(57)【要約】【課題】ヘッド部が傾くことによる反射光強度の較正誤差を抑制しつつ、材料差に起因する測定ばらつきを抑制した、精度の高いヘッド浮上量測定装置を提供する。【解決手段】ヘッド浮上量測定装置１０は、回転する石英製のディスク２２と、磁気ヘッド３を取付可能なキャリッジ機構２３と、光源２５と、浮上量測定ユニット１２と、を備えている。浮上量測定ユニットは、ディスクの第１面２２ａと磁気ヘッド３との間に発生した光学的干渉縞内の位置に設定された測定領域について、光学的干渉縞の干渉強度を測定し、照射光の波長と干渉強度との関係から磁気ヘッドの浮上量ｈを測定するユニットである。浮上量測定ユニットの測定領域は、磁気ヘッドの空気流の略流れ方向に沿った第１方向の第１長さが略空気流と交差する第２方向の第２長さより短い。【選択図】図１
2008282462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有し回転するディスクと、
前記ディスクの第１面に生ずる空気流を利用して浮上可能なヘッド部を取付可能であり、前記ヘッド部を少なくとも前記ディスクの第１面と接離する方向に相対移動可能なヘッド移動部と、
前記ディスクの第２面から前記ディスクを透過して前記ヘッド部に対して少なくとも１つの波長を含む光を照射する光源と、
前記ディスクの第１面と前記ヘッド部との間に発生した光学的干渉縞内の位置に設定された測定領域について、前記光学的干渉縞の干渉強度を測定し、前記照射光の波長と前記干渉強度との関係から前記ヘッド部の浮上量を測定する浮上量測定ユニットと、を備え、
前記浮上量測定ユニットの前記測定領域は、前記ヘッド部の前記空気流の略流れ方向に沿った第１方向の第１長さが前記空気流と交差する第２方向の第２長さより短い、ヘッド浮上量測定装置。
【請求項２】
前記光源は、少なくとも３つの波長を含む光を照射する、請求項１に記載のヘッド浮上量測定装置。
【請求項３】
前記第１長さは、１０μｍ未満である、請求項１又は２に記載のヘッド浮上量測定装置。
【請求項４】
前記第１長さは、５μｍ未満である、請求項３に記載のヘッド浮上量測定装置。
【請求項５】
前記測定領域の面積は、１００μｍ２以上である、請求項１から４のいずれか１項に記載のヘッド浮上量測定装置。
【請求項６】
前記光源から照射された光の波長と、前記測定領域の情報と、前記ヘッド部の浮上量と、を記憶可能なデータ記憶部をさらに備えた、請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッド浮上量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド浮上量測定装置に関し、特にいわゆるハードディスク等に用いられる浮上式のスライダ型のヘッド部の浮上量を測定するヘッド浮上量測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスクの磁気ヘッド（ヘッド部の一例）浮上量測定装置に用いられている測定方法は、いくつかの特定の波長の光に着目し、各々の反射光強度の組み合わせから浮上量を逆算して求める方法が一般的である。これは通常３つの波長を用いて測定を行うことから三波長方式という。この方式は三種類の異なった波長の単色光を用い、同一の浮上量を与える反射光強度の組み合わせから浮上量を一意的に求めることができる。
従来の磁気ヘッド浮上量測定装置は、３つの波長を照射可能なタングステン・ハロゲン・ランプを有する光源と、モータで回転駆動される透明な石英製のディスクと、磁気ヘッドを取付可能なキャリッジ機構（ヘッド移動部の一例）と、光学ユニットを有する浮上量測定ユニットと、を備えている。
キャリッジ機構に支持された磁気ヘッドとディスクとの間の隙間が、測定すべき浮上量である。光源からの照射されるタングステン・ハロゲン・ランプの光は、顕微鏡を含む光学ユニットを用いて照射され、隙間で多重反射を繰り返し、浮上量に応じて一定の干渉色を示す。この反射光は、光学ユニットのアパーチャ、接眼レンズ、光学フィルタを通過する。光学フィルタは４つのプリズムにより構成されており、反射光を例えば、青、緑、赤の光に波長分解する。青、緑、赤の光は、それぞれ浮上量測定ユニットに設けられた３つの受光素子に導かれ、反射光強度に応じた電気信号に変換される。そして、それぞれの変換された情報は浮上量測定ユニットに設けられた信号処理装置に送られ、各波長の反射光強度と隙間との関係式に基づいて、浮上量が推定される。（例えば、特許文献１、２参照。）
