(57)【要約】    【課題】  ヘッド／スライダの挙動を観測するヘッド／スライダ観測装置を提供する。    【解決手段】    試験ディスク１０７は赤外線を透過する材料で製作されている。ヘッド・アーム１０１は、試験ディスクの一方の面にヘッド／スライダの空気軸受面が対向するようにヘッド・ジンバル・アセンブリ４１を支持する。受光部は空気軸受面から放射され試験ディスクの他方の面を通過した赤外線エネルギーを受光して電気信号に変換する。画像制御部１１１は受光部から受け取った電気信号を処理して表示データを生成する。画像表示部は、画像制御部が生成した表示データを表示する。この結果、ＡＢＳと試験ディスクとの干渉を二次元の温度分布として可視化することができる。【選択図】      図３
2007012144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転円板形記憶装置に使用するヘッド支持機構に取り付けられたヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測するヘッド／スライダ観測装置であって、
回転可能に支持され赤外線を透過する試験ディスクと、
前記試験ディスクの一方の面に前記ヘッド／スライダの空気軸受面が対向するように前記ヘッド支持機構を支持するヘッド・アームと、
前記空気軸受面から放射され前記試験ディスクの他方の面を通過した赤外線エネルギーを受光して電気信号に変換する受光部と、
前記受光部が変換した電気信号を温度分布として表示する画像表示部と
を有するヘッド／スライダ観測装置。
【請求項２】
前記試験ディスクは、石英ガラス又はサファイアで形成されており前記回転円板形記憶装置に組み込まれるディスクと厚さ及び面粗度が等しい請求項１記載のヘッド／スライダ観測装置。
【請求項３】
前記温度分布が、前記空気軸受面全体の二次元の温度分布である請求項１記載のヘッド／スライダ観測装置。
【請求項４】
前記ヘッド支持機構のリフト・タブが滑走する斜面を備えたランプを有する請求項１記載のヘッド／スライダ観測装置。
【請求項５】
前記ヘッド・アームの回動動作を制限するストッパを備えた請求項１記載のヘッド／スライダ観測装置。
【請求項６】
回転円板形記憶装置に使用するヘッド支持機構に取り付けられたヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測するヘッド／スライダ観測装置であって、
赤外線を透過する試験ディスクと前記ヘッド支持機構とを含む試験用記憶装置を支持するドライブ支持部と、
前記ヘッド／スライダの空気軸受面から放射された赤外線エネルギーを受光して電気信号に変換する受光部と、
前記受光部が変換した電気信号を二次元の温度分布として表示する画像表示部と
を有するヘッド／スライダ観測装置。
【請求項７】
前記試験用記憶装置のベース・カバーの少なくとも一部が、前記赤外線エネルギーが通過する材料で形成されている請求項６記載のヘッド／スライダ観測装置。
【請求項８】
回転円板形記憶装置に使用するヘッド支持機構に取り付けられたヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測する観測方法であって、
赤外線を透過する試験ディスクを回転させるステップと、
前記回転する試験ディスク上で前記ヘッド／スライダを浮上させるステップと、
前記ヘッド／スライダの空気軸受面から放射され前記試験ディスクを通過した赤外線エネルギーを検出するステップと、
前記検出した赤外線エネルギーを前記空気軸受面の二次元の温度分布として可視化するステップと
を有する観測方法。
【請求項９】
前記試験ディスクを回転させるステップが、前記回転円板形記憶装置のディスクを取り外して前記試験ディスクを装着するステップを含む請求項８記載の観測方法。
【請求項１０】
前記浮上させるステップが、前記ヘッド支持機構が取り付けられたアクチュエータ・アセンブリをクラッシュ・ストップに衝突させるステップを含み、前記赤外線エネルギーを検出するステップが前記衝突直後の位置にある前記ヘッド／スライダの空気軸受面から放射された赤外線エネルギーを検出するステップを含む請求項８記載の観測方法。
