JP2005063575A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースが小さく、高速に位置決め可能な位置決め装置を提供すること
【解決手段】ヘッドまたはディスクを移動する手段を具備し、ヘッドをディスクに相対位置決めする回転位置決め装置であって、静的位置決めと動的位置決めの両方を行うことができる回転位置決め装置において、移動手段に入力される１つの位置情報を２つの位置情報から生成する手段を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ヘッドとディスクとを相対的に位置決めする為の位置決め装置に係り、特に高速に位置決めが可能な省スペースの位置決め装置に関する。

ハードディスクドライブ用のヘッドまたはディスクを検査するための装置として、ヘッド／ディスク検査装置がある。ヘッド／ディスク検査装置は、スピンスタンド、電気測定部、およびスピンスタンドと電気測定部を制御する制御部を備えている。スピンスタンドは、ディスクを回転させるディスク回転装置、および、ディスクとヘッドとを相対位置決めする位置決め装置とを備える。

検査の際、ディスク上の所定の場所にヘッドを位置決めして測定することが仕様で決められている。所定の場所とは、ヘッドの読み書き特性がそれぞれ異なる１以上の場所であり、測定の基準位置となる。所定場所とは、例えば、ディスクの内周付近や外周付近などである。このような所定場所への位置決めを静的位置決めと称する。静的位置決めは、数１０ｍｍ程度もしくはそれ以上の広い位置決め範囲が必要とされるが、高速性は要求されない。また、ヘッドは、実際の測定中においても微小に相対位置決めされる場合がある。例えば、トラックプロファイル測定では、ディスク上の所定場所に磁気信号を書き込んだ後、その磁気信号の強度分布を測定するために、所定の場所付近を微小間隔で連続的に位置決めして書き込んだ磁気信号の強度を測定する。このような測定中の位置決めを動的位置決めと称する。動的位置決めは、高速性が要求されるが、必要とされる位置決め範囲は１ｕｍ以下である。

ヘッド位置決め装置は、採用する位置決め方式によって幾つかの種類がある。主要な位置決め方式としては、Ｘ−Ｙ方式とＸ−θ方式とがある。

一般的なＸ−Ｙ方式の位置決め装置は、ＸＹステージとピエゾステージとを備える（例えば、特許文献１）。ＸＹステージは、ヘッドを直交する２方向に直線的に位置決めする装置である。ピエゾステージは、ヘッドを単一方向に直線的に位置決めする装置である。静的位置決めは、ＸＹステージによって行われる。また、動的位置決めは、ピエゾステージによって行われる。

また、一般的なＸ−θ方式の位置決め装置は、Ｘステージとロータリーポジショナとを備える（例えば、特許文献２）。Ｘステージは、ヘッドを単一方向に直線的に位置決めする装置である。ロータリーポジショナは、ヘッドを回転位置決めする装置である。静的位置決めは、Ｘステージとロータリポジショナによって行われる。また、動的位置決めも、ロータリーポジショナによって行われる。さて、Ｘ−Ｙ方式の位置決め装置は、ＸＹステージのＸ方向およびＹ方向とピエゾステージの１方向とで合計３方向分のヘッド移動手段が必要になる。一方、Ｘ−θ方式の位置決め装置は、ＸステージのＸ方向とロータリーポジショナの回転方向とで合計２方向分のヘッド移動手段さえあればよい。従って、Ｘ−θ方式の位置決め装置は、１方向分のヘッド移動手段を省略することができるので、Ｘ−Ｙ方式の位置決め装置に比べて物理的な大きさが小さく、装置価格も安いという特長を有する。