従来のヘッド浮上量測定装置においては、３つの波長各々について、反射光強度と隙間（つまり浮上量）との関係を予め較正しておく必要がある。３つの波長はそれぞれ既知の波長λａ、λｂ、λｃであるので、隙間がλａ／４、λｂ／４、λｃ／４の時にそれぞれの反射光強度は最も強くなる点（以下、１次明点と称す）、λａ／２、λｂ／２、λｃ／２の時にそれぞれの反射光強度は最も弱くなる点（以下、１次暗点と称す）を持つことが分かる。そして、波長の１／４周期において、高次の明点および暗点が繰り返し現れることが分かる。つまり、明点での反射光強度と暗点での反射光強度を測定しておけば、各々の波長λａ、λｂ、λｃの反射光強度と隙間との関係が明らかとなる。
【０００３】
ここで、現在用いられているハードディスクの磁気ヘッドの浮上量は、リード／ライトギャップ近傍では１０ｎｍ程度、磁気ヘッドと磁気ディスクとの隙間がもっとも大きくなるヘッド空気流入端側においても１００ｎｍ程度にすぎない。一方、従来の浮上量測定装置に用いられる光の波長は例えば４５０ｎｍから８００ｎｍ程度であるため、現在の磁気ヘッドの浮上量は浮上量測定装置に用いられている波長の１／４よりも小さい。つまり、各波長において１次明点の隙間長よりも浮上量が小さいため、各々の波長の反射光強度を較正する際には、なんらかの手段を用いてヘッドとディスクとの隙間を変化させ、少なくとも１つ以上の明点と１つ以上の暗点の反射光強度を求める必要がある。隙間の可変手段としては、磁気ヘッドを支持するキャリッジ機構をガラスディスクの表面から離れる方向に可動させることで、磁気ヘッドを強制的に引き上げて隙間を変化させる手段が一般的である。
【０００４】
ところで、現在一般的に用いられている磁気ヘッドは、アルミナとチタンカーバイトの焼結体で構成されているため、測定領域が小さければアルミナ、チタンカーバイト各々の反射光強度の差が測定誤差となってしまう。そのため、可及的に広い領域、例えば２５μｍ×２５μｍといった、正方形の測定領域を設定し、その領域の反射光強度を平均値として取り出すことにより、上述の材料差による誤差要因を抑制する手法がとられている。
参考までに、例えばネオマックス社製アルミナ・チタンカーバイト焼結体のアルミナ、チタンカーバイト各々の結晶の大きさは、略々１μｍ２程度である。
【特許文献１】特公平８−２０２２６号公報（昭和６２年５月２９日公開、平成８年３月４日公告）
【特許文献２】特公平８−２７１７８号公報（平成６年５月２７日公開、平成８年３月２１日公告）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、反射光強度の較正を行う際の、磁気ヘッドを強制的に引き上げる過程では、磁気ヘッドはディスクに対して大きく傾く。つまり、反射光強度を測定している測定領域内（例えば２５μｍ×２５μｍ領域内）においても、磁気ヘッドとディスクとの隙間は広がりを持つことになる。このことは、検出しようとしている暗点および明点の反射光強度も、その測定領域内における平均値となることを意味し、明点および暗点の反射光強度を正確に検出することはできない。
このような状況では、明点の反射光強度は実際の値よりも弱く、暗点の反射光強度は実際の値よりも強く検出されることとなる。
そして、この較正値を用いて磁気ヘッドの浮上量の測定を行った際には、ヘッド浮上量が光の１／８波長よりも小さい場合、言い換えれば０次暗点に近い範囲では、実際の浮上量よりも小さく、ヘッド浮上量が光の１／８波長よりも大きく３／８波長よりも小さい場合、言い換えれば１次明点に近い範囲では、実際の浮上量よりも大きく測定されることとなる。
【０００６】
