JPH07296379A - Protrusion inspection apparatus for disc - Google Patents
Protrusion inspection apparatus for discInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ディスク上の突起を検
出するディスクの突起検査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disc protrusion inspection apparatus for detecting protrusions on a disc.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ハードディスクドライブ装置にお
いては、アルミやガラス等の硬い基板から成る磁気ディ
スク上に、セラミックで作製された磁気ヘッド付きのス
ライダを浮上させて、データの記録及び再生を行ってい
る。従って、磁気ディスク、いわゆるハードディスク上
にスライダの浮上量より高い突起が存在する場合には、
この突起にスライダが衝突して、ハードディスク及びヘ
ッドを破損することになる。そこで、予め、ハードディ
スク上の突起の有無が検査されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a hard disk drive apparatus, a slider with a magnetic head made of ceramic is levitated on a magnetic disk made of a hard substrate such as aluminum or glass to record and reproduce data. There is. Therefore, when there are protrusions higher than the flying height of the slider on the magnetic disk, so-called hard disk,
The slider collides with this protrusion and damages the hard disk and the head. Therefore, the presence or absence of protrusions on the hard disk is inspected in advance.
【０００３】このハードディスク上の突起の有無を検出
するディスクの検査装置の突起検出用ヘッドの概略的な
構成を、図２のＡの上面図及び図２のＢの側面図に示
す。この突起検出用ヘッド１０は、アーム２の長手方向
の一方に、ロードビーム１の長手方向の一方が固定さ
れ、このロードビーム１の下にジンバル４が設けられ
て、さらに、このジンバル４の下にスライダ３が備えつ
けられたものである。このスライダ３によって、突起検
出用ヘッド１０は回転するディスク上に所定の浮上量分
だけ浮上する。また、上記ジンバル４は、浮上した突起
検出用ヘッド１０がハードディスク上を移動する際に、
スライダ３がその移動に追従することを助けるものであ
り、上記ロードビーム１及びジンバル４はサスペンショ
ンとして機能する。A schematic structure of a projection detecting head of a disk inspection device for detecting the presence or absence of a projection on the hard disk is shown in a top view of FIG. 2A and a side view of FIG. 2B. In this projection detecting head 10, one of the longitudinal directions of the load beam 1 is fixed to one of the longitudinal directions of the arm 2, a gimbal 4 is provided below the load beam 1, and the gimbal 4 is further provided below the gimbal 4. The slider 3 is attached to the. The slider 3 causes the protrusion detection head 10 to fly above the rotating disk by a predetermined flying height. Further, the gimbal 4 has a structure in which when the flying protrusion detection head 10 moves on the hard disk,
The slider 3 helps the movement of the slider 3, and the load beam 1 and the gimbal 4 function as a suspension.
【０００４】上記スライダ３上には圧電素子５が設けら
れている。この圧電素子５は、具体的には、力や加速度
による歪みを与えると電圧を発生する圧電効果を表す圧
電性をもつ圧電セラミックスから成る。この圧電セラミ
ックスは、高電界が印加されることにより、ランダムな
方向にある自発分極の向きを一方に揃える分極が生じて
圧電性をもつものである。A piezoelectric element 5 is provided on the slider 3. Specifically, the piezoelectric element 5 is made of piezoelectric ceramics having a piezoelectric property that exhibits a piezoelectric effect of generating a voltage when a strain due to force or acceleration is applied. When a high electric field is applied, this piezoelectric ceramic has a piezoelectric property by causing polarization that aligns the directions of spontaneous polarization in random directions to one direction.
【０００５】上記圧電素子５によって、上記スライダ３
とディスク上に存在する突起との接触により生じる力が
検出される。この検出された力は電気信号としてリード
線６ａ、６ｂを介して図示しない制御部に送られること
により、ハードディスク上の突起数が検出される。By the piezoelectric element 5, the slider 3
The force generated by the contact between the protrusion and the protrusion existing on the disk is detected. The detected force is sent as an electric signal to the control unit (not shown) via the lead wires 6a and 6b, so that the number of protrusions on the hard disk is detected.