特表２００３−５１５８５９号公報（第７頁、図１） 特開２０００−１８７８２１号公報（図１）

しかし、Ｘ−θ方式の位置決め装置は、位置決め速度が遅いという欠点がある。その理由を以下に説明する。従来のＸ−θ方式の位置決め装置において、Ｘステージとロータリーポジショナは、ＰＣにより制御される。Ｘステージとロータリーポジショナの制御は、複雑な処理を複数必要とするからである。例えば、Ｘステージとロータリーポジショナは、静的位置決めを行う。この静的位置決めは、実際の位置決めの事前に、ユーザー指定の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）をＸステージおよびロータリーポジショナの制御に適した座標値（ｘ、θ）に変換する計算を必要とする。また、静的位置決めは、移動するヘッドが障害物に衝突しないように、実際の位置決めの事前にヘッドの移動経路を探索する。さらに、Ｘステージとロータリーポジショナは、ヘッドのロード／アンロードなども行う。上述のように、Ｘステージとロータリーポジショナに関連して、複数の複雑な処理が必要とされる。それらの処理をディジタルシグナルプロセッサ（Digital Signal Processor；ＤＳＰ）などの低レベルな演算処理プロセッサや完全なハードウェアに実施させようとすると、機器構成やプログラムが複雑化してしまう。複雑な機器構成やプログラムは、開発工数や開発期間の増加を招く。昨今、ハードディスクドライブ業界における技術の進歩は著しく、優れたヘッド／ディスク検査装置をいち早く市場に提供することが求められている。また、ハードディスクドライブの製造コストを削減するために、ヘッド／ディスク検査装置のコスト削減が厳しく要求されている。上記の市場要求に応えるため、Ｘ−θ方式の位置決め装置は、汎用的なＯＳが搭載されたＰＣを用いてＸステージやロータリーポジショナを制御する。しかし、そのようなＰＣは、ＯＳの割り込みが頻発するなどリアルタイム処理能力が乏しい。ロータリーポジショナによる動的位置決めは、ＰＣの処理能力に制限されて、高速化が阻まれている。

近年、ヘッド／ディスク検査装置において、上記の要求に加えて、検査時間の短縮と設置スペースの縮小が望まれている。しかし、従来の位置決め装置を備えるヘッド／ディスク検査装置は、これらの要求を同時に満たすことができない。

そこで、本発明は、設置スペースが小さく、かつ、高速に位置決め可能な位置決め装置を提供することを目的とする。また、本発明は、その位置決め装置を制御する制御装置を提供することも目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するためになされたものである。すなわち、本第一の発明は、第一の位置情報に基づきヘッドまたはディスクを移動させる手段を備え、前記ヘッドと前記ディスクとを相対位置決めする位置決め装置において、第二の位置情報と第三の位置情報とから前記第一の位置情報を生成する位置情報生成手段を備えることを特徴とするものである。

また、本第二の発明は、本第一の発明において、前記位置情報生成手段が、前記第二の位置情報と前記第三の位置情報とを加算して前記第一の位置情報を生成する加算手段を備えることを特徴とするものである。

さらに、本第三の発明は、本第二の発明において、さらに記憶手段を備え、前記記憶手段に予め格納された位置情報を読み出して前記第二の位置情報とし、前記第三の位置情報と加算することを特徴とするものである。

またさらに、本第四の発明は、本第二の発明において、さらに計数手段を備え、前記計数手段の出力を前記第二の位置情報として前記第三の位置情報と加算することを特徴とするものである。

また、本第五の発明は、本第二乃至本第四のいずれかの発明において、さらに乗算手段を備え、前記第三の位置情報を乗算して前記加算手段に入力することを特徴とするものである。

さらに、本第六の発明は、本第一乃至本第五のいずれかの発明において、前記第二の位置情報または第三の位置情報の少なくとも一方は、前記ディスクの回転に同期して変化することを特徴とするものである。

またさらに、本第七の発明は、本第一乃至本第六のいずれかの発明において、前記移動手段は、回転移動手段であることを特徴とするものである。

また、本第八の発明は、ヘッドまたはディスクの少なくとも一方を検査するための装置において、本第一乃至本第七のいずれかの発明として記載の位置決め装置を備えることを特徴とするものである。

さらに、本第九の発明は、本第八の発明において、前記第二の位置情報は、前記ヘッドまたは前記ディスクの動的位置決めに関する情報であり、前記第三の位置情報は、前記ヘッドまたは前記ディスクの静的位置決めに関する情報である、ことを特徴とするものである。

またさらに、本第十の発明は、直線位置決め手段と回転位置決め手段とを具備し、ヘッドとディスクとを相対位置決めする位置決め装置を制御する制御装置において、回転位置決め手段を制御するために、前記ヘッドまたは前記ディスクの動的位置決めに関する情報を生成する第一の情報生成手段と、回転位置決め手段を制御するために、前記ヘッドまたは前記ディスクの静的位置決めに関する情報を生成する第二の情報生成手段とを備えることを特徴とするものである。

また、本第十一の発明は、本第十の発明において、前記ヘッドの所望移動距離をｄｒ、前記ヘッドのスキュー角をφ、前記回転位置決め手段の回転中心と前記ヘッドとの距離をＬとしたとき、前記第一の情報生成手段が生成する情報は、ｓｉｎ^−１｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝もしくは｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝を表現する情報であることを特徴とするものである。