以上のように、真の浮上量測定を行うためには、磁気ヘッドが傾くことによって生じる、反射光強度の平均化を抑制して、正確にその明点、暗点における反射光強度を検出することで較正確度を高める必要がある。しかし、アルミナとチタンカーバイトの反射光強度差は、可及的に広い測定領域で平均化することで吸収し、材料差による反射光強度のばらつきを抑制し、測定精度を確保しなければならない。このため、磁気ヘッドの材料差に起因する測定ばらつきの抑制と、傾きによる較正誤差の抑制との間では、測定領域に関して相反課題がある。
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ヘッド部が傾くことによる反射光強度の較正誤差を抑制しつつ、材料差に起因する測定ばらつきを抑制した、精度の高いヘッド浮上量測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るヘッド浮上量測定装置は、ディスクと、ヘッド移動部と、光源と、浮上量測定ユニットと、を備えている。ディスクは、透光性を有し回転するものである。ヘッド移動部は、ディスクの第１面に生ずる空気流を利用して浮上可能なヘッド部を取付可能であり、ヘッド部を少なくともディスクの第１面と接離する方向に相対移動可能なものである。光源は、ディスクの第２面からディスクを透過してヘッド部に対して少なくとも１つの波長を含む光を照射するものである。浮上量測定ユニットは、ディスクの第１面とヘッド部との間に発生した光学的干渉縞内の位置に設定された測定領域について、光学的干渉縞の干渉強度を測定し、照射光の波長と干渉強度との関係からヘッド部の浮上量を測定するユニットである。浮上量測定ユニットの測定領域は、ヘッド部の空気流の略流れ方向に沿った第１方向の第１長さが空気流と交差する第２方向の第２長さより短い。
【０００８】
ここでは、ヘッド部をヘッド移動部に取り付けた状態でディスクを回転させ、ヘッド部を浮上させる。この状態で、光源から、第２面からディスクを透過してヘッド部に対して少なくとも１つの波長を含む光を照射する。照射された光は、ヘッド部で反射し、ディスクの第１面とヘッド部との隙間で入射光との間で光学的干渉縞が発生する。発生した光学的干渉縞内の位置に設定された測定領域について、浮上量測定ユニットが光学的干渉縞の干渉強度を測定し、照射光の波長と干渉強度との関係からヘッド部の浮上量を測定する。この測定領域は、ヘッド部の空気流の略流れ方向に沿った第１方向の第１長さが空気流と交差する第２方向の第２長さより短い。
通常、ヘッド部は、回転するディスクに対して空気量の略流れ方向に沿った第１方向に傾いて配置され、ディスクに近づくと空気流により浮上して傾きが小さくなる。そして、ヘッド部の第１方向のディスクに近い側にデータを検出・記録する記録ヘッドが搭載されている。この傾きがヘッド部をディスクから離反させると大きくなるので、従来のように、測定領域が第１方向と第２方向とで同じ長さの領域であると、反射光強度の較正を行う際にヘッド部をディスクから離反させると、ヘッド部の傾きにより第１方向の両端での浮上量が変化する。このため、検出しようとしている暗点および明点の反射光強度も、その測定領域内における平均値となることを意味し、明点および暗点の反射光強度を正確に検出することはできない。
【０００９】
そこで、本発明では、浮上量が変化するのは、空気量の略流れ方向に沿った第１方向である点に着目し、測定領域においてディスクからの距離により傾きが変化して浮上量が変化する第１方向の第１長さを、浮上量があまり変化しない第２方向の第２長さに比べて小さくしている。第１長さを小さくすることにより、ディスクからヘッド部までの距離により変化する傾きの変化による第１方向での浮上量の変動を抑え、かつ第２長さを長くすることにより可及的に広い測定範囲で浮上量を測定することができる。この結果、ヘッド部が傾くことによる反射光強度の較正誤差を抑制しつつ、材料差に起因する測定ばらつきを抑制した、精度の高いヘッド浮上量測定装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係るヘッド浮上量測定装置は、第１の発明に記載のヘッド浮上量測定装置において、光源は、少なくとも３つの波長を含む光を照射する。
ここでは、３つの波長の光学的干渉縞の明点及び暗点の反射光強度を用いることによりさらに高精度にヘッド浮上量を測定できる。
