(57)【要約】【課題】位置決め精度を維持しながら過大な熱ドリフト変位を補償することにより、高精度な磁気リードライト検査を可能にする。【解決手段】磁気リードライト検査装置を、磁気ディスクを搭載して回転可能なスピンドルと、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所望の位置に位置決めする微動ステージ手段と、磁気ヘッドの位置を微調整する微動アクチュエータ手段と、磁気ディスク上に形成されたサーボパターンを磁気ヘッドで読み取ったデータを処理するデータ処理手段と、磁気ヘッドを磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるサーボ制御手段とを備えて構成し、サーボ制御手段は、磁気ヘッドをサーボトラックに追従させるために微動アクチュエータ手段で磁気ヘッドの位置を微調整する調整量の磁気ディスク１周分の平均値が予め設定した許容範囲を超えた場合には微動ステージ手段を駆動して磁気ヘッドの位置を調整するようにした。【選択図】図１
2014199696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクに対して磁気ヘッドを用いてリード・ライト試験を行う磁気リードライト検査装置であって、
磁気ディスクを搭載して回転可能なスピンドルと、
磁気ヘッドを前記磁気ディスク上の所望の位置に位置決めする微動ステージ手段と、
該微動ステージ手段で位置決めされた前記磁気ヘッドの位置を微調整する微動アクチュエータ手段と、
前記スピンドルに搭載されて回転している前記磁気ディスク上に形成されたサーボパターンを前記磁気ヘッドで読み取ったデータを処理するデータ処理手段と、
該データ処理手段で処理した結果に基づいて前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるサーボ制御手段とを備え、
前記サーボ制御手段は、前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるために前記微動アクチュエータ手段で前記磁気ヘッドの位置を微調整する調整量の前記磁気ディスク１周分の平均値が予め設定した許容範囲を超えた場合には前記微動ステージ手段を駆動して前記磁気ヘッドの位置を調整することを特徴とする磁気リードライト検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気リードライト検査装置であって、前記サーボ制御手段は、前記スピンドルに搭載されて回転している前記磁気ディスクの偏心による前記サーボトラックの前記磁気ディスクの半径方向に変動成分をオフセットとして前記微動アクチュエータ手段に印加しながら前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させることを特徴とする磁気リードライト検査装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気リードライト検査装置であって、前記サーボ制御手段は、前記微動ステージ手段を駆動して前記磁気ヘッドの位置を調整する場合には、前記磁気ディスクの半径方向に変動成分をオフセットとして前記微動アクチュエータ手段に印加することを停止した状態で前記磁気ヘッドの位置を調整することを特徴とする磁気リードライト検査装置。
【請求項４】
請求項１記載の磁気リードライト検査装置であって、前記磁気ディスクが検査対象であって、同じ磁気ヘッドを用いて前記磁気ディスクを順次交換しながら該磁気ディスクについて磁気リードライト検査を行うことを特徴とする磁気リードライト検査装置。
【請求項５】
請求項１記載の磁気リードライト検査装置であって、前記磁気ヘッドが検査対象であって、同じ磁気ディスクを用いて前記磁気ヘッドを順次交換しながら該磁気ヘッドについて磁気リードライト検査を行うことを特徴とする磁気リードライト検査装置。
【請求項６】
スピンドルに磁気ディスクを搭載して前記スピンドルを回転させて前記磁気ディスクを所定の速度で回転させ、
磁気ヘッドを搭載した微動ステージ手段を駆動して前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上の所望の位置に位置決めし、
該微動ステージ手段で位置決めされた前記磁気ヘッドの位置を微動アクチュエータ手段で微調整し、
前記回転している前記磁気ディスク上に形成されたサーボパターンを前記磁気ヘッドで読み取ったデータをデータ処理手段で処理し、
該データ処理手段で処理した結果に基づいてサーボ制御手段で制御して前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させ、
前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させながら前記磁気ヘッドから前記磁気ディスク上のデータエリアに情報を書き込み、
該書き込んだ情報を前記磁気ヘッドで読み取る磁気リードライト検査方法であって、
