(57)【要約】【課題】磁気ディスク用の熱アクチュエータの制御値を設定する場合に、異常接触を精度良く検知すること。【解決手段】熱アクチュエータの制御値を設定する場合、熱アクチュエータにより磁気ヘッドを磁気ディスクに接触させたときの熱アクチュエータへ供給される電力、及び２次以上の曲線を用いる曲線フィッティングを磁気ディスクの半径方向に少なくとも５半径位置以上行い、各電力の２次以上の曲線からのフィッティング残差のＲＭＳのＺ値が所定値を超えた場合、異常接触検知であると判定する。【選択図】図５
2020027675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク装置用の熱アクチュエータの制御値の設定方法であって、
前記熱アクチュエータの制御値を設定する場合、前記熱アクチュエータにより磁気ヘッドを磁気ディスクに接触させたときの前記熱アクチュエータへ供給される電力、及び２次以上の関数を用いる曲線フィッティングを前記磁気ディスクの半径方向に少なくとも５半径位置以上行い、
各電力の前記２次以上の関数からのフィッティング残差のＲＭＳのＺ値が所定値を超えた場合、異常接触検知であると判定する、
磁気ディスク装置用の熱アクチュエータの制御値の設定方法。
【請求項２】
さらに、前記関数の係数のＺ値が前記所定値を超えている場合、前記異常接触検知を判定する、
請求項１に記載の熱アクチュエータの制御値の設定方法。
【請求項３】
さらに、前記関数の係数間相関線からの距離のずれ量であるＺ値が前記所定値を超えている場合、前記異常接触検知を判定する、
請求項１又は２に記載の熱アクチュエータの制御値の設定方法。
【請求項４】
前記半径位置毎に、順番に、当該半径位置の値を除いて前記曲線フィッティングを行い、前記フィッティング残差のＲＭＳのＺ値を評価し、
前記ＲＭＳのＺ値が最小値と評価された半径位置を異常接触半径位置であると判定する、
請求項１に記載の熱アクチュエータの制御値の設定方法。
【請求項５】
前記半径位置毎に、順番に、当該半径位置の値を除いて前記曲線フィッティングを行い、前記フィッティング残差のＲＭＳのＺ値と、前記曲線の係数のＺ値との総和を評価し、
総和Ｚ値が最小値と評価された半径値位置を前記異常接触半径位置であると判定する、
請求項４に記載の熱アクチュエータの制御値の設定方法。
【請求項６】
前記半径位置毎に、順番に、当該半径位置の値を除いて前記曲線フィッティングを行い、前記フィッティング残差のＲＭＳのＺ値と、前記曲線の係数間の相関関係からの距離であるＺ値との総和を評価し、
総和Ｚ値が最小値と評価された半径位置を前記異常接触半径位置であると判定する、
請求項４又は５に記載の熱アクチュエータの制御値の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、磁気ディスク装置用の熱アクチュエータ制御値の設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気ディスク装置において、熱アクチュエータ制御値の設定時に磁気ヘッドと記録媒体との異常接触の検知をする場合、磁気ディスクの同一半径位置で複数回の接触検知の試行を行い、その検知結果のばらつきが一定以下となるまで接触を行うことで、異常接触検知の有無を判断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７６１９８４７号明細書
【特許文献２】米国特許第７４４０２１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、接触検知の手法によってはそのアルゴリズムのくせにより接触検知がシフトしてしまい、繰り返し再現性が良い一方で、接触検知が誤っているという状況を排除することができなかった。また、次数の高い関数（多項式）を用いる方が磁気ヘッドと記録媒体の隙間をより一定にするように制御することができるが、磁気ヘッドと記録媒体との異常接触が存在する場合、次数の高い関数を用いてフィッティングを行って得られるフィッティング誤差のみでは異常接触検知を正確に判定することが難しかった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、磁気ディスク用の熱アクチュエータの制御値を設定する場合に、異常接触を精度良く検知できる磁気ディスク装置用の熱アクチュエータ制御値の設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る、磁気ディスク装置用の熱アクチュエータの制御値の設定法は、以下の処理を行う。熱アクチュエータの制御値を設定する場合、熱アクチュエータにより磁気ヘッドを前記磁気ディスクに接触させたときの前記熱アクチュエータへ供給される電力、及び２次以上の関数を用いる曲線フィッティングを磁気ディスクの半径方向に少なくとも５半径位置以上行う。さらに、各電力の前記２次以上の関数からのフィッティング残差のＲＭＳのＺ値が所定値を超えた場合、異常接触検知であると判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る磁気ディスク装置の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、同実施形態に係るヘッドの構造の一例を示す断面図である。
