(57)【要約】【課題】  ディスクの回転軸に平行に測定トラックに向け光軸が固定され微小間隔を持つ測定光と参照光を照射し、両光の照射点間の相対変位をレーザードプラ法で求めてヘッドスライダ浮上量変動を算出測定する際の精度を高める。【解決手段】  ディスクを回転して測定光照射点をスライダ背面に、参照光照射点をディスク面上に夫々置くようにスライダを測定トラック上に浮上させた条件で得た相対変位Ｘｓｄのデータ、測定光と参照光の両照射点を回転中のディスク面上に置くように、スライダを移動した条件で得た相対変位Ｘｄｄのデータ、ディスクを停止しスライダを前者の条件と同じ位置で測定トラック上に静止させた場合に得たノイズＥのデータ、後者の条件にてディスクを停止中とした場合に得たノイズＥ’のデータを用い、スライダ浮上量変動に重畳する残留ランナウト成分のみならず、ディスク面とスライダ背面の光反射特性の差に起因する残留ノイズ成分も除去する。【選択図】        図１
2005346792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクの回転軸に平行に、該磁気ディスクの所定のトラックに向け、静止空間内において光軸が固定され、且つ所定の微小間隔を持つ第１、第２の２つのレーザビームを照射し、この各レーザビームの反射光から第１のレーザビームの照射点（以下、第１の照射点という）と第２のレーザビームの照射点（以下、第２の照射点という）との前記光軸の方向の相対変位を示す相対変位信号をレーザードプラ法で求める計測に基づいて、
弾性支持手段によって支持され、所定の速度で回転する前記磁気ディスクの面との間に生ずる空気流の浮揚力によって該面上に浮上するヘッドスライダと前記磁気ディスクとの間の浮上量変動としてのヘッドスライダ浮上量変動を測定する方法であって、
前記磁気ディスクを回転させ、前記第１の照射点を前記ヘッドスライダの反磁気ディスク側の面上の所定位置に、前記第２の照射点を前記磁気ディスクの面上にそれぞれ置くように、前記ヘッドスライダを前記所定のトラック上に浮上させた第１の測定条件における前記相対変位信号を、前記磁気ディスクの所定の回転位置で出力されるインデクスパルス信号をトリガとして統計処理を可能とする複数の回転回数分測定してなる第１の相対変位データと、
同じく前記磁気ディスクを回転させ、前記第１および第２の照射点を共に前記磁気ディスクの面上に置くように、少なくとも前記ヘッドスライダを前記レーザビームを遮らない位置へ移動させた第２の測定条件における前記相対変位信号を、前記インデクスパルス信号をトリガとして統計処理を可能とする複数の回転回数分測定してなる第２の相対変位データと、
前記磁気ディスクを停止させ、前記ヘッドスライダと前記２つのレーザビームとの位置関係が前記第１の測定条件と同じになるように、前記ヘッドスライダを前記所定のトラック上に静止させた測定条件における前記相対変位信号を、統計処理を可能とする複数の回数分測定してなる第１のノイズデータと、
前記第２の測定条件において、前記磁気ディスクを停止させるように置き換えた測定条件における前記相対変位信号を、統計処理を可能とする複数の回数分測定してなる第２のノイズデータとを用いて、前記ヘッドスライダ浮上量変動に重畳するランナウト信号成分およびノイズ信号成分を除去し、該ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分と回転非同期成分を含めたヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値を求めることを特徴とするヘッドスライダ浮上量変動の測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法において、
前記ヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値を算出する処理が、
前記第１の相対変位信号を該相対変位信号の同期加算平均を用いて回転同期成分と回転非同期成分とに分離し、同じく前記第２の相対変位信号を該相対変位信号の同期加算平均を用いて回転同期成分と回転非同期成分とに分離するステップと、
前記第１の相対変位信号の回転同期成分と前記第２の相対変位信号の回転同期成分との差分から前記ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分を求め、その分散を算出するステップと、
前記第１の相対変位信号の回転非同期成分の分散から前記第１のノイズデータの分散を引いた値と、前記第２の相対変位信号の回転非同期成分の分散から前記第２のノイズデータの分散を引いた値との差分から前記ヘッドスライダ浮上量変動の回転非同期成分の分散を算出するステップと、
前記ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分及び回転非同期成分のそれぞれの分散から、前記ヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値を求めるステップとを含むことを特徴とするヘッドスライダ浮上量変動の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に使用される磁気ディスク（単にディスクとも呼ぶ）と、この磁気ディスクの面上を浮上走行しつつディスク記録面を走査するヘッドスライダ（単にスライダとも呼ぶ）およびこのヘッドスライダを弾性的に支持するサスペンションからなるヘッド・ジンバル・アセンブリとの対を試験対象物とし、測定光と参照光の２つのレーザービームを用い、ドプラ効果を利用してこの対の試験対象物についての、いわゆるヘッドスライダ浮上量変動（即ち、当該の磁気ディスクに対する当該のヘッドスライダの浮上量の時間的変動を示す信号）を測定する方法に関するもので、
特にヘッドスライダ浮上量変動に重畳するランナウト成分（つまり、磁気ディスクのうねりやフラッタ、あるいはサスペンションの共振等による変動成分）や、ノイズ成分（つまり、光ビームの反射面の状態等に基づき信号光に混入するランダムなノイズ光成分）の影響を計算負荷少なく除去し、ヘッドスライダ浮上量変動をより高精度に測定できるようにしたヘッドスライダ浮上量変動の測定方法に関するものである。
【０００２】
なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【背景技術】
【０００３】
磁気ディスク装置の記録密度を高めるには、一般に記録分解能を向上すること及び信号再生時のスペーシング損失（つまり磁気ディスクとヘッドスライダとのスペーシング（間隔）の増大に伴う磁気ヘッドへのディスクからの到達磁束の減少）を小さくすること、従って磁気ディスクに対するスライダの浮上量を縮小することが必要である。そして現在、磁気ディスク面に対するヘッドスライダのフライングハイト（浮上高）は１０ｎｍ以下にまで低下している。
一般にヘッドスライダは複雑な交流波形からなる一定の浮上量変動を伴って浮上しているが、昨今のフライングハイトの極端な低下により浮上量変動がもはや無視できない重要な問題となっている。そのため磁気ディスクの高記録密度化においてはスライダ浮上量変動特性の測定評価が不可欠であり、その測定手法の完成度を高めることが重要な課題となっている。
【０００４】