前記サーボ制御手段で制御して前記磁気ヘッドを前記サーボトラックに追従させることを、前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるために前記微動アクチュエータ手段で前記磁気ヘッドの位置を微調整する調整量の前記磁気ディスク１周分の平均値が予め設定した許容範囲を超えた場合には前記微動ステージ手段を駆動して前記磁気ヘッドの位置を調整することを特徴とする磁気リードライト検査方法。
【請求項７】
請求項６記載の磁気リードライト検査方法であって、前記サーボ制御手段で制御して前記磁気ヘッドを前記サーボトラックに追従させることを、前記スピンドルに搭載されて回転している前記磁気ディスクの偏心による前記サーボトラックの前記磁気ディスクの半径方向に変動成分をオフセットとして前記微動アクチュエータ手段に印加しながら前記磁気ヘッドを前記回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させることを特徴とする磁気リードライト検査方法。
【請求項８】
請求項７記載の磁気リードライト検査方法であって、前記サーボ制御手段で制御して前記磁気ヘッドを前記サーボトラックに追従させることを、前記微動ステージ手段を駆動して前記磁気ヘッドの位置を調整する場合には、前記磁気ディスクの半径方向に変動成分をオフセットとして前記微動アクチュエータ手段に印加することを停止した状態で前記磁気ヘッドの位置を調整することを特徴とする磁気リードライト検査方法。
【請求項９】
請求項６記載の磁気リードライト検査方法であって、前記磁気ディスクが検査対象であって、同じ磁気ヘッドを用いて前記磁気ディスクを順次交換しながら該磁気ディスクについて磁気リードライト検査を行うことを特徴とする磁気リードライト検査方法。
【請求項１０】
請求項６記載の磁気リードライト検査方法であって、前記磁気ヘッドが検査対象であって、同じ磁気ディスクを用いて前記磁気ヘッドを順次交換しながら該磁気ヘッドについて磁気リードライト検査を行うことを特徴とする磁気リードライト検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク又は磁気ヘッドの磁気リードライト検査方法及びその装置に係り、特に、温度変化が大きい環境下で発生する熱ドリフトの影響を補償することにより、温度変化の影響を低減させた磁気リードライト検査方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
年々ハードディスクドライブ(以下、ＨＤＤと記す)の高密度・高記録容量化が進んでおり、用途もパソコン以外にビデオ録画用やゲーム機などに広がりを見せている。最近では、ＨＤＤ内にヘリウムガスを充填して容量の増加と電力消費量に削減を行った新製品も発表されている。ＨＤＤの構成部品である磁気ディスクや磁気ヘッドの性能を検査する磁気リードライト検査装置は、磁気ヘッドを磁気ディスクの所定のトラックに位置決めし、磁気ヘッドで磁気ディスクに検査用データを書き込み、この磁気ディスクの書き込んだデータを磁気ヘッドで読み出すことで、磁気ディスクや磁気ヘッドの性能を検査するものである。その際、近年のトラック密度と記録密度の増加に伴い、磁気ディスクや磁気ヘッド及び検査装置機構部の周囲温度変化や発熱などによる熱ドリフト変位や外乱振動の影響が無視できなくなり、トラック位置決め精度を向上させるために、データトラックの一部領域にセクタ毎にサーボ情報を設けたセクタサーボ方式が採用されている。
【０００３】
上記技術に関連して特許文献１には、磁気ヘッドを実質的にトラックのセンターに高速に精度良くダイナミックに位置決めすることを目的に、サスペンションスプリングからヘッドキャリッジまでの間にピエゾアクチュエータを設けた構成が記載されている。そして、磁気ヘッドを所定のトラックに位置決めしてこのトラックにアクセスするときに、ピエゾアクチュエータにより質量の軽いヘッドカートリッジをサーボ情報に応じてダイナミックに移動し、あるいはヘッドカートリッジ内でヘッドアセンブリをサーボ情報に応じてダイナミックに移動して、磁気ヘッドをオントラック状態に維持する動作をさせるようにしている。
【０００４】
また特許文献２には、磁気ヘッドスライダの位置を修正するためのマイクロアクチュエータをサスペンション上に搭載した磁気ヘッドにおいて、低駆動電圧によるマイクロアクチュエータの移動性能試験方法が開示されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、粗動移動ステージにより次の目標トラックに磁気ヘッドを移動させた後に、微動移動ステージにより磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に戻してサーボ情報書込みエリア以外のエリアに記録したマーク情報を検出して、この検出位置から次のトラックサーボ情報書込み位置に微動移動ステージにより磁気ヘッドを位置決めしてサーボ情報を書き込むことにより、磁気ヘッドアセンブリを交換する都度磁気ディスクにサーボ情報を書き込まなくても済むようにした磁気ヘッド、あるいは磁気ディスクの検査装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７２３２６号公報
