JPH0724149B2 - Magnetic disk unit - Google Patents

Magnetic disk unit

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JPH0724149B2
JPH0724149B2 JP1174702A JP17470289A JPH0724149B2 JP H0724149 B2 JPH0724149 B2 JP H0724149B2 JP 1174702 A JP1174702 A JP 1174702A JP 17470289 A JP17470289 A JP 17470289A JP H0724149 B2 JPH0724149 B2 JP H0724149B2
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JP
Japan
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gap
magnetic
head
slider
magnetic medium
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辰彦 稲垣
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンピュータの外部メモリ等に用いられる磁
気ディスク装置等に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk device or the like used as an external memory or the like of a computer.

従来の技術 近年、磁気ディスク装置に対する大容量高密度化・高速
化の要求は著しい。
2. Description of the Related Art In recent years, demands for large capacity, high density, and high speed of magnetic disk devices are remarkable.

磁気ディスク装置は流体潤滑技術を用いることによって
磁気媒体上に微小な隙間を介して磁気ヘッドを位置決
め、非接触で磁気記録再生を行うものである。高速回転
・高速アクセスが可能なことから、コンピュータの外部
メモリとして広く用いられている。しかしながら、非接
触なるがゆえに高密度化に関しては、磁気媒体と磁気ヘ
ッドとの隙間すなわち浮上隙間に大きく依存し、高密度
化を実現するためにはこの浮上隙間を微小化することが
不可欠である。そのため流体潤滑技術を駆使し過去様々
な技術革新がなされてきた。
The magnetic disk device uses a fluid lubrication technique to position a magnetic head on a magnetic medium through a minute gap and perform magnetic recording / reproduction in a non-contact manner. Since it can be rotated at high speed and accessed at high speed, it is widely used as an external memory of computers. However, since it does not come into contact with the magnetic head, it depends largely on the gap between the magnetic medium and the magnetic head, that is, the flying gap, and it is indispensable to miniaturize the flying gap in order to realize the high density. . Therefore, various technical innovations have been made in the past by making full use of fluid lubrication technology.

以下、図面を参照しながら従来の磁気ディスク装置につ
いて説明する。
A conventional magnetic disk device will be described below with reference to the drawings.

第9図は従来の磁気ディスク装置のテーパ・フラット型
ヘッド・スライダの側面図である。
FIG. 9 is a side view of a taper flat head slider of a conventional magnetic disk device.

第9図において、5は磁気媒体、10はヘッド・スライダ
である。上記ヘッド・スライダ10の上記磁気媒体5に対
向するスライダ面11の前端にはテーパ部が形成されてお
り、上記磁気媒体5の回転Aに伴う空気膜のくさび効果
によって動圧が発生する。また上記ヘッド・スライダ10
の背後には負荷ばね4が当接しており、この負荷力Fwと
上記した動圧により浮上力Faとがつりあう点において上
記ヘッド・スライダ10は平衡し一定の隙間dが得られ
る。
In FIG. 9, 5 is a magnetic medium, and 10 is a head slider. A taper portion is formed at the front end of the slider surface 11 of the head slider 10 facing the magnetic medium 5, and a dynamic pressure is generated by the wedge effect of the air film accompanying the rotation A of the magnetic medium 5. In addition, the above head slider 10
A load spring 4 is in contact with the back of the head slider 10, and at the point where the load force Fw and the levitation force Fa are balanced by the dynamic pressure, the head slider 10 balances and a constant gap d is obtained.

現在このタイプのテーパ・フラット型ヘッド・スライダ
によって0.2〔μm〕以下の浮上隙間か実用化されてい
る。またさらに微小な浮上隙間を実現するために負荷力
として負圧を利用した負圧スライダが提案されている。
Currently, a taper flat head slider of this type has been put to practical use with a flying clearance of 0.2 [μm] or less. Further, there has been proposed a negative pressure slider that uses a negative pressure as a load force in order to realize a smaller floating gap.

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記した構成におては、以下に示す課題を
有する。
Problems to be Solved by the Invention However, the above-described configuration has the following problems.

前述したように従来の磁気ディスク装置においては、磁
気ヘッドの浮上隙間は空気膜剛性によって自ずと一定量
に制御されるわけであるが、この空気膜の特性を決定す
る要因として、磁気媒体とヘッド・スライダとの相対速
度、スライダ面の形状及びその姿勢が挙げられる。第10
図は浮上隙間と浮上力との関係を表した図である。第10
図において、横軸は浮上隙間d、縦軸は浮上力Faであ
る。曲線Aはある形状を有したスライダの浮上特性であ
る。浮上力Faは浮上隙間dが減少するにしたがって急激
に増加しており、この浮上力Faが負荷力Fwとつりあった
点において浮上隙間d1が得られる。しかしながら、加工
誤差等によってスライダ面の形状に差異が生じると浮上
特性にも差異が生じ、それによって浮上隙間が異なるこ
とになる。たとえば、加工誤差によって浮上特性が曲線
Aから曲線Bまでの間でばらつく場合を考えると、同一
の負荷力Fwを与えたとしても浮上隙間d1からd2の間でば
らつく。したがって現在スライダを形成するにあたって
は高精度の加工技術が必要とされている。特にこのスラ
イダ形状に対する浮上特性の依存性は前述し負圧利用型
のスライダに顕著であり、歩留まりの悪さが実用化に向
けての大きな障害となっている。またその他にも浮上隙
間が変化する場合がある。ヨー角とは磁気媒体の走向方
向とスライダの長手方向のなす角であるが、このヨー角
が大きくなるにしたがって、浮上隙間が減少する傾向が
ある。回転型のヘッド・ポジショナを用いた場合、磁気
媒体の内周側と外周側とではこのヨー角が異なるために
浮上隙間の変化が生じる。さらに内周側は外周側とに比
べ磁気媒体とスライダとの相対速度が小さいために一層
この角度は大きくなる。このことはヘッド・ポジショナ
の構成及びスライダ面の形状に大きな制限を与えてい
る。
As described above, in the conventional magnetic disk device, the flying gap of the magnetic head is naturally controlled to a fixed amount by the rigidity of the air film, but the factors that determine the characteristics of this air film are the magnetic medium and the head. The relative speed with respect to the slider, the shape of the slider surface, and the posture thereof can be mentioned. 10th
The figure shows the relationship between the levitation gap and the levitation force. 10th
In the figure, the horizontal axis is the levitation gap d, and the vertical axis is the levitation force Fa. Curve A is the flying characteristic of a slider having a certain shape. The levitation force Fa increases rapidly as the levitation gap d decreases, and the levitation gap d1 is obtained at the point where the levitation force Fa balances the load force Fw. However, if a difference in the shape of the slider surface occurs due to a processing error or the like, a difference in the flying characteristics also occurs, which causes a difference in the flying clearance. For example, considering the case where the levitation characteristic varies between the curve A and the curve B due to a processing error, even if the same load force Fw is applied, the levitation characteristic varies between the levitation gaps d1 and d2. Therefore, high-precision processing technology is currently required for forming a slider. Especially, the dependence of the flying characteristics on the slider shape is remarkable in the negative pressure type slider described above, and the poor yield is a major obstacle to practical use. In addition, the floating clearance may change. The yaw angle is an angle formed by the traveling direction of the magnetic medium and the longitudinal direction of the slider, and the flying gap tends to decrease as the yaw angle increases. When a rotary head positioner is used, the yaw angle is different between the inner circumference side and the outer circumference side of the magnetic medium, so that the flying clearance changes. Further, the relative speed between the magnetic medium and the slider on the inner peripheral side is smaller than that on the outer peripheral side, so that this angle is further increased. This places great restrictions on the structure of the head positioner and the shape of the slider surface.

