JPH07208941A - Measuring method for spacing of magnetic head - Google Patents

Measuring method for spacing of magnetic head

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JPH07208941A
JPH07208941A JP437494A JP437494A JPH07208941A JP H07208941 A JPH07208941 A JP H07208941A JP 437494 A JP437494 A JP 437494A JP 437494 A JP437494 A JP 437494A JP H07208941 A JPH07208941 A JP H07208941A
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JP
Japan
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magnetic head
spacing
signal
personal computer
transparent disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP437494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Hirose
伸一 広瀬
Yoshio Nakagawa
宣雄 中川
Kenji Mori
健次 森
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To measure the dynamic characteristic of a magnetic head with high accuracy by detecting precisely the amount of change of dynamic spacing of the magnetic head in relation to a known force of vibration. CONSTITUTION:A spindle 2 with an encoder 3 for rotating a transparent disk prepared by simulating a medium, a mechanism for positioning a magnetic head, a vibration generator 23 for vibrating the magnetic head 5 and an AE sensor detecting the contact of the magnetic head 5 are provided in a chamber 6 of which the pressure can be reduced, and current introduction terminals for exchanges of signals between a mechanism system and the sensor in the chamber 6 and a personal computer 30 provided outside are provided for the chamber 6. As the result, the dynamic characteristic of the magnetic head can be estimated with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【産業上の利用分野】本発明は、情報記憶装置の磁気ヘ
ッドスペーシングの測定手段及び測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head spacing measuring means and method for an information storage device.

【従来の技術】従来の磁気ヘッドスペーシング測定装置
は、時間的に平均化された磁気ヘッドスペーシングを測
定したり、特開平4−131704号公報に記載のよう
に磁気ヘッド支持系に加振力の入力が無い状態で磁気ヘ
ッドの平均的および動的な磁気ヘッドスペーシング変動
量を測定することによって、磁気ヘッドの動特性を評価
していた。
2. Description of the Related Art A conventional magnetic head spacing measuring device measures a magnetic head spacing averaged over time, or vibrates a magnetic head supporting system as described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-131704. The dynamic characteristics of the magnetic head have been evaluated by measuring the average and dynamic variations of the magnetic head spacing in the absence of force input.

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、光を
透過する透明円板上に浮上した磁気ヘッドスペーシング
を測定するもので、該透明円板の表面形状による加振力
によって発生する動的スペーシング変動量のみを測定で
きる。ところで、光を透過する透明円板の表面形状を1
周にわたって正確に測定することは、ランナウトやうね
りが10μm程度あるために極めて困難である。すなわ
ち、磁気ヘッドの加振力に対する追従特性つまり動特性
を評価する際、透明円板の表面形状による加振力を把握
することが極めて困難なため、未知の加振力に対する磁
気ヘッドスペーシング変動量が得られるのみで、精度良
く磁気ヘッドの動特性を評価することも困難であった。
本発明の目的は、磁気ヘッドスペーシングを測定する装
置に、磁気ヘッドスペーシングを動的に制御するために
磁気ヘッド支持系を加振する加振器と、磁気ヘッドスペ
ーシングを平均的に制御するために測定環境の圧力を下
げる減圧装置を設け、また磁気ヘッドが透明円板と接触
したことを検出可能なAEセンサを磁気ヘッド支持系あ
るいはその周辺部品に設け、かつ加振器の加振力、加振
周波数や環境圧力などをパーソナルコンピュータで制御
することにより、精度良く磁気ヘッドの動特性を評価可
能な測定装置及びその試験方法を提供することにある。
The above-mentioned prior art is to measure the magnetic head spacing levitated on a transparent disc that transmits light, and the motion generated by the excitation force due to the surface shape of the transparent disc is measured. Only the dynamic spacing variation can be measured. By the way, the surface shape of the transparent disc that transmits light is 1
Accurate measurement over the circumference is extremely difficult due to runouts and undulations of about 10 μm. That is, it is extremely difficult to understand the excitation force due to the surface shape of the transparent disk when evaluating the follow-up characteristic, that is, the dynamic characteristic of the excitation force of the magnetic head. However, it was difficult to evaluate the dynamic characteristics of the magnetic head with high accuracy.