ヘッドまたはディスクを移動する手段を具備し、ヘッドをディスクに相対位置決めする回転位置決め装置であって、静的位置決めと動的位置決めの両方を行うことができる回転位置決め装置において、移動手段に入力される１つの位置情報を２つの位置情報から生成する手段を備えるようにするので、移動手段による静的位置決めと動的位置決めとを個別に制御できるようになる。静的位置決めと動的位置決めとを個別に制御できるようになるので、動的位置決めの制御をハードウェア化したり、または、ＤＳＰなどリアルタイム処理が可能な低レベルの演算処理手段を利用することが可能になり、動的位置決めを高速化することができる。

以下、本発明を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて説明する。本発明の第一の実施形態は、ヘッド／ディスク検査装置であって、その概略構成を図１に示す。

図１において、ヘッド／ディスク検査装置１００は、スピンスタンド１２０と、スピンスタンド１２０に接続された制御装置１３０とを備える。スピンスタンド１２０は、ディスク１４０を保持し回転させるディスク回転装置１５０と、ヘッド１６０をディスク１４０に対して相対的に位置決めする回転位置決め装置１８０および直線位置決め装置１９０とを備える。図１において、ディスク回転装置１５０は、ディスク１４０を半時計回りに回転させているが、ディスク１４０を時計回りに回転させても良い。また、図１において、ヘッド１６０は、ディスク１４０の下からロードされているが、上からロードされてもよい。回転位置決め装置１８０は、ヘッド１６０を保持するアーム１６１をθ方向に回転位置決めする装置である。直線位置決め装置１９０は、回転位置決め装置１８０をＸ方向に直線的に位置決めする装置である。直線位置決め装置１９０は、実質的に、ヘッド１６０を保持するアーム１６１をＸ方向に直線的に位置決めする。ユーザーが指定するディスク１４０上の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）は、直線位置決め装置１９０によって位置決めされるヘッド１６０の位置Ｘと回転位置決め装置１８０によって位置決めされるヘッド１６０の位置θにより決まる。

次に、ヘッド／ディスク検査装置１００のブロック図を図２に示す。

制御装置１３０は、スピンスタンド１２０に備えられる回転位置決め装置１８０、直線位置決め装置１９０、および、ディスク回転装置１５０を制御する装置である。制御装置１３０は、ＣＰＵ１３１とＤＳＰ１３２とを備える。なお、ＣＰＵは、中央演算処理装置（Central Processing Unit）の略称である。位置情報Ｐ２は、ヘッド１６０を動的に位置決めするための情報であり、ＤＳＰ１３２により生成され、回転位置決めのみに利用される。ＤＳＰ１３２は、ＣＰＵ１３１から独立して位置情報Ｐ２を高速に生成することができる。ここで、アーム１６１の長さ、すなわち、回転位置決め装置１８０の回転中心からヘッド１６０までの距離をＬとする。また、ヘッド１６０のスキュー角をφとする。この時、ヘッド１６０をトラック方向にｄｒだけ微小移動させるために必要とされる回転位置決め装置１８０の回転角ｄθは、ｄθ＝ｓｉｎ^−１｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝、である。ｄｒは微小であるので、回転角ｄθは、ｄθ≒｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝、となる。従って、位置情報Ｐ２は、ｓｉｎ^−１｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝または｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝を表現する情報である。回転位置決め装置１８０を高速に制御するには位置決め情報Ｐ２が高速に送信されることが望ましい。従って、位置情報Ｐ２は、｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝を表現する情報であることが好ましい。また、位置情報Ｐ３と位置情報Ｐ４は、ヘッド１６０を静的に位置決めするための情報であり、ＣＰＵ１３１により生成される。位置情報Ｐ３は、回転位置決めに利用される。位置情報Ｐ４は、直線位置決めに利用される。位置情報Ｐ３と位置情報Ｐ４は、互いに関連性があり、ユーザーが指定するディスク１４０上の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）から算出される。さらに、制御装置１３０は、ディスク１４０の回転数を指定する回転情報Ｒを出力する。回転情報Ｒは、ＣＰＵ１３１またはＤＳＰ１３２のいずれから出力されても良いし、その他の装置から出力されても良い。