【請求項１１】
前記浮上させるステップが、前記ヘッド支持機構をランプから前記試験ディスクにロードさせるステップを含み、前記赤外線エネルギーを検出するステップが前記ロード直後の位置にある前記ヘッド／スライダの空気軸受面から放射された赤外線エネルギーを検出するステップを含む請求項８記載の観測方法。
【請求項１２】
前記浮上させるステップが、前記ヘッド／スライダを前記試験ディスク上で移動させるステップを含み、前記赤外線エネルギーを検出するステップが移動している前記ヘッド／スライダの空気軸受面から放射された赤外線エネルギーを検出するステップを含む請求項８記載の観測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置などの回転円板形記憶装置に使用するヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置では、磁気ディスクの表面にヘッド／スライダの空気軸受面（以下、ＡＢＳという。）が対向するように配置される。ＡＢＳは回転する磁気ディスクの表面に発生した気流から浮力を受けて表面から僅かの間隔を保って浮上する。近年、記録密度の向上に伴ってヘッド／スライダの浮上量は一層小さくなり、ＡＢＳと磁気ディスクの接触を防ぐためにヘッド／スライダに対する安定した浮上性能が強く要求されている。
【０００３】
ヘッド／スライダの浮上性能は、負圧および正圧を発生させて磁気ディスク上のいずれの位置でも安定した浮上性能を発揮させるためにＡＢＳに設けたテクスチャの形状、ヘッド／スライダがトラックの追従動作をするように形成されたヘッド・ジンバル・アセンブリ（以下、ＨＧＡという。）の性能、磁気ディスク内部の気流の状態、および磁気ディスク内部で発生する振動などの要因に依存する。周速の速い最外周トラック近辺の位置、周速の遅い最内周トラック近辺の位置、あるいはエラーが発生しやすい特定のトラック位置などにおいてヘッド／スライダが磁気ディスクと接触していないか、接触するとしたときにＡＢＳのどの位置で接触するか、接触時にはＡＢＳがどのような挙動を示すかなどを解析することは高性能の磁気ディスク装置を設計する上で重要である。さらに、ヘッド／スライダが特定の位置に停止している状態だけでなく、ランプからロードした直後、シーク動作中、またはアクチュエータ・アセンブリがクラッシュ・ストップに衝突したときなどのヘッド／スライダのダイナミックな挙動を観測することも重要である。
【０００４】
従来ヘッド／スライダと磁気ディスクの接触を観測するときには、アコースティック・エミッション（ＡＥ）を検出するＡＥセンサをＨＧＡに取り付けて行っていた。ＡＥセンサは、ヘッド／スライダが磁気ディスクに接触してスライダまたは磁気ディスク表面の固体が変形あるいは破壊するときに発生する音が放出する弾性波を検出する。ＡＥセンサを使用するとヘッド／スライダが磁気ディスクに接触したことは検出できるが、ＡＢＳのどの部位が接触したのか、さらには接触前後のヘッド／スライダの挙動までを知ることはできないため、その結果を磁気ディスク装置の設計に十分に反映させることができなかった。
【０００５】
ヘッド／スライダと磁気ディスクが接触するときは、ＡＢＳの接触部の浮上量がゼロまで低下していることになるので、ＡＢＳの全体に渡って浮上量を測定して接触状況を観測することも考えられる。特許文献１は、回転する透明なテスト・ディスク上でヘッドを浮上させ、スライダの複数の点に光を照射して干渉光を発生させることによりヘッドの挙動を解析する装置を開示する。特許文献２は、ビデオ・テープ・レコーダの回転ヘッドと磁気テープの摩擦熱を媒介とした現象を解明する赤外線放射温度計を開示する。