An object of the present invention is to provide a device for measuring a magnetic head spacing, an exciter for exciting a magnetic head support system to dynamically control the magnetic head spacing, and an average control for the magnetic head spacing. In order to achieve this, a decompression device that lowers the pressure of the measurement environment is provided, and an AE sensor that can detect that the magnetic head has contacted the transparent disk is provided in the magnetic head support system or its peripheral parts, and the vibration of the vibration exciter It is an object of the present invention to provide a measuring apparatus and a testing method therefor capable of accurately evaluating dynamic characteristics of a magnetic head by controlling force, vibration frequency, environmental pressure and the like with a personal computer.

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、媒体を模擬した透明円板を回転させるためのスピン
ドルと、周方向位置が検出可能なエンコーダと、磁気ヘ
ッドを位置決めする機構と、磁気ヘッド支持系を加振す
るための加振器と、磁気ヘッドが透明円板と接触したこ
とを検出するAEセンサを設ける。またこれらの構成を
減圧可能なチャンバ内に設け、該減圧チャンバ内の機構
系およびセンサと外部に設けられたパーソナルコンピュ
ータとの信号のやり取りを行う電流導入端子を該減圧チ
ャンバに設ける。さらに、パーソナルコンピュータに取
り込まれたデータを演算処理する。
To achieve the above object, a spindle for rotating a transparent disk simulating a medium, an encoder capable of detecting a circumferential position, and a mechanism for positioning a magnetic head, An exciter for exciting the magnetic head support system and an AE sensor for detecting that the magnetic head has come into contact with the transparent disk are provided. Further, these components are provided in a chamber capable of depressurizing, and a current introducing terminal for exchanging signals between a mechanical system and a sensor in the depressurizing chamber and a personal computer provided outside is provided in the depressurizing chamber. Further, the data taken into the personal computer is processed.

【作用】媒体を模擬した透明円板を回転させるためのス
ピンドルと、磁気ヘッドを位置決めする機構および磁気
ヘッドを加振するための加振器を減圧チャンバ内に組み
込む。そして、透明円板が回転することにより磁気ヘッ
ドと透明円板間に流体力が発生し、その流体力によって
磁気ヘッドと透明円板間にあるスペーシングを形成する
が、流体力は環境圧力が低ければ小さく、すなわち、透
明円板が回転することによって発生する流体力を制御可
能となり、スペーシング測定時の環境圧力を制御すれば
平均的な磁気ヘッドスペーシングを制御可能である。ま
た、透明円板の回転によって該円板との間にスペーシン
グを形成した磁気ヘッドはいわゆる空気ばねでそのスペ
ーシングを保っており、何らかの加振力が磁気ヘッドに
入力されればそのスペーシングは変動する。そこで磁気
ヘッドを位置決めする機構部に加振器を設け、磁気ヘッ
ドを支持する支持系を加振することによって動的に磁気
ヘッドスペーシングを制御可能である。この時の動的な
スペーシング変動量は、加振力等にもよるが一般に透明
円板の表面形状によるスペーシング変動量より大きく、
エンコーダの出力を用いて加振時のスペーシング変動量
から非加振時のスペーシング変動量を減算することによ
って既知の加振力に対する磁気ヘッドの動的スペーシン
グ変動量、つまり応答を精度良く評価可能となり、また
AEセンサからの磁気ヘッドと透明円板間との接触信号
を検出することにより、接触時を含めて磁気ヘッドの動
特性を高精度に評価できる。
The spindle for rotating the transparent disk simulating the medium, the mechanism for positioning the magnetic head, and the vibrator for exciting the magnetic head are incorporated in the decompression chamber. When the transparent disc rotates, a fluid force is generated between the magnetic head and the transparent disc, and the fluid force forms a spacing between the magnetic head and the transparent disc. If it is low, it is small, that is, the fluid force generated by the rotation of the transparent disk can be controlled, and the average magnetic head spacing can be controlled by controlling the environmental pressure during the spacing measurement. A magnetic head having a space formed between the transparent disk and the disk is kept by a so-called air spring, and if any exciting force is applied to the magnetic head, the spacing will be maintained. Fluctuates. Therefore, it is possible to dynamically control the magnetic head spacing by providing a vibration exciter in a mechanism portion for positioning the magnetic head and vibrating a support system that supports the magnetic head. The dynamic spacing variation at this time is generally larger than the spacing variation due to the surface shape of the transparent disc, although it depends on the excitation force and the like.