第３の発明に係るヘッド浮上量測定装置は、第１及び第２の発明に記載のヘッド浮上量測定装置において、第１長さは、１０μｍ未満である。ここでは、第１長さが短いので、傾きによる浮上量の変動をさらに抑えることができる。
第４の発明に係るヘッド浮上量測定装置は、第３の発明に記載のヘッド浮上量測定装置において、第１長さは、５μｍ未満である。ここでは、第１長さがさらに短いので、さらに浮上量が小さくなっても、傾きによる浮上量の変動を抑えることができる。
【００１１】
第５の発明に係るヘッド浮上量測定装置は、第１から第４のいずれかひとつの発明に記載のヘッド浮上量測定装置において、測定領域の面積は、１００μｍ２以上である。ここでは、第１方向の長さを第２方向の長さより小さくしても、全体としての測定領域を広くできるので、材料差に起因する測定のばらつきをさらに抑制することができる。
第６の発明に係るヘッド浮上量測定装置は、第１から第５のいずれかひとつの発明に記載のヘッド浮上量測定装置おいて、光源から照射された光の波長と、測定領域の情報と、ヘッド部の浮上量と、を記憶可能なデータ記憶部をさらに備えた。この場合には、測定領域での浮上量を記憶部に記憶されたデータにより簡単に算出できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のヘッド浮上量測定装置によれば、測定領域においてディスクからの距離により傾きが変化して浮上量が変化する第１方向の第１長さを、浮上量があまり変化しない第２方向の第２長さに比べて小さくしている。第１長さを小さくすることにより、ディスクからヘッド部までの距離により変化する傾きの変化による第１方向での浮上量の変動を抑え、かつ第２長さを長くすることにより可及的に広い測定範囲で浮上量を測定することができる。この結果、ヘッド部が傾くことによる反射光強度の較正誤差を抑制しつつ、材料差に起因する測定ばらつきを抑制した、精度の高いヘッド浮上量測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明のヘッド浮上量測定装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
本実施形態の説明の前に本発明が開示するヘッド浮上量測定装置で測定される磁気ヘッド及び磁気ヘッドを用いたハードディスク装置（以下、ＨＤＤと記す）について説明する。
図７及び図８はＨＤＤの縦断面図及び横断面図を示したものであり、ＨＤＤにおける磁気ディスク２に対する磁気ヘッド（ヘッド部の一例）３の動作を説明するものである。磁気ディスク２は筐体７に固定されたスピンドル８に装着されて回転する。磁気ヘッド３はサスペンション１４の先端に取り付けられており、サスペンション１４とでヘッドアセンブリが構成されている。サスペンション１４は、磁気ヘッド３をディスクに近づく方向に付勢している。サスペンション１４の後端はキャリッジ機構に設けられた支持アーム５に固定されており、支持アーム５は、ボイスコイルモータ６によって揺動可能である。この揺動により、磁気ヘッド３がディスクの径方向の記録領域全体をアクセス可能である。
【００１４】
図９は、本発明のヘッド浮上量測定装置により浮上量が測定される磁気ヘッド３の一例として薄膜磁気ヘッドの形状を示す斜視図である。磁気ヘッド３の底面は空気潤滑面３ａをなしている。磁気ヘッド３の空気流出端には、磁気記録／再生用のヘッド素子３ｂが配置されている。磁気ディスク２にローディングされた磁気ヘッド３は、磁気ディスク２の回転により生ずる空気流により、図１０に示すように、磁気ディスク２の表面より浮上量ｈだけ浮上し、所定のトラックのデータに対してアクセスするようにされている。上記の浮上量ｈは磁気ヘッド３の動作にとって極めて重要なもので、これが小さいほど磁気ヘッド３の感度は良好であるが、小さすぎると磁気ディスク２の表面に接触して損傷し、データへのアクセスが不能となる。このように重要な浮上量ｈは本発明のヘッド浮上量測定装置により測定されて管理されている。
【００１５】
