Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3889229B2 - Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3889229B2 - Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor - Google Patents

Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor Download PDF

Info

Publication number
JP3889229B2
JP3889229B2 JP2001018001A JP2001018001A JP3889229B2 JP 3889229 B2 JP3889229 B2 JP 3889229B2 JP 2001018001 A JP2001018001 A JP 2001018001A JP 2001018001 A JP2001018001 A JP 2001018001A JP 3889229 B2 JP3889229 B2 JP 3889229B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
eddy current
disk
magneto
effect element
coil
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001018001A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001356002A (en
Inventor
豊 内藤
賢治 古田
恒 田中
亮 中林
敦 岩永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2001018001A priority Critical patent/JP3889229B2/en
Publication of JP2001356002A publication Critical patent/JP2001356002A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3889229B2 publication Critical patent/JP3889229B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性部位を含む被検査体までの距離、前記被検査体の厚さ等を測定する感度特性の優れた磁気センサを用いた渦電流センサ、並びにこの渦電流センサを用いて、ヘッドとディスク型記録媒体との距離又はディスク型記録媒体の傾きを検出するディスク装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の渦電流センサは、空心コイルに交流電流を与えて交流磁界を誘導し、導電性部位を含む被検査体にこの交流磁界を印加して渦電流を発生させ、この渦電流によって生じる反磁界による空心コイルに鎖交する磁束変化の減少をコイル電圧の減少として検出することによって、金属の有無を検出したり、空心コイルから被検査体までの距離、被検査体の厚さ、または被検査体の透磁率を測定するものであった。
【0003】
また、ディスク型記録媒体を記録・再生するディスク装置では、ディスク(ディスク型記録媒体)を記録・再生する際に、ディスクが記録面垂直方向に面振れすること、または記録面水平方向に偏心することがある。ディスクが面振れ・偏心を起こした場合でも、常に記録・再生ヘッドがディスクの記録トラック上を走行するようにトラッキング制御を行なう。光ディスク装置の場合には、さらに、ディスクの記録面に再生ヘッドのレンズ焦点が常に合うようにフォーカス制御を行なう。
【0004】
しかし、ディスクは、面振・偏心以外の挙動を示すことがある。また、ディスク成形時に、そりが生じる。特に、DVDは、CDなどの光ディスクに比べて、ディスク基板の厚さが薄くなっているのでディスクのそりが生じ易い。また、高記録密度化に伴って記録トラック幅が狭くなっているので、波長の短いレーザ光を用いるととともに、対物レンズの開口数NAを大きくするなどして、レーザビームのスポット径をCDなどを再生するときよりもかなり絞り込む必要がある。このため、正常に再生するためのディスクの傾き角(チルト角)の許容量が小さくなっている。そこで、記録・再生時にディスクのそりなどによって生じるディスクの傾き角を検出して、記録・再生ヘッドの角度を調節する必要がある。
【0005】
従来のディスク装置では、記録・再生ヘッドとディスクとの距離或いはディスクの傾きを検出するときに、光学的手段を用いて検出していた。例えば、ディスクの傾きを検出するものとして、ディスクの記録面に向き合わせてLEDを配置し、さらにこのLEDの左右両側に2個のフォトディテクタを配置したものがある。前記LEDからディスクの記録面に向けてレーザ光を照射したときに、前記ディスクが傾いていると、2個のフォトディテクタが検知する反射光の強さに差を生じるので、2個のフォトディテクタの受光信号の差分をとることにより、ディスクの傾きを検出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の渦電流センサは、空心コイルを交流励磁し、被検査体に渦電流を発生させ、この渦電流によって生じる反磁界によって空心コイルのインダクタンスの減少を検出するものである。
【0007】
しかし、この方法では、渦電流センサと被検査体のある1点との距離をピンポイントで正確に測定することが困難である。また、被検査体の浅い表面を検査する場合には渦電流の表皮深さを浅くするために、交流電流の周波数を数KHz〜数十MHz帯の高周波領域にする必要があるが、コイルの浮遊容量による変位電流のため、検出精度が低下するという問題が生じていた。
【0008】
また、従来のディスク装置のように、記録・再生ヘッドとディスクとの距離或いはディスクの傾きを検出するときに、光学的手段を用いて検出するものでは、前記距離及び傾きを検出するための装置の組付けに高い精度が要求され、調整工程を含むディスク装置の製造工程が複雑になるという問題や、ディスク装置が故障した時の修理が困難になるという問題が生じていた。
【0009】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、磁気センサを用いることによって、測定精度を向上させることのできる渦電流センサ、及び、この渦電流センサを用いて記録及び/又は再生ヘッドとディスク型記録媒体との距離或いはディスク型記録媒体の傾きを検出することにより、前記距離及び傾きの検出精度を向上させることができ、製造・修理が容易なディスク装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の渦電流センサは、交流電流 ac1 が与えられて交流磁界を誘起し、この交流磁界によって、被検査体の導電性部位に渦電流を発生させるための所定の巻数にて巻回されたコイルと、前記コイルから所定位置離れた場所に設置された磁気センサとが、前記被検査体の同一面側に設置されており、
前記磁気センサは、磁気インピーダンス効果を有する軟磁性体を含む感磁部と、前記感磁部の素子長手方向の両端部に、駆動交流電流を与えるための電極部を有する磁気インピーダンス効果素子であり、
前記磁気インピーダンス効果素子の感磁部の素子長手方向に直流バイアス磁界を印加するための直流電流I dc を供給する直流電源と、前記交流電流I ac1 を供給する交流電源とが一つの前記コイルに接続されて、前記コイルには、前記交流電流I ac1 と、前記直流電流I dc とが重畳された電流が与えられることを特徴とするものである。
【0011】
本発明では、交流磁界を発生させる手段と、被検査体からの反磁界を検出する磁気センサとが独立している。
【0012】
従って、被検査体の浅い表面を検査する場合に、渦電流の表皮深さを浅くするために交流電流の周波数を数KHz〜数十MHz帯の高周波領域にしたときでも、コイルの浮遊容量による変位電流のため検出精度が低下する、という問題を低減することができる。
【0013】
気インピーダンス効果素子は、薄膜プロセスを用いて製造することができるので、磁気センサの大きさを非常に小さくできる。従って、被検査体表面の狭い範囲で発生する反磁界を正確に測定することができ、渦電流センサと被検査体のある1点との距離、被検査体の厚さ、または被検査体の透磁率などをピンポイントで正確に測定することが可能になる。
【0015】
また、前記コイルの巻き中心と前記磁気インピーダンス効果素子感磁部の中心とが同一線上に位置していると、渦電流センサと被検査体のある1点との距離、被検査体の厚さ、または被検査体の透磁率などを正確に測定することが容易になるので好ましい。このとき、前記磁気インピーダンス効果素子が、前記コイル内部の巻き中心に設置されていることがより好ましい。
【0017】
磁気インピーダンス効果素子は、軟磁性材料を用いて線状または略長方形の薄膜状の感磁部を形成し、この感磁部の素子長手方向に駆動交流電流を与え、感磁部両端の電圧変化を測定するだけで、外部磁界を測定することができるので、小型化が非常に容易である。すなわち、渦電流センサの小型化が非常に容易になる。
【0018】
また、磁気インピーダンス効果素子は、小型化が容易であることに加えて、磁界検出感度が、例えば磁気抵抗効果素子の数十倍〜数百倍と、高感度である。
【0020】
磁気インピーダンス効果素子には、素子長手方向に一定の大きさの直流バイアス磁界をかけることにより、外部磁界の変化に対する出力電圧変化の直線性を確保でき、磁界検出感度の向上を図ることができる。この直流バイアスは、例えば、磁気インピーダンス効果素子の感磁部の周囲に巻回されたコイルによって供給することができる。
【0021】
前記磁気インピーダンス効果素子が前記コイルの巻き中心に設置され、前記コイルには、前記被検査体の導電性部位に渦電流を発生させる交流磁界を誘起させるための交流電流に、前記磁気インピーダンス効果素子の感磁部に対し素子長手方向に印加される直流バイアス磁界を発生させるための直流電流が重畳された電流が与えられると、被検査体に渦電流を発生させるためのコイルと、前述の磁気インピーダンス効果素子にかける直流バイアス磁界を誘起させるためのコイルを一つのコイルで兼用することができるので、渦電流センサの小型化が可能になる。
【0022】
なお、前記コイルに与えられる前記交流電流 ac1 の周波数と、前記磁気インピーダンス効果素子に与えられる駆動交流電流の周波数が異なることが必要である。
【0023】
また、前記磁気インピーダンス効果素子の前記感磁部は、略長方形の軟磁性薄膜あるいは軟磁性薄帯を含むものであると製造が容易になるので好ましい。
【0024】
また、本発明は、導電体層を有するディスク型記録媒体の記録、あるいは再生、又は、記録及び再生を行なうディスク装置であり、前記ディスク型記録媒体を前記被検査体とする前述した渦電流センサが、一個又は複数個、記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録ヘッド及び再生ヘッドに対して所定の位置において前記ディスク型記録媒体に対向して設置され、前記ディスク型記録媒体の導電体層に発生させた前記渦電流による反磁界の大きさを前記磁気インピーダンス効果素子によって測定することにより、前記ディスク型記録媒体と前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッドとの距離を検出することを特徴とするものである。
【0025】
本発明では、前述した磁気センサを用いた渦電流センサによって、記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は記録及び再生ヘッドとディスク型記録媒体との距離を検出するので、従来のように光学的手段を用いて前記距離を検出するものに比べると、装置の組付けに高い精度が要求されず、また、調整工程も、基本的に、基準となる距離を測定したときの磁気センサの出力強度を調節するだけでよい。
【0026】
従って、本発明では、製造工程を簡略化できる。また、ディスク装置が故障したときなどには、設備の整った工場以外の場所で修理をすることが多くなるが、本発明では、調整工程が簡略化されているため、修理が容易になるという利点も有する。
【0027】
また、本発明では、前記渦電流センサが、前記ディスク型記録媒体の半径方向、あるいは、タンジェンシャル方向、又は、前記半径方向及び前記タンジェンシャル方向に所定の距離を開けて複数個設置され、前記複数個の渦電流センサと前記ディスク型記録媒体の距離の差を測定することにより、記録中あるいは再生中の前記ディスク型記録媒体の傾きを検出することができる。
【0028】
なお、本発明では、前記複数個の渦電流センサの全てが、前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッド上、または、前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッドが搭載されたキャリッジを有するピックアップ装置上において、前記ディスク型記録媒体に対向するように固定されていてもよいし、または、前記複数個の渦電流センサの全てが、前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッドが搭載されたキャリッジを有するピックアップ装置と接触しない場所において、前記ディスク型記録媒体に対向するように固定されていてもよい。
【0029】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施の形態の渦電流センサを示す斜視図である。
【0030】
図1において本実施の形態の渦電流センサ10は、交流電源13から交流電流Iac1が与えられて金属板である被検査体11に交流磁界H(x)を誘起し、この交流磁界H(x)によって被検査体11に渦電流Ieを発生させる交流磁界発生手段であるコイル12と、前記コイル12の内部において中心軸(巻き中心)Ca上に設置された磁気センサである磁気インピーダンス効果素子15とを有している。なお、図1では、コイル12の中心軸Caを点線で示し、コイル12の中心軸Caの同軸線Cを一点斜線で表している。
【0031】
コイル12には、交流電流Iac1を供給する交流電源13と直流電流Idcを供給する直流電源14とが直列に接続されている。なお、Rは抵抗成分である。また、磁気インピーダンス効果素子15には、交流電源16から駆動交流電流Iac2が供給され、出力電圧Emiが取り出されている。
【0032】
なお、図1に示した一つの実施例において、コイル12は絶縁材料で被覆された銅線を所定の巻数にて巻回して形成されたものである。
【0033】
また、被検査体は全体が金属によって形成されている必要はなく、渦電流が発生する導電性部位があればよい。
【0034】
図1に示した渦電流センサの作用原理を説明する。
コイル12に与えられた交流電流Iac1の角周波数をω、コイル12と被検査体11との距離をx、被検査体11の電気抵抗率をρ、被検査体11の面垂直透磁率をμとする。
【0035】
まず、交流電源13から交流電流Iac1が与えられて交流磁界が誘起される。
被検査体11における交流磁界H(x)は、(数1)で表される。
【0036】
【数1】

Figure 0003889229
【0037】
被検査体11における交流磁界H(x)は、被検査体11に渦電流Ieを発生させる。渦電流Ieによって、被検査体11の表面から垂直に磁気インピーダンス効果素子15に向って、反磁界Hdが発生する。ここで、渦電流Ieによる磁気双極子が面垂直に現れると考えると、その磁極の強さはμIeに比例し、長さは被検査体11の厚さdが、渦電流Ieの表皮深さδより薄い場合はd、厚い場合はδと考えられる。
ここで、渦電流Ieの表皮深さδは、(数2)で表される。
【0038】
【数2】
Figure 0003889229
【0039】
ただし、ρは被検査体11の電気抵抗率、μは被検査体11の面垂直透磁率、ωはコイル12に与えられた交流電流Iac1の角周波数である。
この磁気双極子の双極子モーメントmは(数3)又は(数4)で表される。
【0040】
【数3】
Figure 0003889229
【0041】
【数4】
Figure 0003889229
【0042】
磁気インピーダンス効果素子15に印加される反磁界Hdは(数5)または(数6)で表される。
【0043】
【数5】
Figure 0003889229
【0044】
【数6】
Figure 0003889229
【0045】
ここで、Nはコイル12の巻数、aはコイル12の半径である。
【0046】
本発明では、(数5)または(数6)を基礎にして、渦電流センサと被検査体との距離xを求めるときには距離xのみを、被検査体の厚さdを求めるときには厚さdのみを、変数とするようにして渦電流センサを設計する。
【0047】
また、非接触型トルクセンサや応力センサを構成するときには、μのみを変数とするようにして渦電流センサを設計する。
【0048】
磁気インピーダンス効果素子とは、微小交流電流をワイヤー状、リボン状、または薄膜状に形成された磁性線に印加することによって生じるインピーダンスによる出力電圧が外部印加磁界によって変化することを基本原理としている素子である。
【0049】
図2は、図1で示された渦電流センサに用いられた磁気インピーダンス効果素子15の斜視図である。図2の磁気インピーダンス効果素子15は、結晶化ガラス、Al23など絶縁性の非磁性材料からなる基板21上に、軟磁性材料をスパッタ法や蒸着法などによって、薄膜形成することにより形成された感磁部22、および感磁部22の両端部にCuなどの導電性材料により形成された電極部23,23によって構成されている。感磁部22は、一つの実施例において、略長方形状または線状にパターン形成されている。或いは、感磁部22は、出力を大きくするためにU字型またはジグザグ状などにパターン形成されてもよい。
【0050】
感磁部22は、例えば、組成式がFe71.4Al5.8Si13.1Hf3.34.5Ru1.9(at%)で表される、bcc−Feの結晶粒を主体とし、bcc−Feの周囲にHfCの結晶粒が存在する結晶粒径5〜30nmの微結晶軟磁性合金薄膜である。この軟磁性合金は、透磁率が高く、外部磁界に対する感度も良好であり、また耐環境性にも優れるものである。
【0051】
なお、基板21は結晶化ガラス、Si、SiO2、Al23、ホウケイ酸ガラスなどで形成されている。
【0052】
電極部23はCu、Al、Ni、Ti、Crなどの導電性材料からなる。
なお、本実施の形態では、感磁部22は単層の軟磁性薄膜として形成されているが、感磁部22は図2の形態に限るものではなく、例えば、絶縁層を介して複数層の軟磁性薄膜が積層されたものでもよい。また、感磁部22は、軟磁性薄帯を含むものでもよい。
【0053】
図2の磁気インピーダンス効果素子15に電極部23,23から素子長手方向(X方向)に駆動交流電流Iac2を与え、感磁部22を素子幅方向(Y方向)に励磁する。
【0054】
この状態で、外部磁界Hexが素子長手方向に印加されると、駆動交流電流Iac2が感磁部22の表面近くを流れようとする「表皮効果」が変化し、感磁部22のインピーダンスが変化する。感磁部22のインピーダンス変化を、電極部23,23間の電圧の変化として取り出す。
【0055】
図2に加えて図1を参照して磁気インピーダンス効果素子15の作用を説明する。コイル12の内部において中心軸(巻き中心)Ca上に、感磁部22の中心が位置している。図1において、磁気インピーダンス効果素子15に交流電源16からMHz帯域の交流電流Iac2を印加している状態で、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部22の素子長さ方向に外部磁界Hexが印加されると、感磁部22の両端に素材固有のインピーダンスによる出力電圧Emiが発生し、出力電圧Emiの振幅が外部磁界Hexの強度に対応して数10%の範囲で変化する。出力電圧Emiは、電極部23,23を介して取り出される。
