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JP2000283718A - Position detector and information recorder using the same - Google Patents

Position detector and information recorder using the same

Info

Publication number
JP2000283718A
JP2000283718A JP11087075A JP8707599A JP2000283718A JP 2000283718 A JP2000283718 A JP 2000283718A JP 11087075 A JP11087075 A JP 11087075A JP 8707599 A JP8707599 A JP 8707599A JP 2000283718 A JP2000283718 A JP 2000283718A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
interferometer
leaf spring
signal
magnetic head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11087075A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Kato
成樹 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP11087075A priority Critical patent/JP2000283718A/en
Publication of JP2000283718A publication Critical patent/JP2000283718A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detector which can detect the positional information of an object with high accuracy and is suitable for hard disk drivers and an information recorder. SOLUTION: A position detector is provided with an interferometer, and a plate spring member which is firmly fixed to the interferometer and can come into contact with an object to be inspected. The detector detects the positional information of the object from interference signals obtained from the multiplexed luminous flux of signal light, based on the reflected light of the light emitted from the interferometer reflected from the plate spring member and reference light formed by means of the interferometer. The plate spring member has a plate-like shape and is firmly fixed to the interferometer at a fixed angle from the light emitting surface of the interferometer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクト
ライブの磁気ヘッドの様な被検物体の位置変動(位置情
報)を検出する位置検出装置及びそれを用いた情報記録
装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a position detecting device for detecting a position change (position information) of a test object such as a magnetic head of a hard disk drive, and an information recording device using the same.

【0002】特に、コンピュータに使用されるハードデ
ィスクドライブ装置(以下HDD)の製造装置、そのな
かでもHDD内部のハードディスクにサーボトラック信
号を高精度に書き込むための装置に良好に適用できるも
のである。
In particular, the present invention can be suitably applied to a hard disk drive (hereinafter referred to as an HDD) manufacturing apparatus used in a computer, among which an apparatus for writing a servo track signal to a hard disk in an HDD with high accuracy.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来のHDD内部のハードディスクにサ
ーボトラック信号を書き込むための情報記録装置の説明
図を図5に示す。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is an explanatory view of a conventional information recording apparatus for writing a servo track signal on a hard disk in an HDD.

【0004】図5において、HDDはハードディスクド
ライブ装置、HDはハードディスク、SLIDはスライ
ダー、ARM1は磁気ヘッドアーム、VCMはボイスコ
イルモータ、VCMDはボイスコイルモータVCMを駆
動制御するボイスコイルモータドライバーである。OH
DはハードディスクHDの回転中心となるスピンドル、
Oは磁気ヘッドアームARM1の回転軸である。
In FIG. 5, HDD is a hard disk drive, HD is a hard disk, SLID is a slider, ARM1 is a magnetic head arm, VCM is a voice coil motor, and VCMD is a voice coil motor driver for driving and controlling the voice coil motor VCM. OH
D is a spindle that is the center of rotation of the hard disk HD,
O is a rotation axis of the magnetic head arm ARM1.

【0005】ハードディスクHDの表面には磁気記録媒
体が蒸着されている。ハードディスクHDはスピンドル
OHDを中心に常時高速で回転しており、ハードディス
クHDの表面に近接して磁気ヘッドが配置されている。
磁気ヘッドは、ハードディスクHDの外側に回転中心O
を持つ磁気ヘッドアームARM1の先端に取り付けられ
たスライダーSLIDと呼ばれる略直方体の部分に組み
込まれていて、ボイスコイルモータVCMで磁気ヘッド
アームARM1を回転駆動することによりハードディス
クHD上を略半径方向に相対移動できるようになってい
る。
[0005] A magnetic recording medium is deposited on the surface of the hard disk HD. The hard disk HD always rotates at a high speed around the spindle OHD, and a magnetic head is arranged close to the surface of the hard disk HD.
The magnetic head has a rotation center O outside the hard disk HD.
Is installed in a substantially rectangular parallelepiped portion called a slider SLID attached to the tip of a magnetic head arm ARM1 having a magnetic head arm ARM1. It can be moved.

【0006】これによって、回転するハードディスクH
Dと円弧移動する磁気ヘッドによって、円盤状のハード
ディスクHDの表面上に任意の位置(トラック)に磁気
情報を書き込んだり読み取ったりすることができる。
Accordingly, the rotating hard disk H
Magnetic information can be written or read at an arbitrary position (track) on the surface of the disk-shaped hard disk HD by the magnetic head moving in an arc with D.

【0007】さて、ハードディスクHD表面への磁気記
録方式は、まず、ハードディスクHDの回転中心(スピ
ンドル)OHDに対して、同芯円の半径の異なる複数の
円環状トラックに分割し、さらにそれぞれの円環状のト
ラックも副数個の円弧に分割され、最終的に副数個の円
弧状領域に、周方向に沿って時系列に記録再生されるよ
うになっている。
In the magnetic recording system on the surface of the hard disk HD, first, the rotation center (spindle) OHD of the hard disk HD is divided into a plurality of annular tracks having different concentric circle radii, and each circle is further divided. The annular track is also divided into sub-several arcs, and is finally recorded and reproduced in the sub-several arc regions in a time series along the circumferential direction.

【0008】ところで、最近の動向として、ハードディ
スクの記録容量アップが求められ、ハードディスクへの
記録情報を高密度化する要望がある。ハードディスクへ
の記録情報を高密度化する手段としては、同芯円状に分
割したトラック幅を狭くして、半径方向の記録密度を向
上されることが有効である。
Meanwhile, as a recent trend, there is a demand for increasing the recording capacity of a hard disk, and there is a demand for increasing the density of information recorded on the hard disk. As a means for increasing the density of information recorded on a hard disk, it is effective to reduce the track width divided concentrically to improve the recording density in the radial direction.

【0009】半径方向への記録密度は1インチ長あたり
のトラック密度(トラックピッチ)TPI(track
/inch)で表現され、現在10000TPI程度で
ある。これはトラック間隔が約3ミクロンであることを
意味している。こうした微細なトラックピッチを割り出
すためには、磁気ヘッドをハードディスクHDの半径方
向にトラック幅の1/50程度の分解能(0.05ミク
ロン)で位置決めをして、あらかじめサーボトラック信
号を書き込んでおく必要がある。ここで重要な技術は、
短時間に高分解能な位置決めをしながら、順次サーボト
ラック信号を書き込むことである。
The recording density in the radial direction is track density per one inch length (track pitch) TPI (track).
/ Inch), which is currently about 10,000 TPI. This means that the track spacing is about 3 microns. In order to determine such a fine track pitch, it is necessary to position the magnetic head in the radial direction of the hard disk HD at a resolution of about 1/50 of the track width (0.05 micron) and write a servo track signal in advance. There is. The key technology here is
This is to sequentially write servo track signals while performing high-resolution positioning in a short time.

【0010】図5は従来のサーボトラック信号書き込み
用の位置決め装置の外略図を示している。図5におい
て、RTPはロータリーポジショナーである。PROD
はプッシュロッド、ARM2はプッシュロッドPROD
用のアーム、MOは位置決め用制御モータ、REはモー
タMOの回転軸の回転量検出用のロータリーエンコー
ダ、SPはロータリーエンコーダREからの検出出力を
解析し、磁気ヘッドのサーボトラック信号書き込み位置
への位置決め指令信号を発するシグナルプロセッサー、
MDはシグナルプロセッサーSPの指令信号によりモー
タMOをドライブするモータドライバーである。
FIG. 5 is a schematic view showing a conventional positioning device for writing a servo track signal. In FIG. 5, RTP is a rotary positioner. PROD
Is push rod, ARM2 is push rod PROD
Arm, MO is a positioning control motor, RE is a rotary encoder for detecting the amount of rotation of the rotating shaft of the motor MO, SP is a motor that analyzes the detection output from the rotary encoder RE, and writes the servo head signal to the servo track signal writing position of the magnetic head. A signal processor that issues a positioning command signal,
MD is a motor driver that drives the motor MO according to a command signal of the signal processor SP.