さらに、スライダは実機に登載されるとアクチュエータ
によるシーク動作や磁気媒体のうねり、あるいは外部か
らの振動など様々な外乱を受けることになる。従って浮
上隙間の変動を抑えるためには、空気膜の剛性を高くし
なければならない。
Further, when mounted on an actual machine, the slider is subjected to various disturbances such as seek operation by an actuator, waviness of a magnetic medium, or vibration from the outside. Therefore, in order to suppress the fluctuation of the floating clearance, the rigidity of the air film must be increased.

また空気膜のみならず、磁気媒体から支持機構さらには
アクチュエータまでをも含めたシステム全体として高剛
性・高信頼性を実現しなければならない。
Moreover, not only the air film, but also the entire system including the magnetic medium, the support mechanism, and the actuator must have high rigidity and high reliability.

以上のように従来の磁気ディスク装置においては、浮上
特性が磁気媒体とヘッド・スライダとの相対速度、スラ
イダ面の形状及びその姿勢に大きく依存しており、所望
の浮上隙間を実現するためには高精度の加工技術と組み
立て技術が要求され、また隙間量の変動を抑えるために
は空気膜のみならず磁気媒体から支持機構さらにはアク
チュエータまでをも含めたシステム全体として高剛性・
高信頼性が要求されるという課題を有していた。このこ
とによって、ヘッド・ポジショナの構成ならびにスライ
ダ面の形状に大きな制限を受けるとともに、浮上隙間の
微小化に対しても制限を受けるという課題を有してい
た。
As described above, in the conventional magnetic disk device, the flying characteristics greatly depend on the relative velocity between the magnetic medium and the head / slider, the shape of the slider surface and its posture, and in order to realize a desired flying clearance, High-precision processing technology and assembly technology are required, and in order to suppress fluctuations in the gap amount, high rigidity as a whole system including not only the air film but also the magnetic medium, the support mechanism and the actuator
There was a problem that high reliability was required. Due to this, there is a problem that the structure of the head positioner and the shape of the slider surface are greatly restricted, and also the miniaturization of the flying gap is restricted.

本発明は上記課題に鑑み、スライダ面の形状及びその姿
勢、あるいは磁気媒体とヘッド・スライダとの相対速度
等にかかわらず、常に所望の隙間量を実現し、かつそれ
を安定に保持する磁気ディスク装置を提供することを一
つの目的とし、また、従来に比較して浮上隙間の微小化
を実現した、大容量・高密度の磁気ディスク装置を提供
することをいま一つの目的としている。
In view of the above problems, the present invention provides a magnetic disk that always realizes a desired gap amount and stably holds it regardless of the shape and posture of the slider surface, the relative speed between the magnetic medium and the head slider, and the like. Another object is to provide a magnetic disk device having a large capacity and a high density, in which the flying gap is made smaller than the conventional one.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の磁気ディスク装置
は、磁気媒体に対して可視光波長以下の隙間を介して磁
気ヘッドを配するとともに、上記磁気媒体と上記磁気ヘ
ッドを相対運動させることによって磁気記録再生を行う
磁気ディスク装置であって、放射光を発生する光源と、
上記磁気ヘッドの上記磁気媒体に対向する端面と同一平
面内に設けられ上記放射光をエバネッセント波に変換す
るエバネッセント波発生器と、上記エバネッセント波と
上記磁気媒体との相互作用の結果生じる放射光の光量変
化を電気信号に変換する光検出器とを有し、上記磁気ヘ
ッドと上記磁気媒体との隙間を光学的に定量検出する隙
間量検出装置と、上記磁気ヘッドを上記隙間が増減する
方向に位置決めする隙間方向ヘッド位置決め装置と、上
記隙間量検出装置の出力信号を基にして上記隙間方向ヘ
ッド位置決め装置の位置制御を行う制御部とを備えたも
のである。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a magnetic disk device of the present invention has a magnetic head arranged on a magnetic medium through a gap having a wavelength of visible light or less, and the magnetic medium and the magnetic head. A magnetic disk device for performing magnetic recording and reproduction by relatively moving the light source, and a light source for generating radiated light,
An evanescent wave generator that is provided in the same plane as the end surface of the magnetic head facing the magnetic medium and that converts the emitted light into an evanescent wave, and the emitted light that results from the interaction between the evanescent wave and the magnetic medium. A gap amount detection device that has a photodetector that converts a change in light amount into an electric signal, and optically quantitatively detects a gap between the magnetic head and the magnetic medium, and the magnetic head in a direction in which the gap increases or decreases. A gap direction head positioning device for positioning, and a control unit for performing position control of the gap direction head positioning device based on an output signal of the gap amount detection device.

作用 上記のように構成された本発明の磁気ディスク装置は、
隙間量検出装置によって磁気媒体と磁気ヘッドとの隙間
量を検出し、その出力信号を基にして制御部によって隙
間方向ヘッド位置決め装置の位置制御を行うことで、ス
ライダ面の形状及びその姿勢、あるいは磁気媒体とヘッ
ド・スライダとの相対速度等にかかわらず、常に所望の
隙間量を実現し、かつそれを安定に保持する。また従来
以上に微小な隙間量を実現する。
The magnetic disk device of the present invention configured as described above is
The gap amount detecting device detects the gap amount between the magnetic medium and the magnetic head, and the controller controls the position of the gap direction head positioning device on the basis of the output signal thereof, whereby the shape of the slider surface and its posture, or Regardless of the relative speed between the magnetic medium and the head slider, etc., a desired gap amount is always realized and it is stably maintained. In addition, a smaller gap amount than before can be realized.

実施例 本発明は、スライダ面の形状及びその姿勢、あるいは磁
気媒体とヘッド・スライダとの相対速度等にかかわら
ず、常に所望の隙間量を実現し、かつそれを安定に保持
する磁気ディスク装置を提供すること、また従来に比較
して浮上隙間の微小化を実現した大容量・高密度の磁気
ディスク装置を提供することを目的としている。
Embodiments The present invention provides a magnetic disk device that always realizes a desired gap amount and stably holds it regardless of the shape of the slider surface and its posture, or the relative speed between the magnetic medium and the head slider. It is an object of the present invention to provide a large-capacity, high-density magnetic disk device that realizes a smaller flying gap than the conventional one.

また、上記目的を達成するために、従来は検出が困難で
あった磁気ヘッドと磁気媒体との隙間量を高精度・高分
解能かつ容易に検出する小型・軽量の隙間量検出装置を
提供することを目的としている。
Further, in order to achieve the above object, it is possible to provide a small and lightweight gap amount detection device that easily detects a gap amount between a magnetic head and a magnetic medium, which has been difficult to detect in the past, with high accuracy and high resolution. It is an object.

さらに、従来は流体潤滑作用によって自ずと決定されて
いた磁気ヘッドと磁気媒体との隙間量を所望の量に保持
するために動的に磁気ヘッドの位置決めを行う隙間方向
ヘッド位置決め装置を提供することを目的としている。
Further, it is possible to provide a gap direction head positioning device that dynamically positions the magnetic head in order to maintain a desired amount of the gap between the magnetic head and the magnetic medium, which has been naturally determined by fluid lubrication. Has an aim.