スライダ浮上量変動を測定する方法の一つにレーザードプラ法を用いる方法がある。レーザードプラ法は運動する物体にレーザー光を当てた場合、反射光の周波数がその物体の運動速度に比例した分だけシフトすることを利用して物体の運動速度（又は運動速度を積分することにより変位）を求める方法である。
レーザードプラ法を応用した計測装置にレーザードプラ振動計がある。ヘッドスライダ浮上量変動の測定では主に２ビーム方式のレーザードプラ振動計が使用される。この２ビーム方式のレーザードプラ振動計は、平行に射出される測定光と参照光をそれぞれ測定対象物の異なる２点に当て、測定光の反射光から得られる測定光照射点の光ビーム方向の速度（または変位）を示す速度信号（または変位信号）と、参照光の反射光から得られる参照光照射点の光ビーム方向の速度（または変位）を示す速度信号（または変位信号）との差から２点（つまり測定光照射点と参照光照射点）間の光ビーム方向の相対速度（または相対変位）を示す相対速度信号（または相対変位信号）を計測するものである。
【０００５】
ヘッドスライダ浮上量変動を測定する場合は、後に詳述する図２に示すように、磁気ディスクの回転軸に平行に、測定光をヘッドスライダの背面（反磁気ディスク側となる面）に、参照光をヘッドスライダ近傍の磁気ディスク表面のヘッドスライダが浮上しているトラック上に当て、スライダとディスクとの相対運動を測定することが一般に行われている。
この測定方法では、測定光の反射光から得たヘッドスライダの変位信号に重畳している、磁気ディスクのうねりやフラッタ、あるいはサスペンションの共振等によるμｍレベルの変動成分としてのランナウト成分を、理想的には（換言すれば測定光と参照光のそれぞれの照射点間の磁気ディスクのセクタ方向の位置差が無視できれば）、ほぼ同じランナウト成分を含む参照光の反射光から得た磁気ディスク表面の変位信号により、相殺して除去できることになる。
【０００６】
しかし実際には、測定光と参照光の両ビームの間隔、従って上記照射点間のセクタ方向の位置差は０．２〜０．３ｍｍ程度存在し、上記両ビームの照射点の反射光から得られるランナウト成分には、両照射点間のディスク回転位置の差に基づく位相差が生じる。
そのため上記方法では磁気ディスクとスライダとのそれぞれの変位信号の差からなる相対変位信号からランナウト成分を完全に相殺除去することはできず、その残留成分（つまり磁気ディスクの変位信号に含まれるランナウト成分とスライダの変位信号に含まれるランナウト成分との差分、残留ランナウト成分という）が、浮上量変動の無視できない測定誤差となる。
この残留ランナウト成分を磁気ディスクとスライダとの相対変位信号から除去する方法の一つとして、特許文献１は２ビーム方式のレーザードプラ振動計の測定光の光軸に位相シフタを設け、位相シフタの位相差設定値を調整して残留ランナウト成分を最小化する方法を開示している。
【０００７】
また、残留ランナウト成分を抑圧する別の方法として、非特許文献１は位相シフタを設ける代わりに残留ランナウト成分を別途測定して、磁気ディスクとスライダ間の相対変位信号の生データから、測定した残留ランナウト成分中の本来の残留ランナウト成分とこれに混入しているランダムノイズ成分とを差し引く方法を開示している。
しかし、この非特許文献１の方法は残留ランナウト成分中の磁気ディスクのうねりやフラッタに基づく回転同期成分についてのみ考慮し、回転非同期成分についてはこれを除去する解決策を示していなかった。なお、回転非同期成分は磁気ディスクとスライダ間の空気膜の共振や、スライダを支持するサスペンション等の機構系の共振を主な原因とする、磁気ディスクの回転に同期しない交流成分としての本来の回転非同期成分と、レーザ光の反射面の性質等に応じて本来の反射光（信号光）に混入するノイズ光に基づくランダムノイズ成分とからなる。
【０００８】
そこで、上記非特許文献１の方法の問題点の解決策として、特許文献２は、測定光をヘッドスライダの背面に、参照光をスライダ近傍の磁気ディスク表面にそれぞれ照射して測定したスライダ・ディスク間の相対変位と、測定光及び参照光と磁気ディスクとの相対位置を保持したまま両光を磁気ディスク表面に照射するようにスライダを移動して測定した残留ランナウト成分とのそれぞれを、磁気ディスクの回転同期成分と非同期成分とに分離し、回転同期成分については上記非特許文献１の方法のように時間領域で残留ランナウト成分を除去し、回転非同期成分については確率分布として扱い、確率分布間の演算により残留ランナウト成分とこれに付随しているランダムノイズ成分とを除去し、さらにスライダ浮上量変動の回転同期成分と回転非同期成分を併せたトータルの浮上量変動を確率分布として求め、これによりスライダ浮上量変動を評価する方法を開示している。
【特許文献１】特開平６―１０３５４１号公報
【特許文献２】特開２００１―４３６４９号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｎｅｔｉｃｓ，Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．４，Ｐ１６９６−１６９８，１９９８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところでレーザードプラ振動計が出力する磁気ディスクとヘッドスライダとの相対変位を示す相対変位信号に含まれるランダムノイズの量は被測定物表面の光の反射特性に依存する。
一般に磁気ディスク表面はスライダ背面よりもレーザー光を良く反射するため、磁気ディスク表面の変位信号に含まれるランダムノイズの量がスライダ背面の変位信号に含まれるランダムノイズよりも少ない。ところが前記した特許文献２に開示されている方法では、この２つの変位信号に含まれるランダムノイズの差、従って前記のように測定したスライダ・ディスク間の相対変位の生データに含まれるランダムノイズと、同じく測定した残留ランナウト成分の生データに含まれるランダムノイズとの差を無視していた。
そのため、最終的に求めようとするヘッドスライダ浮上量変動からランダムノイズ成分が完全に除去されず、残留するランダムノイズ成分の影響によりスライダ浮上量変動の確率分布を正しく求めることができなかった。またこの特許文献２の方法は複数の確率分布間の演算を必要とするため、計算の負荷が大きくなる傾向があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述した特許文献２のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法の問題点を解決して、ヘッドスライダ浮上量変動に含まれる残留ランナウト成分の回転同期および回転非同期の成分のみならず、磁気ディスク表面とスライダ背面の光の反射特性の差に起因する残留ノイズ成分をも計算負荷少なくで除去することができるヘッドスライダ浮上量変動の測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために請求項１のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法では、
磁気ディスク（１）の回転軸に平行に、該磁気ディスクの所定のトラック（測定トラック２０）に向け、静止空間内において光軸が固定され、且つ所定の微小間隔を持つ第１、第２の２つのレーザビーム（測定光１０１ａ、参照光１０１ｂ）を照射し、この各レーザビームの反射光から第１のレーザビームの照射点（以下、第１の照射点という）と第２のレーザビームの照射点（以下、第２の照射点という）との前記光軸の方向の相対変位を示す相対変位信号を（レーザドプラ振動計５などを用い）レーザードプラ法で求める計測に基づいて、