【0011】従来は、図5に示すように磁気ヘッドアー
ムARM1の側面にプッシュロッドPRODの円筒面を
押当てて、ロータリーエンコーダRE、シグナルプロセ
ッサSP、モータドライバーMDの系(ロータリーポジ
ショナーRTP)でフィードバック制御を取りながらモ
ータMOでアームARM2を回転させてプッシュロッド
PRODを介して磁気ヘッドアームARM1を順次微小
送りしながら位置決めをし、順次サーボトラック信号を
書き込んでいた。
Conventionally, as shown in FIG. 5, a cylindrical surface of a push rod PROD is pressed against a side surface of a magnetic head arm ARM1, and feedback is provided by a system of a rotary encoder RE, a signal processor SP, and a motor driver MD (rotary positioner RTP). Under control, the arm ARM2 is rotated by the motor MO, and the magnetic head arm ARM1 is positioned while being minutely fed via the push rod PROD, and the servo track signal is sequentially written.

【0012】このとき接触を確実にするために通常はボ
イスコイルモータVCMに若干電流を流して、ヘッドア
ームARM1側からもプッシュロッドPRODを押し付
けていた。しかし、ハードディスクHDの回転等による
振動がヘッドアームARM1に伝達し、更にプッシュロ
ッドPRODの円筒面を介して、モータMOに伝達する
と、ロータリーポジショナーシステムRTPの高精度な
位置決めに限界を与え、高密度なサーボトラック信号等
の情報の書き込みの能力を向上させる為には更なる工夫
が必要となってきた。
At this time, in order to secure the contact, usually, a slight current is applied to the voice coil motor VCM to push the push rod PROD also from the head arm ARM1 side. However, when vibrations due to rotation of the hard disk HD and the like are transmitted to the head arm ARM1 and further transmitted to the motor MO via the cylindrical surface of the push rod PROD, a limit is imposed on the high-precision positioning of the rotary positioner system RTP. In order to improve the ability to write information such as a servo track signal, further measures have been required.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】図5に示した情報記録
装置において、最近では高精度な位置決めを想定して、
機械的に磁気ヘッドアームを押当てることをしないで、
光学的な手段によって磁気ヘッドアームの移動を高精度
に測定し、制御する方法も考案されている。図6はその
ような装置の一例である。
In the information recording apparatus shown in FIG. 5, recently, assuming highly accurate positioning,
Do not press the magnetic head arm mechanically,
A method for measuring and controlling the movement of the magnetic head arm with high precision by optical means has also been devised. FIG. 6 is an example of such an apparatus.

【0014】図6において、HeNeはレーザ光源、M
1,M2はミラー、BSはビームスプリッタ、CCは磁
気ヘッドアームARM1上に設けられたコーナーキュー
ブの様なレトロリフレクター、PDは受光素子である。
In FIG. 6, HeNe is a laser light source, M
Reference numerals 1 and M2 are mirrors, BS is a beam splitter, CC is a retroreflector such as a corner cube provided on the magnetic head arm ARM1, and PD is a light receiving element.

【0015】本装置においては、レーザ光源HeNe、
ミラーM1,M2、ビームスプリッタBS、レトロリフ
レクタCCで、マイケルソン型干渉計を構成し、レトロ
リフレクターCC〜ミラーM1とレトロリフレクターC
C〜ミラーM2をそれぞれ経由した光束L1とL2との
干渉光を受光素子PDで検出して、磁気ヘッドアームA
RM1の位置情報を得ている。
In this apparatus, the laser light source HeNe,
A Michelson-type interferometer is constituted by the mirrors M1 and M2, the beam splitter BS, and the retroreflector CC, and the retroreflector CC to the mirror M1 and the retroreflector C
The light receiving element PD detects interference light between the light beams L1 and L2 that have passed through the mirror C2 and the magnetic head arm A, respectively.
The position information of RM1 has been obtained.

【0016】そして得られた検出信号に基づいて、シグ
ナルプロセッサSPが指令を発し、ボイスコイルモータ
ドライバーVCMDからボイスコイルモータVCMに流
す電流を制御することで直接に磁気ヘッドアームARM
1を動かして、適切な制御を加えるものである。
Then, based on the obtained detection signal, the signal processor SP issues a command to control the current flowing from the voice coil motor driver VCMD to the voice coil motor VCM, thereby directly controlling the magnetic head arm ARM.
By moving 1, appropriate control is added.

【0017】しかし、このような装置では、コーナーキ
ューブのようなレトロリフレクターCCを磁気ヘッドア
ームARM1上に乗せる必要があり、スペース確保や取
り付け取り外しの手間、重量増加による制御特性の悪化
が問題になりやすい。
However, in such an apparatus, it is necessary to mount a retro-reflector CC such as a corner cube on the magnetic head arm ARM1, and there is a problem that the space is troublesome, the mounting and dismounting is troublesome, and the control characteristics are deteriorated due to an increase in weight. Cheap.

【0018】本発明は、物体側に特別な部材を設けるこ
とを必要とせずに、物体の位置を高い信頼度で高精度、
高分解能に位置検出し、該物体の位置決めをすることが
可能な位置検出装置及びそれを用いた情報記録装置を提
供することを目的とする。
According to the present invention, the position of an object can be determined with high reliability and high accuracy without the need to provide a special member on the object side.
An object of the present invention is to provide a position detection device capable of detecting a position with high resolution and positioning the object, and an information recording device using the same.

【0019】またその際に量産性の高く、長期にわたっ
て安定した信号を出力する製造装置に適した位置検出装
置を提供することを目的としている。
It is another object of the present invention to provide a position detecting device suitable for a manufacturing apparatus which outputs a stable signal for a long period of time with high mass productivity.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の位置検
出装置は、干渉計と、該干渉計に固設され、該被検物体
に接触可能な板ばね部材とを有し、該干渉計から出射
し、該板ばね部材で反射した反射光に基づく信号光と、
該干渉計で形成した参照光との合波光束より干渉信号を
得て、該干渉信号より該被検物体の位置情報を検出して
おり、該板ばね部材は、平板形状をしており、前記干渉
計の光出射面に対して一定角度で該干渉計に固設されて
いることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a position detecting apparatus comprising: an interferometer; and a leaf spring member fixed to the interferometer and capable of contacting the test object. Signal light emitted from the meter and based on the reflected light reflected by the leaf spring member;
An interference signal is obtained from a combined light beam with the reference light formed by the interferometer, the position information of the test object is detected from the interference signal, and the leaf spring member has a flat plate shape. It is characterized by being fixed to the interferometer at a fixed angle with respect to the light exit surface of the interferometer.

【0021】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記板ばね部材の一部が前記被検物体に接触可能な
反射面となっており、前記信号光は前記干渉計からの光
束で該反射面で反射した光束であることを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a part of the leaf spring member is a reflection surface capable of contacting the test object, and the signal light is a light beam from the interferometer. The light is a light beam reflected by the reflecting surface.