By using the output of the encoder to subtract the spacing variation during non-excitation from the spacing variation during excitation, the dynamic spacing variation of the magnetic head with respect to a known excitation force, that is, the response can be accurately measured. It becomes possible to evaluate, and by detecting the contact signal between the magnetic head and the transparent disk from the AE sensor, the dynamic characteristics of the magnetic head including the time of contact can be evaluated with high accuracy.

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。 (実施例1)本発明の磁気ヘッドスペーシング測定装置
の一実施例を示す構成図を図1に示す。減圧チャンバ6
には、透明円板4を回転させるためのスピンドル2と、
周方向位置が検出出来るエンコーダ3と、磁気ヘッド5
をローディングするためのゴニオステージ9とZ軸ステ
ージ10と、磁気ヘッド5の位置決めをするためのXY
ステージa11と、磁気ヘッドを加振するための加振器
23と、真空計7が設けられている。加振器にはAEセ
ンサ20が取り付けられ、AEプリアンプ21も減圧チ
ャンバ内に設けられる。また、光学窓18を通して磁気
ヘッドと透明円板間で生じる干渉縞を検出できるよう
に、磁気ヘッド位置に対応して位置決めするためのXY
ステージb12上に、カメラ13と光源14と干渉フィ
ルタ15とビームスプリッタ16とレンズ17とで形成
される測定光学系を設ける。ゴニオステージ、Z軸ステ
ージ、XYステージa、XYステージbはステージドラ
イバ8に接続され、AEプリアンプはAEメインアンプ
に接続され、加振器の構成部品である圧電アクチュエー
タ24は電力増幅機26に接続され、加振器に取り付け
られた加速度センサ27は加速度アンプ28に接続さ
れ、減圧チャンバ内各機器とと外部機器との接続には、
例えば日電アネルバ株式会社製電流端子954−797
0などが利用できる。パーソナルコンピュータ30は、
各機器の制御と各機器からの信号の取り込みを行なう。
パーソナルコンピュータとスピンドルドライバ1、ステ
ージドライバ8、ファンクションシンセサイザ25、お
よびオシロスコープ22とはGPIB端子を用いて接続
され、パーソナルコンピュータから各機器の設定、制御
が可能である。ここで、必ずしもGPIB端子で接続し
なくてもよく、各機器の制御端子に依存し、例えばRS
232C端子で接続してもよい。また、パーソナルコン
ピュータと接続されたアナログ/デジタル変換器29
(以下A/D変換器と記す)には、エンコーダ3、真空
計7、カメラ13、AEメインアンプ19、加速度アン
プ28が接続され、各機器からのアナログ信号をパーソ
ナルコンピュータにデジタル信号として取り込める。同
様に、オシロスコープ22にはエンコーダ3、カメラ1
3、AEメインアンプ19が接続され、高速現象をモニ
タすることができる。ここで、オシロスコープにデータ
ストレージが可能なデジタルオシロスコープを用いれ
ば、エンコーダ、カメラ、AEメインアンプの信号を記
憶でき、かつパーソナルコンピュータにそのデータを取
り込むが出来る。本発明のスペーシング測定フロー説明
図を図2に示す。本発明のスペーシング測定装置を、磁
気ディスクの磁気ヘッドに適応したときを例として述べ
る。スペーシング測定を行なうために、まずスピンドル
2をスタートさせる。スピンドルの立上り加速度、回転
数、スタートはGPIBを通してパーソナルコンピュー