【0056】
本実施の形態の渦電流センサのように、磁気センサとして、感磁部22の素子長手方向の延長線上に被検査体11が位置するようにコイル12の中心軸C上に設置された磁気インピーダンス効果素子を用いると、感磁部22両端の電圧変化を測定するだけで、反磁界Hdを測定することができるので、渦電流センサの小型化が非常に容易になる。
【0057】
また、磁気インピーダンス効果素子15は、10-5Oe程度の高分解能を有する微弱磁界センサが得られるという特性や、数MHz以上の励磁が可能であるために数百MHzの高周波励磁を振幅変調のキャリアとして自由に使用でき、磁界センサとして使用するときに、遮断周波数を10MHz以上に設定することが容易であるという特性や、消費電力を10mW以下にすることができるという特性を持つ。
【0058】
磁気インピーダンス効果素子15の磁界検出感度は、例えば磁気抵抗効果素子の数十倍〜数百倍と、高感度である。
【0059】
なお、磁気センサとして磁気インピーダンス効果素子15を用いて反磁界Hdの大きさを測定するときには、コイル12に与えられる渦電流発生用の交流電流Iac1の周波数と、磁気インピーダンス効果素子15に与えられる駆動交流電流Iac2の周波数が異なることが必要である。
【0060】
また、磁気インピーダンス効果素子における、外部磁界依存性のインピーダンス変化の直線性を向上させるために、磁気インピーダンス効果素子の感磁部に直流のバイアス磁界を与えることが有効である。
【0061】
図3は、磁気インピーダンス効果素子の磁気インピーダンス効果特性を示すグラフである。
【0062】
磁気インピーダンス効果素子を用いて感磁部に駆動交流電源から駆動交流電流を与えた状態で、外部磁界Hexを、磁気インピーダンス効果素子の素子長手方向に印加する。印加した外部磁界Hexの大きさを変化させつつ、出力電圧Emiを測定すると図3のようなグラフが得られる。
【0063】
図3の磁気インピーダンス効果特性を示すグラフは、外部磁界Hexの大きさがHp+あるいはHp-であるときの出力電圧Emiの値を示す点を頂点とする双峰形状をなしている。また、Hp+とHp-の絶対値の大きさは、ほとんど等しい。
【0064】
図3をみると、外部磁界Hexの大きさがHp+、あるいはHp-に近づくにつれて、出力電圧Emiの変化率が大きくなっている。すなわち、外部磁界Hexの検出感度は、外部磁界Hexの大きさがHp+あるいはHp-付近にあるときに良好になる。一方、外部磁界Hexの大きさが0付近であるときの、出力電圧Emiの変化率は小さく、外部磁界Hexの検出感度が低い。
【0065】
したがって、磁気インピーダンス効果素子を磁気センサとして用いるときには、外部磁界Hex=0付近における外部磁界Hexの検出感度を良好にするために、磁気インピーダンス効果素子の感磁部の素子長手方向に、例えば、大きさHB1あるいは、HB2の直流のバイアス磁界を印加して、磁気インピーダンス効果特性を示すグラフを、外部磁界Hexの軸方向にシフトさせ、出力電圧の変化率が大きい部分が、外部磁界Hex=0の軸上に来るようにすることが好ましい。
【0066】
磁気インピーダンス効果素子の感磁部に直流のバイアス磁界を印加する方法として、本実施の形態では、図1のように、磁気インピーダンス効果素子15の周囲に巻回されている、被検査体11に渦電流Ieを発生させる交流磁界Hを発生させるためのコイル12に流されている交流電流Iac1に、直流電流Idcを重畳させることにより、直流のバイアス磁界HBを発生させて、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部の素子長手方向に印加することができる。
【0067】
このように、本発明では、被検査体11に渦電流Ieを発生させるためのコイルと、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部に直流バイアス磁界をかけるためのコイルを一つのコイル12で兼用することができるので、渦電流センサの小型化が可能になる。
【0068】
磁気インピーダンス効果素子の感磁部には、前述のような、軟磁性薄膜を用いることが好ましいが、Co−Fe−Si−B系のアモルファスのワイヤーを用いてもよい。しかし、アモルファスワイヤーは、交流電流を流すための配線材を接続するための電極部の形成が困難であること、数十μmの径のワイヤーは、曲がりやすく、素子の位置合わせが困難であること、または、壊れやすいことといった問題点もある。
【0069】
磁気インピーダンス効果素子の感磁部を、軟磁性薄膜や軟磁性薄帯で構成すると、前記感磁部を任意の厚さや幅、長さで形成することを可能にし、上記の問題点を解決することができるので好ましい。
【0070】
磁気インピーダンス効果素子15の感磁部22は、上述した軟磁性材料以外の軟磁性材料を用いて形成することができる。
【0071】
ただし、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部22を、1MHz〜数百MHzの高周波領域における透磁率μが高く、磁歪定数λが小さい軟磁気特性を備えた強磁性体の薄膜を有するものとして形成するために、感磁部22は以下に示すような微結晶軟磁性合金薄膜を有することが好ましい。
【0072】
1.組成式が、T100-d-e-f-gdefgで表され、bcc−Fe、bcc−FeCo、bcc−Coの1種または2種以上の結晶粒と元素Mの炭化物もしくは窒化物の結晶粒を主体とした平均結晶粒径30nm以下の微結晶軟磁性合金薄膜。
【0073】
ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Xは、Si、Alのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、Ti、Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる1種または2種以上の元素であり、元素Zは、C、Nのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、Qは、Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Auから選ばれる1種または2種以上の元素であり、d、e、f、gはat%で、0≦d≦25、1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の関係を満足するもの。
【0074】
2.組成式が、T100-p-q-e-f-gSipAlqefgで表され、bcc−Fe、bcc−FeCo、bcc−Coの1種または2種以上の結晶粒と元素Mの炭化物もしくは窒化物の結晶粒を主体とした平均結晶粒径30nm以下の微結晶軟磁性合金薄膜。
【0075】
ただし、元素Tは、Fe、Coのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、元素Mは、Ti、Zr、Hf,V,Nb,Ta,Mo,Wから選ばれる1種または2種以上の元素であり、元素Zは、C、Nのうちどちらか一方あるいは両方を含む元素であり、Qは、Cr,Re,Ru,Rh,Ni,Pd,Pt,Auから選ばれる1種または2種以上の元素であり、p、q、e、f、gはat%で、8≦p≦15、0≦q≦10、1≦e≦10、0.5≦f≦15、0≦g≦10の関係を満足するもの。
【0076】
これらの軟磁性合金薄膜はスパッタ法や蒸着法などの薄膜形成手段によって好ましく形成されるものであり、等方的でかつ軟磁気特性の良好な軟磁性合金薄膜を提供できるので、磁気インピーダンス効果素子の小型化や高性能化を容易にすることができる。
【0077】
ただし、本発明に用いる磁気インピーダンス効果素子の感磁部をここに示した組成以外の軟磁性合金薄膜を用いて形成してもかまわない。
【0078】
気インピーダンス効果素子は、薄膜プロセスを用いて製造することができるので、磁気センサの大きさを非常に小さくできる。従って、被検査体表面の狭い範囲で発生する反磁界を正確に測定することができ、渦電流センサと被検査体のある1点との距離、被検査体の厚さ、または被検査体の透磁率などをピンポイントで正確に測定することが可能になる。
【0079】
なお、磁気センサは、必ずしも、図1のコイル12の中心軸Ca上に位置しなければならないものではなく、コイル12から所定位置離れた場所に設置されてもかまわない。
【0080】
たとえば、図1に示すように、磁気インピーダンス効果素子17をコイル12から所定位置離れた場所に設置したとする。図1では、磁気インピーダンス効果素子17の配線は省略している。
【0081】
磁気インピーダンス効果素子17は、コイル12に流されるコイル12の中心軸Caから被検査体11表面におろされた垂線(中心軸Caの同軸線C)との交点C1、すなわち交流電流Iac1によって被検査体11に誘起された交流磁界Hによって発生した渦電流Ieの中心からの距離がrで、磁気インピーダンス効果素子17と交点C1を結ぶ直線と同軸線Cとの角度がθとなる位置に設置されている。
【0082】
ただし、一つの磁気インピーダンス効果素子17からの出力のみで、距離rと角度θのそれぞれを正確に検出することはできない。したがって、検出誤差を小さくするためには、角度θはできる限り小さいことが好ましい。最も好ましいのは、θ=0度、すなわち磁気インピーダンス効果素子がコイル12の中心軸Ca上又は同軸線C上に設置されることである。
【0083】
磁気インピーダンス効果素子などの磁気センサが、コイル12の中心軸Caまたは同軸線C上に設置されると、すなわち、前記コイルの巻き中心と前記磁気センサの検出部の中心とが同一線上に位置していると、渦電流センサと被検査体のある1点との距離、被検査体の厚さ、または被検査体の透磁率などを正確に測定することが容易になるので好ましい。
【0084】
このとき、磁気センサが、図1の磁気インピーダンス効果素子15のように、コイル12内部の中心軸Ca上に設置されていると、コイル12から被検査体11までの距離と被検査体11から磁気センサまでの距離が等しくなるので、検出された反磁界Hdの大きさから、渦電流センサと被検査体のある1点との距離、被検査体の厚さなどを求めるための計算が簡易化されるのでより好ましい。
【0085】
または、2つ以上の渦電流センサを用いて、距離rと角度θを検出してもよい。
【0086】
本発明では、交流磁界Hを発生させるコイル12と、被検査体11からの反磁界Hdを直接検出する磁気センサとが独立している。
【0087】
従って、被検査体11の浅い表面を検査する場合に、渦電流Ieの表皮深さδを浅くするために交流電流Iac1の周波数を数KHz〜数十MHz帯の高周波領域にしたときでも、コイル12の浮遊容量による変位電流のため、検出精度が低下するという問題を低減することができる。
【0089】
図4(参考例)では、交流電源13から交流電流Iacが与えられて交流磁界Hを誘起し、この交流磁界Hによって金属板である被検査体11に渦電流Ieを発生させる交流磁界発生手段であるコイル12と、磁気センサである磁気インピーダンス効果素子15とが、被検査体11を介して対向している。なお、図1では、コイル12の中心軸Caを点線で示し、コイル12の中心軸Caの同軸線Cを一点斜線で表している。
【0090】
図4に示される本発明の一つの実施の形態においては、コイル12は絶縁材料で被覆された銅線を所定の巻数にて巻回して形成されたものであり、磁気インピーダンス効果素子15は、コイル12の中心軸Caの同軸線C上に設置されている。すなわち、コイル12の中心軸Caの同軸線C上に、感磁部22の中心が位置している。交流電源13からコイル12に交流電流Iac1が与えられて、交流磁界Hが誘起される。被検査体11における交流磁界Hは、被検査体11に渦電流Ieを発生させる。渦電流Ieによって、被検査体11の表面から垂直に磁気インピーダンス効果素子15に向って、反磁界Hdが発生する。磁気インピーダンス効果素子15に印加される反磁界Hdの大きさを検出し、反磁界Hdの大きさから磁気インピーダンス効果素子15と被検査体11との距離、被検査体11の厚さ、または被検査体11の透磁率などを求める。
【0091】
図4の渦電流センサにおいても、磁気インピーダンス効果素子15に交流電源16からMHz帯域の交流電流Iac2を印加している状態で、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部(図4では図示せず)の素子長さ方向に反磁界Hdが印加されると、感磁部両端のインピーダンスが変化する。感磁部両端のインピーダンス変化を、感磁部両端に取付けられた電極(図4では図示せず)を介して出力電圧Emiの変化として取り出し、出力電圧Emiの変化から磁気インピーダンス効果素子15に印加された反磁界Hdの大きさを求める。
【0092】
なお、磁気センサとして磁気インピーダンス効果素子15を用いて反磁界Hdの大きさを測定するときには、コイル12に与えられる渦電流発生用の交流電流Iac1の周波数と、磁気インピーダンス効果素子15に与えられる駆動交流電流Iac2の周波数が異なることが必要である。
【0093】
前述のように、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部には、素子長手方向の直流のバイアス磁界を印加することが好ましい。本実施の形態では、図4のように、磁気インピーダンス効果素子15の周囲に巻回されているコイル19に直流電源18から直流電流Idcを流すことにより、直流のバイアス磁界を発生させて、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部の素子長手方向に印加することができる。
【0094】
図5は、本発明のディスク装置の実施の形態を示す側面図であり、光ピックアップ装置に搭載された光ヘッドがディスクの最外周に位置している状態を示している。
【0095】
光ピックアップ装置31には、キャリッジ32上にDVD用の光ヘッド33が設けられている。なお、図5には図示しないがキャリッジ32上にはCD用の光ヘッドも設けられている。キャリッジ32は、光ディスクDの径方向へ延びる駆動軸34とガイドバー(図示せず)によって光ディスクDの径方向に移動自在に支持されている。駆動軸34とガイドバーは平行に設けられ、駆動軸34の両端とガイドバーの両端は、支持体35a,35bによって支持されている。支持体35aは光ディスクDの回転中心よりもX軸方向でキャリッジ32と反対側へずらして設けられ、支持体35bは光ディスクDの外周縁部近傍に設けられている。また支持体35a,35bは、光ピックアップ装置31の図示しない機構シャーシ上に固定されている。
【0096】
前記駆動軸34の一端にはスレッドモータ36が設けられており、スレッドモータ36の回転駆動力によってキャリッジ32がディスクDの半径方向へ移動させられる。このとき光ヘッド33は、光ディスクDの内周と外周との間を前記ガイドバーに支持されて光ディスクDに対して水平状態を保ちながら移動させられる。
【0097】
支持体35aには、光ディスクDの回転中心側へ突出する固定部37が設けられ、この固定部37には光ディスクDを回転駆動させるためのスピンドルモータ38が設けられる。スピンドルモータ38には、垂直上方へモータ軸39が突出して設けられており、このモータ軸39の先端に光ディスクDを載置するターンテーブル40が設けられる。
【0098】
これにより、光ピックアップ装置31にDVD用の光ディスクが装填され、ターンテーブル40に載置されると、光ヘッド33側が作動し、またCD用の光ディスクが装填され、ターンテーブル40に載置されると、前述した図示しないCD用の光ヘッド側が作動する。
【0099】
なお、それぞれのDVD用の光ヘッド33とCD用の光ヘッドには、それぞれの対物レンズをディスク面に平行な方向へ微動させるトラッキング補正手段と、前記対物レンズをディスク面と垂直な方向へ微動させるフォーカシング補正手段が設けられている。
【0100】
図5に示された本発明の一つの実施の形態では、図1に示された直流電流Idcが重畳された交流電流Iac1が与えられるコイル12とコイル12の中心軸Ca上に設置された磁気インピーダンス効果素子15を有する渦電流センサ10a、10bを、ディスクDの記録面D1に対向させ、かつディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置している。なお、本実施の形態では、渦電流センサ10a、10bは光ヘッド33上に搭載されている。
【0101】
ディスクDには、レーザ光を反射するために金属層が形成されている、この金属層は例えばAlを用いて厚さ100〜200nmで形成されている。従って、ディスクDに、渦電流センサ10a、10bから交流磁界が与えられると、前記金属層に渦電流が発生し、さらに反磁界が生じる。すなわち、渦電流センサ10a、10bを用いて、渦電流センサ10aとディスクDとの距離Z及び渦電流センサ10bとディスクDとの距離Zとをそれぞれ測定することができる。さらに距離Zと距離Zの差の変化を検出することにより、記録中、又は再生中のディスクDの半径方向の傾きを検出することができる。
【0102】
また、渦電流センサは、ディスクDの記録面D1側に対向する位置ではなく、図5に示される渦電流センサ10c、10dのように、ディスクDの記録面D1の反対面D2に対向させられ、かつディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置されてもよい。なお、本実施の形態では、渦電流センサ10c、10dはそれぞれ固定支持部41及び42を介して図示しない機構シャーシ上に固定されている。渦電流センサ10c、10dを用いて、渦電流センサ10cとディスクDとの距離Z及び渦電流センサ10dとディスクDとの距離Zとをそれぞれ測定することができる。距離Zと距離Zの差の変化を検出することにより、記録中、又は再生中のディスクDの傾きを検出することができる。
【0103】
渦電流センサ10c、渦電流センサ10dは、それぞれディスクDの最外周部付近、最内周部付近に設置されている。渦電流センサ10cと渦電流センサ10dとのディスクDの半径方向の距離が大きくなると、ディスクDの半径方向の傾きを精度よく検出できるようになる。
【0104】
図5では、渦電流センサをディスクDの記録面D1側に2個設けているが、3個以上の渦電流センサが、ディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置されてもよい。また、渦電流センサをディスクDの反対面D2側に3個以上の渦電流センサが、ディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置されてもよい。
【0105】
また、渦電流センサは、キャリッジ32上に設置されてもよいし、また、キャリッジ32の移動を妨げない場所であれば、ピックアップ装置と接触しない任意の場所においてディスクDに対向するように固定されていてもよい。
【0106】
また、複数個の渦電流センサの全てをディスクDの記録面D1側に対向させて設置してもよいし、また、複数個の渦電流センサの全てをディスクDの反対面D2側に対向させて設置してもよい。
【0107】
或いは、複数個の渦電流センサのうち一部をディスクDの記録面D1側に対向させて設置し、残りの渦電流センサをディスクDの反対面D2側に対向させて設置してもよい。
【0108】
図5では、渦電流センサ10a及び10b、又は渦電流センサ10c及び10dは、ディスクDの記録面D1又は反対面D2に対向させられ、かつディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置されている。
【0109】
本発明では、渦電流センサを、ディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置するだけでなく、図6に示される渦電流センサ10e及び10fのように、ディスクDのタンジェンシャル方向(Y方向)に所定の距離を開けて設置することができる。渦電流センサ10eとディスクDとの距離及び渦電流センサ10fとディスクDとの距離をそれぞれ測定し、その差の変化を検出することにより、記録中、又は再生中のディスクDのタンジェンシャル方向の傾きを検出することができる。