【0022】請求項3の発明の情報記録装置は、請求項
1又は2の位置検出装置をロータリーポジショナーの回
転アームに固設し、該回転アームの回転軸を回転軸とす
る磁気ヘッドアームと前記板ばね部材が接触可能となる
ようにし、該位置検出装置で該磁気ヘッドアームの位置
情報を検出し、該位置検出装置からの信号を利用して、
該磁気ヘッドアームを駆動制御して、ハードディスクへ
の情報の記録又は/及びハードディスクからの情報の読
み出しを行っていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an information recording apparatus, wherein the position detecting device according to the first or second aspect is fixed to a rotary arm of a rotary positioner, and a magnetic head arm having a rotary axis of the rotary arm as a rotary axis; The leaf spring member is made contactable, the position information of the magnetic head arm is detected by the position detecting device, and a signal from the position detecting device is used.
The magnetic head arm is driven and controlled to record information on a hard disk and / or read information from the hard disk.

【0023】請求項4の干渉計は、光源からの光束を光
透過部材内にて2つの光束に分割し、一方の光束を該光
透過部材に対向する該透過部材外の反射面にて反射さ
せ、該反射光を他方の光束と前記透過部材内にて合波さ
せ、該合波光束より干渉光束を得る干渉光学系と、該干
渉光学系に固設された折り曲げ加工のないフラットな平
面より成る板ばね状部材とを持ち、該板ばね状部材に設
けられた光反射面までの距離を該干渉光学系で測定し、
該板ばね状部材に接触している被検物体までの距離情報
を測定することを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, a light beam from a light source is split into two light beams in a light transmitting member, and one of the light beams is reflected by a reflection surface outside the transmitting member facing the light transmitting member. An interference optical system that combines the reflected light with the other light beam in the transmitting member to obtain an interference light beam from the combined light beam, and a flat surface that is fixed to the interference optical system and that is not bent. Having a leaf spring-like member, and measuring the distance to the light reflecting surface provided on the leaf spring-like member with the interference optical system,
The method is characterized in that information on a distance to a test object in contact with the leaf spring-like member is measured.

【0024】請求項5の情報記録装置は、請求項4記載
の干渉計を有する位置検出装置をロータリーポジショナ
ーの回転アームに取り付けて、ロータリーポジショナー
の位置の変動に対して位置検出装置からの出力が一定に
なるようにハードディスクドライブ装置のボイススコイ
ルの電流を制御し、該ロータリーポジショナーの動きと
該回転アームの動きが連動するように構成し、該ロータ
リーポジショナーの位置決め毎に、ハードディスクにサ
ーボトラック信号を書き込むことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, the position detecting device having the interferometer according to the fourth aspect of the present invention is attached to a rotary arm of a rotary positioner. The current of the voice coil of the hard disk drive is controlled so as to be constant, and the movement of the rotary positioner and the movement of the rotary arm are configured to interlock with each other. Each time the rotary positioner is positioned, a servo track signal is sent to the hard disk. Is written.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のサーボトラック
信号書き込み機能を有した情報記録装置の実施形態1の
概略構成図である。図中、図5で示した部材と同様の部
材には同じ符番を付している。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a first embodiment of an information recording apparatus having a servo track signal writing function according to the present invention. In the figure, the same members as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

【0026】ハードディスクドライブ装置HDDは、ハ
ードディスクHDの外側に回転軸Oをもつ磁気ヘッドア
ームARM1が取り付けられている。磁気ヘッドアーム
ARM1の先端に取り付けられたスライダーSLID
が、ハードディスクHDの面に対向して、0.5μm
(以下)のギャップで配置されていて、磁気ヘッドアー
ムARM1の回転によって、円弧状に移動する。
The hard disk drive HDD has a magnetic head arm ARM1 having a rotation axis O mounted outside the hard disk HD. Slider SLID attached to the tip of magnetic head arm ARM1
Is 0.5 μm facing the surface of the hard disk HD.
(Below), and moves in an arc by the rotation of the magnetic head arm ARM1.

【0027】磁気ヘッドアームARM1の回転はボイス
コイルモータVCMに電流を流すことで行われる。ハー
ドディスクHD、スライダーSLID、磁気ヘッドアー
ムARM1、ボイスコイルモータVCM等からなるハー
ドディスクドライブ装置HDDに対して、後述する位置
検出装置NCPUが図1に示すように空間的に適正位置
に配置されている。
The rotation of the magnetic head arm ARM1 is performed by applying a current to the voice coil motor VCM. As shown in FIG. 1, a position detection device NCPU, which will be described later, is spatially arranged at an appropriate position with respect to a hard disk drive HDD including a hard disk HD, a slider SLID, a magnetic head arm ARM1, a voice coil motor VCM, and the like.

【0028】SGはハードディスクHDに書き込むサー
ボトラック信号を発生させるシグナルジェネレータで、
このサーボトラック信号がスライダーSLIDに設けた
磁気ヘッドを介してハードディスクHDに書き込まれ
る。
SG is a signal generator for generating a servo track signal to be written to the hard disk HD.
This servo track signal is written to the hard disk HD via the magnetic head provided on the slider SLID.

【0029】位置検出ユニット(位置検出装置)NCP
Uは、支持アームARM2に設けられ、ガラス光学プロ
ーブNCPの先端部分が、ハードディスクドライブ装置
HDDのベースプレートの長穴状開口(図不示)に挿入
され、磁気ヘッドアームARM1の側面近傍に配置され
る形になっている。支持アームARM2は磁気ヘッドア
ームARM1の回転中心Oと同軸の回転軸にて回転移動
できるように配置してある。
Position detecting unit (position detecting device) NCP
U is provided on the support arm ARM2, the tip of the glass optical probe NCP is inserted into a slot-like opening (not shown) of the base plate of the hard disk drive HDD, and is disposed near the side surface of the magnetic head arm ARM1. It is shaped. The support arm ARM2 is arranged to be rotatable about a rotation axis coaxial with the rotation center O of the magnetic head arm ARM1.

【0030】そして位置検出ユニットNCPUの回転位
置は、支持アームARM2の回転軸Oに取り付けられた
高分解能のロータリーエンコーダREによって検出さ
れ、この検出データをもとに、シグナルプロセッサSP
1がモータドライバーMDを介してモーターMOを回転
駆動する。この形態のフィードバック制御によって位置
検出センサユニットNCPUが回転位置決めされること
になる。
The rotation position of the position detection unit NCPU is detected by a high-resolution rotary encoder RE attached to the rotation axis O of the support arm ARM2, and based on this detection data, a signal processor SP
1 rotationally drives the motor MO via the motor driver MD. With this form of feedback control, the position detection sensor unit NCPU is rotationally positioned.

【0031】ここで、位置検出ユニットNCPUは、以
下の述べるような光学式センサユニット(干渉計)で構
成される。
Here, the position detecting unit NCPU is constituted by an optical sensor unit (interferometer) as described below.

【0032】図2は光学式センサユニット(干渉計)を
説明するための光学系の構成説明図である。光学式セン
サユニットは、マルチモードレーザダイオードLD、非
偏光ビームスプリッタNBS、プローブ状偏光プリズム
PBS、プローブホルダPHD、基準反射面M、1/4
波長板QWP、光束径制限用の開口AP、光束振幅分割
用の回折格子GBS、偏光板PP1〜PP4、光電素子
PD1〜PD4等から構成されている。
FIG. 2 is an explanatory view of the configuration of an optical system for explaining an optical sensor unit (interferometer). The optical sensor unit includes a multi-mode laser diode LD, a non-polarizing beam splitter NBS, a probe-type polarizing prism PBS, a probe holder PHD, a reference reflecting surface M, and a 1/4.
It is composed of a wave plate QWP, a light beam diameter limiting aperture AP, a light beam amplitude dividing diffraction grating GBS, polarizing plates PP1 to PP4, photoelectric elements PD1 to PD4, and the like.