タ30にて設定実行する。その後、適当な時間経過後、
例えば定常回転に到達直後に磁気ヘッド5を透明円板4
上にローディングする。ローディングは、ゴニオステー
ジ9の回転あるいはまたZ軸ステージ10の移動によっ
て行なわれ、パーソナルコンピュータ30からGPIB
を介してステージドライバに命令を伝えて実行する。そ
のローディング位置に制限は無いが、スペーシング測定
領域での透明円板の損傷を避けるために、測定領域より
も外周位置でローディングを行なう。磁気ヘッド5がロ
ーディングを終了したら、磁気ヘッドの浮上位置および
磁気ヘッドの回転接線方向との角度であるヨー角を設定
値にするため、XYステージaによって磁気ヘッド位置
を変更する。また、ローディング時のスピンドル回転数
と測定時スピンドル回転数が異なる場合には、スピンド
ル2を制御して回転数も変更する。さらに、スペーシン
グ測定用の光学系も磁気ヘッド位置に合わせてXYステ
ージb12を移動させ、測定準備を行う。磁気ヘッド5
の測定準備が整ったら加振器23に取り付けらたAEセ
ンサ20からのAE信号を測定できるように、パーソナ
ルコンピュータ30からGPIBを通してオシロスコー
プ22を、エンコーダ信号、AE信号、カメラからの信
号を取り込めるように測定条件を設定し、かつAE信号
をデータストレージのトリガ信号としてセットする。こ
れにより、AE信号があるレベルの大きさになったとき
から各信号を高速に取り込むことが出来る。また、パー
ソナルコンピュータ30によりA/D変換器29も測定
条件設定をした後にエンコーダ信号、AE信号、真空計
からの信号、カメラからの信号を取り込む。デジタルス
トレージオシロスコープとA/D変換器とは基本的な機
能に変わりはないが、一般にオシロスコープは高速であ
るがメモリ容量が小さかったり、また変換分解能が低か
ったりする一方、例えば株式会社エルメックEC−23
98H−4を用いれば1ワード/マイクロ秒以下のサン
プリングであるが数十メガバイト以上という大量のメモ
リと12ビットの分解能が得られる。従って、いつAE
信号が発生したかをA/D変換器29で捉え、AE信号
の高精度な把握はオシロスコープ22で行える。このと
き、A/D変換器に取り込まれるカメラからの干渉縞の
輝度信号により、透明円板4の表面形状に依存した磁気
ヘッド5のスペーシング変動を計測する。次に、減圧チ
ャンバ内の圧力を下げるすなわち磁気ヘッドの平均浮上
量を低下させる場合には減圧を行い、そうでなければ次
の操作を行う。加振器は、例えば特願平5−05161
7号公報に記載の多次元振動試験装置を用いる。そし
て、圧電アクチュエータ24への入力は、パーソナルコ
ンピュータにより設定された任意の波形が発生可能なフ
ァンクションシンセサイザ25の出力を電力増幅器26
によって増幅されたものを用い、干渉縞の輝度信号をA
/D変換器でパーソナルコンピュータに取り込むことに
よって加振時のスペーシング変動量を計測する。ファン
クションシンセサイザの出力スタートを例えばパーソナ
ルコンピュータのI/Oポートからの信号で行えば、こ
れをA/D変換器とオシロスコープの両方でサンプリン
グすることによって加振スタート時期をデータから解析
できる。本発明の試験方法の第1の説明図を図3に示
す。加振時スペーシング変動計測結果には透明円板の表
面形状に依存した加振力と空気流れに依存した加振力な
どによるスペーシング変動すなわち非加振時スペーシン
グ変動が含まれており、エンコーダ信号のA相またはB
相と1周につき1パルスのZ相パルスにより透明円板の
周方向位置を一致させながら加振時のスペーシング変動
量から非加振時のスペーシング変動量を減算することに
よって既知の加振力に対する応答を求めることが出来
る。ここで、減算するデータは1周のデータを用いても
よいし、何周かの平均化されたデータ間で減算してもよ
い。これにより、従来よりも高精度に磁気ヘッドの動特
性が評価できる。また、あらかじめ例えば磁気ディスク
装置のデータ検索時のシーク動作やコンタクト/スター
ト/ストップ領域からデータ領域への移動あるいはリト
ラクト時に生ずる磁気ヘッドへの加振力を別の加速度計
などを用いて測定しておき、このデータを任意の波形を
発生させることの出来るファンクションシンセサイザで