【図３】図３は、同実施形態に係る浮上量の調整の一例を詳細に説明するための図である。
【図４】図４は、同実施形態に係る接触検知データを取得する処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、同実施形態に係る熱アクチュエータの制御値を設定するときの異常接触判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、同実施形態に係る４次関数フィッティング時の残差の一例を示す図である。
【図７】図７は、同実施形態に係る複数スライダに対する４次関数フィッティングを行ったときの残差のＲＭＳ分布を示す図である。
【図８】図８は、同実施形態に係る係数間相関の一例を示す図である。
【図９】図９は、同実施形態に係る係数間相関の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、同実施形態に係る係数間相関の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、同実施形態に係る係数間相関の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、同実施形態に係る異常接触半径位置を含んで４次関数フィッティングを行う場合の一例を説明するための図である。
【図１３】図１３は、同実施形態に係る異常接触半径位置を除いて４次関数フィッティングを行う場合の一例を説明するための図である。
【図１４】図１４は、同実施形態に係る評価関数による異常接触の検出の一例を示すグラフである。
【図１５】図１５は、同実施形態に係る誤差量に対する異常接触位置検出の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る磁気ディスク装置のブロック図である。  
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、例えば、ハードデイスクドライブ（ＨＤＤ）として構成され、磁気ディスク（以下、「ディスク」と称する。）２と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３と、熱アクチュエータ４と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５と、磁気ヘッド（以下、「ヘッド」と称する。）１０と、ヘッドアンプＩＣ１１と、Ｒ／Ｗチャネル１２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）１４と、ドライバＩＣ１５と、メモリ１６とを備えている。また、磁気ディスク装置１は、ホスト１７と接続可能である。ヘッド１０は、詳細には後述するが、ライトヘッド（記録ヘッド：ｗｒｉｔｅｒ）１０Ｗ、リードヘッド（再生ヘッド：ｒｅａｄｅｒ）１０Ｒ、および高周波発振素子であるスピントルク発振子（Ｓｐｉｎ−Ｔｏｒｑｕｅ−Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：ＳＴＯ）１００を備えている。なお、Ｒ／Ｗチャネル１２、ＨＤＣ１３及びＭＰＵ１４は、１チップの集積回路に組み込まれていてもよい。
【００１０】
ディスク２は、例えば、円板状に形成され非磁性体からなる基板を有している。基板の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層と、その上層部に保護膜層とが記載の順に積層されている。ここで、ヘッド１０の方向を上層とする。
【００１１】
ディスク２は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３に固定され、このＳＰＭ３によって所定の速度で回転させられる。なお、１枚に限らず、複数枚のディスク２がＳＰＭ３に設置されてもよい。ＳＰＭ３は、ドライバＩＣ１５から供給される駆動電流（または駆動電圧）により駆動される。ディスク２は、ヘッド１０によってデータパターンを記録再生される。ディスク２は、モニタ用領域（評価領域）２００を有する。モニタ用領域２００は、ＳＴＯ１００の発振特性を評価するための専用の領域である。モニタ用領域２００は、例えば、ディスク２の半径方向の最外周または最内周の一部に設けられる。
【００１２】