【0110】
渦電流センサ10e及び10fは、キャリッジ32の移動を妨げない場所であれば、任意の場所においてディスクDに対向するように固定されてよい。
【0111】
また、ディスクDの半径方向(X方向)に所定の距離を開けて設置された渦電流センサ10c及び10dによって検出されたディスクDの半径方向の傾きの値と、渦電流センサ10e及び10fによって検出されたディスクDのタンジェンシャル方向の傾きの値とをベクトル的に組み合わせることによってディスクDの全ての方向の傾きを検出することができる。
【0112】
また、図5において、渦電流センサ10a、10b、10c、または10dを設置する位置を、光ヘッド33に対して所定の位置とすると、渦電流センサ10a、10b、10c、又は10dとディスクDとの距離を測定することによって、ディスクDと光ヘッド33との距離Z5を検出することができる。
【0113】
本実施の形態のディスク装置では、磁気インピーダンス効果素子を用いた渦電流センサ10a及び10b、10c及び10d、又は10e及び10fによって、ディスクDとの距離を検出し、さらにディスクDの傾きを検出するので、従来のように光学的手段を用いてディスクDの傾きを検出するものに比べると、装置の組付けに高い精度が要求されず、また、調整工程も、基本的に、基準となる距離を測定したときの磁気インピーダンス効果素子の出力強度を調節するだけでよい。
【0114】
従って、本発明では、製造工程を簡略化できる。また、ディスク装置が故障した時でも、本発明では、調整工程が簡略化されているため、修理が容易になるという利点も有する。
【0115】
また、渦電流センサとディスクDとの距離を測るときに、ディスクDに交流磁界を印加して渦電流を発生させ、反磁界を測定するという非常に単純な工程しか含まれないので、ディスクDとの距離及びディスクDの傾きの測定精度が上がる。
【0116】
また光ヘッドは、上記のように2つに限られるものではなく、光ヘッド33のみを1つだけ搭載してもよくあるいは3つ以上搭載してもよい。
【0117】
本実施の形態では、本発明の一例として、DVD用光ヘッドとCD用光ヘッドとを搭載しているディスク装置について説明した。CD用光ヘッドには、再生専用タイプのCD−ROM用再生ヘッド、追記タイプ又は書換タイプのCD−R又はCD−RW用再生及び記録ヘッドなど、DVD用光ヘッドには、再生専用タイプのDVD−ROM用再生ヘッド、追記タイプ又は書換タイプのDVD−R又はDVD−RAM用再生及び記録ヘッドなど様々なタイプのものがあり、これらを適宜組合わせて構成することができる。
【0118】
またCDやDVDに対応したディスク装置に限らず、MO、磁気ディスクに対応したディスク装置など、金属層や磁性層などの導電体層を有するディスク型記録媒体に対応したディスク装置に本発明を適用してもよい。
【0119】
なお、図1や図4に示された実施の形態の渦電流センサでは、磁気インピーダンス効果素子12の感磁部の素子長手方向に印加する直流のバイアス磁界として、コイル12に流される交流電流Iac1に重畳された直流電流Idcによって誘起される直流磁界や、コイル19に流された直流電流Idcによって誘起された直流磁界を用いている。
【0120】
このほかに、図7(参考例)に示されるように、磁気インピーダンス効果素子15の感磁部の素子長手方向にバイアス磁界Hが印加されるように、硬磁性材料からなるハードバイアス用磁石50,50を設置してもよい。
【0121】
なお、ディスク装置の光ヘッド33に設けられているトラッキング補正手段と、フォーカシング補正手段は、例えば、巻線コイルの内部或いは周辺に硬磁性体が設けられ、巻線コイルに電流を流して、巻線コイルと硬磁性体の相対位置を変化させるフォーカスアクチュエータである。上述した磁気インピーダンス効果素子のハードバイアスとして、フォーカスアクチュエータに用いられている硬磁性体を用いることもできる。
【0122】
【実施例】
本発明の一つの実施例として、図1に示された渦電流センサ10を形成し、渦電流センサ10の磁気インピーダンス効果素子15と、被検査体11として用いたDVDとの距離を変化させたときの磁気インピーダンス効果素子15の出力電圧Emiの変化量を調べた。
【0123】
コイル12の半径aをa=0.7mm、コイル巻数NをN=1200ターン、交流電源13が供給する交流電流Iac1の大きさをIac1=2.2mA、交流電流Iac1の周波数fをf=4MHzとした。また、DVDの導電体層であるAl層の厚さdはd=0.15μmであり、Al層の透磁率μをμ=4π×10-7(=μ0)、電気抵抗率ρをρ=2.5×10-6Ω・mとした。
【0124】
初期状態として、渦電流センサ10の磁気インピーダンス効果素子15とDVDのAl層までの基準距離を1.65mmとした。DVDでは保護層の厚さが0.6mmであるので、磁気インピーダンス効果素子からAl層までの距離が1.65mmであるとき、磁気インピーダンス効果素子とDVDの保護層表面までの距離は1.05mmである。
【0125】
磁気インピーダンス効果素子15とDVDのAl層との距離xを基準距離から変化させたときの、磁気インピーダンス効果素子15の出力電圧Emiの変化を調べた。結果を図8に示す。
【0126】
DVDの規格では、そり角で±0.4°の許容範囲が与えられる。DVDの半径は60mmなので、DVDをターンテーブルに設置したとき、DVDの中心と最外周の高さ位置の差は、最大で約60×tan0.4°=0.4(mm)である。従って、渦電流センサをDVDの傾きを検出するために用いるときには、基準距離から±0.4mmの範囲の距離の変化を検出できればよいと考えられる。
【0127】
図8から、磁気インピーダンス効果素子15とDVDのAl層との距離が、基準距離1.65mmから±0.4mmの範囲では、磁気インピーダンス効果素子の出力電圧の変化量が求められると、磁気インピーダンス効果素子15とDVDのAl層との距離の値が一義的に求められる。すなわち、本発明の渦電流センサを用いて、DVDなどのディスク型記録媒体の記録時、又は再生時にディスク型記録媒体の傾きを検出するディスク装置を構成することができることがわかる。
【0128】
実際のディスク装置において、磁気インピーダンス効果素子とDVDのAl層との距離の値を求めるときには、図8のグラフに示されたような、磁気インピーダンス効果素子とDVDのAl層との距離と磁気インピーダンス効果素子の出力電圧の変化量との関係をテーブル化したものを用いてもよいし、磁気インピーダンス効果素子の出力電圧の変化量から反磁界の大きさを求め、前述した(数5)または(数6)を用いて求める距離を算出するなどの方法がある。
【0129】
図9は渦電流センサを用いたディスク装置に搭載される第1の光ピックアップ装置の実施の形態を示す斜視図、図10は図9に示す第1の光ピックアップ装置の平面図、図11は第1の光ピックアップ装置の動作を示しており、図9の矢視AA方向の正面図、図12は第2の光ピックアップ装置の実施の形態を示す斜視図であり、図5のディスク装置をより具体的に示すものである。図13は第2の光ピックアップ装置の動作を示しており、図12の矢視BB方向の断面図である。
【0130】
図9ないし図11に示す第1の光ピックアップ装置60では、前記キャリッジ32に設けられた支持ベース61上に前記光ヘッド33が設けられている。前記支持ベース61は、前記キャリッジ32とともにターンテーブル40に載置された光ディスクDの半径方向(図9ではX1−X2方向)に自在に移動できるように支持されている。なお、図9においては図示Z1方向に光ディスクDの記録面が位置する関係となっている。
【0131】
前記支持ベース61上には、固定部側となる基台62が固設されている。前記基台62には、図示Y1−Y2方向に平行に延びる4本の弾性支持部材63,63,63,63が片持ちはり状態で固定されており、その先端にはレンズ64を有する光学支持体65が設けられている。すなわち、前記各弾性支持部材63は、主として図示X方向(ディスクの半径方向)及びZ方向(フォーカシング方向)に弾性変形可能であり、光学支持体65は各弾性支持部材63によって弾性的に支持されている。よって、光学支持体65は、ディスクの半径方向及びフォーカシング方向に可動することが可能である。
【0132】
前記基台62と光学支持体65との間には、2つのボビン66,67が図示X方向に並設されている。ボビン66,67の周囲(図示Z軸回り)には、被覆銅線を所定の巻数にて巻回したフォーカス用の駆動コイル68,69が形成されている。またボビン66,67の図示Y2側の側面には、所定の巻数で巻回されたトラッキング用の駆動コイル70,71が固設されている。なお、前記ボビン66,67は、支持ベース61に固設されており固定部側を成している。
【0133】
前記光学支持体65の図示Y1側の面には、ヨーク部材72,73が固設されている。したがって、光学支持体65は、前記ヨーク部材72,73とともに図示X方向およびY方向に可動することができ、MM(movinng Magnet)方式のピックアップ装置として駆動する。
【0134】
前記ヨーク部材72,73は、例えば鉄などからなる薄板状の磁性体を折り曲げ又は接合などの手段により、4面を囲うように設けられた磁性体によって磁気回路(閉磁路)が形成されている。前記ヨーク部材72,73を形成する4面の磁性体うち、図示Z方向に延びる一方の磁性体(図示Y1側の磁性体)72a,73aが、前記フォーカス用の駆動コイル68,69の内部に貫通させられており、且つその内面には永久磁石74,75が固設されている。
【0135】
前記永久磁石74,75の図示Y2側の磁極をN極とすると、このN極と、前記前記ヨーク部材の一方の磁性体72a,73aと対向する他方の磁性体72b,73bとの間がギャップであり、このギャップを介して磁気回路(磁路)が形成されている。そして、前記N極から生じた磁束は、前記ギャップ内を通り前記他方の磁性体72b,73bからその内部に入り込み、キャリッジ32と平行に延びる上部側の磁性体および下部側の磁性体の内部を通ってヨーク部材72,73の前記一方の磁性体72a,73aに達し、ここから永久磁石74,75のS極に戻るという経路をたどる。
【0136】
前記トラッキング用の駆動コイル70,71は、駆動コイル70,71を形成する4辺のうち、ともにZ方向に延びる内側の一辺70a,71aのみが前記ヨーク部材72,73の内部に位置し、これに対向する外側の一辺70b,71bは前記ヨーク部材72,73の外部に位置するように配置されている。
【0137】
上記光ヘッド33では、ギャップ内を通る磁束が、フォーカス用の駆動コイル68,69ではボビン66,67の図示Y2側の側面の被覆導線のみを鎖交し、トラッキング用の駆動コイル70,71では、前記内側の一辺70a,71a側の被覆導線のみを鎖交するように設定されている。
【0138】
また前記支持ベース61上には、上述の渦電流センサ10a,10bが前記レンズ64を挟みその両側に設けられている。そして、渦電流センサ10aと渦電流センサ10bとを結ぶ仮想線L1−L1上にレンズ64の光軸O−Oが位置するように設定されている。
【0139】
なお、渦電流センサ10a,10bの近傍には、上記図1や図4に示すような磁気インピーダンス効果素子15の感磁部の素子長手方向に直流バイアス磁界を与えるコイル12やコイル19などが設けられていたり、あるいは図9に示すように磁気インピーダンス効果素子15の感磁部の素子長手方向にバイアス磁界HBが印加するハードバイアス用磁石50,50が設置されている。
【0140】
第1の光ピックアップ装置60では、前記渦電流センサ10a,10bにより、レンズ64と記録中、又は再生中のディスクDとの距離(ディスクDと光ヘッド33との距離Z)が測定される。
【0141】
各弾性支持部材63には、光学支持体65およびヨーク部材72,73の重量が作用しているため、非駆動状態においては各弾性支持部材63の先端が図示Z2方向に撓んだ状態にある。よって、予めディスクDの傾き角度に対する渦電流センサ10a,10bの出力差と、フォーカス用の駆動コイル68,69に流す電流の差に対するレンズ64の光軸O−Oの傾き角度とを調べ、初期状態としておくことが好ましい。
【0142】
ディスクDに面振れが生じて傾いた場合には、前記渦電流センサ10a,10bからは、その傾き角度に比例した出力電圧がそれぞれ出力され、この間の差電圧を得ることができる。よって、ディスクDの傾きは、前記初期状態からの変化量として把握することができ、フォーカス用の駆動コイル68,69には前記変化量に比例した電流が与えられる。
【0143】
これにより、磁界中のフォーカス用の駆動コイル68,69の被覆導線には、フレミングの左手の法則に従う力が、前記駆動電流の向きに応じて図示Z1又はZ2方向に生じる。
【0144】
そして、図11に示すようにフォーカス用の駆動コイル68,69に異なる向きの電流を与えると、例えば一方の駆動コイル68(ヨーク部材72)側では、図示Z1方向の力が働き、他方の駆動コイル69(ヨーク部材73)側では、図示Z2方向の力が作用するため、光学支持体65にその重心Gを中心とする偶力が作用するため、レンズ64の光軸O−Oを傾かせることができる。そして、光学支持体65のねじれは、4本の弾性支持部材63との釣り合う位置に設定される。なお、フォーカス用の駆動コイル68,69に与える電流と光軸O−Oの傾き角度は、4本の弾性支持部材63のねじれ剛性によって決定される。したがって、予め与える電流の大きさ及び向きとレンズ64の光軸O−Oの傾き角度を測定しておき、比例係数を求めておくことが好ましい。
【0145】
また、ディスクDの傾斜角度と、レンズ64の光軸O−Oの傾き角度との差が0になるようなフィードバック制御を行うことが好ましい。これにより、外乱の影響を受け難くすることができる。さらには、キャリッジ32が半径方向に移動するときの振動などに起因するレンズ64の傾き角度のずれを補正することもできるようになる。
【0146】
そして、キャリッジ32が半径方向に移動しディスクDの傾斜角度が変化しても、これに追従してレンズ64を傾かせてディスクDの傾斜角度とレンズ64の光軸O−Oの傾き角度との差を0とすることができる。
【0147】
なお、前記第1のピックアップ装置60の実施の形態では、渦電流センサ10a,10bが光ヘッド33上に搭載されているものを示したが、これに限られるものではないことは上述の通りである。すなわち、図5に示すように、渦電流センサ10c、10dがそれぞれ固定支持部41及び42を介して図示しない機構シャーシ上に固定されており、渦電流センサ10cとディスクDとの距離Z3及び渦電流センサ10dとディスクDとの距離Z4とをそれぞれ測定するものであってもよい。
【0148】
図12および図13には、光ディスクDの半径方向(図示X1−X2方向)に延びる駆動軸34とガイドバー80および光ヘッド33を搭載したキャリッジ32などから構成される第2のピックアップ装置90が示されている。
【0149】
前記駆動軸34の軸回りには螺旋状の送り溝34aが形成されている。またキャリッジ32のY2側には、軸受穴32a,32bが穿設されており、前記駆動軸34が挿通されている。前記軸受穴32a,32bの内面には、前記駆動軸34の送り溝34aに噛み合う雄ねじ部(図示せず)が形成されている。またキャリッジ32の他方のY1側には、U字形状の軸受部32c,32dが形成されており、この軸受部32c,32d内に前記ガイドバー80が入り込んでいる。すなわち、前記キャリッジ32は、駆動軸34とガイドバー80に支持されており、前記駆動軸34がスレッドモータにより回転駆動させられると、前記送り溝34aと雄ねじ部との間に生じる送り力により、光ディスクDの半径方向に自在に移動することが可能とされている。なお、前記キャリッジ32には、レンズ92などを搭載した光ヘッド33が設けられている。
【0150】
前記駆動軸34とガイドバー80の図示X2方向の端部は、機構シャーシ上に設けられた支持受け部材81,82に支持され、且つ図示しない弾性部材により図示Z2方向に加圧されている。よって、駆動軸34およびガイドバー80は、常に支持受け部材81,82に圧接させられている。
【0151】
一方、前記駆動軸34とガイドバー80の図示X1方向の端部は、支持手段83により支持されている。前記支持手段83の図示Y1−Y2方向の端部の下面には、図示X1−X2に延びるU字溝83a,83bが形成されている。前記駆動軸34とガイドバー80の図示X1方向の端部は、前記U字溝83a,83bに挿通されており、且つ図示しない付勢手段によって常に図示Z1方向に付勢されている。またU字溝83a,83bの両側部には、取付け穴83c,83cが穿設されている。前記取付け穴83cの板厚方向の中間には段差部83dが設けられており、段差部83dより下側(図示Z2側)の取付け穴83c2が、段差部83dより上側(図示Z1側)の取付け穴83c1よりも細い内径寸法で形成されている。
【0152】
前記支持手段83の取付け穴83cには、取付けねじ85が挿通される。取付けねじ85の外径寸法は、前記下側の取付け穴83c2の内径寸法よりも細く形成されており、その長さ寸法は支持手段83の板厚寸法よりも十分に長いものが使用されている。そして、取付けねじ85の外周面と下側の取付け穴83c2の内周面との間にはわずかな隙間余裕が設けられており、前記支持手段83は取付けねじ85に沿って図示Z1−Z2方向に移動可能とされている。
【0153】
前記取付けねじ85は、その先端に形成された雄ねじ部85bが機構シャーシ上に形成された雌ねじ穴89にそれぞれ螺着固定される。この際、前記取付け穴83cの段差部83dと取付けねじ85のフランジ部85aとの間にスプリングコイル86,86が介挿される。よって、支持手段83は、常に図示Z2方向に付勢された状態で取り付けられている。
【0154】
図12に示すように、前記支持手段83の下面(Z2側の面)には、切欠き部83eが形成されており、前記切欠き部83e内には自在に回転するギヤ歯車87が設けられている。前記ギヤ歯車87の中心には軸が設けられており、この軸には、図示Z1方向に延びる雄ねじ部87aが形成されている。そして、前記雄ねじ部87aは、前記支持手段83の中心に穿設された軸受孔83fの内部に挿通されている。前記軸受孔83fの内面には、前記雄ねじ部87aに噛み合う雌ねじ部が形成されており、前記雄ねじ部87aと雌ねじ部とのねじ送り作用により、前記支持手段83が図示Z1−Z2方向に昇降移動させることが可能とされている。よって、前記駆動軸34とガイドバー80とは、互いの平行状態を維持したまま支持受け部材81,82側を中心として傾斜させることが可能となっている(図13参照)。
【0155】
前記ギヤ歯車87の近傍には、昇降用の駆動モータ88が設けられている。前記ギヤ歯車87は、この駆動モータ88の駆動力により正転及び逆転方向に回転させられ、これにより支持手段83が図示Z1−Z2方向に昇降移動させられる。
【0156】
なお、第2のピックアップ装置90における渦電流センサ10の配置は、上記図5と同様であり、例えば機構シャーシ上に固定されていてもよいし、図13に示すようにキャリッジ32上に設置されてもよい。
【0157】
渦電流センサを用いることにより、渦電流センサとディスクDとの距離Z及び距離Z、あるいは距離Z及び距離Zをそれぞれ測定することができる(図5参照)。そして、前記距離Zと距離Zの差の変化、あるいは距離Zと距離Zの差の変化を検出することにより、図13に示す記録中、又は再生中のディスクDの半径方向の傾斜角度αが検出される。さらにはディスクDと光ヘッド33との距離Z(図5参照)が検出される。
【0158】
そして、前記駆動モータ88に駆動電流を与え、支持手段83を図示Z1−Z2方向に昇降移動させることにより、駆動軸34とガイドバー80の傾斜角度がディスクDの傾斜角度αと一致するように移動させられる。これにより、第2のピックアップ装置90に搭載されているレンズ92の光軸O−Oの傾き角度をディスクDの傾斜角度αに一致させることができる。よって、ディスクDの記録面に光ヘッド33のレンズ92の焦点が合うフォーカス制御を行なうことが可能である。