回転位置決め装置１８０は、制御装置１３０から位置情報Ｐ２と位置情報Ｐ３を受信する。回転位置決め装置１８０は、乗算器１８１と加算器１８２と回転移動部１８３と位置検出部１８４とを備える。乗算器１８１は、位置情報Ｐ３をＮ倍して加算器１８２へ出力する装置である。なお、Ｎは任意の値である。加算器１８２は、位置情報Ｐ２と乗算器１８１によりＮ倍された位置情報Ｐ３とを加算し回転移動部１８３へ出力する。加算器１８２の出力情報を、位置情報Ｐ１とする。回転移動部１８３は、位置決め対象物を回転移動させるための駆動源である。位置決め対象物は、アーム１６１に保持されたヘッド１６０である。位置検出部１８４は、回転移動部１８３の位置または回転量を検出する。回転移動部１８３は、位置検出部１８４により検出された結果を参照しながら、位置情報Ｐ１で指定される場所に位置決め対象物を移動させる。

直線位置決め装置１９０は、制御装置１３０から位置情報Ｐ４を受信する。直線位置決め装置１９０は、位置情報Ｐ４で指定される場所に位置決め対象物を移動させる。

ディスク回転装置１５０は、制御装置１３０から回転情報Ｒを受信する。ディスク回転装置１５０は、回転情報Ｒが指定する回転数でディスク１４０を回転させる。また、ディスク回転装置１５０は、ディスク１４０の回転に同期した周期信号Ｓを出力する。例えば、周期信号Ｓは、インデックス信号やセクター信号などである。

上記のように、回転移動部１８３に入力される１つの位置情報Ｐ１を位置情報Ｐ２と位置情報Ｐ３とから生成する手段を備えるので、制御装置１３０は回転移動部１８３による静的位置決めと動的位置決めを個別に制御できる。これにより、動的位置決めに最適な制御系を構成できる。本実施形態において、制御装置１３０は、単純な演算処理を高速に実行できる安価なＤＳＰ１３２を動的位置決めのための専用プロセッサとして備えている。

また、制御装置１３０は、ディスク回転装置１５０から出力される周期信号Ｓを受信する。ヘッド／ディスク検査装置１００は、この周期信号Ｓに同期してヘッド１６０の相対位置決めを行い、位置決めに要する実質的な時間を短縮している。図３を参照しながら、その詳細を説明する。図３は、ある測定項目の測定中におけるヘッド１６０の位置とヘッド／ディスク検査装置１００の状態とを示す図である。図３においてヘッド位置は、ディスクのトラック上におけるヘッドの相対位置を示すグラフである。ヘッド／ディスク検査装置１００は、ディスク１４０上のトラックやセクターに対するデータの読み書きにより、ヘッド１６０やディスク１４０の特性を測定を行う。このトラックやセクタに対するデータの読み書きは、トラックやセクターの先頭から開始しなければならない。トラックやセクターの先頭位置を無視してヘッド１６０を相対位置決めすると、その位置決め中にトラックやセクターの先頭が通過してしまう場合がある。ヘッド／ディスク検査装置１００は、次の先頭が到来するまでは測定を開始できず、無駄な待ち時間が生じる（図３のヘッド位置（非同期）を参照）。ヘッド／ディスク検査装置１００において、周期信号Ｓに同期してヘッド１６０の相対位置決めをするようにすれば、上述の無駄な待ち時間の発生を抑制することができる。また、ヘッド１６０の相対位置決めに要する時間をトラックやセクターの先頭が出現する周期内に収まるように短くすれば、上述の無駄な待ち時間は無くなる（図３のヘッド位置（同期）を参照）。周期信号Ｓに同期した相対位置決めは、位置情報Ｐ２を周期信号Ｓに同期して変化させることにより実現される。

さて、動的位置決めは、予め決められた位置に連続的に位置決めする。従って、動的位置決めの制御を、さらにハードウェア化することができる。動的位置決めをハードウェア的に制御するようにした第二の実施形態を以下に説明する。