【特許文献２】特開２００９−０１６０３０号公報
【特許文献３】特開２００９−０８０９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
磁気リードライト検査装置においても、ＨＤＤと同じくヘリウムガスを充填した状態による測定検査が必要となっている。しかし、特許文献１に記載されている方法は、使用条件が温度管理されたクリーンルーム内での熱ドリフト変位(±１μｍ程度)に対する補償であり、変位追従用のピエゾアクチュエータ稼働ストロークは±１．５μｍ程度であるが、ヘリウムガス充填のために機構部に密閉カバーを付けた場合の熱ドリフト変位は±５μｍ程度まで増大してしまう。
【０００８】
その対処法としては、
（ａ）ピエゾアクチュエータ稼働ストロークを広げる、
（ｂ）特許文献２に記載されているような、微動アクチュエータを内蔵した２段アクチュエータ（Dual Stage Actuator ：ＤＳＡ）型磁気ヘッドの稼働飽和の対処法(微動アクチュエータ移動によるＤＳＡ飽和領域解除)、
（ｃ）特許文献３に記載されているような、粗動移動ステージと微動移動ステージとを組み合わせる方式、
が挙げられる。
【０００９】
（ａ）の対処法では、可動ストロークに比例してサーボ制御分解能が粗くなるため位置決め精度の低下を招く問題が有る。
【００１０】
また、（ｂ）のような特許文献２に記載されている対処法では、微動アクチュエータが許容範囲位置から中止位置へ一気に移動するため、移動動作時の発生振動がサーボ制御の外乱振動となり、位置決め精度の低下を招く問題があった。また、ＤＳＡヘッドでは、アクチュエータの制御対象の質量が小さく、高速の制御が可能であるが、可動範囲が狭くなってしまうため、熱ドリフト等の外乱要因により移動量が所定量を超えるとサーボ追従ができなくなってしまうという問題がある。
【００１１】
更に（ｃ）のような、特許文献３に記載されている方法では、粗動移動ステージと微動移動ステージの移動を繰り返して磁気ディスク上にサーボ情報を書き込むときと、その書き込んだサーボ情報を読み込むときとで、周囲温度の変化によるサーボ情報書込み位置が変化することについては配慮されていない。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術の課題を解決して、位置決め精度を維持しながら過大な熱ドリフト変位を補償することにより、高精度な磁気リードライト検査装置及びその方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明では、磁気ディスクに対して磁気ヘッドを用いてリード・ライト試験を行う磁気リードライト検査装置を、磁気ディスクを搭載して回転可能なスピンドルと、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所望の位置に位置決めする微動ステージ手段と、この微動ステージ手段で位置決めされた磁気ヘッドの位置を微調整する微動アクチュエータ手段と、スピンドルに搭載されて回転している磁気ディスク上に形成されたサーボパターンを磁気ヘッドで読み取ったデータを処理するデータ処理手段と、このデータ処理手段で処理した結果に基づいて磁気ヘッドを回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるサーボ制御手段とを備えて構成し、サーボ制御手段は、磁気ヘッドを回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるために微動アクチュエータ手段で磁気ヘッドの位置を微調整する調整量の磁気ディスク１周分の平均値が予め設定した許容範囲を超えた場合には微動ステージ手段を駆動して磁気ヘッドの位置を調整するようにした。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明では、スピンドルに磁気ディスクを搭載してスピンドルを回転させて磁気ディスクを所定の速度で回転させ、磁気ヘッドを搭載した微動ステージ手段を駆動して磁気ヘッドを回転している磁気ディスク上の所望の位置に位置決めし、微動ステージ手段で位置決めされた磁気ヘッドの位置を微動アクチュエータ手段で微調整し、回転している磁気ディスク上に形成されたサーボパターンを磁気ヘッドで読み取ったデータをデータ処理手段で処理し、このデータ処理手段で処理した結果に基づいてサーボ制御手段で制御して磁気ヘッドを回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させ、磁気ヘッドを回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させながら磁気ヘッドから磁気ディスク上のデータエリアに情報を書き込み、この書き込んだ情報を磁気ヘッドで読み取る磁気リードライト検査方法において、サーボ制御手段で制御して磁気ヘッドをサーボトラックに追従させることを、磁気ヘッドを回転している磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるために微動アクチュエータ手段で磁気ヘッドの位置を微調整する調整量の磁気ディスク１周分の平均値が予め設定した許容範囲を超えた場合には微動ステージ手段を駆動して磁気ヘッドの位置を調整するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、検査装置機構部を密閉状態にしたような熱ドリフトが大きい環境下でもセクターサーボ方式で高精度な検査測定を可能にした。