以下、図面を参照しながら本発明の第1の一実施例につ
いて説明する。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の第1の実施例における磁気ディスク
装置の主要部斜視図、第2図は第1図のA部詳細図、第
3図(a),(b)は第1図のB部詳細図、第4図は本
実施例における磁気ディスク装置の動作概念図である。
第1図乃至第4図において、1は磁気ヘッド、5は磁気
媒体、10は上記磁気ヘッド1を保持するためのヘッド・
スライダである。上記ヘッド・スライダ10の上記磁気媒
体5に対向する面には2本のレールから成る動圧発生部
12が設けられておりその前端にはテーパ部12aが形成さ
れている。また上記ヘッド・スライダ10の裏面にはジン
バルばね32が接着等の手段によって取り付けられてお
り、さらに弾性ばね部33aを有する鋼板33を介してヘッ
ド・アーム34にネジ60によって固定されている。上記鋼
板33には上記弾性ばね部33aより先端側において背後よ
り加圧部材36が当接している。またこの加圧部材36は磁
性材料で弾性を有する吸引板37によって上記ヘッド・ア
ーム34にネジ60によって固定されている。また上記吸引
板37にはヘッド・アーム34上に設けられたソレノイド38
が僅かな空隙をもって対向している。上記ソレノイド38
は与えられる電流によってその吸引力が管理されてい
る。上記ジンバルばね32、鋼板33及びヘッド・アーム34
をヘッド支持機構31と称する。また上記加圧部材36、吸
引板37及びソレノイド38を負荷力付与機構35と称する。
また上記ヘッド・スライダ10、ヘッド支持機構31、負荷
力付与機構35を隙間方向ヘッド位置決め装置と総称す
る。21は光透過性材料で形成されその底面を隙間量検出
面21aとするプリズムであり、ヘッド・スライダ10に埋
設されている。上記プリズム21には上記隙間量検出面21
aと空気との境界において通常全反射を生じる角度をも
って光束が入光している。22はきょう体に固定されたLE
Dとレンズより成る光源ユニットであり、23は同じくき
ょう体に固定されたフォト・ダイオードとレンズより成
る第1の受光素子である。25aは上記光源ユニット22か
ら上記プリズム21へ光束を導くための、また25bは上記
隙間量検出面21aでの反射光を上記第1の受光素子23へ
と導くための光ファイバである。また上記光源ユニット
22から発せられた光束はビーム・スプリッタにより光量
分割されその一方を第2の受光素子24によって受光す
る。上記光源ユニット22からプリズム21を経て受光素子
23,24までの一連の光学系を隙間量検出装置20と称す
る。26はその回路部である。また50は上記隙間量検出装
置の回路部26の出力信号をもとにして、上記負荷力付与
機構35のソレノイド38へ通電する電流を制御する制御部
である。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a magnetic disk device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of part A of FIG. 1, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are FIG. FIG. 4 is a detailed view of a portion B of FIG. 4, and FIG.
1 to 4, 1 is a magnetic head, 5 is a magnetic medium, and 10 is a head for holding the magnetic head 1.
It is a slider. On the surface of the head slider 10 facing the magnetic medium 5, there is a dynamic pressure generating portion composed of two rails.
12 is provided, and a taper portion 12a is formed at the front end thereof. A gimbal spring 32 is attached to the back surface of the head slider 10 by means such as bonding, and is fixed to the head arm 34 by a screw 60 via a steel plate 33 having an elastic spring portion 33a. A pressing member 36 is in contact with the steel plate 33 from behind from the tip side of the elastic spring portion 33a. The pressure member 36 is fixed to the head arm 34 with a screw 60 by a suction plate 37 made of a magnetic material and having elasticity. The suction plate 37 has a solenoid 38 provided on the head arm 34.
Are facing each other with a slight gap. Solenoid 38 above
The attraction force is controlled by the applied current. The gimbal spring 32, the steel plate 33, and the head arm 34
Is referred to as a head support mechanism 31. The pressure member 36, the suction plate 37, and the solenoid 38 are referred to as a load force applying mechanism 35.
The head slider 10, the head support mechanism 31, and the load force applying mechanism 35 are collectively referred to as a gap direction head positioning device. Reference numeral 21 is a prism formed of a light-transmitting material and having a bottom surface as a gap amount detecting surface 21a, which is embedded in the head slider 10. The prism 21 has a clearance detecting surface 21
The light beam is incident at an angle that causes total reflection at the boundary between a and air. 22 LE fixed to the body
Reference numeral 23 is a light source unit composed of D and a lens, and 23 is a first light receiving element composed of a photodiode and a lens which are also fixed to the housing. Reference numeral 25a is an optical fiber for guiding the light flux from the light source unit 22 to the prism 21, and 25b is an optical fiber for guiding the light reflected by the gap amount detecting surface 21a to the first light receiving element 23. In addition, the above light source unit
The luminous flux emitted from 22 is divided into light quantities by the beam splitter, and one of them is received by the second light receiving element 24. Light receiving element from the light source unit 22 through the prism 21
A series of optical systems up to 23 and 24 is referred to as a gap amount detecting device 20. 26 is the circuit part. Reference numeral 50 is a control unit that controls the current supplied to the solenoid 38 of the load force applying mechanism 35 based on the output signal of the circuit unit 26 of the gap amount detecting device.

以上のように構成された本発明第1の実施例について、
その動作について説明する。磁気媒体5の回転に伴い空
気が動圧発生部12に流入し動圧が発生する。この動圧の
総和として浮上力Faが上記ヘッド・スライダ10に与えら
れる。また前述したようにヘッド・スライダ10の背後か
らは負荷力付与機構35によって負荷力Fwが与えられてい
る。この負荷力Fwと上記浮上力Faとがつりあう点におい
て上記ヘッド・スライダ10は平衡し浮上隙間dが得られ
る。
Regarding the first embodiment of the present invention configured as described above,
The operation will be described. As the magnetic medium 5 rotates, air flows into the dynamic pressure generating section 12 to generate dynamic pressure. The flying force Fa is applied to the head slider 10 as the sum of the dynamic pressures. Further, as described above, the load force Fw is applied from the back of the head slider 10 by the load force applying mechanism 35. At the point where the load force Fw and the flying force Fa balance each other, the head slider 10 equilibrates and the flying gap d is obtained.

