微動アクチュエータ及び磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置
【課題】共振周波数を高くした微動アクチュエータを提供する、又は微動アクチュエータを使用し、ヘッド位置決め精度の高い或いは変位発生量が大きく、小形で安価な磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供する。
【解決手段】固定部１と、固定部に取り付けられた少なくとも１つのリニア駆動素子２と、リニア駆動素子先端側であってリニア駆動素子の伸縮方向の中心線に対して左右に固定部に設けられたヒンジ４ａ、４ｂと、それぞれのヒンジが設けられた２つのビーム４２ａ、４２ｂと、ヘッド１２が着脱可能であり、２つのビームの先端側に設けられたヘッド固定部５と、２つのビームの少なくとも一方とヘッド固定部とのそれ等も含む間に所定の位置を設け、所定の位置と固定部との間に追加ヒンジ４１を設けた。
【解決手段】固定部１と、固定部に取り付けられた少なくとも１つのリニア駆動素子２と、リニア駆動素子先端側であってリニア駆動素子の伸縮方向の中心線に対して左右に固定部に設けられたヒンジ４ａ、４ｂと、それぞれのヒンジが設けられた２つのビーム４２ａ、４２ｂと、ヘッド１２が着脱可能であり、２つのビームの先端側に設けられたヘッド固定部５と、２つのビームの少なくとも一方とヘッド固定部とのそれ等も含む間に所定の位置を設け、所定の位置と固定部との間に追加ヒンジ４１を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ、リードライトテスタ（磁気ヘッド検査装置及び磁気ディスク検査装置）に関するものである。例えば、磁気ヘッドを磁気ディスク上の目標のトラックへ位置決めをする検査装置に係り、特に磁気ヘッドを精密に位置決めする範囲が大きい場合の検査装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクや、磁気ディスクにデータを記録、再生するために使用される磁気ヘッドは、磁気ディスク装置へ組込まれる前に、その特性が検査装置により試験されている（例えば特許文献１）。磁気ヘッドの試験は、ヘッドサスペンションと磁気ヘッドをアセンブルしたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の状態で実施される。試験時には磁気ヘッドをスピンドルにより回転された磁気ディスク上で浮上させながら、磁気ディスクへのデータの記録、再生を行う。
【０００３】
磁気ヘッドを精密に位置決めするアクチュエータとして、圧電アクチュエータが良く用いられる。圧電アクチュエータの発生変位は、一般的には数μｍ〜２０μｍ程度であるため、微動アクチュエータの変位をそれよりも大きくする場合、機械的に拡大する変位拡大機構を用いることが考えられる。変位拡大機構の基本原理としては、梃子が良く知られており、これを応用して圧電素子の変位を拡大することができる（例えば特許文献２）。
【０００４】
圧電素子の変位を変位拡大機構で変位を拡大するアクチュエータにおいて、変位拡大機構の中間に減衰材を付与することにより振動を小さくすることができる（例えば特許文献３）。
【０００５】
他の変位拡大機構を用いたアクチュエータとして、アームの根元を差動で動かし、前記アームを回動させ、アーム先端で大きな変位を発生させることもできる（例えば特許文献４）。
【０００６】
また、アームの根元を差動で動かし、前記アームを回動させ、アーム先端で大きな変位を発生させる変位拡大機構を用いたアクチュエータであって、可動部と固定部に減衰材を付与することにより振動を小さくすることができる（例えば特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６８９５５号公報
【特許文献２】特開２００４−４８９５５号公報
【特許文献３】特許第３６１２６７０号公報
【特許文献４】特許第３５３９３３２号公報
【特許文献５】特開２０１０−２２５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁気ヘッドの試験を行う検査装置において、ＨＧＡは微動アクチュエータ上に固定され、微動アクチュエータが動作することにより、磁気ヘッドは前記磁気ディスク上の目標トラックに追従する。目標トラックは、磁気ディスクの回転中心に対して必ずしも同心円ではなく、回転１次の歪み、すなわち偏心や、それより高い周波数成分の歪みを有す。目標トラックの偏心は、一旦、磁気ディスクに書き込まれた目標トラックの中心が、磁気ディスクをスピンドルに着脱する際の組立誤差などにより、回転中心からずれることにより発生するものや、書き込まれた目標トラックそのものが円ではなく、歪んでいることに起因する。ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）やビットパターンドメディア（ＢＰＭ）など、磁気ディスク上に予め目標トラックが書き込まれた磁気ディスクにおいては、磁気ディスクをスピンドルに搭載する際に発生する目標トラックの中心とスピンドルの回転中心との位置ずれにより偏心が大きくなることが考えられる。その場合、磁気ヘッドを搭載したＨＧＡを駆動する微動アクチュエータのストロークも大きくする必要がある。より大きなストロークを確保のために、変位拡大機構を用いる方法がある。但しストロークを大きくするためには変位拡大機構の剛性を弱める必要があり、微動アクチュエータの共振周波数が低下してしまう。微動アクチュエータの共振周波数の低下はヘッド位置決め精度を悪化させるという課題がある。
また、前記微動アクチュエータは、小形、かつ、低価格に構成する課題がある。
【０００９】
本発明の第1の目的は、共振周波数を高くした微動アクチュエータを提供することである。
本発明の第２の目的は、第１の目的を達成する微動アクチュエータを使用しヘッド位置決め精度の高い磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供することである。
【００１０】
本発明の第３の目的は、変位発生量が大きく、小形で安価な磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも以下に記す特徴を有する。
本発明は、固定部と、固定部に取り付けられた少なくとも１つのリニア駆動素子と、リニア駆動素子先端側であって前記リニア駆動素子の伸縮方向の中心線に対して左右に前記固定部に設けられたヒンジと、それぞれの前記ヒンジが設けられた２つのビームと、前記ヘッドが着脱可能であり、前記２つのビームの先端側に設けられたヘッド固定部と、前記２つのビームの少なくとも一方と前記ヘッド固定部とのそれ等も含む間に所定の位置を設け、前記所定の位置と前記固定部との間に追加ヒンジを設けたことを第１の特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記ヘッド固定部はアームであり、前記ヘッドと前記２つのビームを結ぶ方向の前記アームの中心線に対して左右に前記２つのビームの先で前記アームの根元に接続された２つのヒンジ接続部とを有することを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、前記アームは前記伸縮方向の中心線に対して直角に設けられ、前記結ぶ方向は前記アームの長手方向であり、前記所定の位置は前記アームであることを第３の特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記所定の位置は、前記アームの長手方向の中央位置から前記ヒンジ接続部までの範囲であることを第４の特徴とする。
さらに、本発明は、前記ヘッド固定部は前記２つのビームと直接的又は間接的に接続され、前記２つのビームは前記伸縮方向の中心線に対して平行な部分を有し、前記所定の位置は前記平行な部分であることを第５の特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記ヘッド固定部が前記固定部に取り付けられた減衰材に接していることを第６の特徴とする。
さらに、本発明は、前記リニア駆動素子は、ピエゾアクチュエータであることを第７の特徴とする
また、本発明は、前記ヘッドは磁気ヘッドであり、前記微動アクチュエータと、前記微動アクチュエータを支持して移動する粗動アクチュエータと、円板を回転させるスピンドルと、前記粗動アクチュエータとスピンドルを支持する台座とを有することを第８の特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、共振周波数を高くした微動アクチュエータを提供できる。
また、本発明によれば、上記微動アクチュエータを使用しヘッド位置決め精度の高い磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供できる。