【０００６】このようにして、ハードディスク上の突起
を検出することにより、ハードディスク上に存在する突
起とヘッド上のスライダとが衝突して、ハードディスク
及びヘッドが破損することを回避することができる。By detecting the protrusions on the hard disk in this way, it is possible to prevent the protrusions on the hard disk from colliding with the sliders on the head and damaging the hard disk and the head.
【０００７】近年、ディスクリートトラック型磁気ディ
スク、いわゆるＤＴＭ(Discrete Track Media)の研究開
発が行われている。このＤＴＭは、図３のａ及びｂに示
すように、予め、データ領域ＤＴとサーボ領域ＳＢとに
分割されている。上記データ領域ＤＴには、凸部のトラ
ック２１と凹部のガードバンド２２とが交互に形成され
ており、このガードバンド２２はトラック幅を規制して
いる。また、上記サーボ領域ＳＢには、光ディスクと同
様に、ヘッドの位置決め用のサーボ用信号を得るために
用いられる放射状のサーボパターンが予め形成されてい
る。In recent years, research and development of a discrete track type magnetic disk, so-called DTM (Discrete Track Media) has been conducted. This DTM is divided into a data area DT and a servo area SB in advance, as shown in a and b of FIG. In the data area DT, convex tracks 21 and concave guard bands 22 are alternately formed, and the guard bands 22 regulate the track width. Further, in the servo area SB, a radial servo pattern used for obtaining a servo signal for positioning the head is formed in advance as in the optical disc.
【０００８】ここで、上述したディスクの突起検査装置
においてＤＴＭを用いた場合には、図４に示すように、
矢印で示す回転方向に移動されるＤＴＭ２０上にスライ
ダ３を浮上させるので、上記スライダ３の下をサーボ領
域ＳＢに形成されたサーボパターンが周期的に通過する
ことになる。このときの浮上量は、例えば、図５のｈで
示すものである。Here, when the DTM is used in the above-described disc protrusion inspection apparatus, as shown in FIG.
Since the slider 3 is levitated above the DTM 20 which is moved in the rotation direction indicated by the arrow, the servo pattern formed in the servo area SB passes under the slider 3 periodically. The flying height at this time is shown by h in FIG. 5, for example.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記スライ
ダ３のサーボパターン上の通過周波数に対応して、スラ
イダ３の後端部の浮上変動量は、Δｈで示す分だけ変動
する。By the way, in accordance with the passing frequency of the slider 3 on the servo pattern, the amount of change in the flying height of the rear end of the slider 3 changes by the amount indicated by Δh.
【００１０】特に、サーボパターン上の通過周波数がス
ライダと空気膜との共振周波数と一致する場合には、ス
ライダ３が大きく振動する。具体的には、図５に示すス
ライダ３における測定点Ｐで測定した浮上変動量Δｈ
は、上記通過周波数が４２ｋＨｚのときには図６のＡに
示すようになり、上記通過周波数が２８ｋＨｚのときに
は図６のＢに示すようになる。図６のＡに示す場合に
は、上記通過周波数と、上記スライダ３と空気膜との共
振周波数とが一致しているので、スライダ３が大きく振
動している。即ち、上記スライダ３と空気膜との共振周
波数は、上記突起検出用ヘッド１０の共振周波数とな
る。Particularly, when the passing frequency on the servo pattern matches the resonance frequency of the slider and the air film, the slider 3 vibrates greatly. Specifically, the flying fluctuation amount Δh measured at the measurement point P on the slider 3 shown in FIG.
Is as shown in FIG. 6A when the passing frequency is 42 kHz, and as shown in FIG. 6B when the passing frequency is 28 kHz. In the case shown in FIG. 6A, since the passing frequency and the resonance frequency of the slider 3 and the air film match, the slider 3 vibrates greatly. That is, the resonance frequency of the slider 3 and the air film becomes the resonance frequency of the protrusion detecting head 10.