本発明の第二の実施形態は、ヘッド／ディスク検査装置であって、そのブロック図を図４に示す。図４において、ヘッド／ディスク検査装置２００は、スピンスタンド２２０と制御装置２３０とを備える。スピンスタンド２２０は、ディスク２４０を保持し回転させるディスク回転装置２５０と、ヘッド２６０をディスク２４０に対して相対的に位置決めする回転位置決め装置２８０および直線位置決め装置２９０とを備える。回転位置決め装置２８０は、ヘッド２６０を保持するアーム２６１を回転位置決めする装置である。直線位置決め装置２９０は、回転位置決め装置２８０を直線的に位置決めする装置である。直線位置決め装置２９０は、実質的に、ヘッド２６０を保持するアーム２６１を直線的に位置決めする。ユーザーが指定するディスク２４０上の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）は、直線位置決め装置２９０によって位置決めされるヘッド２６０の位置Ｘと回転位置決め装置２８０によって位置決めされるヘッド２６０の位置θにより決まる。

制御装置２３０は、スピンスタンド２２０に備えられる回転位置決め装置２８０、直線位置決め装置２９０、および、ディスク回転装置２５０を制御する装置である。制御装置２３０は、ＣＰＵ２３１とＤＳＰ２３２とを備える。位置情報Ｐ２は、ヘッド２６０を動的に位置決めするための情報であり、ＤＳＰ２３２により生成され、回転位置決めのみに利用される。ＤＳＰ２３２は、ＣＰＵ２３１から独立して位置情報Ｐ２を高速に生成することができる。ここで、アーム２６１の長さ、すなわち、回転位置決め装置２８０の回転中心からヘッド２６０までの距離をＬとする。また、ヘッド２６０のスキュー角をφとする。この時、ヘッド２６０をトラック方向にｄｒだけ微小移動させるために必要とされる回転位置決め装置２８０の回転角ｄθは、ｄθ＝ｓｉｎ^−１｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝、である。ｄｒは微小であるので、回転角ｄθは、ｄθ≒｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝、となる。回転位置決め装置２８０を高速に制御するには位置決め情報Ｐ２が高速に送信されることが望ましい。従って、位置情報Ｐ２は、｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝を表現する情報であることが好ましい。また、位置情報Ｐ３と位置情報Ｐ４は、ヘッド２６０を静的に位置決めするための情報であり、ＣＰＵ２３１により生成される。位置情報Ｐ３は、回転位置決めに利用される。位置情報Ｐ４は、直線位置決めに利用される。位置情報Ｐ３と位置情報Ｐ４は、互いに関連性があり、ユーザーが指定するディスク２４０上の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）から算出される。また、ＣＰＵ２３１、ディスク２４０の回転数を指定する回転情報Ｒを出力する。回転情報Ｒは、ＣＰＵ２３１またはＤＳＰ２３２のいずれから出力されても良いし、その他の装置から出力されても良い。

回転位置決め装置２８０は、制御装置２３０から位置情報Ｐ２と位置情報Ｐ３を受信する。回転位置決め装置２８０は、乗算器２８１と加算器２８２と回転移動部２８３と位置検出部２８４と記憶部２８５とを備える。乗算器２８１は、位置情報Ｐ３をＮ倍して加算器２８２へ出力する装置である。記憶部２８５は、位置情報Ｐ２を格納する装置であり、制御装置２３０から出力されるトリガ信号Ｔに応答して予め格納されている位置情報Ｐ２を出力する。加算器２８２は、記憶部２８５が出力する位置情報Ｐ２と乗算器２８１によりＮ倍された位置情報Ｐ３とを加算し回転移動部２８３へ出力する。加算器２８２の出力情報を、位置情報Ｐ１とする。回転移動部２８３は、位置決め対象物を回転移動させるための駆動源である。位置決め対象物は、アーム２６１に保持されたヘッド２６０である。位置検出部２８４は、回転移動部２８３の位置または回転量を検出する。回転移動部２８３は、位置検出部２８４により検出された結果を参照しながら、位置情報Ｐ１で指定される場所に位置決め対象物を移動させる。

直線位置決め装置２９０は、制御装置２３０から位置情報Ｐ４を受信する。直線位置決め装置２９０は、位置情報Ｐ４で指定される場所に位置決め対象物を移動させる。

ディスク回転装置２５０は、制御装置２３０から回転情報Ｒを受信する。ディスク回転装置２５０は、回転情報Ｒが指定する回転数でディスク２４０を回転させる。また、ディスク回転装置２５０は、ディスク２４０の回転に同期した周期信号Ｓを出力する。例えば、周期信号Ｓは、インデックス信号やセクター信号などである。