【0159】
なお、ディスクDの傾斜角度αとレンズ92の光軸O−Oの傾き角度との差が0になるようなフィードバック制御を行うことが好ましいことは、上記第1のピックアップ装置60の場合と同様である。
【0160】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明の渦電流センサでは、交流電流が与えられて交流磁界を誘起し、この交流磁界によって被検査体の導電性部位に渦電流を発生させる交流磁界発生手段と、前記コイルから所定位置離れた場所に設置された磁気センサとが独立している。
【0161】
従って、被検査体の浅い表面を検査する場合に、渦電流の表皮深さを浅くするために交流電流の周波数を数MHz〜数十MHz帯の高周波領域にしたときでも、コイルの浮遊容量による変位電流のため、検出精度が低下するという問題を低減することができる。
【0162】
また、前記磁気センサとして磁気インピーダンス効果素子を用いると、渦電流センサの小型化が非常に容易になり、また、反磁界の検出感度が良好になり、被検査体までの距離や被検査体の厚さなどを精度よく測定できる渦電流センサを形成することができる。
【0163】
また、本発明では、被検査体に渦電流を発生させるためのコイルと、前述の磁気インピーダンス効果素子にかける直流バイアス磁界を誘起させるためのコイルを一つのコイルで兼用することができるので、渦電流センサの小型化が可能になる。
【0164】
また、前記磁気インピーダンス効果素子の前記感磁部を、略長方形の軟磁性薄膜あるいは軟磁性薄帯を含むものとすることにより、渦電流センサの製造が容易になる。
【0165】
また、本発明のディスク装置では、前述の磁気センサを用いた渦電流センサによって、記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は記録及び再生ヘッドとディスク型記録媒体との距離や記録中、又は再生中の前記ディスク型記録媒体の傾きを検出するので、装置の組付けに高い精度が要求されず、また、調整工程も、基本的に、基準となる距離を測定したときの磁気センサの出力強度を調節するだけでよくなるので製造工程を簡略化できる。
【0166】
また、本発明の渦電流センサは小型化が容易なので、ディスク装置内に渦電流センサを設置するときに、設置場所の制限を少なくすることができる。
【0167】
また、渦電流センサとディスク型記録媒体との距離を測るときに、ディスク型記録媒体の導電層に交流磁界を印加して渦電流を発生させ、反磁界を測定するという非常に単純な工程しか含まれないので、測定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の渦電流センサの第1の実施の形態を示す斜視図、
【図2】図1の渦電流センサに用いられる磁気インピーダンス効果素子の斜視図、
【図3】磁気インピーダンス効果素子の磁気インピーダンス効果特性を示すグラフ、
【図4】参考例の渦電流センサの形態を示す側面図、
【図5】本発明のディスク装置の実施の形態を示す側面図、
【図6】本発明のディスク装置の実施の形態を示す平面図、
【図7】参考例の形態の渦電流センサを構成する磁気インピーダンス効果素子の回路図、
【図8】磁気インピーダンス効果素子とDVDのAl層との距離と、磁気インピーダンス効果素子の出力電圧の変化量との関係を示すグラフ、
【図9】渦電流センサを用いたディスク装置に搭載される第1の光ピックアップ装置の実施の形態を示す斜視図、
【図10】図9に示す第1の光ピックアップ装置の平面図、
【図11】第1の光ピックアップ装置の動作を示しており、図9の矢視AA方向の正面図、
【図12】第2の光ピックアップ装置の実施の形態を示す斜視図、
【図13】第2の光ピックアップ装置の動作を示しており、図12の矢視BB方向の断面図、
【符号の説明】
10、10a、10b、10c、10d、10e、10f 渦電流センサ
11 被検査体
12 コイル
13、16 交流電源
14 直流電源
15 磁気インピーダンス効果素子
32 キャリッジ
33 光ヘッド
40 ターンテーブル
60 第1の光ピックアップ装置
90 第2のピックアップ装置
Ie 渦電流
Hd 反磁界
D ディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses an eddy current sensor using a magnetic sensor having an excellent sensitivity characteristic for measuring a distance to an object to be inspected including a conductive part, a thickness of the object to be inspected, and the eddy current sensor. The present invention relates to a disk device that detects a distance between a head and a disk type recording medium or an inclination of the disk type recording medium.
[0002]
[Prior art]
A conventional eddy current sensor generates an eddy current by applying an alternating current to an air core coil to induce an alternating magnetic field, and applying the alternating magnetic field to an object to be inspected including a conductive portion, and a demagnetizing field generated by the eddy current. Detects the presence or absence of metal by detecting the decrease in magnetic flux interlinkage with the air core coil due to the decrease in coil voltage, the distance from the air core coil to the object under test, the thickness of the object under test, or the object under test The magnetic permeability of the body was measured.
[0003]
Further, in a disk device for recording / reproducing a disk type recording medium, when the disk (disk type recording medium) is recorded / reproduced, the disk fluctuates in the vertical direction of the recording surface or decenters in the horizontal direction of the recording surface. Sometimes. Tracking control is performed so that the recording / reproducing head always runs on the recording track of the disk even when the disk is run out or decentered. In the case of an optical disc apparatus, the focus control is further performed so that the lens focus of the reproducing head always matches the recording surface of the disc.
[0004]
However, the disc may behave other than surface vibration and eccentricity. In addition, warping occurs during disk formation. In particular, a DVD is easily warped because the thickness of the disk substrate is smaller than that of an optical disk such as a CD. Further, since the recording track width is narrowed as the recording density is increased, the laser beam spot diameter is set to CD or the like by using laser light having a short wavelength and increasing the numerical aperture NA of the objective lens. It is necessary to narrow down considerably when playing. For this reason, the allowable amount of the disc tilt angle (tilt angle) for normal playback is small. Therefore, it is necessary to adjust the angle of the recording / reproducing head by detecting the tilt angle of the disc caused by the warp of the disc during recording / reproducing.
[0005]
In the conventional disk device, when detecting the distance between the recording / reproducing head and the disk or the inclination of the disk, it is detected using optical means. For example, as a device for detecting the tilt of a disk, an LED is disposed facing the recording surface of the disk, and two photodetectors are disposed on both the left and right sides of the LED. When the laser is irradiated from the LED toward the recording surface of the disk, if the disk is tilted, a difference occurs in the intensity of reflected light detected by the two photodetectors. The inclination of the disk is detected by taking the signal difference.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional eddy current sensor excites an air core coil with alternating current to generate an eddy current in a test object, and detects a decrease in inductance of the air core coil by a demagnetizing field generated by the eddy current.
[0007]
However, with this method, it is difficult to accurately measure the distance between the eddy current sensor and one point on the object to be inspected. Further, when inspecting a shallow surface of an object to be inspected, it is necessary to set the frequency of the alternating current to a high frequency region of several KHz to several tens of MHz in order to reduce the skin depth of the eddy current. Due to the displacement current due to the stray capacitance, there has been a problem that the detection accuracy is lowered.
[0008]
Further, when detecting the distance between the recording / reproducing head and the disk or the inclination of the disk as in the conventional disk apparatus, the apparatus for detecting the distance and the inclination is detected using an optical means. As a result, there is a problem that the manufacturing process of the disk device including the adjustment process becomes complicated, and that the repair when the disk device fails becomes difficult.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. An eddy current sensor that can improve measurement accuracy by using a magnetic sensor, and a recording and / or reproducing head using the eddy current sensor. An object of the present invention is to provide a disk device that can improve the accuracy of detection of the distance and inclination by detecting the distance between the disk and the disk type recording medium or the inclination of the disk type recording medium, and can be easily manufactured and repaired. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The eddy current sensor of the present invention is an alternating currentI ac1 Is induced to generate an AC magnetic field, and this AC magnetic field generates an eddy current in the conductive part of the object to be inspected.Coil wound with a predetermined number of turns forAnd a magnetic sensor installed at a predetermined position away from the coil,Is installed on the same side of the object to be inspected,
  The magnetic sensor is a magneto-impedance effect element having a magneto-sensitive part including a soft magnetic material having a magneto-impedance effect, and electrode parts for applying a drive AC current to both ends of the magneto-sensitive part in the longitudinal direction of the element. ,
  DC current I for applying a DC bias magnetic field in the longitudinal direction of the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element dc A DC power supply for supplying the AC current I ac1 Is connected to one of the coils, and the coil includes the alternating current I ac1 And the DC current I dc And a superimposed current is givenIt is characterized by this.
[0011]
In the present invention, the means for generating an alternating magnetic field and the magnetic sensor for detecting the demagnetizing field from the object to be inspected are independent.
[0012]
Therefore, when inspecting the shallow surface of the object to be inspected, even if the frequency of the alternating current is set to a high frequency region of several KHz to several tens of MHz in order to reduce the skin depth of the eddy current, the stray capacitance of the coil It is possible to reduce the problem that the detection accuracy is lowered due to the displacement current.
