JPH0724149B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。