上記のように、回転移動部２８３に入力される１つの位置情報Ｐ１を位置情報Ｐ２と位置情報Ｐ３とから生成する手段をさらに備えるので、制御装置２３０は回転移動部２８３による静的位置決めと動的位置決めを個別に制御できる。これにより、動的位置決めに最適な制御系を構成できる。本実施形態において、回転位置決め装置２８０は、さらに記憶部２８５を備え、実際の動的位置決め時には記憶部２８５から位置情報Ｐ２を出力させるようにしている。実際の動的位置決めにおいて、ＤＳＰ２３２はトリガ信号Ｔを送信しさえすれば良い。記憶部２８５は、１つのトリガ信号Ｔに対して１つだけ位置情報Ｐ２を出力するようにしても良いし、１つのトリガ信号Ｔに対して所定の時間間隔で順次連続して位置情報Ｐ２を出力するようにしても良い。いずれにしても、動的位置決めは、ハードウェア処理されるので大いに高速化される。なお、ＣＰＵ２３１に十分な能力があれば、トリガ信号Ｔを送信するようにしても良い。

また、制御装置２３０は、ディスク回転装置２５０から出力される周期信号Ｓを受信する。ヘッド／ディスク検査装置２００は、この周期信号Ｓに同期してヘッド２６０の相対位置決めを行い、位置決めに要する実質的な時間を短縮する。その詳細は、第一の実施携帯における制御装置１３０と同様である。なお、周期信号Ｓに同期した相対位置決めは、トリガ信号Ｔを周期信号Ｓに同期して変化させることにより実現される。また、記憶部２８５が１つのトリガ信号Ｔに対して所定の時間間隔で順次連続して位置決めする場合、記憶部２８５もトリガ信号Ｔに同期して動作する。

次に、動的位置決めをハードウェア的に制御するようにした第三の実施形態を以下に説明する。

本発明の第三の実施形態は、ヘッド／ディスク検査装置であって、そのブロック図を図５に示す。図５において、ヘッド／ディスク検査装置３００は、スピンスタンド３２０と制御装置３３０とを備える。スピンスタンド３２０は、ディスク３４０を保持し回転させるディスク回転装置３５０と、ヘッド３６０をディスク３４０に対して相対的に位置決めする回転位置決め装置３８０および直線位置決め装置３９０とを備える。回転位置決め装置３８０は、ヘッド３６０を保持するアーム３６１を回転位置決めする装置である。直線位置決め装置３９０は、回転位置決め装置３８０を直線的に位置決めする装置である。直線位置決め装置３９０は、実質的に、ヘッド３６０を保持するアーム３６１を直線的に位置決めする。ユーザーが指定するディスク３４０上の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）は、直線位置決め装置３９０によって位置決めされるヘッド３６０の位置Ｘと回転位置決め装置３８０によって位置決めされるヘッド３６０の位置θにより決まる。

制御装置３３０は、スピンスタンド３２０に備えられる回転位置決め装置３８０、直線位置決め装置３９０、および、ディスク回転装置３５０を制御する装置である。制御装置３３０は、ＣＰＵ３３１とＤＳＰ３３２とを備える。計数情報Ｃは、ヘッド３６０を動的に位置決めするための位置情報Ｐ２を生成するための情報であり、ＤＳＰ３３２により生成される。ここで、アーム３６１の長さ、すなわち、回転位置決め装置３８０の回転中心からヘッド３６０までの距離をＬとする。また、ヘッド３６０のスキュー角をφとする。この時、ヘッド３６０をトラック方向にｄｒだけ微小移動させるために必要とされる回転位置決め装置３８０の回転角ｄθは、ｄθ＝ｓｉｎ^−１｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝、である。ｄｒは微小であるので、回転角ｄθは、ｄθ≒｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝、となる。つまり、ｄθはｄｒの一次関数であるので、計数部３８６により位置情報Ｐ２を発生させることができるのである。計数部３８６は、カウンタなどの採用により、ＤＳＰ３３２に比べて高速動作が期待できる。また、位置情報Ｐ３と位置情報Ｐ４は、ヘッド３６０を静的に位置決めするための情報であり、ＣＰＵ３３１により生成される。位置情報Ｐ３は、回転位置決めに利用される。位置情報Ｐ４は、直線位置決めに利用される。位置情報Ｐ３と位置情報Ｐ４は、互いに関連性があり、ユーザーが指定するディスク３４０上の座標値（半径ｒ、スキュー角φ）から算出される。さらに、ＣＰＵ３３１は、ディスク３４０の回転数を指定する回転情報Ｒを出力する。回転情報Ｒは、ＤＳＰ３２２、または、その他の装置から出力されても良い。

