JPS6183903A - 磁気デイスクの表面形状測定方式 - Google Patents
磁気デイスクの表面形状測定方式Info
- Publication number
- JPS6183903A JPS6183903A JP20531484A JP20531484A JPS6183903A JP S6183903 A JPS6183903 A JP S6183903A JP 20531484 A JP20531484 A JP 20531484A JP 20531484 A JP20531484 A JP 20531484A JP S6183903 A JPS6183903 A JP S6183903A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic disk
- frequency
- surface shape
- medium layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は磁気ディスクの表面形状１１１１１定方式に関
し、特に磁気ディスクの表面形状とヘッド追従性の関係
を測定するのに好適な磁気ディスクの表面形状測定方式
に関する。
し、特に磁気ディスクの表面形状とヘッド追従性の関係
を測定するのに好適な磁気ディスクの表面形状測定方式
に関する。
磁気ディスク装置は年々大容量高密度（ヒの傾向にあり
、電気特性確保のため磁気・＼ラドと磁気ディスクの浮
上間隙は増々狭小化の傾向にある。そのため ａｔ 、
２ヘツドを安定に浮−ヒさせ、磁気ヘッドと磁気ディス
クの接触による摺！！Ｐｌ事故、すなわちファイル破壊
を防ぐためには、磁気ディスク表面は可能な限り鏡面に
近い面粗さを有すること、および磁−（ヘッドの追従性
を悪化させないために。
、電気特性確保のため磁気・＼ラドと磁気ディスクの浮
上間隙は増々狭小化の傾向にある。そのため ａｔ 、
２ヘツドを安定に浮−ヒさせ、磁気ヘッドと磁気ディス
クの接触による摺！！Ｐｌ事故、すなわちファイル破壊
を防ぐためには、磁気ディスク表面は可能な限り鏡面に
近い面粗さを有すること、および磁−（ヘッドの追従性
を悪化させないために。
ディスク加速度（磁気ディスク表面の起伏を示す’Ｉ’
Ｉ Ｒ（ＴｏＬａｌ Ｔ ｎｄｉｃａｔ、ｅｄ Ｒ
ｕｎ−ｏｕｊ）曲線の変曲点のシャープさを意味する並
置方向の加速度）。
Ｉ Ｒ（ＴｏＬａｌ Ｔ ｎｄｉｃａｔ、ｅｄ Ｒ
ｕｎ−ｏｕｊ）曲線の変曲点のシャープさを意味する並
置方向の加速度）。
微小うねりが可能な限り小さいことが必要である。
したがって、磁気ディスクの表面形状を精度良＜ ｉ（
ｌ’ｌ定する技術が要求される。一般に、磁気ディスク
表面形状は、ダイヤモンド針を一定荷重で押付は磁気デ
ィスク面上をなぞる表面粗さ計を用いて測定されている
。しかし、表面粗さ計は磁気ディスク高速回転時に、６
Ｊ＆気ディスク表面形状が、磁気ヘッドと磁気ディスク
面の間に介在する空気膜に及ぼす動的変動（空気膜振動
等）を全く測定することかできない。また、高密度磁気
記録集成（対馬立部監修、１９８３年）の中の第５章３
節２吉井誠−「めっき磁気ディスクｊ５Ｆｉの精密加工
」と題する論文において述べられているように、ディス
ク加速度の測定は、静電容量方式による非接触変位計を
用いる方法が一般的であるが、これもセンサの周波数特
性に限界があり１０Ｋ Ｈｚ、程度以下の振動成分検出
に限られている。
ｌ’ｌ定する技術が要求される。一般に、磁気ディスク
表面形状は、ダイヤモンド針を一定荷重で押付は磁気デ
ィスク面上をなぞる表面粗さ計を用いて測定されている
。しかし、表面粗さ計は磁気ディスク高速回転時に、６
Ｊ＆気ディスク表面形状が、磁気ヘッドと磁気ディスク