ここで、隙間量検出装置20によって浮上隙間を検出する
原理について説明する。いまプリズム21の屈折率をn1、
空気の屈折率をn2とすれば、スネルの法則として知られ
ている n1・sin θ1=n2・sin θ2 式(1) なる式を満たすように、入射角θ1に対して屈折角θ2
が決定される。ところが臨界角 sin θc=n2/n1 式(2) を越える入射角に対しては、式(1)をみたす屈折角θ
2に存在せず入射した光のエネルギーはすべて反射さ
れ、いわゆる全反射の状態となる。しかしながら、この
場合においても空気中に電磁場は存在し、光の波長程度
の深さで境界面に沿って進行するエバネッセント波が発
生する。そのために境界面のごく近傍に光吸収性を有す
る物質が存在する場合もはや全反射は生じず反射光は減
衰する。本実施例においても上記隙間量検出面21aと上
記磁気媒体5との隙間が波長程度以下になれば反射光の
減衰が生じる。第5図は浮上隙間dと隙間量検出面の反
射率Rとの関係を表した図である。またパラメータは入
射角θ1である。第5図より浮上隙間dが減少すると反
射率Rは急激にかつ単調に減少する。またこの傾向は入
射角が大きくなるほど著しくなる。したがって任意の入
射角において隙間量検出面の反射率Rを測定することに
よって浮上隙間dを一意的に決定することができる。本
実施例の隙間量検出装置は以下に示す操作によって上記
隙間量検出面の反射率Rを測定するものである。すなわ
ち上記隙間量検出面21aに光束Ioを入光し、その反射光
量Irを受光し電気量Erに変換することによって反射率を
測定する。しかしながらこの操作だけでは入射光束Ioに
変動があった場合、測定に誤差が生じることになる。そ
こで前述したように、上記光源ユニット22から発せられ
た光束の光量を2分割しその一方Isを第2の受光素子24
によって受光し電気量Esに変換する。このEsに対するEr
の相対的な量Er/Esを算出することによって、任意の浮
上隙間における反射率Rを測定する。ただし、光量分割
の比が1:1でない場合には、浮上隙間dが十分に大きく
全反射が生じているときのErとEsとの比を予め与えてお
き、それで上記Er/Esを除したものをもって反射率Rと
する。以上の操作を行うことによって、光源の光量変化
にかかわらず、任意の浮上隙間における反射率の測定を
行うものである。
Here, the principle of detecting the flying gap by the gap amount detection device 20 will be described. Now, the refractive index of the prism 21 is n1,
If the refractive index of air is n2, n1 · sin θ1 = n2 · sin θ2 known as Snell's law (1)
Is determined. However, for incident angles exceeding the critical angle sin θc = n2 / n1 formula (2), the refraction angle θ that satisfies formula (1)
The energy of light that does not exist in 2 and is incident is all reflected, and a state of so-called total reflection occurs. However, even in this case, an electromagnetic field exists in the air, and an evanescent wave that propagates along the boundary surface at a depth of about the wavelength of light is generated. Therefore, when a substance having a light absorbing property exists in the immediate vicinity of the boundary surface, total reflection no longer occurs and the reflected light is attenuated. Also in this embodiment, if the gap between the gap amount detection surface 21a and the magnetic medium 5 is about the wavelength or less, the reflected light is attenuated. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the floating gap d and the reflectance R of the gap amount detection surface. The parameter is the incident angle θ1. As shown in FIG. 5, the reflectance R sharply and monotonically decreases as the flying gap d decreases. This tendency becomes more remarkable as the incident angle becomes larger. Therefore, the levitation gap d can be uniquely determined by measuring the reflectance R of the gap amount detection surface at an arbitrary incident angle. The gap amount detecting device of the present embodiment measures the reflectance R of the gap amount detecting surface by the following operation. That is, the reflectance is measured by entering the light flux Io into the gap amount detection surface 21a, receiving the reflected light amount Ir, and converting the reflected light amount Ir into the electric amount Er. However, if the incident light flux Io fluctuates only by this operation, an error will occur in the measurement. Therefore, as described above, the light quantity of the luminous flux emitted from the light source unit 22 is divided into two, and Is is set to the second light receiving element 24.
The light is received by and converted into an electric quantity Es. Er for this Es
The reflectance R in an arbitrary flying gap is measured by calculating the relative amount Er / Es of. However, when the light amount division ratio is not 1: 1, the ratio between Er and Es when the flying gap d is sufficiently large and total reflection occurs is given in advance, and then the above Er / Es is divided. Let the thing be reflectance R. By performing the above operation, the reflectance in an arbitrary flying gap is measured regardless of the change in the light amount of the light source.

次に浮上隙間を一定に保持する動作について説明する。
仮に隙間量検出装置20によって測定された浮上隙間dが
所望の浮上隙間d0に比べて大きいとする。その場合は上
記負荷力付与機構35が発生する負荷力Fwを増加する。す
ると浮上力Faが負荷力Fwに等しくなるまで上記ヘッド・
スライダ10は隙間が小さくなる方向に移動する。逆に測
定された浮上隙間dが所望の浮上隙間d0に比べて小さい
場合には、負荷力Fwを減少することによって浮上力Faが
負荷力Fwに等しくなるまで上記ヘッド・スライダ10は隙
間が大きくなる方向に移動する。従って以上の操作を絶
えず繰り返すことによって浮上隙間は所望の量d0となり
さらにそれが保持される。すなわち未知でかつ変化する
浮上力に対して負荷力を制御することによって浮上隙間
の制御を行うわけである。
Next, the operation of keeping the floating gap constant will be described.
It is assumed that the floating clearance d measured by the clearance detection device 20 is larger than the desired floating clearance d0. In that case, the load force Fw generated by the load applying mechanism 35 is increased. Then, until the levitation force Fa becomes equal to the load force Fw,
The slider 10 moves in the direction in which the gap becomes smaller. On the contrary, when the measured flying gap d is smaller than the desired flying gap d0, the head slider 10 has a large gap until the flying force Fa becomes equal to the loading force Fw by decreasing the loading force Fw. Move in the direction. Therefore, by constantly repeating the above operation, the floating clearance becomes the desired amount d0 and is further maintained. That is, the floating clearance is controlled by controlling the load force with respect to the unknown and changing floating force.

また本実施例は以下の動作によって、高剛性の空気膜を
実現し、安定に磁気ヘッドを位置決めする。前述したよ
うに本実施例は、負荷力の増減が自在である。そこで従
来に比べて十分大きな浮上力を発生するヘッド・スライ
ダ10をそれに見合う大きな負荷力で押さえ込む形で従来
に比べて高剛性の空気膜を実現する。また起動・停止時
には上記ソレノイド38に印加する電圧を遮断し負荷力を
なくすことで大幅に摩耗を軽減する。
Further, in this embodiment, a highly rigid air film is realized and the magnetic head is stably positioned by the following operations. As described above, in this embodiment, the load force can be increased or decreased. Therefore, an air film having higher rigidity than the conventional one is realized by holding down the head slider 10 that generates a flying force sufficiently larger than the conventional one with a large load force commensurate with it. Further, at the time of starting / stopping, the voltage applied to the solenoid 38 is cut off to eliminate the load force, thereby significantly reducing wear.

以下、本発明における第1の実施例についてその効果を
述べる。
The effects of the first embodiment of the present invention will be described below.

以上のように本実施例は、隙間量検出装置によって磁気
媒体と磁気ヘッドとの隙間量を検出しその出力信号を基
にして制御部によって隙間方向ヘッド位置決め装置の制
御を行うことで、磁気媒体とヘッド・スライダとの相対
速度、スライダ面の形状及びその姿勢にかからわず、常
に所望の隙間量を実現し、かつそれを保持することがで
きる。このことは、各構成要素の加工・組立に対するマ
ージンを広くするとともに、スライダ面の形状あるいは
ヘッド・ポジショナの構成に対して自由度を与える。ま
た高剛性の空気膜が形成できるので、追従性が良好でか
つ外乱に対する安定性も高い。
As described above, in this embodiment, the gap amount between the magnetic medium and the magnetic head is detected by the gap amount detection device, and the control unit controls the gap direction head positioning device based on the output signal, thereby The desired gap amount can be always realized and held regardless of the relative speed between the head slider and the head slider, the shape of the slider surface, and the posture thereof. This widens the margin for processing and assembling each component, and gives the degree of freedom to the shape of the slider surface or the configuration of the head positioner. Further, since a highly rigid air film can be formed, the followability is good and the stability against disturbance is also high.