なお、以降の説明では、データをディスクから読み取ったり、ディスクに書き込んだりするためのリード／ライトギャップ部分のみならず、スライダ部分も含めてヘッドと称する。したがって、測定対象とするヘッド浮上量は、リード／ライトギャップ近傍でのヘッド・ディスク隙間長に限られず、スライダ面でのヘッド・ディスク隙間長も含む。
次に、本発明の一実施形態に係るヘッド浮上量測定装置について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるヘッド浮上量測定装置１０の構成を示すブロック図である。ヘッド浮上量測定装置１０は、ディスク２２と、ディスク２２の第１面（図１下面）２２ａと接離する方向に移動可能なキャリッジ機構（ヘッド移動部の一例）２３と、ディスクの第２面（図１上面）２２ｂからディスク２２を透過して磁気ヘッド３に対して少なくとも一つの波長を含む光を照射する光源２５と、浮上量測定ユニット１２と、データ記憶部４０と、を備えている。
【００１６】
ディスク２２は、たとえば石英製の透光性を有するものであり、モータ２１により回転駆動される。モータ２１は、図示しない制御回路により例えば０〜２００００ｒｐｍの任意の回転数で定速あるいは変速回転するように制御される。
キャリッジ機構２３は、磁気ヘッド３が先端に固定されたサスペンション１４を取付可能であり、サスペンション１４を介して磁気ヘッド３をディスク２２の第１面と接離する方向に移動させることができる。そして、キャリッジ機構２３に支持された磁気ヘッド３と第１面２２ａとの間の隙間２４が、測定すべき浮上量ｈである。
光源２５は、たとえば、少なくとも３つの波長を含む白色光を照射可能なタングステン・ハロゲン・ランプを有している。光源２５は、後述する光学ユニット１５を構成する実体顕微鏡２６に付属している同軸溶射型の照明装置である。タングステン・ハロゲン・ランプは、安定化電源により点灯される。
【００１７】
浮上量測定ユニット１２は、光源２５からの光を所定形状のスポット光で照射するための光学ユニット１５と、磁気ヘッド３からの反射光の強度を測定する測定ユニット１６と、を備えている。
光学ユニット１５は、顕微鏡２６と、顕微鏡２６の接眼レンズ２８に対向して配置された光学フィルタ２９とを有している。顕微鏡２６は、光源２５からの光を反射するとともに反射光を透過するハーフミラー１８と、ハーフミラー１８で反射した光を、ディスク２２を透過して磁気ヘッド３に照射する対物レンズ１７と、磁気ヘッド３から反射してハーフミラー１８を透過した干渉光が透過するアパーチャ２７と、アパーチャ２７を透過した干渉光を光学フィルタ２９に向けて収束する接眼レンズ２８とを有している。アパーチャ２７は、反射した干渉光のうち後述する測定領域１００内の光だけが通過するように光の領域を絞る。
【００１８】
なお、測定領域１００での測定結果の調整は、アパーチャ２７で干渉光の領域を絞る方式に代えて、例えば、光源２５からの光が測定領域１００となるように楕円にしてもよいし、後述する受光素子の測定結果のデータから信号処理部で測定領域１００からのデータだけに制限して処理してもよい。
光学フィルタ２９は、４つのプリズムを張り合わせたものであり、磁気ヘッド３からの反射した白色光を、波長λａ＝５００ｎｍの第１の光と、波長λｂ＝６５０ｎｍの第２の光と、波長λｃ＝８００ｎｍの第３の光との３つの異なる波長に分光する。
測定ユニット１６は、光学フィルタ２９のプリズムの出力側にそれぞれ装着された３つの受光素子３０，３１，３２と、受光素子３０，３１，３２の出力により３つの波長を含む反射光の強度を測定する信号処理部３３と、を有している。受光素子３０は、第１色の光の強度を電気信号に変換する。受光素子３１は、第２の光を電気信号に変換する。受光素子３２は、第３の光を電気信号に変換する。信号処理部３３は、マイクロコンピュータを有しており、未知の浮上量ｈを照射光の波長と干渉光の強度との関係から測定する。
【００１９】
データ記憶部４０は、信号処理部３３に接続されており、たとえば、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶内容を保持可能な記憶素子で構成され、光源２５から照射された光の波長と、測定領域１００の情報と、磁気ヘッド３の浮上量ｈ等のデータを記憶可能である。