【特許文献１】特開平７−３１２０４９号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヘッドの浮上量を測定する方法の多くは特許文献１にあるように、透明なディスクを実際の磁気ディスクに見立ててその上でヘッド／スライダを浮上させ、透明ディスクを介してＡＢＳに光を照射したときの透明ディスクとＡＢＳ面からの反射光の干渉を観察するという光学的測定方法であった。しかし、このような光学的な方法で浮上量を測定する際には、ＡＢＳに対する入射光に対して反射光の位相が遅れるので浮上量の測定結果に誤差がでるため、ＡＢＳにおける浮上量の測定部位に対して装置を補正をしておく必要がある。
【０００７】
ところが、ＡＢＳは所定の面積を有しており、さらに複雑なレールやパッドが形成されているので、接触部位をあらかじめ想定して装置を補正しておくことは困難である。また、ＡＢＳとディスクが接触したあとは、ヘッド／スライダが不安定な挙動をして浮上量の測定部位が変化するため浮上量をダイナミックに検出することは困難でもある。さらに、最初にヘッド／スライダがディスクに接触したあとにＡＢＳの様々な部位が２回目、３回目と接触してゆくこともある。したがって、光学的な浮上量測定装置では、動的に変化するＡＢＳとディスクの接触状態を観察することは困難である。
【０００８】
ヘッド／スライダやＨＧＡの設計をする立場からは、ＡＢＳと磁気ディスクの接触という現象をＡＢＳと磁気ディスクが固体として影響し合う現象として捉えた方が的確である。各部位の浮上量を測定して浮上量がゼロになったとき固体間の相互影響が発生したとみなして観測することは理論的には可能かもしれないが、ＡＢＳの各部位の浮上量は常に変化しており、ＡＢＳの領域全体に渡って高い精度で固体間の相互影響に相当する浮上量を測定することは難しい。この点で、ＡＥセンサを用いる方法は固体間の相互影響を検出することに適応しているといえる。本明細書においては、固体間の相互影響という現象を観察することに対応させて、接触という用語に代えて干渉という用語を使用することにする。
【０００９】
接触は干渉に含まれる概念であるが、干渉は必ずしも物理的な接触に至らない場合も含むものとして使用する。たとえば、ＡＢＳがディスク表面に限りなく近づいたときに、物理的な接触をする直前にもヘッド／スライダがディスクから影響を受けて、温度が上昇したり、浮上時の姿勢が変化したりすると考えられるが、干渉はこのような現象も含んでいる。
【００１０】
特許文献２で開示するビデオ・テープ・レコーダにおける回転ヘッドの摩擦熱を測定する技術は、温度を接触式に代えて非接触式で測定するときに赤外線放射温度計を使用するというものである。赤外線放射エネルギーを測定して物体の温度を測定する方法は周知であるが、ヘッド／スライダとディスクの干渉を観察する装置には適用されていない。そこで、本発明の目的は回転円板形記憶装置に使用するヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測する観測装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、回転円板形記憶装置に使用するヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測する観測方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の原理は、ヘッド／スライダとディスクの干渉を熱として捉えてＡＢＳの温度分布を二次元的に可視化した点にある。干渉の強弱は発熱によるＡＢＳの温度上昇の程度として観測できるので、簡易にヘッド／スライダとディスクの干渉やそれに伴うヘッド／スライダの挙動を観測できる。
【００１２】
本発明の第１の態様は、回転円板形記憶装置に使用するヘッド支持機構に取り付けられたヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測するヘッド／スライダ観測装置であって、回転可能に支持され赤外線を透過する試験ディスクと、前記試験ディスクの一方の面に前記ヘッド／スライダの空気軸受面が対向するように前記ヘッド支持機構を支持するヘッド・アームと、前記空気軸受面から放射され前記試験ディスクの他方の面を通過した赤外線エネルギーを受光して電気信号に変換する受光部と、前記受光部が変換した電気信号を温度分布として表示する画像表示部とを有するヘッド／スライダ観測装置を提供する。