回転位置決め装置３８０は、制御装置３３０から計数情報Ｃと位置情報Ｐ３を受信する。回転位置決め装置３８０は、乗算器３８１と加算器３８２と回転移動部３８３と位置検出部３８４と計数部３８６とを備える。乗算器３８１は、位置情報Ｐ３をＮ倍して加算器３８２へ出力する装置である。計数部３８６は、制御装置３３０から出力されるトリガ信号Ｔに応答して、計数情報Ｃに基づいて位置情報Ｐ２を出力する。計数情報Ｃは、計数の開始値、終了値、または、計数間隔の少なくとも１つが含まれている。加算器３８２は、計数部３８６が出力する位置情報Ｐ２と乗算器３８１によりＮ倍された位置情報Ｐ３とを加算し回転移動部３８３へ出力する。加算器３８２の出力情報を、位置情報Ｐ１とする。回転移動部３８３は、位置決め対象物を回転移動させるための駆動源である。位置決め対象物は、アーム３６１に保持されたヘッド３６０である。位置検出部３８４は、回転移動部３８３の位置または回転量を検出する。回転移動部３８３は、位置検出部３８４により検出された結果を参照しながら、位置情報Ｐ１で指定される場所に位置決め対象物を移動させる。

直線位置決め装置３９０は、制御装置３３０から位置情報Ｐ４を受信する。直線位置決め装置３９０は、位置情報Ｐ４で指定される場所に位置決め対象物を移動させる。

ディスク回転装置３５０は、制御装置３３０から回転情報Ｒを受信する。ディスク回転装置３５０は、回転情報Ｒが指定する回転数でディスク３４０を回転させる。また、ディスク回転装置３５０は、ディスク３４０の回転に同期した周期信号Ｓを出力する。例えば、周期信号Ｓは、インデックス信号やセクター信号などである。

上記のように、回転移動部３８３に入力される１つの位置情報Ｐ１を位置情報Ｐ２と位置情報Ｐ３とから生成する手段をさらに備えるので、制御装置３３０は回転移動部３８３による静的位置決めと動的位置決めを個別に制御できる。これにより、動的位置決めに最適な制御系を構成できる。本実施形態において、回転位置決め装置３８０は、さらに計数部３８６を備え、実際の動的位置決め時には計数部３８６から位置情報Ｐ２を出力させるようにしている。実際の動的位置決めにおいて、ＤＳＰ３３２はトリガ信号Ｔを送信しさえすれば良い。計数部３８６は、１つのトリガ信号Ｔに対して１つだけ位置情報Ｐ２を出力するようにしても良いし、１つのトリガ信号Ｔに対して所定の時間間隔で順次連続して位置情報Ｐ２を出力するようにしても良い。いずれにしても、動的位置決めは、ハードウェア処理されるので大いに高速化される。なお、ＣＰＵ３３１に十分な能力があれば、計数除法Ｃやトリガ信号Ｔを送信するようにしても良い。

また、制御装置３３０は、ディスク回転装置３５０から出力される周期信号Ｓを受信する。ヘッド／ディスク検査装置３００は、この周期信号Ｓに同期してヘッド３６０の相対位置決めを行い、位置決めに要する実質的な時間を短縮する。その詳細は、第一の実施携帯における制御装置１３０と同様である。なお、周期信号Ｓに同期した相対位置決めは、トリガ信号Ｔを周期信号Ｓに同期して変化させることにより実現される。また、計数部３８６が１つのトリガ信号Ｔに対して所定の時間間隔で順次連続して位置決めする場合、計数部３８６もトリガ信号Ｔに同期して動作する。

なお、図５において、回転位置決め装置３８０が具備する計数部３８６を制御装置３３０が備えるようにしても良い。そのようなディスク検査装置を、図６に示す。図６において、ディスク検査装置４００は、スピンスタンド４２０と制御装置４３０とを備える。スピンスタンド４２０は、直線位置決め装置１９０とディスク回転装置３５０と回転位置決め装置４８０とを備える。回転位置決め装置４８０は、図５に示す回転位置決め装置３８０から計数部３８６を除いたものである。また、制御装置４３０は、図５に示す制御装置３３０が計数部３８６をさらに備えたものある。図６に示されるその他の構成要素は、図５において同じ参照番号を有する要素と同一である。それらの詳細説明は、前述の通りである。

