(57)【要約】      （修正有）【課題】定められた環境の範囲外であっても、読出素子が所定値以上の信号強度でデータを検出できるように距離可変素子を制御することが可能な記憶装置を提供する。【解決手段】記憶装置１０は、筐体２０内に、データを記憶可能な記憶媒体２１と記憶媒体からデータを読み出す読出素子と読出素子と記憶媒体間の距離を変化させる距離可変素子とを備え、筐体内の環境が定められた環境の範囲の中でデータを検出できるように距離可変素子を制御し、筐体内の環境を検出する環境センサ２７と、環境センサの検出結果を受信し、検出結果が定められた環境の範囲外である場合に、定められた範囲外の環境で距離可変素子により読出素子の位置を制御して読出素子が検出する信号強度を測定し、測定した信号強度の結果に基づき定められた範囲外の環境で距離可変素子を制御する制御部３０とを有する。【選択図】図１
2010123215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に、データを記憶可能な記憶媒体と該記憶媒体からデータを読み出す読出素子と該読出素子と該記憶媒体間の距離を変化させる距離可変素子とを備え、該筐体内の環境が定められた環境の範囲の中でデータを検出できるように該距離可変素子を制御する記憶装置において、
該筐体内の環境を検出する環境センサと、
該環境センサの検出結果を受信し、該検出結果が該定められた環境の範囲外である場合に、該定められた範囲外の環境で該距離可変素子により該読出素子の位置を制御して該読出素子が検出する信号強度を測定し、該測定した信号強度の結果に基づき該定められた範囲外の環境で該距離可変素子を制御する制御部とを有することを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
該制御部は該記憶媒体上の定められた位置で該信号強度を測定することを特徴とする請求項１に記載の記憶装置。
【請求項３】
該制御部は該記憶媒体上の定められた該位置にデータが記憶されている場合、該データを他の記憶領域にコピーしてから該信号強度を測定することを特徴とする請求項２に記載の記憶装置。
【請求項４】
該定められた環境の範囲の中で該距離可変素子を制御するため制御情報を格納する記憶部を更に有し、
該制御部が該定められた範囲外の環境で測定した信号強度の結果に基づき該記憶部の該制御情報に該定められた範囲外の環境で該距離可変素子を制御する制御情報を加えることを特徴とする請求項１に記載の記憶装置。
【請求項５】
筐体内に、データを記憶可能な記憶媒体と該記憶媒体からデータを読み出す読出素子と該読出素子と該記憶媒体間の距離を変化させる距離可変素子と該筐体内の環境を検出する環境センサとを備え、該筐体内の環境が定められた環境の範囲の中でデータを検出できるように該距離可変素子を制御する記憶装置の制御方法であって、
該環境センサの検出結果を受信し、
該検出結果が定められた環境の範囲外である場合に、該定められた範囲外の環境で該距離可変素子により該読出素子の位置を制御し該読出素子が検出する信号強度を測定し、
該測定した信号強度の結果に基づき該定められた範囲外の環境で該距離可変素子を制御する
ことを特徴とする記憶装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記憶媒体に記憶されたデータをヘッドにより読み書きする記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記憶媒体上にヘッドを浮上させてデータを読み書きする記憶装置の一つに磁気ディスク装置がある。磁気ディスク装置は磁気ディスク上に高密度でデータを書き込むあるいは磁気ディスク上の高密度のデータを読み出す。このため、磁気ディスクとヘッドの読出素子および書込素子との間は所定の距離に保つ必要がある。
【０００３】
磁気ディスク装置は磁気ディスクとヘッドの読出素子および書込素子との間を所定の距離に制御するために、読出素子および書込素子付近にヒータが設けられる。ヒータの発熱によりヘッドの読出素子および書込素子付近は膨張し、磁気ディスクに近づく。ヒータに流す電流値を制御することで読出素子および書込素子と磁気ディスクの距離を制御することが可能になる。磁気ディスク装置の読出素子および書込素子と磁気ディスクの距離は温度、気圧などの環境の変化に応じて変化する。そこで、磁気ディスク装置は一般的な動作環境の範囲、例えば摂氏０度から摂氏５５度までの範囲で、ヒータ制御値を特定する測定を製造時に行う。関連する技術は下記文献に開示される（特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし、上記の磁気ディスク装置は一般的な動作環境の範囲外で使用される場合を考慮していない。このため、磁気ディスク装置は一般的な動作環境の範囲外で読出素子がデータを検出できない場合があった。