弾性支持手段（サスペンション１２）によって支持され、所定の速度で回転する前記磁気ディスクの面との間に生ずる空気流の浮揚力によって該面上に浮上するヘッドスライダ（３）と前記磁気ディスクとの間の浮上量変動としてのヘッドスライダ浮上量変動を測定する方法であって、
前記磁気ディスクを回転させ、前記第１の照射点を前記ヘッドスライダの反磁気ディスク側の面上の所定位置に、前記第２の照射点を前記磁気ディスクの面上にそれぞれ置くように、前記ヘッドスライダを前記所定のトラック上に浮上させた第１の測定条件における前記相対変位信号（スライダ−ディスク間相対変位信号Ｘｓｄ）を、前記磁気ディスクの所定の回転位置で出力されるインデクスパルス信号（１００）をトリガとして統計処理を可能とする複数の回転回数（Ｌ回）分測定してなる第１の相対変位データ（Ｘｓｄ（ｉ，ｎ）、但し（ｉ＝１〜Ｌ），（ｎ＝１〜Ｎ））と、
同じく前記磁気ディスクを回転させ、前記第１および第２の照射点を共に前記磁気ディスクの面上に置くように、少なくとも前記ヘッドスライダを前記レーザビームを遮らない位置へ移動させた第２の測定条件における前記相対変位信号（ディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄ）を、前記インデクスパルス信号をトリガとして統計処理を可能とする複数の回転回数（Ｌ回）分測定してなる第２の相対変位データ（Ｘｄｄ（ｉ，ｎ）、但し（ｉ＝１〜Ｌ），（ｎ＝１〜Ｎ））と、
前記磁気ディスクを停止させ、前記ヘッドスライダと前記２つのレーザビームとの位置関係が前記第１の測定条件と同じになるように、前記ヘッドスライダを前記所定のトラック上に静止させた測定条件における前記相対変位信号（ランダムノイズ信号Ｅ）を、統計処理を可能とする複数の回数（Ｍ回）分測定してなる第１のノイズデータ（Ｅ（ｍ）、但し（ｍ＝１〜Ｍ））と、
前記第２の測定条件において、前記磁気ディスクを停止させるように置き換えた測定条件における前記相対変位信号（ランダムノイズ信号Ｅ’）を、統計処理を可能とする複数の回数（Ｍ回）分測定してなる第２のノイズデータ（Ｅ’（ｍ）、但し（ｍ＝１〜Ｍ））とを用いて、前記ヘッドスライダ浮上量変動に重畳するランナウト信号成分（残留ランナウト信号成分ΔＲ1 （ｎ），ΔＲ2 （ｉ，ｎ），ΔＲ’2（ｉ，ｎ））およびノイズ信号成分（ｅ（ｉ，ｎ）、ｅ’（ｉ，ｎ））を除去し、該ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分（Ｈ1 （ｎ））と回転非同期成分（Ｈ2（ｉ，ｎ））を含めたヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値（σｔｏｔ）を求めるようにする。
【００１２】
また請求項２のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法では、請求項１に記載のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法において、
前記ヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値を算出する処理が、
前記第１の相対変位信号を該相対変位信号の同期加算平均を用いて回転同期成分(Ｘｓｄ1 （ｎ））と回転非同期成分（Ｘｓｄ2（ｉ，ｎ））とに分離し、同じく前記第２の相対変位信号を該相対変位信号の同期加算平均を用いて回転同期成分（Ｘｄｄ1 （ｎ））と回転非同期成分（Ｘｄｄ2（ｉ，ｎ））とに分離するステップ（式（５），（６）、および式（９），（１０）の演算処理）と、
前記第１の相対変位信号の回転同期成分と前記第２の相対変位信号の回転同期成分との差分（式（１１））から前記ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分を求め、その分散（Ｖａｒ［Ｈ1 （ｎ）］）を算出するステップ（式（１６）の演算処理の一部）と、
前記第１の相対変位信号の回転非同期成分の分散（Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］）から前記第１のノイズデータの分散（Ｖａｒ［Ｅ（ｍ）］）を引いた値と、前記第２の相対変位信号の回転非同期成分の分散（Ｖａｒ［Ｘｄｄ2（ｉ，ｎ）］）から前記第２のノイズデータの分散（Ｖａｒ［Ｅ’（ｍ）］）を引いた値との差分から前記ヘッドスライダ浮上量変動の回転非同期成分の分散（Ｖａｒ［Ｈ2（ｉ，ｎ）］）を算出するステップ（式（１２）の演算処理）と、
前記ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分及び回転非同期成分のそれぞれの分散から、前記ヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値を求めるステップ（式（１６）の演算処理）とを含むようにする。
【００１３】
本発明の作用は以下の如くである。即ち、本発明では、磁気ディスクの回転軸に平行に磁気ディスク上の対象とする測定トラックに向け、光軸が固定され微小間隔を持つ測定光と参照光を照射し、この両光の照射点間の相対変位信号をレーザードプラ法で求める計測に基づき、ヘッドスライダ浮上量変動を測定算出する際、この算出のために用いる測定データとして、
１）磁気ディスクを回転させ、測定光をヘッドスライダの背面に、参照光を磁気ディスクの表面にそれぞれ当てるようにヘッドスライダを測定トラック上に浮上させた第１の測定条件で測定した相対変位信号としてのスライダ−ディスク間相対変位信号Ｘｓｄについてのサンプリングデータ、および
２）同じく前記磁気ディスクを回転させ、測定光および参照光を共に磁気ディスクの表面に当てるように光を遮らぬ位置にヘッドスライダを移動した第２の測定条件で測定した相対変位信号としてのディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄについてのサンプリングデータ、を用いる他に、特に、
３）磁気ディスクを停止させ、ヘッドスライダと測定光および参照光との位置関係が上記第１の測定条件と同じになるように、ヘッドスライダを測定トラック上に静止させて測定した相対変位信号としてのスライダ−ディスク間ノイズ信号Ｅについてのサンプリングデータ、および
４）上記第２の測定条件において、磁気ディスクを停止させるように置き換えて測定した相対変位信号としてのディスク−ディスク間のノイズ信号Ｅ’についてのサンプリングデータを用いるものである。
【００１４】
つまり、上記の２）のディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄのデータは本来は残留ランナウト成分を求めようとするもので、本発明でも基本的には１）のスライダ−ディスク間相対変位信号Ｘｓｄのデータと２）のディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄのデータを用いて、ヘッドスライダ浮上量変動からこれに重畳する残留ランナウト成分を除去するものである。
しかしこのままでは、１）のスライダ−ディスク間相対変位信号Ｘｓｄに含まれるランダムノイズ成分と、２）のディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄに含まれるランダムノイズ成分とにはスライダ表面とディスク表面との光反射特性の差に起因する差があるので、ヘッドスライダ浮上量変動に上記２つのランダムノイズ成分の差に基づく残留ノイズ成分が重畳したまま残る。