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る磁気リードライト検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係る磁気リードライト検査装置のサーボ制御回路とデータ処理装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】磁気ディスクのサーボ領域とデータ領域（検査領域）を説明する磁気ディスクの部分平面図である。
【図４Ａ】磁気ディスクのサーボ領域とデータ領域（検査領域）を拡大した磁気ディスクの部分平面図である。
【図４Ｂ】ＭＲヘッドが基準トラック上を走査したときのヘッド再生幅（サーボ検出幅）と、検出したサーボ信号振幅を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ａの（ａ），（ｂ），（ｃ）のライン上をＭＲヘッドで読み出したときの各位置におけるサーボ信号の振幅の変化を示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施例における磁気リードライト検査の手順を示すフロー図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例における磁気リードライト検査の手順のうち、リード・ライト試験の詳細な工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明では、磁気リードライト検査装置を、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所望の位置へ移動して位置決めするピエゾステージとヘッドアクセス制御回路、データ処理・制御回路の測定結果に基づいて磁気ヘッドを磁気ディスク上のサーボトラックに追従させる微動アクチュエータとサーボ制御回路を備えて構成し、サーボ制御回路は、微動アクチュエータの制御電圧の１周平均が許容作動範囲を超えたとき、ドリフト解除指令回路を介してヘッドアクセス制御回路へ指令してピエゾステージを駆動し、微動アクチュエータの制御電圧が許容作動範囲内に収まるようにした。
【００１８】
また、磁気リードライト検査方法を、微動アクチュエータを移動させて磁気ヘッドを磁気ディスク上のサーボトラックに追従させるステップと、追従動作中の微動アクチュエータの制御電圧の１周平均を求めるステップと、微動アクチュエータの制御電圧の１周平均が許容作動範囲を超えたとき、ドリフト解除指令回路を介してヘッドアクセス制御回路へ指令してピエゾステージを駆動させ、微動アクチュエータの制御電圧が許容作動範囲内に収まるように制御しながら、磁気ディスクの検査用トラックへテスト信号を書き込むステップ、及びテスト信号を読み出すステップを備えるようにした。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。  
図１は、本発明による磁気リードライト検査装置の概略の構成を示すブロック図である。  
磁気リードライト検査装置１０は、機械動作を行う機構部で構成される検査用キャリッジ２０とそれに繋がる電気回路部３０を備える。
【００２０】
検査用キャリッジ２０は、磁気ディスク１を回転させるスピンドル２と、磁気ヘッド９を磁気ディスク１上へ位置決めするための機構として、Ｘ軸粗動ステージ３ａ、Ｙ軸粗動ステージ３ｂ、ピエゾステージ4、カートリッジ取付ベース５、ヘッドカートリッジ６、微動アクチュエータ7、サスペンションスプリング8を備えている。
【００２１】
一方、電気回路部３０は、サーボ制御回路１１、ドリフト解除指令回路１２、データ書き込み回路１３、データ読み出し回路１４、ヘッドアクセス制御回路１５、テストデータ・サーボパターン信号発生回路１６、スピンドルモータ駆動回路１７、データ処理・制御回路１８を備えて構成されている。
【００２２】
検査用キャリッジ２０において、Ｘ軸粗動ステージ３ａとＹ軸粗動ステージ３ｂは、磁気ヘッド９を磁気ディスク１の外から磁気ディスク１の上へ移動させるもので、Ｘ軸粗動ステージ３ａは磁気ディスク１の半径方向へ、Ｙ軸粗動ステージ３ｂは磁気ディスク１の円周接線方向へ移動させる。Ｘ軸粗動ステージ３ａとＹ軸粗動ステージ３ｂの上には、微小位置決め可能なピエゾステージ４が搭載される。ピエゾステージ４上にはカートリッジ取付けベース５が装着されており、カートリッジ取付ベース５には微動アクチュエータ７（例えば、ピエゾ素子）を介して、ヘッドカートリッジ６が取り付けられる。ヘッドカートリッジ６にはサスペンションスプリング８が固定され、サスペンションスプリング８の先端側には検査対象の磁気ヘッド９が搭載されている。