【００１１】このように、従来のディスクの突起検査装
置においてＤＴＭを用いた場合には、スライダと空気膜
との共振によりスライダが振動するので、スライダとＤ
ＴＭとが接触する可能性が有り、ＤＴＭ上の突起を正確
に検出することができない。As described above, when the DTM is used in the conventional disc protrusion inspection apparatus, the slider vibrates due to the resonance between the slider and the air film.
There is a possibility of contact with the TM, and the protrusion on the DTM cannot be detected accurately.
【００１２】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、ＤＴ
Ｍ上の突起を正確に検出することができるディスクの突
起検査装置を提供するものである。Therefore, in view of the above situation, the present invention proposes a DT.
A disc protrusion inspection apparatus capable of accurately detecting protrusions on M.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明に係るディスクの
突起検査装置は、ディスクの半径方向に移動する突起検
出用ヘッドと、上記ディスクの周速をどの半径でも一定
に制御するディスク回転制御手段とを有し、上記突起検
出用ヘッドの共振周波数Ｆｒ、上記周速ｖ、周当たりの
上記サーボパターン数ｉ、及び上記ディスクの最外周の
半径ｒout の関係を、 Ｆｒ＜ｖｉ／２πｒout とすることにより上述した課題を解決する。DISCLOSURE OF THE INVENTION A disc protrusion inspection apparatus according to the present invention comprises a protrusion detection head which moves in the radial direction of the disc, and a disc rotation control means which controls the peripheral speed of the disc to be constant at any radius. And the relationship among the resonance frequency Fr of the protrusion detection head, the peripheral speed v, the number i of servo patterns per circumference, and the radius r out of the outermost periphery of the disk is Fr <vi / 2πr out By doing so, the above-mentioned problems are solved.
【００１４】ここで、ディスクの突起検査装置は、ディ
スク上の所定の大きさの突起の数をカウントして検査す
るものである。Here, the disc protrusion inspection device counts and inspects the number of protrusions of a predetermined size on the disc.
【００１５】また、上記ディスクとして、トラック幅を
規制する溝付きハードディスクを用いることを特徴とす
る。Further, as the above-mentioned disk, a grooved hard disk for controlling the track width is used.
【００１６】[0016]
【作用】本発明においては、ディスクの周速ｖを一定に
し、上記検出した周当たりのサーボパターン数ｉ、上記
周速ｖ、及び上記ディスクの最外周の半径ｒout を用い
て、上記ディスク上の突起を検出する突起検出用ヘッド
の共振周波数Ｆｒを、Ｆｒ＜ｖｉ／２πｒoutの式の関
係を保つように制御することにより、突起検出用ヘッド
の振動を抑える。In the present invention, the peripheral velocity v of the disc is kept constant, and the number of servo patterns per revolution i, the peripheral velocity v, and the radius r out of the outermost periphery of the disc are used for the above-mentioned disc The resonance frequency Fr of the protrusion detecting head for detecting the protrusion is controlled so as to maintain the relationship of Fr <vi / 2πr out , thereby suppressing the vibration of the protrusion detecting head.
【００１７】ここで、上記ディスクとしてトラック幅を
規制する溝付きのハードディスクを用いることが可能で
ある。Here, it is possible to use a hard disk having a groove for regulating the track width as the disk.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１には、本発明に係るデ
ィスクの突起検出装置の一実施例の概略的な構成を示
す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of a disc protrusion detecting apparatus according to the present invention.