熱アクチュエータ４は、回動自在に設置されているとともに、その先端部にヘッド１０が支持されている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５によって熱アクチュエータ４を回動することで、ヘッド１０は、ディスク２の所望のトラック上に移動され、位置決めされる。ＶＣＭ５は、ドライバＩＣ１５から供給される駆動電流（または駆動電圧）によって駆動される。
【００１３】
ヘッド１０は、スライダ８と、スライダ８に形成されたライトヘッド１０Ｗと、リードヘッド１０Ｒとを有する（図２参照）。ヘッド１０は、ディスク２の枚数に応じて、複数個設けられる。
【００１４】
ヘッドアンプＩＣ１１は、ＳＴＯ１００の駆動や発振特性の検出などに関する回路を含む。例えば、ヘッドアンプＩＣ１１は、ＳＴＯ制御部１１１と、記録コイル制御部１１２と、再生信号検出部１１３と、制御値保存部１１４Ａを含むヒータ制御部１１４とを有する。ヘッドアンプＩＣ１１は、ＳＴＯ１００の駆動や駆動信号検出などを実行する。さらに、ヘッドアンプＩＣ１１は、Ｒ／Ｗチャネル１２から供給されるライトデータに応じたライト信号（ライト電流）をライトヘッド１０Ｗに供給する。また、ヘッドアンプＩＣ１１は、リードヘッド１０Ｒから出力されたリード信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１２に伝送する。
【００１５】
ＳＴＯ制御部１１１は、ライトヘッド１０ＷのＳＴＯ１００へ通電する電流を制御する。  
記録コイル制御部１１２は、記録信号パターン制御部と記録電流制御部とを含む。記録コイル制御部１１２は、書き込み信号に応じてライトヘッド１０Ｗのコイルへ供給する記録電流を制御する。
【００１６】
再生信号検出部１１３は、リードヘッド１０Ｒで再生した信号（リードデータ）を検出する。
【００１７】
ヒータ制御部１１４は、後述するヒータへの電力供給を制御する。すなわち、ヒータ制御部１１４は、ヒータのＯＮ／ＯＦＦを切り替える。制御値保存部１１４Ａは、ヘッド１０とディスク２との隙間を半径方向で一定に保持するための制御値を保存する。制御値の詳細については、後述する。
【００１８】
Ｒ／Ｗチャネル１２は、読み出し（リード）／書き込み（ライト）に関連する信号を処理する信号処理回路である。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リードデータの信号処理を実行するリードチャネルと、ライトデータの信号処理を実行するライトチャネルとを含む。Ｒ／Ｗチャネル１２は、リード信号をデジタルデータに変換し、デジタルデータからリードデータを復調する。Ｒ／Ｗチャネル１２は、ＨＤＣ１３から転送されるライトデータを符号化し、符号化されたライトデータをヘッドアンプＩＣ１１に転送する。
【００１９】
ＨＤＣ１３は、ヘッド１０、ヘッドアンプＩＣ１１、Ｒ／Ｗチャネル１２、及びＭＰＵ１４を介してディスク２へのデータの書き込みと、ディスク２からのデータの読み出しとを制御する。ＨＤＣ１３は、磁気ディスク装置１とホスト１７とのインタフェースを構成し、リードデータおよびライトデータの転送制御を実行する。すなわち、ＨＤＣ１３は、ホスト１７から転送される信号を受信し、且つホスト１７へ信号を転送するホストインタフェースコントローラとして機能する。ホスト１７へ信号を転送する場合、ＨＤＣ１３は、ＭＰＵ１４に従ってヘッド１０により読み出され、復調された再生信号のデータのエラー訂正処理を実行する。また、ＨＤＣ１３は、ホスト１７から転送されるコマンド（ライトコマンド、リードコマンド等）を受信し、受信したコマンドをＭＰＵ１４に送信する。
【００２０】
ＭＰＵ１４は、磁気ディスク装置１のメインコントローラであり、リード／ライト動作の制御およびヘッド１０の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。さらに、ＭＰＵ１４は、ヒータ制御部１１４が熱アクチュエータ４を制御するときの制御値を制御値保存部１１４Ａに設定する制御値設定部１４１を備える。制御値設定部１４１は、例えば、ファームウェア（プログラム）によって実行される。制御値設定部１４１により制御値を制御値保存部１１４Ａに保存する処理は、後述する（参照：図５）。
【００２１】
ドライバＩＣ１５は、ＭＰＵ１４の制御に従いＳＰＭ３とＶＣＭ５との駆動を制御する。ＶＣＭ５が駆動することによって、ヘッド１０はディスク２上の目標トラックへ位置付けられる。
【００２２】
メモリ１６は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含む。例えば、メモリ１６は、ＤＲＡＭからなるバッファメモリ、及びフラッシュメモリを含む。メモリ１６は、ＭＰＵ１４の処理に必要なプログラムおよびパラメータを格納する。また、メモリ１６は、接触検知データを記憶する接触検知データテーブル１６１を含む。ここで、接触検知データは、詳細は後述するが、多数のヘッドと、ディスクとの接触に関するデータである（参照：図４）。接触検知データは、例えば、ホスト１７から送信されて接触検知データテーブル１６１に記憶される。
