(57)【要約】【課題】ヘッドスライダおよび記憶媒体の間の接触を高精度に検出することができる記憶装置およびヘッドスライダの接触判定方法を提供する。【解決手段】電気信号の増大に基づき突き出し部４８は記憶媒体１４に接触する。電気信号に重ねられる交流成分の働きで突き出し部４８は上下動する。その結果、突き出し部４８と記憶媒体との接触および非接触が繰り返される。接触時、突き出し部４８と記憶媒体１４との間で摩擦力が生成される。ヘッドスライダ２２は記憶媒体１４の表面に沿って引きずられる。その一方で、非接触時に摩擦力は生成されない。ヘッドスライダ２２は元の位置に引き戻される。こうしてヘッドスライダ２２は振動する。同時に、ヘッドサスペンション２１は振動する。交流成分の周波数はヘッドサスペンション２１の固有振動数に一致することから、ヘッドサスペンション２１は共振する。共振に基づき記憶媒体１４との接触は高精度に検出される。【選択図】図１０
2010244642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体と、
前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダと、
前記ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、
前記ヘッドスライダに組み込まれて、供給される電気信号の増大に基づき前記記憶媒体の表面に向かって前記ヘッドスライダに形成される突き出し部の突き出し量を増大させるアクチュエータと、
前記突き出し部の突き出し量の増減を所定の振幅で引き起こしつつ前記ヘッドサスペンションの固有振動数と同一の周波数を有する交流成分を、前記電気信号に重ねる交流成分生成部とを備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶装置において、前記固有振動数は前記ヘッドサスペンションの面内方向に規定されることを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の記憶装置において、前記ヘッドスライダに組み込まれる電磁変換素子で前記記憶媒体から読み出される信号の変化に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する検出部を備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の記憶装置において、前記突き出し部と前記記憶媒体との接触で生成される弾性波の検出に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する検出部を備えることを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
ヘッドスライダに組み込まれるアクチュエータに供給される電気信号を増大させて前記ヘッドスライダに記憶媒体に向かって突き出す突き出し部の突き出し量を増大させる工程と、
前記突き出し部の突き出し量の増大時、前記ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションの固有振動数と同一の周波数を有する交流成分を前記電気信号に重ねる工程と、
前記突き出し部と前記記憶媒体との接触で引き起こされる前記ヘッドスライダの振動に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する工程とを備えることを特徴とするヘッドスライダの接触判定方法。
【請求項６】
請求項５に記載のヘッドスライダの接触判定方法において、前記固有振動数は前記ヘッドサスペンションの面内方向に規定されることを特徴とするヘッドスライダの接触判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）といった記憶装置に関し、特に、ヘッドスライダに搭載される書き込み用コイルに関連付けられて、記憶媒体の表面に直交する方向に書き込み用コイルを駆動するアクチュエータを備える記憶媒体駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤにヘッドスライダが組み込まれると、ヘッドスライダごとに浮上高さに２〜３ｎｍ程度のばらつきが生じる。ばらつきの解消にあたってゼロキャリブレーションが実施される。このゼロキャリブレーションでは、ヘッドスライダの浮上中、ヘッドスライダに組み込まれる電熱線に電流が供給される。電熱線の発熱に基づき電磁変換素子は熱膨張する。こうして電磁変換素子の先端は磁気ディスクに徐々に接近する。電磁変換素子と磁気ディスクとの接触が検知される。こうして接触時の電磁変換素子の突出量が検出される。検出された突出量に基づき読み込み時や書き込み時の電磁変換素子の突出量は決定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０８６７０号公報