さらに、本発明によれば、変位発生量が大きく、小形で安価な磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの概観図である。
【図２】図１に示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの動作説明図である。
【図３】追加ヒンジが無い場合の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータを示す図である。
【図４】追加ヒンジ有り機構部と追加ヒンジ無し機構部の周波数応答解析結果を示す図である。
【図５】ストローク及び共振周波数と追加ヒンジの位置との関係を示す図である。
【図６】本発明の作用効果、動作原理の説明図である。
【図７】第２の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの概観図である。
【図８】第１の及び第２の実施例の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの振動周波数特性を示す図である。
【図９】第３の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの概観図である。
【図１０】本発明の第４の実施例を示す磁気ディスク検査装置の機構部概観図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の概観図である。図２は、図１に示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の動作を示す説明図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００は、固定部１に取り付けられた１つのピエゾアクチュエータ２と、ピエゾアクチュエータ２の先端に圧接されているビーム結合部４３と、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３に対して左右に配置したヒンジ４ａ、ヒンジ４ｂと、それぞれのヒンジ４ａ、４ｂが設けられ前記ビーム結合部４３と結合しているｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂと、ｐｕｓｈビーム４２ａ又はｐｕｌｌビーム４２ｂに接続されているヒンジ接続部８ａ、８ｂと、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの先に接続されているアーム５を有し、さらに、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの近傍で、アーム５と固定部１との間に追加ヒンジ４１を有する。ヒンジ接続部８ａ、８ｂはアーム５の根元６においてアーム５の長手方向の中心線７に対して左右に接続されている。また、ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離Ｌ９に対しアームの長さＬ１が大きく、アーム５の先端１１にＨＧＡ１２を着脱可能である。
【００２０】
図２に示すように、ピエゾアクチュエータ２が伸びると、ｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂがそれぞれ矢印１３ａ、１３ｂの様に左右に開く。左右に開いたｐｕｓｈビーム４２ａ又はｐｕｌｌビーム４２ｂに接続されたヒンジ接続部８ａ、８ｂは、一方が押され、他方は引っ張られ、アーム５が回動し、それに取り付けられたＨＧＡ１２は矢印１５のように変位する。
【００２１】
本実施例では、ピエゾアクチュエータ２がニュートラルの状態にあるときは、ｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂは固定部1に対して平行で、且つピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３と直交している。従って、磁気ヘッド位置決めに使用するときは、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００を所定のバイアス角度を持って設置する。勿論、ピエゾアクチュエータ２がニュートラルの状態にあるときに、ｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂを、互いに平行で、且つピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３と直交を維持しながら、固定部1に対して所定のバイアス角度を持って設置しても良い。
【００２２】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００において、ヒンジ４ａ、４ｂを押すアクチュエータとしてピエゾ素子より構成されるピエゾアクチュエータ２を利用する理由は、ピエゾ素子の特徴が位置決め用のアクチュエータとして適しているためである。ピエゾ素子の特徴としては、発生力が大きくかつ小形であることや高い変位分解能を有すること、電磁式と比較して消費電力が小さい、磁界を必要としないため漏洩磁束の問題がないことがある。
【００２３】
本実施例においては、追加ヒンジ４１を有することにより、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の共振周波数を高めている。図３に追加ヒンジが無い場合の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１０１を示す。そして図４に追加ヒンジ有り機構部１００と追加ヒンジ無し機構部１０１の周波数応答解析結果を示す。追加ヒンジ有り機構部１００は、追加ヒンジ無し機構部１０１と比較して３０％以上の高共振周波数を実現している。また、一般的にはＨＧＡ１２の先端１２１の移動距離（以下ストロークと呼ぶ）が大幅に低下するところであるが、本実施例では低下を防止できている。ストロークを低下させずに共振周波数を高めることができている理由は、追加ヒンジ４１の位置が大きく関係している。
【００２４】
ストローク及び共振周波数と追加ヒンジ４１の位置との関係を図５に示す。図２に示した追加ヒンジ４１位置Ｌ２とアームの長さＬ１の比を横軸、縦軸に共振周波数とストロークを示す。図５の共振周波数とストロークは、図示のそれぞれの最大値を１００％と表示している。即ち、共振周波数に対しては追加ヒンジ４１をＬ２＝０であるアーム５の先端１１に設けたときの共振周波数を、ストロークとしては追加ヒンジ４１をＬ２＝Ｌ１であるアーム５の根元６に設けたときのストロークを、それぞれ１００％としている。
【００２５】
図５はアームの長さＬ１を一定とし、追加ヒンジ位置Ｌ２を変化させた結果である。追加ヒンジ位置Ｌ２が図１及び図２に示した位置の結果が、図５の横軸が１００％の結果である。横軸の数値が小さい状態は、追加ヒンジ４１の位置が図１及び図２に示した位置よりもＨＧＡの先端１２１寄りにシフトしている状態である。
【００２６】
図５の横軸が１００％の結果に対して、追加ヒンジの位置をＨＧＡの先端１２１寄りにシフトするに伴って、ストロークが低下している。一方共振周波数は、横軸５０％までは上昇するがそれ以降は飽和している。この結果の通り共振周波数を高めるには横軸５０〜１００％にすることが望ましく、この範囲の中では横軸１００％の場合がストロークを大きくすることが可能である。
【００２７】
また、ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離Ｌ９に対し、アームの長さＬ１を大きくとると、ピエゾアクチュエータ２の発生変位に対してＨＧＡ１２の先端１２１の移動距離を大きくとることができる。ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離Ｌ９、アームの長さＬ１は、ピエゾアクチュエータ２の大きさに関わらず決めることができるので、振動特性が許容される範囲においては、ピエゾアクチュエータ２の大きさに制限されることなく、ストロークを大きくすることが可能である。
【００２８】
また、本実施例においては、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３とアーム５の長手方向の中心線７とが直交するように構成されている。これにより、ピエゾアクチュエータ２の伸縮力の伝達効率が向上する。
【００２９】
また、アーム５の根元６に力を作用させ、アーム５を回動させる磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータにおいては、支点と１箇所の力の作用点とによりアーム５を回動させる構成も考えられるが、本実施例では、支点を設けず差動でアーム５を回動させるため、支点での応力集中の問題や、アーム５の回動中心と支点との位置誤差に起因する動作の不安定さを発生させないことが可能である。