【００２３】
次にヘッド１０の構成について詳細に説明する。  
図２は、ヘッド１０の構造の一例を示す断面図である。まず、図２に示すように、ヘッド１０は、スライダ８の端部に薄膜プロセスで形成されたライトヘッド１０Ｗおよびリードヘッド１０Ｒを有し、分離型のヘッドとして形成されている。スライダ８は、ディスク２の記録面から浮上するためにディスク２の記録面に対向する面であるＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）９を有する。ライトヘッド１０Ｗは、磁気ディスク２上にデータを書き込む。リードヘッド１０Ｒは、磁気ディスク２上に記録されているデータを読み出す。
【００２４】
ライトヘッド１０Ｗは、主磁極２０と、リターン磁極２１と、非導電体２２と、リーディング磁極２３と、接続部２３Ｂと、第１の記録コイル２４と、第２の記録コイル２５と、第１の端子２６と、第２の端子２７と、ＳＴＯ１００と、を備えている。主磁極２０、リターン磁極２１、及びリーディング磁極２３は、高透磁材料で形成されている。主磁極２０とリターン磁極２１とは、閉磁路を形成する第１磁気コアを構成し、この第１磁気コアに第１の記録コイル２４が巻き付けられている。また、主磁極２０とリーディング磁極２３とは、閉磁路を形成する第２磁気コアを構成し、この第２磁気コアに第２の記録コイル２５が巻き付けられている。
【００２５】
主磁極２０は、ディスク２の記録面（記録層）に対して垂直方向に記録磁界を発生させる。主磁極２０は、ディスク２の記録面に対してほぼ垂直に延びて形成されている。主磁極２０のディスク２側の先端部は、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極２０の先端部の一部は、スライダ８のＡＢＳ９に露出している。主磁極２０には、電流を流すための第１の端子２６が接続されている。例えば、第１の端子２６には直流電流が通電される。
【００２６】
リターン磁極２１は、ディスク２側の先端部が主磁極２０に向かって屈曲する略Ｌ形状に形成されている。リターン磁極２１の先端部は、ライトギャップＷＧを置いて、主磁極２０の先端部に対向している。リターン磁極２１は、ディスク２から離間した位置に突出部を有し、この突出部は、非導電体２２を介して主磁極２０に接続されている。第１の記録コイル２４は、突出部の周囲に巻き付けられている。リターン磁極２１には、電流を流すための第２の端子２７が接続されている。例えば、第１の端子２６と同様に、第２の端子２７には直流電流が通電される。
【００２７】
ＳＴＯ１００は、ライトギャップＷＧ内で、主磁極２０の先端部とリターン磁極２１の先端部との間に設置されている。ＳＴＯ１００は、磁気抵抗膜を微細加工することによって、磁性体膜と非磁性体膜との積層構造の略直方体状に形成されている。主磁極２０の先端面、リターン磁極２１の先端面、およびＳＴＯ１００で形成される面は、ＡＢＳ９で露出し、ディスク２の記録面と対向して配置されている。ＳＴＯ１００は、非磁性導電層を介して、主磁極２０およびリターン磁極２１に電気的に接続されている。これにより、主磁極２０、ＳＴＯ１００、およびリターン磁極２１を通して通電する通電回路が形成されている。ＳＴＯ１００は、積層方向に電流、例えば、直流電流が与えられると、電子の持つ磁石の性質によって素子に含まれる強磁性体中のスピンが歳差運動する。ＳＴＯ１００は、この歳差運動によってマイクロ波帯の交流信号（高周波磁界）で発振する。ＳＴＯ１００は、ＭＰＵ１４の制御に従ってＳＴＯ制御部１１１および記録コイル制御部１１２により発振のＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００２８】
リーディング磁極２３は、軟磁性体で形成されている。リーディング磁極２３は、主磁極２０に対して、リターン磁極２１と反対側、すなわち、主磁極２０のリーディング側に配置されている。リーディング磁極２３は、略Ｌ字状に形成され、その先端部は、ギャップを置いて主磁極２０の先端部に対向している。ディスク２から離間しているリーディング磁極２３の上端部は、磁性体からなる接続部２３Ｂにより主磁極２０に接続されている。第２の記録コイル２５は、接続部２３Ｂの周囲に巻き付けられている。
【００２９】
第１の記録コイル２４と第２の記録コイル２５とは、互いに反対向きに巻かれている。第１の記録コイル２４および第２の記録コイル２５は、ヘッドアンプＩＣ１１を介して直列に接続されている。第１の記録コイル２４および第２の記録コイル２５への電流供給の制御は、記録コイル制御部１１２によって行われる。なお、第１の記録コイル２４および第２の記録コイル２５は、別々に電流供給制御されていてもよい。第１の記録コイル２４および第２の記憶コイル２５に交流電流が流れることによって、主磁極２０が励磁される。
【００３０】