【特許文献２】特開平５−１０９０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ゼロキャリブレーションでは電磁変換素子の先端が回転中の磁気ディスクに接触する。接触時にヘッドスライダは振動する。こうした振動は、電磁変換素子の読み出し信号の変動やアコースティックエミッション（ＡＥ）センサに基づき検出される。前述のように、ヘッドスライダは電磁変換素子の先端で局所的に磁気ディスクに接触することから、ヘッドスライダに作用する摩擦力は小さく抑えられる。特に、磁気ディスクの表面には潤滑膜が形成されることから、ヘッドスライダの振動は抑えられる。その結果、例えば初期の接触を高い精度で検出することは難しい。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ヘッドスライダおよび記憶媒体の間の接触を高精度に検出することができる記憶装置およびヘッドスライダの接触判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】
上記目的を達成するために、記憶装置の一具体例は、記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダと、前記ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、前記ヘッドスライダに組み込まれて、供給される電気信号の増大に基づき前記記憶媒体の表面に向かって前記ヘッドスライダに形成される突き出し部の突き出し量を増大させるアクチュエータと、前記電気信号に、前記突き出し部の突き出し量の増減を引き起こしつつ前記ヘッドサスペンションの固有振動数と同一の周波数を有する交流成分を重ねる交流成分生成部とを備える。
【０００７】
こうした記憶装置によれば、供給される電気信号の増大に基づきヘッドスライダでは突き出し部の突き出し量は増加する。突き出し部の突き出し量の増加に応じてヘッドスライダの浮上高さは減少していく。その結果、突き出し部は記憶媒体に接触する。この電気信号には交流成分が重ねられる。交流成分の働きで突き出し部は、記憶媒体の表面に直交する方向に上下動する。上下動に基づき突き出し部は間欠的に記憶媒体の表面に接触する。突き出し部と記憶媒体との接触および非接触が繰り返される。接触時、突き出し部と記憶媒体との間で摩擦力が生成される。ヘッドスライダは、記憶媒体の表面に沿って引きずられる。その一方で、非接触時に摩擦力は生成されないことから、ヘッドスライダは元の位置に引き戻される。こうしてヘッドスライダは記憶媒体の表面に沿って振動する。その結果、記憶媒体の表面に沿ってヘッドサスペンションの振動が引き起こされる。交流成分の周波数はヘッドサスペンションの固有振動数に一致することから、ヘッドサスペンションは共振する。こうした共振に基づき記憶媒体との接触は高精度に検出される。
【０００８】
開示のヘッドスライダの接触判定方法は、ヘッドスライダに組み込まれるアクチュエータに供給される電気信号を増大させて前記ヘッドスライダに記憶媒体に向かって突き出す突き出し部の突き出し量を増大させる工程と、前記突き出し部の突き出し量の増大時、前記ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションの固有振動数と同一の周波数を有する交流成分を前記電気信号に重ねる工程と、前記突き出し部と前記記憶媒体との接触で引き起こされる前記ヘッドスライダの振動に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する工程とを備える。こうした接触判定方法によれば、前述と同様に、ヘッドスライダと記憶媒体との接触は高精度に検出される。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように記憶装置およびヘッドスライダの接触判定方法によれば、ヘッドスライダおよび記憶媒体の間の接触を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る記憶装置すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。
【図２】一具体例に係る浮上ヘッドスライダの構造を概略的に示す斜視図である。
【図３】浮上ヘッドスライダに搭載される電磁変換素子の構造を概略的に示す素子内蔵膜の断面図である。
【図４】浮上ヘッドスライダに形成される「突き出し部」を概略的に示す素子内蔵膜の断面図である。
【図５】ヘッドサスペンションおよびフレキシャの構造を概略的に示す側面図である。
【図６】ＨＤＤの制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】記憶媒体の一具体例すなわち磁気ディスクの拡大部分平面図である。
【図８】一具体例に係るサーボセクタ領域の構造を概略的に示す拡大部分平面図である。
【図９】一具体例に係る交流成分を概略的に示す図である。
【図１０】突き出し部の上下動を概略的に示す断面図である。
【図１１】駆動電流の変化を概略的に示すグラフである。
【図１２】浮上高さの変化を概略的に示すグラフである。
【図１３】ヘッドサスペンションの振動を概略的に示す部分拡大平面図である。
【図１４】他の具体例に係る交流成分を概略的に示す図である。
【図１５】さらに他の具体例に係る交流成分を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１２】
図１は記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。
【００１３】
収容空間には、記憶媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５の回転軸に装着される。スピンドルモータ１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。ここでは、例えば磁気ディスク１４は垂直磁気記録ディスクに構成される。すなわち、磁気ディスク１４上の記録磁性膜では磁化容易軸は磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に設定される。
【００１４】
収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、垂直方向に延びる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。
【００１５】
個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１の先端には後述のフレキシャが張り合わせられる。フレキシャの働きで浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２には電磁変換素子が搭載される。
【００１６】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。
【００１７】
こういった浮上ヘッドスライダ２２の浮上中にキャリッジ１６が支軸１８回りで回転すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうして浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は目標の記録トラック上に位置決めされる。
【００１８】
キャリッジブロック１７には例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３といった動力源が接続される。このボイスコイルモータ２４の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。
【００１９】
図１から明らかなように、キャリッジブロック１７上には、フレキシブルプリント基板ユニット２５が配置される。フレキシブルプリント基板ユニット２５は、フレキシブルプリント基板２６に実装されるヘッドＩＣ（集積回路）２７を備える。ヘッドＩＣ２７は電磁変換素子の読み出し素子および書き込み素子に接続される。接続にあたってフレキシャ２８が用いられる。フレキシャ２８はフレキシブルプリント基板ユニット２５に接続される。
【００２０】
磁気情報すなわち２値情報の読み出し時には、ヘッドＩＣ２７から電磁変換素子の読み出し素子に向けてセンス電流が供給される。同様に、２値情報の書き込み時には、ヘッドＩＣ２７から電磁変換素子の書き込み素子に向けて書き込み電流が供給される。センス電流の電圧値は特定の値に設定される。ヘッドＩＣ２７には、収容空間内に配置される小型の回路基板２９や、ベース１３の底板の裏側に取り付けられるプリント回路基板（図示されず）から電流が供給される。
【００２１】
図２は一具体例に係る浮上ヘッドスライダ２２を示す。この浮上ヘッドスライダ２２は、例えば平たい直方体に形成されるスライダ本体３１を備える。スライダ本体３１の空気流出端面には素子内蔵膜３２が積層される。この素子内蔵膜３２に前述の電磁変換素子３３が組み込まれる。電磁変換素子３３の詳細は後述される。スライダ本体３１は例えばＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルチック）といった硬質の非磁性材料から形成されればよい。素子内蔵膜３２は例えばＡｌ２Ｏ３（アルミナ）といった比較的に軟質の絶縁非磁性材料から形成されればよい。
【００２２】
スライダ本体３１は媒体対向面３４で磁気ディスク１４に向き合う。媒体対向面３４には平坦なベース面３５すなわち基準面が規定される。磁気ディスク１４が回転すると、スライダ本体３１の前端から後端に向かって媒体対向面３４には気流３６が作用する。媒体対向面３４には、気流３６の上流側すなわち空気流入側でベース面３５から立ち上がる１筋のフロントレール３７が形成される。同様に、媒体対向面３４には、気流の下流側すなわち空気流出側でベース面３５から立ち上がるリアセンターレール３８が形成される。リアセンターレール３８はスライダ幅方向の中央位置に配置される。媒体対向面３４には空気流出側でベース面３５から立ち上がる左右１対のリアサイドレール３９、３９が形成される。
【００２３】
フロントレール３７、リアセンターレール３８およびリアサイドレール３９、３９の頂上面にはいわゆる空気軸受け面（ＡＢＳ）４１、４２、４３が規定される。空気軸受け面４１、４２、４３の空気流入端は段差でレール３７、３８、３９のステップ面に接続される。磁気ディスク１４の回転に基づき生成される気流３６は媒体対向面３４に受け止められる。このとき、段差の働きで空気軸受け面４１、４２、４３には比較的に大きな正圧すなわち浮力が生成される。しかも、フロントレール３７の後方すなわち背後には大きな負圧が生成される。これら浮力および負圧のバランスに基づき浮上ヘッドスライダ２２の浮上姿勢は確立される。
【００２４】
図３に示されるように、電磁変換素子３３は書き込み素子４５と読み出し素子４６とを備える。書き込み素子４５にはいわゆる薄膜磁気ヘッドが用いられる。薄膜磁気ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。この磁界の働きで磁気ディスク１４に２値情報は書き込まれる。その一方で、読み出し素子４６には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子では、磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から２値情報は読み出される。リアセンターレール３８の表面には保護膜（図示されず）が形成される。保護膜は書き込み素子４５の書き込みギャップや読み出し素子４６の読み出しギャップに覆い被さる。保護膜には例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）が用いられればよい。
【００２５】
素子内蔵膜３６には電磁変換素子３３に関連づけられてアクチュエータすなわちヒータ４７が組み込まれる。このヒータ４７は電熱線から形成される。ヒータ４７に電力が供給されると、ヒータ４７の熱に基づき書き込み素子４５の薄膜コイルパターンや素子内蔵膜３２は膨張する。その結果、図４に示されるように、電磁変換素子３３の前端は素子内蔵膜３２の表面で盛り上がる。こうして突き出し部４８が形成される。書き込み素子４５および読み出し素子４６は磁気ディスク１４に向かって変位する。こうした突き出し部４８の突き出し量に応じて電磁変換素子３３の浮上量すなわち浮上高さＦＨは調整される。
【００２６】
図５に示されるように、フレキシャ２８は、ヘッドサスペンション２１の表面に接合される固定板５１と、表面で浮上ヘッドスライダ２２を受け止める支持板５２とを備える。固定板５１および支持板５２は１枚の板ばね材から形成される。板ばね材は例えば均一な板厚のステンレス鋼から構成されればよい。浮上ヘッドスライダ２２は支持板５２の表面に接着される。支持板５２は浮上ヘッドスライダ２２の背後でドーム状の突起５３に受け止められる。突起５３はヘッドサスペンション２１の表面に形成される。突起５３上で支持板５２すなわち浮上ヘッドスライダ２２は姿勢を変化させることができる。
【００２７】
図６はＨＤＤ１１の制御系の構成を概略的に示す。ヘッドＩＣ２７にはプリアンプ回路５５、書き込み電流供給回路５６が組み込まれる。プリアンプ回路５５は読み出し素子４６に接続される。プリアンプ回路５５から読み出し素子４６に向かってセンス電流は供給される。センス電流に基づき２値情報を検出する。センス電流の電圧値は一定値に維持される。書き込み電流供給回路５６は書き込み素子４５に接続される。書き込み電流供給回路５６から書き込み素子４５に書き込み電流は供給される。供給された書き込み電流に基づき書き込み素子４５で磁界が生成される。こうして磁気ディスク１４に２値情報が書き込まれる。
【００２８】
ヘッドＩＣ２７には駆動電流供給回路５７が組み込まれる。駆動電流供給回路５７はヒータ４７に接続される。駆動電流供給回路５７はヒータ４７に直流成分の電気信号すなわち駆動電流を供給する。駆動電流の供給に応じてヒータ４７は発熱する。ヒータ４７の温度は電流量で決定される。ヘッドＩＣ２７には駆動電流供給回路５７に接続される交流成分生成回路５８がさらに組み込まれる。交流成分生成回路５８は駆動電流に交流成分を重畳させる。この交流成分の周波数は、ヘッドサスペンション２１の面内方向の固有振動数に一致する。固有振動数は例えば数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの周波数帯域を有する。駆動電流に交流成分が重ね合わせられると、突き出し部４８は、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に上下動する。その結果、突き出し部４８の突き出し量は極めて短時間で増減する。
【００２９】
ヘッドＩＣ２７には制御回路（ハードディスクコントローラ）５９が接続される。制御回路５９は、ヘッドＩＣ２７に対してセンス電流や書き込み電流、駆動電流、交流成分の供給を指示する。制御回路５９は所定のソフトウェアプログラムに従ってプリアンプ回路５５、書き込み電流供給回路５６、駆動電流供給回路５７および交流成分生成回路５８の動作を制御する。ソフトウェアプログラムは例えばメモリ（図示されず）に格納されればよい。こういったソフトウェアプログラムに基づき後述のゼロキャリブレーションは実施される。実施にあたって必要なデータは同様にメモリに格納される。メモリには他の記憶媒体からソフトウェアプログラムやデータが移行されればよい。制御回路５９やメモリは例えば回路基板２９上に実装される。制御回路５９は本発明の検出部を構成する。
【００３０】
図７に示されるように、磁気ディスク１４の表裏面には、磁気ディスク１４の半径方向に沿って湾曲しつつ延びる複数筋のサーボセクタ領域６１が規定される。サーボセクタ領域６１は円周方向に等間隔で配置される。サーボセクタ領域６１にはサーボパターンが確立される。サーボパターンに書き込まれる２値情報は電磁変換素子３３で読み出される。サーボパターンから読み出される情報に基づき浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径方向に位置決めされる。
【００３１】
位置決めに応じて１本の円形の記録トラックが確立される。浮上ヘッドスライダ２２の半径方向変位に基づき同心円状に記録トラックは確立される。サーボセクタ領域６１の湾曲は電磁変換素子３３の移動経路に基づき設定される。隣接するサーボセクタ領域６１の間にはデータ領域６２が確保される。サーボパターンに基づく位置決めに応じてデータ領域６２内で電磁変換素子３３は記録トラックを辿る。
【００３２】
図８に示されるように、各サーボセクタ領域６１では、上流から順番にプリアンブル域６３、サーボマークアドレス域６４および位相バースト域６５が区画される。プリアンブル域６３では、例えば、磁気ディスク１４の半径線上で延びる複数筋の磁性パターン６６が確立される。磁性パターン６６は磁気ディスク１４の周方向に等間隔で配置される。こういったプリアンブル域６３の働きで読み出し素子４６から読み出される信号の同期が確保される。同時に、読み出し素子４６から読み出される信号に基づきゲインが調整される。ここで、「上流」や「下流」は、磁気ディスク１４の回転中に規定される浮上ヘッドスライダ２２の走行方向に基づき定義される。
【００３３】
サーボマークアドレス域６４には特定のパターンで磁性ドットが配置される。磁性ドットの配置はセクター番号やトラック番号を反映する。同時に、サーボマークアドレス域６４には磁気ディスク１４の半径線上で延びる複数筋の磁性パターンが確立される。この磁性パターンはサーボクロック信号を特定する。このサーボクロック信号に基づき後述の位相は特定される。サーボマークアドレス域６４の働きでセクター番号やトラック番号は特定される。同時に、プリアンブル域６３およびサーボマークアドレス域６４の働きで位相の基準タイミングは特定される。
【００３４】
位相バースト域６５には、磁気ディスク１４の半径線に対して所定の傾斜角で延びる複数本の磁性パターンすなわち位相バーストライン６７が確立される。位相バーストライン６７の確立にあたって位相バースト域６５には偶数（ｅｖｅｎ）域６５ａと奇数（ｏｄｄ）域６５ｂとが交互に配置される。偶数域６５ａおよび奇数域６５ｂは対で利用される。偶数域６５ａでは、位相バーストライン６７を通過する読み出し素子４６が磁気ディスク１４の内周側にずれればずれるほど、位相は早まる。反対に、奇数域６５ｂでは、位相バーストライン６７を通過する読み出し素子４６が磁気ディスク１４の外周側にずれればずれるほど、位相は早まる。
【００３５】
トラッキングサーボ制御にあたって読み出し素子４６が順番にプリアンブル域６３、サーボマークアドレス域６４および位相バースト域６５を通過すると、読み出し素子４６から信号が出力される。サーボマークアドレス域６４の通過に基づき制御回路５９はサーボクロック信号を生成する。続いて位相バースト域６５の通過に基づき制御回路５９は偶数域６５ａおよび奇数域６５ｂごとに信号波形を取り込む。制御回路５９は高速フーリエ変換に基づき信号波形の平均化を実施する。制御回路５９は偶数域６５ａおよび奇数域６５ｂごとにサーボクロック信号および信号波形に基づき位相差を演算する。こうして演算された位相差に基づき制御回路５９は位置誤差信号を出力する。位置誤差信号は制御信号としてボイスコイルモータ２４に供給される。
【００３６】
ボイスコイルモータ２４は位置誤差信号に基づき支軸１８回りでキャリッジ１６を回転させる。電磁変換素子３３は磁気ディスク１４上で所定の半径方向位置に位置決めされる。その結果、電磁変換素子３３は確実に目標の記録トラックを追従することができる。ここで、キャリッジ１６が支軸１８回りで回転すると、支軸１８を中心に描かれる仮想円に沿って浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４上を移動する。電磁変換素子３３が最外周および最内周のほぼ中間位置の記録トラック上に位置決めされると、スライダ本体３１の前後方向中心線と記録トラックの中心線との交差角すなわちスキュー角は０（ゼロ）度に設定される。スキュー角は、磁気ディスク１４の外周側で正の値に設定される一方で内周側で負の値に設定される。電磁変換素子３３が最内周や最外周の記録トラック上に位置決めされると、スキュー角は最小値や最大値に設定される。ここで、スキュー角の最小値や最大値は例えば−１５度程度や＋１５度程度に設定される。スキュー角の絶対値は中間位置から外周側や内周側に向かうにつれて増大する。
【００３７】
このＨＤＤ１１では２値情報の読み出しや書き込みに先立って突き出し部４８の突き出し量が設定される。突き出し量の設定にあたってゼロキャリブレーションが実施される。ゼロキャリブレーションでは、突き出し部４８が磁気ディスク１４に接触する際に突き出し部４８の突き出し量が測定される。こうした突き出し量に基づき読み出し時や書き込み時の突き出し部４８の突き出し量は設定される。読み出し時や書き込み時に突き出し部４８の突き出し量が設定されると、電磁変換素子３３は予め決められた浮上高さＦＨで磁気ディスク１４の表面から浮上することができる。こういったゼロキャリブレーションは例えばＨＤＤ１１の起動のたびに実施されればよい。
【００３８】
ゼロキャリブレーションの実施にあたって制御回路５９は所定のソフトウェアプログラムを実行する。ソフトウェアプログラムが実行されると、制御回路５９はＨＤＤ１１の初期設定を実施する。磁気ディスク１４は所定の回転速度で回転する。制御回路５９はボイスコイルモータ２４に駆動を命じる。キャリッジ１６は支軸１８回りで揺動する。その結果、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の表面に向き合う。浮上ヘッドスライダ２２は所定の浮上高さＦＨで磁気ディスク１４から浮上する。ここでは、スキュー角は最小値または最大値に設定される。浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の最内周および最外周のいずれかに位置決めされる。加えて、制御回路５９はプリアンプ回路５５の出力を監視する。このとき、駆動電流供給回路５７は駆動電流の供給を保留する。
【００３９】
初期設定が完了すると、制御回路５９は駆動電流供給回路５７および交流成分生成回路５８に指令信号を供給する。制御回路５９は規定の増加量で突き出し部４８の突き出し量を増加させる。指令信号の受信に応じて駆動電流供給回路５７は増加後の突き出し量に見合った電流量の駆動電流をヒータ４７に供給する。このとき、交流成分生成回路５８は、駆動電流供給回路５７から出力される直流成分の駆動電流に交流成分を重ね合わせる。図９に示されるように、交流成分は例えば正弦波で特定される。図１０に示されるように、突き出し部４８は、交流成分に基づき磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に上下動する。上下動の変位量Ｑは交流成分の振幅に応じた大きさに設定される。交流成分はヘッドサスペンション２１の面内方向の固有振動数に一致する。
【００４０】
こうして突き出し部４８の突き出し量が増加すると、制御回路５９は突き出し部４８および磁気ディスク１４の接触を判定する。判定にあたって制御回路５９は位置誤差信号の変化を観察する。位置誤差信号の変化が観察されるまで、制御回路５９は規定の増加量で突き出し部の突き出し量を増加させる。突き出し量の増加量は、磁気ディスク１４の表面に形成される潤滑膜の膜厚より小さく設定されることが望ましい。図１１に示されるように、ヒータ４７に供給される駆動電流は規定の増加量Ｉ１で増加していく。その一方で、図１２に示されるように、駆動電流の増加量Ｉ１に応じた増加量Ｉ２で突き出し部４８の突き出し量は増大する。突き出し部４８の突き出し量の増加に応じて浮上高さＦＨは減少していく。その結果、突き出し部４８は磁気ディスク１４に接触する。
【００４１】
前述のように、突き出し部４８は、交流成分に基づき磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に上下動する。その結果、突き出し部４８は間欠的に磁気ディスク１４の表面に接触する。接触時、突き出し部４８と磁気ディスク１４との間で摩擦力が生成される。浮上ヘッドスライダ２２は、磁気ディスク１４の表面に沿って引きずられる。浮上ヘッドスライダ２２はオフトラック方向に変位する。その一方で、突き出し部４８および磁気ディスク１４の非接触時に摩擦力は生成されないことから、浮上ヘッドスライダ２２は元の位置に向かって引き戻される。こうして浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径方向すなわちクロストラック方向に振動する。その結果、図１３に示されるように、磁気ディスク１４の表面に沿って面内方向にヘッドサスペンション２１の振動が引き起こされる。交流成分の周波数はヘッドサスペンション２１の面内方向の固有振動数に一致することから、面内方向にヘッドサスペンション２１は共振する。
【００４２】
このとき、制御回路５９は位置誤差信号の変化を観察する。ヘッドサスペンション２１の共振に基づき電磁変換素子３３は目標の記録トラック上でクロストラック方向に大きく変位する。したがって、制御回路５９は演算に基づき大きな位相差を検出する。こうした位相差に基づき制御回路５９から出力される位置誤差信号は大きく変化する。こうして制御回路５９は突き出し部４８および磁気ディスク１４の間で接触を判断する。制御回路５９は接触時の突き出し部４８の突き出し量を特定する。特定された突き出し量は例えばメモリに保存される。こうしてゼロキャリブレーションは完了する。
【００４３】
以上のようなＨＤＤ１１によれば、ゼロキャリブレーションの実施時、突き出し部４８は交流成分に基づき磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に上下動する。その結果、磁気ディスク１４との接触および非接触に基づき磁気ディスク１４の表面に沿って浮上ヘッドスライダ２２の振動が引き起こされる。交流成分の周波数はヘッドサスペンション２１の面内方向の固有振動数に一致することから、ヘッドサスペンション２１は面内方向に共振する。その結果、位置誤差信号には大きな位相差に基づきこれまで以上に大きな変化が生じる。こうして小さい摩擦力に拘わらず制御回路５８は磁気ディスク１４との接触を高精度に検出することができる。
【００４４】
以上のようなＨＤＤ１１では、図１４に示されるように、交流成分は矩形波で特定されてもよい。同様に、図１５に示されるように、交流成分は三角波で特定されてもよい。こういった矩形波や三角波の交流成分に応じて突き出し部４８の突き出し量は増減する。その他、リアセンターレール３８の空気軸受け面４２には潤滑膜が形成されてもよい。突き出し部４８と磁気ディスク１４との接触時、潤滑膜の働きで空気軸受け面４２および磁気ディスク１４の表面の間でいわゆるメニスカス効果が生じる。メニスカス効果に基づき突き出し部４８および磁気ディスク１４の間で摩擦力は生成されやすくなる。
【００４５】
以上のようなＨＤＤ１１では、突き出し部４８および磁気ディスク１４の接触の検出にあたって、前述の位置誤差信号に代えて２値情報の再生出力値の対数が用いられてもよい。一般に、浮上高さＦＨと再生出力値の対数とはほぼ線形関係で特定される。浮上高さＦＨが減少すると再生出力値の対数は線形に増大する。突き出し部４８および磁気ディスク１４の接触に基づき浮上高さＦＨがゼロになると、再生出力値は最大値をとる。また、接触による浮上ヘッドスライダ２２の振動に基づき浮上高さＦＨの平均値が増大する結果、再生出力値が減少する場合もある。同時に、電磁変換素子３３が記録トラック上でクロストラック方向にずれると、ずれの量の増大に応じて再生出力値は減少していく。本発明によれば、ヘッドサスペンション２１の共振に基づき電磁変換素子３３は目標の記録トラック上でクロストラック方向に大きく変位することから、再生出力値はこれまで以上に大きく変化する。したがって、制御回路５９は、再生出力値の対数の変化を観察し、その変化率（傾き）の変動に基づき接触を判定してもよい。その他、接触の検出にあたって、Ｓ／Ｎ比や再生分解能、シグナルエラーレート、ＰＷ５０（半値幅）といった再生特性の優劣を表しつつ浮上高さＦＨとの関連性を有するパラメータが用いられてもよい。
【００４６】
その他、接触の検出にあたって、ＨＤＤ１１には例えばアコースティックエミッション（ＡＥ）センサが組み込まれてもよい。アコースティックエミッションセンサは制御回路５９に接続される。アコースティックエミッションセンサは、突き出し部４８および磁気ディスク１４の接触に基づき生じる浮上ヘッドスライダ２２の振動すなわち弾性波を検出することができる。制御回路５９はアコースティックエミッションセンサの出力に基づき突き出し部４８および磁気ディスク１４の接触を検出する。なお、ヘッドサスペンション２１の面内方向の固有振動数に対して良好なゲインを有するアコースティックエミッションセンサが用いられることが望ましい。アコースティックエミッションセンサは前述の位置誤差信号に基づく信号の検出と併用されてもよい。
【００４７】
その他、磁気ディスク１４には例えばビットパターンド媒体（ＢＰＭ）やディスクリートトラック媒体（ＤＴＭ）といったパターンド媒体が用いられてもよい。こうしたパターンド媒体には最内周や最外周に例えばゼロキャリブレーション用の記録トラックが形成される。この記録トラックには表面から盛り上がる凹凸パターンが形成される。凹凸パターンの凹凸の周期は、前述のヘッドサスペンション２１の面内方向の固有振動数に一致する。突き出し部４８が凹凸パターンの凹凸に接触すると、前述と同様に、ヘッドサスペンション２１は共振する。このとき、制御回路５９は、電磁変換素子３３で読み出される信号の大きさの変化に基づき接触を検出する。こうして制御回路５９は、前述と同様に、高精度に接触を検出することができる。
【００４８】
以上の実施形態に関し出願人はさらに以下の付記を開示する。
【００４９】
（付記１）  記憶媒体と、
前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダと、
前記ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションと、
前記ヘッドスライダに組み込まれて、供給される電気信号の増大に基づき前記記憶媒体の表面に向かって前記ヘッドスライダに形成される突き出し部の突き出し量を増大させるアクチュエータと、
前記突き出し部の突き出し量の増減を所定の振幅で引き起こしつつ前記ヘッドサスペンションの固有振動数と同一の周波数を有する交流成分を、前記電気信号に重ねる交流成分生成部とを備えることを特徴とする記憶装置。
【００５０】
（付記２）  付記１に記載の記憶装置において、前記固有振動数は前記ヘッドサスペンションの面内方向に規定されることを特徴とする記憶装置。
【００５１】
（付記３）  付記１または２に記載の記憶装置において、前記ヘッドスライダに組み込まれる電磁変換素子で前記記憶媒体から読み出される信号の変化に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する検出部を備えることを特徴とする記憶装置。
【００５２】
（付記４）  付記１または２に記載の記憶装置において、前記突き出し部と前記記憶媒体との接触で生成される弾性波の検出に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する検出部を備えることを特徴とする記憶装置。
【００５３】
（付記５）  ヘッドスライダに組み込まれるアクチュエータに供給される電気信号を増大させて前記ヘッドスライダに記憶媒体に向かって突き出す突き出し部の突き出し量を増大させる工程と、
前記突き出し部の突き出し量の増大時、前記ヘッドスライダを支持するヘッドサスペンションの固有振動数と同一の周波数を有する交流成分を前記電気信号に重ねる工程と、
前記突き出し部と前記記憶媒体との接触で引き起こされる前記ヘッドスライダの振動に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出する工程とを備えることを特徴とするヘッドスライダの接触判定方法。
【００５４】
（付記６）  付記５に記載のヘッドスライダの接触判定方法において、前記固有振動数は前記ヘッドサスペンションの面内方向に規定されることを特徴とするヘッドスライダの接触判定方法。
【００５５】
（付記７）  付記５または６に記載のヘッドスライダの接触判定方法において、前記ヘッドスライダに組み込まれる電磁変換素子で前記記憶媒体から読み出される信号の変化に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出することを特徴とするヘッドスライダの接触判定方法。
【００５６】
（付記８）  付記５または６に記載のヘッドスライダの接触判定方法において、前記突き出し部と前記磁気ディスクとの接触で生成される弾性波に基づき前記突き出し部と前記記憶媒体との接触を検出することを特徴とするヘッドスライダの接触判定方法。
【符号の説明】
【００５７】
１１  記憶装置（ハードディスク駆動装置）、１４  記憶媒体（磁気ディスク）、２１  ヘッドサスペンション、２２  ヘッドスライダ（浮上ヘッドスライダ）、３３  電磁変換素子、４７  アクチュエータ（ヒータ）、４８  突き出し部、５８  交流成分生成部（交流成分生成回路）、５９  検出部（制御回路）。
【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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