面の間に介在する空気膜に及ぼす動的変動（空気膜振動
等）を全く測定することかできない。また、高密度磁気
記録集成（対馬立部監修、１９８３年）の中の第５章３
節２吉井誠−「めっき磁気ディスクｊ５Ｆｉの精密加工
」と題する論文において述べられているように、ディス
ク加速度の測定は、静電容量方式による非接触変位計を
用いる方法が一般的であるが、これもセンサの周波数特
性に限界があり１０Ｋ Ｈｚ、程度以下の振動成分検出
に限られている。
ところで、磁気ディスク基板には一般にＡＱ合金板が用
いられているが、特開昭５７−４７８５３号公報に示さ
れているように、精密加工されたＡ０合金板には周期０
、５ ｇ＋４ａ〜）ｍｍ、高さ０．１５μｍの微小う
ねりが存在することが知られている６微小うねりが存在
すると、ディスク高速回転により数１０ＫＨｚの空気膜
振動が発生し、このような高周波空気膜振動には磁気ヘ
ッドが追従できないため、ヘッド浮上性が不安定となる
危険性がある。これを防止するためには、磁気ディスク
表面の微小うねりによる空気膜振動を正確に測定し解析
することが必要であるが、この測定は、上記静電容量方
式による非接触変位計等では測定不能であった。
いられているが、特開昭５７−４７８５３号公報に示さ
れているように、精密加工されたＡ０合金板には周期０
、５ ｇ＋４ａ〜）ｍｍ、高さ０．１５μｍの微小う
ねりが存在することが知られている６微小うねりが存在
すると、ディスク高速回転により数１０ＫＨｚの空気膜
振動が発生し、このような高周波空気膜振動には磁気ヘ
ッドが追従できないため、ヘッド浮上性が不安定となる
危険性がある。これを防止するためには、磁気ディスク
表面の微小うねりによる空気膜振動を正確に測定し解析
することが必要であるが、この測定は、上記静電容量方
式による非接触変位計等では測定不能であった。
本発明の目的は、磁気ディスクの高速回転時に磁気ディ
スクの表面形状に起因して発生する高周波振動成分を精
度良く測定し、磁気ディスク表面形状と磁気ヘッド追従
性の関係を解明し得る磁気ディスクの表面形状測定方式
を提供することにある。
スクの表面形状に起因して発生する高周波振動成分を精
度良く測定し、磁気ディスク表面形状と磁気ヘッド追従
性の関係を解明し得る磁気ディスクの表面形状測定方式
を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の磁気ディスクの表面
形状測定方式は、情報を記録するための磁性媒体層を有
する磁気ディスクの表面形状測定において、前記磁性媒
体層の底部まで磁化し得る低周波で記録された情報の読
出し信号の変動分と、前記磁性媒体層の表面のみを磁化
する高周波で記録された情報の読出し信号の変動分とを
、周波数分析器にて比較することにより、磁気ディスク
の表面形状と磁気ヘッド追従性の関係を測定することに
特徴がある。
形状測定方式は、情報を記録するための磁性媒体層を有
する磁気ディスクの表面形状測定において、前記磁性媒
体層の底部まで磁化し得る低周波で記録された情報の読
出し信号の変動分と、前記磁性媒体層の表面のみを磁化
する高周波で記録された情報の読出し信号の変動分とを
、周波数分析器にて比較することにより、磁気ディスク
の表面形状と磁気ヘッド追従性の関係を測定することに
特徴がある。
以下１本発明の構成を実施例により詳細に説明する。
第１図は磁気ディスク組立体の断面図である。
第１図において、■は磁気ディスク、２は磁気へンＩ”
、３はへラドアーム、４はロードアーム。
、３はへラドアーム、４はロードアーム。
５はキャリッジ、６はベアリング、７はスピンドル、８
は電動機、９はベースである。
は電動機、９はベースである。
磁気ディスク１は、スピンドル７に取付けられ、電動機
８の駆動力により高速で回転する。また。