再現することよって、実際の装置内の磁気ヘッドスペー
シング変動量が模擬的に計測できる。また、磁気ヘッド
の設計時にシミュレーションする理論的な加振力をファ
ンクションシンセサイザで発生させることによって、シ
ミュレーションの妥当性が検証できるまたは実際の磁気
ヘッドの動特性が検証できる。本発明の試験方法の第2
の説明図を図4に示す。磁気ヘッドに加振力を入力して
いるときは、何も加振力がない状態よりもスペーシング
変動量は大きく、従って磁気ヘッドが透明円板に接触す
ることが十分考えられる。これをAEセンサによって常
に監視し、接触を検出するAE信号とヘッド透明円板間
干渉縞の強度信号をオシロスコープ22とA/D変換器
29とで同時に捉える。磁気ヘッドのスペーシング変動
の主成分は数10kHz程度なのに対してAE信号の主
成分は数100kHz以上であるので、スペーシング変
化はA/D変換器で評価し、AE信号はオシロスコープ
で評価する。また、A/D変換器で取り込んだデータは
非加振時のスペーシング変動量を減算して評価すること
が出来るので、接触に起因したスペーシング変動のみを
評価可能で、接触時の磁気ヘッド動特性が高精度に評価
できる。また、オシロスコープで取り込んだデータはA
E信号の評価に適しており、磁気ヘッドと透明円板との
接触力の大きさに相関のあるAE信号の振幅の大きさな
どを精度良く評価できる。以上の測定が終了したら、実
験条件を変更するならば該当する所を変更した後再度実
験を行い、また例えば突起と接触している際の磁気ヘッ
ド挙動計測時には突起の摩耗などが考えられるのでその
まま一定時間経過した後、再度スペーシングを計測し、
スペーシング変動量の変化について評価する。一連の測
定後、加振していれば加振器を停止し、減圧していれば
減圧チャンバ内環境を大気圧に戻し、磁気ヘッドをロー
ドオフし、スピンドルを停止して全てのスペーシング測
定が完了する。以上、磁気ディスク装置の磁気ヘッドに
適応した場合を述べたが、例えばフロッピーディスク装
置の場合はプラスチック性の透明円板を用いれば、同様
にスペーシング変動量を計測可能である。また、透明円
板の代わりに記録媒体を用いたときは、リードライト回
路を追加することにより磁気ヘッドの読出出力の変動か
ら磁気ヘッドの動的スペーシング変動量を計測可能で、
上記測定装置を用いて磁気ヘッドの動特性を高精度に評
価することが出来る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a magnetic head spacing measuring device of the present invention. Decompression chamber 6
Includes a spindle 2 for rotating the transparent disc 4,
Encoder 3 that can detect the circumferential position and magnetic head 5
Stage 9 for loading the magnetic head 5, and XY for positioning the magnetic head 5.
A stage a11, an exciter 23 for exciting the magnetic head, and a vacuum gauge 7 are provided. An AE sensor 20 is attached to the shaker, and an AE preamplifier 21 is also provided in the decompression chamber. In addition, XY for positioning corresponding to the magnetic head position so that interference fringes generated between the magnetic head and the transparent disk can be detected through the optical window 18.