また、前述した構成の隙間量検出装置によると、磁気ヘ
ッドと磁気媒体との隙間量を高精度・高分解能かつ容易
に検出することができる。すなわち、反射率に対して浮
上隙間を一意的に決定することができるために、従来の
光干渉法のように縞次数を数える操作が不要となる。さ
らに光干渉法に比べて、反射率の変化量が大きく感度が
高くまた測定誤差の範囲が小さいことから、単純な構成
でありながら高精度・高分解能な測定を実現することが
できる。しかも入射角を適当に設定することによって、
非常に微小な隙間から比較的大きい波長程度の隙間まで
対応することができ、あらゆる仕様の磁気ディスク装置
に採用することが可能である。
Further, according to the gap amount detecting device having the above-described configuration, the gap amount between the magnetic head and the magnetic medium can be easily detected with high accuracy and high resolution. That is, since the floating gap can be uniquely determined with respect to the reflectance, the operation of counting the fringe orders unlike the conventional optical interferometry is not necessary. Further, compared with the optical interferometry, the amount of change in reflectance is large, the sensitivity is high, and the range of measurement error is small. Therefore, it is possible to realize high-precision and high-resolution measurement with a simple configuration. Moreover, by setting the incident angle appropriately,
It is possible to cope with extremely small gaps to gaps of a relatively large wavelength, and it is possible to employ it in magnetic disk devices of all specifications.

また、光源から隙間量検出面へ光束を導く手段及びその
反射光を受光素子へ導く手段として光ファイバを用いる
ことによって、光源、受光素子、回路部等をきょう体に
固定することが可能となり可動部質量を軽減することが
できる。また、入射角・反射点の設定は光ファイバの取
り付けのみによって決まるために、面振れ、振動等があ
ったとしても入射角・反射点の変動に起因する誤差は発
生せず、常に高精度の測定が実現できる。
Also, by using an optical fiber as a means for guiding the light flux from the light source to the gap amount detection surface and a means for guiding the reflected light to the light receiving element, it is possible to fix the light source, the light receiving element, the circuit part, etc. to the housing and move it. The part weight can be reduced. Since the setting of the incident angle / reflection point is determined only by the attachment of the optical fiber, even if there is surface wobbling or vibration, the error due to the fluctuation of the incident angle / reflection point does not occur, and the accuracy is always high. Measurement can be realized.

また、第1の受光素子と第2の受光素子との相対的な出
力を取ることによって、光源の光量変化にかかわらず、
任意の浮上隙間における隙間量を常に高精度に測定する
ことができる。
Further, by taking the relative output of the first light receiving element and the second light receiving element, regardless of the change in the light amount of the light source,
It is possible to measure the gap amount in an arbitrary floating gap with high accuracy at all times.

また、前述した構成の隙間方向ヘッド位置決め装置によ
ると、従来は流体潤滑作用によって自ずと決定されてい
た磁気ヘッドと磁気媒体との隙間量を、印加する電圧を
調整するだけで容易に変化させることが可能である。ま
た負荷力を増減させ得ることは以下の効果も奏する。す
なわち、回転時には前述のように高負荷力を与えること
で高剛性の空気膜を形成し、また起動・停止時には負荷
力を遮断することによって摩耗を大幅に軽減することが
できる。さらに、ヘッド支持機構に負荷力を与えない中
立状態にあるときにヘッド・スライダの位置が磁気媒体
から離れるように設定することで、コンタクト・スター
ト・ストップを回避することができる。
Further, according to the gap direction head positioning device having the above-described configuration, the gap amount between the magnetic head and the magnetic medium, which has been conventionally determined by the fluid lubrication action, can be easily changed only by adjusting the applied voltage. It is possible. In addition, the ability to increase or decrease the load force also has the following effects. That is, as described above, the high load force is applied during rotation to form a highly rigid air film, and the load force is interrupted during start / stop, whereby wear can be significantly reduced. Further, the contact start / stop can be avoided by setting the position of the head slider away from the magnetic medium in the neutral state where no load is applied to the head support mechanism.

なお本実施例においては、光源としてLEDを用いたが、
半導体レーザなどその他の発光素子を用いてもよい。ま
た反射光を受光して電気量に変換する手段としてフォト
・ダイオードを用いたが、フォト・トランジスタ等その
他の光電素子であってもよい。
In this example, an LED was used as the light source,
Other light emitting elements such as a semiconductor laser may be used. Although the photodiode is used as a means for receiving the reflected light and converting it into an electric quantity, other photoelectric elements such as a photo transistor may be used.

以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施例につい
て説明する。第6図は、本発明による第2の実施例にお
ける磁気ディスク装置の隙間量検出装置及び隙間方向ヘ
ッド位置決め装置を示す側面図である。第6において、
1は磁気ヘッドである。20は上記磁気ヘッド1を内包す
る隙間量検出装置である。第7図(a),(b)は第6
図中の隙間量検出装置20の詳細図である。第7図におい
て、21aは隙間量検出面であり、25a,25bは上記隙間量検
出面21aに外部から光束を導き、その反射光を外部に導
くための光ファイバである。光ファイバ25a以前の構成
要素、及び光ファイバ25b以降の構成要素は前述した第
1の実施例と同様でありここでは省略する。次に、この
隙間量検出装置の製造方法を以下に示す。
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a side view showing a gap amount detecting device and a gap direction head positioning device of a magnetic disk device according to a second embodiment of the present invention. In the sixth,
1 is a magnetic head. Reference numeral 20 is a gap amount detecting device including the magnetic head 1. 7 (a) and 7 (b) are the sixth
FIG. 3 is a detailed view of a gap amount detection device 20 in the figure. In FIG. 7, reference numeral 21a is a clearance amount detecting surface, and 25a and 25b are optical fibers for guiding the light flux from the outside to the clearance amount detecting surface 21a and guiding the reflected light to the outside. The components before the optical fiber 25a and the components after the optical fiber 25b are the same as those in the first embodiment described above, and are omitted here. Next, a method for manufacturing this gap amount detecting device will be described below.

(1) 第1工程:上記磁気ヘッド1及び光ファイバ25
a,25bを熱可塑性の透明樹脂にてインサート成形し隙間
量検出面の概形を形成する。
(1) First step: the magnetic head 1 and the optical fiber 25
A and 25b are insert-molded with thermoplastic transparent resin to form a rough shape of the gap amount detection surface.

(2) 第2工程:上記成形品中の磁気ヘッド1のヘッ
ド・ギャップが露出するよう研摩を行い上記隙間量検出
面21aの面仕上げを行う。
(2) Second step: Polishing is performed so that the head gap of the magnetic head 1 in the molded product is exposed to finish the gap amount detecting surface 21a.