【００３０】
アーム５の根元に差動で力を作用させるために、２つのアクチュエータを用いても良いが、本実施例においては、１つのピエゾアクチュエータ２を用いることによりアーム５の根元に差動で力を作用させることができているため、２つのアクチュエータを用いる場合に比べ、より安価で、より小形に磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータを実現することが可能である。
【００３１】
さらに、図６を用いて、本実施例の１つのピエゾアクチュエータ２を用いることにより２方向に力を作用させる動作原理を説明する。図６左側（ａ）に比較例の構造概略図を示し、図６右側（ｂ）に本発明の構造概略図を示す。比較例の構造では、１つのＰＺＴ素子から発生する力（図６中小さい矢印で示す。）は、固定部とヒンジへ作用し、ヒンジ側では、１つの力の伝達方向（図６中大きい矢印で示す。）へ伝達される。一方、本発明の構造では、１つのＰＺＴ素子から発生する力（図６中小さい矢印で示す。）は、固定部とヒンジへ作用し、ヒンジ側では、２つの力の伝達方向（図６中大きい矢印で示す。）へ伝達される。これにより次の顕著な効果を奏することができる。（１）アーム５を差動で駆動することで拡大率を高くすることができる。（２）力を複数に分ける＝ヒンジを２組に分ける⇒ヒンジ寸法の製作誤差による特性ばらつきが小さくできる（製作誤差によるトータルの特性ばらつきは、複数のヒンジの製作誤差の平均値になる）。
以上説明した本実施例では１つのピエゾアクチュエータ２で２方向に力を作用させたが、複数のピエゾアクチュエータ２の調整など必要であるが、２つのピエゾアクチュエータ２で別々に２方向に力を作用させてもよい。
【実施例２】
【００３２】
図７は、本発明の第２の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の概観図である。
【００３３】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００は、固定部１に取り付けられた１つのピエゾアクチュエータ２と、ピエゾアクチュエータ２の先端に圧接されているビーム結合部４３と、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３に対して左右に配置したヒンジ４ａ、ヒンジ４ｂと、それぞれのヒンジ４ａ、４ｂが設けられ前記ビーム結合部４３と結合しているｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂと、ｐｕｓｈビーム４２ａ又はｐｕｌｌビーム４２ｂに接続されているヒンジ接続部８ａ、８ｂと、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの先に接続されているアーム５を有し、さらに、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの近傍で、アーム５と固定部１との間に追加ヒンジ４１を有する。そしてさらに、ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離９に対しアームの長さＬ１が大きく、アーム５の先端１１にＨＧＡ１２を着脱可能であるアーム５と、アーム５の先端１１と固定部１に橋渡しされた制振ゴム２１により構成されている。本実施例は、実施例１における磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００のアーム５の先端１１と固定部１に制振ゴム２１を橋渡ししたものである。
【００３４】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の動作は、実施例１における磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の動作と同じである。
【００３５】
図８は、本発明の第１の実施例で示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００と第２の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の振動周波数特性を示す図である。いずれもピエゾアクチュエータ２の入力電圧に対するＨＧＡ１２の先端１２１の振動特性である。アーム５の先端１１と固定部１に制振ゴム２１を橋渡ししたことにより、大きな振動モードのゲインが減衰されており、ＨＧＡ１２のより精密な位置決めが可能となる。
【実施例３】
【００３６】
図９は、本発明の第３の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ３００の平面図である。第１の実施例はアーム５の先端にあるＨＧＡ１２を図２に示す矢印１５のように回転させる回転型変位拡大機構であるのに対し、第３の実施例は、図９の矢印１１５に示すようにＨＧＡ１２を直線的に動作させる直動型変位拡大機構である。
【００３７】
図９に示すように、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ３００は、Ｕの字状の固定部１０１に取り付けられた１つのピエゾアクチュエータ２と、ピエゾアクチュエータ２の先端に圧接されているビーム結合部１４３と、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線１０３に対して左右に配置したヒンジ１０４ａ、ヒンジ１０４ｂと、それぞれのヒンジ１０４ａ、１０４ｂが設けられ前記ビーム結合部１４３と結合しているＬ字状のｐｕｓｈビーム１４２ａ及びｐｕｓｈビーム１４２ｂと、Ｌ字状のｐｕｓｈビーム１４２ａ又はｐｕｓｈビーム１４２ｂの先に接続されている板バネ１４５ａ、１４５ｂと、板バネ１４５ａ、１４５ｂに固定されたＨＧＡ固定部１５０とを有し、さらに、Ｌ字状のｐｕｓｈビーム１４２ａ及びｐｕｓｈビーム１４２ｂと固定部１との間に追加ヒンジ１４１を有する。ＨＧＡ１２はＨＧＡ固定部１５０に着脱可能に設けられている。
【００３８】
本実施例では、図９の矢印１２０に示すように、ピエゾアクチュエータ２が伸びると、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂがそれぞれ矢印１１３ａ、１１３ｂの様に左右に開き、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂの先端側では矢印１１６ａ、１１６ｂに示すように内部側に移動する。矢印１１３ａ、１１３ｂの動きは図６に示す動作と同じである。その結果、逆八の字のした板バネ１４５ａ、１４５ｂを介してＨＧＡ１２は矢印１１５に示すように先端側に直動的に移動する。
【００３９】
本実施例においても、第１の実施例同様に、追加ヒンジ１４１を有することにより、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂの動きを制約することにより磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ３００の共振周波数を高めることができる。
【００４０】
追加ヒンジ１４１の位置としては、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂから板バネ１４５ａ、１４５ｂに間に設けることが可能である。何故ならば、仮に図９に破線で示す楕円１０８ａ、１０８ｂのところに図１に示すヒンジ接続部８ａ、８ｂを設け、その先のｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂを図１に示すアーム５と考えれば、第１の実施例の考え方を踏襲できる。逆に、第１の実施例においても、ｐｕｓｈビーム４２ａ、Ｐｕｌｌビーム４２ｂを伸ばし、即ちヒンジ接続部８ａ、８ｂをＨＧＡ１２の根元側（アームの先端側）１１に設けることも可能である。その場合は、追加ヒンジ４１をｐｕｓｈビーム４２ａ、Ｐｕｌｌビーム４２ｂと固定部１との間に設けることになる。
【００４１】
従って、第３の実施例においても、第１の実施例同様に、ＨＧＡ１２に近づくほど制振能力が高くなるので共振周波数を高めることができるが、ＨＧＡ１２の可動ストロークは低くなる。この兼ね合いを持って追加ヒンジ１４１の設置位置を決定する。
【００４２】
本発明の第３の実施例においても、第１の実施例と同様な効果を奏することができる。
【００４３】
また、第３の実施例においても、第２の実施例同様に、ＨＧＡ固定部１５０の先端と固定部１０１に制振ゴム２１を橋渡ししてもよい。その結果、第２の実施例同様に、大きな振動モードのゲインが減衰し、ＨＧＡ１２のより精密な位置決めが可能となる。
【実施例４】
【００４４】