８の駆動力により高速で回転する。また。
磁気ヘッド２はロードアーム４を介してヘッドアーム３
に取付けられ、ヘッドアーム３はキャリッジ５に固定さ
れている。装置駆動時は、磁気ヘッド２は、ロートアー
ム４の押付荷重と磁気ディスクｌの回転により生ずる空
気ベアリングの浮上刃で平衡され、一定の浮上間隙で浮
上する。さらに。
に取付けられ、ヘッドアーム３はキャリッジ５に固定さ
れている。装置駆動時は、磁気ヘッド２は、ロートアー
ム４の押付荷重と磁気ディスクｌの回転により生ずる空
気ベアリングの浮上刃で平衡され、一定の浮上間隙で浮
上する。さらに。
キャリッジ５は、中央処理装置（図示者ｍｓ）の指令に
よりボイスコイルモータ（図示省略）の駆動力を受はベ
ース９上をベアリング６を介して移動し。
よりボイスコイルモータ（図示省略）の駆動力を受はベ
ース９上をベアリング６を介して移動し。
磁気ヘッド２を所望のトランクへ位置決めする。
第２図は、第１図における磁気ディスク■と磁気ヘッド
２の界面を示す断面図であり、２ａは磁気ヘッド２の電
磁変換部、２ｂは磁気ヘット２のヘッド巻線である。
２の界面を示す断面図であり、２ａは磁気ヘッド２の電
磁変換部、２ｂは磁気ヘット２のヘッド巻線である。
第２図に示すように、磁気ディスク１を構成する磁気デ
ィスク基板ｉｂ上には微小うねりが存在するため、磁性
媒体層１ａにも微小うねりが波及している。磁気ディス
クｌが高速で回転すると、磁性媒体層１ａの微小うねり
により磁気ディスクｌと磁気ヘッド２の間の空気膜は数
１０ Ｋ Ｈｚの高周波振動を発生する。磁気ヘッド２
はこのような高周波振動には追従することができないた
め。
ィスク基板ｉｂ上には微小うねりが存在するため、磁性
媒体層１ａにも微小うねりが波及している。磁気ディス
クｌが高速で回転すると、磁性媒体層１ａの微小うねり
により磁気ディスクｌと磁気ヘッド２の間の空気膜は数
１０ Ｋ Ｈｚの高周波振動を発生する。磁気ヘッド２
はこのような高周波振動には追従することができないた
め。
磁気ディスク１と磁気ヘッド２の７￥上間隙は、見かけ
上、微小うねりの山の部分ではｄｌと狭く。
上、微小うねりの山の部分ではｄｌと狭く。
微小うねりの谷の部分ではｄｌと広くなる。
第３図は本発明の一実施例による磁気ディスクの表面形
状の測定回路を示すブロックダイアグラムである。この
ｎｌ’ｌ定回路は、通常の磁気ディスク装置に装備され
るリード／ライト回路、および磁気ヘッド２をそのまま
利用し１周波数分析器１２を追加したものである。以下
、第２図、第３図を用いて説明する。
状の測定回路を示すブロックダイアグラムである。この
ｎｌ’ｌ定回路は、通常の磁気ディスク装置に装備され
るリード／ライト回路、および磁気ヘッド２をそのまま
利用し１周波数分析器１２を追加したものである。以下
、第２図、第３図を用いて説明する。
磁気ディスク１の表面形状測定は、次の要領で行う。
今、説明を簡単にするため、第２図に示した磁姓媒１本
層１ａの厚さｌｃは、微小うねりによらず一定であると
仮定する。
層１ａの厚さｌｃは、微小うねりによらず一定であると
仮定する。
まず、６ Ｍ Ｈｚ〜８ＭＨｚ以上の一定電圧、周波数
の信号を発信器１５により発生させ、磁気ヘット２のヘ
ット巻線２ｂおよび電磁変換部２ａを通して書込み、磁
性媒体層１ａを磁化させておく。
の信号を発信器１５により発生させ、磁気ヘット２のヘ
ット巻線２ｂおよび電磁変換部２ａを通して書込み、磁
性媒体層１ａを磁化させておく。
このように、書込み周波数が６ Ｍ Ｈｚ〜８ Ｍ Ｈ
ｚ以上と十分高い場合には１表皮効果により電磁変換部
２ｂに発生、する磁界は磁性媒体層１ｂの底部にまで達
しない。また、書込み周波数をＩ Ｍ Ｈｚ〜３ Ｍ
Ｈｚと低くした場合には、磁性媒体層ｔｂの底部まで磁