【0033】マルチモードレーザダイオードLDからの
発散光をコリメータレンズCOLによって緩い集光光束
BEAMにし、非偏光ブームスプリッタNBSを透過し
てからプローブ状偏光プリズムPBSで偏光成分毎に分
割される。反射されたS偏光光束は、プローブ状偏光プ
リズムPBS端面から300μm程度離れた空間に配置
され、センサーユニットに固設された板ばね状部材SP
にビームウェスト付近で照射される。
The divergent light from the multi-mode laser diode LD is converted into a gentle condensed light beam BEAM by a collimator lens COL, passes through a non-polarizing boom splitter NBS, and is then split by a probe-like polarizing prism PBS for each polarization component. The reflected S-polarized light beam is placed in a space about 300 μm away from the end face of the probe-like polarizing prism PBS, and is a leaf spring-like member SP fixed to the sensor unit.
Is irradiated near the beam waist.

【0034】板ばね状部材SPは光束照射点付近で磁気
ヘッドアームARM1に接触しており、板ばね状部材S
Pはビームウェスト付近で適度なばね性を磁気ヘッドア
ームARM1方向に持つように設置されている。つまり
板ばね状部材SPが磁気ヘッドアームARM1に近づ
き、ビームウェスト付近にまで押された状態のとき板ば
ね状部材SPは磁気ヘッドアームARM1の動きに追従
することになる。
The leaf spring-shaped member SP is in contact with the magnetic head arm ARM1 near the light beam irradiation point.
P is installed so as to have an appropriate spring property near the beam waist in the direction of the magnetic head arm ARM1. That is, when the leaf spring-like member SP approaches the magnetic head arm ARM1 and is pushed to the vicinity of the beam waist, the leaf spring-like member SP follows the movement of the magnetic head arm ARM1.

【0035】反射光は、発散球面波となって元の光路を
戻り、プローブ状偏光プリズムPBSまで戻される。一
方、プローブ状偏光プリズムPBSで透過したP偏光光
束は、端面の反射蒸着膜にビームウエストからずれた位
置にて集光照明され、反射光は元の光路を戻り、プロー
ブ状偏光プリズムPBSまで戻される。なお、両者の光
束の波動光学的光路長は、光源の可干渉距離内で、略等
光路長になるように設定してある。
The reflected light returns to the original optical path as a diverging spherical wave, and returns to the probe-shaped polarizing prism PBS. On the other hand, the P-polarized light flux transmitted through the probe-shaped polarizing prism PBS is condensed and illuminated on the reflective evaporation film on the end surface at a position shifted from the beam waist, and the reflected light returns to the original optical path and returns to the probe-shaped polarizing prism PBS. It is. The wave optical path lengths of the two light beams are set to be substantially equal within the coherence distance of the light source.

【0036】例えば以下のように形状が与えられてい
る。ガラスで構成されるプローブ状偏光プリズムPBS
の幅を2mm程度とし、偏光プリズムPBSにて反射さ
れた光束は、1mmをガラス中を進行し、偏光プリズム
PBSの光束射出面から空気中を0.3mm程度進行
し、該板ばね状部材SPの反射面SPRに照明される。
よって偏光プリズムPBSから反射面SPRまでの往復
の波動光学的光路長L1=(1×1.5+0.3)×2
=3.6である。一方偏光プリズムPBSにて透過され
た光束は、1.2mmをガラス中を進行し、ガラス端面
に照明される。よって往復の波動光学的光路長L2=
(1.2×1.5)×2=3.6である。ここでガラス
の屈折率=1.5とした。
For example, the shapes are given as follows. Probe-shaped polarizing prism PBS made of glass
Is about 2 mm, the light beam reflected by the polarizing prism PBS travels 1 mm in the glass, travels about 0.3 mm in the air from the light beam exit surface of the polarizing prism PBS, and the plate spring-shaped member SP Is illuminated on the reflective surface SPR.
Therefore, the reciprocating wave optical optical path length L1 from the polarizing prism PBS to the reflection surface SPR = (1 × 1.5 + 0.3) × 2
= 3.6. On the other hand, the light beam transmitted by the polarizing prism PBS travels 1.2 mm through the glass, and is illuminated on the glass end face. Therefore, the reciprocating wave optical optical path length L2 =
(1.2 × 1.5) × 2 = 3.6. Here, the refractive index of glass was set to 1.5.

【0037】次に、光束の集光位置(ビームウエスト)
は、偏光プリズムPBSの出射面から0.3mmの位置
に設定する。すると、板ばね状部材SPおよび基準反射
面SPRより反射された発散球面波の波源の位置は、光
軸方向にずれて見える。光源側からプローブ状偏光プリ
ズムPBSの内部を覗いたとして、該板ばね状部材SP
の集光点(波源)は、偏光プリズム分割面から、L1’
=(1+0.3×1.5)=1.45の位置に見える。
Next, the focus position of the light beam (beam waist)
Is set at a position of 0.3 mm from the exit surface of the polarizing prism PBS. Then, the position of the wave source of the divergent spherical wave reflected from the leaf spring-shaped member SP and the reference reflection surface SPR appears to be shifted in the optical axis direction. Assuming that the inside of the probe-shaped polarizing prism PBS is viewed from the light source side, the leaf spring-shaped member SP
Is a focal point (wave source) of L1 ′
= (1 + 0.3 × 1.5) = 1.45.

【0038】基準反射面SPRよりの発散球面波源の位
置は、偏光プリズム分割面から、L2’=1.2×2−
1.45=0.95の位置に見える。但し両者ともガラ
ス中に見える位置である。よって、両者の発散球面波源
はガラス中にて0.5mmずれていることになり、両者
の光束を重ね合せると、波面が完全に一致せず、仮に両
者の偏光を合わせた場合には、同芯円状の干渉縞が得ら
れる。その場合には両者の波面の位相が該板ばね状部材
SPの相対移動によって変動すると、同芯円状の干渉縞
が中心から湧き出すたり吸い込んだりして見える。
The position of the diverging spherical wave source from the reference reflecting surface SPR is L2 '= 1.2 × 2-
It appears at the position of 1.45 = 0.95. However, both positions are visible in the glass. Therefore, the two divergent spherical wave sources are shifted by 0.5 mm in the glass, and when the two light beams are superimposed, the wavefronts do not completely match. Core-shaped interference fringes are obtained. In that case, if the phase of the wavefronts of both fluctuates due to the relative movement of the leaf spring-shaped member SP, concentric interference fringes appear to spring up or down from the center.

【0039】しかしこの同芯円干渉縞は、2つの発散球
面波の光軸方向のずれ量が0.5mm程度と小さいので
中心部の略ワンカラーの干渉縞部が広く得られる。よっ
て略ワンカラー部のみを取り出すように適切な形状の開
口APを設けて一部の光束を取り出す。これ以降は略平
面波として扱うことができる。
However, in this concentric circular interference fringe, since the amount of displacement of the two divergent spherical waves in the optical axis direction is as small as about 0.5 mm, a substantially one-color interference fringe portion at the center can be obtained widely. Therefore, an opening AP having an appropriate shape is provided so as to take out only one color part, and a part of the light beam is taken out. Thereafter, it can be treated as a substantially plane wave.

