JP2003272326A

JP2003272326A - 磁気ヘッド位置決め制御装置、磁気ヘッドテスター、磁気ディスクテスターおよびヘッドカートリッジ

Info

Publication number: JP2003272326A
Application number: JP2002266322A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Shidara; 健一設楽; Akihiro Matsumoto; 晃弘松本
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2003-09-26

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ヘッドを実質的にトラックのセンタに高速
に精度よく位置決めでき、高密度記録の磁気ディスク、
磁気ヘッドの検査に適する磁気ヘッドテスターおよび磁
気ディスクテスター、ヘッドカートリッジを提供するこ
とにある。【解決手段】この発明では、サスペンションスプリング
からヘッドキャリッジまでの間にピエゾアクチュエータ
を設けて、ヘッドを所定のトラックに位置決めしてこの
トラックをアクセスするときに、ピエゾアクチュエータ
により質量の軽いヘッドカートリッジをサーボ情報に応
じてダイナミックに移動しあるいはヘッドカートリッジ
内でヘッドアッセンブリをサーボ情報に応じてダイナミ
ックに移動してヘッドをＯＮトラック状態に維持する動
作をさせるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気ヘッド位置
決め制御装置、磁気ヘッドテスター、磁気ディスクテス
ターおよびこれら装置に使用されるヘッドカートリッジ
に関し、詳しくは、磁気ヘッドを実質的にトラックのセ
ンタに高速に精度よくダイナミックに位置決めでき、高
密度記録の磁気ディスク、磁気ヘッドの検査に適する磁
気ヘッド位置決め制御装置、磁気ヘッドテスター、磁気
ディスクテスターおよびこれら装置に使用されるヘッド
カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムのデータ記憶に使
用されるハード磁気ディスク駆動装置（以下単にＨＤ
Ｄ）に搭載されている磁気ディスク（以下単にディス
ク）には、磁気ヘッドの位置制御用などのためにサーボ
トラックライタによりサーボ情報（サーボ信号）が設定
される。その設定方式には、複数枚のディスクのうちの
１枚のディスクの一面をサーボ情報専用にするサーボ面
方式と、各ディスクのトラックにそれぞれ設定するデー
タ面方式（あるいはセクターサーボ方式）とがある。最
近の小型ディスクでは、ディスクを１枚あるいは２枚と
する場合が多く、データ面方式が用いられている。この
データ面方式では、１枚のディスクの表裏の両面の各ト
ラックの各セクタに同一のサーボ情報が設定される。こ
の種の技術としては、この出願人による特開平１０−１
０６１９４号「ディスクドライブのサーボトラック設定
方法」（特許文献１参照）を挙げることができる。

【０００３】磁気ヘッドテスターおよび磁気ディスクテ
スターでは、ディスク上に設定されたサーボ情報に従っ
て所定のデータがトラックに書き込まれ、そのデータを
読み出してディスクあるいは磁気ヘッドの性能のテスト
が行われる。ハードディスク装置の磁気ヘッドとして
は、近年、その読出側にＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド，Ｔ
ＭＲヘッドなど（以下ＭＲヘッドで代表する。）を組み
込んだ複合磁気ヘッドが用いられている。その記録密度
は、数ギガ／インチと向上の一途を辿っている。しか
も、トラック数は増加し、その幅は、狭くなる一方であ
る。その上、ディスクの大きさは、３．３インチか、こ
れ以下のものが主流となり、基板もガラスディスクが用
いられ、ディスク１枚を搭載した単板型のＨＤＤが増加
してきている。この種の高密度記録のディスクを使用す
る磁気ヘッドテスターおよび磁気ディスクテスターは、
トラックに対してヘッドの高い位置決め精度が要求され
るので、ピエゾステージを持つヘッドキャリッジが使用
される。このヘッドキャリッジについては、出願人によ
る特開平１０−２７５４３４号「ＭＲヘッドのオフセッ
ト補正方法および磁気ディスクサーティファイア」（特
許文献２参照）の図２にその詳細が記載されている。磁
気ディスク装置における記録密度の向上に伴い、トラッ
ク幅が狭小化し、そのため、磁気ヘッドテスターあるい
は磁気ディスクテスターでは、ヘッド位置決め精度の一
層の向上が要求されている。しかも、ディスクの回転数
は、５４００rpmから７０００rpm〜１００００rpmとな
り、現在ではそれ以上の高速回転のものが実用化されて
いる。

【０００４】

【特許文献１】特開平１０−１０６１９４号公報

【特許文献２】特開平１０−２７５４３４号公報（図
２）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】実際のＨＤＤの磁気ヘ
ッド（以下ヘッド）のＯＮトラックの位置決め（ヘッド
が実質的にトラック上に位置決めされること）はサーボ
情報を読出すことで行われる。実際のＨＤＤは、ボイス
コイルモータによりヘッドを移動してヘッド位置を制御
して目標トラックにＯＮトラックの状態か、あるいはこ
れに近い状態に設定されるようにヘッドを位置決めす
る。この関係で、この位置決め後においてはその近傍の
セクタに対して正確なデータの読出／書込ができない。
そこで、ディスク１回転程度のＯＮトラック位置決めを
した後に同じセクタのデータを読んで、あるいは書くこ
とになる。しかし、テスターでこのようなデータの読み
／書きをすると、各セクタに対してデータの読み／書き
をするごとにディスク１回転程度の時間待たなければな
らず、テスト効率が低下する。特にディスクの回転数が
高速化されると、ヘッド位置決め後にその近傍のセクタ
に対してデータの読み／書きをすることは無理であり、
１回転以上かかることもある。しかも、実際のＨＤＤの
場合のようにボイスコイルモータによりＯＮトラック制
御をすると、テスターでは、精度がでないため、高精度
かつ高速なテストができない。