A measurement optical system formed by the camera 13, the light source 14, the interference filter 15, the beam splitter 16, and the lens 17 is provided on the stage b12. The gonio stage, the Z-axis stage, the XY stage a, and the XY stage b are connected to the stage driver 8, the AE preamplifier is connected to the AE main amplifier, and the piezoelectric actuator 24, which is a component of the vibrator, is connected to the power amplifier 26. The acceleration sensor 27 attached to the vibration exciter is connected to the acceleration amplifier 28, and each device in the decompression chamber is connected to an external device.
For example, current terminal 954-797 manufactured by Nichiden Anelva Co., Ltd.
0 or the like can be used. The personal computer 30
Controls each device and captures signals from each device.
The personal computer is connected to the spindle driver 1, the stage driver 8, the function synthesizer 25, and the oscilloscope 22 by using the GPIB terminal, and the personal computer can set and control each device. Here, the GPIB terminal does not necessarily have to be connected, and it depends on the control terminal of each device.
You may connect with a 232C terminal. In addition, the analog / digital converter 29 connected to the personal computer
An encoder 3, a vacuum gauge 7, a camera 13, an AE main amplifier 19, and an acceleration amplifier 28 are connected to (hereinafter referred to as an A / D converter), and an analog signal from each device can be taken into a personal computer as a digital signal. Similarly, the oscilloscope 22 has an encoder 3, a camera 1
3. The AE main amplifier 19 is connected to monitor high speed phenomena. Here, if a digital oscilloscope capable of data storage is used for the oscilloscope, the signals of the encoder, the camera, and the AE main amplifier can be stored, and the data can be taken into the personal computer. FIG. 2 shows an explanatory diagram of the spacing measurement flow of the present invention. A case where the spacing measuring device of the present invention is applied to a magnetic head of a magnetic disk will be described as an example. In order to perform the spacing measurement, first the spindle 2 is started. The rising acceleration, rotation speed, and start of the spindle are set and executed by the personal computer 30 through GPIB. Then, after a suitable time has passed,
For example, immediately after reaching steady rotation, the magnetic head 5 is moved to the transparent disc 4
Load on top. Loading is performed by rotation of the goniometer stage 9 or movement of the Z-axis stage 10, and the GPIB from the personal computer 30 is loaded.
The command is transmitted to the stage driver via the and executed. Although there is no limitation on the loading position, the loading is performed at the outer peripheral position than the measurement region in order to avoid damage to the transparent disc in the spacing measurement region. After the magnetic head 5 finishes loading, the magnetic head position is changed by the XY stage a in order to set the yaw angle, which is the angle between the flying position of the magnetic head and the rotational tangential direction of the magnetic head, to the set value. If the spindle rotation speed at the time of loading is different from the spindle rotation speed at the time of measurement, the spindle 2 is controlled to change the rotation speed. Further, the spacing measurement optical system also moves the XY stage b12 according to the position of the magnetic head to prepare for measurement. Magnetic head 5
When the preparation for measurement is completed, the oscilloscope 22 can capture the encoder signal, the AE signal, and the signal from the camera through the GPIB from the personal computer 30 so that the AE signal from the AE sensor 20 attached to the shaker 23 can be measured. The measurement condition is set to and the AE signal is set as the trigger signal of the data storage. As a result, each signal can be captured at high speed when the AE signal reaches a certain level. Further, the A / D converter 29 is also set by the personal computer 30 after setting the measurement conditions, and then the encoder signal, the AE signal, the signal from the vacuum gauge, and the signal from the camera are taken in. Although the digital storage oscilloscope and the A / D converter have basically the same functions, the oscilloscope is generally high-speed but has a small memory capacity and a low conversion resolution. For example, Ermec EC-23 Co., Ltd.