図１０は、本発明の第４の実施例を示す、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータとしての例として第２の実施例の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００を用いた磁気ディスク検査装置４００の機構部概観図である。
【００４５】
磁気ディスク検査装置は、磁気ディスク３１に予め書かれた磁気情報及び、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置される磁気ヘッドで磁気ディスク３１に書き込んだ磁気情報を、磁気ヘッドで再生して、磁気ディスク３１の特性を検査する装置である。
【００４６】
磁気ディスク検査装置４００は、磁気ディスク３１、台座３２、スピンドル３３、粗動アクチュエータ３４、第２の実施例で示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００及びこれらを制御する図示しない制御部を有する。台座３２の上に粗動アクチュエータ３４とスピンドル３３が固定されている。スピンドル３３上には磁気ディスク３１が回転可能に、かつ、着脱可能に固定されている。磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００が、粗動アクチュエータ３４の粗動テーブル３５上に固定されている。
【００４７】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００は、ＨＧＡ１２の先端１２１の移動距離を大きくすることが可能であるといっても、半径で数十mmにもわたる、磁気ディスク３１の情報書き込み領域全体をカバーすることは困難である。そのため、粗動アクチュエータ３４により磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００を磁気ディスク３１の所定の位置に大まかに位置決めした上で、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００によりＨＧＡ１２を位置決めする。このことにより、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドを磁気ディスク３１の全域にわたって、精度よく位置決めでき、磁気ディスク３１の検査を精度良くできる。
【００４８】
なお、本実施例においては、ＨＧＡ１２は、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００とにより磁気ディスク３１の上に位置決めされるが、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の間に第３のアクチュエータを設け、３つの位置決め装置によりＨＧＡ１２を磁気ディスク３１上に位置決めしても、本実施例と同様の効果があるが、更に位置決め制御や位置決め機能の自由度が増すという効果がある。
【実施例５】
【００４９】
本発明の第５の実施例は、第４の実施例記載の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ機構２００を用いた磁気ヘッド検査装置である。即ち、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータは、図７記載の構成を有し、磁気ヘッド検査装置機構部は図１０の構成を有する。磁気ヘッド検査装置は、磁気ディスク３１に予め書かれた磁気情報及び、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドで磁気ディスク１８に書き込んだ磁気情報を、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドで再生して、ＨＧＡ１２の特性を検査する装置である。
【００５０】
その結果、第５の実施例においても、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドを磁気ディスク３１の全域にわたって、精度よく位置決めでき、ＨＧＡ１２の検査を精度良くできる。
【００５１】
なお、本実施例においても、ＨＧＡ１２は、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置
決め装置機構部２００と、により磁気ディスク３１の上に位置決めされるが、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の間に第３のアクチュエータを設け、３つの位置決め装置によりＨＧＡ１２を磁気ディスク３１上に位置決めしても本実施例と同様の効果があるが、更に位置決め制御や位置決め機能の自由度が増すという効果がある。
【００５２】
また、実施例４又は５によれば、目標トラックの偏心が大きな磁気ディスクの検査や、目標トラックの偏心が大きな磁気ディスクを使った磁気ヘッドの精密な検査を行うことができる磁気ヘッド検査装置及び磁気ディスク検査装置を提供できる。
【００５３】
以上、本発明の実施の態様について記載したが、上記に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々変形可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本実施例では、磁気ディスク検査装置について説明しているが、磁気ヘッド検査装置用の磁気ヘッド位置決め制御装置や、磁気ヘッド検査にも適用できる。また、磁気ディスク、磁気ヘッドの両方を評価する装置にも適用できる。さらに、微動アクチュエータの使用例として磁気ヘッドまたは磁気ディスク関係の装置を説明したが、他のセンサ等を有するヘッドの微動アクチュエータ機構として用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１、１０１：固定部 ２、１０２：ピエゾアクチュエータ
３、１０３：ピエゾアクチュエータの伸縮方向の中心線
４ａ、４ｂ、１０４ａ、１０４ｂ：ヒンジ ５：アーム
６：アームの根元 ７：アームの長手方向の中心線
８ａ、８ｂ：ヒンジ接続部 １１：アームの先端
１２：ＨＧＡ １３ａ、１３ｂ、１５：矢印
１１３ａ、１１３ｂ、１１５、１１６ａ、１１６ｂ、１２０：矢印
２１：制振ゴム ３１：磁気ディスク
３２：台座 ３３：スピンドル
３４：粗動アクチュエータ ３５：粗動テーブル
４１、１４１：追加ヒンジ
４２ａ、１４２ａ、１４２ｂ：ｐｕｓｈビーム
４２ｂ：ｐｕｌｌビーム ４３、１４３：ビーム結合部
１００、２００、３００：磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ
１２１：ＨＧＡの先端 １４５ａ、１４５ｂ：板ばね
１５０：ＨＧＡ固定部 ３００：磁気ディスク検査装置機構部
Ｌ１：アームの長さ Ｌ２：追加ヒンジ位置
Ｌ９：ヒンジ接続部間の距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ、リードライトテスタ（磁気ヘッド検査装置及び磁気ディスク検査装置）に関するものである。例えば、磁気ヘッドを磁気ディスク上の目標のトラックへ位置決めをする検査装置に係り、特に磁気ヘッドを精密に位置決めする範囲が大きい場合の検査装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスクや、磁気ディスクにデータを記録、再生するために使用される磁気ヘッドは、磁気ディスク装置へ組込まれる前に、その特性が検査装置により試験されている（例えば特許文献１）。磁気ヘッドの試験は、ヘッドサスペンションと磁気ヘッドをアセンブルしたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の状態で実施される。試験時には磁気ヘッドをスピンドルにより回転された磁気ディスク上で浮上させながら、磁気ディスクへのデータの記録、再生を行う。
【０００３】
磁気ヘッドを精密に位置決めするアクチュエータとして、圧電アクチュエータが良く用いられる。圧電アクチュエータの発生変位は、一般的には数μｍ〜２０μｍ程度であるため、微動アクチュエータの変位をそれよりも大きくする場合、機械的に拡大する変位拡大機構を用いることが考えられる。変位拡大機構の基本原理としては、梃子が良く知られており、これを応用して圧電素子の変位を拡大することができる（例えば特許文献２）。
【０００４】
圧電素子の変位を変位拡大機構で変位を拡大するアクチュエータにおいて、変位拡大機構の中間に減衰材を付与することにより振動を小さくすることができる（例えば特許文献３）。
【０００５】
他の変位拡大機構を用いたアクチュエータとして、アームの根元を差動で動かし、前記アームを回動させ、アーム先端で大きな変位を発生させることもできる（例えば特許文献４）。