[0013]
  MagnetismQi impedance effect elementThe child isSince it can be manufactured using a thin film process, the size of the magnetic sensor can be very small. Accordingly, it is possible to accurately measure the demagnetizing field generated in a narrow range on the surface of the inspection object, the distance between the eddy current sensor and one point on the inspection object, the thickness of the inspection object, or the inspection object. It becomes possible to accurately measure the permeability and the like pinpoint.
[0015]
  The coil winding center and the coilMagneto-impedance effect elementofMagnetismWhen the center of the part is located on the same line, the distance between the eddy current sensor and one point on the object to be inspected, the thickness of the object to be inspected, or the permeability of the object to be inspected can be accurately measured. Is preferable. At this time,Magneto-impedance effect elementIs the coilinternalWinding centerUpIt is more preferable that it is installed.
[0017]
The magneto-impedance effect element uses a soft magnetic material to form a linear or substantially rectangular thin film-like magnetic sensing part, and applies a drive AC current in the longitudinal direction of the magnetic sensing part to change the voltage across the magnetic sensing part. Since it is possible to measure an external magnetic field simply by measuring, miniaturization is very easy. That is, it is very easy to reduce the size of the eddy current sensor.
[0018]
In addition to the fact that the magneto-impedance effect element can be easily reduced in size, the magnetic field detection sensitivity is high, for example, several tens to several hundred times that of the magneto-resistance effect element.
[0020]
By applying a DC bias magnetic field of a certain magnitude to the magneto-impedance effect element in the longitudinal direction, the linearity of the output voltage change with respect to the change of the external magnetic field can be secured, and the magnetic field detection sensitivity can be improved. This DC bias can be supplied by, for example, a coil wound around the magnetic sensing part of the magneto-impedance effect element.
[0021]
The magneto-impedance effect element is installed at the winding center of the coil, and the magneto-impedance effect element is applied to the coil with an alternating current for inducing an alternating magnetic field that generates an eddy current in a conductive portion of the object to be inspected. When a current superimposed with a direct current for generating a direct current bias magnetic field applied in the longitudinal direction of the element is applied to the magnetic sensing portion of the coil, a coil for generating an eddy current in the object to be inspected, and the above-described magnetic field Since the coil for inducing a DC bias magnetic field applied to the impedance effect element can be used as one coil, the eddy current sensor can be downsized.
[0022]
  In addition, the abovecoilGiven toAboveAC currentI ac1 And the frequency of the drive AC current applied to the magneto-impedance effect element must be different.
[0023]
In addition, it is preferable that the magnetosensitive portion of the magneto-impedance effect element includes a substantially rectangular soft magnetic thin film or soft magnetic ribbon because manufacturing becomes easy.
[0024]
  The present invention also relates to recording on a disk-type recording medium having a conductor layer.OrRegenerationOr recording and playbackOne or a plurality of the above-mentioned eddy current sensors using the disk-type recording medium as the object to be inspected.Head, orRegenerationHead or recording head and playbackThe magnitude of the demagnetizing field due to the eddy current generated in the conductor layer of the disk type recording medium is set opposite to the disk type recording medium at a predetermined position with respect to the head.Magneto-impedance effect elementBy measuring the disk-type recording medium and the recordingHead, orRegenerationHead or recording and playbackThe distance from the head is detected.
[0025]
  In the present invention, recording is performed by the eddy current sensor using the magnetic sensor described above.Head, or playback head, or recording andSince the distance between the reproducing head and the disk-type recording medium is detected, high accuracy is not required for the assembly of the apparatus and adjustment is required compared to the conventional method in which the distance is detected using optical means. In the process, basically, it is only necessary to adjust the output intensity of the magnetic sensor when the reference distance is measured.
[0026]
Therefore, in the present invention, the manufacturing process can be simplified. In addition, when a disk device breaks down, repairs are often performed at a place other than a well-equipped factory, but in the present invention, the adjustment process is simplified, so that the repair is easy. There are also advantages.
[0027]
  In the present invention, the eddy current sensor may be a radial direction of the disk-type recording medium.OrTangential directionOr the radial direction and the tangential directionA plurality of eddy current sensors are installed at a predetermined distance to each other, and a difference in distance between the plurality of eddy current sensors and the disk-type recording medium is measured.OrIt is possible to detect the tilt of the disc type recording medium during reproduction.
[0028]
  In the present invention, all of the plurality of eddy current sensors are not connected to the recording medium.headUpOrRegenerationheadUpOr recording and playbackOn the head or the recordingHead, orRegenerationHead or recording and playbackOn a pickup device having a carriage on which a head is mounted, it may be fixed so as to face the disk-type recording medium, or all of the plurality of eddy current sensors may be the recording medium.Head, orRegenerationHead or recording and playbackIt may be fixed so as to face the disk type recording medium in a place where it does not come into contact with a pickup device having a carriage on which the head is mounted.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective view showing an eddy current sensor according to a first embodiment of the present invention.
[0030]
In FIG. 1, an eddy current sensor 10 according to the present embodiment includes an alternating current I from an alternating current power supply 13.ac1Is applied to the object 11 to be inspected, which is a metal plate, and an alternating magnetic field H (x) is induced, and the alternating current magnetic field H (x) generates an eddy current Ie in the object 11 to be inspected. And a magneto-impedance effect element 15 which is a magnetic sensor installed on a central axis (winding center) Ca inside the coil 12. In FIG. 1, the central axis Ca of the coil 12 is indicated by a dotted line, and the coaxial line C of the central axis Ca of the coil 12 is indicated by a one-point oblique line.
[0031]
The coil 12 has an alternating current Iac1AC power supply 13 and DC current IdcIs connected in series with a DC power source 14 for supplying the power. R is a resistance component. Further, the magneto-impedance effect element 15 is supplied with a driving AC current I from an AC power source 16.ac2Is supplied and the output voltage Emi is taken out.
[0032]
In one embodiment shown in FIG. 1, the coil 12 is formed by winding a copper wire coated with an insulating material at a predetermined number of turns.
[0033]
Further, the entire object to be inspected does not have to be formed of metal, and it is only necessary to have a conductive portion where eddy current is generated.
[0034]
The operation principle of the eddy current sensor shown in FIG. 1 will be described.
AC current I applied to the coil 12ac1, The distance between the coil 12 and the object 11 to be inspected, x, the electrical resistivity of the object 11 to be inspected ρ, and the surface perpendicular permeability of the object 11 to be inspected μ.
[0035]
First, the alternating current I from the alternating current power source 13ac1Is given to induce an alternating magnetic field.
The alternating magnetic field H (x) in the device under test 11 is expressed by (Equation 1).
[0036]
[Expression 1]
Figure 0003889229
[0037]
The alternating magnetic field H (x) in the inspection object 11 generates an eddy current Ie in the inspection object 11. Due to the eddy current Ie, a demagnetizing field Hd is generated perpendicularly from the surface of the inspection object 11 toward the magneto-impedance effect element 15. Here, assuming that the magnetic dipole due to the eddy current Ie appears perpendicular to the surface, the strength of the magnetic pole is proportional to μIe, the length is the thickness d of the object 11 to be inspected, and the skin depth of the eddy current Ie. It is considered that d is thinner than δ, and δ is thicker.
Here, the skin depth δ of the eddy current Ie is expressed by (Equation 2).
[0038]
[Expression 2]
Figure 0003889229
[0039]
Where ρ is the electrical resistivity of the device under test 11, μ is the surface perpendicular magnetic permeability of the device under test 11, and ω is the alternating current I applied to the coil 12.ac1Is the angular frequency.
The dipole moment m of this magnetic dipole is expressed by (Equation 3) or (Equation 4).
[0040]
[Equation 3]
Figure 0003889229
[0041]
[Expression 4]
Figure 0003889229
[0042]
The demagnetizing field Hd applied to the magneto-impedance effect element 15 is expressed by (Equation 5) or (Equation 6).
[0043]
[Equation 5]
Figure 0003889229
[0044]
[Formula 6]
Figure 0003889229
[0045]
Here, N is the number of turns of the coil 12, and a is the radius of the coil 12.
[0046]
In the present invention, based on (Equation 5) or (Equation 6), only the distance x is obtained when the distance x between the eddy current sensor and the object to be inspected is obtained, and the thickness d is obtained when the thickness d of the object to be examined is obtained. The eddy current sensor is designed so that only the variable is used.
[0047]
When configuring a non-contact type torque sensor or stress sensor, the eddy current sensor is designed so that only μ is a variable.
[0048]
A magneto-impedance effect element is an element whose basic principle is that an output voltage due to impedance generated by applying a minute alternating current to a magnetic wire formed in a wire shape, ribbon shape, or thin film shape is changed by an externally applied magnetic field. It is.
[0049]
FIG. 2 is a perspective view of the magneto-impedance effect element 15 used in the eddy current sensor shown in FIG. The magneto-impedance effect element 15 in FIG.2OThreeA magnetic sensitive portion 22 formed by forming a thin film of a soft magnetic material on a substrate 21 made of an insulating nonmagnetic material such as a sputtering method or a vapor deposition method, and Cu or the like at both ends of the magnetic sensitive portion 22 It is comprised by the electrode parts 23 and 23 formed with the electroconductive material. In one embodiment, the magnetic sensitive portion 22 is patterned in a substantially rectangular shape or linear shape. Alternatively, the magnetic sensitive part 22 may be formed in a U-shaped or zigzag pattern in order to increase the output.
[0050]
The magnetic sensitive part 22 has, for example, a composition formula of Fe71.4Al5.8Si13.1Hf3.3C4.5Ru1.9This is a microcrystalline soft magnetic alloy thin film having a crystal grain size of 5 to 30 nm, mainly composed of bcc-Fe crystal grains and having HfC crystal grains around bcc-Fe. This soft magnetic alloy has high permeability, good sensitivity to external magnetic fields, and excellent environmental resistance.
[0051]
The substrate 21 is made of crystallized glass, Si, SiO2, Al2OThreeIt is made of borosilicate glass.
[0052]
The electrode portion 23 is made of a conductive material such as Cu, Al, Ni, Ti, or Cr.
In the present embodiment, the magnetic sensitive part 22 is formed as a single-layer soft magnetic thin film. However, the magnetic sensitive part 22 is not limited to the form shown in FIG. The soft magnetic thin film may be laminated. Further, the magnetic sensitive part 22 may include a soft magnetic ribbon.
[0053]
In the magneto-impedance effect element 15 shown in FIG. 2, the drive AC current I extends from the electrode portions 23, 23 in the element longitudinal direction (X direction).ac2To excite the magnetosensitive portion 22 in the element width direction (Y direction).
[0054]
In this state, when the external magnetic field Hex is applied in the longitudinal direction of the element, the driving AC current Iac2However, the “skin effect” that tends to flow near the surface of the magnetic sensing part 22 changes, and the impedance of the magnetic sensing part 22 changes. The impedance change of the magnetic sensing part 22 is taken out as a change in voltage between the electrode parts 23 and 23.
[0055]
The operation of the magneto-impedance effect element 15 will be described with reference to FIG. 1 in addition to FIG. The center of the magnetosensitive portion 22 is located on the central axis (winding center) Ca inside the coil 12. In FIG. 1, a magneto-impedance effect element 15 is connected to an alternating current I in the MHz band from an alternating current power supply 16.ac2When an external magnetic field Hex is applied in the element length direction of the magnetic sensing part 22 of the magneto-impedance effect element 15 while the voltage is applied, an output voltage Emi due to the material-specific impedance is generated at both ends of the magnetic sensing part 22 The amplitude of the output voltage Emi changes within a range of several tens of percent corresponding to the strength of the external magnetic field Hex. The output voltage Emi is taken out through the electrode portions 23 and 23.
[0056]
Like the eddy current sensor of the present embodiment, as a magnetic sensor, a magnetic impedance installed on the central axis C of the coil 12 so that the device under test 11 is positioned on an extension line in the element longitudinal direction of the magnetosensitive portion 22. When the effect element is used, the demagnetizing field Hd can be measured simply by measuring the voltage change at both ends of the magnetic sensing unit 22, so that the eddy current sensor can be very easily downsized.
[0057]
The magneto-impedance effect element 15 is 10-FiveThe characteristic is that a weak magnetic field sensor having a resolution as high as Oe can be obtained, and since excitation of several MHz or more is possible, high frequency excitation of several hundred MHz can be freely used as an amplitude modulation carrier, and can be used as a magnetic field sensor. Sometimes, it has a characteristic that it is easy to set the cutoff frequency to 10 MHz or more and a characteristic that power consumption can be made 10 mW or less.
[0058]
The magnetic field detection sensitivity of the magneto-impedance effect element 15 is as high as, for example, several tens to several hundred times that of the magneto-resistance effect element.
[0059]
When measuring the magnitude of the demagnetizing field Hd using the magneto-impedance effect element 15 as a magnetic sensor, an AC current I for generating an eddy current applied to the coil 12 is measured.ac1And the drive AC current I applied to the magneto-impedance effect element 15ac2Need to have different frequencies.
[0060]
In order to improve the linearity of the external magnetic field-dependent impedance change in the magneto-impedance effect element, it is effective to apply a direct-current bias magnetic field to the magnetosensitive part of the magneto-impedance effect element.
[0061]
FIG. 3 is a graph showing the magneto-impedance effect characteristics of the magneto-impedance effect element.
[0062]
An external magnetic field Hex is applied in the element longitudinal direction of the magneto-impedance effect element in a state where the drive AC current is applied from the drive AC power source to the magnetic sensing unit using the magneto-impedance effect element. When the output voltage Emi is measured while changing the magnitude of the applied external magnetic field Hex, a graph as shown in FIG. 3 is obtained.
[0063]
The graph showing the magnetoimpedance effect characteristic of FIG. 3 shows that the magnitude of the external magnetic field Hex is Hp.+Or Hp-A bimodal shape having a vertex indicating a value indicating the value of the output voltage Emi at the time of. Hp+And Hp-The absolute values of are almost equal.
[0064]
In FIG. 3, the magnitude of the external magnetic field Hex is Hp.+Or Hp-As the value approaches, the rate of change of the output voltage Emi increases. That is, the detection sensitivity of the external magnetic field Hex is such that the magnitude of the external magnetic field Hex is Hp.+Or Hp-Good when near. On the other hand, when the magnitude of the external magnetic field Hex is near 0, the change rate of the output voltage Emi is small, and the detection sensitivity of the external magnetic field Hex is low.
[0065]
Therefore, when the magneto-impedance effect element is used as a magnetic sensor, in order to improve the detection sensitivity of the external magnetic field Hex in the vicinity of the external magnetic field Hex = 0, HB1Or HB2The graph showing the magneto-impedance effect characteristic is shifted in the axial direction of the external magnetic field Hex so that the portion where the output voltage change rate is large is on the axis of the external magnetic field Hex = 0. It is preferable to make it.
[0066]
As a method of applying a DC bias magnetic field to the magnetic sensing part of the magneto-impedance effect element, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the test object 11 wound around the magneto-impedance effect element 15 is applied. AC current I flowing in coil 12 for generating AC magnetic field H that generates eddy current Ieac1DC current IdcIs superimposed on the DC bias magnetic field H.BCan be generated and applied in the element longitudinal direction of the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element 15.
[0067]
Thus, in the present invention, the coil for generating the eddy current Ie in the object to be inspected 11 and the coil for applying a DC bias magnetic field to the magnetic sensing part of the magneto-impedance effect element 15 are combined with one coil 12. Therefore, the eddy current sensor can be miniaturized.
[0068]
For the magnetic sensing part of the magneto-impedance effect element, it is preferable to use a soft magnetic thin film as described above, but a Co—Fe—Si—B amorphous wire may be used. However, it is difficult to form an electrode part for connecting a wiring material for flowing an alternating current with an amorphous wire, and a wire with a diameter of several tens of μm is easily bent and it is difficult to align elements. There are also problems such as being fragile.
[0069]
When the magnetosensitive part of the magneto-impedance effect element is composed of a soft magnetic thin film or a soft magnetic ribbon, the magnetosensitive part can be formed with an arbitrary thickness, width, and length, thereby solving the above problems. This is preferable.