【００１３】
ヘッド支持機構は磁気ディスク装置では一般にＨＧＡといわれているが、その呼称や構造は特に限定的ではなく、回転円板形記憶装置に組み込まれたときに、ヘッド／スライダを支持してディスク上を移動する構造のものであればよい。試験ディスクは、石英ガラスまたはサファイアで形成し、回転円板形記憶装置に組み込まれるディスクと厚さおよび面粗度を等しくすることで、回転円板形記憶装置において発生する浮上時の現象を擬似的に再現することができる。温度分布は、ＡＢＳの二次元の温度分布にすることで、ＡＢＳのいずれの部位が試験ディスクと干渉しても干渉の程度を詳細に観測することができる。また、観測装置はランプを備えることで、ロード時のヘッド／スライダの挙動を観測することができる。観測装置は、ヘッド・アームの回動動作を制限するストッパを備えることで、ヘッド・アームがストッパに衝突したときのヘッド／スライダの挙動を観測することができる。また、観測装置は、回転円板形記憶装置のディスクを試験ディスクと交換して回転円板形記憶装置に組み込まれた状態でヘッド／スライダと試験ディスクの干渉を観測することができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、回転円板形記憶装置に使用するヘッド支持機構に取り付けられたヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測する観測方法であって、赤外線を透過する試験ディスクを回転させるステップと、前記回転する試験ディスク上で前記ヘッド／スライダを浮上させるステップと、前記ヘッド／スライダの空気軸受面から放射され前記試験ディスクを通過した赤外線エネルギーを検出するステップと、前記検出した赤外線エネルギーを前記空気軸受面の二次元の温度分布として可視化するステップとを有する観測方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、回転円板形記憶装置に使用するヘッド／スライダとディスクの干渉を観測する観測装置を提供することができた。さらに本発明により、回転円板形記憶装置に使用するヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測する観測方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［ＨＧＡ］
次に本発明の実施の形態について磁気ディスク装置を例にして説明する。図面全体をとおして同一構成要素には同一参照番号を付すことにする。図１は、観測の対象となるＨＧＡを搭載する磁気ディスク装置の構成を示す平面図である。図２はＨＧＡの全体構成を示す斜視図である。磁気ディスク装置１０は、図１に示すように、ベース１２に磁気ディスク１３と、ヘッド・スタック・アセンブリ１４が設けられた周知の構造である。磁気ディスク１３は、ベース１２に設けられたスピンドル・モータ（図示せず）のロータ部にクランプ止めされており、スピンドル軸１７を中心にして回転駆動するように構成されている。
【００１７】
ヘッド・スタック・アセンブリ１４は、ＨＧＡ４１とアクチュエータ・アセンブリ４２とで構成されている。ＨＧＡ４１は、たとえば図２に示すようにヘッド／スライダ５２、ベース・プレート４３、ロード・ビーム４４、ヒンジ４５、およびフレキシャ４６によって主要部が構成されている。図２ではヘッド／スライダ５２のＡＢＳ５２ａが上向きになって示されている。ベース・プレート４３には開口部４３ａが形成され、この開口部４３ａを利用してベース・プレート４３の裏側に固定されたマウント・プレートをスウェージング加工することにより、ＨＧＡ４１をアクチュエータ・アセンブリ４２のアクチュエータ・アームに固定する。ＨＧＡ４１の先端部には、ランプと１９と係合してヘッド／スライダの退避のためにロード／アンロード方式を実現するリフト・タブ４７が形成されている。
【００１８】