【0040】さて、プローブ状偏光プリズムPBSにて
合成された2光束は、互いに直行した直線偏光であるの
で実際にはこのままでは干渉して明暗信号にならない。
非偏光ビームスプリッタNBSにて両者の光束は反射さ
れて、1/4波長板QWPを透過すると、互いに直行し
た直線偏光は互いに逆回りの円偏光に変換され、両者の
振動面をベクトル合成すると、両者の位相差の変動で回
転する1つの直線偏光に変換される。
Now, the two light beams synthesized by the probe-shaped polarizing prism PBS are linearly polarized light beams orthogonal to each other, so that they do not actually interfere with each other to produce a bright / dark signal.
When the two light beams are reflected by the non-polarizing beam splitter NBS and pass through the quarter-wave plate QWP, the linearly polarized light that is orthogonal to each other is converted into circularly polarized light that is opposite to each other. The light is converted into one linearly polarized light that rotates due to a change in the phase difference between the two.

【0041】この回転する直線偏光は、千鳥状格子構造
を有する位相回折格子にて4つの光束に振幅分割され
る。すなわち、振幅分割によっていずれの光束も形状や
強度ムラ、欠陥等性質が全く等しく分割されるので、何
らかの原因で干渉縞がワンカラーでなくなったりコント
ラストが低下したりしても被る影響はみな等しくなる。
とくに板ばね状部材SPからの反射光は、微小な凹凸構
造によって波面が乱れ、強度ムラが強く発生している
が、4つの光束の波面の乱れ方、強度ムラの状態は等し
くなっている。
The rotating linearly polarized light is amplitude-divided into four light beams by a phase diffraction grating having a staggered grating structure. In other words, all light beams are completely equally divided in shape, intensity unevenness, defects, and other properties by amplitude division, so that even if the interference fringes are not one-color or the contrast is reduced for some reason, the effects of all are equal. .
In particular, the reflected light from the leaf spring-shaped member SP is disturbed in the wavefront due to the minute uneven structure, and the intensity unevenness is strong. However, the wavefronts of the four light fluxes have the same disorder and the intensity unevenness is equal.

【0042】4つに分割された光束は、互いに偏光方位
を45度ずつずらして配置した偏光板(アナライザー)
PP1〜PP4を透過することで、明暗のタイミングが
位相で90度ずつずれた干渉光に変換される。波面の乱
れや強度ムラの影響によるコントラストの低下はみな等
しく影響されている。各明暗光束は、各々の受光素子P
D1,PD2,PD3,PD4にて受光される。
The luminous fluxes divided into four are arranged such that the polarization directions thereof are shifted from each other by 45 degrees.
By passing through PP1 to PP4, the light / dark timing is converted into interference light having a phase shifted by 90 degrees. The lowering of the contrast due to the influence of wavefront disturbance and intensity unevenness is all equally affected. Each light and dark luminous flux is transmitted to each light receiving element P
Light is received by D1, PD2, PD3, and PD4.

【0043】互いに180度の位相差を有する受光素子
PD1と受光素子PD2の信号が差動検出され、DC成
分(波面の乱れ等によるコントラスト低下分等)がほぼ
除去され、A相信号とする。
The signals of the light receiving element PD1 and the light receiving element PD2 having a phase difference of 180 degrees are differentially detected, and the DC component (contrast reduction due to wavefront disturbance or the like) is almost removed to obtain an A-phase signal.

【0044】同様に互いに180度の位相差を有する受
光素子PD3と受光素子PD4の信号が差動検出され、
DC成分(波面の乱れ等によるコントラスト低下分等)
がほぼ除去され、B相信号とする。A,B相信号は互い
に90度位相差であり、オシロスコープで観測されるリ
サージュ波形は円形になる。リサージュの波形の振幅
(円の大きさ)は、該板ばね状部材SPの微小凹凸によ
って変動するが中心位置は変動しない。よって、位相検
出(相対距離の測定)には本質的に誤差が発生しない。
Similarly, the signals of the light receiving elements PD3 and PD4 having a phase difference of 180 degrees from each other are differentially detected.
DC component (contrast reduction due to wavefront disturbance, etc.)
Is substantially removed, and the signal is regarded as a B-phase signal. The A and B phase signals have a phase difference of 90 degrees from each other, and the Lissajous waveform observed by the oscilloscope is circular. The amplitude (the size of the circle) of the waveform of the Lissajous fluctuates due to the minute unevenness of the leaf spring-shaped member SP, but the center position does not fluctuate. Therefore, essentially no error occurs in phase detection (measurement of relative distance).

【0045】また、該板ばね状部材SPに集光照明する
ことで該板ばね状部材SPの相対角度ずれ(アライメン
トずれ)による干渉状態の変動(ワンカラーずれ)の影
響を回避している。すなわち、集光照明することで、ア
ライメントずれがあっても発散球面波の主射出方位が若
干ずれるだけで球面波自体がケラレることが回避され、
また、2つの発散球面波の波面の重なり状態も変化しな
いので、干渉状態が安定して得られる。
Further, by condensing and illuminating the leaf spring-shaped member SP, the influence of a change in the interference state (one-color deviation) due to a relative angle deviation (alignment deviation) of the leaf spring-shaped member SP is avoided. In other words, by condensing illumination, even if there is a misalignment, the main emission direction of the divergent spherical wave is only slightly shifted, and the vignetting of the spherical wave itself is avoided,
Further, since the overlapping state of the wavefronts of the two divergent spherical waves does not change, the interference state can be stably obtained.

【0046】よって、ヘッドアーム側面ARM1と照明
光束との調整が不要で非常に扱いやすい干渉型位置検出
センサとして動作する。
Therefore, it operates as an interference-type position detection sensor that does not require adjustment between the head arm side surface ARM1 and the illumination light beam and is very easy to handle.

【0047】また、照明位置ずれ(平行ずれ)は、発散
球面波の位相ずれには関与しないものの照明位置に応じ
た板ばね状部材の微小な凹凸状態の変化によって干渉信
号振幅の変動になる。
Although the illumination position shift (parallel shift) does not contribute to the phase shift of the divergent spherical wave, the interference signal amplitude fluctuates due to a minute change in the unevenness of the leaf spring-like member according to the illumination position.

【0048】しかし、リサージュ波形の中心位置は変動
しないので、位相検出には本質的に誤差が発生しない。
However, since the center position of the Lissajous waveform does not fluctuate, essentially no error occurs in phase detection.

【0049】ヘッドアームARM1と位置検出センサN
CPUの位置関係は、板ばね状部材SPの変形とともに
変化し、角度ずれ、平行ずれが発生してしまう。光源L
Dが仮にマルチモードレーザーであるとすると、可干渉
距離は100um程度である。つまり位置検出の可能範
囲は50um程度である。しかし上記説明の通り、被検
体の板ばね状部材SPからの反射光がセンサーに導かれ
る範囲であればアライメントずれや平行ずれが生じても
本質的には問題が発生しない。
Head arm ARM1 and position detection sensor N
The positional relationship of the CPU changes with the deformation of the leaf spring-shaped member SP, and an angular shift and a parallel shift occur. Light source L
Assuming that D is a multimode laser, the coherence length is about 100 μm. That is, the possible range of the position detection is about 50 μm. However, as described above, if the reflected light from the leaf spring-shaped member SP of the subject is guided to the sensor, even if an alignment shift or a parallel shift occurs, essentially no problem occurs.