【０００６】そこで、現在の磁気ヘッドテスターあるい
は磁気ディスクテスターでは、ヘッドの半径方向のトラ
ックへの位置決めは、Ｘ方向に大きく可動して目標トラ
ックにヘッドを移動させるＸテーブルを持つヘッドキャ
リッジとヘッドの位置を目標トラックにおいて微調整す
る、ヘッドキャリッジ内（Ｘテーブル上）に設けられた
ピエゾステージとにより行われている。ピエゾステージ
は、ヘッド位置を微調整することで目標トラックにＯＮ
トラック状態の位置決めを行うとともに、実際のＨＤＤ
の場合と同様にサーボ信号に応じたＯＮトラック位置決
めをする。このＯＮトラック位置決めは、ＭＰＵが実行
するプログラムにより行われる。それは、通常、１トラ
ックにサーボ信号を１箇所乃至複数箇所書込み、そのサ
ーボ情報を読出してヘッドのずれ量を得て、このずれ量
に応じてピエゾステージを駆動してヘッド位置を調整す
るものである。このとき、ヘッドのＯＮトラック位置決
め制御をプログラム処理による理由は、ピエゾステージ
の応答速度が遅く、たとえハードウエアの制御回路を設
けても読出されたサーボ信号に対応して得られるヘッド
のずれ量に対してピエゾステージが高速に応答すること
ができないからである。

【０００７】前記した特開平１０−２７５４３４号（特
許文献２参照）の図２に示されるヘッドキャリッジは、
後述する図４にその多くが示されているので、この図４
を参照してこれを説明する。図４においては、前記した
ピエゾステージがピエゾアクチュエータ４１ａ（４１
ｂ）で構成されている。このピエゾアクチュエータ４１
ａ（４１ｂ）は、ヘッドアッセンブリ（サスペンション
スプリング８＋ヘッド９ａ（９ｂ））と、支持アーム４
６ａ（４６ｂ）と、ヘッドアッセンブリを支持アーム６
１ａ（６１ｂ）にそれぞれ取付ける取付けブロック６１
ａ（６１ｂ）との全体を移動する。そのため、負荷が重
く、サーボ信号に対してピエゾステージが高速に応答で
きる構造ではない。しかも、現在のように数ギガ／イン
チか、それ以上にディスクの記録密度が向上すると、ス
ピンドルの芯ぶれなどが影響して前記のようなピエゾス
テージによるヘッド位置の微調整とこれによるヘッドの
ＯＮトラック位置決め制御だけでは、ディスク１回転以
上の時間をかけても高精度なヘッド位置決めができず、
データの誤検出が発生する確率が高くなる。

【０００８】この発明の目的は、このような従来技術の
問題点を解決するものであって、ヘッドを実質的にトラ
ックのセンタに高速に精度よくダイナミックに位置決め
でき、磁気ディスク、ヘッドの検査に適する磁気ヘッド
位置決め制御装置を提供することにある。この発明の他
の目的は、ヘッドを実質的にトラックのセンタに高速に
精度よくダイナミックに位置決めできる、前記の磁気ヘ
ッド位置決め制御装置を用いる磁気ヘッドテスターを提
供することにある。この発明のさらに他の目的は、ヘッ
ドを実質的にトラックのセンタに高速に精度よくダイナ
ミックに位置決めできる、前記のヘッド位置決め制御装
置を用いる磁気ディスクテスターを提供することにあ
る。この発明のさらに他の目的は、ヘッドを実質的にト
ラックのセンタに高速に精度よくダイナミックに位置決
めでき、磁気ヘッド位置決め制御装置、磁気ディスク検
査装置そしてヘッドの検査装置等に使用されるヘッドカ
ートリッジを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るこの発明のヘッド位置決め制御装置の特徴は、ディス
クの所定のトラックから読出したサーボ情報に応じてト
ラック上にヘッドを位置決めする磁気ヘッド位置決め制
御装置において、サスペンションスプリングを介して前
記ヘッドを支持するヘッドカートリッジと、このヘッド
カートリッジが装着されるヘッドキャリッジと、前記サ
スペンションスプリングから前記ヘッドキャリッジまで
の間に設けられた進退アクチュエータと、前記ヘッドに
より読出された前記サーボ情報に応じて得られる前記ト
ラックにおける前記ヘッドの位置ずれ量に応じて前記進
退アクチュエータを駆動して前記ヘッドが前記トラック
上の所定の位置に保持されるように制御をする制御回路
とを備えるものである。また、前記の目的を達成するこ
の発明のヘッドテスターおよび磁気ディスクテスターの
特徴は、前記の磁気ヘッド位置決め制御装置を有し、ヘ
ッドを目標トラックに位置決めしたときに前記の磁気ヘ
ッド位置決め制御装置により前記目標トラックからの前
記ヘッドの位置ずれ量に応じてヘッドを前記目標トラッ
ク上の所定の位置に保持して前記目標トラックからデー
タを読出しあるいは前記目標トラックにデータを書込ん
でヘッドあるいは磁気ディスクのテストをするものであ
る。

【００１０】さらに、磁気ヘッド位置決め制御装置、磁
気ディスク検査装置そしてヘッドの検査装置等の装置に
使用されるこの発明のヘッドカートリッジの特徴は、デ
ィスクに設定されたトラックを横断する方向に前記ヘッ
ドを移動させるためにヘッドカートリッジのベース部材
に可動可能に支持された前記サスペンションスプリング
と、前記サスペンションスプリングを可動して前記ヘッ
ドを前記トラックを横断する方向に微小移動させるピエ
ゾアクチュエータとを備えるものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】このように、この発明では、サス
ペンションスプリングからヘッドキャリッジまでの間に
進退アクチュエータ、例えば、ピエゾアクチュエータを
設ける。そして、このピエゾアクチュエータをサーボ情
報に応じて駆動する。これにより、所定のトラックに位
置決めされたヘッドに対して、このトラックをアクセス
するときに、質量の軽いヘッドカートリッジをサーボ情
報に応じてダイナミックに移動させ、あるいはヘッドカ
ートリッジ内においてヘッドアッセンブリ（サスペンシ
ョンスプリング＋ヘッド）をサーボ情報に応じてダイナ
ミックに移動させることができる。このピエゾアクチュ
エータは、ヘッドのトラックの中心からのずれ量を補正
するような微小移動、例えば、数μｍの移動をヘッドに
対して行えばよいので、高速応答が可能である。各セク
タ対応に書込まれたサーボ情報あるいはトラックの多数
箇所に設定されたサーボ情報は、トラック１周で何回も
読出すことができるので、サーボ情報の読出に対応して
トラックに対するヘッドのずれ量がトラック１周でいく
つも得られる。そこで、サーボ情報の読出しとともにダ
イナミックにヘッドのずれ量に応じてヘッドを質量の軽
いヘッドカートリッジあるいはヘッドアッセンブリを介
して高速かつ高精度に、トラック上の所定の位置、特に
ＯＮトラック状態になるような位置にヘッドの位置を補
正することができる。その結果、高速かつ高精度にディ
スクのトラックに対してデータの読出／書込をすること
ができる磁気ヘッドテスターおよび磁気ディスクテスタ
ーを実現できる。なお、この発明では、ヘッドの位置の
補正値にオフセットを持たせることで、ＯＮトラック状
態に対して前記のオフセットに応じたトラック上の所定
の位置にヘッドを維持する制御をすることができる。こ
のようなオフセット設定は、ヘッド検査やディスク検査
のときの条件設定において使用される。