このように構成されたヘッド浮上量測定装置１０では、光源２５から照射された光は、顕微鏡２６の光学系を用いて磁気ヘッド３とディスク２２との間の隙間２４で多重反射を繰り返し、浮上量に応じて一定の干渉色を示す。この反射光は、アパーチャ２７、接眼レンズ２８、光学フィルタ２９を通過する。光学フィルタ２９は、４つのプリズムにより構成されており、反射光を、例えば、波長λａ＝５００ｎｍの第１の光と、波長λｂ＝６５０ｎｍの第２の光と、波長λｃ＝８００ｎｍの第３の光との３つの異なる波長の光に分解する。分解された光はそれぞれ受光素子３０、３１、３２に導かれ、反射光強度に応じた電気信号に変換される。そしてそれぞれの変換された情報は信号処理部３３に送られ、各波長の反射光強度と隙間２４との関係式に基づいて、浮上量が推定される。
【００２０】
図２は、ヘッド浮上量測定装置１０において反射光強度の較正を行うときに、キャリッジ機構２３により磁気ヘッド３をディスク２２と離反する方向に強制的に引き上げた際の磁気ヘッド３の動きを模式的に示したものである。図２において、図２（ａ）は、磁気ヘッド３がディスク２２上を定常的に浮上している状態を示し、図２（ｂ）は、引き上げを開始した直後の状態、そして図２（ｃ）はさらに引き上げた状態、図２（ｄ）は磁気ヘッド３とディスク２２間に形成されていた空気膜がなくなり、磁気ヘッド３がディスク２２から完全に離間した状態を示している。
図２（ａ）から図２（ｄ）に示すように、磁気ヘッド３を強制的に引き上げる際には、磁気ヘッド３の空気流入端側から離間し始める。しかしながら、空気膜の影響のため、磁気ヘッド３がディスク２２から完全に離間する直前まで、スライダの空気流出端側の磁気ヘッド３とディスク２２との隙間はほとんど変化しない。
【００２１】
つまり、反射光強度の較正をするために磁気ヘッド３を強制的に引き上げた際には、磁気ヘッド３は空気流の略流れ方向に沿った第１方向（図２左右方向）Ｄ１（図３参照）に大きく傾くことになるが、第１方向Ｄ１と直交する第２方向（図２紙面直交方向）Ｄ２（図３参照）にはほとんど傾きを生じない。なお、第１方向Ｄ１は、空気流の略流れ方向に沿った方向であるが、本実施形態では、磁気ヘッド３の長手方向（ピッチ方向）である。また、第２方向Ｄ２（図３参照）は、磁気ヘッド３の横手方向（ロール方向）である。
本実施の形態で、すべての反射光強度の１次明点および１次暗点を測定し較正を行うためには、波長が最も短い波長λａ＝５００ｎｍの４分の１の１２５ｎｍから、波長の最も長い波長λｃ＝８００ｎｍの２分の１の４００ｎｍまで、磁気ヘッド３とディスク２２との隙間２４を可変する必要がある。
【００２２】
図３は、磁気ヘッド３の空気潤滑面３ａを平面で示したものであり、図９に示した磁気ヘッド３に対応する。磁気ヘッド３の第１方向Ｄ１の長さが、例えば、１．２５ｍｍ、第２方向Ｄ２の長さが、例えば１ｍｍであり、一般的にピコスライダと呼ばれる大きさである。第１方向Ｄ１は、前出したように磁気ヘッド３の長手方向であり、第２方向Ｄ２は、横手方向である。また、反射光強度の較正位置である測定領域１００は、磁気ヘッド３のヘッド素子３ｂから１ｍｍ空気流入端側に位置している。なお、磁気ヘッド３は定常浮上状態では、空気流出端で１０ｎｍ、測定領域１００で約１００ｎｍの浮上量（隙間）がある。
図４は波長λｃの反射光に着目し、測定領域１００で理論的に得られる反射光強度を、１次明点Ｐｐ１で「１００」、１次暗点Ｐｂ１で「０」として、横軸に隙間２４をとり、示したものである。図５および図６は、それぞれ１次明点Ｐｐ１近傍および１次暗点Ｐｂ１近傍に着目し、隙間２４と反射光強度の関係を拡大図示したものである。図４において実線で示す曲線１０１は理論的に得られる反射光強度、２点鎖線で示す曲線１０２は測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さが２５μｍの場合、一点鎖線で示す曲線１０３は測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１が１０μｍの場合、破線で示す曲線１０４は測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１が５μｍの場合を示している。