【0050】なお、最終的に検出される信号は、往復光
路による干渉測長を原理としているので、光源の波長の
半分を周期とする正弦波状信号である。波長0.78μ
mの光束を放射するレーザダイオードを使用した場合に
は、周期が0.39μmの正弦波信号が得られ、波数を
計数することで相対距離変動を検出できる。またさら
に、90度位相差の正弦波信号が2相得られているので
公知の電気的な位相分割装置にて、電気的に信号を分割
することで更に細かい分解能の相対位置ずれを検出でき
る。
The signal finally detected is a sinusoidal signal whose period is half the wavelength of the light source, since the principle of the measurement is the interference length measurement using the reciprocating optical path. Wavelength 0.78μ
When a laser diode that emits a light beam of m is used, a sine wave signal having a cycle of 0.39 μm is obtained, and the relative distance fluctuation can be detected by counting the wave number. Furthermore, since two phases of a sine wave signal having a phase difference of 90 degrees are obtained, the relative position shift with finer resolution can be detected by electrically dividing the signal with a known electric phase dividing device.

【0051】電気的に4096分割すれば相対位置ずれ
が最小0.095nmで検出できる。相対位置ずれがゼ
ロになるようにヘッドアーム駆動モータ(ボイスコイ
ル)VCMに適切な制御装置にて電流を流せば、相対位
置を±0.095nmの数倍程度で安定に保持すること
(サーボをかけること)ができる。
If it is electrically divided into 4,096, the relative positional deviation can be detected with a minimum of 0.095 nm. If a current is applied to the head arm drive motor (voice coil) VCM with an appropriate control device so that the relative position shift becomes zero, the relative position can be stably maintained at about several times of ± 0.095 nm (servo control). Call).

【0052】81000正弦波/回転の信号を発生する
ロータリーエンコーダREを内蔵し、2048分割して
位置決めできる高精度のロータリーポジショナーRTP
を用いれば、半径30mmのヘッドアームARM1の側
面付近に取り付けられた位置検出センサNCPUを±
1.4nmの数倍の分解能で位置決めできる。
A high-precision rotary positioner RTP which has a built-in rotary encoder RE for generating a signal of 81000 sine waves / rotation and can be divided into 2048 positions.
Is used, the position detection sensor NCPU attached near the side surface of the head arm ARM1 having a radius of 30 mm is ±
Positioning can be performed with a resolution several times that of 1.4 nm.

【0053】位置検出センサ自体の相対位置安定化が上
記のように±0.095nmの数倍程度であるから、両
者を合わせた位置決め分解能は、高精度のロータリーポ
ジショナーRTP自体の性能程度になる。
Since the relative position stabilization of the position detection sensor itself is about several times of ± 0.095 nm as described above, the positioning resolution combining the two is about the performance of the high-precision rotary positioner RTP itself.

【0054】以上に説明した様に、位置検出センサNC
PUを介して、ヘッドアームARM1の端面位置を一定
に保つサーボを高精度のロータリーポジショナーRTP
に追加することで、高精度ポジショナーに外乱が加わら
ないで安定した位置決め精度を出すことができた。
As described above, the position detection sensor NC
Servo that keeps the position of the end surface of the head arm ARM1 constant through PU, a high-precision rotary positioner RTP
By adding to the above, stable positioning accuracy could be obtained without adding disturbance to the high-precision positioner.

【0055】ここで、本発明の特徴である板ばね状部材
SPについて図3,図4を用いて説明する。板ばね状部
材SPには前述のように光反射面SPRが設けてあり光
束は、前述のように測定光とリファレンス光が等光路長
となる位置で集光するようになっている。
Here, the leaf spring-like member SP, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. As described above, the plate spring-shaped member SP is provided with the light reflecting surface SPR, and the light beam is condensed at a position where the measurement light and the reference light have the same optical path length as described above.

【0056】図3,図4は本発明で用いた板ばね状部材
SPが被検体(本実施形態ではARM1)にいかに接触
するかを説明した図である。図中ガラス光学プローブN
CPには斜線部のような傾斜部が設けられており、この
傾斜部を該板ばね状部材SPの取り付け面として折り曲
げ加工をしていないフラットな板ばね部材SPが固設し
てある。図4(A)は磁気ヘッドアームARM1が該板
ばね状部材SPに接触していないときであり、このとき
板ばねSPはヘッドアームARM1の接触面とは該傾斜
部の角度だけ傾いた状態にあり、図4(B)はヘッドア
ームARM1が該板ばね状部材SPにあたった状態、図
4(C)は板ばねSPが当接して変形していく状態を示
している。
FIGS. 3 and 4 are views for explaining how the leaf spring-shaped member SP used in the present invention contacts the subject (ARM1 in this embodiment). Glass optical probe N in the figure
The CP is provided with an inclined portion such as a hatched portion, and a flat leaf spring member SP that is not bent is fixed to the inclined portion as a mounting surface of the leaf spring-shaped member SP. FIG. 4A shows a state in which the magnetic head arm ARM1 is not in contact with the leaf spring-shaped member SP. At this time, the leaf spring SP is inclined with respect to the contact surface of the head arm ARM1 by the angle of the inclined portion. FIG. 4B shows a state in which the head arm ARM1 has hit the leaf spring-shaped member SP, and FIG. 4C shows a state in which the leaf spring SP abuts and deforms.

【0057】そして測定光とリファレンス光が等光路長
になったとき、つまり最大干渉信号が得られる位置で、
該板ばねSPは測定光束と垂直になるようにしてある。
ばねの変形部分が同じ幅の板ばねであるとすると、図4
(C)に示すようにばねの変形はポイントBにおいて該
ガラス光学プローブNCPに設けたある角度を持ったば
ね取り付け面を接線とする扇形として形成される。
When the measurement light and the reference light have the same optical path length, that is, at the position where the maximum interference signal can be obtained,
The leaf spring SP is perpendicular to the measurement light beam.
Assuming that the deformed portion of the spring is a leaf spring having the same width, FIG.
As shown in (C), the deformation of the spring is formed as a fan shape at a point B, with the spring mounting surface having an angle provided on the glass optical probe NCP being tangent.

【0058】本実施形態では該板ばね状部材SPが測定
最適位置まで変形したときにポイントB、ポイントAで
それぞれ、該板ばね状部材SPの取り付け面と、測定光
束と垂直な方向に接線を持っているようにしている。仮
に該板ばね状部材に曲げ加工の入った板ばね状部材を使
用した場合、加工公差、ばねの曲げ部分のへたりにより
測定最適位置で板ばね状部材の光学反射面を該測定光束
と垂直に保つことがやっかいになるが、上述のようなば
ね取り付け面、ばね形状を持たせることで、加工形状安
定性の低い板ばね状部材を被検面としても、安定して測
定が可能である。
In the present embodiment, when the leaf spring-shaped member SP is deformed to the optimum measurement position, a tangent line is formed at points B and A in the direction perpendicular to the mounting surface of the leaf spring-shaped member SP and the measurement light beam, respectively. I have it. If a leaf spring-like member having a bent process is used, the optical reflection surface of the leaf spring-like member is perpendicular to the measurement light beam at the optimum measurement position due to processing tolerance and settling of the bent portion of the spring. However, by providing the spring mounting surface and the spring shape as described above, stable measurement can be performed even when a plate spring-like member having low processing shape stability is used as the test surface. .

【0059】またばねの曲げ加工部分が存在しないの
で、ばね形状の径年変化、へたりもきわめて少なく、安
定して測定ができる。
Further, since there is no bent portion of the spring, there is very little change in the diameter of the spring shape and little set, and stable measurement can be performed.