【００１２】

【実施例】図１において、１０は、磁気ディスクテスタ
ーであり、１は、検査対象となるディスクであって、ス
ピンドル２に着脱可能に挿着されている。スピンドル２
に隣接してヘッドキャリッジとしてＸＹステージ３が設
けられ、ＸＹステージ３は、Ｘステージ３ａとＹステー
ジ３ｂからなる。ここで、Ｘステージ３ａは、ヘッド９
を含めてピエゾステージ４をディスク１の半径方向に移
動させる半径方向の移動ステージになっている。Ｙステ
ージ３ｂは、このＸステージ３ａ上に搭載され、ヘッド
９に対してスキュー調整のための移動を行うものであ
る。このＹステージ３ｂ上には、Ｘ方向の位置を微調整
するピエゾステージ４が搭載されていて、このピエゾス
テージ４の先端側にヘッドキャリッジのカートリッジ取
付ベース５が結合されている。これにより、ピエゾステ
ージ４が駆動されることでカートリッジ取付ベース５が
Ｘ方向に移動してＸ方向のヘッド位置の微調整がヘッド
カートリッジ６を介して行われる。なお、Ｘ方向は、デ
ィスク１の中心を通る半径Ｒ方向に一致している。

【００１３】ヘッドカートリッジ６は、カートリッジ取
付ベース５にピエゾアクチュエータ７を介して搭載さ
れ、ヘッドカートリッジ６には、サスペンションスプリ
ング８が固定されている。サスペンションスプリング８
の先端側にはヘッド９（磁気ヘッド９）が搭載され、こ
れに支持されている。ヘッド９は、ディスク１のＸ軸方
向に対応する半径Ｒ方向に移動してディスク１のトラッ
クをシークしてそのトラックに位置決めされ、データを
そのトラックから読出し、あるいはそのトラックにデー
タを書込む、いわゆるアクセス動作をする。ここで、ピ
エゾアクチュエータ７は、ヘッド９があるトラックある
はあるトラックの特定領域をアクセスする際に、図１に
示すＯＮトラックサーボ回路１１により制御され、その
トラック上のサーボ信号（サーボ情報）を読出して、読
出したサーボ信号に応じてヘッド位置を微調整してダイ
ナミックにヘッドをトラック上に載せる、ＯＮトラック
のサーボ位置決めをする。ここでのＯＮトラックのサー
ボ位置決めは、位置決めトラックに所定間隔で設定され
た多数のサーボ信号を順次読んで、サーボ信号に応じて
位置決めトラックにおけるヘッドずれ量（トラックのセ
ンタからのずれ量）を補正するものである。補正のため
にピエゾアクチュエータ７が進退する距離は、例えば、
数μｍオーダか、それ以下の範囲の微小なものである。
設定されたサーボ信号は、スピンドルの芯ぶれなどに応
答してその位置が振れるので、これにより、微小な駆動
電圧でヘッド９は、スピンドルの芯ぶれなどに応答し
て、半径方向に高速な進退動作が可能である。

【００１４】ヘッドカートリッジ６は、ヘッド９をヘッ
ドキャリッジに装着するものであって、ヘッド９を着脱
可能に搭載し、図２に示されるように、内部には読出ア
ンプ６ａと書込アンプ６ｂ等が設けられている。読出ア
ンプ６ａは、ＭＲヘッド９Ａからの信号を受けてそれを
増幅してデータ読出回路１５（図１参照）に出力すると
ともにＯＮトラックサーボ回路１１に送出する。ＯＮト
ラックサーボ回路１１は、図２に示すように、サーボ信
号分析回路１２と、除算回路１３、そして位置制御回路
１４とからなり、データ処理・制御装置２０により起動
される。サーボ信号は、データトラックＴＲの中心線Ｃ
（図３（ａ）参照）からＷ×１／４トラック幅分（ただ
しＷはリードトラック幅）上下方向にずれたサーボバー
スト信号Ａとサーボバースト信号Ｂとからなる。サーボ
信号分析回路１２は、読出アンプ６ａから読出信号を受
けて、図３（ａ）に示すサーボバースト信号Ａとサーボ
バースト信号Ｂとを分けて増幅してそれぞれの振幅レベ
ルを示す信号ａ，ｂを出力する。サーボ情報として設定
されるサーボバースト信号Ａとサーボバースト信号Ｂ
は、上下に位置ずれしていてトラック方向に順次所定間
隔で書き込まれていて、サーボ信号分析回路１２は、検
出される信号をそれぞれ増幅して検波することで、サー
ボバースト信号Ａとサーボバースト信号Ｂの振幅レベル
を示す信号ａ，ｂをそれぞれに得る。サーボ信号分析回
路１２から得られるサーボバースト信号Ａとサーボバー
スト信号Ｂの振幅レベルを示す信号ａ，ｂは、それぞれ
除算回路１３に入力され、ここでａ／ｂの値が算出され
て、ａ／ｂに対応する誤差信号（データトラックＴＲの
中心線Ｃからの位置ずれ量を示す信号）が除算回路１３
から位置制御回路１４に送出される。なお、サーボ信号
分析回路１２は、サーボ情報を受けてトラック横断信号
あるいはトラック位置信号Ｐを発生し、それをデータ処
理・制御装置２０に送出する。