【特許文献１】特開２００８−１４０４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は予め定められた動作環境の範囲外であっても、読出素子がデータを検出できるように距離可変素子を制御可能な記憶装置の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題を解決する記憶装置は、筐体内に、データを記憶可能な記憶媒体と記憶媒体からデータを読み出す読出素子と読出素子と記憶媒体間の距離を変化させる距離可変素子とを備え、筐体内の環境が定められた環境の範囲の中でデータを検出できるように距離可変素子を制御し、筐体内の環境を検出する環境センサと、環境センサの検出結果を受信し、検出結果が定められた環境の範囲外である場合に、定められた範囲外の環境で距離可変素子により読出素子の位置を制御して読出素子が検出する信号強度を測定し、測定した信号強度の結果に基づき定められた範囲外の環境で距離可変素子を制御する制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の記憶装置は予め定められた動作環境の範囲外であっても、読出素子がデータを検出できるように距離可変素子を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して記述する。本実施形態の記憶装置は図１に示すように磁気ディスク２１とヘッド２６と筐体２０とプロセッサ３１とから構成される。本実施例では記憶装置として磁気ディスク装置を用いて説明するが、記憶媒体は磁気ディスクに限定されるものではない。
［磁気ディスク装置］
図１は一つの実施の形態の磁気ディスク装置の概略図である。磁気ディスク装置１０は筐体２０と制御回路基板３０とを有する。筐体２０は磁気ディスク２１、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２２、アーム２３、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２４、ヘッドＩＣ２５、ヘッド２６、環境センサ２７を収容する。
【０００９】
環境センサ２７は筐体２０の内部の環境を検出する。環境センサ２７は、例えば、筐体２０内の温度を検出する温度センサであり筐体２０内の気圧を検出する気圧センサである。環境センサ２７は温度センサと気圧センサとが別の素子である場合もある。
【００１０】
磁気ディスク２１はデータを記憶可能な記憶媒体である。磁気ディスク２１はスピンドルモータ２２の回転軸に装着される。スピンドルモータ２２は磁気ディスク２１を一定の回転速度で回転させる。
【００１１】
アーム２３は筐体２０の高さ方向の支軸に結合される。アーム２３の一方の端はボイスコイルモータ２４に接続される。アーム２３の他方の先端近傍でヘッド２６が支持される。ボイスコイルモータ２４に電流を流すことにより、ヘッド２６は支軸を中心にして磁気ディスク２１上を半径方向に移動する。
【００１２】
ヘッド２６はヘッドＩＣ２５に信号線で接続される。ヘッドＩＣ２５は制御回路基板３０のリードチャネル３７に接続する。ヘッドＩＣ２５はリードチャネル３７を経由して上位装置となるホストからのライトコマンドまたはリードコマンドを受信する。ヘッドＩＣ２５はデータの書込みまたはデータの読出しの処理を実行するヘッド２６を選択する。ヘッドＩＣ２５はヘッドに設けたヒータを制御するためのデジタルアナログ変換器を含む。ヘッドＩＣ２５は制御回路基板３０のプロセッサ３１に接続する。ヘッドＩＣ２５はプロセッサ３１からヒータ制御値を受信すると、ヒータ制御値をデジタルアナログ変換した電流をヒータ２６３に出力する。
［ヘッド］
ヘッド２６の構造について説明する。図２は本実施形態の磁気ディスク２１の半径方向で見たヘッド２６の構造図である。ヘッド２６は略直方体の形状である。
【００１３】
ヘッド２６は書込素子２６１と読出素子２６２とヒータ２６３とを有する。ヘッド２６の磁気ディスク２１に対向する浮上面２６４は、エアーベアリングサーフェス（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｅｒｆａｃｅ（以下、ＡＢＳとする））が形成される。ヘッド２６と磁気ディスク２１との間の空気はヘッド２６のＡＢＳ面２６５側から流入し、溝部２６６を通過し、読出素子２６２、ヒータ２６３、書込素子２６１側から流出する。読出素子２６２、ヒータ２６３、書込素子２６１はヘッド２６の空気流出端付近に設けられる。浮上面２６４に流入する空気は山部２６５で圧縮される。山部２６５で圧縮された空気は溝部２６６で膨張する。溝部２６６での空気の膨張により、ヘッド２６を磁気ディスク２１に近づける負圧が発生する。読出素子２６２と書込素子２６１とヒータ２６３は負圧によって磁気ディスク２１に近づく。
【００１４】