【００２３】
図２を用いて説明したとおり、反射光の較正過程では、磁気ヘッド３は空気流出端を中心に、磁気ヘッド３の第１方向Ｄ１に回転するように隙間２４が変化するため、測定領域１００では、第１明点Ｐｐ１測定時には約２００μｒａｄ、第１暗点Ｐｂ１測定時には約４００μｒａｄの傾きがある。そのため、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１が大きいほど、この傾きの影響をうけ、第１明点Ｐｐ１、第１暗点Ｐｂ１ともに理論的な値よりもなまった値をとることになる。
表１は、第１明点Ｐｐ１、第１暗点Ｐｂ１で得られる反射光強度の理論値（曲線１０１）、および測定領域１００の第１方向の第１長さＬ１が２５μｍ（曲線１０２）、１０μｍ（曲線１０３）、５μｍ（曲線１０４）の値を示したものである。表１からも明らかなように、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１が大きいほど、理論値からのずれは大きくなっている。
【００２４】
【表１】
2008282462.tif 000003
ここで、本実施形態で用いた浮上量ｈと反射光強度との関係式を下記に示す。
【００２５】
【数１】
2008282462.tif 000004
上記関係式において、Ｐｒは得られた反射光強度、ｄは反射光の位相遅れである。関係式を基に、本実施形態で示した磁気ヘッド３を含め、現在一般的な磁気ヘッドの浮上量１０ｎｍと、今後導入される５ｎｍの浮上量を測定する際に較正誤差に起因する測定誤差を表２に示す。
【００２６】
【表２】
2008282462.tif 000005
表２から明らかなように、１０ｎｍの浮上量を測定する場合、従来、用いられている２５μｍｘ２５μｍの測定領域で測定を行った場合には、３％もの測定誤差が生まれていることになる。
再度述べるが、浮上量ｈは磁気ヘッド３の動作にとって極めて重要なもので、これが小さいほど磁気ヘッド３の感度は良好であるが、小さすぎると磁気ディスク２の表面に接触して損傷し、データへのアクセスが不能となる。このため、浮上量ｈは最低でも１％以下の誤差で正確に測定し、管理する必要がある。つまり現状では、明らかに測定精度不足に陥っている。一方、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を１０μｍ又は５μmとした場合には、浮上量ｈが１０ｎｍの場合は１％以下の誤差に十分収まっており、現状十分な測定精度が得られることが分かる。しかし、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を１０μmとした場合には、浮上量が５ｎｍとなったときには１％以上の測定誤差が生まれることとなる。さらに測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１が２５μmの場合では１０％以上という論外の測定誤差が生じることとなる。このような５ｎｍ以下の極低浮上量を正確に測定するためには、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を５μm以下とするのが好ましいと言える。
【００２７】
また、測定領域１００を本実施の形態よりも空気流出端側（図３上側）にとり、較正のために、磁気ヘッド３とディスク２２との隙間２４を４００ｎｍにするためには、磁気ヘッド３の第１方向Ｄ１の傾きがさらに大きくならざるを得ず、測定誤差が大きくなることは明らかである。この問題は、現在導入されつつあるフェムトスライダと呼ばれる磁気ヘッド３においては、第１方向の長さが０．８７ｍｍしかないため、不可避な問題と深刻となる。このような場合にも、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を５μm以下とすることで、十分な較正精度を確保することが可能である。