リードヘッド１０Ｒは、磁気抵抗効果を有する磁性膜３０と、この磁性膜３０のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜３０を挟むように配置されたシールド膜３１、３２と、を有している。これら磁性膜３０、シールド膜３１、３２の下端は、スライダ８のＡＢＳ９で露出している。
【００３１】
図２に示すように、ヘッド１０は、発熱素子として機能する第１のヒータ２８および第２のヒータ２９を備えている。第１および第２のヒータ２８、２９は、スライダ８内に埋め込まれている。第１のヒータ２８は、例えば、主磁極２０の上方で、第１の記録コイル２４と第２の記録コイル２５との間に設置されている。第２のヒータ２９は、例えば、シールド膜３１の側方に配置されている。
【００３２】
第１および第２のヒータ２８、２９は、ヘッドアンプＩＣ１１のヒータ制御部１１４に接続されている。そして、ヒータ制御部１１４から第１および第２のヒータ２８、２９へ通電すると、第１および第２のヒータ２８、２９は発熱し、周囲のスライダ８部分を加熱する。これにより、スライダ８、ライトヘッド１０Ｗ、リードヘッド１０Ｒが熱膨張し、ＡＢＳ９がディスク２の表面側へ突出する。このように、第１および第２のヒータ２８、２９によってヘッド１０の浮上量（ヘッド１０のＡＢＳ９とディスク２の表面との距離）を調整することができる。第１および第２のヒータ２８、２９に通電する電流（印加する電圧）の値によって、スライダ８、ライトヘッド１０Ｗ、リードヘッド１０Ｒが膨張する大きさが調整される。すなわち、第１の及び第２のヒータ２８、２９に通電する電流（印加する電圧）の値によって、ヘッド１０の浮上量が調整される。なお、ヒータは２つに限らず、１つ、あるいは３つ以上、設けるようにしてもよい。
【００３３】
以下で、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、第１及び第２のヒータ２８、２９の浮上量の調整の一例について詳細に説明する。図３（ａ）は、第１のヒータ２８および第２のヒータ２９がＯＮの状態のヘッドの浮上量を示す模式図である。図３（ｂ）は、第１のヒータ２８および第２のヒータ２９がＯＦＦの状態（又は、通常の記録再生動作時よりも通電する電流が小さい状態）のヘッドの浮上量を示す模式図である。
【００３４】
図３（ａ）に示すように、ヘッド１０が浮上した状態において、第１および第２のヒータ２８、２９に通電すると（ＯＮの状態）、ヘッド１０が加熱され、ＡＢＳ９がディスク２の表面側に突出する。これにより、ヘッド１０の浮上量が小さくなり（低減し）、すなわち、ディスク２の表面とＡＢＳ９との間隔が小さくなり、例えば、１ｎｍ程度となる。浮上量を小さくすることにより、ディスク２に対してヘッド１０により良好に情報の記録、再生を行うことができる。同時に、ＳＴＯ１００からの高周波磁界をディスク２に充分に印加し、高周波アシスト効果を発揮することができる。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、第１および第２のヒータ２８、２９に通電しない（ＯＦＦの状態）場合、ヘッド１０のＡＢＳ９は、ディスク２側へ膨張することなく、ほぼ平坦な状態に維持される。そのため、ヘッド１０の浮上量が大きく、ディスク２の表面とＡＢＳ９との間隔は、例えば、１０ｎｍ程度となる。このような高浮上状態において、前述したＳＴＯとディスク２との間隔が大きいため、ＳＴＯ１００から発振される高周波磁界はディスク２に殆ど作用せず、アシスト効果を与えない。
【００３６】
ここで、浮上量（ヘッド１０と、ディスク２の記録面との隙間）は、ヘッド１０を搭載するスライダ８の設計に依存し、その浮上量（隙間）は、ディスク２上の半径位置を考慮した関数で表すことができる。ただし、この関数は、磁気ディスク装置毎のばらつき等を原因として一意の関数にすることができない。また、この関数は、多くのスライダの場合、多項式の関数、例えば、４次関数で表現することが可能であり、このとき、既述のばらつき等を原因とする隙間のばらつきは、４次関数の係数のばらつきとして表現することができる。
【００３７】
スライダ８に搭載されたヘッド１０を熱アクチュエータ４でディスク２から一定の浮上量に維持するための制御値を設定する場合、まず、個々のスライダに搭載されたヘッド１０と、ディスク２の記録面との隙間を測定する必要がある。このため、浮上量を把握するために熱アクチュエータ４をライト動作又はリード動作させ、ヘッド１０がディスク２に接触する動作量を得ることが一般的である。この接触検知は様々な方法が考えられるが、この接触検知を行う際に、ディスク２に接触するヘッド１０及びディスク２の形状や物性が影響し、異常な接触検知が生じる場合がある。したがって、本実施形態では、ＭＰＵ１４は、ヘッド１０とディスク２との接触検知に異常がないか否かを確認したうえで、４次関数による補間を実施し、熱アクチュエータ４の制御値をヒータ制御部１１４の制御値保存部１１４Ａに保存する処理を行う。この処理について、図４，図５を参照しながら以下に説明する。