【００１５】位置制御回路１４は、除算回路１３の除算
結果に応じてヘッド９の位置をデータトラックＴＲの中
心線Ｃに戻す所定のレベルの駆動信号（電圧信号）をピ
エゾアクチュエータ７に出力する。これによりヘッド９
の位置が補正されてヘッドがＯＮトラック状態になる。
データトラックＴＲの中心線Ｃにヘッド９が載っている
ときには、除算回路１３の演算結果がａ／ｂ＝１となっ
て、位置制御回路１４からの駆動信号（電圧信号）が一
定電圧に保持されてデータトラックＴＲの中心線Ｃにヘ
ッド９の位置が保持される。その結果、トラックに位置
決めされたヘッド９は、ダイナミックにピエゾアクチュ
エータ７の応答速度で高速にデータトラックＴＲの中心
線Ｃに位置付けられ、ディスク１の芯振れ等があっても
高い精度でデータの読み、書きが可能になる。

【００１６】以上は、データトラックＴＲの中心線Ｃに
対してヘッド９を位置決めする例（ＯＮトラック位置決
めの例）であるが、この発明では、データトラックＴＲ
の中心線Ｃに対して所定のオフセットを持たせた位置に
ヘッド９を設定することができる。それは、前記の演算
結果のａ／ｂ＝１に対して、演算結果をａ／ｂ＝ｋとし
て位置制御回路１４からのａ／ｂ＝ｋに対応する駆動信
号を発生させることで可能である。発生させた駆動信号
の電圧が目標値になるように制御すれば、ＯＮトラック
状態に対して所定のオフセットを持たせたトラック上の
位置にヘッド９を維持することができる。したがって、
この発明は、ヘッドをＯＮトラック状態に維持すること
に限定されものではなく、オフセットを持たせたトラッ
ク上の所定の位置にヘッドを維持する制御にも適用する
ことができる。これにより、磁気ディスクや磁気ヘッド
のテストの際に各種の条件を付加したテストができる。

【００１７】ところで、ここでのディスク１のセクタ分
割としては、図３（ｂ）に示すように、例えば、セクタ
Ｓを１０２４分割として、それぞれのセクタ位置に対応
して前記Ａ，Ｂのサーボ信号が書き込まれている。この
ように多数のセクタに分割してそれぞれのセクタ位置に
対応して多数のサーボ信号（サーボ情報）を設定するこ
とにより、ディスク１が７０００rpm〜１００００rpmあ
るいはこれを越える高速回転となっても、ディスク１／
４回転程度で位置ずれしたヘッド９をＯＮトラック状態
にすることが可能である。ヘッド９を１／４回転程度で
ＯＮトラック状態に戻すことができる。そこで、読出／
書込のデータについては、最初にディスク１回転＋１／
４回転程度、トラックをアクセスをして行えばよく、そ
の後は、ＯＮトラックサーボ回路１１により実質的にＯ
Ｎトラック状態に維持される。なお、ヘッドをトラック
に位置決めした時点から読出／書込の動作に移るための
安定状態を作り出すためには、最初にディスク１回転程
度の動作は必要であるので、前記の場合、ディスク１回
転＋１／４回転程度となり、その後は、ＯＮトラック状
態になる。また、ここでは、１／４回転程度でＯＮトラ
ック状態に戻すことができるので、Ａ，Ｂのサーボ信号
は、実際上、１トラックに１０個〜２０個程度あれば十
分である。そこで、この発明は、必ずしも前記のように
各セクタ対応にサーボ信号が設けられている必要はな
い。

【００１８】図１に戻り、図中、１５は、データ読出回
路であって、読出アンプ６ａからの信号を受けて、読出
データを二値化してデータ処理・制御装置２０に送出す
る。１６は、ヘッドアクセス制御回路であって、データ
処理・制御装置２０からの制御信号を受けてＸＹステー
ジ３とピエゾステージ４とを駆動してヘッド９を目標と
なる所定のトラックＴＲに位置決めする。１７はデータ
書込回路、１８はテストデータ生成回路であって、テス
トデータ生成回路１８は、データ処理・制御装置２０に
より制御されて所定のテストデータを作成してそれをデ
ータ書込回路１７に送出する。データ書込回路１７は、
受けたテストデータに従って書込信号を生成して、ヘッ
ドカートリッジ６の書込アンプ６ｂ（図２参照）を駆動
し、ヘッド９のインダクディブヘッド９Ｂを介して所定
のトラックＴＲにデータを書込む。

【００１９】２０は、データ処理・制御装置であって、
図２に示すように、データ処理・制御装置２０は、ＭＰ
Ｕ２１とメモリ２２、インタフェース２３、ＣＲＴディ
スプレイ、そしてキーボード等により構成され、これら
がバスにより相互に接続されている。そして、メモリ２
２には、ヘッドアクセスプログラム２２ａ、データ読出
／書込制御プログラム２２ｂ等が記憶されている。ＭＰ
Ｕ２１は、ヘッドアクセスプログラム２２ａを実行して
インタフェース２３を介してトラック横断信号（あるい
はトラック位置信号）をサーボ信号分析回路１２から受
けてこれに応じて、ヘッドアクセス制御回路１６に制御
信号を送出してＸＹステージ３のＸステージ３ａとＹス
テージ３ｂとを制御し、目標トラックＴＲにヘッド９を
位置決めして、さらにＸ方向の位置をピエゾステージ４
を駆動してその位置を微調整して目標となるトラックＴ
Ｒにヘッド９を位置決めする制御をする。なお、ヘッド
の半径Ｒ方向の位置決めをトラック位置信号によるとき
には、ディスク１のトラックにあらかじめトラック位置
に応じてトラック位置を示す位置決め情報を記憶してお
くことになる。トラック位置を示す位置決め情報は、サ
ーボ情報の位置に配置してこの中に含めることができ
る。