アクチュエータ・アセンブリ４２は、ＨＧＡ４１を支持するアクチュエータ・アーム、ピボット軸１８となるピボット・アセンブリを固定するハウジング部分およびボイス・コイル（図示せず。）を保持したコイル・サポート（図示せず。）で構成され、ＨＧＡ４１を、ピボット軸１８を中心にして矢印Ａまたは矢印Ｂ方向に回動させる。図１において、磁気ディスク１３は上側と下側にそれぞれ記録面が設けられている。２つの記録面に対してＡＢＳ５２ａがそれぞれ記録面に対向するように２本のＨＧＡ４１がアクチュエータ・アセンブリ４２に取り付けられる。完成した磁気ディスク装置では、ベース１２にベース・カバー（図示せず。）で蓋がされ、内部に清浄な空気環境が維持される。
【００１９】
［ヘッド／スライダ観測装置］
図３に本発明の実施の形態にかかるヘッド／スライダ観測装置を示す。図３（Ａ）は、ヘッド／スライダ観測装置１００の概略を示す全体ブロック図で、図３（Ｂ）は赤外線エネルギーを可視化する機構の概略ブロック図である。ヘッド／スライダ５２は、磁気ディスク装置に実際に組み込まれるＨＧＡ４１の一部としてＡＢＳが試験ディスク１０７の下側表面に対向して上向きになるように配置されている。ＨＧＡ４１はヘッド・アーム１０１に固定され、ヘッド・アーム１０１は回動機構１０３で回動可能に支持されている。ヘッド・アーム１０１および回動機構１０３は、ＨＧＡ４１を回動可能に支持する点で、磁気ディスク装置１０のアクチュエータ・アセンブリ４２に相当するといえる。
【００２０】
ヘッド・アーム１０１は回動機構１０３により回動動作をするとき、ストッパ１１８により回動範囲が制約される。ストッパ１１８は、磁気ディスク装置のクラッシュ・ストップに相当し、回動するヘッド・アーム１０１を衝突させて、アクチュエータ・アセンブリがクラッシュ・ストップに衝突したときのヘッド／スライダの挙動を擬似的に再現する。試験ディスク１０７は、赤外線に対して高い透過性を備えることが望ましく、本実施の形態では石英を材料とするガラスやサファイアを使用して製作する。ヘッド／スライダとディスクとの干渉を観測するには、磁気ディスク装置において当該ヘッド／スライダと実際に組み合わせられる磁気ディスク（以下、実機ディスクという。）を使用することが最良であるが、実機ディスクは磁性層が形成されていることもあり赤外線を十分に透過しないので試験ディスク１０７で代用している。
【００２１】
したがって、試験ディスク１０７は、ヘッド／スライダの浮上特性に対して実機ディスクと同等の作用をすることが望ましいため、試験ディスク１０７の厚さと表面の面粗度は実機ディスクと同等になるように選定している。実機ディスクは、一般にガラスを基材にしている。よって、試験ディスクの厚さを実機ディスクと等しくなるようにすると、回転中のディスク表面のうねりや振動などの特性を実機ディスクとほぼ等しくすることができる。ディスク表面の面粗度は、面粗さ、平滑度、またはラフネスなどといわれ、日本工業規格で規定された定義を使用して決定する。
【００２２】
試験ディスク１０７は軸１０８に固定され、軸１０８は回転機構１０５によって実機ディスクと同じ速度で回転させられる。軸１０８は磁気ディスク装置１０のスピンドル軸に相当し、回転機構１０５は磁気ディスク装置１０のスピンドル・モータに相当する。ランプ１１７は磁気ディスク装置１０のランプ１９に相当する。ランプ１１７は、ＨＧＡ４１のリフト・タブ４７が傾斜面を滑走してヘッド／スライダ５２が退避する場所を提供し、ロード時のヘッド／スライダの挙動を擬似的に再現する。制御部１１５は、観測装置１００の全体の動作を制御する。
【００２３】
受光部１０９は、光学レンズ１１９と赤外線センサ１２１により構成されている。光学レンズ１１９は観測の対象となるヘッド／スライダ５２のＡＢＳ５２ａに向けられており、空気軸受面が放射した赤外線を赤外線センサ１２１に結像する。受光部１０９は制御部１１５で制御される図示しない駆動機構により駆動されてＡＢＳが被写界深度内に入るように高さが調整される。
【００２４】