[0070]
The magnetic sensitive part 22 of the magneto-impedance effect element 15 can be formed using a soft magnetic material other than the soft magnetic material described above.
[0071]
However, the magnetically sensitive portion 22 of the magneto-impedance effect element 15 is formed as having a thin film of a ferromagnetic material having a soft magnetic property with a high magnetic permeability μ and a small magnetostriction constant λ in a high frequency region of 1 MHz to several hundred MHz. Therefore, it is preferable that the magnetic sensitive part 22 has a microcrystalline soft magnetic alloy thin film as described below.
[0072]
1. The composition formula is T100-defgXdMeZfQgA microcrystalline soft crystal having an average crystal grain size of 30 nm or less mainly composed of one or more kinds of crystal grains of bcc-Fe, bcc-FeCo, and bcc-Co and carbide or nitride crystal grains of the element M. Magnetic alloy thin film.
[0073]
However, the element T is an element including one or both of Fe and Co, the element X is an element including one or both of Si and Al, and the element M is Ti, Zr, One or more elements selected from Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W. The element Z is an element including one or both of C and N, and Q is Cr, It is one or more elements selected from Re, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, and Au, and d, e, f, and g are at%, and 0 ≦ d ≦ 25, 1 ≦ e ≦ 10 , 0.5 ≦ f ≦ 15, 0 ≦ g ≦ 10.
[0074]
2. The composition formula is T100-pqefgSipAlqMeZfQgA microcrystalline soft crystal having an average crystal grain size of 30 nm or less mainly composed of one or more kinds of crystal grains of bcc-Fe, bcc-FeCo, and bcc-Co and carbide or nitride crystal grains of the element M. Magnetic alloy thin film.
[0075]
However, the element T is an element containing one or both of Fe and Co, and the element M is one or more selected from Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, and W. The element Z is an element containing one or both of C and N, and Q is one or two selected from Cr, Re, Ru, Rh, Ni, Pd, Pt, and Au. P, q, e, f, and g are at%, 8 ≦ p ≦ 15, 0 ≦ q ≦ 10, 1 ≦ e ≦ 10, 0.5 ≦ f ≦ 15, 0 ≦ g Those satisfying the relation of ≦ 10.
[0076]
These soft magnetic alloy thin films are preferably formed by thin film forming means such as sputtering and vapor deposition, and can provide soft magnetic alloy thin films with isotropic and good soft magnetic characteristics. Can be easily reduced in size and performance.
[0077]
However, the magnetosensitive portion of the magneto-impedance effect element used in the present invention may be formed using a soft magnetic alloy thin film having a composition other than that shown here.
[0078]
  MagnetismQi impedance effect elementThe child isSince it can be manufactured using a thin film process, the size of the magnetic sensor can be very small. Accordingly, it is possible to accurately measure the demagnetizing field generated in a narrow range on the surface of the inspection object, the distance between the eddy current sensor and one point on the inspection object, the thickness of the inspection object, or the inspection object. It becomes possible to accurately measure the permeability and the like pinpoint.
[0079]
The magnetic sensor does not necessarily have to be located on the central axis Ca of the coil 12 in FIG. 1, and may be installed at a location away from the coil 12 by a predetermined position.
[0080]
For example, it is assumed that the magneto-impedance effect element 17 is installed at a predetermined position away from the coil 12 as shown in FIG. In FIG. 1, the wiring of the magneto-impedance effect element 17 is omitted.
[0081]
The magneto-impedance effect element 17 is an intersection C1 of a perpendicular line (coaxial line C of the central axis Ca) drawn from the central axis Ca of the coil 12 flowing through the coil 12 to the surface of the inspection object 11, that is, an alternating current I.ac1Is a position where the distance from the center of the eddy current Ie generated by the alternating magnetic field H induced in the inspection object 11 by r is r, and the angle between the straight line connecting the magneto-impedance effect element 17 and the intersection C1 and the coaxial line C is θ. Is installed.
[0082]
However, each of the distance r and the angle θ cannot be accurately detected only by the output from one magneto-impedance effect element 17. Therefore, in order to reduce the detection error, the angle θ is preferably as small as possible. Most preferably, θ = 0 degrees, that is, the magneto-impedance effect element is installed on the central axis Ca or the coaxial line C of the coil 12.
[0083]
When a magnetic sensor such as a magneto-impedance effect element is installed on the central axis Ca or the coaxial line C of the coil 12, that is, the winding center of the coil and the center of the detection part of the magnetic sensor are located on the same line. In this case, it is easy to accurately measure the distance between the eddy current sensor and one point on the object to be inspected, the thickness of the object to be inspected, the magnetic permeability of the object to be inspected, and the like.
[0084]
At this time, if the magnetic sensor is installed on the central axis Ca inside the coil 12 like the magneto-impedance effect element 15 in FIG. 1, the distance from the coil 12 to the device under test 11 and the device under test 11 are determined. Since the distance to the magnetic sensor becomes equal, the calculation for obtaining the distance between the eddy current sensor and one point on the object to be inspected, the thickness of the object to be inspected, and the like from the detected demagnetizing field Hd is simple. This is more preferable.
[0085]
Alternatively, the distance r and the angle θ may be detected using two or more eddy current sensors.
[0086]
In the present invention, the coil 12 that generates the alternating magnetic field H and the magnetic sensor that directly detects the demagnetizing field Hd from the device under test 11 are independent.
[0087]
Therefore, when inspecting the shallow surface of the device under test 11, the alternating current I is used to reduce the skin depth δ of the eddy current Ie.ac1Even when the frequency is set to a high frequency region of several KHz to several tens of MHz, it is possible to reduce the problem that the detection accuracy decreases due to the displacement current due to the stray capacitance of the coil 12.
[0089]
  FIG.(Reference example)Then, an alternating current Iac is applied from the alternating current power source 13 to induce an alternating magnetic field H, and the alternating magnetic field H is a means for generating an eddy current Ie in the inspected object 11 that is a metal plate. A magneto-impedance effect element 15 that is a magnetic sensor is opposed to the object under test 11. In FIG. 1, the central axis Ca of the coil 12 is indicated by a dotted line, and the coaxial line C of the central axis Ca of the coil 12 is indicated by a one-point oblique line.
[0090]
In one embodiment of the present invention shown in FIG. 4, the coil 12 is formed by winding a copper wire coated with an insulating material with a predetermined number of turns, and the magneto-impedance effect element 15 includes: It is installed on the coaxial line C of the central axis Ca of the coil 12. That is, the center of the magnetic sensing part 22 is located on the coaxial line C of the central axis Ca of the coil 12. AC current I from the AC power source 13 to the coil 12ac1Is given to induce an alternating magnetic field H. The alternating magnetic field H in the inspection object 11 generates an eddy current Ie in the inspection object 11. Due to the eddy current Ie, a demagnetizing field Hd is generated perpendicularly from the surface of the inspection object 11 toward the magneto-impedance effect element 15. The magnitude of the demagnetizing field Hd applied to the magneto-impedance effect element 15 is detected, and the distance between the magneto-impedance effect element 15 and the object to be inspected 11, the thickness of the object under test 11, or the object to be inspected is determined from the magnitude of the demagnetizing field Hd. The magnetic permeability of the inspection body 11 is obtained.
[0091]
In the eddy current sensor of FIG. 4 as well, the magneto-impedance effect element 15 is connected to the AC current I in the MHz band from the AC power supply 16.ac2When a demagnetizing field Hd is applied in the element length direction of the magnetosensitive part (not shown in FIG. 4) of the magneto-impedance effect element 15 in the state where the magnetic field is applied, the impedances at both ends of the magnetosensitive part change. The impedance change at both ends of the magnetic sensing part is taken out as a change in the output voltage Emi via electrodes (not shown in FIG. 4) attached to both ends of the magnetic sensing part, and applied to the magneto-impedance effect element 15 from the change in the output voltage Emi The magnitude of the demagnetizing field Hd is obtained.
[0092]
When measuring the magnitude of the demagnetizing field Hd using the magneto-impedance effect element 15 as a magnetic sensor, an AC current I for generating an eddy current applied to the coil 12 is measured.ac1And the drive AC current I applied to the magneto-impedance effect element 15ac2Need to have different frequencies.
[0093]
As described above, it is preferable to apply a DC bias magnetic field in the longitudinal direction of the element to the magnetic sensitive part of the magneto-impedance effect element 15. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a DC bias magnetic field is generated by passing a DC current Idc from a DC power supply 18 through a coil 19 wound around the magneto-impedance effect element 15, thereby generating a magnetic field. It can be applied in the element longitudinal direction of the magnetic sensing part of the impedance effect element 15.
[0094]
FIG. 5 is a side view showing an embodiment of the disk device of the present invention, and shows a state in which the optical head mounted on the optical pickup device is located on the outermost periphery of the disk.
[0095]
The optical pickup device 31 is provided with an optical head 33 for DVD on a carriage 32. Although not shown in FIG. 5, an optical head for CD is also provided on the carriage 32. The carriage 32 is supported by a drive shaft 34 extending in the radial direction of the optical disc D and a guide bar (not shown) so as to be movable in the radial direction of the optical disc D. The drive shaft 34 and the guide bar are provided in parallel, and both ends of the drive shaft 34 and both ends of the guide bar are supported by supports 35a and 35b. The support 35a is provided so as to be shifted from the rotation center of the optical disc D to the opposite side of the carriage 32 in the X-axis direction, and the support 35b is provided in the vicinity of the outer peripheral edge of the optical disc D. The supports 35a and 35b are fixed on a mechanism chassis (not shown) of the optical pickup device 31.
[0096]
A thread motor 36 is provided at one end of the drive shaft 34, and the carriage 32 is moved in the radial direction of the disk D by the rotational driving force of the thread motor 36. At this time, the optical head 33 is supported by the guide bar between the inner periphery and the outer periphery of the optical disc D, and is moved while maintaining a horizontal state with respect to the optical disc D.
[0097]
The support 35a is provided with a fixing portion 37 that protrudes toward the center of rotation of the optical disc D. The fixing portion 37 is provided with a spindle motor 38 for driving the optical disc D to rotate. The spindle motor 38 is provided with a motor shaft 39 protruding vertically upward, and a turntable 40 on which the optical disk D is placed is provided at the tip of the motor shaft 39.
[0098]
As a result, when the optical disk for DVD is loaded into the optical pickup device 31 and placed on the turntable 40, the optical head 33 side is activated, and the optical disk for CD is loaded and placed on the turntable 40. Then, the CD optical head side (not shown) operates.
[0099]
Each DVD optical head 33 and CD optical head has tracking correction means for finely moving each objective lens in a direction parallel to the disk surface, and finely moving the objective lens in a direction perpendicular to the disk surface. Focusing correction means is provided.
[0100]
In one embodiment of the present invention shown in FIG. 5, an alternating current I superimposed with the direct current Idc shown in FIG.ac1And the eddy current sensor 10a, 10b having the magneto-impedance effect element 15 installed on the central axis Ca of the coil 12 are opposed to the recording surface D1 of the disk D and the radial direction (X (Direction) with a predetermined distance. In the present embodiment, the eddy current sensors 10 a and 10 b are mounted on the optical head 33.
[0101]
  A metal layer is formed on the disk D to reflect the laser beam. This metal layer is formed with a thickness of 100 to 200 nm using, for example, Al. Therefore, when an AC magnetic field is applied to the disk D from the eddy current sensors 10a and 10b, an eddy current is generated in the metal layer, and a demagnetizing field is further generated. That is, the distance Z between the eddy current sensor 10a and the disk D using the eddy current sensors 10a and 10b.1And the distance Z between the eddy current sensor 10b and the disk D2And can be measured respectively. Further distance Z1And distance Z2By detecting changes in the difference betweenDuring,Alternatively, it is possible to detect the inclination of the disk D being reproduced in the radial direction.
[0102]
  Further, the eddy current sensor is not opposed to the recording surface D1 side of the disk D, but opposed to the opposite surface D2 of the recording surface D1 of the disk D as in the eddy current sensors 10c and 10d shown in FIG. And a predetermined distance in the radial direction (X direction) of the disk D. In the present embodiment, the eddy current sensors 10c and 10d are fixed on a mechanism chassis (not shown) via fixed support portions 41 and 42, respectively. The distance Z between the eddy current sensor 10c and the disk D using the eddy current sensors 10c and 10d.3And the distance Z between the eddy current sensor 10d and the disk D4And can be measured respectively. Distance Z3And distance Z4By detecting changes in the difference betweenDuring,Alternatively, it is possible to detect the tilt of the disk D being reproduced.
[0103]
The eddy current sensor 10c and the eddy current sensor 10d are installed near the outermost periphery and the innermost periphery of the disk D, respectively. When the radial distance of the disk D between the eddy current sensor 10c and the eddy current sensor 10d increases, the inclination of the disk D in the radial direction can be accurately detected.
[0104]
In FIG. 5, two eddy current sensors are provided on the recording surface D1 side of the disk D, but three or more eddy current sensors are installed at a predetermined distance in the radial direction (X direction) of the disk D. May be. Further, three or more eddy current sensors may be installed on the opposite surface D2 side of the disk D at a predetermined distance in the radial direction (X direction) of the disk D.
[0105]
In addition, the eddy current sensor may be installed on the carriage 32, and is fixed so as to face the disk D at any place that does not contact the pickup device as long as the movement of the carriage 32 is not hindered. It may be.
[0106]
Further, all of the plurality of eddy current sensors may be set to face the recording surface D1 side of the disk D, or all of the plurality of eddy current sensors face the opposite surface D2 side of the disk D. May be installed.
[0107]
Alternatively, a part of the plurality of eddy current sensors may be disposed to face the recording surface D1 side of the disk D, and the remaining eddy current sensors may be disposed to face the opposite surface D2 side of the disk D.
[0108]
In FIG. 5, the eddy current sensors 10a and 10b or the eddy current sensors 10c and 10d are opposed to the recording surface D1 or the opposite surface D2 of the disk D, and have a predetermined distance in the radial direction (X direction) of the disk D. Open and installed.
[0109]
  In the present invention, the eddy current sensor is not only installed at a predetermined distance in the radial direction (X direction) of the disk D, but also the tanger of the disk D as in the eddy current sensors 10e and 10f shown in FIG. It can be installed at a predetermined distance in the local direction (Y direction). Recording is performed by measuring the distance between the eddy current sensor 10e and the disk D and the distance between the eddy current sensor 10f and the disk D and detecting the change in the difference.During,Alternatively, the inclination in the tangential direction of the disc D being reproduced can be detected.
[0110]
The eddy current sensors 10e and 10f may be fixed so as to face the disk D at any place as long as the movement of the carriage 32 is not hindered.
[0111]
Further, the radial inclination value of the disk D detected by the eddy current sensors 10c and 10d installed at a predetermined distance in the radial direction (X direction) of the disk D and the eddy current sensors 10e and 10f are detected. It is possible to detect the inclinations of all directions of the disk D by combining the values of the inclinations of the tangential direction of the disk D in vector.
[0112]
In FIG. 5, when the position where the eddy current sensor 10 a, 10 b, 10 c, or 10 d is set to a predetermined position with respect to the optical head 33, the eddy current sensor 10 a, 10 b, 10 c, or 10 d and the disk D , The distance Z between the disk D and the optical head 33 is measured.FiveCan be detected.
[0113]
In the disk device of the present embodiment, the distance from the disk D is detected by the eddy current sensors 10a and 10b, 10c and 10d, or 10e and 10f using the magneto-impedance effect element, and the inclination of the disk D is further detected. Therefore, compared with the conventional one that detects the tilt of the disk D using optical means, high accuracy is not required for the assembly of the apparatus, and the adjustment process is basically a reference distance. It is only necessary to adjust the output intensity of the magneto-impedance effect element when measuring.