【００３８】
まず、接触検知データテーブル１６１に記憶される接触検知データについて説明する。接触検知データは、ホスト１７によって収集され、ホスト１７から磁気ディスク装置１に送信され、メモリ１６１に記憶されるデータである。ここで、接触検知データは、本実施形態では、ディスク２の中心から径方向へ１１か所の位置でヘッド１０をディスク２に接触させた際に取得するデータとする。１１か所の位置は、ディスク２の中心から外側に向けて半径位置Ｐ１からＰ１１の順で示すこととする。
【００３９】
ホスト１７は、予め多数のスライダの接触検知データを多くの磁気ディスク装置から集め、その接触検知データを使用して、４次関数フィッティングを行い、フィッティング残差のＲＭＳ（二乗平均平方根）分布、係数の分布、係数の相関（係数間相関）のばらつきを取得する（ＳＴ１０１）。このとき、ホスト１７は、取得したフィッティング残差のＲＭＳ分布、係数の分布、係数の相関ばらつき（各項目）の平均と標準偏差も計算する（ＳＴ１０２）。これらのデータは、ホスト１７から磁気ディスク装置１に送信され、メモリ１６の接触検知データテーブル１６１に記憶される。なお、本実施形態では、メモリ１６に接触検知データが記憶される場合で説明するが、接触検知データは磁気ディスク装置１内のいずれの場所に記憶されてもよい。要は、ＭＰＵ１４が図５を参照して説明する処理をする際に、接触検知データにアクセス可能な場所に記憶されていればよい。
【００４０】
ここで、本処理に用いるパラメータの算出方法について説明する。これらパラメータの算出式は、例えば、ＭＰＵ１４内の所定位置に記憶され、処理が必要なときに読み出され使用される。
４次関数フィッティング（曲線フィッティング）に用いる４次関数は、以下に示す（１）式で示すことができる。
【数１】
2020027675.tif 000003
ｘ：接触位置半径、ｙ：接触検知時の隙間、ｉ：半径位置の番号、ｎ：接触検知半径位置数、ｋ：フィッティング関数の次数（例えば、４次の場合は、ｋ＝４）
【００４１】
また、４次関数フィッティングの残差のｒｍｓは、以下の（２）式で示すことができる。
【数２】
2020027675.tif 000004
【００４２】
ｒｍｓのＺ値計算は、以下の（３）式で示すことができる。
【数３】
2020027675.tif 000005
ＲＭＳ：複数のスライダのｒｍｓの平均、σｒｍｓ：複数のスライダのｒｍｓの標準偏差
【００４３】
係数のＺ値の計算は、以下の（４）式で示すことができる。
【数４】
2020027675.tif 000006
Ａｊ：Ｊ次の係数の複数スライダの平均値、σＡｊ：ｊ次の係数の複数のスライダの標準偏差
【００４４】
係数間相関式は、以下の（５）式で示すことができる。
【数５】
2020027675.tif 000007
Ｃａｊ（ａｊ−１）：ａｊ−１に対するａｊの予測値、α：係数間相関式の傾き、β：係数間相関式の切片
【００４５】
係数間相関のＺ値（本実施形態では、係数間相関線からのずれ量をＺ値とみなす。）は、以下の（６）式で示すことができる。
【数６】
2020027675.tif 000008
σｄＣａｊ：複数ヘッドの相関線からのずれ（ａｊ−Ｃａｊ）の標準偏差
【００４６】
異常接触を判定するときの評価関数は、以下の（７）式で示すことができる。
【数７】
2020027675.tif 000009
異常判定は、評価関数が最小、且つ、全てのＺ値が所定値以内か否かで行われる。
【００４７】
次に、任意のスライダに対する異常接触検知を行って制御値を保存する処理について図５のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、例えば、ホスト１７からの指示に基づいて実行される。
図５に示すように、ＭＰＵ１４は、任意のスライダに対して接触検知を行い、当該スライダの接触検知データを取得し、その接触検知データに対して、（１）式を用いて４次曲線フィッティングを行い、フィッティング残差のＲＭＳのＺ値（Ｚ値＝（測定値−平均値）／標準偏差）、係数のＺ値、係数間相関のＺ値（係数間相関線からのずれ量）を計算する（ＳＴ２０１）。これらは、既述の（３）式、（４）式、（６）式を用いて算出される。
【００４８】
図６は、４次関数フィッティング時の残差の一例を示す図である。図６において、縦軸はＴＤＰ（熱設計消費電力）であり、横軸は半径位置である。１１個の半径位置に対するＴＤＰに対して、４次関数にフィッティングが行われた状態が示されている。また、図７は、複数スライダに対する４次関数フィッティングを行ったときの残差のＲＭＳ分布を示す図である。図７において、縦軸は周波数、横軸は残差を示している。
【００４９】