【００２３】
上記した構成で、Ｙステージ３ｂをＹ方向に移動させることにより、磁気ヘッド９に対するスキュー調整を行う。また、ピエゾステージ４は、図示していないピエゾ素子で駆動されて、Ｘ方向に微小距離移動する。ピエゾステージ４をＸ方向に駆動することでカートリッジ取付ベース５をＸ方向に移動させ、ヘッドカートリッジ６を介して磁気ヘッド９の位置をＸ方向に微小移動させて、磁気ヘッド９を磁気ディスク１上の所望のトラック位置に位置決めし、磁気ヘッド９のリード・ライト特性を測定する（パラメトリック測定ともいう）。なお、Ｘ方向は、磁気ディスク１の中心を通る半径Ｒ方向に一致している。
【００２４】
ピエゾステージ４は、図示していないピエゾ素子がヘッドアクセス制御回路１５で制御されて、データ書き込み回路１３から出力された信号に基づいて磁気ヘッド９から磁気ディスク1へのデータの書き込み、及び磁気ヘッド９による磁気ディスク1に書き込まれたデータの読み出しするときの粗動移動ステージとして駆動される。ピエゾステージ４のストロークは、例えば１５μｍ程度であり、その時の距離分解能は１ｎｍ程度である。
【００２５】
ピエゾステージ４のＸ方向に移動に伴って、磁気ヘッド９は磁気ディスク１の半径方向に移動して磁気ディスク1のトラックをシークし、サーボ制御回路１１で制御されて目標トラックに位置決めされる。そして、磁気ヘッド９は、データ書き込み回路１３からの書込み信号を受けて目標トラックにデータを書き込む、または目標トラックに書き込まれたデータを読み出してデータ読み出し回路１４がこの読み出した信号を受け取る。
【００２６】
一方、微動アクチュエータ7は、動作範囲はピエゾステージ４よりも小さいが、負荷がピエゾステージ４と比べると小さいので、ピエゾステージ４と比べてヘッドカートリッジ６をＸ方向に高速に前進・後退駆動することが可能である。磁気ヘッド９が磁気ディスク１上のあるトラック（またはトラック内の特定領域）をアクセスする際に、トラック上のサーボ信号を読み出して、この読み出したサーボ信号に応じてサーボ制御回路１１で微動アクチュエータ７を制御して磁気ヘッド９の位置を微調整することにより、磁気ヘッド９をダイナミックに目標トラック上に追従させる。以下、この動作をオントラックサーボ位置決めと呼ぶことにする。また、微動アクチュエータ７は、後述するように、磁気ディスク１の偏心量を補正するために磁気ヘッド９を加振する動作も行う。これらの微調整のために、微動アクチュエータ７が前進又は後退する距離は、３μｍ前後またはそれ以下の微小な距離である。
【００２７】
微動アクチュエータ７は、図ではヘッドカートリッジ６の外側に設けられているが、ヘッドカートリッジ６に内蔵されていてもよい。その場合は、微動アクチュエータ７はサスペンションスプリング８の手前に設けられ、サスペンションスプリング８を回動可能、或いは前進及び後退が可能なように支持することになる。
【００２８】
次に、電気回路部３０のデータ処理・制御回路１８は、各回路に対し動作条件等の必要なパラメータを発行する。例えば、スピンドルモータ駆動回路１７を制御して図示していないスピンドルモータを回転駆動することにより、スピンドルモータの磁気ディスク１が装着されたスピンドル２を、所定の速度で回転させる。
【００２９】
スピンドルモータ制御回路１７は、データ処理・制御回路１８からの命令に基づいて適切な速度でスピンドル２を回転駆動するスピンドルモータ(図示せず)の回転制御を行う。
ヘッドアクセス制御回路１５は、データ処理・制御回路１８からの命令に基づいてＸ軸粗動ステージ３ａとＹ軸粗動ステージ３ｂとピエゾステージ４を動作させ、磁気ヘッド９を磁気ディスク１上へロードさせて目標のトラックに位置決めする。
【００３０】
データ読み出し回路１４は、磁気ヘッド９からの読み出し信号を二値化してデータ処理・制御回路１８に送出する。また、データ読み出し回路１４は、磁気ディスク１から読み出した偏心学習用パターンの検出信号をデータ処理・制御回路１８に送出する。データ処理・制御回路１８は、偏心学習用パターンの検出信号の位置から磁気ディスク装着時の偏心量を学習して保存する。
【００３１】
テストデータ・サーボパターン信号発生回路１６は、データ処理・制御回路１８により制御されて、磁気ヘッド９により磁気ディスク１上に書き込む所定のテストデータとバースト信号及び偏心学習用データを生成する。    
データ書込み回路１３は、テストデータ・サーボパターン信号発生回路１６で生成されたテストデータとバースト信号及び偏心学習用データに従って書込み信号（信号パターン）を生成し、磁気ヘッド９から磁気ディスク１上の所定のトラックにデータを書き込む。
【００３２】
サーボ制御回路１１は、磁気ヘッド９により読み出された磁気ディスク１上のサーボパターンの情報に基づいて微動アクチュエータ７に対して微小な駆動電圧を加え、オントラックのサーボ位置決めを行う。
【００３３】