読出素子２６２は磁気ディスク２１に記憶されたデータを読み出す。読出素子２６２はジーエムアール素子（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＧＭＲ）素子）やティーエムアール素子（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ（ＴＭＲ）素子）が用いられる。書込素子２６１は磁気ディスク２１にデータを記憶する。
【００１５】
ヒータ２６３はヘッド２６と磁気ディスク２１間の距離（スペーシング）を変化させるための距離可変素子である。距離可変素子は例えば圧電アクチュエータなどのスペーシングを変化させることが可能な他の部品を使用してもよい。
【００１６】
図３は図２のヘッド２６の読出素子２６２、書込素子２６１およびヒータ２６３付近の拡大図である。スペーシングは読出素子２６２の下端から磁気ディスク２１の表面までの間隔２６７１である。ヒータ２６３は書込素子２６１および読出素子２６２の近傍に設けられる。
【００１７】
図４はヒータ２６３付近の拡大図である。ヒータ２６３は通電により発熱する。ヒータ２６３の発熱によりヒータ２６３の周辺部分、特に読出素子２６２および書込素子２６１が膨張により磁気ディスク２１方向に突出する。書込素子２６１および読出素子２６２の突出により、書込素子２６１および読出素子２６２と磁気ディスク２１との間の間隔は短くなる。図４において、間隔２６７２はヘッド２６と磁気ディスク２１との間の間隔である。図１の説明に戻る。
［制御回路基板］
図１の制御回路基板３０はプロセッサ（ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ）３１、メモリ（ＭＥＭＯＲＹ）３２、不揮発性メモリ（ＮＯＮＶＯＬＡＴＩＬＥ  ＭＥＭＯＲＹ）３３、ホストインターフェース制御部（ＨＯＳＴ  Ｉ／Ｆ）３４、バッファメモリ制御部（ＢＵＦＦＥＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ）３５、バッファメモリ（ＢＵＦＦＥＲ  ＭＥＭＯＲＹ）３６、リードチャネル（ＲＤＣ）３７、モータコントローラ（ＭＯＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ）３８などの回路素子を含む。各回路素子はバス３９で接続される。なお、制御回路基板３０の回路素子は適宜組み合わせることが可能である。例えば、プロセッサ３１、メモリ３２、ホストインターフェース制御部３４、バッファメモリ制御部３５、リードチャネル３７、およびモータコントローラ３８を組み合わせた１つの回路素子として構成可能である。
【００１８】
ホストインターフェース制御部３４は上位装置に接続するホストインターフェースを制御する。バッファメモリ制御部３５はバッファメモリ３６を制御する。バッファメモリ３６は磁気ディスク２１に書込むライトデータあるいは磁気ディスク２１から読出したリードデータを一時的に格納する。リードチャネル３７はライトデータの符号化、およびリードデータの復号化を行う。リードチャネル３７は筐体２０のヘッドＩＣ２５に接続し、ライトデータ、リードデータなどを送受信する。モータコントローラ３８はボイスコイルモータ２４及びスピンドルモータ２２を制御する。
【００１９】
プロセッサ３１（制御部）はメモリ３２に展開された制御プログラムを実行することにより、磁気ディスク装置１０の処理を制御する。メモリ３２は例えばＲＡＭであり、制御プログラム、制御データ、環境条件、ヒータ制御値，条件情報等を格納する。不揮発メモリ３３は例えばＦＲＯＭ等であり、制御プログラム、環境条件、ヒータ制御値、条件情報等を格納する。メモリ３２あるいは不揮発メモリ３３は記憶部として機能する。
【００２０】
ヒータ制御値はヒータ２６３を制御するための制御情報である。具体的には、ヒータ制御値は目標のスペーシングにするためのヒータ２６３への通電量の指示値である。目標のスペーシングにすることにより、読出素子２６２は所定値以上の信号強度で磁気ディスク２１上のデータを検出できる。
【００２１】
次に、プロセッサ３１の機能ブロックおよびメモリ３２に格納する情報について詳細に説明する。
［プロセッサとメモリの詳細構成］
図５は本実施例のプロセッサ３１およびメモリ３２の機能ブロック図である。プロセッサ３１はメモリ３２に展開された制御プログラムを実行することにより、読出素子２６２と磁気ディスク２１との間の距離を制御する制御モジュール４１、読出素子２６２と磁気ディスク２１との間の距離を推定する推定モジュール４２として機能する。具体的には、制御モジュール４１はパラメータテーブル５０の値と筐体２０内の温度とからヘッド２６に設けられたヒータ２６３に通電するヒータ制御値を決定する。ヒータ制御値に応じたヒータ２６３の発熱は読出素子２６２および書込素子２６１付近を磁気ディスク２１の方向に目標のスペーシングになるように突出させる。推定モジュール４２は磁気ディスク装置１０がパラメータテーブル５０に未設定の環境情報を検出したときに、スペーシングを制御するためのヒータ制御値情報を取得する制御シーケンスを実行する。メモリ３２はパラメータテーブル５０および条件情報６０を格納する。