化することができる。
ｚ以上と十分高い場合には１表皮効果により電磁変換部
２ｂに発生、する磁界は磁性媒体層１ｂの底部にまで達
しない。また、書込み周波数をＩ Ｍ Ｈｚ〜３ Ｍ
Ｈｚと低くした場合には、磁性媒体層ｔｂの底部まで磁
化することができる。
次に、磁気・＼ノド２により読出しを行うと、電磁変換
部２ａに誘起された起電力は、ヘッド巻線２ｂを通じ前
置増幅器１０で増幅される。読出電圧は磁気ヘッド２の
浮上間隙と反比例の関係にあるから、前置増幅器１０の
出力電圧１０ａは、微小うねりの山の部分では高く、谷
の部分では低くなる。前置増幅器ＩＯで増幅された信号
は−ＡＧＣ回路１１に入力される。ＡＧＣ回路１１は第
４図に示すように、動作域Ｉ６の範囲では入力電圧の微
小変化に対して電圧利得が大きく変化する特性を持って
いるため、前置増幅器ＩＯの出力電圧１０ａの微小変動
が大きく増幅される。この微小変動の変動周波数は、磁
気ディスクｌと磁気ヘッド２の間の空気膜振動に、磁気
ヘット２が追従することができないため、数１０ Ｋ
Ｈｚの空気膜振動とほぼ等しい。
部２ａに誘起された起電力は、ヘッド巻線２ｂを通じ前
置増幅器１０で増幅される。読出電圧は磁気ヘッド２の
浮上間隙と反比例の関係にあるから、前置増幅器１０の
出力電圧１０ａは、微小うねりの山の部分では高く、谷
の部分では低くなる。前置増幅器ＩＯで増幅された信号
は−ＡＧＣ回路１１に入力される。ＡＧＣ回路１１は第
４図に示すように、動作域Ｉ６の範囲では入力電圧の微
小変化に対して電圧利得が大きく変化する特性を持って
いるため、前置増幅器ＩＯの出力電圧１０ａの微小変動
が大きく増幅される。この微小変動の変動周波数は、磁
気ディスクｌと磁気ヘッド２の間の空気膜振動に、磁気
ヘット２が追従することができないため、数１０ Ｋ
Ｈｚの空気膜振動とほぼ等しい。
周波数分析器１２は、低周波信号のみならず高周波信号
をも周波数スペクトラムとして分析し得るため、数１０
ＫＨｚの上記微小変動を測定することができる。
をも周波数スペクトラムとして分析し得るため、数１０
ＫＨｚの上記微小変動を測定することができる。
上記のように、書込み周波数が６ＭＨｚ〜８ＭＨｚ以上
と十分高い場合には、表皮効果により電磁変換部２ｂに
発生する磁界は、磁性媒体ＷＪｌｂの底部にまで達しな
いので、ＡＧＣ回路１１の出力１１．１の変動分は、磁
性媒体層１ａの表面形状、すなわち、微小うねりによる
磁気ヘッド２の浮上間隙の変化（磁気ヘッド２の追従性
）に対応することになる。
と十分高い場合には、表皮効果により電磁変換部２ｂに
発生する磁界は、磁性媒体ＷＪｌｂの底部にまで達しな
いので、ＡＧＣ回路１１の出力１１．１の変動分は、磁
性媒体層１ａの表面形状、すなわち、微小うねりによる
磁気ヘッド２の浮上間隙の変化（磁気ヘッド２の追従性
）に対応することになる。
一方、書込み周波数をｌ Ｍ Ｈｚ〜３ＭＨｚ以下と十
分低くした場合、？ｌ！磁変換部２ａに発生する磁界は
、磁性媒体層１ａの底部まで達するため。
分低くした場合、？ｌ！磁変換部２ａに発生する磁界は
、磁性媒体層１ａの底部まで達するため。
読出し電圧は磁性媒体層１ａの厚さ１ｃに比例する。し
たがって、低周波（３号を芹込んだ場合には、読出し電
圧は、磁気ヘッド２の浮上変動量よりも。
たがって、低周波（３号を芹込んだ場合には、読出し電
圧は、磁気ヘッド２の浮上変動量よりも。
むしろ第５図に示したような磁性媒体層１ａの厚さ１ｃ
の不均一に対応することになる。
の不均一に対応することになる。
故に、ＡＧＣ回路１１の出力１１ａを周波数分析器１２
に入力すると、読出し電圧の変動を周波数スペクトラム
として表示することができることから、書込周波数が高
い場合の周波数スペクトラムと低いｆ！、／ｉの周波数