オントラックサーボ位置決めでは、位置決めトラックに所定の間隔で設定された多数のサーボ信号を順次読んで、サーボ信号に応じて位置決めトラックにおけるヘッドずれ量（トラックのセンタからのずれ量）を補正するものである。これにより、磁気ヘッド９を熱ドリフト等による変位に応答させて目標トラックに追従させることができる。サーボ制御回路１１では、データ処理・制御回路１８にて学習したディスク偏心量をサーボ位置決め信号にオフセットとして加算することで、磁気ディスク１をスピンドル２に装着したときに発生した偏心量をキャンセルしながら目標のトラックに追従させるようにした。
【００３４】
図２は、図１に示したサーボ制御回路１１とデータ処理・制御回路１８の詳細な構成を示す。
【００３５】
磁気ヘッド９は読み出し用ＭＲヘッド９Ａと書込み用インダクティブヘッド９Ｂを有し、ヘッドカートリッジ６には読み出しアンプ６ａと書込みアンプ６ｂが内蔵されている。読み出しアンプ６ａは、読み出し用ＭＲヘッド９Ａからの信号を受けてそれを増幅し、サーボ制御回路１１とデータ読み出し回路１４とに出力する。
【００３６】
サーボ制御回路１１は、読み出しアンプ６Ａからの読み出し信号を受けて、サーボ信号を増幅して検波することで複数のサーボ信号を分離するサーボ信号分析回路１１１、このサーボ信号分析回路１１１から出力された信号を受けて磁気ディスク１上のデータトラックの中心線からの磁気ヘッド９の位置ずれ量を算出し、この算出した結果を誤差信号として出力するポジション復調回路（ポジション検出信号発生回路）１１２、このポジション復調回路１１２から出力された誤差信号に応じて磁気ヘッド９の位置をデータトラックの中心に戻すための駆動信号を生成する位置制御回路１１３、及び、この位置制御回路１１３から送られてきた駆動信号に、磁気ディスク１の偏心をキャンセルするためにデータ処理・制御回路１８から送られてきた加振信号を加算して新たな駆動信号を生成する偏心キャンセル加振制御回路１１４とを備えており、これらはデータ処理・制御回路１８により制御される。
【００３７】
データ処理・制御装置１８は、ＭＰＵ１８１と、メモリ１８２、インターフェース１８３とを備えており、ディスプレイ１８４及びキーボード１８５と接続されている。そしてメモリ１８２には、サーボ信号設定プログラム１８２ａ、ヘッドアクセスプログラム１８２ｂ、データ読み出し/書込み制御プログラム１８２ｃなどが記憶されている。
【００３８】
ＣＰＵ１８１は、ピエゾステージ４と微動アクチュエータ７とを制御して、書込み用インダクティブヘッド９Ｂにより磁気ディスク１の各トラック上にサーボ信号を書き込む。
【００３９】
上記した構成において、先ず、サーボパターン信号は、テストデータ・サーボパターン信号発生回路１６で作成されてデータ書き込み回路１３から書込み用インダクティブヘッド９Ｂに出力され、この書込み用インダクティブヘッド９Ｂにより磁気ディスク1に書き込まれる。そして、この書き込まれたサーボ信号は、読み出し用ＭＲヘッド９Ａで検出されて、サーボ制御回路１１を介してデータ処理・制御回路１８で処理される。
【００４０】
磁気ディスク１には、図３に示すように、円周方向を複数のセクタに分割され、各セクタにはサーボ領域３０１と磁気ディスク検査装置で検査対象とする検査領域３０２（データ領域）とが形成される。
【００４１】
このサーボ領域３０１に書き込まれるサーボ信号は、図４Ａに示すように、基準トラックＴＲの中心線Ｃｏを中心として、サーボ信号ＡからＷ/３トラック幅（ただし、Ｗはリードトラック幅）の分だけ下方にずれた位置にサーボ信号Ｂが、更にＷ/３トラック幅分ずれた位置にサーボ信号Ｃが、更にＷ/３トラック幅分ずれた位置にサーボ信号Ｄが、更にＷ/３トラック幅分ずれた位置にサーボ信号Ｅが、更にＷ/３トラック幅分ずれた位置にサーボ信号Ｆが、それぞれ設けられる。すなわち、合計６か所にサーボ信号Ａ〜Ｆが各トラックに対応して設けられている。
【００４２】
その結果、サーボ信号Ａ〜Ｆは、それぞれ２Ｗ/３幅分ずつ半径方向に重なり、トラックの方向には所定間隔離れて形成されている。
【００４３】
読み出し用ＭＲヘッド９Ａにより磁気ディスク１から検出された信号は、読み出しアンプ６ａで増幅されてサーボ信号分析回路１１１に入力する。サーボ信号分析回路１１１では、読み出しアンプ６ａから入力した信号をサーボ信号Ａ〜Ｆに分離して、図４Ｂに示すように、電圧信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅ，Ｖｆを出力する。図４Ｂに示した波形の例は，読み出し用ＭＲヘッド９Ａの中心が基準トラックＴＲの中心線Ｃｏと重なっている場合を示している。一方、読み出し用ＭＲヘッド９Ａの中心がトラックＴＲの中心線Ｃｏとずれている場合には、図４Ｃに示すように、その位置固有の電圧信号Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ，Ｖｅ，Ｖｆの振幅関係になる。このサーボ信号分析回路１１１から出力された信号は、ポジション復調回路１１２に入力される。
【００４４】
ポジション復調回路１１２では、サーボ信号分析回路１１１から入力した信号に基づいて、読み出し用ＭＲヘッド９Ａの中心の磁気ディスクに形成されたデータトラックＴＲの中心線Ｃｏからの位置ずれ量として、次式で表わされるポジション信号を生成する。
ＰＯＳ（Ｕ）＝（Ｖａ−Ｖｄ）/（Ｖａ＋Ｖｄ）
ＰＯＳ（Ｖ）＝（Ｖｂ−Ｖｅ）/（Ｖｂ＋Ｖｄ）