【００２０】目標となるトラックＴＲにヘッド９が位置
決めされると、次に、テストデータの読出あるいは書込
が行われる。このときには、データ読出／書込制御プロ
グラム２２ｂがＭＰＵ２１により実行されて、ＭＰＵ２
１は、ディスク１回転＋１／４回転程度、ヘッドが位置
決めされたトラックＴＲをアクセスをした後にデータの
読出制御に入り、連続的にデータの読出を行う。また、
データ書込のときには同様にディスク１回転＋１／４回
転程度のトラックＴＲをアクセスした後にデータの書込
制御に入り、連続的にデータの書込みを行う。この場合
のデータの読出、書込は、ＯＮトラックサーボ回路１１
によりＯＮトラック位置決め制御が行われている状態で
行われる。

【００２１】図４は、Ｙステージに搭載されたピエゾス
テージ４とヘッドカートリッジ６の説明図である。ブロ
ック８０は、Ｙステージ３ｂ（その移動台８２）の表面
に複数の孔８１，８１を介してねじ等により固定され
る。ディスク１の表面側に対応して設けられたヘッド９
ａは、支持アーム４６ａの先端にヘッドカートリッジ６
ａ（その取付ブロック６１ａ）を介して取付けられてい
る。その裏面側に対応して設けられたヘッド９ｂは、支
持アーム４６ｂの先端にヘッドカートリッジ６ｂ（その
取付ブロック６１ｂ）を介して取付けられている。な
お、表裏に配置されたそれぞれヘッド９ａ,９ｂは、そ
れぞれに図１のヘッド９に対応している。また、ヘッド
カートリッジ６ａ，６ｂは、それぞれに図１のヘッドカ
ートリッジ６に対応するものである。ヘッドカートリッ
ジ６ａは、取付ブロック６１ａにヘッド９ａが組み込ま
れて構成されるディスク１の表面側に対応するヘッドカ
ートリッジであり、ヘッドカートリッジ６ｂは、取付ブ
ロック６１ｂにヘッド９ｂが組み込まれて構成されるデ
ィスク１の裏面側に対応するヘッドカートリッジであ
る。ここで、支持アーム４６ａ，４６ｂは、それぞれに
図１のカートリッジ取付けベース５に対応している。

【００２２】ヘッドカートリッジ６ａ，６ｂには、それ
ぞれピエゾアクチュエータ７ａ，７ｂが設けられてい
る。なお、ピエゾアクチュエータ７ｂ側は、図４では現
れていないが、ヘッドカートリッジ６ｂ側の詳細図であ
る図５には示されている。ヘッドカートリッジ６ｂの斜
視図を示す図５を参照してヘッドカートリッジについて
説明すると、取付ブロック６１ｂの上面の片側にピエゾ
アクチュエータ７ｂが固定されている。ヘッド９ｂは、
ヘッド９ｂを支持するサスペンションスプリング８の基
部が矩形の移動台座６２に固定されている。移動台座６
２は、取付ブロック６１ｂをベース部材としてこれを基
準にしてスライドする。移動台座６２は、移動機構がに
なっていて、ヘッド９ｂがディスク１に設定されたトラ
ックＴＲを横断する方向にサスペンションスプリング８
を移動させる。この移動台座６２は、取付ブロック６１
ｂに設けられた溝（移動台座６２の下に形成され、図で
は現れていない。）に移動台座６２の底面に設けられた
突起が係合して取付ブロック６１ｂに対して１ｍｍ〜２
ｍｍ程度の幅でディスク１の半径方向に沿ってスライド
可能に取付ブロック６１ｂに装着されている。移動台座
６２は、ピエゾアクチュエータ７ｂが圧縮する方向に取
付ブロック６１ｂの溝に装填されたばねにより付勢され
ていて、移動台座６２の側面にはピエゾアクチュエータ
７ａの伸縮する頭部が外側から当接されている。そこ
で、移動台座６２は、取付ブロック６１ｂに固定された
ピエゾアクチュエータ７ｂの伸張，収縮に応じてディス
ク１の半径方向に沿って移動する。このときの移動量
は、数μｍでよい。ヘッドカートリッジ６ａの構造は、
ヘッドカートリッジ６ｂと同一であるので、その説明は
割愛する。

【００２３】支持アーム４６ａ，４６ｂは、これの後端
部が結合されたスライド軸４４ａ，４４ｂを後部に有し
ている。このスライド軸４４ａ，４４ｂがそれぞれスラ
イドベアリング４５ａ，４５ｂに支承されることで支持
アーム４６ａ，４６ｂはブロック８０においてスライド
可能に支承されている。さらに、スライド軸４４ａ，４
４ｂの後端は、ピエゾアクチュエータ４１ａ，４１ｂに
一体的に結合され、ピエゾアクチュエータ４１ａ，４１
ｂの伸張，収縮に応じて支持アーム４６ａ，４６ｂが進
退する。この進退によりヘッド９ａ，９ｂがそれぞれに
半径方向に移動する。ピエゾアクチュエータ４１ａ，４
１ｂの後端部は、ブロック８０に支持されている。そし
て、ピエゾアクチュエータ４１ａ，４１ｂの後端部はさ
らに調整ねじ４３ａ，４３ｂの先端に結合されていて、
調整ねじ４３ａ，４３ｂによりピエゾアクチュエータ４
１ａ，４１ｂを介して支持アーム４６ａ，４６ｂの前後
の位置調整がそれぞれにできるようになっている。な
お、４２ａ、４２ｂは、それぞれピエゾアクチュエータ
４１ａ，４１ｂに電圧信号を加えるリード線である。こ
れにより、ピエゾアクチュエータ４１ａ,４１ｂをそれ
ぞれ電圧駆動することでヘッド９ａ，９ｂをディスク半
径方向に微小移動させることができる。