赤外線センサ１２１は、光学レンズ１１９を通過した赤外線を受光する面にマトリクス状に配置された多数のセンサ素子で構成され、各センサ素子が、赤外線領域の光をアナログの電気信号に変換してＡＢＳの温度分布を二次元情報として提供する。アレイ状のセンサ素子の数は画像表示部１１３の画素数に相当し本実施の形態では２５６個×２５６個程度となっている。赤外線センサ１２１は量子型および熱型などから選択することができ特に限定する必要はないが、ヘッド／スライダ５２とディスクとの干渉を動的に観測するためには応答速度の速いものが望ましい。受光部１０９が生成したＡＢＳの温度分布に相当する電気信号は、画像制御部１１１に送られる。
【００２５】
画像制御部１１１は、Ａ／Ｄ変換器１２３、制御部１２５、画像処理部１２７、メモリ１２９により構成されている。Ａ／Ｄ変換器１２３は、センサ素子が生成したアナログの電気信号を量子化してディジタルの電気信号に変換する。制御部１２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどで構成されており、ディジタルの電気信号がＡＢＳの二次元温度分布を正確に表すように補正演算をしたり、ＡＢＳのいずれかの場所が所定の温度を超えたときに、メモリ１２３を制御してその時刻の前後の所定の時間の画素データの記憶を保持したりする。
【００２６】
メモリ１２９は、ＦＩＦＯ（First In First Out）動作をしてそれまで記憶していた古い画素データから順番に新しい画素データに置き換えることで、常に所定のタイム・ウインドウの範囲の画素データを記憶する。メモリ１２９は、ｔ秒分の画素データを記憶することができ、制御部１２５から指示がない限り古い画素データを捨てて新しい画素データを記憶していく。制御部１２５から指示があると、指示があった時刻からｔ１時間（ｔ１＜ｔ）経過するまで古い画素データを新しい画素データに置き換え、指示があった時刻を挟んだｔ秒分の画素データの記憶を維持する。画像処理部１２７は、制御部１２５で補正された画素データを画像表示部１１３に表示する画像データに変換する。画像処理部１２７は、ＡＢＳの二次元温度分布をたとえば２５６階調の色で表示するように表示データを生成する。
【００２７】
［ヘッド／スライダの挙動を観測する方法］
つぎにヘッド／スライダ観測装置１００を使用してヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉を観測する方法を、図４を参照して説明する。ブロック２０１では、試験ディスク１０７とＨＧＡ４１を観測装置１００にセットする。ＨＧＡ４１は、試験ディスク１０７との垂直方向の間隔が磁気ディスク装置における間隔と等しくなるようにヘッド・アーム１０１に取り付けられる。取り付けは、磁気ディスク装置１０のアクチュエータ・アームへの取り付けと同様に、ＨＧＡ４１の開口部４３ａをスウェージング加工して行う。
【００２８】
試験ディスク１０７は赤外線を透過する材料で形成され、かつ、厚さおよび材質は実機ディスクと面粗度、うねり、および振動が同等になるように選択される。たとえば、実機ディスクの基板がガラスで形成されているときは、試験ディスク１０７を同じ厚さの石英ガラスで製作する。また、ヘッド／スライダの浮上特性に影響を与える試験ディスク１０７の面粗度は、実機ディスクと同等になるように試験ディスク１０７に表面処理が施される。
【００２９】
ブロック２０３では、制御部１１５が試験ディスク１０７を実機ディスクと同じ速度で回転させてヘッド／スライダ５２をその上で浮上させる。ヘッド／スライダ５２は磁気ディスク装置に組み込まれるときの条件とほぼ同じ条件で試験ディスク上を浮上する。ブロック２０５では、ヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉をフォローイング動作中に観測するかシーク動作中に観測するかを決める。フォローイング動作中に観測する場合は、ブロック２０７で周速の速い最外周トラック、周速の遅い最内周トラック、再生エラーの発生しやすいトラックなどのヘッド／スライダの挙動解析をする必要のあるトラックに相当する試験ディスクの位置に制御部１１５が回動機構１０３を制御してヘッド／スライダ５２を位置づける。試験ディスク１０７にはサーボ・データが書き込まれていないので、ヘッド／スライダ５２の位置決めには図示しない位置決め機構を使用する。試験ディスク１０７の面方向における受光部１０９の位置は、差分を計算してＡＢＳの温度変化を観察する場合には、一定位置に固定しておくことが望ましい。