ＰＯＳ（Ｗ）＝（Ｖｃ−Ｖｆ）/（Ｖｃ＋Ｖｆ）
位置制御回路１１３は、ポジション復調回路１１２で生成した上記３つのポジション信号のピーク位置に応じて磁気ヘッド９の読み出し用ＭＲヘッド９Ａの中心の位置をトラックＴＲの中心線Ｃｏに戻す所定のレベルの駆動信号を出力する。この位置制御回路１１３から出力された駆動信号は、偏心キャンセル加振制御回路１１４に入力する。
【００４５】
偏心キャンセル加振制御回路１１４は、位置制御回路１１３から送られてきた駆動信号に、磁気ディスク１の偏心をキャンセルするためにデータ処理・制御回路１８から送られてきた加振信号を加算して新たな駆動信号を生成する。この生成された新たな駆動信号は微動アクチュエータ７に印加され、磁気ヘッド９の磁気ディスク１上の位置が調整される。これにより、スピンドル２に磁気ディスク１を装着時に偏心が存在しても、偏心をキャンセルするように磁気ヘッド９の位置を補正しながら磁気ヘッドを磁気ディスクのデータトラックＴＲの中心線Ｃｏからのずれがないオントラックの状態に保つことができ、セクターサーボ方式を適用した検査が可能になる。
【００４６】
ここで、磁気ディスクのリードライト検査中に磁気ヘッド９の発熱や磁気ディスク１の熱膨張などの変動要因により磁気ヘッド９と磁気ディスク１に形成されたサーボトラックのずれ量が大きくなると、磁気ディスク１の１回転内における微動アクチュエータ７の移動量（振幅）も大きくなる。この微動アクチュエータ７の移動量が、微動アクチュエータ７の動作範囲の限界に達してしまうと、安定したサーボ制御ができなくなってしまう。
【００４７】
この対策として、微動アクチュエータ７の移動量が、微動アクチュエータ７の動作範囲の限界に達したときに、ピエゾステージ４を駆動して磁気ヘッド９の位置を変化させ、磁気ディスク１の１回転内における微動アクチュエータ７の移動量を微動アクチュエータ７の動作範囲に抑えるように制御する方法が考えられる。しかし、微動アクチュエータ７が動作範囲の限界に達したときにピエゾステージ４を駆動する方式では、ピエゾステージ４で駆動する距離が大きくなって、ピエゾステージ４の移動・停止により発生する振動が磁気ヘッド９によるサーボトラックへの追随の性能が低下してしまう恐れがある。
【００４８】
そこで、本実施例においては、予め微動アクチュエータ７の制御電圧の許容範囲（微動アクチュエータ７の動作範囲の限界に達する電圧よりも小さい電圧）を設定しておき、磁気ディスク１の１回転内において微動アクチュエータ７を駆動した電圧（制御電圧）の平均を求め、この平均電圧が予め設定した許容範囲を超えたときに、ドリフト解除指令回路１２を介してヘッドアクセス制御回路１５へ指令してピエゾステージ４を駆動して微動アクチュエータ７の制御電圧が許容範囲内に収まるようにした。
【００４９】
このようにピエゾステージ４の駆動を微動アクチュエータ７が動作範囲の限界に達するまえに実行することにより、毎回のピエゾステージ４の移動量を小さくすることができ、ピエゾステージ４の移動・停止に伴って発生する振動の振幅を小さくして磁気ヘッド９によるサーボトラックへの追随の性能の低下を引き起こさない程度にまで低減することが可能になる。
【００５０】
特に、微動アクチュエータ７の制御電圧の許容範囲を、ピエゾステージ４を駆動するピエゾ素子（図示せず）の最小送り単位程度に設定することにより、微動アクチュエータ７の制御電圧の許容範囲に達したときのピエゾステージ４の移動量をピエゾステージ４の送り量の最小単位となるので、ピエゾステージ４の移動・停止に伴って発生する振動の振幅を極小とすることができて振動の影響を少なくすることができるので、高速で高精度な検査が可能となる。
【００５１】
これにより、セクタサーボ方式によるリード・ライト試験時に、熱ドリフトが発生しても、高精度な検査を高速に行うことが可能になった。
【００５２】
本実施例における磁気ディスクのリードライト試験の処理の流れを図５Ａに示す。  
まず、検査対象の磁気ディスクをスピンドル２に装着する（Ｓ５０１）。つぎに、スピンドルモータ駆動回路１７で図示していないスピンドルモータを回転駆動して、スピンドル２に装着された磁気ディスク１を所定の回転速度で回転させる（Ｓ５０２）。磁気ディスク１が回転している状態で、ヘッドアクセス制御回路１５でＸ軸粗動ステージ３ａとＹ軸粗動ステージ３ｂ、及びピエゾステージ４を駆動して磁気ヘッド９を磁気ディスクの所定のサーボトラック位置にアクセスさせる（Ｓ５０３）。次に、磁気ヘッド９の読み出し用ＭＲヘッド９Ａで磁気ディスク１の上のサーボトラックに記録された情報を読み取って、その情報をデータ読み出し回路１４を経由してデータ処理・制御回路１８で処理し、この処理した結果受けてサーボ制御回路１１が微動アクチュエータ７を制御して読み出し用ＭＲヘッド９Ａの中心がサーボトラックの中心線Ｃｏに位置するように制御する。このとき、データ処理・制御回路１８では磁気ディスク１周（１回転）する間の制御電圧の波形をスピンドル２に装着された磁気ディスク１の偏心データとして記憶する（Ｓ５０４）。
【００５３】