【００２４】ここで、図１のピエゾステージ４は、この
例では、表面側のヘッド９ａを移動させるピエゾアクチ
ュエータ４１ａと、裏面側のヘッド９ｂを移動させるピ
エゾアクチュエータ４１ｂとがそれぞれ対応している。
また、図２のサスペンションスプリング８は、それぞれ
図１のサスペンションスプリング８に対応している。こ
の図４の実施例では、図１の場合と異なり、ヘッドカー
トリッジ６ａ，６ｂの内部にそれぞれピエゾアクチュエ
ータ７ａ，７ｂが設けられている。ピエゾアクチュエー
タ７ａ，７ｂは、取付ブロック６１ａ，６１ｂを介して
カートリッジ取付けベース５に対応する支持アーム４６
ａ，４６ｂにねじ等により固定される。したがって、図
１と同様にカートリッジ取付けベース５（支持アーム４
６ａ，４６ｂ）を基準としてヘッド９ａ，９ｂを半径方
向Ｒに移動させる点では同じ構造になっている。ただ
し、この図４の実施例では、ヘッドカートリッジ６ａ，
６ｂ全体を移動させるのではなく、ヘッドアッセンブリ
部分（サスペンションスプリング８＋ヘッド９ａ（９
ｂ））だけを移動させる。特に、そのサスペンションス
プリング８を移動させる。その分、図１のカートリッジ
７を移動させる場合よりも負荷が軽くなり、ヘッドを移
動させる動作を高速にすることができる。なお、図４の
ピエゾアクチュエータ７ａ，７ｂを取付ブロック６１
ａ，６１ｂと支持アーム４６ａ，４６ｂとの間に設けて
支持アーム４６ａ，４６ｂにピエゾアクチュエータ７
ａ，７ｂを固定すれば、図４の実施例は、ヘッドカート
リッジ６ａ，６ｂを移動させる実施例と同様になり、図
１の具体例となる。

【００２５】図５（ａ）は、他のヘッドカートリッジの
平面図であり、図５（ｂ）は、その斜視図であって、ヘ
ッドをヒンジで支持して回動させてヘッドを実質的に半
径方向に微小移動させる構造のものである。ヘッドカー
トリッジ６ｃは、図５のヘッドカートリッジ６ｂに対応
するものである。図５の矩形の移動台座６２に換えてヒ
ンジ６３を用いる。ヘッド９ｂは、これを支持するサス
ペンションスプリング８の基部が円筒上のヒンジ６３を
介して取付ブロック６４に固定され、支持される。ここ
で、取付ブロック６４は、図５の取付ブロック６１ｂに
対応するものであるが、その形状が変形した７角形の板
となっている。ヒンジ６３は、取付ブロック６４をベー
ス部材としてこれに軸支され、これを基準にして回動す
る機構となっている。これによりヘッド９ｂがディスク
１に設定されたトラックＴＲを横断する方向にサスペン
ションスプリング８を回動させる。このヒンジ６３は、
７角形の板６４に軸支され、中心部に設けられたピン６
５（図６（ｂ）参照）を中心に回動する円筒である。ヒ
ンジ６３の円筒には、実質的に１２０度の角度で側面か
ら外側に直線状に延びた板ばねの羽６６が２枚設けられ
ている。２枚の羽６６の先端は、取付ブロック６４に設
けられた突起壁６７に設けられた溝６８，６８にそれぞ
れ落ち込み、この溝６８に嵌合している。

【００２６】ピエゾアクチュエータ７ｂは、取付ブロッ
ク６４に取付板６９を介して固定されていて、その頭部
が１枚の羽６６の側面に外側から当接している。そこ
で、板ばねの羽６６の作用で伸張したピエゾアクチュエ
ータ７ｂを収縮する方向に付勢力が発生する。ヒンジ６
３は、取付ブロック６４に固定されたピエゾアクチュエ
ータ７ｂの伸張によりヘッド９ｂを反時計方向に回転さ
せる。また、ヒンジ６３は、ピエゾアクチュエータ７ｂ
の圧縮により羽６６の作用でヘッド９ｂを時計方向に回
転させる。これにより、ヘッド９ｂは、実質的にディス
ク１の半径方向に沿って移動する。このようにヒンジ６
３でヘッド９ｂを回動させることで、ヘッド９ｂの移動
回転により拡大して高速に移動させることができる。な
お、図６（ｂ）の６３ａは、ヘッド固定用のキャップで
あり、ヘッド９ｂは、このキャップ６９を介してヒンジ
６３の頭部に着脱可能に固定される。

【００２７】以上説明してきたが、実施例では、除算回
路１３の演算結果がａ／ｂ＝１となる例を中心に説明し
ているが、前記したように、演算結果が１以外の所定の
値になるように位置制御回路１４により制御するように
すれば、トラックの任意の位置へ位置決めがすることが
可能である。これによりより厳しい条件での磁気ヘッド
あるいは磁気ディスクのテストを行うことができる。し
たがって、この発明は、トラックのセンターにヘッドを
位置決めしてテストすることに限定されるものではな
い。

【００２８】また、実施例におけるディスク１回転＋１
／４回転程度のヘッドによるトラックアクセス後での読
出／書込は、一例であって、１回転に加える１回転以下
の重複するアクセス幅は、ピエゾアクチュエータ７がヘ
ッド９の位置を制御する応答速度に応じて決定されるも
のである。したがって、重複させる回転幅は、１／４回
転程度より多少多くなることもあれば、これより少なく
なることもある。なお、ピエゾアクチュエータは、微小
に前後移動するアクチュエータであればよく、他の進退
アクチュエータ、一般が用いられてもよい。また、実施
例におけるＸステージとＹステージは、入れ替えること
ができ、どちらかのステージをディスクの半径方向に一
致させてもよい。さらに、実施例では、磁気ディスクテ
スターを例を中心に説明しているが、この発明は、磁気
ヘッドテスターにおいても適用できることはもちろんで
ある。