【００１５】
そこで本発明ではさらに、１）のスライダ−ディスク間相対変位信号Ｘｓｄに含まれるランダムノイズ成分に対応する３）のスライダ−ディスク間ノイズ信号Ｅのデータと、２）のディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄに含まれるランダムノイズ成分に対応する４）のディスク−ディスク間のノイズ信号Ｅ’のデータとを用いて、ヘッドスライダ浮上量変動に重畳する残留ノイズ成分も除去することで、ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分と回転非同期成分を含めた浮上量変動の総変動量の標準偏差値を、より高精度に且つ低コストに求めるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、磁気ディスクの回転軸に平行に測定トラックに向け光軸が固定され微小間隔を持つ測定光と参照光を照射し、両光の照射点間の相対変位信号をレーザードプラ法で求めてヘッドスライダ浮上量変動を算出測定する方法において、この算出のための測定データとして、
１）磁気ディスクを回転して測定光の照射点をスライダ背面に、参照光の照射点をディスク面上に夫々置くようにスライダを測定トラック上に浮上させた第１の測定条件で測定した相対変位信号としてのスライダ−ディスク間相対変位信号Ｘｓｄのデータ、
２）同じく磁気ディスクを回転して測定光と参照光の両照射点を回転中のディスク面上に置くように、スライダを光を遮らぬ位置に移動した第２の測定条件で測定した相対変位信号としてのディスク−ディスク間相対変位信号Ｘｄｄのデータのみならず、特に、
３）磁気ディスクを停止してスライダと測定光および参照光との位置関係が上記第１の測定条件と同じになるように、スライダを測定トラック上に静止させて測定した相対変位信号としてのスライダ−ディスク間ノイズ信号Ｅのデータ、
４）上記第２の測定条件において、磁気ディスクを停止させるようにして測定した相対変位信号としてのディスク−ディスク間ノイズ信号Ｅ’のデータを用いるようにしたので、
上記１）と２）の測定データを用いてヘッドスライダ浮上量変動に重畳する残留ランナウト信号成分を除去するのみならず、さらに上記３）と４）の測定データを用いることにより磁気ディスク表面とスライダ背面の光の反射特性の差に起因してヘッドスライダ浮上量変動に重畳する残留ノイズ信号成分をも除去することができ、ヘッドスライダ浮上量変動の測定精度を向上することが可能となる。また従来方法のような複数の確率分布間の演算が不要となるので、計算の負荷が少なくなり、測定時間の短縮やコスト低減が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図２は本発明のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法を実現するのに使用されるヘッドスライダ浮上量変動の測定装置の構成の一実施例を示す。同図に示すように、この測定装置は大別して磁気ディスク１、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０およびこれらの駆動手段としてのスピンドルモータ２、ロード／アンロード機構７、ポジショナ６等からなるスピンスタンド０１と、レーザードプラ振動計（ＬＤＶとも略記する）５、バンドパスフィルタ８、データ収集装置９等からなる信号処理系とからなる。
スピンスタンド０１内において、磁気ディスク１は測定対象物の対の一方をなし、ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０はこの対の他方をなす。磁気ディスク１は図の上下方向（垂直方向）を軸方向として回転するスピンドルモータ２の軸に組み付けられ、ほぼ、この軸に直交する水平面内で回転する。
【００１８】
図５は上から順に図２のヘッド・ジンバル・アセンブリ１０の部分の上面、側面、底面（磁気ディスクに対向する面）の構成を拡大して示す。同図に示すようにヘッド・ジンバル・アセンブリ１０は、ヘッドスライダ３と、ヘッドスライダ３を狭幅となった先端側（図左端側）で弾性的に支持し、先端側が若干下方（磁気ディスク方向）に向うように次に述べるジンバル１２ａとロードビーム１２ｂとの間、およびロードビーム１２ｂと取付基部１２ｃとの間で高度の曲げ加工が施されたほぼ水平の細長い板状のサスペンション１２とからなる。
そして、サスペンション１２は狭幅の先端側から広幅の基部側（図右端側）に向かって順次、一様な狭幅を持つジンバル１２ａ、両側端間の幅が長手方向に狭幅から広幅に直線的に変化すると共に、この幅方向の両縁部にそれぞれ一様な幅の梁（ビーム）を残すように梯形の穴があけられたロードビーム１２ｂ、一様な広幅を持つ取付基部１２ｃの各部分からなる。
【００１９】
そして薄厚直方体状の外形をもつ半導体素子からなるヘッドスライダ３の長方形状の上面は、この長方形の長辺に平行な中心線が平面図上で見てサスペンション１２の長手方向に伸びる中心線に一致するように、ジンバル１２ａの下面（磁気ディスク１側の面）に取付けられ、取付基部１２ｃの上面はサスペンション１２の長手方向と同じ方向に伸びたロード／アンロード機構７のアーム１３の先端部の下面に、着脱可能に且つヘッドスライダ３の下面が磁気ディスク１の上面に正しく対向できるように、取付ネジ１４によって組み付けられている。また、ヘッドスライダ３の下面の先端側（図左側）の中央隅部には図外の磁気ヘッドが組み込まれている。
図６はヘッドスライダ３の一例として、サイズ５０％・２レール・テーパーフラットスライダと呼ばれる形状のヘッドスライダ３（３−１）の詳細構成を示す斜視図である。同図において３１は本例では２．０５ｍｍの長辺と１．６ｍｍの短辺を持つ長方形の平面を上下の面とする薄肉直方体状の本体部、３２は、このスライダの長手方向に垂直な断面がほぼ逆Ｕ字型となるように、本体部３１の下面上にこの下面の長方形の２つの長辺にそれぞれ沿い、本体部３１と一体、かつ下面に垂直に一様な厚みと一様な突出高で、互いに対向するように設けられた突出部としてのレールである。
【００２０】
３４はこのレール３２の下方への突出の端面となるディスク対向面で、２つのレール３２のディスク対向面３４は同一の水平面に含まれて磁気ディスク１の上面に直接対向する浮上面となる。また、３３は、２つのレール３２のサスペンション１２側の端部に本体部３１の下面からの突出高が漸減するように形成されたテーパーである。
本体部３１の上面はこのテーパー３３の側で、このスライダの長手方向がサスペンション１２の長手方向に一致するように、サスペンション１２の先端側のジンバル１２ａの下面に、図５のように結合される。
３５は２つの対向するレール３２のサスペンション１２側の開放端となる空気流入端、３６はレール３２のサスペンション１２側とは逆の側（つまりヘッド・ジンバル・アセンブリ１０の先端側）の開放端となる空気流出端で、磁気ディスク１の回転中、この回転に伴って生ずる空気流が、磁気ディスク１の上面と、ヘッドスライダ３−１の平行な２つのレール３２相互の対向面と、２つのレール３２で挟まれた本体部３１の下面とで囲まれた流路を空気流入端３５から空気流出端３６に向かって流れる。