【００１９】ここで、突起検出用ヘッド１０は、具体的
には、図２に示すものと同様である。上記突起検出用ヘ
ッド１０はキャリッジ７に固定されており、スライダ移
動用モータ９によってディスク１７の半径方向に移動さ
れる。上記突起検出用ヘッド１０の上記ディスク１７上
の位置を示す信号は、モータ制御部１４に送られる。The protrusion detecting head 10 is specifically the same as that shown in FIG. The protrusion detecting head 10 is fixed to the carriage 7, and is moved in the radial direction of the disk 17 by the slider moving motor 9. A signal indicating the position of the protrusion detection head 10 on the disk 17 is sent to the motor controller 14.
【００２０】また、上記ディスク１７はスピンドル１６
の回転動作によって回転される。このディスク１７の回
転数は、回転検出部１５で検出される。この検出された
上記ディスク１７の回転数はモータ制御部１４に送られ
る。The disk 17 is a spindle 16
Is rotated by the rotating operation of. The rotation number of the disk 17 is detected by the rotation detection unit 15. The detected rotation speed of the disk 17 is sent to the motor control unit 14.
【００２１】上記モータ制御部１４では、上記突起検出
用ヘッド１０の上記ディスク１７上での位置を示す信号
及び上記ディスク１７の回転数によって、上記ディスク
１７のどの半径位置であっても周速が一定になるように
上記スピンドル１６の回転動作を制御する。これによ
り、上記ディスク１７の回転数は制御され、上記突起検
出用ヘッド１０の上記ディスク１７からの浮上量は一定
となる。In the motor control section 14, the peripheral speed is determined at any radial position of the disk 17 according to the signal indicating the position of the projection detecting head 10 on the disk 17 and the rotation speed of the disk 17. The rotation operation of the spindle 16 is controlled so as to be constant. As a result, the rotation speed of the disk 17 is controlled, and the flying height of the protrusion detection head 10 from the disk 17 becomes constant.
【００２２】また、上記突起検出用ヘッド１０上の圧電
素子から発生した電圧は、アンプ１１を介して信号処理
部１２に送られる。この信号処理部１２では、送られた
電圧を電気信号として波形整形し、カウンタ１３に送
る。このカウンタ１３では、送られた電気信号から検出
されたディスク１７上の突起の数をカウントする。Further, the voltage generated from the piezoelectric element on the projection detecting head 10 is sent to the signal processing section 12 via the amplifier 11. In the signal processing unit 12, the sent voltage is waveform-shaped as an electric signal and sent to the counter 13. The counter 13 counts the number of protrusions on the disk 17 detected from the transmitted electric signal.
【００２３】ここで、上記ディスク１７が、図３に示し
たＤＴＭの場合の周当たりのサーボパターン数をｉ、デ
ィスク１７の回転数をｎ（ｒｐｓ）とすると、上記突起
検出用ヘッド１０のサーボパターン上の通過周波数Ｆｓ
は、Here, assuming that the disk 17 is the number of servo patterns per revolution in the case of the DTM shown in FIG. 3 and the number of rotations of the disk 17 is n (rps), the servo of the projection detecting head 10 is Pass frequency Fs on the pattern
Is
【００２４】Ｆｓ＝ｉ×ｎ ・・・（１） である。また、上記ディスク１７の半径ｒにおける上記
ディスク１７の周速ｖは、Fs = i × n (1) Further, the peripheral speed v of the disc 17 at the radius r of the disc 17 is
【００２５】ｖ＝２πｒ×ｎ ・・・（２） となる。上記（１）式及び（２）式より、以下に示す
（３）式を導くことができる。V = 2πr × n (2) From the above equations (1) and (2), the following equation (3) can be derived.
【００２６】Ｆｓ＝ｖｉ／２πｒ ・・・（３）Fs = vi / 2πr (3)
【００２７】このように、ＤＴＭを用いたときのディス
クの突起検査装置においては、周速ｒが一定になるよう
に上記ディスク１７の回転数ｎが制御されると、通過周
波数Ｆｓは、上記ディスク１７の半径ｒに反比例して変
化する。As described above, in the disk protrusion inspection apparatus using the DTM, when the rotational speed n of the disk 17 is controlled so that the peripheral speed r becomes constant, the passing frequency Fs becomes It changes in inverse proportion to the radius r of 17.