[0114]
Therefore, in the present invention, the manufacturing process can be simplified. In addition, even when the disk device fails, the present invention has an advantage that the adjustment process is simplified and repair is easy.
[0115]
Further, when measuring the distance between the eddy current sensor and the disk D, only an extremely simple process of applying an alternating magnetic field to the disk D to generate an eddy current and measuring a demagnetizing field is included. And the measurement accuracy of the distance of the disk D and the tilt of the disk D are increased.
[0116]
Further, the number of optical heads is not limited to two as described above, and only one optical head 33 may be mounted, or three or more optical heads may be mounted.
[0117]
In the present embodiment, as an example of the present invention, a disk device equipped with a DVD optical head and a CD optical head has been described. The optical head for CD is a reproduction-only type reproduction head for CD-ROM, the write-once type or rewritable type CD-R or the reproduction and recording head for CD-RW, and the optical head for DVD is a reproduction-only type DVD. There are various types such as a read head for ROM, a write-once type or a rewritable type DVD-R or DVD-RAM playback and recording head, and these can be combined as appropriate.
[0118]
In addition, the present invention is not limited to disk devices compatible with CDs and DVDs, but is also applied to disk devices compatible with disk-type recording media having conductive layers such as metal layers and magnetic layers, such as disk devices compatible with MO and magnetic disks. May be.
[0119]
In the eddy current sensor according to the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, an alternating current I flowing in the coil 12 is applied as a direct current bias magnetic field applied in the element longitudinal direction of the magnetic sensing portion of the magnetoimpedance effect element 12.ac1DC current I superimposed ondcThe DC magnetic field induced by the coil 19 and the DC current I flowing through the coil 19dcDC magnetic field induced by is used.
[0120]
  In addition to this, FIG.(Reference example)As shown in FIG. 2, the bias magnetic field H is formed in the longitudinal direction of the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element 15.BMay be provided with hard bias magnets 50, 50 made of a hard magnetic material.
[0121]
The tracking correction means and the focusing correction means provided in the optical head 33 of the disk device are provided with, for example, a hard magnetic material inside or around the winding coil, and a current is passed through the winding coil to wind the winding. This is a focus actuator that changes the relative position of the wire coil and the hard magnetic material. As the hard bias of the magneto-impedance effect element described above, a hard magnetic material used for the focus actuator can be used.
[0122]
【Example】
As one embodiment of the present invention, the eddy current sensor 10 shown in FIG. 1 is formed, and the distance between the magneto-impedance effect element 15 of the eddy current sensor 10 and the DVD used as the device under test 11 is changed. The amount of change in the output voltage Emi of the magneto-impedance effect element 15 was examined.
[0123]
The AC current I supplied from the AC power source 13 is a radius a of the coil 12 a = 0.7 mm, the number N of coil turns N = 1200 turns.ac1The size of Iac1= 2.2mA, AC current Iac1The frequency f was set to f = 4 MHz. The thickness d of the Al layer, which is the conductor layer of the DVD, is d = 0.15 μm, and the permeability μ of the Al layer is μ = 4π × 10-7(= Μ0), Electrical resistivity ρ = ρ × 2.5 × 10-6Ω · m.
[0124]
As an initial state, the reference distance between the magneto-impedance effect element 15 of the eddy current sensor 10 and the Al layer of the DVD was 1.65 mm. Since the thickness of the protective layer in DVD is 0.6 mm, when the distance from the magneto-impedance effect element to the Al layer is 1.65 mm, the distance from the magneto-impedance effect element to the surface of the protective layer of the DVD is 1.05 mm. It is.
[0125]
The change in the output voltage Emi of the magneto-impedance effect element 15 when the distance x between the magneto-impedance effect element 15 and the Al layer of the DVD was changed from the reference distance was examined. The results are shown in FIG.
[0126]
In the DVD standard, an allowable range of ± 0.4 ° is given in the warp angle. Since the radius of the DVD is 60 mm, when the DVD is set on the turntable, the maximum difference between the height of the center of the DVD and the outermost periphery is about 60 × tan 0.4 ° = 0.4 (mm). Therefore, when the eddy current sensor is used to detect the tilt of the DVD, it is considered that it is only necessary to detect a change in distance within a range of ± 0.4 mm from the reference distance.
[0127]
  From FIG. 8, when the distance between the magneto-impedance effect element 15 and the Al layer of the DVD is within the range of the reference distance of 1.65 mm to ± 0.4 mm, the amount of change in the output voltage of the magneto-impedance effect element is obtained. The value of the distance between the effect element 15 and the Al layer of the DVD is uniquely determined. That is, recording on a disc type recording medium such as a DVD using the eddy current sensor of the present invention.Time,Alternatively, it can be seen that a disk device that detects the tilt of the disk-type recording medium during reproduction can be configured.
[0128]
In the actual disk device, when the value of the distance between the magneto-impedance effect element and the Al layer of the DVD is obtained, the distance between the magneto-impedance effect element and the Al layer of the DVD and the magneto-impedance as shown in the graph of FIG. A table showing the relationship with the change amount of the output voltage of the effect element may be used, or the magnitude of the demagnetizing field is obtained from the change amount of the output voltage of the magneto-impedance effect element. There is a method of calculating a distance to be calculated using Equation 6).
[0129]
9 is a perspective view showing an embodiment of a first optical pickup device mounted on a disk device using an eddy current sensor, FIG. 10 is a plan view of the first optical pickup device shown in FIG. 9, and FIG. 9 shows the operation of the first optical pickup device, a front view in the direction of the arrow AA in FIG. 9, FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of the second optical pickup device, and the disk device in FIG. This is more specifically shown. FIG. 13 shows the operation of the second optical pickup device, and is a cross-sectional view in the direction of arrow BB in FIG.
[0130]
In the first optical pickup device 60 shown in FIGS. 9 to 11, the optical head 33 is provided on a support base 61 provided on the carriage 32. The support base 61 is supported so as to be freely movable in the radial direction (X1-X2 direction in FIG. 9) of the optical disc D placed on the turntable 40 together with the carriage 32. In FIG. 9, the recording surface of the optical disc D is positioned in the Z1 direction shown in the figure.
[0131]
On the support base 61, a base 62 serving as a fixed portion is fixed. Four elastic support members 63, 63, 63, 63 extending in parallel with the Y1-Y2 direction shown in the figure are fixed to the base 62 in a cantilever state, and an optical support having a lens 64 at the tip thereof. A body 65 is provided. That is, each elastic support member 63 is elastically deformable mainly in the X direction (radial direction of the disk) and Z direction (focusing direction) in the drawing, and the optical support 65 is elastically supported by each elastic support member 63. ing. Therefore, the optical support 65 can be moved in the radial direction and the focusing direction of the disc.
[0132]
Two bobbins 66 and 67 are juxtaposed between the base 62 and the optical support 65 in the X direction shown in the figure. Around the bobbins 66 and 67 (around the Z axis in the drawing), focus drive coils 68 and 69 are formed by winding a coated copper wire with a predetermined number of turns. Also, tracking drive coils 70 and 71 wound with a predetermined number of turns are fixedly provided on the side surface of the bobbins 66 and 67 on the Y2 side in the figure. The bobbins 66 and 67 are fixed to the support base 61 and constitute a fixed portion side.
[0133]
Yoke members 72 and 73 are fixed to the surface of the optical support 65 on the Y1 side in the figure. Therefore, the optical support 65 can move in the X direction and the Y direction in the figure together with the yoke members 72 and 73, and is driven as an MM (moving magnet) type pickup device.
[0134]
For the yoke members 72 and 73, a magnetic circuit (closed magnetic path) is formed by a magnetic body provided so as to surround four surfaces by means such as bending or joining a thin plate-shaped magnetic body made of, for example, iron. . Of the four magnetic bodies forming the yoke members 72 and 73, one of the magnetic bodies (magnetic body on the Y1 side) 72a and 73a extending in the Z direction in the figure is placed inside the focus drive coils 68 and 69. Permanent magnets 74 and 75 are fixedly provided on the inner surface thereof.
[0135]
If the magnetic pole on the Y2 side of the permanent magnets 74 and 75 is an N pole, there is a gap between the N pole and the other magnetic bodies 72b and 73b facing the one magnetic bodies 72a and 73a of the yoke member. A magnetic circuit (magnetic path) is formed through this gap. The magnetic flux generated from the N pole passes through the gap and enters the inside of the other magnetic bodies 72b and 73b, and passes through the upper and lower magnetic bodies extending in parallel with the carriage 32. It passes through the path of reaching the one magnetic body 72a, 73a of the yoke member 72, 73 and returning to the south pole of the permanent magnet 74, 75 from here.
[0136]
Of the four sides forming the drive coils 70, 71, only one inner side 70 a, 71 a extending in the Z direction is positioned inside the yoke members 72, 73. The outer sides 70b and 71b opposite to each other are arranged so as to be located outside the yoke members 72 and 73.
[0137]
In the optical head 33, the magnetic flux passing through the gap interlinks only the coated conductors on the side surfaces on the Y2 side of the bobbins 66 and 67 in the focus drive coils 68 and 69, and in the tracking drive coils 70 and 71. The inner conductors 70a and 71a are set so as to interlink only the covered conductors.
[0138]
On the support base 61, the eddy current sensors 10a and 10b described above are provided on both sides of the lens 64. The optical axis OO of the lens 64 is set on an imaginary line L1-L1 connecting the eddy current sensor 10a and the eddy current sensor 10b.
[0139]
In the vicinity of the eddy current sensors 10a and 10b, there are provided a coil 12 and a coil 19 for applying a DC bias magnetic field in the longitudinal direction of the magnetic sensing element of the magneto-impedance effect element 15 as shown in FIGS. Or a bias magnetic field H in the longitudinal direction of the magnetic sensing portion of the magneto-impedance effect element 15 as shown in FIG.BThe hard bias magnets 50 and 50 to which are applied are installed.
[0140]
  In the first optical pickup device 60, the eddy current sensors 10a and 10b are used for recording with the lens 64.During,Or the distance from the disk D being reproduced (the distance Z between the disk D and the optical head 33)5) Is measured.
[0141]
Since the weights of the optical support 65 and the yoke members 72 and 73 act on each elastic support member 63, the tip of each elastic support member 63 is bent in the Z2 direction in the non-driven state. . Therefore, the output difference of the eddy current sensors 10a and 10b with respect to the tilt angle of the disk D and the tilt angle of the optical axis OO of the lens 64 with respect to the difference in current flowing through the focus drive coils 68 and 69 are examined in advance. It is preferable to be in a state.
[0142]
When the disk D is tilted due to surface vibration, the eddy current sensors 10a and 10b output output voltages proportional to the tilt angles, and a difference voltage therebetween can be obtained. Therefore, the tilt of the disk D can be grasped as a change amount from the initial state, and a current proportional to the change amount is given to the focus drive coils 68 and 69.
[0143]
As a result, a force in accordance with Fleming's left-hand rule is generated in the Z1 or Z2 direction shown in the figure depending on the direction of the drive current on the coated conductors of the focus drive coils 68 and 69 in the magnetic field.
[0144]
Then, as shown in FIG. 11, when currents in different directions are applied to the focus drive coils 68 and 69, for example, on the one drive coil 68 (yoke member 72) side, a force in the Z1 direction shown in the figure acts, and the other drive On the coil 69 (yoke member 73) side, a force in the Z2 direction shown in the drawing acts, and a couple force around the center of gravity G acts on the optical support 65, so that the optical axis OO of the lens 64 is tilted. be able to. The twist of the optical support 65 is set at a position that balances with the four elastic support members 63. Note that the current applied to the focus drive coils 68 and 69 and the inclination angle of the optical axis OO are determined by the torsional rigidity of the four elastic support members 63. Therefore, it is preferable to measure the magnitude and direction of the current applied in advance and the tilt angle of the optical axis OO of the lens 64 to obtain the proportionality coefficient.
[0145]
Further, it is preferable to perform feedback control so that the difference between the tilt angle of the disk D and the tilt angle of the optical axis OO of the lens 64 becomes zero. Thereby, it can be made hard to receive the influence of disturbance. Furthermore, it is possible to correct a deviation in the tilt angle of the lens 64 caused by vibrations or the like when the carriage 32 moves in the radial direction.
[0146]
Then, even if the carriage 32 moves in the radial direction and the tilt angle of the disk D changes, the lens 64 is tilted following this to tilt the disk D and the tilt angle of the optical axis OO of the lens 64. The difference can be zero.
[0147]
In the embodiment of the first pickup device 60, the eddy current sensors 10a and 10b are mounted on the optical head 33. However, the present invention is not limited to this. is there. That is, as shown in FIG. 5, the eddy current sensors 10c and 10d are fixed on a mechanism chassis (not shown) via fixed support portions 41 and 42, respectively, and the distance Z between the eddy current sensor 10c and the disk D is fixed.ThreeAnd the distance Z between the eddy current sensor 10d and the disk DFourAnd may be respectively measured.
[0148]
12 and 13 show a second pickup device 90 including a drive shaft 34 extending in the radial direction (X1-X2 direction in the drawing) of the optical disc D, a guide bar 80, a carriage 32 on which the optical head 33 is mounted, and the like. It is shown.
[0149]
A spiral feed groove 34 a is formed around the drive shaft 34. Further, bearing holes 32a and 32b are formed on the Y2 side of the carriage 32, and the drive shaft 34 is inserted therethrough. A male screw portion (not shown) that meshes with the feed groove 34a of the drive shaft 34 is formed on the inner surfaces of the bearing holes 32a and 32b. Further, U-shaped bearing portions 32c and 32d are formed on the other Y1 side of the carriage 32, and the guide bar 80 enters the bearing portions 32c and 32d. That is, the carriage 32 is supported by the drive shaft 34 and the guide bar 80, and when the drive shaft 34 is driven to rotate by a sled motor, a feed force generated between the feed groove 34a and the male screw portion It is possible to move freely in the radial direction of the optical disc D. The carriage 32 is provided with an optical head 33 on which a lens 92 and the like are mounted.
[0150]
The ends of the drive shaft 34 and the guide bar 80 in the X2 direction shown in the figure are supported by support receiving members 81 and 82 provided on the mechanism chassis, and are pressed in the Z2 direction by an elastic member (not shown). Therefore, the drive shaft 34 and the guide bar 80 are always in pressure contact with the support receiving members 81 and 82.
[0151]
On the other hand, ends of the drive shaft 34 and the guide bar 80 in the X1 direction shown in the figure are supported by a support means 83. U-shaped grooves 83a and 83b extending in the X1-X2 direction are formed on the lower surface of the end portion in the Y1-Y2 direction of the support unit 83. The ends of the drive shaft 34 and the guide bar 80 in the X1 direction are inserted into the U-shaped grooves 83a and 83b and are always urged in the Z1 direction by an urging means (not shown). Further, mounting holes 83c and 83c are formed on both sides of the U-shaped grooves 83a and 83b. A stepped portion 83d is provided in the middle of the mounting hole 83c in the plate thickness direction, and a mounting hole 83c2 below (step Z2 in the drawing) below the stepped portion 83d is attached above (step Z1 in the drawing) above the stepped portion 83d. The inner diameter is smaller than that of the hole 83c1.
[0152]
A mounting screw 85 is inserted into the mounting hole 83 c of the support means 83. The outer diameter of the mounting screw 85 is formed to be narrower than the inner diameter of the lower mounting hole 83c2, and the length is sufficiently longer than the plate thickness of the support means 83. . A slight clearance is provided between the outer peripheral surface of the mounting screw 85 and the inner peripheral surface of the lower mounting hole 83c2, and the support means 83 extends along the mounting screw 85 in the Z1-Z2 direction shown in the figure. It is possible to move to.
[0153]
The mounting screw 85 has a male screw portion 85b formed at the tip thereof screwed and fixed to a female screw hole 89 formed on the mechanism chassis. At this time, the spring coils 86 and 86 are inserted between the step portion 83 d of the mounting hole 83 c and the flange portion 85 a of the mounting screw 85. Therefore, the support means 83 is always attached in a state of being urged in the Z2 direction shown in the drawing.