【0060】以上のように本実施形態は、ロータリーポ
ジショナーRTPの支持アームARM2に位置測定装置
NCPUを固定し、磁気ヘッドアームARM1の側面に
弾性接触する板ばね状部材SPを該位置測定装置NCP
Uのガラス光学プローブNCPに固定し、該板ばね状部
SPに設けられた光反射部分SPRに該位置測定装置N
CPUからの光束を照射し、反射光を取り出して他の光
束と干渉させることで該板ばね状部材SPの位置情報を
測定することで、磁気ヘッドアームARM1の側面とロ
ータリーポジショナーRTPの支持アームARM2に設
けた位置測定装置NCPUとの相対距離を安定に測定
し、その測定値が一定になるように該磁気ヘッドアーム
ARM1の回転用モータ(VCM)を制御駆動してい
る。
As described above, in the present embodiment, the position measuring device NCPU is fixed to the support arm ARM2 of the rotary positioner RTP, and the leaf spring-like member SP which makes elastic contact with the side surface of the magnetic head arm ARM1 is attached to the position measuring device NCP.
U to the glass optical probe NCP, and the position measuring device N is attached to the light reflecting portion SPR provided on the leaf spring-shaped portion SP.
By irradiating a light beam from the CPU, taking out the reflected light and making it interfere with other light beams, the position information of the leaf spring-shaped member SP is measured. , The relative distance to the position measurement device NCPU provided in the magnetic head arm ARM1 is controlled and driven so that the measured value becomes constant.

【0061】これによって量産性の高く、製造装置に適
した位置検出装置を提供している。また、位置検出装置
の該板ばね状部材の固定面にある特定の角度を持たせ、
曲げ加工等の無いフラットな形状のばね状部材をそこに
固定して位置情報を高精度に測定している。
Thus, a position detecting device having high productivity and suitable for a manufacturing apparatus is provided. In addition, the fixed surface of the leaf spring-like member of the position detection device has a certain angle,
A flat spring-shaped member without bending or the like is fixed there, and position information is measured with high accuracy.

【0062】本実施形態では干渉光を受光して、磁気ヘ
ッドアームARM1と位置検出ユニット(位置検出装
置)NCPUの一部の干渉計との相対的な変位を検出す
る位置検出ユニットNCPUを回転位置決め装置(ロー
タリーポジショナー)の回転アーム(支持アーム)AR
M2に取り付けて、回転位置決め装置(ロータリーポジ
ショナー)RTPの位置の変動に対して位置検出ユニッ
トNCPUからの出力が一定になるようにハードディス
クドライブ装置HDDのヘッドアーム駆動モータ(ボイ
スコイル)VCMの電流を制御し、ロータリーポジショ
ナーRTPの動きと磁気ヘッドアームARM1の動きが
連動するように構成し、ロータリーポジショナーRTP
の位置決め毎に、ハードディスクHDにサーボトラック
信号を安定に書き込んでいる。
In the present embodiment, the position detecting unit NCPU which receives the interference light and detects the relative displacement between the magnetic head arm ARM1 and a part of the interferometer of the position detecting unit (position detecting device) NCPU is rotated and positioned. Rotary arm (support arm) AR of device (rotary positioner)
M2, the current of the head arm drive motor (voice coil) VCM of the hard disk drive HDD is adjusted so that the output from the position detection unit NCPU becomes constant with respect to the fluctuation of the position of the rotary positioning device (rotary positioner) RTP. Control, the movement of the rotary positioner RTP and the movement of the magnetic head arm ARM1 are linked to each other.
The servo track signal is stably written to the hard disk HD every time the positioning is performed.

【0063】本実施形態における干渉系に固設された、
板ばね状部材は折り曲げ加工のない平板状(フラットな
平面)であり、位置検出ユニットに一定の角度をもって
設けられた固定面に固設している。そして干渉計から該
板ばね状部材SPに設けられた光反射面SPRまでの距
離を測定し、該板ばね状部材あるいは板状部材に接触し
ている磁気ヘッドアームARM1までの距離を測定し、
これよりハードディスクドライブ装置のサーボ信号書き
込みを行っている。
In the present embodiment, the interference system is fixed to the interference system.
The leaf spring-like member is a flat plate (flat plane) without bending, and is fixed to a fixed surface provided at a fixed angle in the position detection unit. Then, the distance from the interferometer to the light reflecting surface SPR provided on the leaf spring-like member SP is measured, and the distance from the magnetic head arm ARM1 in contact with the leaf spring-like member or the plate-like member is measured.
Thus, the servo signal of the hard disk drive is written.

【0064】以上の本実施形態では次の効果が得られ
る。
The following effects are obtained in the above embodiment.

【0065】(ア−1)ヘッドアーム側面を板ばね状部
材を介して接測定するので、コーナーキューブ利用の干
渉測長方式に比べて汎用性が高く、また特別な光学素子
等をハードディスク側に追加しなくてよい。
(A-1) Since the side surface of the head arm is measured in contact with a leaf spring-like member, the versatility is higher than the interferometric length measurement method using a corner cube, and a special optical element or the like is provided on the hard disk side. No need to add.

【0066】(ア−2)等光路長干渉系を利用している
ので、コーナーキューブ利用の干渉測長方式に比べて温
度変動下でも比較的高精度である。
(A-2) Since an equal optical path length interference system is used, the accuracy is relatively high even under temperature fluctuations as compared with the interferometric length measurement method using a corner cube.

【0067】(ア−3)干渉光路の大部分は、共通光路
であり、また、分割後の光路の大部分もガラス内である
ので環境変動による精度低下が少ない。
(A-3) Most of the interference light path is a common light path, and most of the light path after division is also in the glass, so that the accuracy is less reduced due to environmental fluctuation.

【0068】(ア−4)板ばね状部材に折り曲げ加工が
施されていないため、加工精度に起因する形状誤差のば
らつきが極めて少なく安定した位置検出装置を量産する
ことができる。
(A-4) Since the leaf-spring-like member is not bent, a stable position detecting device can be mass-produced with extremely little variation in shape error due to processing accuracy.

【0069】(ア−5)板ばね状部材の形状の径時変
化、へたりが無く、長期にわたって安定した信号を得る
ことができる。
(A-5) A stable signal can be obtained for a long period of time without any change in the shape of the leaf spring-shaped member with time or settling.

【0070】特に上述構成によれば、板ばね状部材を磁
気ヘッドアームに接触させ、該板ばね状部材に設けられ
た反射面間での距離を干渉系で測定することで間接的に
磁気ヘッドアームとセンサープローブの距離を間接的に
測定することができる。そのとき、NCPプローブにあ
る角度を持ったばね固定面を設け、折り曲げ加工の無い
フラットな板ばねを使用することにより、加工精度が測
定信号出力に影響することもなく、径時的な形状変化も
無いので長期にわたって安定した信号を得ることが可能
である。
In particular, according to the above arrangement, the leaf spring-like member is brought into contact with the magnetic head arm, and the distance between the reflection surfaces provided on the leaf spring-like member is measured by an interference system, so that the magnetic head is indirectly measured. The distance between the arm and the sensor probe can be measured indirectly. At this time, the NCP probe is provided with a spring fixing surface with a certain angle, and by using a flat leaf spring without bending, the processing accuracy does not affect the measurement signal output, and the shape change over time can be prevented. Since there is no signal, it is possible to obtain a stable signal for a long time.

【0071】これによって被検面を選ばない高精度の位
置測定装置の量産を容易に可能にし長期にわたってその
センサーの出力を保証することを可能にしている。
This makes it possible to easily mass-produce a high-precision position measuring device irrespective of the surface to be inspected, and to guarantee the output of the sensor for a long period of time.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば以上のように各要素を設
定することにより、物体側に特別な部材を設けることを
必要とせずに、物体の位置を高い信頼度で高精度、高分
解能に位置検出し、該物体の位置決めをすることが可能
な位置検出装置や干渉計及びそれを用いた情報記録装置
を達成することができる。
According to the present invention, by setting each element as described above, it is not necessary to provide a special member on the object side, and the position of the object can be determined with high reliability and high accuracy. Thus, it is possible to achieve a position detecting device, an interferometer, and an information recording device using the same, which can detect the position of the object and position the object.