【００２１】
なお、図６の場合、図示していないが磁気ヘッドは本体部３１の下面の長方形の空気流出端３６の側（ヘッド・ジンバル・アセンブリ１０の先端側）の短辺の中央部に埋め込まれた形で形成されている。
図５に戻り、ジンバル１２ａは直接、ヘッドスライダ３を支持すると共にスライダ３の上下方向、ピッチ方向（本例ではサスペンション１２の長手方向に垂直な水平軸を中心に回転する方向に相当）、ロール方向（本例ではサスペンション１２の長手方向を向く軸を中心に回転する方向に相当）に変形し、磁気ディスク１の面振れやうねりにヘッドスライダ３の傾きを追従させる役割を持ち、ロードビーム１２ｂは、ヘッドスライダ３が磁気ディスク１との間の空気流によって受ける浮上力により僅かに上方（非ディスク側）に撓んで、この浮上力と釣り合う力を発生する役割を持つ。
【００２２】
図２のポジショナ６はロード／アンロード機構７を水平に、つまり、両方向矢印ξで示す左右方向、および両方向矢印の断面ηで示す図の紙面に垂直な奥行方向と手前方向（便宜上、前後方向という）に移動する位置決めができるように構成されており、これによりヘッドスライダ３がアクセスする磁気ディスク１上のトラックを選択することができる。またロード／アンロード機構７はアーム１３を両方向矢印ζで示す図の上下の垂直方向に昇降する位置決めができるように構成されている。
このポジショナ６による水平面内（つまり左右方向または（および）前後方向）の位置決め動作と、ロード／アンロード機構７による垂直方向の位置決め動作により、ヘッドスライダ３を磁気ディスク１の面の測定対象トラック（本例では後述の図３、４の測定トラック２０）の上方に移動させたうえ下降させて、回転または停止しているディスク１の測定トラック上に浮上または静止させるたりする（ロードする）ことができ、また、ヘッドスライダ３をロード位置から上昇させ、あるいはさらに水平面内を移動させることによって当該トラックから引き離す（アンロードする）ことができる。
【００２３】
次に信号処理系において、レーザードプラ振動計５は、本例では０．２〜０．３ｍｍの光ビームの間隔で垂直下方に磁気ディスク１の上面の測定対象トラック（本例では測定トラック２０）に向けて、平行かつ同位相のレーザー光である測定光１０１ａと参照光１０１ｂを出力して、この２つの光ビームの各照射点からの反射光を入力し、この２つの照射点間の垂直方向の相対変位を計測したうえ、この相対変位を示す相対変位信号１０２を出力する。
バンドパスフィルタ８は入力した相対変位信号１０２から所定の周波数帯域を取り出してなる、つまり濾波後の相対変位信号１０３を、本例では測定光１０１ａと参照光１０１ｂを照射する照射対象物およびその状態に応じ、後述の相対変位信号ＸｓｄまたはＸｄｄ、もしくはランダムノイズ信号ＥまたはＥ’として出力する。
【００２４】
データ収集装置９はこの濾波後の相対変位信号１０３を周波数２ＭＨｚでサンプリングしデジタルデータとして記憶する。なお、ここで測定される相対変位信号１０２や濾波後の相対変位信号１０３は直流分を含まぬ変動成分（交流成分）である。
データ収集装置９にはスピンドルモータ２の１回転に１回、所定の回転角度において出力されるインデクスパルス信号１００が入力されており、データ収集装置９は本パルス信号１００をトリガ信号として相対変位信号ＸｓｄまたはＸｄｄのサンプリングを開始することができる。またデータ収集装置９は任意のタイミングでも上記相対変位信号のサンプリングを開始することができる。
図３は本発明における測定光１０１ａ、参照光１０１ｂの照射位置（黒丸点で示す）と照射対象物との関係の実施例を示す第１の図、図４は同じく第２の図で、共に磁気ディスク１の上方から測定光１０１ａ、参照光１０１ｂの照射方向（つまり、垂直下方の方向）に照射対象物と照射位置を見た図である。
【００２５】
ここで、図３においては測定トラック２０上に浮上（ディスク回転中）または静止（ディスク停止中）するヘッドスライダ３の背面（反磁気ディスク側となる上面）におけるヘッド・ジンバル・アセンブリ１０の先端部分の測定トラック２０の真上となる所定の位置に測定光１０１ａが照射され、磁気ディスク１の同じ測定トラック２０上に参照光１０１ｂが照射される。
そして、磁気ディスク１が回転している状態（この場合、反時計方向）と、静止している状態において相対変位信号１０２，１０３の測定が行われる。但し、磁気ディスク１が静止している状態では測定光１０１ａの照射位置と参照光１０１ｂの照射位置との間の相対変位の変動は存在しないので、このとき測定される相対変位信号１０２，１０３はランダムノイズ信号となる。
【００２６】
また、図４においては図３における磁気ディスク１（従って測定トラック２０）と測定光１０１ａ、参照光１０１ｂとの位置関係（換言すれば、磁気ディスク１を含む静止空間内における測定光１０１ａ、参照光１０１ｂのビームの位置）を同じ状態に保ったまま、ボジショナ６を介しヘッド・ジンバル・アセンブリ１０（従ってヘッドスライダ３）を水平移動し、またはさらにロード／アンロード機構７を介し上方へ垂直移動して磁気ディスク１へのロード状態から引き離す（アンロードする）ことにより、測定光１０１ａも参照光１０１ｂと共に磁気ディスク１の同じ測定トラック２０上に照射される。そして、磁気ディスク１が（反時計方向に）回転している状態と、静止している状態において、それぞれ図３と同様に相対変位信号１０２，１０３の測定が行われる。
但し、磁気ディスク１が静止している状態では測定光１０１ａの照射位置と参照光１０１ｂの照射位置との間の相対変位の変動は存在しないので、このとき測定される相対変位信号１０２，１０３はランダムノイズ信号となる。なお、図３、図４においてはサスペンション１２は模式的に示されている。
【００２７】
次に図２〜４を参照しつつ、図１を用いて本発明の測定手順を説明する。なお、図１は図２の測定装置によるヘッドスライダ浮上量変動の測定手順の一実施例を示したフローチャートで、２０１〜２０９はそのステップ番号である。
図１を説明すると、まず、図２でヘッドスライダ３が回転中の磁気ディスク１上に浮上しているものとすると、ステップ２０１では、図２に示したポジショナ６による水平面内の（本例ではη方向、またはηおよびξ方向の）位置決め動作によって、ヘッドスライダ３を磁気ディスク１の測定トラック２０上の図３に示した位置に移動し、測定光１０１ａがヘッドスライダ３の背面（上面）に、参照光１０１ｂが磁気ディスク１の表面に当たるようにする。
すると、レーザードプラ振動計５からバンドパスフィルタ８を経て出力される相対変位信号１０３として、ヘッドスライダ３上の測定光１０１ａの照射位置と、磁気ディスク１上の参照光１０１ｂの照射位置との間（以下、スライダ−ディスク間と略記する）の下式（１）で表わされる相対変位信号Ｘｓｄが現れる。
【００２８】
なお、式（１）中の残留ランナウト成分ΔＲ（ｉ，ｔ）は下式（１ａ）で表される。また、図７の（ａ）はこうして測定される信号Ｘｓｄの波形の一部（１回目と数えた磁気ディスクの回転（つまり下記のｉ＝１）におけるインデクスパルス信号１００の発生時点からの１／４回転分）の例を示す。
【００２９】
（数１）
Ｘｓｄ（ｉ，ｔ）＝Ｈ（ｉ，ｔ）＋ΔＲ（ｉ，ｔ）＋ｅ（ｉ，ｔ）  ・・・（１）
但し、
ΔＲ（ｉ，ｔ）＝Ｒ（ｉ，ｔ）−Ｒ（ｉ，ｔ＋Δｔ））        ・・・（１ａ）