一方、現在磁気ヘッド３を構成している焼結体は、アルミナとチタンカーバイトよりなっており、それぞれ約１μmの結晶径をもっている。アルミナとチタンカーバイトの反射光強度の差による測定誤差を１％以下とするためには、結晶体が１００個以上含まれる測定範囲において平均的な値をとることが望ましい。ここで、スライダを強制的に引き上げても第２方向Ｄ２には傾きを生じないことを利用することで、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を１０μmとした場合には、第２方向Ｄ２の第２長さＬ２を１０μm以上、第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を５μmとした場合には、第２方向Ｄ２の第２長さＬ２を２０μm以上にすることにより、１００μm２以上の面積の測定領域１００を確保することで、磁気ヘッド３の傾きによる影響を受けることなく、材料差起因の測定ばらつきを抑制することが可能である。
【００２８】
上述のように、測定領域１００の第１方向Ｄ１の第１長さＬ１を１０μm以下、好ましくは５μmと小さくすることにより、較正時の磁気ヘッド３の傾きによる較正誤差を抑制することが可能となる。加えて、第２方向には測定領域１００の面積が１００μm２となるように十分な測定領域を確保することで、磁気ヘッド３を構成する材料の差に起因する反射光強度の測定誤差を抑制することが可能となる。
かくして、現状そして今後の極低浮上量磁気ヘッド３の浮上量ｈを正確に測定することが可能となる。
＜他の実施形態＞
（Ａ）
本発明の上記作用効果は、反射光強度を用いてヘッド浮上量を測定する際の普遍的課題に対して効果を奏するものであり、上記式に示した浮上量ｈと反射光強度の関係式は代表例にすぎず、浮上量ｈと反射光強度の関係式がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２９】
（Ｂ）
ヘッドの浮上量は今後ますます低下してくると考えられ、本発明に係るヘッド浮上量測定装置において、たとえば、アパーチャの大きさを可変にして任意に測定領域１００の大きさが変更できるようにしてもよい。
（Ｃ）
前記実施形態では、較正の際にキャリッジ機構２３によりディスク２２と磁気ヘッド３との距離を変動させたが、ディスク２２を磁気ヘッド３に対して移動させてもよい。
（Ｄ）
前記実施形態では、磁気ヘッド３の第１方向Ｄ１への移動については触れていないが、キャリッジ機構２３により磁気ヘッド３を第１方向Ｄ１に移動可能にしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明にかかるヘッド浮上量測定方法および測定装置は、高精度なヘッド浮上量の測定が必要な、記録装置等、記録媒体の運動に伴う空気流によって浮上するヘッドの浮上量測定等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態によるヘッド浮上量測定装置の構成を示すブロック図。
【図２】磁気ヘッドの強制引き上げの過程における磁気ヘッドの状態を示す概念図。
【図３】ヘッド浮上量測定装置に取り付けられる磁気ヘッドの平面図。
【図４】本発明の一実施形態における隙間と反射光強度の関係図。
【図５】本発明の一実施形態における隙間と反射光強度の関係の第１明点部拡大図。
【図６】本発明の一実施形態における隙間と反射光強度の関係の第１暗点部拡大図。
【図７】従来のハードディスクの縦断面図。
【図８】従来のハードディスクの横断面図。
【図９】ハードディスクに使用される磁気ヘッドの斜視図。
【図１０】ハードディスク内での磁気ヘッドの浮上状態を示す概念図。
【符号の説明】
【００３２】
３    磁気ヘッド
１２    浮上量測定ユニット
２２    ディスク
２２ａ  第１面
２２ｂ  第２面
２３    キャリッジ機構（ヘッド移動部の一例）
２４    隙間
２５    光源
４０    データ記憶部
１００  測定領域
Ｄ１  第１方向
Ｄ２  第２方向
Ｌ１  第１長さ
Ｌ２  第２長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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