【0073】また本発明によれば、量産性の高く、長期
にわたって安定した信号を出力する製造装置に適した位
置検出装置や干渉計を達成することができる。
Further, according to the present invention, it is possible to achieve a position detecting device and an interferometer suitable for a manufacturing device which has high productivity and outputs a stable signal for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態例1のサーボトラック信号書
き込み装置を示す概略構成図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a servo track signal writing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すサーボトラック信号書き込み装置の
光学式非接触距離センサユニットの説明図およびプロー
ブホルダ詳細図
FIG. 2 is an explanatory view of an optical non-contact distance sensor unit of the servo track signal writing device shown in FIG. 1 and a detailed view of a probe holder.

【図3】本発明の実施形態に係るサーボトラック信号書
き込み装置の、特徴的なセンサーのガラスプローブ部分
の概略構成図
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a glass probe portion of a characteristic sensor of the servo track signal writing device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態に係るサーボトラック信号書
き込み装置の板ばね状部材の詳細な説明図
FIG. 4 is a detailed explanatory view of a leaf spring-like member of the servo track signal writing device according to the embodiment of the present invention.

【図5】従来のハードディスクドライブ装置およびプッ
シュロッドを用いたサーボトラック信号書き込み装置の
説明図
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional hard disk drive device and a servo track signal writing device using a push rod.

【図6】従来のハードディスクドライブ装置およびレト
ロリフレクター干渉測長機を用いたサーボトラック信号
書き込み装置の説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional servo track signal writing device using a hard disk drive device and a retroreflector interferometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

NCPU 光学式非接触センサユニット NCP 光学プローブ(導光部材) NBS 非偏光ビームスプリッタ PBS 偏光プリズム膜 M 反射膜 LGT 光源 LD レーザダイオード COL コリメータレンズ PD 受光素子 PP 偏光板 G 透明基板 QWP 1/4波長板 SLID 磁気ヘッドスライダー ARM1 磁気ヘッドアーム(回動部材) ARM2 ロータリーポジショナーアーム(回動部
材) RTP ロータリーポジショナー RE ロータリーエンコーダ MO モータ MOD モータドライバー VCM 磁気ヘッドアーム回動用モータ(ボイス
コイル) VCMD ボイスコイルモータドライバー HD ハードディスク(被記録媒体)
NCPU Optical non-contact sensor unit NCP Optical probe (Light guide member) NBS Non-polarized beam splitter PBS Polarized prism film M Reflective film LGT Light source LD Laser diode COL Collimator lens PD Light receiving element PP Polarizing plate G Transparent substrate QWP quarter wave plate SLID Magnetic Head Slider ARM1 Magnetic Head Arm (Rotating Member) ARM2 Rotary Positioner Arm (Rotating Member) RTP Rotary Positioner RE Rotary Encoder MO Motor MOD Motor Driver VCM Magnetic Head Arm Rotating Motor (Voice Coil) VCMD Voice Coil Motor Driver HD Hard disk (recording medium)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 干渉計と、該干渉計に固設され、該被検
物体に接触可能な板ばね部材とを有し、該干渉計から出
射し、該板ばね部材で反射した反射光に基づく信号光
と、該干渉計で形成した参照光との合波光束より干渉信
号を得て、該干渉信号より該被検物体の位置情報を検出
しており、該板ばね部材は、平板形状をしており、前記
干渉計の光出射面に対して一定角度で該干渉計に固設さ
れていることを特徴とする位置検出装置。
1. An interferometer, and a leaf spring member fixed to the interferometer and capable of contacting the object to be inspected, emits light from the interferometer and reflects light reflected by the leaf spring member. Signal light, and an interference signal is obtained from a combined light beam of the reference light formed by the interferometer, and the position information of the object to be detected is detected from the interference signal. A position detection device fixed to the interferometer at a fixed angle with respect to the light emission surface of the interferometer.
【請求項2】 前記板ばね部材の一部が前記被検物体に
接触可能な反射面となっており、前記信号光は前記干渉
計からの光束で該反射面で反射した光束であることを特
徴とする請求項1の位置検出装置。
2. A method according to claim 1, wherein a part of said leaf spring member is a reflecting surface capable of contacting said test object, and said signal light is a light beam from said interferometer reflected by said reflecting surface. The position detecting device according to claim 1, wherein:
【請求項3】 請求項1又は2の位置検出装置をロータ
リーポジショナーの回転アームに固設し、該回転アーム
の回転軸を回転軸とする磁気ヘッドアームと前記板ばね
部材が接触可能となるようにし、該位置検出装置で該磁
気ヘッドアームの位置情報を検出し、該位置検出装置か
らの信号を利用して、該磁気ヘッドアームを駆動制御し
て、ハードディスクへの情報の記録又は/及びハードデ
ィスクからの情報の読み出しを行っていることを特徴と
する情報記録装置。
3. The position detecting device according to claim 1, which is fixed to a rotating arm of a rotary positioner, so that a magnetic head arm having a rotating shaft of the rotating arm as a rotating shaft can contact the leaf spring member. The position detection device detects the position information of the magnetic head arm, and uses the signal from the position detection device to drive and control the magnetic head arm to record information on a hard disk and / or An information recording device for reading information from a device.
【請求項4】 光源からの光束を光透過部材内にて2つ
の光束に分割し、一方の光束を該光透過部材に対向する
該透過部材外の反射面にて反射させ、該反射光を他方の
光束と前記透過部材内にて合波させ、該合波光束より干
渉光束を得る干渉光学系と、該干渉光学系に固設された
平面より成る板ばね状部材とを持ち、該板ばね状部材に
設けられた光反射面までの距離を該干渉光学系で測定
し、該板ばね状部材に接触している被検物体までの距離
情報を測定することを特徴とする干渉計。
4. A light beam from a light source is split into two light beams in a light transmitting member, and one of the light beams is reflected by a reflection surface outside the transmitting member facing the light transmitting member, and the reflected light is reflected by the light transmitting member. The plate has an interference optical system that multiplexes the other light beam in the transmission member and obtains an interference light beam from the combined light beam, and a plate spring-shaped member fixed to the interference optical system and that is a flat plate. An interferometer, wherein a distance to a light reflecting surface provided on a spring-like member is measured by the interference optical system, and distance information to a test object in contact with the leaf spring-like member is measured.
【請求項5】 請求項4記載の干渉計を有する位置検出
装置をロータリーポジショナーの回転アームに取り付け
て、ロータリーポジショナーの位置の変動に対して位置
検出装置からの出力が一定になるようにハードディスク
ドライブ装置のボイススコイルの電流を制御し、該ロー
タリーポジショナーの動きと該回転アームの動きが連動
するように構成し、該ロータリーポジショナーの位置決
め毎に、ハードディスクにサーボトラック信号を書き込
むことを特徴とする情報記録装置。
5. A hard disk drive having a position detecting device having the interferometer according to claim 4 attached to a rotary arm of a rotary positioner so that the output from the position detecting device becomes constant with respect to a change in the position of the rotary positioner. The current of the voice coil of the apparatus is controlled so that the movement of the rotary positioner and the movement of the rotary arm are linked, and a servo track signal is written to the hard disk every time the rotary positioner is positioned. Information recording device.
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