ここで、ｉは磁気ディスク１の回転回数を表わすインデクス（つまり、当該の回転が何回目であるかを示す番号）、ｔは当該のインデクス値ｉのインデクスパルス信号１００の発生時点からの経過時間、Ｈ（ｉ，ｔ）はスライダ浮上量変動、ｅ（ｉ，ｔ）はランダムノイズ成分、Ｒ（ｉ，ｔ）は測定光１０１ａの位置におけるランナウト成分、Ｒ（ｉ，ｔ＋Δｔ）は参照光１０１ｂの位置におけるランナウト成分、Δｔは磁気ディスク１の測定トラック２０上の同一セクタが測定光１０１ａの照射位置の真下から参照光１０１ｂの照射位置まで回転移動するに要する時間である。
【００３０】
すなわち、式（１）に示すようにスライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄはスライダ浮上量変動Ｈに、残留ランナウト成分ΔＲとランダムノイズｅを加えた信号として表わされる。また式（１ａ）のように残留ランナウト成分ΔＲは測定光位置におけるランナウト成分Ｒ（ｉ，ｔ）と参照光位置における遅延を伴ったランナウト成分Ｒ（ｉ，ｔ＋Δｔ）との差信号として表わされる。
ステップ２０２では、データ収集装置９により、このスライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄを、インデクスパルス信号１００をトリガにして例えば１００回転分収集し、これを記録する。
次に、ステップ２０３では、測定光１０１ａと参照光１０１ｂの光ビーム位置を固定したまま、ポジショナ６のη方向への駆動によってヘッドスライダ３を図４に示した位置に移動し、測定光１０１ａと参照光１０１ｂが共に回転中の磁気ディスク１の表面の測定トラック２０上に当たるようにする。
【００３１】
すると、レーザードプラ振動計５からバンドパスフィルタ８を経て出力される相対変位信号１０３として、磁気ディスク１上の照射光１０１ａの照射位置と、同じく磁気ディスク１上の参照光１０１ｂの照射位置との間（以下、ディスク−ディスク間と略記する）の下式（２）で表わされる相対変位信号Ｘｄｄが現れる。なお、図７の（ｂ）はこうして測定される信号Ｘｄｄの波形の一部（図７，（ａ）の信号Ｘｓｄの波形の期間に対応する１／４回転分）の例を示す。
【００３２】
（数２）
Ｘｄｄ（ｉ，ｔ）＝ΔＲ’（ｉ，ｔ）＋ｅ’（ｉ，ｔ）          ・・・・（２）
すなわち、ディスク−ディスク間の相対変位信号Ｘｄｄは残留ランナウト成分ΔＲ’（ｉ，ｔ）にランダムノイズｅ’（ｉ，ｔ）を加えた信号として表わされる。
次にステップ２０４では、データ記録装置９により、このディスク−ディスク間の相対変位信号Ｘｄｄをインデクスパルス信号１００をトリガにして例えば１００回転分収集し、これを記録する。
次にステップ２０５では、ロード／アンロード機構７を上方（ζ方向）へ駆動してヘッドスライダ３を磁気ディスク１からアンロードし、スピンドルモータ２の回転を停止する。
【００３３】
次にステップ２０６では、測定光１０１ａと参照光１０１ｂのビーム位置を固定したまま（つまり、磁気ディスク１が停止している図４の位置関係で）、データ記録装置９によりレーザードプラ振動計５がバンドパスフィルタ８を経て出力する相対変位信号１０３としてのランダムノイズ信号Ｅ’（以下、これをディスク−ディスク間のノイズ信号と呼ぶ）を十分長い期間（数１００ｍｓ）収集し、これを記録する。
次にステップ２０７では、ヘッドスライダ３をアンロードした状態で、再び測定トラック２０の直上へ移動させた後、直下に下降させて磁気ディスク１上にロード、つまり測定トラック２０上に静止させる。
こうして磁気ディスク１が停止している図３の位置関係とし、測定光１０１ａがヘッドスライダ背面に、参照光１０１ｂが磁気ディスク表面に当たるようにする。
【００３４】
なおステップ２０５〜２０７においてヘッドスライダ３を一旦アンロードして再びロードするのは、スピンドルモータ２の停止による磁気ディスク１及びヘッドスライダ３の破損を防ぐためである。
次にステップ２０８では、レーザードプラ振動計５がバンドパスフィルタ８を経て出力する相対変位信号１０３としてのランダムノイズ信号Ｅ（以下これをスライダ−ディスク間のノイズ信号と呼ぶ）をデータ収集装置９により十分長い期間（数１００ｍｓ）収集し、これを記録する。
次にステップ２０９では、収集した各信号波形のデータ処理により、以下に述べるヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差σｔｏｔを求める。
ヘッドスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差σｔｏｔを求める計算はディスク回転同期成分と非同期成分とに分けて行う。まず計算手順を説明する前に相対変位信号Ｘｓｄ、Ｘｄｄのデータを回転同期成分と非同期成分とに分離する方法について説明する。
【００３５】
まず、式（１）のスライダ−ディスク間の相対変位信号のデータＸｓｄを、回転同期成分に回転非同期成分が重畳した信号とみなし、次式のように表わす。
【００３６】
（数３）
Ｘｓｄ（ｉ，ｎ）＝Ｘｓｄ1 （ｎ）＋Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）
ここで、Ｘｓｄ1 （ｎ）は回転同期成分、Ｘｓｄ2（ｉ，ｎ）は回転非同期成分、ｉは前記と同様に磁気ディスク１の回転回数を表わすインデクス、つまり、インデクスパルス信号１００の発生毎の当該の回転が何回目であるかを示す番号である。従って一般に、ｉ＝１，２，・・・，Ｌ（Ｌ：データ収集分のディスクの全回転回数）として表される。
また、ｎは磁気ディスクの１回転中におけるサンプリングデータのインデクス、つまり、インデクスパルス信号１００の発生時点からの当該のサンプリングが何回目であるかを示す番号である。従って一般にｎ＝１，２，・・・，Ｎ（Ｎ：ディスク１回転分のサンプリングデータの個数）として表される。なお、このｉ、ｎの定義は以下の各式についても同様である。
【００３７】
回転同期成分Ｘｓｄ1 は回転毎に繰り返されるため、カツコ内のディスクの回転回数を表わすインデクスｉは省略している。
上記の回転同期成分Ｘｓｄ1 、回転非同期成分Ｘｓｄ2 は、さらにそれぞれ下式（３）、（４）のように表わすことができる。
【００３８】
（数４）
Ｘｓｄ1 （ｎ）＝Ｈ1 （ｎ）＋ΔＲ1（ｎ）                      ・・・（３）
Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）＝Ｈ2 （ｉ，ｎ）＋ΔＲ2（ｉ，ｎ）＋ｅ（ｉ，ｎ）
・・・（４）
ここで、Ｈ1 はスライダ浮上量変動の回転同期成分、ΔＲ1 は残留ランナウトの回転同期成分、Ｈ2はスライダ浮上量変動の回転非同期成分、ΔＲ2 は残留ランナウトの回転非同期成分、ｅはランダムノイズである。
回転同期成分Ｘｓｄ1 はディスクの回転毎に繰り返されるので、次式（５）のような同期加算法平均により求めることができる。
【００３９】
（数５）
2005346792.tif 000003
ここで、Ｌはデータの収集回数（つまり、前記したデータ収集分のディスクの全回転回数）である。なお、図８の（ａ）はこうして求められた信号Ｘｓｄ1 の波形の一部（図７，（ａ）の信号Ｘｓｄ波形に対応する１／４回転分）の例を示す。
回転非同期成分Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）はディスクの回転毎に変動する成分であり、次式（６）のようにスライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄから、その回転同期成分を差し引くことにより求めることができる。