さて、本発明は、１つの位置決め装置であって２つの異なる位置決め動作が可能な位置決め装置に適用可能な技術である。従って、上記の実施形態において、回転移動部の代わりに動的位置決めと静的位置決めが可能なピエゾアクチュエータなどの直線移動手段が備えられる場合であっても、本発明の効果は同様に発揮される。

また、上記の実施形態において、乗算器を無くし、位置情報Ｐ３が加算器に直接入力されるようにしても、本発明の効果は同様に発揮される。

さらに、上記の実施形態において、回転移動手段が入力パルス数に応答して回転移動する場合、回転位置決め装置は、現在位置を記憶する位置記憶手段をさらに備え、位置情報Ｐ１と位置記憶手段の内容とを比較して差分のパルスを出力するようにすると良い。

ヘッド／ディスク検査装置１００を示す斜視図である。 ヘッド／ディスク検査装置１００を示すブロック図である。 ヘッド１６０の相対位置とヘッド／ディスク検査装置１００の状態とを示す図である ヘッド／ディスク検査装置２００を示すブロック図である。 ヘッド／ディスク検査装置３００を示すブロック図である。 ヘッド／ディスク検査装置４００を示すブロック図である。

符号の説明

１００，２００，３００，４００ ディスク検査装置
１２０，２２０，３２０，４２０ スピンスタンド
１３０，２３０，３３０，４３０ 制御装置
１３１，２３１，３３１ ＣＰＵ
１３２，２３２，３３２ ＤＳＰ
１４０，２４０，３４０ ディスク
１５０，２５０，３５０ ディスク回転装置
１６０，２６０，３６０ ヘッド
１６１，２６１，３６１ アーム
１８０，２８０，３８０，４８０ 回転位置決め装置
１８１，２８１，３８１ 乗算器
１８２，２８２，３８２ 加算器
１８３，２８３，３８３ 回転移動部
１８４，２８４，３８４ 位置検出部
１９０，２９０，３９０ 直線位置決め装置
２８５ 記憶部
３８６ 計数部

Claims (11)

1. 第一の位置情報に基づきヘッドまたはディスクを移動させる手段を備え、前記ヘッドと前記ディスクとを相対位置決めする位置決め装置において、
   第二の位置情報と第三の位置情報とから前記第一の位置情報を生成する位置情報生成手段を備える、
   ことを特徴とする位置決め装置。
2. 前記位置情報生成手段は、前記第二の位置情報と前記第三の位置情報とを加算して前記第一の位置情報を生成する加算手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
3. さらに記憶手段を備え、前記記憶手段に予め格納された位置情報を読み出して前記第二の位置情報とし、前記第三の位置情報と加算する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
4. さらに計数手段を備え、前記計数手段の出力を前記第二の位置情報として前記第三の位置情報と加算する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
5. さらに乗算手段を備え、前記第三の位置情報を乗算して前記加算手段に入力する、
   ことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の位置決め装置。
6. 前記第二の位置情報または第三の位置情報の少なくとも一方は、前記ディスクの回転に同期して変化する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の位置決め装置。
7. 前記移動手段は、回転移動手段である、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の位置決め装置。
8. ヘッドまたはディスクの少なくとも一方を検査するための装置において、請求項１乃至請求項７に記載の位置決め装置を備える検査装置。
9. 前記第二の位置情報は、前記ヘッドまたは前記ディスクの動的位置決めに関する情報であり、
   前記第三の位置情報は、前記ヘッドまたは前記ディスクの静的位置決めに関する情報である、
   ことを特徴とする請求項８に記載の検査装置。
10. 直線位置決め手段と回転位置決め手段とを具備し、ヘッドとディスクとを相対位置決めする位置決め装置を制御する制御装置において、
    回転位置決め手段を制御するために、前記ヘッドまたは前記ディスクの動的位置決めに関する情報を生成する第一の情報生成手段と、
    回転位置決め手段を制御するために、前記ヘッドまたは前記ディスクの静的位置決めに関する情報を生成する第二の情報生成手段と、
    を備える、
    ことを特徴とする制御装置。
11. 前記ヘッドの所望移動距離をｄｒ、前記ヘッドのスキュー角をφ、前記回転位置決め手段の回転中心と前記ヘッドとの距離をＬとしたとき、前記第一の情報生成手段が生成する情報は、ｓｉｎ^−１｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝もしくは｛ｄｒ／（Ｌ・ｃｏｓφ）｝を表現する情報である、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の制御装置。
    

Images