【００３０】
シーク動作中の挙動を解析するときは、ブロック２０９でヘッド／スライダ５２にシーク動作をさせ、シーク動作中もヘッド／スライダ５２のＡＢＳが光学レンズ１１９の被写界深度内に入るように制御部１１５が受光部１０９の高さを制御する。磁気ディスク装置におけるシーク動作は、磁気ヘッドがトラック情報を再生しながら目標トラックに移動する動作であり、サーボ・データの記録されていない試験ディスク上をヘッド／スライダが移動することとは意味が異なる。ここでのシーク動作とは、試験ディスク上を浮上しているヘッド／スライダ５２が回動機構１０３により移動させられる状態を意味しているものとする。
【００３１】
さらに、ランプ１１７から試験ディスク１０７にロードしたときのヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉を観測するときは、制御部１１５は回動機構１０３を制御して、リフト・タブ４７を使ってヘッド／スライダをランプ１１７に退避させ、つぎに、試験ディスク１０７上にロードさせそのときにＡＢＳから放射される赤外線エネルギーを二次元的に可視化する。また、ストッパ１１８にヘッド・アームが衝突したときのヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉を観測するときは、制御部１１５は回動機構１０３を制御してヘッド・アーム１０１をストッパ１１８に衝突させ、そのときにＡＢＳから放射される赤外線エネルギーを二次元的に可視化する。
【００３２】
ブロック２１１では、画像制御部１１１は、受光部１０９が検出した赤外線エネルギーからＡＢＳの温度分布を示す表示データを生成して画像表示部１１３に表示させる。画像制御部１１１は、メモリ１２９にＦＩＦＯ動作で所定時間の最新の画像データを記憶している。さらに画像制御部１１１の制御部１２５は、ブロック２１３でＡＢＳの二次元温度分布の中で所定の温度値を超えた温度上昇領域がないかをモニタする。所定の温度値は、ヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７に干渉が発生したときの摩擦熱によるＡＢＳの温度上昇値として実験して設定する。
【００３３】
温度上昇領域がなければブロック２１７で観測を停止し、温度上昇領域があればブロック２１５で所定時間を経過するまで観測してブロック２１７で観測を停止する。所定時間は、メモリ１２９の容量で決めることができる。すなわち、温度上昇領域が発生した時刻では、ヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７が干渉していたと考えられ、その時刻の前後におけるＡＢＳの温度分布を示す画像を得ることにより、ヘッド／スライダ５２の干渉前後の挙動を正確に解析することができる。メモリに代えて大容量の磁気ディスク装置を設けることで観測中の画像データをすべて記憶させておくこともできる。
【００３４】
本実施の形態にかかるヘッド／スライダ観測装置１００は、ヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉を摩擦熱により生じたＡＢＳの温度分布として画像表示部１１３で二次元に可視化している。ＡＢＳが試験ディスク１０７の表面に近づくと、試験ディスク１０７とＡＢＳとの間を流れる空気流とＡＢＳとの間で摩擦熱が発生する。また、ＡＢＳが試験ディスク１０７の表面に接触するとＡＢＳと試験ディスク１０７との間で摩擦熱が発生する。よって、ＡＢＳが試験ディスク１０７と干渉するとＡＢＳに摩擦熱が発生し、さらにＡＢＳと試験ディスク１０７との間を流れる空気流および試験ディスク１０７またはそのいずれか一方にも摩擦熱が発生して、それぞれ赤外線エネルギーを放射する。しかし、赤外線センサ１２１のセンサ素子は、赤外線透過率の高い試験ディスク１０７および試験ディスク１０７とＡＢＳとの間の空気流が放射する赤外線は感知しないので、ＡＢＳからの放射エネルギーだけを受光する。ＡＢＳの一部で干渉が発生してその部分の温度が上昇すると温度が高い部位ほど濃い赤色で表示され、ＡＢＳと試験ディスクとの間隔が離れて温度が低くなっている部位ほど濃い青色で表示される。