尚、上記磁気ヘッド1と、光ファイバ25a,25bとは金型
の精度によって常に一定の位置関係に保たれている。以
上の工程によって製造された隙間量検出装置20はL型の
保持部材29を介して電歪素子40の一端に接着されてい
る。また上記電歪素子40の他端はヘッド・スライダ10に
接着されている。上記電歪素子40はジルコン・チタン酸
鉛とその両端に設けられた正負の電極から成り、電界の
方向は上記隙間量検出面21aに対して平行な方向に設定
されている。上記ヘッド・スライダ10は上記磁気ヘッド
等を挟んで2本のレールを有し、各々磁気媒体5に対向
するスライダ面11には、動圧発生部が形成されている。
上記ヘッド・スライダ10は実施例1と同様にジンバルば
ねと板ばねとより成るヘッド支持機構(図示せず)によ
って支持されている。また上記スライダ面11の浮上力は
このヘッド支持機構による負荷力とつりあって定常回転
時で1〔μm〕程度の浮上隙間が得られるものである。
以上の構成において、上記隙間量検出装置20を除いた部
分を隙間方向ヘッド位置決め装置と総称する。
The magnetic head 1 and the optical fibers 25a and 25b are always kept in a fixed positional relationship by the precision of the mold. The gap amount detecting device 20 manufactured through the above steps is bonded to one end of the electrostrictive element 40 via the L-shaped holding member 29. The other end of the electrostrictive element 40 is bonded to the head slider 10. The electrostrictive element 40 is composed of zircon / lead titanate and positive and negative electrodes provided at both ends thereof, and the direction of the electric field is set parallel to the gap amount detection surface 21a. The head slider 10 has two rails sandwiching the magnetic head or the like, and a dynamic pressure generating portion is formed on the slider surface 11 facing the magnetic medium 5, respectively.
The head slider 10 is supported by a head support mechanism (not shown) including a gimbal spring and a leaf spring, as in the first embodiment. The flying force of the slider surface 11 is balanced with the load force of the head support mechanism to obtain a flying gap of about 1 [μm] during steady rotation.
In the above configuration, the portion excluding the gap amount detection device 20 is generically referred to as a gap direction head positioning device.

以上のように構成された本発明の第2の実施例について
その動作を説明する。
The operation of the second embodiment of the present invention configured as above will be described.

本実施例における隙間量検出装置20もその動作は前述し
た第1の実施例における隙間量検出装置と全く同様であ
るのでその説明は省略する。次に隙間方向ヘッド位置決
め装置の動作を説明する。ヘッド・スライダ10は、流体
潤滑効果によって1〔μm〕程度の隙間をもって浮上し
ながら磁気媒体5におおよそ追従する。この状態におい
て、上記の電歪素子40の電極に電圧を印加する。すると
電歪素子40は圧電横効果によって上記隙間が増減する方
向に伸縮する。従って、電歪素子40の一端に取り付けら
れた上記磁気ヘッド1を内包する隙間量検出装置20は上
記隙間方向に変位する。上記電歪素子40の伸縮量は電界
によって決まるので、上記電極に印加する電圧を調整す
ることによって上記磁気ヘッド1と上記磁気媒体5との
隙間を調整することができる。また通電をしない状態に
おいては、上記隙間量検出面21aと上記スライダ面11と
が同一平面上にあるか、もしくは前者の方が上記磁気媒
体5から離れるように設定をすることで、起動・停止時
上記に隙間量検出面21aと磁気媒体5とが接触をしない
ようにする。
The operation of the gap amount detecting device 20 in this embodiment is exactly the same as that of the gap amount detecting device in the first embodiment described above, and therefore its explanation is omitted. Next, the operation of the gap direction head positioning device will be described. The head slider 10 substantially follows the magnetic medium 5 while flying with a gap of about 1 [μm] due to the fluid lubrication effect. In this state, a voltage is applied to the electrodes of the electrostrictive element 40. Then, the electrostrictive element 40 expands and contracts in the direction in which the gap increases and decreases due to the piezoelectric lateral effect. Therefore, the gap amount detecting device 20 including the magnetic head 1 attached to one end of the electrostrictive element 40 is displaced in the gap direction. Since the amount of expansion / contraction of the electrostrictive element 40 is determined by the electric field, the gap between the magnetic head 1 and the magnetic medium 5 can be adjusted by adjusting the voltage applied to the electrodes. Further, when the power is not supplied, the gap amount detecting surface 21a and the slider surface 11 are on the same plane, or the former is set to be separated from the magnetic medium 5, so that the start / stop is performed. At this time, the gap amount detecting surface 21a is prevented from coming into contact with the magnetic medium 5.

以上のように構成された本実施例の隙間量検出装置20及
び隙間方向ヘッド位置決め装置は、第1の実施例と同様
の効果を有する。また第1の実施例と同様に制御部を設
け上記隙間量検出装置20の出力信号をもとに電歪素子40
に印加する電圧を制御することによって、常に所望の隙
間量を実現し、かつそれを安定に保持する磁気ディスク
装置を構成することができる。
The gap amount detecting device 20 and the gap direction head positioning device of this embodiment configured as described above have the same effects as those of the first embodiment. Further, as in the first embodiment, a control unit is provided, and the electrostrictive element 40 is generated based on the output signal of the gap amount detecting device 20.
By controlling the voltage applied to the magnetic disk device, it is possible to configure a magnetic disk device that always realizes a desired gap amount and stably holds it.

特に本実施例によると、従来に比べて上記隙間量を微小
化した磁気ディスク装置を実現することができる。従
来、隙間量の微小化に対しては、加工・組立精度あるい
はヘッド・クラッシュの危険性が大きな障害となってい
たが、本実施例によると以下の理由によりこれらの制限
を大幅に緩和することができる。一つに、ヘッド・スラ
イダは磁気媒体のうねり等の大きな変位に対しておおよ
そ追従するだけの役割であり、スライダ面はクラッシュ
を生じないように十分大きな隙間をもって浮上している
こと。一つに、磁気媒体にきわめて近接している部分
は、ヘッド・ギャップ部と隙間検出面というわずかな面
積であり、さらにその部分の隙間を常に検出しているこ
と。また、上記電歪素子40の応答は数100kHzまでと遠く
ヘッド・スライダに比べ追従性が非常に高いことであ
る。従って磁気媒体上に特異な点が存在していたとして
もクラッシュを生じることなくきわめて微小な隙間を保
って高い精度で追従することができる。また第1の実施
例と同様、加工・組立精度に対するマージンが広くなる
ことも明らかである。このように本実施例においては、
上記隙間量を従来に比べて微小化した高密度・大容量の
磁気ディスク装置を実現することができるという効果を
有する。
Particularly, according to the present embodiment, it is possible to realize a magnetic disk device in which the gap amount is made smaller than in the conventional case. Conventionally, with respect to the reduction of the gap amount, the processing / assembly accuracy or the risk of head crash has been a major obstacle, but according to the present embodiment, these restrictions should be greatly relaxed for the following reasons. You can First, the head slider has a role of approximately following large displacements such as waviness of the magnetic medium, and the slider surface is levitated with a sufficiently large clearance so as not to cause a crash. One is that the area very close to the magnetic medium is a small area of the head gap and the gap detection surface, and the gap in that portion is always detected. Further, the response of the electrostrictive element 40 is as long as several hundreds of kHz, and the followability is very high as compared with the head slider. Therefore, even if there is a peculiar point on the magnetic medium, it is possible to follow with high precision while maintaining a very small gap without causing a crash. It is also clear that, as in the first embodiment, the margin for processing / assembling precision is wide. Thus, in this embodiment,
There is an effect that it is possible to realize a high-density and large-capacity magnetic disk device in which the gap amount is made smaller than in the conventional case.

また、本実施例においては、従来の巻線形の磁気ヘッド
を用いたが、薄膜ヘッドを用いてもよい。その場合、隙
間量検出装置の透明部材を基板にしてその上に薄膜ヘッ
ドを構成することができる。また薄膜ヘッドを用いれ
ば、可動部の質量が軽減されるので本発明の効果はいっ
そう増長される。
Further, in this embodiment, the conventional winding type magnetic head is used, but a thin film head may be used. In this case, the thin film head can be formed on the transparent member of the gap amount detecting device as a substrate. Further, when the thin film head is used, the mass of the movable portion is reduced, so that the effect of the present invention is further enhanced.