係数間相関は、４次関数であるため図８から図１１に示すように、ａ４ ＶＳ ａ３，ａ３ ＶＳ ａ４，ａ２ ＶＳ ａ１，ａ１ ＶＳ ａ０の４つである。図８から図１１のいずれの場合においても係数間の相関関係があることが示されている。当該相関関係は、既述の（５）式用いて求めている。なお、この４つの係数は、既述の（１）式で示される４次関数の係数になる。
【００５０】
次に、ＭＰＵ１４は、ステップＳＴ２０１で求めた３つのＺ値が全て所定値以内であるか否かを判定する（ＳＴ２０２）。ここで、所定値は、本実施形態では４次関数で曲線フィッティングを行うため、４である。３つのＺ値が全て所定値以内であると判定した場合（ＳＴ２０２：ＹＥＳ）、ＭＰＵ１４は、異常接触検知がないと判定し（ＳＴ２０３）、従来の４次関数による補間を行うための制御値を制御値保存部１１４Ａに設定する（ＳＴ２０４）。そして、ステップＳＴ２０１において選択した任意のスライダに対する処理が終了する。
【００５１】
一方、３つのＺ値が全て所定値以内でない、つまり、いずれかのＺ値が所定値を超えていると判定した場合（ＳＴ２０２：ＮＯ）、ＭＰＵ１４は、異常接触検知があったと判定する（ＳＴ２０５）。つまり、ＭＰＵ１４は、１１個の半径位置Ｐ１からＰ１１のうちのいずれかでヘッド１０のディスク２への異常な接触があったと判定する。これにより、熱アクチュエータ４の制御値（４次関数の係数）を設定する場合に、異常接触を精度良く検知できる。異常接触検知があったと判定した場合（ＳＴ２０５）、ＭＰＵ１４は、以下のステップＳＴ２０６からＳＴ２１０の処理を実行する。
【００５２】
ＭＰＵ１４は、１１個の半径位置Ｐ１からＰ１１のうちのどの半径位置で異常接触検知があったかを判定する必要がある。そこで、本実施形態では、まず、ＭＰＵ１４は、ヘッド１０のディスク２への接触検知を行った各半径位置Ｐ１からＰ１１のうちから１つの半径位置を除いた残りの接触検知データに基づいて、４次曲線フィッティングを行う（ＳＴ２０６）。本実施形態では、半径位置Ｐ１からＰ１１までの１１か所で接触検知を行うため、半径位置Ｐ１からＰ１１までから１つの半径位置を１つずつ順番に除いた残りの１０か所での接触検知データに基づく４次曲線フィッティングを順次行う。例えば、半径位置Ｐ２で異常接触検知があったか否かを判定する場合、半径位置（Ｐ１，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１）での接触検知データを使用して、４次曲線フィッティングを行う。
【００５３】
次に、ＭＰＵ１４は、それぞれの半径位置での４次曲線フィッティングで、フィッティング残差のＲＭＳのＺ値（Ｚ値＝（測定値−平均値）／標準偏差）、係数のＺ値、係数間相関のＺ値（本実施形態では、係数間相関線からのずれ量をＺ値とみなす。）を計算し、さらにＺの総和を計算する（ＳＴ２０７）。
【００５４】
次に、ステップＳＴ２０７の結果に基づいて、ＭＰＵ１４は、Ｚ値の総和が最小、且つ、既述の（１）式を満たす半径位置を半径位置Ｐ１からＰ１１のうちから算出し（ＳＴ２０８）、算出した半径位置を異常接触の位置と特定する（ＳＴ２０９）。これにより、半径位置Ｐ１からＰ１１のうちから、ヘッド１０と、ディスク２とが異常接触した半径位置が特定される。そして、ＭＰＵ１４は、Ｚ値の総和が最小となった条件の４次関数の係数を制御値保存部１１４Ａに保存する（ＳＴ２１０）。これにより、異常接触が行われた半径位置を除いた接触検知データに基づいて、最も適切な（１）式を制御値保存部１１４Ａに保存することができる。そして、ステップＳＴ２０１において選択された任意のスライダに対する処理が終了する。
【００５５】
次に、既述のように、異常接触半径位置を除いて４次関数フィッティングを行う場合の作用の一例を説明する。図１２は、異常接触半径位置を含んで４次関数フィッティングを行う場合の一例を説明するための図であり、図１３は、その異常接触半径位置を除いて４次関数フィッティングを行う場合の一例を説明するための図である。
【００５６】
図１２，図１３において、縦軸がＴＤＰであり、横軸が半径位置であり、１１個の半径位置での値がプロットされており（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ４以外の半径位置を示す符号は図示を省略）、半径位置Ｐ１の値が異常接触半径位置であるとする。
図１２においては、異常接触半径位置である半径位置Ｐ１を含んで（１）式の４次関数の係数が決められているため、他の半径位置Ｐ２，Ｐ４でも４次関数フィッティングから離間している半径位置が生じている。これに対して、図１３においては、異常接触半径位置である半径位置Ｐ１を除いて（１）式の４次関数の係数が決められている。このため、半径位置Ｐ１を除く他の半径位置では、４次関数に略フィッティングしている。つまり、図１２に示す例では、８個の半径位置にフィッティングしている４次関数を用いて半径方向の浮上量の補間を行うのに対して、図１３に示す例では、１０個の半径位置にフィッティングしている４次関数を用いて半径方向の浮上量の補間を行う。このため、本実施形態では、半径方向のいずれの位置でもディスク２からヘッド１０の浮上量（隙間）を一定に維持することが可能になる。