【００３５】
このようなＡＢＳの温度分布を示す画像は、ＡＢＳとディスクとの干渉の程度を温度で間接的に表示していることになる。干渉発生前後の温度分布の画像を表示することで、ＡＢＳの姿勢がどのように変化して干渉が発生し、その後でどのような姿勢の変化を得て復元したかを明解に知ることができるので、ＨＧＡ４１の設計に有用な情報として利用することができる。ヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉は、ヘッド／スライダ５２が試験ディスク１０７から受ける物理的な影響の強弱として知ることができれば最も観測の目的に合致する。摩擦熱による発生熱量は、干渉の強弱に最もよく対応して発生するので、浮上量を測定するよりも利用価値の高い情報を得ることができる。
【００３６】
以上の実施の形態では、ＨＧＡ４１を試験ディスク１０７と組み合わせてヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉を観測した。本実施の形態では、試験ディスク１０７を実機ディスクに相当するよう選定することで、磁気ディスク装置で発生する現象をヘッド／スライダ観測装置１００でも再現できるようにしている。この種の観測で望ましいのは、観測時にできるだけ磁気ディスク装置と同じ条件でヘッド／スライダ５２を浮上させることである。
【００３７】
本発明の他の実施の形態では、ＨＧＡ４１が磁気ディスク装置に組み込まれた状態でヘッド／スライダ５２と試験ディスク１０７との干渉を観測する。図１に示した磁気ディスク装置１０の磁気ディスク１３を取り外して同一厚さおよび同一形状の試験ディスク１０７を装着して試験用記憶装置を組み立てる。そして試験ディスク１０７の上側の面に対応するＨＧＡを取り外し、下側の面に対応するＨＧＡを観測対象として残す。ヘッド／スライダ観測装置は、試験用記憶装置を支持するドライブ支持部、受光部１０９、画像制御部１１１、画像表示部１１３、および制御部１１５で構成する。制御部１１５は磁気ディスク装置１０のインターフェース・カードに接続して、ボイス・コイル・モータやスピンドル・モータの動作を制御するようにしてもよい。
【００３８】
ヘッド／スライダ５２の挙動は、試験用記憶装置の内部に発生する気流、およびボイス・コイル・モータやスピンドル・モータの動作などに起因する振動などの影響を受けるので、できるだけ実際の磁気ディスク装置に近い状態で観測したほうが精度の高い観測ができる。ベース１２を覆うベース・カバーにおいてヘッド／スライダ５２が放射した赤外線が通る位置を赤外線透過材料で形成すれば、内部の気流状態を実際の磁気ディスク装置と同一にすることができ、かつベース・カバーを開放して観測する場合には必要となるクリーンルームを利用する必要もないので都合がよい。
【００３９】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】磁気ディスク装置の平面図である。
【図２】ＨＧＡの斜視図である。
【図３】ヘッド／スライダ観測装置の概略ブロック図である。
【図４】ヘッド／スライダの挙動を観測する方法を説明するフローチャートである
【符号の説明】
【００４１】
１０１  ヘッド・アーム
１０３  回動機構
１０５  回転機構
１０７  試験ディスク
１１５  制御部
１１７  ランプ
１１８  ストッパ
【図１】
2007012144.tif 000003
【図２】
2007012144.tif 000004
【図３】
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【図４】
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