【０００６】
また、アームの根元を差動で動かし、前記アームを回動させ、アーム先端で大きな変位を発生させる変位拡大機構を用いたアクチュエータであって、可動部と固定部に減衰材を付与することにより振動を小さくすることができる（例えば特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２６８９５５号公報
【特許文献２】特開２００４−４８９５５号公報
【特許文献３】特許第３６１２６７０号公報
【特許文献４】特許第３５３９３３２号公報
【特許文献５】特開２０１０−２２５２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
磁気ヘッドの試験を行う検査装置において、ＨＧＡは微動アクチュエータ上に固定され、微動アクチュエータが動作することにより、磁気ヘッドは前記磁気ディスク上の目標トラックに追従する。目標トラックは、磁気ディスクの回転中心に対して必ずしも同心円ではなく、回転１次の歪み、すなわち偏心や、それより高い周波数成分の歪みを有す。目標トラックの偏心は、一旦、磁気ディスクに書き込まれた目標トラックの中心が、磁気ディスクをスピンドルに着脱する際の組立誤差などにより、回転中心からずれることにより発生するものや、書き込まれた目標トラックそのものが円ではなく、歪んでいることに起因する。ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）やビットパターンドメディア（ＢＰＭ）など、磁気ディスク上に予め目標トラックが書き込まれた磁気ディスクにおいては、磁気ディスクをスピンドルに搭載する際に発生する目標トラックの中心とスピンドルの回転中心との位置ずれにより偏心が大きくなることが考えられる。その場合、磁気ヘッドを搭載したＨＧＡを駆動する微動アクチュエータのストロークも大きくする必要がある。より大きなストロークを確保のために、変位拡大機構を用いる方法がある。但しストロークを大きくするためには変位拡大機構の剛性を弱める必要があり、微動アクチュエータの共振周波数が低下してしまう。微動アクチュエータの共振周波数の低下はヘッド位置決め精度を悪化させるという課題がある。
また、前記微動アクチュエータは、小形、かつ、低価格に構成する課題がある。
【０００９】
本発明の第1の目的は、共振周波数を高くした微動アクチュエータを提供することである。
本発明の第２の目的は、第１の目的を達成する微動アクチュエータを使用しヘッド位置決め精度の高い磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供することである。
【００１０】
本発明の第３の目的は、変位発生量が大きく、小形で安価な磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも以下に記す特徴を有する。
本発明は、固定部と、固定部に取り付けられた少なくとも１つのリニア駆動素子と、リニア駆動素子先端側であって前記リニア駆動素子の伸縮方向の中心線に対して左右に前記固定部に設けられたヒンジと、それぞれの前記ヒンジが設けられた２つのビームと、前記ヘッドが着脱可能であり、前記２つのビームの先端側に設けられたヘッド固定部と、前記２つのビームの少なくとも一方と前記ヘッド固定部とのそれ等も含む間に所定の位置を設け、前記所定の位置と前記固定部との間に追加ヒンジを設けたことを第１の特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記ヘッド固定部はアームであり、前記ヘッドと前記２つのビームを結ぶ方向の前記アームの中心線に対して左右に前記２つのビームの先で前記アームの根元に接続された２つのヒンジ接続部とを有することを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、前記アームは前記伸縮方向の中心線に対して直角に設けられ、前記結ぶ方向は前記アームの長手方向であり、前記所定の位置は前記アームであることを第３の特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、前記所定の位置は、前記アームの長手方向の中央位置から前記ヒンジ接続部までの範囲であることを第４の特徴とする。
さらに、本発明は、前記ヘッド固定部は前記２つのビームと直接的又は間接的に接続され、前記２つのビームは前記伸縮方向の中心線に対して平行な部分を有し、前記所定の位置は前記平行な部分であることを第５の特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、前記ヘッド固定部が前記固定部に取り付けられた減衰材に接していることを第６の特徴とする。
さらに、本発明は、前記リニア駆動素子は、ピエゾアクチュエータであることを第７の特徴とする
また、本発明は、前記ヘッドは磁気ヘッドであり、前記微動アクチュエータと、前記微動アクチュエータを支持して移動する粗動アクチュエータと、円板を回転させるスピンドルと、前記粗動アクチュエータとスピンドルを支持する台座とを有することを第８の特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、共振周波数を高くした微動アクチュエータを提供できる。
また、本発明によれば、上記微動アクチュエータを使用しヘッド位置決め精度の高い磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供できる。
さらに、本発明によれば、変位発生量が大きく、小形で安価な磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの概観図である。
【図２】図１に示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの動作説明図である。
【図３】追加ヒンジが無い場合の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータを示す図である。
【図４】追加ヒンジ有り機構部と追加ヒンジ無し機構部の周波数応答解析結果を示す図である。
【図５】ストローク及び共振周波数と追加ヒンジの位置との関係を示す図である。
【図６】本発明の作用効果、動作原理の説明図である。
【図７】第２の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの概観図である。
【図８】第１の及び第２の実施例の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの振動周波数特性を示す図である。
【図９】第３の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータの概観図である。
【図１０】本発明の第４の実施例を示す磁気ディスク検査装置の機構部概観図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の概観図である。図２は、図１に示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の動作を示す説明図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００は、固定部１に取り付けられた１つのピエゾアクチュエータ２と、ピエゾアクチュエータ２の先端に圧接されているビーム結合部４３と、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３に対して左右に配置したヒンジ４ａ、ヒンジ４ｂと、それぞれのヒンジ４ａ、４ｂが設けられ前記ビーム結合部４３と結合しているｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂと、ｐｕｓｈビーム４２ａ又はｐｕｌｌビーム４２ｂに接続されているヒンジ接続部８ａ、８ｂと、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの先に接続されているアーム５を有し、さらに、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの近傍で、アーム５と固定部１との間に追加ヒンジ４１を有する。ヒンジ接続部８ａ、８ｂはアーム５の根元６においてアーム５の長手方向の中心線７に対して左右に接続されている。また、ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離Ｌ９に対しアームの長さＬ１が大きく、アーム５の先端１１にＨＧＡ１２を着脱可能である。
【００２０】