【００２８】一般に、ディスクの最内周の半径と最外周
の半径との比は、約１：２であるので、ディスクの最内
周における上記通過周波数Ｆｓは、ディスクの最外周に
おける上記通過周波数Ｆｓの約２倍になる。このディス
クの最内周における上記通過周波数Ｆｓと最外周におけ
る上記通過周波数Ｆｓとの範囲内に、上記突起検出用ヘ
ッド１０上のスライダと空気膜との共振周波数、即ち上
記突起検出用ヘッド１０の共振周波数Ｆｒが存在すると
きに、上記スライダが振動することになる。よって、こ
のスライダの振動を回避するためには、以下の（４）式
に示すように、上記通過周波数の最小値Ｆｓmin を上記
突起検出用ヘッド１０の共振周波数Ｆｒより大きくすれ
ばよい。Generally, the ratio of the radius of the innermost circumference of the disc to the radius of the outermost circumference is about 1: 2. Therefore, the pass frequency Fs at the innermost circumference of the disc is the pass frequency at the outermost circumference of the disc. It is about twice the Fs. The resonance frequency between the slider on the protrusion detecting head 10 and the air film, that is, the protrusion detecting head 10 is within a range between the passing frequency Fs at the innermost circumference and the passing frequency Fs at the outermost circumference. When the resonance frequency Fr exists, the slider vibrates. Therefore, in order to avoid the vibration of the slider, the minimum value Fs min of the passing frequency may be set higher than the resonance frequency Fr of the protrusion detecting head 10 as shown in the following expression (4).
【００２９】Ｆｓmin ＞Ｆｒ ・・・（４）Fs min > Fr (4)
【００３０】上記通過周波数の最小値Ｆｓmin は、ディ
スクの最外周における最小値であるので、上記ディスク
１７の最外周の半径をｒout とすると、（３）式は、Since the minimum value Fs min of the passing frequency is the minimum value at the outermost circumference of the disk, letting the radius of the outermost circumference of the disk 17 be r out , equation (3) is
【００３１】 Ｆｓmin ＝ｖｉ／２πｒout ・・・（５） で示される。従って、上記（４）式及び（５）式より、
以下に示す（６）式が導かれる。Fs min = vi / 2πr out (5) Therefore, from the above equations (4) and (5),
Equation (6) shown below is derived.
【００３２】Ｆｒ＜ｖｉ／２πｒout ・・・（６）Fr <vi / 2πr out (6)
【００３３】上記モータ制御部１４では、上記（６）式
に示す関係を満たすように、上記スピンドル１６の回転
動作を制御する。The motor control unit 14 controls the rotating operation of the spindle 16 so as to satisfy the relationship shown in the equation (6).
【００３４】尚、上述したディスクの突起検査装置にお
いては、ＤＴＭに特定されることなく、従来のハードデ
ィスクの検査を行うことも可能である。It should be noted that in the above-described disk protrusion inspection apparatus, it is possible to inspect a conventional hard disk without being specified by the DTM.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るディスクの突起検出装置は、ディスクの半径方
向に移動する突起検出用ヘッドと、上記ディスクの周速
をどの半径でも一定に制御するディスク回転制御手段と
を有し、上記突起検出用ヘッドの共振周波数Ｆｒ、上記
周速ｖ、周当たりの上記サーボパターン数ｉ、及び上記
ディスクの最外周の半径ｒout の関係を、 Ｆｒ＜ｖｉ／２πｒout とすることにより、予めサーボパターンが形成されたＤ
ＴＭ上のサーボパターンによってディスクの突起検査装
置の突起検出用ヘッドの振動が励起されずに、ＤＴＭ上
の突起を正確に検出することができる。また、上記突起
の検出後の信号処理等は、従来の回路構成と同じ回路構
成を用いることができるので、ハードウェアを変更する
必要がなく、従来のハードディスクを検査することがで
きる。As is apparent from the above description, the disc protrusion detecting apparatus according to the present invention makes the protrusion detecting head moving in the radial direction of the disc and the peripheral speed of the disc constant at any radius. And a disk rotation control means for controlling, the relationship between the resonance frequency Fr of the projection detecting head, the peripheral speed v, the number i of servo patterns per circumference, and the radius r out of the outermost circumference of the disk is Fr. By setting <vi / 2πr out , D in which the servo pattern is formed in advance
The servo pattern on the TM does not excite the vibration of the projection detection head of the disk projection inspection apparatus, and the projection on the DTM can be accurately detected. Further, since the same circuit configuration as the conventional circuit configuration can be used for the signal processing and the like after detecting the protrusions, it is possible to inspect the conventional hard disk without changing the hardware.