【００５７】
次に、従来の技術と比較した異常接触半径位置を検出する一例について説明する。
図１４は、評価関数による異常接触の検出の一例を示すグラフであり、本実施形態の場合と従来例の場合とを比較している。図１４においては、縦軸はＺ値であり、横軸は半径位置を示している。本実施形態のグラフがグラフｇ１１であり、従来技術のグラフがグラフｇ１２である。また、半径位置Ｐ１からＰ１１がそれぞれ示されている（図中符号は省略している。）。従来例の場合より、本実施形態の場合の方が異常接触位置と、正常接触位置とのＺ値の差が大きく、検出間違いのリスクが低減されている。
【００５８】
次に、従来の技術と比較した異常半径位置の評価の一例について説明する。  
図１５は、誤差量に対する異常接触半径位置の検出の一例を示すグラフであり、本実施形態の場合と従来例の場合とを比較しているのは、図１４の場合と同様である。図１５においては、縦軸は、異常接触半径位置の一致率であり、横軸は誤差量を示している。本実施形態のグラフがグラフｇ２１であり、従来技術のグラフがグラフｇ２２である。従来技術と比較して、本実施形態の場合の方が、誤差量が少なっている。つまり、異常接触を高精度に検出できるようになっている。
【００５９】
なお、上記実施形態では、多項式の関数として、（１）式で示す４次関数を用いる場合で説明したが、多項式の関数は、４次関するに限るものではない。多項式の関数は、２次以上の関数であればよい。なお、２次関数を用いる場合は、接触を検知する半径位置は、５つ以上設けることが望ましく、これより高い次数の関数を用いる場合は、２次関数の場合よりも多くの半径位置で接触を検知することが望ましい。
【００６０】
また、上記実施形態では、標準化されたｒｍｓのＺ値、係数のＺ値、および係数間相関のＺ値（係数間相関からのずれ量）に重みづけを付けずに総和を計算し、異常接触か否かを判定する場合で説明したが、これに限られるものではなく、重みづけを付けるようにしてもよい。このように重みづけをする場合、例えば、過去の経験から影響が大きいと考えられるＺ値の重みを大きくすることが考えられる。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、フィッティング残差のＲＭＳのＺ値（Ｚ値＝（測定値−平均値）／標準偏差）、係数のＺ値、係数間相関のＺ値（係数間相関線からのずれ量）の全て所定値以内であるか否かを判定する場合を説明しているが（ＳＴ２０２）、これに限るものではない。フィッティング残差のＲＭＳのＺ値（Ｚ値＝（測定値−平均値）／標準偏差）、係数のＺ値、係数間相関のＺ値（係数間相関線からのずれ量）の少なくとも１つのＺ値が所定値以内であるか否かに基づいて、異常接触検知の有無を判定するようにしてもよい。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、１１個の半径位置Ｐ１からＰ１１のうちから順番に、１つの半径位置の値を除いて４次関数フィッティング（曲線フィッティング）を行い、フィッティング残差のＲＭＳのＺ値を評価し、ＲＭＳのＺ値が最小値と評価された半径位置を異常接触位置であると判定する場合（ＳＴ２０９）を説明したが、これに限るものではない。例えば、２つの半径位置の値を除いて順番に同様な処理を行うようにしてもよい。このように２つの半径位置の値を除く場合、評価の所定値として６を用いて、Ｚ値が６以内であるか否かに基づいて、異常接触位置であると判定することが可能になる。
【００６３】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６４】
１…磁気ディスク装置、２…磁気ディスク、３…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、４…熱アクチュエータ、５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１０…ヘッド、１０Ｗ…ライトヘッド（記録ヘッド）、１０Ｒ…リードヘッド（再生ヘッド）、１１…ヘッドアンプＩＣ、１２…Ｒ／Ｗチャネル、１３…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１４…マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、１５…ドライバＩＣ、１６…メモリ、１７…ホスト、２８…第１のヒータ、２９…第２のヒータ、１１４…ヒータ制御部、１１４Ａ…制御値保存部、１４１…制御部設定部、１６１…接触検知データテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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