次に、読み出し用ＭＲヘッド９Ａの中心がサーボトラックの中心線Ｃｏに位置するようにサーボ制御回路１１で微動アクチュエータ７を制御しながらリード・ライト試験を実行し（Ｓ５０５）、所望の領域についてリード・ライト試験が終了したら（Ｓ５０６）、磁気ディスクをスピンドルから取り外して（Ｓ５０７）、検査を終了する。
【００５４】
次に、Ｓ５０５のサーボ制御回路１１で微動アクチュエータ７を制御しながら、リード・ライト試験を実行するステップの詳細なフローを図５Ｂを用いて説明する。
【００５５】
Ｓ５０４で記憶した磁気ディスク１周（１回転）する間の制御電圧の波形をスピンドル２に装着された磁気ディスク１の偏心データを用いて、サーボ制御回路１１で微動アクチュエータ７を制御して磁気ディスク１の偏心量をキャンセルするように、磁気ヘッド９の位置を制御しながら読み出し用ＭＲヘッド９Ａで磁気ディスク１に形成されたサーボトラックを検出した信号をデータ読み出し回路１４を経由してデータ処理・制御回路１８で処理して、磁気ヘッド９の読み出し用ＭＲヘッド９Ａのサーボトラックの中心線Ｃｏに対するずれ量を検出し（Ｓ５１１）、この検出したずれ量に基づいて微動アクチュエータ７を駆動して（Ｓ５１２）、微動アクチュエータ７の制御電圧の磁気ディスク１周分のデータの平均値を算出する（Ｓ５１３）。次に、この算出した磁気ディスク１周分のデータの平均値が予め設定しておいた許容範囲内にあるかをチェックし（Ｓ５１４）、許容範囲内であったならば磁気ディスク１のデータ領域に対してリード・ライト試験を実行し（Ｓ５１５）、所定の領域について試験が終了したら（Ｓ５１６：Ｓ５０６に相当）検査は終了する。
【００５６】
一方、算出した磁気ディスク１周分のデータの平均値が予め設定しておいた許容範囲から外れていた場合（Ｓ５１４でＮＯの場合）には、ドリフト解除指令回路１２からのドリフト解除指令信号をＯＮにして（Ｓ５１７）、ヘッドアクセス制御回路１５からの制御信号によりピエゾステージ４を１ピッチ分駆動し（Ｓ５１８）、その状態での微動アクチュエータ７の制御電圧の磁気ディスク１周分のデータの平均値を算出する（Ｓ５１９）。次に、この算出した磁気ディスク１周分のデータの平均値が予め設定しておいた許容範囲内にあるかをチェックし（Ｓ５２０）、許容範囲内であったならばドリフト解除指令回路１２からのドリフト解除指令信号をＯＦＦにして（Ｓ５２１）、Ｓ５１１からのステップを実行する。
【００５７】
また、Ｓ５１６において試験が終了していないと判定された場合（Ｓ５１６でＮＯの場合）には、ドリフト解除指令回路１２からのドリフト解除指令信号をＯＮにして（Ｓ５２２）、ヘッドアクセス制御回路１５からの制御信号によりピエゾステージ４を駆動して磁気ヘッド９を次の検査対象の目標位置へ移動させ（Ｓ５２３）、ドリフト解除指令回路１２からのドリフト解除指令信号をＯＦＦにして（Ｓ５２４）、Ｓ５１１からのステップを実行する。
【００５８】
ここで、Ｓ５１２の微動アクチュエータ７を駆動するステップにおいて、サーボ制御回路１１から微動アクチュエータ７に印加される駆動信号には、Ｓ５０４で記憶した微動アクチュエータ７の磁気ディスク１周分の制御電圧波形がオフセットとして加算されて、磁気ディスク１の偏心量がキャンセルされる。
【００５９】
以上に説明したように、本実施例によれば、サーボトラックからの磁気ヘッドの位置ずれを修正するときの振動の影響を少なくすることができるので、セクタサーボ方式によるリード・ライト試験時に、熱ドリフトが発生しても、高精度な検査を高速に行うことが可能になった。
【００６０】
なお、上記した実施例においては、同じ磁気ヘッドを用いて磁気ディスクを順次交換しながら検査する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、磁気ヘッドを検査する場合にも用いることができる。即ち、同じ磁気ディスクを用いて磁気ヘッド９を取り付けたカートリッジ６を順次交換しながら、予め磁気ディスクに書き込まれたサーボトラック信号を検出してリード・ライト試験を行うこともできる。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
１…磁気ディスク    ２…スピンドル    ３ａ…Ｘ軸粗動ステージ    ３ｂ…Ｙ軸粗動ステージ    ４…ピエゾステージ    ５…カートリッジ取付ベース    ６…カートリッジ    ７…微動アクチュエータ    ９…磁気ヘッド    １０…磁気リードライト検査装置    １１…サーボ制御回路    １２…ドリフト解除指令回路    １３…データ書き込み回路    １４…データ読み出し回路    １５…ヘッドアクセス制御回路    １６…テストデータ・サーボパターン信号発生回路    １７…スピンドルモータ駆動回路    １８…データ処理・制御回路    ２０…検査用キャリッジ    ３０…電気回路部    １１１…サーボ信号分析回路    １１２…ポジション復調回路    １１３…位置制御回路    １１４…偏心キャンセル加振制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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