【００３６】ここで、上記ディスクとして、トラック幅
を規制する溝付きハードディスクを用いることにより、
凹凸が形成されているディスク上の突起を正確に検出す
ることができる。Here, by using a grooved hard disk for regulating the track width as the disk,
It is possible to accurately detect the protrusion on the disk on which the unevenness is formed.
【図１】本発明に係るディスクの突起検出装置の一実施
例の概略的な構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a disc protrusion detection apparatus according to the present invention.
【図２】従来のディスクの突起検出装置の突起検出用ヘ
ッドの概略的な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a protrusion detection head of a conventional disc protrusion detection device.
【図３】ＤＴＭの概略的な構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a DTM.
【図４】ＤＴＭとスライダとの関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a DTM and a slider.
【図５】ＤＴＭと浮上したスライダとの関係を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a DTM and a flying slider.
【図６】スライダの浮上変動量を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a variation in flying height of a slider.
３ スライダ ７ キャリッジ ９ スライダ移動用モータ １０ 突起検出用ヘッド １２ 信号処理部 １３ カウンタ １４ モータ制御部 １５ 回転検出器 １６ スピンドル １７ ディスク 3 Slider 7 Carriage 9 Motor for Moving Slider 10 Head for Detection of Protrusion 12 Signal Processing Section 13 Counter 14 Motor Control Section 15 Rotation Detector 16 Spindle 17 Disk
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 23/00 Ｈ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G11B 23/00 H
Claims (2)
突起検査装置において、 上記ディスクの半径方向に移動する突起検出用ヘッド
と、 上記ディスクの周速をどの半径でも一定に制御するディ
スク回転制御手段とを有し、 上記突起検出用ヘッドの共振周波数Ｆｒ、上記周速ｖ、
周当たりの上記サーボパターン数ｉ、及び上記ディスク
の最外周の半径ｒout の関係を、 Ｆｒ＜ｖｉ／２πｒout とすることを特徴とするディスクの突起検査装置。1. A disk protrusion inspection apparatus for detecting a protrusion on a disk, and a disk rotation control means for controlling the disk head moving in the radial direction of the disk and the peripheral speed of the disk to be constant at any radius. The resonance frequency Fr of the protrusion detection head, the peripheral speed v,
A disk protrusion inspection apparatus, wherein the relationship between the number of servo patterns i per circumference and the radius r out of the outermost circumference of the disk is Fr <vi / 2πr out .
する溝付きハードディスクを用いることを特徴とする請
求項１記載のディスクの突起検査装置。2. The disk protrusion inspection apparatus according to claim 1, wherein a hard disk with a groove that regulates a track width is used as the disk.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8954294A JPH07296379A (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Protrusion inspection apparatus for disc |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8954294A JPH07296379A (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Protrusion inspection apparatus for disc |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296379A true JPH07296379A (en) | 1995-11-10 |
Family
ID=13973709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8954294A Pending JPH07296379A (en) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Protrusion inspection apparatus for disc |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296379A (en) |
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-
1994
- 1994-04-27 JP JP8954294A patent/JPH07296379A/en active Pending
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