【００４０】
（数６）
Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）＝Ｘｓｄ（ｉ，ｎ）−Ｘｓｄ1 （ｎ）          ・・・（６）
なお、図８の（ｄ）はこうして求められた信号Ｘｓｄ2 の波形の一部（図７，（ａ）の信号Ｘｓｄ波形に対応する１／４回転分）の例を示す。
またディスク−ディスク間の相対変位信号Ｘｄｄのデータも回転同期成分に回転非同期成分が重畳した信号とみなし、以下のように表わす。
【００４１】
（数７）
Ｘｄｄ（ｉ，ｎ）＝Ｘｄｄ1 （ｎ）＋Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）
Ｘｄｄ1 （ｎ）＝ΔＲ1（ｎ）                                  ・・・（７）
Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）＝ΔＲ’2 （ｉ，ｎ）＋ｅ’（ｉ，ｎ）        ・・・（８）
ここで、Ｘｄｄ1 （ｎ）は回転同期成分、Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）は回転非同期成分、また、ΔＲ1は残留ランナウトの回転同期成分、ΔＲ’2 は残留ランナウト回転非同期成分、ｅ’はランダムノイズである。これらＲ’2、ｅ’はスライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄ中の残留ランナウト、ランダムノイズと区別するために、それぞれ記号「’」を付けて示している。但しΔＲ1だけはスライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄ中の残留ランナウトの回転同期成分と等しいと考えられるため記号「’」を省略している。
【００４２】
また、ディスク−ディスク間の相対変位信号Ｘｄｄの回転同期成分Ｘｄｄ1 と回転非同期成分Ｘｄｄ2 は、前記したスライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄの場合における式（５）、（６）と同様にそれぞれ下式（９）、（１０）により求めることができる。
【００４３】
（数８）
2005346792.tif 000004
なお、図８の（ｂ）と（ｅ）はそれぞれこうして求められた信号Ｘｄｄ1 とＸｄｄ2 の波形の一部（図７，（ｂ）の信号Ｘｄｄの波形に対応する１／４回転分）の例を示す。
本発明ではヘッドスライダの浮上量変動をその標準偏差によって評価する。そこで次に、このスライダ浮上量変動の標準偏差σｔｏｔを計算する手順について説明する。
（手順１）  まず式（５），（６）に基づき、スライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄの回転同期成分Ｘｓｄ1 と回転非同期成分Ｘｓｄ2 をそれぞれ計算する。
（手順２）  次に式（９），（１０）に基づき、ディスク−ディスク間の相対変位信号Ｘｄｄの回転同期成分Ｘｄｄ1 と回転非同期成分Ｘｄｄ2 をそれぞれ計算する。
【００４４】
（手順３）  次に式（３）と（７）の関係を用い、次式（１１）のようにＸｓｄ1 からＸｄｄ1 を同期減算することによりスライダ浮上量変動の回転同期成分Ｈ1を求める。
【００４５】
（数９）
Ｈ1 （ｎ）＝Ｘｓｄ1 （ｎ）−Ｘｄｄ1（ｎ）                  ・・・（１１）
なお、図８の（ｃ）はこうして求められた信号Ｈ1 の波形の一部（図７，（ａ）の信号Ｘｓｄの波形に対応する１／４回転分）の例を示す。
（手順４）次に以下の関係式（１２）によりスライダ浮上量変動の回転非同期成分Ｈ2 （ｉ，ｎ）の分散を計算する。
【００４６】
（数１０）
Ｖａｒ［Ｈ2 （ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］−Ｖａｒ［Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）］
＋Ｖａｒ［Ｅ’（ｍ）］−Ｖａｒ［Ｅ（ｍ）］
（ｉ＝１，２，・・・Ｌ）、
（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）、
（ｍ＝１，２，・・・Ｍ）                            ・・・（１２）
ここで、Ｖａｒ［  ］は分散、ｍはランダムノイズ信号Ｅ’，Ｅのサンプリングデータのインデクス、Ｍはこのサンプリングデータの総数を表わす。ここで式（１２）が成り立つ理由を以下に説明する。
【００４７】
まず、スライダ浮上量変動の回転非同期成分Ｈ2 、残留ランナウトの回転非同期成分ΔＲ2 （又はΔＲ2’）及びランダムノイズｅ（又はｅ’）は同時確率分布において独立と考えて良いため、式（４），（８）よりそれぞれ下式（１３），（１４）が成り立つ。
【００４８】
（数１１）
Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｈ2 （ｉ，ｎ）＋ΔＲ2 （ｉ，ｎ）＋ｅ（ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｈ2 （ｉ，ｎ）］＋Ｖａｒ［ΔＲ2 （ｉ，ｎ）］
＋Ｖａｒ［ｅ（ｉ，ｎ）］
（ｉ＝１，２，・・・Ｌ）、
（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）                            ・・・（１３）
Ｖａｒ［Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［ΔＲ2 ’（ｉ，ｎ）＋ｅ’（ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［ΔＲ2 ’（ｉ，ｎ）］＋Ｖａｒ［ｅ’（ｉ，ｎ）］
（ｉ＝１，２，・・・Ｌ）、
（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）                            ・・・（１４）
ここで、式（１３）の残留ランナウトの回転非同期成分ΔＲ2 （ｉ，ｎ）と、式（１４）の残留ランナウトの回転非同期成分ΔＲ2’（ｉ，ｎ）は同一の確率分布を有する。そのため次式（１４Ａ）が成り立つ。
【００４９】
（数１２）
Ｖａｒ［ΔＲ2 （ｉ，ｎ）］＝Ｖａｒ［ΔＲ2 ’（ｉ，ｎ）］
（ｉ＝１，２，・・・Ｌ）、
（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）                          ・・・（１４Ａ）
従って式（１３），（１４）、および（１４Ａ）より、次式（１５）が得られる。
【００５０】
（数１３）
Ｖａｒ［Ｈ2 （ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］−Ｖａｒ［ΔＲ2 （ｉ，ｎ）］
−Ｖａｒ［ｅ（ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］−Ｖａｒ［ΔＲ2 ’（ｉ，ｎ）］
−Ｖａｒ［ｅ（ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］