スペクトラムを比較することにより、磁性媒体層１ａの
厚さｌｃが不均一なｋＩｈ合にも、第６図のように、磁
気ディスク表面の微小うねりに基づく振動成分を周波数
スペクトラム１７として測定することができる。また、
微小うねりの周期が一定でなく１周波数スペクトラムの
ピークとして明確に現われない場合でも、第６図の電力
が数１０ＫＨｚ成分に対応する周波数の範囲において、
うねりのない理想平面における測定結果に比べ増加する
ことが確認された。
に入力すると、読出し電圧の変動を周波数スペクトラム
として表示することができることから、書込周波数が高
い場合の周波数スペクトラムと低いｆ！、／ｉの周波数
スペクトラムを比較することにより、磁性媒体層１ａの
厚さｌｃが不均一なｋＩｈ合にも、第６図のように、磁
気ディスク表面の微小うねりに基づく振動成分を周波数
スペクトラム１７として測定することができる。また、
微小うねりの周期が一定でなく１周波数スペクトラムの
ピークとして明確に現われない場合でも、第６図の電力
が数１０ＫＨｚ成分に対応する周波数の範囲において、
うねりのない理想平面における測定結果に比べ増加する
ことが確認された。
なお、上記測定は、第７図（、）に示すように。
読出電圧波形１８のサンプリング時間１９を磁気ディス
ク回転周期と一致させることにより磁気ディスク−周に
ついて行うのが一般的である。しかし、第７図（ｂ）の
ように、磁気ディスクｌの回転に同期した（ご号２０を
利用し、磁気ディスク１の特定部分を繰返し測定するこ
とにより、さらに精度良く表面形状を測定することも可
能である。
ク回転周期と一致させることにより磁気ディスク−周に
ついて行うのが一般的である。しかし、第７図（ｂ）の
ように、磁気ディスクｌの回転に同期した（ご号２０を
利用し、磁気ディスク１の特定部分を繰返し測定するこ
とにより、さらに精度良く表面形状を測定することも可
能である。
このように４本実施例によれｉｆ、ｍ気ディスク装置に
通常装備される磁気ヘット、およびリード／ライト回路
をそのまま利用し、周波数分析器を追加することのみで
、磁気ディスクの表面形状を。
通常装備される磁気ヘット、およびリード／ライト回路
をそのまま利用し、周波数分析器を追加することのみで
、磁気ディスクの表面形状を。
非破壊で精度良く測定することができる。したがつて０
本実施例による磁気ディスクのδ面形状測定方式を、製
品の抜取り検査に応用した場合においても、そのまま製
品として出荷することができる。
本実施例による磁気ディスクのδ面形状測定方式を、製
品の抜取り検査に応用した場合においても、そのまま製
品として出荷することができる。
なお、第３図における弁別回路１３ および広帯域増幅
器１４は、６ｊ＆気デイスク装置の実際のり−１へ７９
１８時に使用されるもので・ある。
器１４は、６ｊ＆気デイスク装置の実際のり−１へ７９
１８時に使用されるもので・ある。
以上説明したように、本発明の磁気ディスクの表面形状
測定方式によれは、磁気ディスクの高速回転時に磁気デ
ィスクの表面形状に起因して発生する高周波振動成分を
精度良く測定し、磁気ディスク表面形状と磁気・＼ソド
迫従性の関係を解明することが可能となる。
測定方式によれは、磁気ディスクの高速回転時に磁気デ
ィスクの表面形状に起因して発生する高周波振動成分を
精度良く測定し、磁気ディスク表面形状と磁気・＼ソド
迫従性の関係を解明することが可能となる。
第１図は磁気ディスク装置の概略構成図、第２図は第１
図における磁気ディスクと磁気ヘッドの１１面を示す図
、ｉ３図は本発明の一実施例によるＶＪ、 Ｘディスク
の表面形状の測定回路を示す図、第１図は第３図におけ
るＡＧＣ回路の特性を示す図、第５図は磁性媒体層の厚
さが不均一な磁気ディスクとｌｌ気・＼ット・の界面を