[0154]
As shown in FIG. 12, a notch 83e is formed in the lower surface (Z2 side surface) of the support means 83, and a freely rotating gear gear 87 is provided in the notch 83e. ing. A shaft is provided at the center of the gear gear 87, and a male screw portion 87a extending in the Z1 direction is formed on the shaft. The male screw portion 87a is inserted into a bearing hole 83f formed in the center of the support means 83. A female screw portion that meshes with the male screw portion 87a is formed on the inner surface of the bearing hole 83f, and the support means 83 moves up and down in the Z1-Z2 direction shown in the drawing by the screw feeding action of the male screw portion 87a and the female screw portion. It is possible to make it. Therefore, the drive shaft 34 and the guide bar 80 can be inclined with the support receiving members 81 and 82 as the center while maintaining the mutual parallel state (see FIG. 13).
[0155]
A drive motor 88 for raising and lowering is provided in the vicinity of the gear gear 87. The gear gear 87 is rotated in the forward and reverse directions by the driving force of the drive motor 88, whereby the support means 83 is moved up and down in the Z1-Z2 direction shown in the figure.
[0156]
The arrangement of the eddy current sensor 10 in the second pickup device 90 is the same as that in FIG. 5 described above. For example, the eddy current sensor 10 may be fixed on the mechanism chassis or installed on the carriage 32 as shown in FIG. May be.
[0157]
  By using an eddy current sensor, the distance Z between the eddy current sensor and the disk D3And distance Z4Or distance Z1And distance Z2Can be measured respectively (see FIG. 5). And the distance Z3And distance Z4Change in distance or distance Z1And distance Z2By detecting the change in the difference between the records shown in FIG.During,Alternatively, the tilt angle α in the radial direction of the disc D being reproduced is detected. Further, the distance Z between the disk D and the optical head 335(See FIG. 5) is detected.
[0158]
Then, a drive current is applied to the drive motor 88, and the support means 83 is moved up and down in the Z1-Z2 direction in the drawing so that the tilt angle of the drive shaft 34 and the guide bar 80 coincides with the tilt angle α of the disk D. Moved. Thereby, the inclination angle of the optical axis OO of the lens 92 mounted on the second pickup device 90 can be matched with the inclination angle α of the disk D. Therefore, it is possible to perform focus control in which the lens 92 of the optical head 33 is focused on the recording surface of the disk D.
[0159]
The feedback control is preferably performed so that the difference between the tilt angle α of the disk D and the tilt angle of the optical axis OO of the lens 92 is zero, as in the case of the first pickup device 60. It is.
[0160]
【The invention's effect】
In the eddy current sensor of the present invention described in detail above, an alternating current is induced to induce an alternating magnetic field, and the alternating magnetic field generating means for generating an eddy current in a conductive part of the object to be inspected by the alternating magnetic field, and the coil Is independent of the magnetic sensor installed at a predetermined position away from the sensor.
[0161]
Therefore, when inspecting the shallow surface of the object to be inspected, even if the frequency of the alternating current is set to a high frequency region of several MHz to several tens of MHz in order to reduce the skin depth of the eddy current, it depends on the stray capacitance of the coil. Due to the displacement current, it is possible to reduce the problem that the detection accuracy is lowered.
[0162]
In addition, when a magneto-impedance effect element is used as the magnetic sensor, the eddy current sensor can be miniaturized very easily, the detection sensitivity of the demagnetizing field is improved, the distance to the object to be inspected, the An eddy current sensor capable of measuring the thickness and the like with high accuracy can be formed.
[0163]
In the present invention, the coil for generating an eddy current in the object to be inspected and the coil for inducing a DC bias magnetic field applied to the above-described magneto-impedance effect element can be used as a single coil. The current sensor can be downsized.
[0164]
In addition, when the magnetosensitive portion of the magneto-impedance effect element includes a substantially rectangular soft magnetic thin film or soft magnetic ribbon, the eddy current sensor can be easily manufactured.
[0165]
  In the disk apparatus of the present invention, recording is performed by an eddy current sensor using the magnetic sensor described above.Head, or playback head, or recording andDistance between recording head and disc type recording medium and recordingDuring,Alternatively, since the inclination of the disk-type recording medium being reproduced is detected, high accuracy is not required for the assembly of the apparatus, and the adjustment process is basically performed by the magnetic sensor when the reference distance is measured. Since only the output intensity needs to be adjusted, the manufacturing process can be simplified.
[0166]
Further, since the eddy current sensor of the present invention can be easily miniaturized, when the eddy current sensor is installed in the disk device, it is possible to reduce the restriction of the installation location.
[0167]
Also, when measuring the distance between the eddy current sensor and the disk type recording medium, an alternating magnetic field is applied to the conductive layer of the disk type recording medium to generate an eddy current and measure the demagnetizing field. Since it is not included, the measurement accuracy is improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of an eddy current sensor of the present invention,
2 is a perspective view of a magneto-impedance effect element used in the eddy current sensor of FIG.
FIG. 3 is a graph showing magneto-impedance effect characteristics of the magneto-impedance effect element;
[Fig. 4]Reference exampleEddy current sensorForm ofSide view showing the state,
FIG. 5 is a side view showing an embodiment of a disk device of the present invention;
FIG. 6 is a plan view showing an embodiment of the disk device of the present invention,
[Fig. 7]Reference exampleCircuit diagram of magneto-impedance effect element constituting eddy current sensor of form,
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the distance between the magneto-impedance effect element and the Al layer of the DVD and the amount of change in the output voltage of the magneto-impedance effect element;
FIG. 9 is a perspective view showing an embodiment of a first optical pickup device mounted on a disk device using an eddy current sensor;
10 is a plan view of the first optical pickup device shown in FIG. 9,
11 shows the operation of the first optical pickup device, and is a front view in the direction of arrow AA in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing an embodiment of a second optical pickup device;
13 shows the operation of the second optical pickup device, and is a cross-sectional view in the direction of arrow BB in FIG.
[Explanation of symbols]
10, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f Eddy current sensor
11 Inspected object
12 coils
13, 16 AC power supply
14 DC power supply
15 magneto-impedance effect element
32 Carriage
33 Optical head
40 turntable
60 First optical pickup device
90 Second pickup device
Ie Eddy current
Hd Demagnetizing field
D disc

Claims (9)

交流電流 ac1 が与えられて交流磁界を誘起し、この交流磁界によって、被検査体の導電性部位に渦電流を発生させるための所定の巻数にて巻回されたコイルと、前記コイルから所定位置離れた場所に設置された磁気センサとが、前記被検査体の同一面側に設置されており、
前記磁気センサは、磁気インピーダンス効果を有する軟磁性体を含む感磁部と、前記感磁部の素子長手方向の両端部に、駆動交流電流を与えるための電極部を有する磁気インピーダンス効果素子であり、
前記磁気インピーダンス効果素子の感磁部の素子長手方向に直流バイアス磁界を印加するための直流電流I dc を供給する直流電源と、前記交流電流I ac1 を供給する交流電源とが一つの前記コイルに接続されて、前記コイルには、前記交流電流I ac1 と、前記直流電流I dc とが重畳された電流が与えられることを特徴とする渦電流センサ。
An alternating current I ac1 is applied to induce an alternating magnetic field, and this alternating magnetic field causes a coil wound with a predetermined number of turns to generate an eddy current in a conductive portion of the object to be inspected, and a predetermined amount from the coil. A magnetic sensor installed at a location away from the position, is installed on the same side of the object to be inspected,
The magnetic sensor is a magneto-impedance effect element having a magneto-sensitive part including a soft magnetic material having a magneto-impedance effect, and electrode parts for applying a drive AC current to both ends of the magneto-sensitive part in the longitudinal direction of the element. ,
A DC power source for supplying a DC current I dc for applying a DC bias magnetic field in the longitudinal direction of the magnetic sensing element of the magneto-impedance effect element and an AC power source for supplying the AC current I ac1 are provided in one coil. An eddy current sensor connected to the coil, wherein a current in which the alternating current I ac1 and the direct current I dc are superimposed is applied to the coil .
前記コイルの巻き中心と前記磁気インピーダンス効果素子感磁部の中心とが同一線上に位置している請求項記載の渦電流センサ。Winding around the eddy current sensor according to claim 1, wherein the center of the magnetosensitive portion are positioned on the same line of the magneto-impedance effect element of the coil. 前記磁気インピーダンス効果素子が、前記コイル内部の巻き中心に設置されている請求項記載の渦電流センサ。The eddy current sensor according to claim 2 , wherein the magneto-impedance effect element is installed on a winding center inside the coil. 前記コイルに与えられる前記交流電流 ac1 の周波数と、前記磁気インピーダンス効果素子に与えられる駆動交流電流の周波数が異なる請求項1ないし3のいずれかに記載の渦電流センサ。Eddy current sensor according to any of the frequency of the alternating current I ac1 applied to said coil, to the frequency of the driving alternating current applied to said magneto-impedance effect element is not different claims 1 3. 前記磁気インピーダンス効果素子の前記感磁部は、略長方形の軟磁性薄膜あるいは軟磁性薄帯を含むものである請求項1ないし4のいずれかに記載の渦電流センサ。5. The eddy current sensor according to claim 1, wherein the magnetosensitive portion of the magneto-impedance effect element includes a substantially rectangular soft magnetic thin film or soft magnetic ribbon. 6. 導電体層を有するディスク型記録媒体の記録、あるいは再生、又は、記録及び再生を行なうディスク装置であり、前記ディスク型記録媒体を前記被検査体とする請求項1ないしのいずれかに記載の渦電流センサが、1個又は複数個、記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録ヘッド及び再生ヘッドに対して所定の位置において前記ディスク型記録媒体に対向して設置され、前記ディスク型記録媒体の導電体層に発生させた前記渦電流による反磁界の大きさを前記磁気インピーダンス効果素子によって測定することにより、前記ディスク型記録媒体と前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッドとの距離を検出することを特徴とするディスク装置。Recording disk type recording medium having a conductive layer, or reproduction, or a disk device for recording and reproducing, according to the disk type recording medium in any one of claims 1 to 5, wherein the object to be inspected One or a plurality of eddy current sensors are installed facing the disk type recording medium at a predetermined position with respect to the recording head, the reproducing head, or the recording head and the reproducing head. By measuring the magnitude of the demagnetizing field caused by the eddy current generated in the conductor layer with the magneto-impedance effect element , the disk type recording medium and the recording head, or the reproducing head, or the recording and reproducing head A disk device characterized by detecting a distance. 前記渦電流センサが、前記ディスク型記録媒体の半径方向、あるいは、タンジェンシャル方向、又は、前記半径方向及び前記タンジェンシャル方向に所定の距離を開けて複数個設置され、前記複数個の渦電流センサと前記ディスク型記録媒体の距離の差を測定することにより、記録中あるいは再生中の前記ディスク型記録媒体の傾きを検出する請求項に記載のディスク装置。A plurality of the eddy current sensors are installed at a predetermined distance in the radial direction , the tangential direction , or the radial direction and the tangential direction of the disk type recording medium, and the plurality of eddy current sensors. The disk device according to claim 6 , wherein an inclination of the disk type recording medium during recording or reproduction is detected by measuring a difference between a distance between the disk type recording medium and the disk type recording medium. 前記複数個の渦電流センサの全てが、前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッド上、または、前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッドが搭載されたキャリッジを有するピックアップ装置上において、前記ディスク型記録媒体に対向するように固定されている請求項またはに記載のディスク装置。All of the plurality of eddy current sensors are on the recording head , the reproducing head , the recording and reproducing head, or the recording head, the reproducing head, or the carriage on which the recording and reproducing head is mounted. in the pickup device having a disk device according to claim 6 or 7 it is fixed so as to face the disk-type recording medium. 前記複数個の渦電流センサの全てが、前記記録ヘッド、あるいは再生ヘッド、又は、記録及び再生ヘッドが搭載されたキャリッジを有するピックアップ装置と接触しない場所において、前記ディスク型記録媒体に対向するように固定されている請求項またはに記載のディスク装置。All of the plurality of eddy current sensors are opposed to the disk-type recording medium in a place where they do not contact the recording head, the reproducing head, or a pickup device having a carriage on which the recording and reproducing head is mounted. The disk device according to claim 6 or 7 , wherein the disk device is fixed.
JP2001018001A 2000-04-13 2001-01-26 Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor Expired - Fee Related JP3889229B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001018001A JP3889229B2 (en) 2000-04-13 2001-01-26 Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000-111707 2000-04-13
JP2000111707 2000-04-13
JP2001018001A JP3889229B2 (en) 2000-04-13 2001-01-26 Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001356002A JP2001356002A (en) 2001-12-26
JP3889229B2 true JP3889229B2 (en) 2007-03-07

Family

ID=26590019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001018001A Expired - Fee Related JP3889229B2 (en) 2000-04-13 2001-01-26 Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3889229B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006202391A (en) 2005-01-20 2006-08-03 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Magnetic disk drive and flying height measurement method
JP4917812B2 (en) * 2005-05-27 2012-04-18 双日マシナリー株式会社 Deterioration diagnosis method for iron-based structures
JP2007047115A (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Nec Tokin Corp Magnetic sensor
JP2007093518A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Marktec Corp Wall thickness measuring instrument
JP2008183350A (en) * 2007-01-31 2008-08-14 Olympus Corp Variable spectroscopic element, spectroscopic device and endoscopic system
JP2008188229A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Olympus Corp Endoscope system
FR3007517B1 (en) 2013-06-20 2016-08-19 Michelin & Cie SYSTEM FOR MEASURING THE THICKNESS OF A GUM LAYER OF A TIRE
FR3009076B1 (en) * 2013-07-26 2017-03-31 Michelin & Cie SYSTEM FOR MEASURING THE THICKNESS OF A GUM LAYER OF A TIRE

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001356002A (en) 2001-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6195219B1 (en) Method and apparatus for improving a thermal response of a magnetoresistive element
US5563752A (en) Magnetic recording and reproducing device using a giant magnetoresistive film
JPH0882504A (en) Surface irregularities detection method and apparatus and magnetic disc inspection method
JP2008052818A (en) Inspection method of head element and magnetic recording and reproducing device capable of head evaluation
US6883368B2 (en) Method and apparatus for characterizing the microwaviness of a disk surface
JP3889229B2 (en) Eddy current sensor and disk device using the eddy current sensor
JP5550594B2 (en) Magnetic head
US8169754B2 (en) Dedicated noncorrosive smear detector
JP2008077751A (en) Head slider for inspecting magnetic disk, and glide height inspection apparatus
CN101676759A (en) Objective lens actuator and a disc apparatus applying the same therein
JP2004530237A (en) Method and apparatus for measuring signal degradation
JP2008112496A (en) Magnetoresistive reproducing magnetic head and magnetic recording apparatus using the reproducing magnetic head
US5963029A (en) Measuring magnetic properties in media by RMS signal processing and incremental erasure
KR100621504B1 (en) Magnetoresistive head and magnetic recording / reproducing device using the same
US6704250B1 (en) Near-field magneto-optical head having a magnetic sensor
US20080273265A1 (en) Determining smear of a hard disk drive slider
JPH1055601A (en) Disk discriminating device of optical disk device
JP2004185783A (en) Head for projection inspection of magnetic recording medium and projection inspection method
JP6212144B2 (en) Magnetic disk unit
CN115223596B (en) Magnetic recording regeneration device
JP2010061706A (en) Method and device for measuring distance, and storage device
US9218841B1 (en) Method of assessing recording characteristics of thermally assisted magnetic head
JP2739043B2 (en) Optical disk recording and playback device
JP4664085B2 (en) Method for measuring insulation resistance in thin film magnetic head and method for manufacturing thin film magnetic head
JPH1027342A (en) Method for inspecting magnetic recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040513

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060317

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060418

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060612

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061129

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees