(57)【要約】【課題】周囲環境あるいは他の要因による浮上高の変化を確実に補償することのできる浮上高の管理方法およびディスクドライブを提供する。【解決手段】ディスクドライブにおけて、記録ヘッドと記録媒体との間の目標磁気間隔が得られるように、記録媒体に対する記録ヘッドの浮上高が調整される。目標磁気間隔は、ディスクドライブの動作温度に基づいて決められる。また、記録媒体の異なる半径位置について、異なる目標磁気間隔が決められる。【選択図】    図５
2010192075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドおよび記録媒体を有するディスクドライブにおける前記記録ヘッドの浮上高を調整する方法であって、
前記記録ヘッドと記録媒体との間の磁気間隔を高周波検知により測定し、
前記ディスクドライブの動作温度を測定し、
前記測定された動作温度に基づいた目標磁気間隔を決定し、ここで、前記目標磁気間隔は、第１動作温度における目標磁気間隔が第２動作温度における目標磁気間隔と異なるように、動作温度に応じて変動し、
前記目標磁気間隔を得るように前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記目標磁気間隔は、ダイナミック浮上高の校正データを用いて決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ダイナミック浮上高の校正データは、少なくとも２つの目標磁気間隔の値を含み、第１の値は第１動作温度での目標磁気間隔に一致し、第２の値は第２動作温度での目標磁気間隔に一致していることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
更に、前記記録媒体の異なる半径での高周波検知を用いて、前記記録ヘッドと記録媒体との間の磁気間隔を測定し、
前記測定された動作温度に基づいて、前記記録媒体の前記異なる半径での目標磁気間隔を決定し、ここで、前記記録媒体の前記異なる半径での目標磁気間隔は、前記記録媒体の前記異なる半径での第１動作温度における目標磁気間隔が前記記録媒体の前記異なる半径での第２動作温度における目標磁気間隔と異なるように、前記動作温度に応じて変動し、
前記記録媒体の前記異なる半径での前記目標磁気間隔を得るように前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ディスクドライブは、目標磁気間隔の少なくとも４つの値を記憶するメモリユニットを備え、第１の値は、第１動作温度および前記記録媒体の第１半径での目標磁気間隔に対応し、第２の値は、前記第１動作温度および前記記録媒体の第２半径での目標磁気間隔に対応し、第３の値は、第２動作温度および前記記録媒体の前記第１半径での目標磁気間隔に対応し、第４の値は、前記第２動作温度および前記記録媒体の前記第２半径での目標磁気間隔に対応していることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
記録ヘッドおよび記録媒体を有するディスクドライブにおける前記記録ヘッドの浮上高を温度および記録媒体位置の関数として調整する方法であって、
前記ディスクドライブの動作温度を測定し、
前記記録ヘッドの半径位置を決定し、
前記測定された動作温度および前記記録ヘッドの半径位置に基づいた目標磁気間隔を決定し、
前記目標磁気間隔を得るように前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整することを特徴とする方法。
【請求項７】
高周波検知を用いて前記記録ヘッドと記録媒体との間の磁気間隔を測定し、前記測定された磁気間隔および前記目標磁気間隔の両方に基づいて前記ダイナミック浮上高を調整することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記目標磁気間隔は、ダイナミック浮上高の校正データを用いて決められることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
記録ヘッドと、
記録媒体と、
高周波検知を用いて前記記録ヘッドと記録媒体との間の磁気間隔を測定し、前記測定された磁気間隔、および、温度、記録媒体位置の関数として変動する目標磁気間隔に基づいて、前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整するダイナミック浮上高コントローラと、
を備えることを特徴とするディスクドライブ。
【請求項１０】
目標磁気間隔の少なくとも２つの値を格納するメモリユニットを更に備え、前記格納された第１の値は、前記ディスクドライブの第１動作温度での前記目標磁気間隔に対応し、第２の値は、前記ディスクドライブの第２動作温度での前記目標磁気間隔に対応していることを特徴とする請求項９に記載のディスクドライブ。
【請求項１１】
目標磁気間隔の少なくとも４つの値を格納するメモリユニットを更に備え、前記格納された第１の値は、第１動作温度および前記記録媒体の第１半径位置での目標磁気間隔に対応し、第２の値は、前記第１動作温度および前記記録媒体の第２半径位置での目標磁気間隔に対応し、第３の値は、第２動作温度および前記記録媒体の前記第１半径位置での目標磁気間隔に対応し、第４の値は、前記第２動作温度および前記記録媒体の前記第２半径位置での目標磁気間隔に対応していることを特徴とする請求項９にディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ディスクドライブ、およびディスクドライブにおける浮上高を管理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）において、ヘッドクリアランスと称される、磁気記録ヘッドと磁気記憶ディスクとの間の間隔は、ＨＤＤの性能を測る重要なパラメータとなる。読取り動作および書込み動作の間のヘッドクリアランスを低減することにより、ビットエラー率を低減することができるとともに、正確なデータ記録、および、非常に高い線密度でディスクに記録されたデータの生成が可能となる。通常、最近のＨＤＤでは、リード／ライト(Ｒ／Ｗ)素子のダイナミック浮上高（ＤＦＨ）制御により、Ｒ／Ｗ素子とディスクとの間隔を制御している。ＤＦＨは、異なる複数のヘッド位置に亘って、また、異なる動作温度に亘って十分なヘッドクリアランスを維持しながら、高密度記録媒体に必要な低い浮上高を許容し、Ｒ／Ｗ素子とディスク表面との間の物理的な接触の危険を防止する。物理的な接触は、ヘッド、スライダ、およびディスク表面を損傷するとともに、ユーザーデータを消去あるいは損傷するおそれがある。
【０００３】
通常、ＤＦＨ制御機構は、Ｒ／Ｗ素子の近傍に設けられた加熱コイルにより構成されている。ＤＦＨ加熱コイルに通電されると、スライダが膨張し、Ｒ／Ｗ素子をディスク表面のより近くに移動させる。ＨＤＤの正確な動作を行うため、一般に、ＤＦＨ制御システムは、ストローク位置、温度、与えられたＤＦＨ制御信号、すなわち、ＤＦＨ出力に応じてＲ／Ｗ素子の浮上高がどの様に変化するかを決定するためのいくつかの校正フォームを必要とする。
【０００４】
校正ＤＦＨ制御における１つの工程として、タッチダウン、すなわち、Ｒ／Ｗ素子が記録媒体に実際に接触する時の判定がある。通常の動作中において、このような接触は避けられるが、校正の一部として、タッチダウンは、ディスクに対するＲ／Ｗ素子の位置の絶対的な基準となり、後の校正処理にも使用される。所定のストローク位置における校正のため、ＤＦＨ制御信号は、Ｒ／Ｗ素子の一部がディスクに接触し始めるまで、値を増加しながら段階的に設定され、これにより、接触するストローク位置で、タッチダウン出力を供給する。このようなタッチダウン校正が種々の温度で行われた場合、所定のＲ／Ｗ素子について、タッチダウン出力を温度関数として決めることができる。従って、ＨＤＤの温度が分かっている場合、つまり、ＨＤＤ内に温度センサが設けられている場合、所定のＲ／Ｗ素子用のタッチダウン出力は、正常な駆動動作の間はいつでも、温度関数およびストローク位置として推定することができる。
【０００５】
校正ＤＦＨ制御における他の工程は、Ｒ／Ｗ素子とディスクとの間に所望の間隔を形成するために必要とされるＤＦＨ出力を決定することを含んでいる。高周波検知は、ディスクに記録された基準信号の２つの異なる高周波間の比率の変化を使用して、Ｒ／Ｗ素子とディスクとの間の磁気間隔を測定する。ＤＦＨ出力が変化すると、基準信号の２つの高周波間の比率も変化し、この比率の変化に基づいて、与えられたＤＦＨ出力ごとの磁気間隔を判定することができる。
【０００６】
従って、上述したタッチダウン出力および磁気間隔のための校正が得られると、ＤＦＨ制御アルゴリズムにより、Ｒ／Ｗ素子の浮上高をストローク位置および駆動温度の関数として正確に調整することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、動作温度およびストローク位置以外の要因、例えば、大気圧力および湿度が浮上高に大きく影響することが知られている。そのため、浮上高を変化させる重要な要因の全てを監視するセンサをＨＤＤ内に設けない限り、工場校正のみでは、標高、湿度、あるいは他の要因の影響を補償することができない。そのため、Ｒ／Ｗ素子の公称浮上高は、浮上高変動を許容するように増加され、ＨＤＤの性能に悪影響を与えている。以上のことから、大気圧、湿度の変化等のＨＤＤ内で直接測定されていない周囲環境あるいは他の要因による浮上高の変化を確実に補償することのできる浮上高管理方法が必要となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の１つあるいは複数の実施形態は、記録媒体に対する記録ヘッドの浮上高を管理する方法であって、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）内で直接測定されない周囲環境や他の要因に起因する浮上高の変動を補償できる方法を提供する。この方法は、記録ヘッドと記録媒体との間の目標磁気間隔が得られるようにダイナミック浮上高（ＤＦＨ）を調整する。前記目標磁気間隔は、ＨＤＤの動作温度に基づいて決められる。また、前記記録媒体の異なる半径位置について、および、ディスクドライブ内の複数の異なるヘッドについて、異なる目標磁気間隔が決められる。
【０００９】
この発明の実施形態によれば、記録ヘッドの浮上高を調整する方法は、記録ヘッドと記録媒体との間の磁気間隔を高周波検知により測定し、前記ディスクドライブの動作温度を測定し、前記測定された動作温度に基づいた目標磁気間隔を決定し、前記目標磁気間隔を得るように前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整する工程を備えている。
【００１０】
この発明の実施形態によれば、記録ヘッドの浮上高を温度および記録媒体位置の関数として調整する方法は、ディスクドライブの動作温度を測定し、記録ヘッドの半径位置を決定し、測定された動作温度および前記記録ヘッドの半径位置に基づいた目標磁気間隔を決定し、目標磁気間隔を得るように前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整する工程を備えている。
【００１１】
この発明の実施形態によれば、ディスクドライブは、記録ヘッドと、記録媒体と、高周波検知を用いて前記記録ヘッドと記録媒体との間の磁気間隔を測定し、前記測定された磁気間隔、および、温度、記録媒体位置の関数として変動する目標磁気間隔に基づいて、前記記録ヘッドに供給されるダイナミック浮上高出力を調整するダイナミック浮上高コントローラと、を備えている。
【００１２】
上記構成によれば、周囲環境あるいは他の要因による浮上高の変化を確実に補償することのできる浮上高の管理の方法、およびディスクドライブを提供することができる。
【００１３】
本発明の上述した特徴は、以下に記載するいくつかの実施形態を参照することによってより詳細に理解され、それらの内、いくつかは添付された図面に示されている。しかし、添付された図面は、本発明の典型的な実施形態だけを示すものであり、発明の範囲を制限して考慮するものでなく、この発明は他の種々の有効な実施形態に適用することができる。より明確とするため、図面間において共通の同一構成要素を示す場合、同一の参考符号番号を使用している。また、１つの実施形態の特徴は、特別に記述することなく、他の実施形態に組み入れてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、ディスクドライブを示す斜視図。
【図２】図２は、公知の一般的な方法で整理されたデータを有する磁気記録ディスクを示す平面図。
【図３】図３は、磁気記録ディスクの表面上に位置決めされたリード／ライト素子を概略的に示す側面図。
【図４】図４は、タッチダウン時に温度関数として測定された、リード／ライト素子と記録媒体との間の高周波検知磁気間隔を示すグラフ。
【図５】図５は、この発明の実施形態に係る、磁気間隔の高周波検知を用いたＨＤＤの浮上高管理方法を要約するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、後述するこの発明の実施形態により利益を受けることが可能なディスクドライブ１１０を示す斜視図である。理解を容易にするため、ディスクドライブ１１０は、トップカバーを除いて図示されている。ディスクドライブ１１０は、スピンドルモータ１１４によって回転される磁気記録ディスク１１２を備えている。スピンドルモータ１１４は基板１１６上に設けられている。基板１１６上には、スライダ１２０を有するアクチュエータアーム・アッセンブリ１１８が実装され、このスライダ１２０はフレクシャアーム１２２上に設けられているとともに、スライダ上に形成されたリード／ライト（Ｒ／Ｗ）ヘッド（図３参照）を有している。アクチュエータアーム・アッセンブリ１１８は、軸受アッセンブリ１２６の回りで回動するアクチュエータアーム１２４を備え、このアクチュエータアーム１２４にフレクシャアーム１２２が取付けられている。ボイスコイルモータ１２８は、磁気記録ディスク１１２に対してスライダ１２０を移動させ、それによって、磁気記録ディスク１１２の表面１１２Ａに形成された所望の同芯データ記憶トラック上にＲ／Ｗヘッド１２１を位置決めする。スピンドルモータ１１４、Ｒ／Ｗヘッド１２１、およびボイスコイルモータ１２８は、プリント回路基板１３２上に実装された電子回路１３０に接続されている。電子回路１３０は、リードチャネル、マイクロプロセサーに基づくコントローラ、およびランダム・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）を含んでいる。説明を明確とするため、ディスクドライブ１１０は、単一の磁気記録ディスク１１２およびアクチュエータアーム・アッセンブリ１１８を備えて図示されているが、ディスクドライブ１１０は、複数のディスク１１２および複数のアクチュエータアーム・アッセンブリ１１８を含んでいてもよい。
【００１６】
図２は、公知の一般的な方法で整理されたデータを有する磁気記録ディスク１１２を示している。磁気記録ディスク１１２は、それぞれデータを格納する複数の同芯のデータ記憶トラック２４２を有している。各々のデータ記憶トラック２４２は、中心線として概略的に図示されているが、各データ記憶トラック２４２は、中心線を中心として所定の幅を有している。磁気記録ディスク１１２は、サーボウェッジと呼ばれる放射状に整列した複数のサーボスポーク２４４を有し、これらのサーボスポーク２４４は、同芯のデータ記憶トラック２４２と交差し、データ記憶トラック中のサーボセクタにサーボ情報を格納している。このサーボ情報は、既知の振幅を有する方形波のような基準信号を含み、この基準信号は、図１に示されたＲ／Ｗヘッド１２１とディスク表面１１２Ａとの間の磁気間隔の高周波検知を許容する。更に、読取り、書込み動作の間、サーボ情報はＲ／Ｗヘッド１２１によって読取られ、Ｒ／Ｗヘッドを所望のトラック２４２上に位置決めする。理解を容易にするため、少数のデータ記憶トラック２４２と少数のサーボスポーク２４４のみが図示されている。典型的には、磁気記録ディスク１１２上に含まれるデータ記憶トラック２４２およびサーボスポーク２４４の実際の数は、非常に多い。ロータリアクチュエータを使用するディスクドライブでは、サーボウェッジは、ディスク上の円弧状の領域を占有し、この円弧状の領域は、アクチュエータが枢軸の周りで回動する際にＲ／Ｗヘッドがデータトラックを横切る移動軌跡に対応している。単純化を図るため、サーボウェッジは、放射状に延びるパイ形状の領域で示されている。
【００１７】
図３は、磁気記録ディスク１１２の表面１１２Ａ上に位置決めされたスライダ１２０を概略的に示す側面図である。スライダ１２０は、読取りヘッド３６０および書込みヘッド３７０を有するＲ／Ｗヘッド１２１と、磁気記録ディスク１１２の表面１１２Ａと対向する空気支持面（ＡＢＳ）とを備えている。矢印３０１方向への磁気記録ディスク１１２の回転により、Ｒ／Ｗヘッド１２１とディスク表面１１２Ａとの間に空気支持が生じる。この空気支持は、フレクシャアーム１２２のサスペンションにより生じる僅かなばね力と釣り合い、その結果、Ｒ／Ｗヘッド１２１をディスク表面１１２Ａ上に小さく、ほぼ一定の浮上高３３０で保持する。近年のＨＤＤのデータ記憶に用いる高い線形密度を得るため、浮上高３３０は、通常、１０ナノメータよりも小さく、また、３ナノメータ以下としてもよい。
【００１８】
動作において、スライダ１２０に設けられた図示しない熱的あるいは機械的な浮上高アクチュエータは、所望の浮上高３３０を維持するのに必要なときに、ディスク表面１１２Ａ上のＲ／Ｗヘッド１２１の垂直位置を変える。浮上高アクチュエータは、電子回路１３０に含まれる浮上高コントローラによって制御される。浮上高コントローラは、浮上高アクチュエータに供給されるＤＦＨ制御信号を増加あるいは減少させることにより、Ｒ／Ｗヘッドをディスク表面１１２Ａに段階的に徐々に近づけ、あるいは、ディスク表面１１２Ａから段階的に徐々に離す。ここで、ＤＦＨ制御信号は、デジタル／アナログ・コンバータ（ＤＡＣ）カウントで測定される。例えば、供給されたＤＦＨ制御信号が最小の場合、つまり、ゼロＤＡＣカウントの場合、浮上高３３０はその最大値となる。タッチダウン決定アルゴリズムの目的は、浮上高アクチュエータに与えられたＤＡＣカウントの数を測定することであり、それはＲ／Ｗヘッド１２１とディスク表面１１２Ａとの間の実際のあるいは切迫する接触に帰着する。同様に、浮上高アクチュエータに供給されたＤＡＣカウント数を測定してＲ／Ｗヘッド１２１と表面１１２Ａとの間の望ましい物理的な分離を作り出すため、すなわち、Ｒ／Ｗヘッドをタッチダウンのポイントよりも上の所望の距離に位置決めするため、磁気距離は、供給されたＤＦＨ出力ごとに高周波検知を用いて決定される。
【００１９】
上述したように、タッチダウン出力はＨＤＤの温度に応じて変わることが知られており、この理由により、ＨＤＤの工場校正の際、タッチダウン校正が複数の温度で行われる。同様に、Ｒ／Ｗ素子と記録媒体との間の磁気間隔を測定するために高周波検知を用いることが知られている。しかしながら、本発明者は、高周波検知を用いて決定されたタッチダウン点あるいはタッチダウン点近傍の磁気間隔は一定でなく、多くのＨＤＤにおいて、ＨＤＤの温度関数に応じて変化することを確認している。
【００２０】
図４は、タッチダウン時に温度関数として測定された、リード／ライト素子と記録媒体との間の高周波検知磁気間隔を示すグラフである。２つの独立した連続点が測定され、図示のように、プロット中に“ＨＳＣ値＠タッチダウン”として称された高周波検知磁気間隔は、ＨＤＤ温度が１０ないし７０度の間で変化する際、各連続点において、約３ｎｍだけ変化している。これは、同一の高周波検知磁気間隔が設定された場合、Ｒ／Ｗ素子は、温度に依存して、タッチダウンから異なる距離で配置されることを示している。図４に示された例において、このような温度に基づく変動は、３ｎｍ程度となり、近年のＨＤＤでは、鉛直位置決めにおいて大きなエラーと成り得る。従って、ディスクドライブの目標磁気間隔に固定値を用いると、殆どの温度において、本質的な鉛直位置決めエラーを含むこととなり、動作温度範囲の全域で、ディスク上のＲ／Ｗ素子の位置を正確に決めることができない。
【００２１】
更に、本発明者は、図４に示されているように、高調波検知磁気間隔の温度依存は、温度に対して直線的（リニア）であることを確認している。また、この直線的な関係の傾きは、設計の異なる種々のＨＤＤ間で大きく変化し、いくつかのケースでは、同一設計のディスクドライブ間でも大きく変化する。また、高調波検知磁気間隔の温度依存性の傾きは、同一ＨＤＤ内の異なるヘッド間でも変化する。この発明の実施形態によれば、高周波検知された磁気間隔の温度依存性を初期ドライブ校正処理の一部として測定することにより、ＨＤＤの寿命全体を通して、高周波検知磁気間隔を、ディスク表面に対するＲ／Ｗ素子の位置を直接推定するために継続的に使用することができる。これにより、ある特定のＨＤＤの各ヘッドについて、大きな浮上高変動を生じる要因、例えば、大気圧および湿度、の影響を検出し、補償することができる。そうでなければ、このような浮上高の変動は、ＨＤＤの公称浮上高予測に算入され、その結果、より高い公称浮上高が必要となり、あるいは、上記のような各要因を専用のセンサで直接測定し、その測定された値でのＨＤＤの性能を定量化する校正テーブルを参照することにより、浮上高をオープンーループ形式で補正する必要がある。従って、この発明の実施形態によれば、制御アルゴリズムは、浮上高を制御するために構成され、この制御アルゴリズムにおいて、実際の浮上高は、Ｒ／Ｗ素子の高周波検知磁気間隔に基づいて推定され、それに応じて周期的に調整される。
【００２２】
図５は、この発明の実施形態に係る、磁気間隔の高周波検知を用いたＨＤＤの浮上高管理の方法５００を要約するフローチャートである。説明を容易にするため、方法５００は、図１に示したディスクドライブ１１０とほぼ同一のＨＤＤに関して説明する。しかし、この方法５００は、他のＨＤＤに適用しても同様の利点が得られる。ステップ５０１−５０４を実行するためのコマンドは、ＨＤＤ制御アルゴリズムに存在していても、および／あるいは、ＨＤＤの電子回路あるいは磁気記録ディスク自体に格納された値として存在していてもよい。方法５００は、ＨＤＤの工場校正の間に収集された情報、つまり、タッチダウン校正データおよび高周波検知を用いるＤＦＨ出力校正を含む情報、に依存する。
【００２３】
ＨＤＤの工場校正の一部として、ＨＤＤの各Ｒ／Ｗ素子について、タッチダウン校正が温度範囲全域に亘って行われる。タッチダウン出力を温度関数として正確に確立するためにタッチダウン校正を実行する複数の特定温度は、種々の異なる温度に変えることができる。当業者であれば、校正される特定のＨＤＤに応じて、タッチダウン校正を行う特定の温度、および、どの程度の数の異なる温度で校正を行うか、を容易に決定することができる。
【００２４】
１つの実施形態では、タッチダウン校正テストは、ＨＤＤの最低動作温度の近くの１つの温度、例えば、１５℃、ＨＤＤの最大動作温度近くの１つの温度、例えば、６０℃、およびこれらの間のある１つの温度、例えば、３５℃、で行なわれる。このような実施形態では、補間法および／あるいは最適カーブを用いて、他の温度でのタッチダウン出力を規定するようにしてもよい。あるいは、ＨＤＤの最大動作温度と最小動作温度との間で１度あるいは２度ごとにタッチダウンテストを行ってもよく、この場合、補間法あるいは他の推定方法は不要となる。１つの実施形態では、一連の多数のタッチダウン校正が磁気記憶ディスク上の複数の位置で行われ、つまり、各アクチュエータアームの複数の異なるストローク位置で行われる。例えば、タッチダウン校正は、内径、外径に近い点、および／あるいは内径および外径からほぼ等距離の中心点で行われる。
【００２５】
また、ＨＤＤの工場校正の一部として、高周波検知により、タッチダウン時の磁気間隔よりも大きな目標距離に対応する磁気間隔を得るためのＤＦＨ出力が決められる。ここで、目標距離とは、Ｒ／Ｗ素子とディスク表面との間の所望の距離である。公知のように、磁気間隔の高周波検知は、浮上高に関連するが浮上高と同一ではなく、公知の周波数を有するディスク上の基準信号を読取ることによって決められる。基準信号は、ディスク上のサーボスポークあるいはシステムシリンダに書込まれた方形波信号としもよく、従って、ユーザがアクセス可能なディスク上の領域の外に存在している。この基準信号は、２つの異なる周波数、例えば、最初の方形波の第１および第３高周波でのスペクトルの大きさを決定するために処理される。第３高周波振幅は、第１高周波振幅よりも早く磁気表面からの距離が低下するため、Ｒ／Ｗ素子とディスク上の磁気記録層との間の磁気間隔の変化を示すこれら２つの高周波振幅間の比率を変化させ、この比率は、スライダの最下部とディスク表面との物理的な間隔に関連付けることができる。
【００２６】
図４に基づいて述べたように、上述した高周波検知を用いて決定された目標磁気間隔は、一定ではなく、ＨＤＤの温度の関数として変動する。そのため、工場校正の一部として、高周波検知処理が複数の温度で各Ｒ／Ｗ素子について行われ、後述する方法５００のステップ５０３に用いられる複数の一定値入力信号が生成される（図５、ステップ５１０）。このようにして生成された一定値入力信号は、種々の温度および位置における目標高周波検知磁気間隔を含んでいる。この処理は、前述したタッチダウン校正処理と類似し、タッチダウン出力の温度依存性が、複数の温度範囲および位置範囲の全体に亘って行われたタッチダウン測定を介して確立される。タッチダウン校正と同様に、それぞれ目標磁気間隔校正が行われる複数の特定温度は変えることができ、複数の異なる温度とすることができる。当業者であれば、何度で、また、幾つの温度で目標磁気間隔を測定し、正確にタッチダウン出力を確立するための一定値入力信号を方法５００のステップ５０３における温度の関数として生成するか、容易に決めることができる。１つの実施形態では、目標磁気間隔の校正は、磁気記録ディスク上の多数の位置、つまり、各アクチュエータアームの複数の異なるストローク位置、で行われる。例えば、タッチダウン校正は、内径、外径に近い点、および／あるいは内径および外径からほぼ等距離の中心点で行われる。
【００２７】
ステップ５０１において、前述した高周波検知がＨＤＤ内で用いられ、ＨＤＤの各Ｒ／Ｗヘッドの磁気間隔が測定される。
【００２８】
ステップ５０２において、ＨＤＤに設けられたサーミスタあるいは他の温度測定装置により、ＨＤＤの温度が測定される。
【００２９】
ステップ５０３において、Ｒ／Ｗヘッドの所望の、つまり、目標磁気間隔が決定される。この発明の複数の実施形態によれば、目標磁気間隔は一定値ではなく、温度の関数の関数であり、オプションとして、位置の関数を用いる。目標磁気間隔と温度との関係は、直線的な関数あるいはより高い次数の関数により設定されてもよい。
【００３０】
１つの実施形態において、目標磁気間隔は、目標磁気間隔が温度および位置に応じて直線的に変化すると仮定する以下の方程式１および２により、温度と半径の関数として特定される。  
MSID(T)＝MSID,Cold ＋ (MSID,Hot−MSID,Cold)×(T-TCold)/(THot−TCold)    (1)  
MSOD(T)＝MSOD,Cold ＋ (MSOD,Hot−MSOD,Cold)×(T-TCold)/(THot−TCold)    (2)
ここで、MSID,Cold は、選択された低温での磁気ディスクの内径の目標高調波検知磁気間隔、  
MSID,Hot は、選択された高温での磁気ディスクの内径の目標高調波検知磁気間隔、  
MSOD,Cold は、選択された低温での磁気ディスクの外径の目標高調波検知磁気間隔、  
MSOD,Hot は、選択された高温での磁気ディスクの外径の目標高調波検知磁気間隔、  
THotは、上記の選択された高温、  
TColdは、上記の選択された高温である。
【００３１】
このような実施形態では、合計４つのパラメータ、つまり、MSID,Cold、MSID,Hot、MSOD,Cold、およびMSOD,HotがＨＤＤの工場校正の一部として測定され、方程式１および２がステップ５０３において目標磁気間隔の決定に使用される。他の実施形態では、校正される特定のＨＤＤ設計に応じて、目標磁気間隔と温度との非線形の関係が方程式１および２により記述される。例えば、最適カーブを生成して、高周波検知磁気間隔の温度依存性を説明してもよい。更に他の実施形態では、２つよりも多くの方程式のシステムを用いて、あらゆる位置および温度における目標磁気間隔の値を決定してもよく、例えば、内径と外径の中間点に相当する第３方程式を用いてもよい。このような３つの方程式の例では、２つの更なるパラメータ、つまり、MSMidpoint,Cold、およびMSMidpoint,Hot、がＨＤＤの工場校正の一部として測定される。代わりに、工場校正において、内径および外径よりも多くのデータポイントを測定し、より良い非線形関係および／あるいはより高い精度の方程式１および２を得るようにしてもよい。
【００３２】
任意の半径における目標磁気間隔は、以下の方程式３を用いて決定される。  
MS(T、r)＝ MSID(T) + (MSOD(T) - MSID(T))*(r - rID)/(rOD - rID)    （３）
ここで、MS(T、r)は、磁気ディスクの半径r、および温度Ｔでの目標高調波検知磁気間隔、  
MSID(T)は、磁気ディスクの内径および温度Ｔでの目標高調波検知磁気間隔、  
MSOD(T)は、磁気ディスクの外径および温度Ｔでの目標高調波検知磁気間隔、  
rIDはＩＤ半径、  
rODはＯＤ半径である。
【００３３】
その後、ステップ５０１で測定された磁気間隔の値は、ステップ５０３で方程式１および２により決定された各Ｒ／Ｗヘッドの目標磁気間隔値と比較される。内径と外径との間の位置については、目標磁気間隔は、方程式３を使用して、目標磁気間隔の値から補間してもよい。
【００３４】
ステップ５０４では、浮上高を増加あるいは減少して目標磁気間隔を達成するように、当業者に知られた方法によりＤＦＨ出力が調整される。必要に応じて、ステップ５０１、０４を繰り返し、目標磁気間隔が達成されたことを確認してもよい。
【００３５】
方法５００は、初期工場校正の一部として実行してもよいが、ＨＤＤの寿命全体を通して周期的に実行し、大気圧および湿度の変化のような温度以下外の要因によって生じる浮上高の変動を有効に補正するようにしてもよい。例えば、ＨＤＤは、起動時、および／あるいは、動作中に所定の時間間隔をおいて、例えば、１時間置きに、方法５００を実行してもよい。また、方法５００は、ＨＤＤにおいてリード／ライトエラーあるいは他のエラーが発生した際に実行されてもよい。
【００３６】
ＨＤＤのオフライン時間を最小化するために、ステップ５０１で行う測定数を低減してもよく、この場合、駆動能力の潜在的な衝撃を低下させることができる。磁気間隔の温度依存性は、ディスクの外径で最も大きく、内径ではそれほど重要でないことが確認されているため、１つの実施形態では、外径においてのみ複数の測定が行われる。このような実施形態では、内径における磁気間隔の温度依存性は、ゼロ、あるいは、ＨＤＤの設計ごとに決められる他の相対的に小さい一定値であると仮定される。他の実施形態では、２つあるいはそれ以上の方程式間を補間して目標磁気間隔を半径および温度の関数として決定する代わりに、単一のＲ／Ｗヘッドの単一点で、磁気間隔の測定が行われる。このような実施形態によれば、目標磁気間隔と測定された磁気間隔との差を、工場校正時の大気圧からの大気圧の偏差指標として使用し、全てのヘッドのＤＦＨ出力がこの大気圧偏差に基づいて補正される。この実施形態によれば、大気圧の変動は、浮上高の変動に殆ど応答するものと仮定している。他の実施形態では、単一のＲ／Ｗヘッドの単一位置で目標磁気間隔を達成するために必要なＤＦＨ出力の決定は、ＨＤＤが現在晒されている空気圧／湿度条件の指標として行われ、調整は、他の位置でこのＲ／Ｗヘッドに供給されるＤＦＨ出力、および／あるいは、他のＲ／Ｗヘッドに供給されるＤＦＨ出力について行われる。実施形態において一層精度を上げるため、ＨＤＤの工場校正は、１つあるいは２つ以上の位置および低い大気圧で、全てのヘッドについて磁気間隔を測定し、各Ｒ／Ｗヘッドの浮上高への低大気圧の影響を定量化する工程を含んでいてもよい。逆に、このような磁気間隔測定は、工場校正の一部とするよりも、ＨＤＤが低大気圧で動作していることが判った時点で初めて、全てのヘッドについて行うようにしてもよい。
【００３７】
１つの実施形態では、目標磁気間隔を達成するために必要なＤＦＨ出力は、単一のＲ／Ｗヘッドの高周波検知磁気間隔をＨＤＤにおける他の残りのＲ／Ｗヘッドのための基準として用い、各残りのヘッドの位置をこれに応じて調整することにより、ＨＤＤの全てのＲ／Ｗヘッドについて決められてもよい。上記基準となるＲ／Ｗヘッドに対する他のＲ／Ｗヘッドの温度依存性は、工場校正時に行なわれる測定に基づく。例えば、ＨＤＤの工場校正により、２番目のＲ／Ｗヘッドにおける高周波検知磁気間隔の温度依存性の傾きは、上記基準Ｒ／Ｗヘッドの温度依存性の傾きよりも１０％大きいことが見出される。そして、基準Ｒ／Ｗヘッドおよび２番目のＲ／Ｗヘッドの両方について高周波検知磁気間隔の測定を周期的に行う代わりに、上記のように見出された基準Ｒ／Ｗヘッドに対する２番目のＲ／Ｗヘッドの温度依存性、すなわち、２番目のＲ／Ｗヘッドは１０％大きな傾きを有しているという特性、に基づいて、２番目のＲ／Ｗヘッドの実際の浮上高が調整される。他の実施形態によれば、高周波検知磁気間隔の測定は、ＨＤＤの各Ｒ／Ｗヘッドの実際の浮上高を調整するため、各Ｒ／Ｗヘッドについて周期的に行われる。
【００３８】
なお、この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１１０…ディスクドライブ、１１２…磁気記録ディスク、１１４…スピンドルモータ、
１１８…アクチュエータアーム・アッセンブリ、１２０…スライダ、
１２１…Ｒ／Ｗヘッド、２４２…データ記憶トラック、２４４…サーボスポーク、
３３０…浮上高
【図１】
2010192075.tif 000003
【図２】
2010192075.tif 000004
【図３】
2010192075.tif 000005
【図４】
2010192075.tif 000006
【図５】
2010192075.tif 000007