【００２９】

【発明の効果】この発明にあっては、サスペンションス
プリングからヘッドキャリッジまでの間に進退アクチュ
エータ、例えば、ピエゾアクチュエータを設ける。そし
て、このピエゾアクチュエータをサーボ情報に応じて駆
動する。これにより、所定のトラックに位置決めされた
ヘッドに対して、このトラックをアクセスするときに、
質量の軽いヘッドカートリッジをサーボ情報に応じてダ
イナミックに移動させ、あるいはヘッドカートリッジ内
においてヘッドアッセンブリ（サスペンションスプリン
グ＋ヘッド）をサーボ情報に応じてダイナミックに移動
させることができる。その結果、高速かつ高精度にディ
スクのトラックに対してデータの読出／書込をすること
ができる磁気ヘッドテスターおよび磁気ディスクテスタ
ーを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の磁気ディスクテスターを適
用した一実施例の説明図である。

【図２】図２は、そのＯＮトラック制御回路のブロック
図である。

【図３】図３（ａ）は、トラックにおけるサーボ情報と
データとの関係の説明図、図３（ｂ）は、サーボ情報と
トラックとの関係の説明図である。

【図４】図４は、Ｙステージに搭載されたピエゾステー
ジとヘッドカートリッジの説明図である。

【図５】図５は、ヘッドカートリッジの斜視図である。

【図６】図６（ａ）は、他のヘッドカートリッジの平面
図、図６（ｂ）は、その斜視図である。

【符号の説明】

１…ディスク、２…スピンドル、３…ＸＹステージ、３
ａ…Ｘステージ、３ｂ…Ｙステージ、４…ピエゾステー
ジ、５…カートリッジ取付ベース、６…ヘッドカートリ
ッジ、６ａ…読出アンプ、６ｂ…書込アンプ、７…ピエ
ゾアクチュエータ、８…ジンバルスプリング、９…磁気
ヘッド、９ａ…ＭＲヘッド、９ｂ…インダクティブヘッ
ド、１０…磁気ディスクテスター、１２…サーボ信号分
析回路、１３…除算回路、１４…位置制御回路、１５…
データ読出回路、１６…ヘッドアクセス制御回路、１７
…データ書込回路、１８…テストデータ生成回路、２０
…データ処理・制御装置、２１…ＭＰＵ、２２…メモ
リ、２２ａ…ヘッドアクセスプログラム、２３…インタ
フェース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D068 AA01 BB01 CC01 EE19 GG24 5D096 AA02 BB01 DD06 EE03 GG01 GG02 NN03 NN07 WW02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ディスクの所定のトラックから読出し
たサーボ情報に応じて前記トラック上に磁気ヘッドを位
置決めする磁気ヘッド位置決め制御装置において、サスペンションスプリングを介して前記磁気ヘッドを支
持するヘッドカートリッジと、このヘッドカートリッジが装着されるヘッドキャリッジ
と、前記サスペンションスプリングから前記ヘッドキャリッ
ジまでの間に設けられた進退アクチュエータと、前記磁気ヘッドにより読出された前記サーボ情報に応じ
て得られる前記トラックにおける前記磁気ヘッドの位置
ずれ量に応じて前記進退アクチュエータを駆動して前記
磁気ヘッドが前記トラック上の所定の位置に保持される
ように制御をする制御回路とを備える磁気ヘッド位置決
め制御装置。
【請求項２】さらに、前記ヘッドキャリッジ内に設けら
れ、前記ヘッドカートリッジを支持し、前記磁気ヘッド
が目標トラックに位置決めされたときにこの目標トラッ
クにおいて前記磁気ヘッドの位置を前記ヘッドカートリ
ッジを移動することで微調整する微小位置決めステージ
を有し、前記トラック上の所定の位置は、前記磁気ヘッ
ドがＯＮトラック状態になる位置であり、前記サーボ情
報は、前記トラックに所定間隔で多数設定されている請
求項１記載の磁気ヘッド位置決め制御装置。
【請求項３】前記微小位置決めステージは、第１のピエ
ゾアクチュエータを有し、この第１のピエゾアクチュエ
ータにより前記磁気ヘッドの位置を実質的に前記磁気デ
ィスクの半径方向に沿って移動させるピエゾステージで
あり、前記進退アクチュエータは、前記サスペンション
スプリングから前記微小位置決めステージまでの間に設
けられた第２のピエゾアクチュエータである請求項２記
載の磁気ヘッド位置決め制御装置。
【請求項４】前記第２のピエゾアクチュエータは、前記
ヘッドカートリッジの内部に設けられて前記サスペンシ
ョンスプリングを移動させるものであり、前記サーボ情
報は、前記トラックの中心ラインより上下にずらして書
込まれた２系統のサーボバースト信号を有するものであ
り、前記トラックに設定されたセクタに対応して設けら
れ、前記制御回路は、さらに、前記２系統のサーボバー
スト信号からそれぞれの振幅に応じた信号を発生する振
幅信号発生回路と、この振幅信号発生回路からの信号に
応じて前記トラックからのずれを補正する信号を発生す
る補正信号発生回路とを有し、この補正信号発生回路に
より前記第２のピエゾアクチュエータが駆動される請求
項３記載の磁気ヘッド位置決め制御装置。
【請求項５】前記ピエゾステージを載置してこのピエゾ
ステージを前記磁気ディスクの半径方向に移動させる半
径方向の移動ステージをさらに有し、前記移動ステージ
と前記ピエゾステージとにより前記目標トラックに前記
磁気ヘッドが位置決めされる請求項４記載の磁気ヘッド
位置決め制御装置。
【請求項６】請求項１記載の磁気ヘッド位置決め制御装
置を有し、前記磁気ヘッドが所定の目標トラックに位置
決めされたときに前記磁気ヘッド位置決め制御装置によ
り前記目標トラックにおける前記磁気ヘッドの位置ずれ
量に応じて前記目標トラック上の所定の位置に前記磁気
ヘッドを保持して前記目標トラックからデータを読出し
あるいは前記目標トラックにデータを書込んで前記磁気
ヘッドのテストをする磁気ヘッドテスター。
【請求項７】さらに、前記ヘッドキャリッジ内に設けら
れ、前記ヘッドカートリッジを支持し、前記磁気ヘッド
が目標トラックに位置決めされたときにこの目標トラッ
クにおいて前記磁気ヘッドの位置を前記ヘッドカートリ
ッジを移動することで微調整する微小位置決めステージ
を有し、前記トラック上の所定の位置は、前記磁気ヘッ
ドがＯＮトラック状態になる位置であり、前記サーボ情
報は、前記トラックに所定間隔で多数設定されている請
求項６記載の磁気ヘッドテスター。
【請求項８】前記微小位置決めステージは、第１のピエ
ゾアクチュエータを有し、この第１のピエゾアクチュエ
ータにより前記磁気ヘッドの位置を実質的に前記磁気デ
ィスクの半径方向に沿って移動させるピエゾステージで
あり、前記進退アクチュエータは、前記サスペンション
スプリングから前記微小位置決めステージまでの間に設
けられた第２のピエゾアクチュエータである請求項７記
載の磁気ヘッドテスター。
【請求項９】前記第２のピエゾアクチュエータは、前記
ヘッドカートリッジの内部に設けられて前記サスペンシ
ョンスプリングを移動させるものであり、前記サーボ情
報は、前記トラックの中心ラインより上下にずらして書
込まれた２系統のサーボバースト信号を有するものであ
り、前記トラックに設定されたセクタに対応して設けら
れ、前記制御回路は、さらに、前記２系統のサーボバー
スト信号からそれぞれの振幅に応じた信号を発生する振
幅信号発生回路と、この振幅信号発生回路からの信号に
応じて前記トラックからのずれを補正する信号を発生す
る補正信号発生回路とを有し、この補正信号発生回路に
より前記第２のピエゾアクチュエータが駆動される請求
項８記載の磁気ヘッドテスター。
【請求項１０】前記ピエゾステージを載置してこのピエ
ゾステージを前記磁気ディスクの半径方向に移動させる
半径方向の移動ステージをさらに有し、前記移動ステー
ジと前記ピエゾステージとにより前記目標トラックに前
記磁気ヘッドが位置決めされる請求項９記載の磁気ヘッ
ドテスター。
【請求項１１】請求項１記載の磁気ヘッド位置決め制御
装置を有し、前記磁気ヘッドが所定の目標トラックに位
置決めされたときに前記磁気ヘッド位置決め制御装置に
より前記目標トラックにおける前記磁気ヘッドの位置ず
れ量に応じて前記目標トラック上の所定の位置に前記磁
気ヘッドを保持して前記目標トラックからデータを読出
しあるいは前記目標トラックにデータを書込んで前記磁
気ディスクのテストをする磁気ディスクテスター。
【請求項１２】さらに、前記ヘッドキャリッジ内に設け
られ、前記ヘッドカートリッジを支持し、前記磁気ヘッ
ドが目標トラックに位置決めされたときにこの目標トラ
ックにおいて前記磁気ヘッドの位置を前記ヘッドカート
リッジを移動することで微調整する微小位置決めステー
ジを有し、前記トラック上の所定の位置は、前記磁気ヘ
ッドがＯＮトラック状態になる位置であり、前記サーボ
情報は、前記トラックに所定間隔で多数設定されている
請求項１１記載の磁気ディスクテスター。
【請求項１３】前記微小位置決めステージは、第１のピ
エゾアクチュエータを有し、この第１のピエゾアクチュ
エータにより前記磁気ヘッドの位置を実質的に前記磁気
ディスクの半径方向に沿って移動させるピエゾステージ
であり、前記進退アクチュエータは、前記サスペンショ
ンスプリングから前記微小位置決めステージまでの間に
設けられた第２のピエゾアクチュエータである請求項１
２記載の磁気ヘッドテスター。
【請求項１４】前記第２のピエゾアクチュエータは、前
記ヘッドカートリッジの内部に設けられて前記サスペン
ションスプリングを移動させるものであり、前記サーボ
情報は、前記トラックの中心ラインより上下にずらして
書込まれた２系統のサーボバースト信号を有するもので
あり、前記トラックに設定されたセクタに対応して設け
られ、前記制御回路は、さらに、前記２系統のサーボバ
ースト信号からそれぞれの振幅に応じた信号を発生する
振幅信号発生回路と、この振幅信号発生回路からの信号
に応じて前記トラックからのずれを補正する信号を発生
する補正信号発生回路とを有し、この補正信号発生回路
により前記第２のピエゾアクチュエータが駆動される請
求項１３記載の磁気ディスクテスター。
【請求項１５】前記ピエゾステージを載置してこのピエ
ゾステージを前記磁気ディスクの半径方向に移動させる
半径方向の移動ステージをさらに有し、前記移動ステー
ジと前記ピエゾステージとにより前記目標トラックに前
記磁気ヘッドが位置決めされる請求項１４記載の磁気デ
ィスクテスター。
【請求項１６】サスペンションスプリングを介して磁気
ヘッドを支持しヘッドキャリッジに装着されるヘッドカ
ートリッジにおいて、磁気ディスクに設定されたトラッ
クを横断する方向に前記磁気ヘッドを移動させるために
ヘッドカートリッジのベース部材に可動可能に支持され
た前記サスペンションスプリングと、前記サスペンショ
ンスプリングを可動して前記磁気ヘッドを前記トラック
を横断する方向に微小移動させるピエゾアクチュエータ
とを備えるヘッドカートリッジ。
【請求項１７】前記サスペンションスプリングは、前記
ベース部材に対して可動する支持機構に支持され、前記
ピエゾアクチュエータは、所定のトラックから読出され
たサーボ情報に応じて前記支持機構を駆動する請求項１
６記載のヘッドカートリッジ。
【請求項１８】前記支持機構は、前記ベース部材に対し
てスライド移動する機構である請求項１７記載のヘッド
カートリッジ。
【請求項１９】前記支持機構は、前記ベース部材に軸支
されて回動する機構である請求項１７記載のヘッドカー
トリッジ。