示す図、第６図は第３図の周波数分析器の読出電圧の周
波数スベク１−ラムを示す図、第７図は第３図の測定回
路のタイミング図である。 １：磁気ディスク、１１：磁性媒体層、 １１）：磁
気ディスク基板、２：磁気ヘント、２ａ：電磁変換部、
２ｂ＝ヘッド巻線、ｌＯ：前置増幅器、ｌｌ：へ〇Ｃ回
路、１２：周波数分析器、１５：発振器、１７：読出電
圧の変動分の周波数スペクトラ１１、 特許出願人 株式会社日立製作所 ツク′ 代 理 人 弁理士 磯 村 稚 俊−５。 第１図 第２図 ｂ 、Ｊ３１ｍ □３ 第牛図 ］６ 第５図 ｂ 第６図 “！１勺°波数
図における磁気ディスクと磁気ヘッドの１１面を示す図
、ｉ３図は本発明の一実施例によるＶＪ、 Ｘディスク
の表面形状の測定回路を示す図、第１図は第３図におけ
るＡＧＣ回路の特性を示す図、第５図は磁性媒体層の厚
さが不均一な磁気ディスクとｌｌ気・＼ット・の界面を
示す図、第６図は第３図の周波数分析器の読出電圧の周
波数スベク１−ラムを示す図、第７図は第３図の測定回
路のタイミング図である。 １：磁気ディスク、１１：磁性媒体層、 １１）：磁
気ディスク基板、２：磁気ヘント、２ａ：電磁変換部、
２ｂ＝ヘッド巻線、ｌＯ：前置増幅器、ｌｌ：へ〇Ｃ回
路、１２：周波数分析器、１５：発振器、１７：読出電
圧の変動分の周波数スペクトラ１１、 特許出願人 株式会社日立製作所 ツク′ 代 理 人 弁理士 磯 村 稚 俊−５。 第１図 第２図 ｂ 、Ｊ３１ｍ □３ 第牛図 ］６ 第５図 ｂ 第６図 “！１勺°波数
Claims (1)
- （１）情報を記録するための磁性媒体層を有する磁気デ
ィスクの表面形状測定において、前記磁性媒体層の底部
まで磁化し得る低周波で書込まれた情報の読出し信号の
変動分と、前記磁性媒体層の表面のみを磁化する高周波
で書込まれた情報の読出し信号の変動分とを、周波数分
析器により比較することを特徴とする磁気ディスクの表
面形状測定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20531484A JPS6183903A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 磁気デイスクの表面形状測定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20531484A JPS6183903A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 磁気デイスクの表面形状測定方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183903A true JPS6183903A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16504896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20531484A Pending JPS6183903A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 磁気デイスクの表面形状測定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183903A (ja) |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20531484A patent/JPS6183903A/ja active Pending
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