以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施例につい
て説明する。第8図は、本発明の第3の実施例における
磁気ディスク装置の隙間量検出装置及び隙間方向ヘッド
位置決め装置を示す斜視図である。第8図において、1
は磁気ヘッド、20は隙間量検出装置であり、ともにヘッ
ド・スライダ10に埋設されている。上記隙間量検出装置
20は構成、動作とも前述した第1の実施例と全く同じで
あり、ここでは説明を省略する。上記ヘッド・スライダ
10のスライダ面は、左右2本のレール13a,13bと流入側
でそれらを連絡する連絡面13cから成るコの字形状の正
圧発生部13と、それにわずか数μmの段差を有する負圧
発生部18から構成されている。上記負圧発生部18は電歪
材料であるジルコン・チタン酸鉛にて形成されており、
その両端に正負の電極が設けられている。上記スライダ
面は以下の方法によって形成する。はじめに荒加工した
ジルコン・チタン酸鉛に電極を接着し、底面のみでスラ
イダ本体に接着する。次に上記電極に電圧を印加し、ジ
ルコン・チタン酸鉛に圧電横効果を生じさせる。その状
態でスライダ面が一つの平面となるように面仕上げを行
う。その後に印加していた電圧を切れば、正圧発生部13
に対してわずかな段差を有する負圧発生部18が形成され
る。以上の構成において上記隙間量検出装置20を除いた
部分を隙間方向ヘッド位置決め装置と総称する。
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a perspective view showing a gap amount detecting device and a gap direction head positioning device of a magnetic disk device according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 8, 1
Is a magnetic head, and 20 is a gap amount detecting device, both of which are embedded in the head slider 10. Gap amount detection device
The configuration and operation of 20 are exactly the same as those of the first embodiment described above, and therefore description thereof is omitted here. Above head slider
The slider surface 10 has a U-shaped positive pressure generating portion 13 composed of two rails 13a and 13b on the left and right and a connecting surface 13c that connects them on the inflow side, and a negative pressure having a step of only a few μm. It is composed of part 18. The negative pressure generating portion 18 is formed of zircon lead titanate which is an electrostrictive material,
Positive and negative electrodes are provided on both ends thereof. The slider surface is formed by the following method. First, the electrode is bonded to the rough-processed zircon / lead titanate, and the bottom surface only is bonded to the slider body. Next, a voltage is applied to the electrodes to cause a piezoelectric transverse effect in zircon / lead titanate. In that state, surface finishing is performed so that the slider surface becomes one flat surface. If the applied voltage is turned off after that, the positive pressure generator 13
A negative pressure generating portion 18 having a slight step is formed. In the above configuration, the portion excluding the gap amount detecting device 20 is generically called a gap direction head positioning device.

以上のように構成された本発明の第3の実施例の隙間方
向ヘッド位置決め装置についてその動作を説明する。磁
気媒体の回転にともなって、上記正圧発生部13には正の
動圧が発生し、スライダ10に浮上力が与えられる。ま
た、上記負圧発生部18は正圧発生部13との間に段差を有
しているために負の動圧が発生し、スライダ10に吸引力
を与える。
The operation of the gap direction head positioning device of the third embodiment of the present invention configured as described above will be described. Along with the rotation of the magnetic medium, a positive dynamic pressure is generated in the positive pressure generating section 13 and a flying force is applied to the slider 10. Further, since the negative pressure generating section 18 has a step between the negative pressure generating section 18 and the positive pressure generating section 13, a negative dynamic pressure is generated and a suction force is applied to the slider 10.

上記浮上力と上記吸引力とがつりあう一定の隙間量でス
ライダは位置決めされる。また負の動圧の大きさは、上
記は負圧発生部18のジルコン・チタン酸鉛に印加する電
圧を調整し上記段差量に変化を与えれば、負の動圧の大
きさに変化が生ずる。従って、上記浮上力と平衡する隙
間量が変化し、上記磁気ヘッド1は磁気媒体に対して位
置決めされる。
The slider is positioned with a constant gap amount in which the floating force and the suction force are balanced. Further, the magnitude of the negative dynamic pressure is changed by adjusting the voltage applied to the zircon / lead titanate of the negative pressure generating section 18 to change the step amount. . Therefore, the gap amount that balances the levitation force changes, and the magnetic head 1 is positioned with respect to the magnetic medium.

以上のように、本実施例の隙間方向ヘッド位置決め装置
によれば、従来流体潤滑作用によって自ずと決定されて
いた磁気ヘッドと磁気媒体との隙間量を、印加する電圧
を調整するだけで容易に変化させることができる。
As described above, according to the gap direction head positioning device of the present embodiment, the gap amount between the magnetic head and the magnetic medium, which was conventionally determined by the fluid lubrication action, can be easily changed by adjusting the applied voltage. Can be made.

また第1の実施例と同様に、本実施例の隙間量検出装置
20及び隙間方向ヘッド位置決め装置と制御部を組合せ、
隙間量検出装置20の出力信号をもとに負圧発生部18に印
加する電圧を制御することで、常に所望の隙間量を実現
し、かつそれを安定に保持する磁気ディスク装置を構成
することができる。特に本実施例によると、加工に対す
る精度を大幅に緩和できるので、負圧利用型スライダを
実用化することができる。
Further, similarly to the first embodiment, the gap amount detecting device of the present embodiment
20 and gap direction head positioning device and control unit combined,
By controlling the voltage applied to the negative pressure generating unit 18 based on the output signal of the gap amount detection device 20, a magnetic disk device that always realizes a desired gap amount and stably holds it. You can In particular, according to the present embodiment, the precision with respect to processing can be greatly relaxed, so that the negative pressure type slider can be put to practical use.

また本実施例においては、電歪材料で負圧発生部を形成
したが、正圧発生部に設けてもよく、その場合は浮上力
自体を制御することができる。またスライダ面に電歪材
料を複数ヵ所設けることによって浮上隙間のみならず、
ヘッド・スライダの姿勢をも制御することができる。
Further, in this embodiment, the negative pressure generating portion is formed of the electrostrictive material, but it may be provided in the positive pressure generating portion, and in that case, the levitation force itself can be controlled. Also, by providing electrostrictive material on the slider surface at multiple locations,
The attitude of the head slider can also be controlled.

尚、上述した第1の実施例乃至第3の実施例において
は、剛体の磁気媒体を用いたいわゆるハード・ディスク
装置で実施したが、本発明は可とう性の磁気媒体を用い
た磁気ディスク装置にも適応できるものである。
In the first to third embodiments described above, a so-called hard disk device using a rigid magnetic medium was used, but the present invention is a magnetic disk device using a flexible magnetic medium. It is also applicable to.