If the 98H-4 is used, the sampling rate is 1 word / microsecond or less, but a large amount of memory of several tens of megabytes or more and 12-bit resolution can be obtained. Therefore, when AE
Whether or not a signal is generated is detected by the A / D converter 29, and the AE signal can be grasped with high accuracy by the oscilloscope 22. At this time, the spacing variation of the magnetic head 5 depending on the surface shape of the transparent disc 4 is measured by the luminance signal of the interference fringes from the camera, which is taken into the A / D converter. Next, when the pressure in the decompression chamber is reduced, that is, when the average flying height of the magnetic head is reduced, decompression is performed, and otherwise, the following operation is performed. The shaker is, for example, Japanese Patent Application No. 05-05161.
The multidimensional vibration test apparatus described in Japanese Patent No. 7 is used. The input to the piezoelectric actuator 24 is the output of the function synthesizer 25 capable of generating an arbitrary waveform set by the personal computer, and the power amplifier 26.
Using the signal amplified by
The amount of spacing variation at the time of vibration is measured by loading it into a personal computer with a / D converter. If the output of the function synthesizer is started by a signal from, for example, an I / O port of a personal computer, the excitation start time can be analyzed from the data by sampling this with both the A / D converter and the oscilloscope. A first explanatory view of the test method of the present invention is shown in FIG. The measurement result of the spacing variation during vibration includes the spacing variation due to the excitation force depending on the surface shape of the transparent disk and the excitation force depending on the air flow, that is, the spacing variation during non-excitation. Encoder signal A phase or B
Phase and 1-per-cycle Z-phase pulse match the circumferential position of the transparent disk while subtracting the amount of spacing variation during non-excitation from the amount of spacing variation during excitation The response to force can be sought. Here, the data to be subtracted may be one round of data, or may be subtracted between the averaged data of several rounds. As a result, the dynamic characteristics of the magnetic head can be evaluated with higher accuracy than before. Further, for example, the seek operation at the time of data retrieval of the magnetic disk device, the movement from the contact / start / stop area to the data area, or the exciting force to the magnetic head generated at the time of retraction is measured by using another accelerometer or the like. Then, by reproducing this data with a function synthesizer capable of generating an arbitrary waveform, the variation amount of the magnetic head spacing in the actual device can be measured in a simulated manner. Further, by generating a theoretical excitation force to be simulated at the time of designing the magnetic head with the function synthesizer, the validity of the simulation can be verified or the actual dynamic characteristics of the magnetic head can be verified. Second test method of the present invention
FIG. 4 shows an explanatory view of the above. When the exciting force is being input to the magnetic head, the spacing variation is larger than in the state where no exciting force is applied, and therefore it is quite possible that the magnetic head contacts the transparent disk. This is constantly monitored by the AE sensor, and the oscilloscope 22 and the A / D converter 29 simultaneously capture the AE signal for detecting contact and the intensity signal of the interference fringes between the head transparent discs. The main component of the spacing variation of the magnetic head is about several tens of kHz, whereas the main component of the AE signal is several hundreds of kHz or more, so the spacing change is evaluated by the A / D converter and the AE signal is evaluated by the oscilloscope. In addition, since the data captured by the A / D converter can be evaluated by subtracting the amount of spacing variation during non-excitation, only the spacing variation due to contact can be evaluated, and the magnetic head during contact can be evaluated. Dynamic characteristics can be evaluated with high accuracy. Also, the data captured by the oscilloscope is A
It is suitable for evaluation of E signal, and can accurately evaluate the magnitude of the amplitude of the AE signal, which is correlated with the magnitude of the contact force between the magnetic head and the transparent disc. When the above measurement is completed, if the experiment conditions are changed, change the corresponding part and perform the experiment again.For example, abrasion of the protrusion may be considered when measuring the magnetic head behavior when it is in contact with the protrusion, so leave it as it is. After a certain period of time, measure the spacing again,
Evaluate changes in spacing variation. After a series of measurements, if vibrating, stop the vibration exciter, and if depressurizing, return the environment inside the decompression chamber to atmospheric pressure, load off the magnetic head, stop the spindle, and measure all spacing. Is completed. The case where the magnetic head of the magnetic disk device is applied has been described above. For example, in the case of a floppy disk device, a plastic transparent disk can be used to measure the spacing variation amount in the same manner. Also, when a recording medium is used instead of the transparent disk, it is possible to measure the dynamic spacing variation amount of the magnetic head from the variation of the read output of the magnetic head by adding a read / write circuit.