−（Ｖａｒ［Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）］−Ｖａｒ［ｅ’（ｉ，ｎ）］）
−Ｖａｒ［ｅ（ｉ，ｎ）］
＝Ｖａｒ［Ｘｓｄ2 （ｉ，ｎ）］−Ｖａｒ［Ｘｄｄ2 （ｉ，ｎ）］
＋Ｖａｒ［ｅ’（ｉ，ｎ）］−Ｖａｒ［ｅ（ｉ，ｎ）］
（ｉ＝１，２，・・・Ｌ）、
（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）                            ・・・（１５）
この式（１５）において、Ｖａｒ［ｅ（ｉ，ｎ）］は、スライダ−ディスク間の相対変位信号Ｘｓｄに含まれるランダムノイズの分散であるが、これはデータ収集期間が十分に長ければ前記ステップ２０８で収集したスライダ−ディスク間のノイズ信号ＥのデータＥ（ｍ）、但し（ｍ＝１，２，・・・Ｍ）の分散に等しいと考えることができる。
【００５１】
またＶａｒ［ｅ’（ｉ，ｎ）］はディスク−ディスク間の相対変位信号Ｘｄｄに含まれるランダムノイズの分散であるが、これはデータ収集期間が十分に長ければ前記ステップ２０６で収集したディスク−ディスク間のノイズ信号Ｅ’のデータＥ’（ｍ）、但し（ｍ＝１，２，・・・Ｍ）の分散に等しいと考えることができる。従って式（１２）が成り立つ。
（手順５）  次に、式（１１）で求めたスライダ浮上量変動の回転同期成分Ｈ1 （ｎ）からその分散Ｖａｒ［Ｈ1 （ｎ）］、但し（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）を計算する。
（手順６）  次に、上記の計算したスライダ浮上量変動の回転同期成分の分散Ｖａｒ［Ｈ1 （ｎ）］と、式（１２）で求めたスライダ浮上量変動の回転非同期成分の分散Ｖａｒ［Ｈ2（ｉ，ｎ）］とからスライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差を計算する。ここでスライダ浮上量変動の総変動量とはスライダ浮上量変動の回転同期成分と回転非同期成分を足し合わせたものである。
【００５２】
スライダ浮上量変動の同期成分と非同期成分は同時確率分布において独立と仮定できるため、総変動量の分散は回転同期成分と非同期成分のそれぞれの分散を足し合わせたものに等しい。従って総変動量の標準偏差（σｔｏｔ）は以下の関係式（１６）から求めることができる。
【００５３】
（数１４）
σｔｏｔ＝√（Ｖａｒ［Ｈ1 （ｎ）＋Ｈ2 （ｉ，ｎ）］）
＝√（Ｖａｒ［Ｈ1 （ｎ）］＋Ｖａｒ［Ｈ2 （ｉ，ｎ）］）
（ｉ＝１，２，・・・Ｌ）、
（ｎ＝１，２，・・・Ｎ）                              ・・・（１６）
なお、
Ｌ：データ収集分のディスクの全回転回数
Ｎ：ディスク１周分のサンプリングデータの個数
そして、このように求められた（算出測定された）スライダ浮上量変動の総変動量の標準偏差値（σｔｏｔ）の大小によりヘッドスライダ浮上量変動の良否を評価する。
【００５４】
次に上記した本発明のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法により、実際のヘッドスライダの浮上量変動の総変動量の標準偏差を求めた結果について説明する。使用したヘッドスライダは図６に示したヘッドスライダ３（３−１）としてのサイズ５０％・２レール・テーパーフラットと呼ばれる形状のものである。また、使用した磁気ディスクは３．５インチサイズのアルミ基板、表面粗さ（Ｒａ）０．４ｎｍである。周速は１２ｍ／ｓ、スキュー角は０°とした。
測定結果を以下の表１に示す。表１において測定データを示す左側の縦列は本発明によるヘッドスライダ浮上量変動の測定方法を適用した場合、右側の縦列は従来の特許文献２の測定方法を適用した場合である。
【００５５】
【表１】
2005346792.tif 000005
この表１に示されているとおり、スライダ浮上量変動の回転同期成分の分散については本発明による方法と従来方法とで差は無いが、回転非同期成分の分散については、本発明による方法が０．１７ｎｍ2 であるのに対して、従来方法では０．３７ｎｍ2 と、従来方法が２倍以上大きくなっている。
この理由は、従来方法では回転非同期成分についてランダムノイズ成分の除去が完全にできていないためである。その残留分が浮上量変動の回転非同期成分に加算されるので本来の値より大きくなるのである。その結果、浮上量変動の総変動量の標準偏差が、本発明による方法では０．４３ｎｍなのに対して、従来方法では０．６２ｎｍと従来方法が４割以上大きくなっている。このように従来のヘッドスライダ浮上量変動の測定方法では残留ノイズ成分が測定結果に無視できない誤差を生じさせることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例としてのヘッドスライダ浮上量変動の測定手順を示すフローチャート
【図２】本発明を実現するヘッドスライダ浮上量変動の測定装置の一実施例を示す構成図
【図３】本発明における測定光および参照光の照射位置と照射対象物との関係の実施例を示す第１の図
【図４】図３に同じく並ぶ第２の図
【図５】図２におけるヘッド・ジンバル・アセンブリ部分の詳細構成の一実施例を示す拡大図
【図６】ヘッドスライダの具体構成例を示す斜視図
【図７】本発明によって測定される相対変位信号の波形例を示す図
【図８】図７の相対変位信号から得られる信号の波形例を示す図
【符号の説明】
【００５７】
０１        スピンスタンド
１          磁気ディスク
２          スピンドルモータ
３          ヘッドスライダ
３（３−１）    サイズ５０％・２レール・テーパフラットスライダ
５          レーザードプラ振動計
６          ポジショナ
７          ロード／アンロード機構
８          バンドパスフィルタ
９          データ収集装置
１０        ヘッド・ジンパル・アセンブリ
１２        サスペンション
１２ａ      ジンバル
１２ｂ      ロードビーム
１２ｃ      取付基部
１３        アーム
１４        取付ネジ
２０        測定トラック
３１        スライダの本体部
３２        レール
３３        テーパ
３４        ディスク対向面
３５        空気流入端
３６        空気流出端
１００      インデクスパルス信号
１０１ａ    測定光
１０１ｂ    参照光
１０２      相対変位信号
１０３      濾波後の相対変位信号
Ｘｓｄ      スライダ−ディスク間の相対変位信号
Ｘｄｄ      ディスク−ディスク間の相対変位信号
Ｅ          スライダ−ディスク間のノイズ信号
Ｅ’        ディスク−ディスク間のノイズ信号
Ｘｓｄ1     スライダ−ディスク間の相対変位信号の回転同期成分
Ｘｓｄ2     スライダ−ディスク間の相対変位信号の回転非同期成分
Ｘｄｄ1     ディスク−ディスク間の相対変位信号の回転同期成分
Ｘｄｄ2     ディスク−ディスク間の相対変位信号の回転非同期成分
Ｈ1         ヘッドスライダ浮上量変動の回転同期成分
【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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