図２に示すように、ピエゾアクチュエータ２が伸びると、ｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂがそれぞれ矢印１３ａ、１３ｂの様に左右に開く。左右に開いたｐｕｓｈビーム４２ａ又はｐｕｌｌビーム４２ｂに接続されたヒンジ接続部８ａ、８ｂは、一方が押され、他方は引っ張られ、アーム５が回動し、それに取り付けられたＨＧＡ１２は矢印１５のように変位する。
【００２１】
本実施例では、ピエゾアクチュエータ２がニュートラルの状態にあるときは、ｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂは固定部1に対して平行で、且つピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３と直交している。従って、磁気ヘッド位置決めに使用するときは、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００を所定のバイアス角度を持って設置する。勿論、ピエゾアクチュエータ２がニュートラルの状態にあるときに、ｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂを、互いに平行で、且つピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３と直交を維持しながら、固定部1に対して所定のバイアス角度を持って設置しても良い。
【００２２】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００において、ヒンジ４ａ、４ｂを押すアクチュエータとしてピエゾ素子より構成されるピエゾアクチュエータ２を利用する理由は、ピエゾ素子の特徴が位置決め用のアクチュエータとして適しているためである。ピエゾ素子の特徴としては、発生力が大きくかつ小形であることや高い変位分解能を有すること、電磁式と比較して消費電力が小さい、磁界を必要としないため漏洩磁束の問題がないことがある。
【００２３】
本実施例においては、追加ヒンジ４１を有することにより、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の共振周波数を高めている。図３に追加ヒンジが無い場合の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１０１を示す。そして図４に追加ヒンジ有り機構部１００と追加ヒンジ無し機構部１０１の周波数応答解析結果を示す。追加ヒンジ有り機構部１００は、追加ヒンジ無し機構部１０１と比較して３０％以上の高共振周波数を実現している。また、一般的にはＨＧＡ１２の先端１２１の移動距離（以下ストロークと呼ぶ）が大幅に低下するところであるが、本実施例では低下を防止できている。ストロークを低下させずに共振周波数を高めることができている理由は、追加ヒンジ４１の位置が大きく関係している。
【００２４】
ストローク及び共振周波数と追加ヒンジ４１の位置との関係を図５に示す。図２に示した追加ヒンジ４１位置Ｌ２とアームの長さＬ１の比を横軸、縦軸に共振周波数とストロークを示す。図５の共振周波数とストロークは、図示のそれぞれの最大値を１００％と表示している。即ち、共振周波数に対しては追加ヒンジ４１をＬ２＝０であるアーム５の先端１１に設けたときの共振周波数を、ストロークとしては追加ヒンジ４１をＬ２＝Ｌ１であるアーム５の根元６に設けたときのストロークを、それぞれ１００％としている。
【００２５】
図５はアームの長さＬ１を一定とし、追加ヒンジ位置Ｌ２を変化させた結果である。追加ヒンジ位置Ｌ２が図１及び図２に示した位置の結果が、図５の横軸が１００％の結果である。横軸の数値が小さい状態は、追加ヒンジ４１の位置が図１及び図２に示した位置よりもＨＧＡの先端１２１寄りにシフトしている状態である。
【００２６】
図５の横軸が１００％の結果に対して、追加ヒンジの位置をＨＧＡの先端１２１寄りにシフトするに伴って、ストロークが低下している。一方共振周波数は、横軸５０％までは上昇するがそれ以降は飽和している。この結果の通り共振周波数を高めるには横軸５０〜１００％にすることが望ましく、この範囲の中では横軸１００％の場合がストロークを大きくすることが可能である。
【００２７】
また、ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離Ｌ９に対し、アームの長さＬ１を大きくとると、ピエゾアクチュエータ２の発生変位に対してＨＧＡ１２の先端１２１の移動距離を大きくとることができる。ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離Ｌ９、アームの長さＬ１は、ピエゾアクチュエータ２の大きさに関わらず決めることができるので、振動特性が許容される範囲においては、ピエゾアクチュエータ２の大きさに制限されることなく、ストロークを大きくすることが可能である。
【００２８】
また、本実施例においては、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３とアーム５の長手方向の中心線７とが直交するように構成されている。これにより、ピエゾアクチュエータ２の伸縮力の伝達効率が向上する。
【００２９】
また、アーム５の根元６に力を作用させ、アーム５を回動させる磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータにおいては、支点と１箇所の力の作用点とによりアーム５を回動させる構成も考えられるが、本実施例では、支点を設けず差動でアーム５を回動させるため、支点での応力集中の問題や、アーム５の回動中心と支点との位置誤差に起因する動作の不安定さを発生させないことが可能である。
【００３０】
アーム５の根元に差動で力を作用させるために、２つのアクチュエータを用いても良いが、本実施例においては、１つのピエゾアクチュエータ２を用いることによりアーム５の根元に差動で力を作用させることができているため、２つのアクチュエータを用いる場合に比べ、より安価で、より小形に磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータを実現することが可能である。
【００３１】
さらに、図６を用いて、本実施例の１つのピエゾアクチュエータ２を用いることにより２方向に力を作用させる動作原理を説明する。図６左側（ａ）に比較例の構造概略図を示し、図６右側（ｂ）に本発明の構造概略図を示す。比較例の構造では、１つのＰＺＴ素子から発生する力（図６中小さい矢印で示す。）は、固定部とヒンジへ作用し、ヒンジ側では、１つの力の伝達方向（図６中大きい矢印で示す。）へ伝達される。一方、本発明の構造では、１つのＰＺＴ素子から発生する力（図６中小さい矢印で示す。）は、固定部とヒンジへ作用し、ヒンジ側では、２つの力の伝達方向（図６中大きい矢印で示す。）へ伝達される。これにより次の顕著な効果を奏することができる。（１）アーム５を差動で駆動することで拡大率を高くすることができる。（２）力を複数に分ける＝ヒンジを２組に分ける⇒ヒンジ寸法の製作誤差による特性ばらつきが小さくできる（製作誤差によるトータルの特性ばらつきは、複数のヒンジの製作誤差の平均値になる）。
以上説明した本実施例では１つのピエゾアクチュエータ２で２方向に力を作用させたが、複数のピエゾアクチュエータ２の調整など必要であるが、２つのピエゾアクチュエータ２で別々に２方向に力を作用させてもよい。
【実施例２】
【００３２】
図７は、本発明の第２の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の概観図である。
【００３３】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００は、固定部１に取り付けられた１つのピエゾアクチュエータ２と、ピエゾアクチュエータ２の先端に圧接されているビーム結合部４３と、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線３に対して左右に配置したヒンジ４ａ、ヒンジ４ｂと、それぞれのヒンジ４ａ、４ｂが設けられ前記ビーム結合部４３と結合しているｐｕｓｈビーム４２ａ及びｐｕｌｌビーム４２ｂと、ｐｕｓｈビーム４２ａ又はｐｕｌｌビーム４２ｂに接続されているヒンジ接続部８ａ、８ｂと、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの先に接続されているアーム５を有し、さらに、ヒンジ接続部８ａ、８ｂの近傍で、アーム５と固定部１との間に追加ヒンジ４１を有する。そしてさらに、ヒンジ接続部８ａ、８ｂ間の距離９に対しアームの長さＬ１が大きく、アーム５の先端１１にＨＧＡ１２を着脱可能であるアーム５と、アーム５の先端１１と固定部１に橋渡しされた制振ゴム２１により構成されている。本実施例は、実施例１における磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００のアーム５の先端１１と固定部１に制振ゴム２１を橋渡ししたものである。
【００３４】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の動作は、実施例１における磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００の動作と同じである。
【００３５】
図８は、本発明の第１の実施例で示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ１００と第２の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の振動周波数特性を示す図である。いずれもピエゾアクチュエータ２の入力電圧に対するＨＧＡ１２の先端１２１の振動特性である。アーム５の先端１１と固定部１に制振ゴム２１を橋渡ししたことにより、大きな振動モードのゲインが減衰されており、ＨＧＡ１２のより精密な位置決めが可能となる。
【実施例３】
【００３６】
図９は、本発明の第３の実施例を示す磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ３００の平面図である。第１の実施例はアーム５の先端にあるＨＧＡ１２を図２に示す矢印１５のように回転させる回転型変位拡大機構であるのに対し、第３の実施例は、図９の矢印１１５に示すようにＨＧＡ１２を直線的に動作させる直動型変位拡大機構である。
【００３７】
図９に示すように、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ３００は、Ｕの字状の固定部１０１に取り付けられた１つのピエゾアクチュエータ２と、ピエゾアクチュエータ２の先端に圧接されているビーム結合部１４３と、ピエゾアクチュエータ２の伸縮方向の中心線１０３に対して左右に配置したヒンジ１０４ａ、ヒンジ１０４ｂと、それぞれのヒンジ１０４ａ、１０４ｂが設けられ前記ビーム結合部１４３と結合しているＬ字状のｐｕｓｈビーム１４２ａ及びｐｕｓｈビーム１４２ｂと、Ｌ字状のｐｕｓｈビーム１４２ａ又はｐｕｓｈビーム１４２ｂの先に接続されている板バネ１４５ａ、１４５ｂと、板バネ１４５ａ、１４５ｂに固定されたＨＧＡ固定部１５０とを有し、さらに、Ｌ字状のｐｕｓｈビーム１４２ａ及びｐｕｓｈビーム１４２ｂと固定部１との間に追加ヒンジ１４１を有する。ＨＧＡ１２はＨＧＡ固定部１５０に着脱可能に設けられている。
【００３８】
本実施例では、図９の矢印１２０に示すように、ピエゾアクチュエータ２が伸びると、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂがそれぞれ矢印１１３ａ、１１３ｂの様に左右に開き、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂの先端側では矢印１１６ａ、１１６ｂに示すように内部側に移動する。矢印１１３ａ、１１３ｂの動きは図６に示す動作と同じである。その結果、逆八の字のした板バネ１４５ａ、１４５ｂを介してＨＧＡ１２は矢印１１５に示すように先端側に直動的に移動する。
【００３９】
本実施例においても、第１の実施例同様に、追加ヒンジ１４１を有することにより、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂの動きを制約することにより磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ３００の共振周波数を高めることができる。
【００４０】
追加ヒンジ１４１の位置としては、ｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂから板バネ１４５ａ、１４５ｂに間に設けることが可能である。何故ならば、仮に図９に破線で示す楕円１０８ａ、１０８ｂのところに図１に示すヒンジ接続部８ａ、８ｂを設け、その先のｐｕｓｈビーム１４２ａ、１４２ｂを図１に示すアーム５と考えれば、第１の実施例の考え方を踏襲できる。逆に、第１の実施例においても、ｐｕｓｈビーム４２ａ、Ｐｕｌｌビーム４２ｂを伸ばし、即ちヒンジ接続部８ａ、８ｂをＨＧＡ１２の根元側（アームの先端側）１１に設けることも可能である。その場合は、追加ヒンジ４１をｐｕｓｈビーム４２ａ、Ｐｕｌｌビーム４２ｂと固定部１との間に設けることになる。
【００４１】
従って、第３の実施例においても、第１の実施例同様に、ＨＧＡ１２に近づくほど制振能力が高くなるので共振周波数を高めることができるが、ＨＧＡ１２の可動ストロークは低くなる。この兼ね合いを持って追加ヒンジ１４１の設置位置を決定する。
【００４２】
本発明の第３の実施例においても、第１の実施例と同様な効果を奏することができる。
【００４３】
また、第３の実施例においても、第２の実施例同様に、ＨＧＡ固定部１５０の先端と固定部１０１に制振ゴム２１を橋渡ししてもよい。その結果、第２の実施例同様に、大きな振動モードのゲインが減衰し、ＨＧＡ１２のより精密な位置決めが可能となる。
【実施例４】
【００４４】
図１０は、本発明の第４の実施例を示す、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータとしての例として第２の実施例の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００を用いた磁気ディスク検査装置４００の機構部概観図である。
【００４５】
磁気ディスク検査装置は、磁気ディスク３１に予め書かれた磁気情報及び、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置される磁気ヘッドで磁気ディスク３１に書き込んだ磁気情報を、磁気ヘッドで再生して、磁気ディスク３１の特性を検査する装置である。
【００４６】
磁気ディスク検査装置４００は、磁気ディスク３１、台座３２、スピンドル３３、粗動アクチュエータ３４、第２の実施例で示した磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００及びこれらを制御する図示しない制御部を有する。台座３２の上に粗動アクチュエータ３４とスピンドル３３が固定されている。スピンドル３３上には磁気ディスク３１が回転可能に、かつ、着脱可能に固定されている。磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００が、粗動アクチュエータ３４の粗動テーブル３５上に固定されている。
【００４７】
磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００は、ＨＧＡ１２の先端１２１の移動距離を大きくすることが可能であるといっても、半径で数十mmにもわたる、磁気ディスク３１の情報書き込み領域全体をカバーすることは困難である。そのため、粗動アクチュエータ３４により磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００を磁気ディスク３１の所定の位置に大まかに位置決めした上で、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００によりＨＧＡ１２を位置決めする。このことにより、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドを磁気ディスク３１の全域にわたって、精度よく位置決めでき、磁気ディスク３１の検査を精度良くできる。
【００４８】
なお、本実施例においては、ＨＧＡ１２は、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００とにより磁気ディスク３１の上に位置決めされるが、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の間に第３のアクチュエータを設け、３つの位置決め装置によりＨＧＡ１２を磁気ディスク３１上に位置決めしても、本実施例と同様の効果があるが、更に位置決め制御や位置決め機能の自由度が増すという効果がある。
【実施例５】
【００４９】
本発明の第５の実施例は、第４の実施例記載の磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ機構２００を用いた磁気ヘッド検査装置である。即ち、磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータは、図７記載の構成を有し、磁気ヘッド検査装置機構部は図１０の構成を有する。磁気ヘッド検査装置は、磁気ディスク３１に予め書かれた磁気情報及び、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドで磁気ディスク１８に書き込んだ磁気情報を、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドで再生して、ＨＧＡ１２の特性を検査する装置である。
【００５０】
その結果、第５の実施例においても、ＨＧＡ１２の先端１２１に配置された磁気ヘッドを磁気ディスク３１の全域にわたって、精度よく位置決めでき、ＨＧＡ１２の検査を精度良くできる。
【００５１】
なお、本実施例においても、ＨＧＡ１２は、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置
決め装置機構部２００と、により磁気ディスク３１の上に位置決めされるが、粗動アクチュエータ３４と磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ２００の間に第３のアクチュエータを設け、３つの位置決め装置によりＨＧＡ１２を磁気ディスク３１上に位置決めしても本実施例と同様の効果があるが、更に位置決め制御や位置決め機能の自由度が増すという効果がある。
【００５２】
また、実施例４又は５によれば、目標トラックの偏心が大きな磁気ディスクの検査や、目標トラックの偏心が大きな磁気ディスクを使った磁気ヘッドの精密な検査を行うことができる磁気ヘッド検査装置及び磁気ディスク検査装置を提供できる。
【００５３】
以上、本発明の実施の態様について記載したが、上記に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々変形可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本実施例では、磁気ディスク検査装置について説明しているが、磁気ヘッド検査装置用の磁気ヘッド位置決め制御装置や、磁気ヘッド検査にも適用できる。また、磁気ディスク、磁気ヘッドの両方を評価する装置にも適用できる。さらに、微動アクチュエータの使用例として磁気ヘッドまたは磁気ディスク関係の装置を説明したが、他のセンサ等を有するヘッドの微動アクチュエータ機構として用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１、１０１：固定部 ２、１０２：ピエゾアクチュエータ
３、１０３：ピエゾアクチュエータの伸縮方向の中心線
４ａ、４ｂ、１０４ａ、１０４ｂ：ヒンジ ５：アーム
６：アームの根元 ７：アームの長手方向の中心線
８ａ、８ｂ：ヒンジ接続部 １１：アームの先端
１２：ＨＧＡ １３ａ、１３ｂ、１５：矢印
１１３ａ、１１３ｂ、１１５、１１６ａ、１１６ｂ、１２０：矢印
２１：制振ゴム ３１：磁気ディスク
３２：台座 ３３：スピンドル
３４：粗動アクチュエータ ３５：粗動テーブル
４１、１４１：追加ヒンジ
４２ａ、１４２ａ、１４２ｂ：ｐｕｓｈビーム
４２ｂ：ｐｕｌｌビーム ４３、１４３：ビーム結合部
１００、２００、３００：磁気ヘッド位置決め微動アクチュエータ
１２１：ＨＧＡの先端 １４５ａ、１４５ｂ：板ばね
１５０：ＨＧＡ固定部 ３００：磁気ディスク検査装置機構部
Ｌ１：アームの長さ Ｌ２：追加ヒンジ位置
Ｌ９：ヒンジ接続部間の距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と、固定部に取り付けられた少なくとも１つのリニア駆動素子と、リニア駆動素子先端側であって前記リニア駆動素子の伸縮方向の中心線に対して左右に前記固定部に設けられたヒンジと、それぞれの前記ヒンジが設けられた２つのビームと、前記ヘッドが着脱可能であり、前記２つのビームの先端側に設けられたヘッド固定部と、前記２つのビームの少なくとも一方と前記ヘッド固定部とのそれ等も含む間に所定の位置を設け、前記所定の位置と前記固定部との間に追加ヒンジを設けたことを特徴とする微動アクチュエータ。
【請求項２】
前記ヘッド固定部はアームであり、前記ヘッドと前記２つのビームを結ぶ方向の前記アームの中心線に対して左右に前記２つのビームの先で前記アームの根元に接続された２つのヒンジ接続部とを有することを特徴とする請求項１に記載の微動アクチュエータ。
【請求項３】
前記アームは前記伸縮方向の中心線に対して直角に設けられ、前記結ぶ方向は前記アームの長手方向であり、前記所定の位置は前記アームであることを特徴とする請求項２に記載の微動アクチュエータ。
【請求項４】
前記２つのヒンジ接続部間の距離に対し前記アームの長さが長いことを特徴とする請求項３に記載の微動アクチュエータ。
【請求項５】
前記所定の位置は、前記アームの長手方向の中央位置から前記ヒンジ接続部までの範囲であることを特徴とする請求項３記載の微動アクチュエータ。
【請求項６】
前記ヘッド固定部は前記２つのビームと直接的又は間接的に接続され、前記２つのビームは前記伸縮方向の中心線に対して平行な部分を有し、前記所定の位置は前記平行な部分であることを特徴とする請求項１に記載の微動アクチュエータ。
【請求項７】
前記ヘッド固定部と前記２つのビームとの間のそれぞれ対称な位置に板ばねを有すること特徴とする請求項６に記載の微動アクチュエータ。
【請求項８】
前記ヘッド固定部の先端が前記固定部に取り付けられた減衰材に接していることを特徴とする請求項１記載の微動アクチュエータ。
【請求項９】
前記リニア駆動素子は、ピエゾアクチュエータであることを特徴とする請求項１または２あるいは６に記載の微動アクチュエータ。
【請求項１０】
前記ヘッドは磁気ヘッドであることを特徴とする請求項１または２あるいは６に記載の微動アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１１の微動アクチュエータと、前記微動アクチュエータを支持して移動する粗動アクチュエータと、円板を回転させるスピンドルと、前記粗動アクチュエータとスピンドルを支持する台座とを有することを特徴とする磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
【請求項１】
固定部と、固定部に取り付けられた少なくとも１つのリニア駆動素子と、リニア駆動素子先端側であって前記リニア駆動素子の伸縮方向の中心線に対して左右に前記固定部に設けられたヒンジと、それぞれの前記ヒンジが設けられた２つのビームと、前記ヘッドが着脱可能であり、前記２つのビームの先端側に設けられたヘッド固定部と、前記２つのビームの少なくとも一方と前記ヘッド固定部とのそれ等も含む間に所定の位置を設け、前記所定の位置と前記固定部との間に追加ヒンジを設けたことを特徴とする微動アクチュエータ。
【請求項２】
前記ヘッド固定部はアームであり、前記ヘッドと前記２つのビームを結ぶ方向の前記アームの中心線に対して左右に前記２つのビームの先で前記アームの根元に接続された２つのヒンジ接続部とを有することを特徴とする請求項１に記載の微動アクチュエータ。
【請求項３】
前記アームは前記伸縮方向の中心線に対して直角に設けられ、前記結ぶ方向は前記アームの長手方向であり、前記所定の位置は前記アームであることを特徴とする請求項２に記載の微動アクチュエータ。
【請求項４】
前記２つのヒンジ接続部間の距離に対し前記アームの長さが長いことを特徴とする請求項３に記載の微動アクチュエータ。
【請求項５】
前記所定の位置は、前記アームの長手方向の中央位置から前記ヒンジ接続部までの範囲であることを特徴とする請求項３記載の微動アクチュエータ。
【請求項６】
前記ヘッド固定部は前記２つのビームと直接的又は間接的に接続され、前記２つのビームは前記伸縮方向の中心線に対して平行な部分を有し、前記所定の位置は前記平行な部分であることを特徴とする請求項１に記載の微動アクチュエータ。
【請求項７】
前記ヘッド固定部と前記２つのビームとの間のそれぞれ対称な位置に板ばねを有すること特徴とする請求項６に記載の微動アクチュエータ。
【請求項８】
前記ヘッド固定部の先端が前記固定部に取り付けられた減衰材に接していることを特徴とする請求項１記載の微動アクチュエータ。
【請求項９】
前記リニア駆動素子は、ピエゾアクチュエータであることを特徴とする請求項１または２あるいは６に記載の微動アクチュエータ。
【請求項１０】
前記ヘッドは磁気ヘッドであることを特徴とする請求項１または２あるいは６に記載の微動アクチュエータ。
【請求項１１】
請求項１１の微動アクチュエータと、前記微動アクチュエータを支持して移動する粗動アクチュエータと、円板を回転させるスピンドルと、前記粗動アクチュエータとスピンドルを支持する台座とを有することを特徴とする磁気ヘッドまたは磁気ディスクの検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−４５４８８（Ｐ２０１３−４５４８８Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３３７３（Ｐ２０１１−１８３３７３）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]