The dynamic characteristics of the magnetic head can be evaluated with high accuracy by using the above measuring device.

【発明の効果】本発明によれば、透明円板上の磁気ヘッ
ドスペーシングの動的変動量が、既知の入力に対する応
答という形で得られるので、高精度に磁気ヘッドの動特
性を評価できる。また、磁気ヘッドと透明円板間との接
触信号も同時に計測できるので、接触時を含めた磁気ヘ
ッドの動特性評価が可能である。
According to the present invention, the dynamic fluctuation amount of the magnetic head spacing on the transparent disk is obtained in the form of a response to a known input, so that the dynamic characteristics of the magnetic head can be evaluated with high accuracy. . Further, since the contact signal between the magnetic head and the transparent disk can be measured at the same time, it is possible to evaluate the dynamic characteristics of the magnetic head including the time of contact.

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

【図1】本発明の磁気ヘッドスペーシング測定装置の実
施例の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a magnetic head spacing measuring device of the present invention.

【図2】本発明のスペーシング測定フロー説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a spacing measurement flow of the present invention.

【図3】本発明の第1の試験方法の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a first test method of the present invention.

【図4】本発明の第2の試験方法の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a second test method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スピンドルドライバ 2 スピンドル 3 エンコーダ 4 透明円板 5 磁気ヘッド 6 減圧チャンバ 7 真空計 8 ステージドライバ 9 ゴニオステージ 10 Z軸ステージ 11 XYステージa 12 XYステージb 13 カメラ 14 光源 15 干渉フィルタ 16 ビームスプリッタ 17 レンズ 17 光学窓 18 AEメインアンプ 19 AEセンサ 20 AEプリアンプ 21 オシロスコープ 23 加振器 24 圧電アクチュエータ 25 ファンクションシンセサイザ 26 電力増幅器 27 加速度センサ 28 加速度アンプ 29 アナログ/デジタル変換器 30 パーソナルコンピュータ 1 spindle driver 2 spindle 3 encoder 4 transparent disk 5 magnetic head 6 decompression chamber 7 vacuum gauge 8 stage driver 9 goniometer stage 10 Z-axis stage 11 XY stage a 12 XY stage b 13 camera 14 light source 15 interference filter 16 beam splitter 17 lens 17 Optical Window 18 AE Main Amplifier 19 AE Sensor 20 AE Pre-Amplifier 21 Oscilloscope 23 Exciter 24 Piezoelectric Actuator 25 Function Synthesizer 26 Power Amplifier 27 Acceleration Sensor 28 Acceleration Amplifier 29 Analog / Digital Converter 30 Personal Computer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気ヘッドと記録媒体を模擬した透明円板
間で形成される干渉縞の強度及び該強度の変化から光学
的に磁気ヘッドのスペーシングを測定し、当該磁気ヘッ
ドのスペーシングの測定時に磁気ヘッドの支持系を多次
元に加振し、磁気ヘッドと透明円板間の平均スペーシン
グ量及び動的変動量を測定することを特徴とする磁気ヘ
ッドスペーシング試験方法。
1. The spacing of a magnetic head is optically measured from the intensity of interference fringes formed between a magnetic head and a transparent disk simulating a recording medium and the change in the intensity to measure the spacing of the magnetic head. A magnetic head spacing test method characterized in that a support system of a magnetic head is vibrated in a multidimensional manner during measurement, and an average spacing amount and a dynamic variation amount between the magnetic head and the transparent disk are measured.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724462B2 (en) 2008-08-01 2010-05-25 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System, method and apparatus for direct head-disk clearance measurement by slider vibration and fly height calibration

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