発明の効果 以上のように本発明は、磁気媒体に対して微小な隙間を
介して磁気ヘッドを配するとともに、上記磁気媒体と上
記磁気ヘッドを相対運動させることによって磁気記録再
生を行う磁気ディスク装置であって、上記磁気ヘッドと
上記磁気媒体との隙間を定量的に検出する隙間量検出装
置と、上記磁気ヘッドを上記隙間が増減する方向に位置
決めする隙間方向ヘッド位置決め装置と、上記隙間量検
出装置の出力信号を基にして上記隙間方向ヘッド位置決
め装置の位置制御を行う制御部と設けることによって、
スライダ面の形状及びその姿勢、あるいは磁気媒体とヘ
ッド・スライダとの相対速度等にかかわらず、常に所望
の隙間量を実現し、かつそれを安定に保持する磁気ディ
スク装置を実現することができる。従って、各構成要素
の加工・組み立てに対する精度を大幅に緩和することが
できる。またヘッド・ポジショナの構成ならびにスライ
ダ面の形状に自由度を与えることができる。さらに、従
来に比較して浮上隙間の微小化を実現した大容量・高密
度の磁気ディスク装置を実現することができるといった
効果を有する。
EFFECTS OF THE INVENTION As described above, the present invention provides a magnetic disk device for magnetic recording / reproducing by arranging a magnetic head with respect to a magnetic medium through a minute gap and by relatively moving the magnetic medium and the magnetic head. And a gap amount detecting device for quantitatively detecting a gap between the magnetic head and the magnetic medium, a gap direction head positioning device for positioning the magnetic head in a direction in which the gap increases or decreases, and the gap amount detecting device. By providing with a control unit that controls the position of the gap direction head positioning device based on the output signal of the device,
It is possible to realize a magnetic disk device that always realizes a desired gap amount and stably holds it regardless of the shape and posture of the slider surface, the relative speed between the magnetic medium and the head slider. Therefore, the accuracy of processing / assembling each component can be significantly eased. Further, it is possible to give flexibility to the structure of the head positioner and the shape of the slider surface. Further, there is an effect that it is possible to realize a large-capacity / high-density magnetic disk device in which the flying gap is made smaller than in the past.

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

第1図は本発明の第1の実施例における磁気ディスク装
置の主要部斜視図、第2図は第1図のA部詳細図、第3
図は第1図のB部詳細図、第4図は第1の実施例におけ
る磁気ディスク装置の動作概念図、第5図は浮上隙間d
と隙間量検出面の反射率Rとの関係を表した図、第6図
は本発明による第2の実施例における磁気ディスク装置
の隙間量検出装置及び隙間方向ヘッド位置決め装置を示
す側面図、第7図は第6図中の隙間量検出装置の詳細
図、第8図は、本発明の第3の実施例における磁気ディ
スク装置の隙間量検出装置及び隙間方向ヘッド位置決め
装置を示す斜視図、第9図は従来の磁気ディスク装置の
テーパ・フラット型ヘッド・スライダの側面図、第10図
は浮上隙間と浮上力との関係を表した図である。 1……磁気ヘッド、5……磁気媒体、10……ヘッド・ス
ライダ、20……隙間量検出装置、35……負荷力付与機
構、50……制御部。
1 is a perspective view of a main part of a magnetic disk device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed view of part A of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a detailed view of part B in FIG. 1, FIG. 4 is a conceptual view of the operation of the magnetic disk device in the first embodiment, and FIG.
And FIG. 6 is a side view showing a gap amount detection device and a gap direction head positioning device of a magnetic disk device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a detailed view of the gap amount detecting device in FIG. 6, and FIG. 8 is a perspective view showing a gap amount detecting device and a gap direction head positioning device of a magnetic disk device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a side view of a taper flat head slider of a conventional magnetic disk device, and FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the flying gap and the flying force. 1 ... Magnetic head, 5 ... Magnetic medium, 10 ... Head slider, 20 ... Gap amount detecting device, 35 ... Load force applying mechanism, 50 ... Control unit.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気媒体に対して可視光波長以下の隙間を
介して磁気ヘッドを配するとともに、上記磁気媒体と上
記磁気ヘッドを相対運動させることによって磁気記録再
生を行う磁気ディスク装置であって、放射光を発生する
光源と、上記磁気ヘッドの上記磁気媒体に対向する端面
と同一平面内に設けられ上記放射光をエバネッセント波
に変換するエバネッセント波発生器と、上記エバネッセ
ント波と上記磁気媒体との相互作用の結果生じる放射光
の光量変化を電気信号に変換する光検出器とを有し、上
記磁気ヘッドと上記磁気媒体との隙間を光学的に定量検
出する隙間量検出装置と、上記磁気ヘッドを上記隙間が
増減する方向に位置決めする隙間方向ヘッド位置決め装
置と、上記隙間量検出装置の出力信号を基にして上記隙
間方向ヘッド位置決め装置の位置制御を行う制御部とを
備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
1. A magnetic disk device for performing magnetic recording and reproduction by arranging a magnetic head with respect to a magnetic medium through a gap having a wavelength of visible light or less and moving the magnetic medium and the magnetic head relative to each other. A light source that emits radiated light, an evanescent wave generator that is provided in the same plane as an end surface of the magnetic head that faces the magnetic medium, and that converts the radiated light into an evanescent wave, the evanescent wave and the magnetic medium, A gap detector for optically quantitatively detecting a gap between the magnetic head and the magnetic medium, and a photodetector for converting a change in the amount of emitted light resulting from the interaction of The gap direction head positioning device for positioning the head in the direction in which the gap increases and decreases, and the gap direction head position based on the output signal of the gap amount detection device. Magnetic disk apparatus characterized by comprising a control unit for controlling the position of the fit device.
【請求項2】エバネッセント波発生器は、磁気ヘッドの
磁気媒体に対向する端面と同一平面内に設けられた光透
過性材料より成る反射面と、上記反射面において内部反
射が生じるよう光源からの放射光を入射する手段と、上
記反射面からの反射光を光検出器に入射する手段とを備
えたものであり、上記反射面への入射角が臨界角以上に
設定されていることを特徴とする請求項1記載の磁気デ
ィスク装置。
2. An evanescent wave generator is provided with a reflection surface made of a light-transmissive material provided in the same plane as an end surface of a magnetic head facing a magnetic medium, and a reflection surface from a light source for causing internal reflection on the reflection surface. It is provided with a means for injecting radiated light and a means for injecting the reflected light from the reflecting surface into a photodetector, and the incident angle to the reflecting surface is set to be a critical angle or more. The magnetic disk device according to claim 1.
【請求項3】隙間方向ヘッド位置決め装置は、磁気ヘッ
ドを有する可動体に設けられた磁性部材と、上記可動体
の外側に固定され上記磁性部材に空隙を介して磁気的に
結合するソレノイドを備えたことを特徴とする請求項1
記載の磁気ディスク装置。
3. A gap-direction head positioning device includes a magnetic member provided on a movable body having a magnetic head, and a solenoid fixed to the outside of the movable body and magnetically coupled to the magnetic member via a gap. Claim 1 characterized by the above.
The magnetic disk device described.
【請求項4】隙間方向ヘッド位置決め装置は、流体潤滑
によって磁気媒体に対して所定の隙間で位置決めされる
ヘッドスライダと、上記ヘッドスライダに対して磁気ヘ
ッドを上記隙間方向に変位させる磁気ヘッド変位機構を
備えたことを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装
置。
4. A gap-direction head positioning device includes a head slider positioned at a predetermined gap with respect to a magnetic medium by fluid lubrication, and a magnetic head displacement mechanism for displacing the magnetic head with respect to the head slider in the gap direction. The magnetic disk drive according to claim 1, further comprising:
【請求項5】隙間方向ヘッド位置決め装置は、磁気ヘッ
ドを支持するヘッドスライダを備え、上記ヘッドスライ
ダの磁気媒体に対向する面の全面あるいは一部が外部か
らの信号に応じて変形を生ずる材料で形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
5. A gap-direction head positioning device includes a head slider for supporting a magnetic head, and a whole or a part of a surface of the head slider facing the magnetic medium is made of a material which is deformed in response to an external signal. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the magnetic disk drive is formed.
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