［パラメータテーブル］
図６はパラメータテーブル５０の説明図である。パラメータテーブル５０は環境に関連付けられたヒータ制御値が格納される。パラメータテーブル５０はヘッドＩＤ５１、トラックＩＤ５２、低温５３、常温５４、高温５５、および極高温５６の列を有する。ヒータ制御値はヘッドＩＤ５１、トラックＩＤ５２、低温５３、常温５４、高温５５、および極高温５６とから定まる項目毎に格納される。ヒータ制御値は「Ｐ０１」、「Ｐ０２」等である。
【００２２】
ヘッドＩＤ５１は磁気ディスク装置１０が複数のヘッドを有する場合に、それぞれのヘッドを特定するための識別情報である。トラックＩＤ５２は予め定められた測定対象の磁気ディスク２１上のトラックである。本実施例では、磁気ディスク２１上の３本のトラックを測定する。３本のトラックはそれぞれ、磁気ディスク２１の半径方向でヘッド２６が追従可能な最も内側のトラック、磁気ディスク２１上の半径方向の中央に位置するトラック、磁気ディスク２１の半径方向でヘッドが追従可能な最も外側のトラックである。パラメータテーブル５０のトラックＩＤ「Ｉ」は磁気ディスク２１の半径方向でヘッド２６が追従可能な最も内側のトラックを示す。トラックＩＤ「Ｃ」は磁気ディスク２１上の半径方向の中央に位置するトラックを示す。トラックＩＤ「Ｏ」は磁気ディスク２１の半径方向でヘッドが追従可能な最も外側のトラックを示す。本実施例では、３本のトラックでパラメータを取得するが、パラメータテーブル５０に格納する測定対象のトラック数は適宜変更可能である。
【００２３】
パラメータテーブル５０の低温５３、常温５４、高温５５、および極高温５６は、それぞれ摂氏０度、摂氏２５度、摂氏５５度、および摂氏７５度と定義する。各温度は環境センサ２７が検出する筐体２０内の温度である。低温５３から高温５５までの温度の範囲は例えば磁気ディスク装置１０の動作を保証する範囲である。本実施例の低温５３から高温５５までは定められた範囲内の環境である。極高温５６は低温５３から高温５５までの温度の範囲の外にある。本実施例の極高温５６は定められた範囲外の環境である。
【００２４】
定められた範囲内の環境である低温５３、常温５４、高温５５のヒータ制御値は磁気ディスク装置１０の製造時に決定される。磁気ディスク装置１０は製造時の装置試験工程などにおいて、低温、常温および高温の環境に投入される。
【００２５】
推定モジュール４２は後述する環境の範囲外でデータ制御値を測定する以外にも環境センサ２７が検出した筐体２０内の温度が低温５３、常温５４、高温５５になると、各温度でのヒータ制御値を補間計算する処理を実行することも可能である。磁気ディスク装置１０はヘッドＩＤ５１、トラックＩＤ５２、低温、常温および高温の環境毎に決定したヒータの制御値をパラメータテーブル５０に格納する。なお、パラメータテーブル５０は低温５３よりも更に低い状態（極低温）になった場合のヒータ制御値を含むこと、あるいは、低温、常温、高温よりも細かい刻みの温度でヒータ制御値を格納することも可能である。例えばパラメータテーブル５０はヒータ２６３の検出精度毎にヒータ制御値を格納することも可能であるし、スペーシングのばらつきの大きい傾向がある温度帯について細かい刻みとすることも可能である。
【００２６】
極高温５６の環境は設計上装置の動作保証の環境の範囲外であるため測定は行われない。したがって、極高温５６の環境下でのヒータに流す電流値は不明である。このため、パラメータテーブル５０は極高温５６のヒータ制御値を有さない。なお、極高温５６の環境下でのヒータに流す電流値はシミュレーションで求めた計算値あるいは磁気ディスク装置のサンプルを測定することで決定した代表値などを格納しても良い。例えば、製造者は予めサンプルの磁気ディスク装置から極高温でのヒータ制御値を測定する。製造者はサンプルの磁気ディスク装置から測定した極高温のヒータ制御値を標準のヒータ制御値として、全ての磁気ディスク装置のヒータ制御値として設定する。しかし、ヘッドの個体差による読出素子および書込素子と記憶媒体との間の距離のばらつきは温度の上昇に伴い増加する。したがい、シミュレーションから求めた計算値あるいはサンプルの測定から求めた代表値をヒータに流す電流値の場合、読出素子と記憶媒体とは目標の距離にならない場合がある。
【００２７】
プロセッサ３１は筐体２０の環境が定められた環境の範囲の中の場合、読出素子２６２が所定値以上の信号強度でデータを検出できるようにパラメータテーブル５０によって距離可変素子２６３を制御する。プロセッサ３１は環境センサ２７の検出結果が定められた環境の範囲外である場合、ヒータ２６３により読出素子２６２の位置を制御し定められた範囲外の環境で読出素子２６２が検出する信号強度を測定する。そしてプロセッサ３１は測定した信号強度の結果に基づき定められた範囲外の環境でヒータ２６３を制御する。図５の説明に戻る。
［条件情報］
メモリ３２は条件情報６０を格納する。条件情報６０は温度閾値情報６１、設定完了情報６２、範囲情報６３を含む。
【００２８】
温度閾値情報６１は環境センサ２７の検出結果がヒータ２６３（距離可変素子）に供給する制御量を測定によって決定していない範囲の環境か否かを判別するための情報である。本実施例では、温度閾値情報６１は磁気ディスク装置１０が所定の環境になったか否かを判別するため閾値情報である。所定の環境は、例えば、筐体２０内の温度が極高温５６の状態である。極高温が摂氏７５度であるとき、プロセッサ３１が環境センサ２７から摂氏７５度以上の温度情報を取得すると、プロセッサ３１は取得した温度情報が温度閾値情報６１を超えたと判別する。なお、温度が大きくずれるのを防ぐために測定可能な温度の範囲を予め定めておき、環境センサ２７から検出した温度情報が温度の範囲内であるときに測定を行うことにしてもよい。例えば、極高温が摂氏７５度である場合、測定可能な温度の範囲は摂氏７３度から摂氏７７度までと定めておくことも可能である。この場合、温度閾値情報６１は摂氏７３度から摂氏７７度までの範囲を示す情報になる。
【００２９】
設定完了情報６２はパラメータテーブル５０の各ヒータ制御値が設定済か未設定かを各項目毎に示す情報である。例えば、パラメータテーブル５０の極高温５６の列の各ヒータ制御値は製造時にサンプルの磁気ディスク装置で求めた値が格納される。サンプルの磁気ディスク装置で求めたヒータ制御値は正確な値であるとは限らない。そこで、極高温５６の列の各項目のヒータ制御値に対応する設定完了情報６２には、未設定であることを示す情報が登録される。
【００３０】
本実施例の設定完了情報６２はパラメータテーブル５０の列毎に設ける。複数のトラックおよびヘッド毎に距離を測定する内に、筐体２０内の温度が下がり、測定可能な温度の範囲外になる場合がある。このときに、設定完了情報がヒータ制御値毎に設けられた場合、プロセッサ３１は次回に筐体２０内の温度が測定可能な温度の範囲になったときに、前回の続きの項目から距離の測定を行うことが可能になる。なお、設定完了情報６２はパラメータテーブル５０のヒータ制御値毎に設けても良い。
【００３１】
範囲情報６３は他の環境情報が通常の状態か否かを判別するための情報である。磁気ディスク装置１０は温度情報、気圧情報等の複数の環境情報を取得する場合がある。例えば、通常よりも低い気圧で動作している場合、プロセッサ３１が推定したヒータ制御値は筐体２０内の温度が温度閾値情報６１以上であっても適切な値ではない場合がある。磁気ディスク装置１０が温度以外の環境も通常の環境ではない状態で動作している場合、温度以外の環境によって、スペーシングが変動している可能性があるためである。例えば、気圧が低くなるとスペーシングは小さくなる。従い、極高温の環境下であっても、スペーシングは気圧が低い状態と気圧が通常の状態とで異なる。よって、本実施例ではヒータ制御値が正確に得られる環境の場合にのみ、プロセッサ３１はヒータ制御値の取得処理を実行する。プロセッサ３１は、例えば、他の環境情報が通常の範囲である場合にヒータ制御値を決定する。磁気ディスク装置１０が温度センサと気圧センサとを有する場合、プロセッサ３１は温度センサから温度を取得し、気圧センサから気圧情報を取得する。プロセッサ３１は取得した温度のヒータ制御値を決定する。プロセッサ３１は筐体２０内の気圧が予め定めた通常の気圧の状態とみなす範囲内であるか否かを範囲情報６３により判別する。通常の気圧の状態の範囲内であると判断した場合、プロセッサ３１は距離の測定の結果から得られるヒータ制御値でパラメータテーブル５０の対象の項目の情報を更新する。
【００３２】
目標スペーシング（目標距離）６４は磁気ディスク２１から読み出した信号のエラーレートが低く記憶媒体との接触可能性が低いと推定できる振幅で読出素子２６２が磁気ディスク２１の信号を読み出すことが可能なスペーシングであり、磁気ディスク装置の設計時に予め決定した値である。目標スペーシングはメモリ３２、不揮発性メモリ３３などに予め格納されているものとする。
［サーボフレーム（プリアンブル）］
以下、ヒータ制御値の決定処理について説明する。まず、ヒータ制御値の決定処理の対象を説明する。プロセッサ３１は例えばサーボフレームを検出する毎にヒータ制御値の決定処理を実行する。本実施例のスペーシングの測定は複数のサーボを使用する。図７は磁気ディスク２１のトラックのデータの一部の説明図である。図７では説明を簡単にするため直線でトラック８０を示す。磁気ディスク２１には円周方向の所定の間隔毎にサーボ領域（ＳＥＲＶＯ  ＡＲＥＡ）８１が設けられている。サーボ領域８１の間にデータが格納されるデータ領域（ＤＡＴＡ  ＡＲＥＡ）８２がある。
【００３３】
サーボ領域８１は図７の下側に拡大して示すようにプリアンブル領域８３、トラック番号領域８４、サーボ情報領域８５で構成される。
【００３４】
プリアンブル領域８３はユーザデータの基本周波数より低い所定周波数の繰り返しパターンが記憶される。本実施形態ではプリアンブル領域８３を読み出したときの読出信号の振幅を測定する。プリアンブル領域８３を利用することでスペーシングの測定のための特別なトラックを設ける必要がなくなり、磁気ディスク２１のフォーマット効率は影響を受けない。
［ヒータ制御値の決定処理］
図８および図９はヒータ制御値の決定処理のフローチャートである。プロセッサ３１はスペーシングの測定処理を開始する前にスペーシングの測定が可能か否かを判定する。ヒータ制御値の決定のための測定は、その環境において読出素子２６２が磁気ディスク２１に記憶されたデータを読み出すために最適なヒータ２６３に供給する制御量を決定するために実行する。
【００３５】
プロセッサ３１は筐体２０内の温度情報を環境センサ２７から取得する（Ｓ０１）。プロセッサ３１は取得した温度情報が温度閾値情報６１を超えたか否かを判別する（Ｓ０２）。
【００３６】
温度情報が温度閾値情報６１を超える場合（Ｓ０２：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は上位装置からの読出命令あるいは書込命令に応じた読書処理を実行中か否かを判定する（Ｓ０３）。上位装置からの読出命令あるいは書込命令に応じた処理を実行していない場合（Ｓ０３：Ｎｏ）、プロセッサ３１はスペーシングの測定を実行中の状態か否かを判別する（Ｓ０４）。
【００３７】
本実施例では、プロセッサ３１は読出処理あるいは書込処理が完了するまでタッチダウン測定の実行を待つ。しかし、スペーシングが目標からずれている場合、磁気ディスク装置１０は読出処理あるいは書込処理を失敗し易い。そこで、磁気ディスク装置１０が読出処理あるいは書込処理を失敗するときは、読出処理あるいは書込処理よりも優先してスペーシングの測定を行うことも可能である。
【００３８】
プロセッサ３１はスペーシングの測定に複数のプリアンブル領域８３を使用する。例えば、プロセッサ３１はスペーシングの測定を実行中か否かを判別する状態情報をメモリ３２に格納する。プロセッサ３１は状態情報の値によってスペーシングを実行中か否かを判別する。なお、スペーシングの測定を実行中の場合、プロセッサ３１はスペーシングの測定に必要なデータをメモリ３２の記憶領域に格納する。
【００３９】
スペーシングの測定を実行中の場合（Ｓ０４：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１は継続してスペーシングの測定を実施する（図１０のＳ２１）。スペーシングの測定を実行していない状態の場合（Ｓ０４：Ｎｏ）、プロセッサ３１はヒータ制御値の取得が必要か否かを判定する（Ｓ０５）。例えば、パラメータテーブル５０の全てのデータが測定済の場合、新たにヒータ制御値を取得する必要はない。プロセッサ３１は設定完了情報６２から新たにヒータ制御値を取得する必要の有無を判定する。
【００４０】
ヒータ制御値の新たな取得が必要ない場合（Ｓ０５：Ｎｏ）、プロセッサ３１はヒータ制御値を決定する処理を終了する。なお、プロセッサ３１は、パラメータテーブル５０にヒータ制御値を一旦登録すると、以降ヒータ制御値を更新しないようにすることも可能である。この場合、磁気ディスク装置１０はヒータ制御値の決定処理をプロセッサ３１に実行させる制御プログラムをメモリ３２に展開しないことも可能である。例えば、パラメータテーブル５０のデータが全て揃ったことを示す情報をメモリ３２に格納し、プロセッサ３１は情報に応じて制御プログラムをメモリ３２に展開するか否かを判別する。この結果、メモリ３２の記憶領域を有効に使用することが可能になる。
【００４１】
ヒータ制御値の取得が必要である場合（Ｓ０５：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１はヒータ制御値を決定する対象のヘッド、トラックを決定する（Ｓ０６）。プロセッサ３１は設定完了情報６２が「未設定」である項目を特定し、特定した項目に対応するヘッドＩＤ５１、トラックＩＤ５２を特定する。
【００４２】
プロセッサ３１は特定したヘッド、トラックのデータ領域に利用者のデータが格納されているか否かを判別する（Ｓ０７）。スペーシングの測定対象のトラックにデータが書き込まれている場合（Ｓ０７：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１はスペーシング測定の前に利用者のデータを他のデータ記憶領域にコピーする（Ｓ０８）。他のデータ記憶領域のコピー先は磁気ディスク２１上の他の領域でも良いし、メモリ３２の空領域でも良い。磁気ディスク装置１０の製造時、利用者のデータは磁気ディスク２１に記憶されていないため、タッチダウンによって利用者のデータが失われることはない。しかし、本実施例のタッチダウン測定は利用者のデータが記憶された磁気ディスク２１に対して実行する場合もある。この場合、測定対象トラックに利用者のデータが記憶されていると、ヘッド２６が磁気ディスク２１に接触（タッチダウン）することによって利用者のデータが読めなくなる可能性もある。そこで、プロセッサ３１はタッチダウンを行う前に、タッチダウンを行わない領域に利用者のデータを退避させる。利用者のデータをコピーした後、プロセッサ３１はスペーシングの測定を実行する。
【００４３】
一方、温度情報が温度閾値情報６１を超えない場合（Ｓ０２：Ｎｏ）あるいは上位装置からの読出命令あるいは書込命令に応じた処理を実行中である場合（Ｓ０３：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１はスペーシングの測定を実行中か否かを判別する（図９のＳ１１）。
【００４４】
プロセッサ３１はスペーシングの測定を実行中の場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、測定の対象のトラックのデータを他のデータ記憶領域に退避させたか否かを判定する（Ｓ１２）。プロセッサ３１は対象のトラックのデータを退避させていた場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、元のトラックにデータをコピーする（Ｓ１３）。一方、スペーシングの測定中ではなく（Ｓ１１：Ｎｏ）、あるいは対象のトラックのデータを退避させていない場合（Ｓ１２：Ｎｏ）、あるいは元のトラックにデータをコピーすると（Ｓ１３）、プロセッサ３１は処理を終了する。
［スペーシングの測定処理］
次に、プロセッサ３１が実行するスペーシングの推定からヒータ制御値を決定するまでの処理を説明する。図１０および図１１はスペーシングの推定処理およびヒータ制御値の決定処理のフローチャートである。プロセッサ３１は読出素子２６２の検出する信号強度によりスペーシングを測定する。
【００４５】
プロセッサ３１は図８のＳ０６で決定したヘッド、トラックのスペーシングおよびヒータ突出感度を推定し、目標のスペーシングにするためのヒータ制御値を決定する。プロセッサ３１は例えばタッチダウン測定によってスペーシングを測定する。ヒータ２６３への通電による読出素子２６２の磁気ディスク２１方向への突出に伴い、読出素子２６２と磁気ディスク２１のスペーシングは小さくなる。スペーシングが小さくなると、読出素子２６２から得られた読出信号の振幅は増加する。プロセッサ３１は読出素子２６２が読み出した信号の振幅の変化とヒータへの通電量の変化とを測定する。プロセッサ３１はウォレス（Ｗａｌｌａｃｅ）の空間損失式を用いて信号の振幅の変化からスペーシングを推定する。
【００４６】
以下、フローチャートの各ステップを説明する。プロセッサ３１は磁気ディスク２１上の測定対象のヘッドで測定対象のトラックを追従制御する（Ｓ２１）。プロセッサ３１はヒータ２６３に対して非通電状態即ち非加熱状態での読出信号の振幅を取得する（Ｓ２２）。次に、プロセッサ３１は所定値だけ増加させた電流値をヒータ２６３に供給する（Ｓ２３）。プロセッサ３１は所定の時間の経過を待つことによりヒータ電力の増加に伴う突出の安定を待つ（Ｓ２３）。突出が安定するまでの時間は予め定めておく。
【００４７】
プロセッサ３１は読出信号の振幅を取得する（Ｓ２４）。プロセッサ３１は今回取得した振幅と前回取得した振幅との差分から読出信号の振幅の変化量を計算する。プロセッサ３１は振幅の変化量が所定の閾値以下か否か判定する（Ｓ２５）。閾値の値は予め定めた値を用いる。振幅の変化量が閾値より大きい場合（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１はヒータ電力を更に所定値だけ増加し、上記のＳ２２からの処理を繰り返し実行する。処理の繰返しにより、ヘッド２６に設けられたヒータ２６３に供給する電流量は段階的に増加する。
【００４８】
図１２はヒータに供給する電流値と読み出し信号の振幅との関係を示す図である。横軸はヒータ２６３に供給する電流値であり、縦軸は読出素子２６２が検出する信号の振幅である。ヒータ２６３に供給する電流値の段階的な増加に伴って、読出素子２６２は磁気ディスク２１方向へ突出する。この結果スペーシングは小さくなる。スペーシングが小さくなると読出素子２６２が読み出すプリアンブルの振幅は大きくなる。突出した読出素子２６２は最終的に磁気ディスク２１に接触（タッチダウン）する。読出素子２６２が磁気ディスク２１に接触すると、それ以上突出できないため読み出し信号の振幅の変化量は小さくなる。プロセッサ３１は読出素子２６２と磁気ディスクとの接触を読み出し信号の振幅の変化量の変化により判定する。
【００４９】
振幅の変化量が閾値以下である場合（Ｓ２５：Ｎｏ）、プロセッサ３１はヒータ２６３への通電を停止する（Ｓ２６）。プロセッサ３１は読出し信号の振幅の変化量から、ウォレスの空間損失式を用いてヒータ２６３に電流を供給しないときのスペーシングを推定する（Ｓ２７）。プロセッサ３１はヒータ２６３に電流を供給しないときのスペーシングと接触時のヒータ２６３に通電した電流値とからヒータ突出感度を算出する（Ｓ２８）。ヒータ突出感度はヒータ２６３に供給する単位電流あたりのスペーシングの変化量を示す値である。
【００５０】
プロセッサ３１はヒータ２６３に通電しないときのスペーシングと目標スペーシング６４との差（スペーシング誤差）を算出する（Ｓ２９）。
【００５１】
プロセッサ３１はヒータ突出感度とヒータ２６３に通電していないときのスペーシングとから、目標スペーシング６４にするためのヒータ２６３への通電量（ヒータ制御値）を決定する。（Ｓ３０）。例えば、ウォレスの式から算出したヒータに通電しないときのスペーシングが５．０ｎｍであり、目標スペーシングが４．５ｎｍであるとき、ヒータ制御値は０．５ｎｍだけ読出素子２６２を突出させる電流値になる。プロセッサ３１はパラメータテーブル５０の対応する項目のヒータ制御値を更新する。プロセッサ３１はＳ３０で決定したヒータ制御値をヘッドＩＣ２５に出力する。図１３は更新されたパラメータテーブル５０の説明図である。プロセッサ３１は定められた範囲外の環境で測定した信号強度の結果に基づきメモリ３２のヒータ制御値の項目に該定められた範囲外の環境でヒータ２６３を制御するヒータ制御値を加える。具体的には、プロセッサ３１はヘッドＩＤ５１毎およびトラックＩＤ５２毎に測定結果に基づき決定したヒータ制御値でパラメータテーブル５０の極高温５６の列の項目の値を更新する。
【００５２】
磁気ディスク装置１０は筐体２０内の複数の環境を検出可能な場合がある。プロセッサ３１は環境センサ２７の温度センサから温度情報を受信し、環境センサ２７の気圧センサから気圧情報を受信する。スペーシングは例えば気圧の変化など、温度の変化以外の環境の要因で変化する。例えば、極高温であっても、通常の気圧の環境と気圧が低い環境とではスペーシングは異なる。したがって、極高温であっても、筐体２０内の温度以外の環境の状態によっては、ヒータ制御値が正しい値になっていない場合がある。そこで、プロセッサ３１は、複数の環境情報が予め定めた範囲内である場合のみ、決定したヒータ制御値でパラメータテーブル５０を更新する。
【００５３】
プロセッサ３１は決定したヒータ制御値をパラメータテーブル５０に格納可能か否かを判定する（Ｓ３１）。パラメータテーブル５０にヒータ制御値を格納できる場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１はパラメータテーブル５０の対象の項目に決定した設定完了情報６２を設定が完了したことを示す値に変更する（Ｓ３２）。プロセッサ３１は一つの種類の環境（例えば温度）に対する環境センサ２７の検出結果が定められた環境の範囲外である場合でかつ他の種類の環境（例えば気圧）に対する検出結果が定められた環境の範囲の中である場合に、スペーシング測定に基づき決定したヒータ２６３のヒータ制御値をメモリ３２に格納する。
【００５４】
プロセッサ３１はＳ０８でスペーシングの測定の前に測定対象のトラックのデータを他のデータ記憶領域にコピーしたか否かを判別する（Ｓ３３）。Ｓ０７でスペーシング測定の前に測定対象のトラックのデータを他のデータ記憶領域にコピーした場合（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、プロセッサ３１はコピーしたデータを測定対象のトラックにコピーする（Ｓ３４）。
［データの書込処理及び読出処理］
次に、磁気ディスク装置１０の磁気ディスク２１に対するデータの読出処理を説明する。図１４はデータの読出処理時のフローチャートである。
【００５５】
ホストインターフェース制御部３４は上位装置からリードコマンドを受信する（Ｓ４１）。ホストインターフェース制御部３４はプロセッサ３１にリードコマンドを送信する。プロセッサ３１はホストインターフェース制御部３４から受信したリードコマンドを解読する。プロセッサ３１はモータコントローラ３８を介してボイスコイルモータ２４を制御し、磁気ディスク２１のリードデータを読み出す対象のトラックにヘッド２６を追従させる（Ｓ４２）。制御モジュール４１は環境センサ２７から筐体２０内の環境情報を取得する（Ｓ４３）。制御モジュール４１は取得した環境情報からヒータ２６３に供給するヒータ制御値を決定する。制御モジュール４１は現在のリードコマンドの対象のヘッド、トラックに関連するヒータ制御値をパラメータテーブル５０から読み出す（Ｓ４４）。図１５は、温度とスペーシングとの関係を示す図である。スペーシングの変化率は図１５のヘッド２６０１およびヘッド２６０２のように、ヘッド毎にばらつく。横軸は温度であり、縦軸はスペーシングである。温度の上昇に伴い、スペーシングは減少する。本実施例のプロセッサ３１は低温（摂氏０度）、常温（摂氏２５度）、高温（摂氏５５度）、極高温（摂氏７５度）の間で線形に値が変動するものとして線形補間する。筐体２０内の温度がパラメータテーブル５０の温度と同じ場合、プロセッサ３１はパラメータテーブル５０の値をそのまま使用する。プロセッサ３１は、筐体２０内の温度が低温と常温との間であるのか、常温と高温との間であるのか、高温と極高温との間であるのかを判別する。例えば、筐体２０内の温度が３０℃の場合、プロセッサ３１はパラメータテーブル５０の常温２５℃のヒータ制御値と高温５５度のヒータ制御値とを読み出す。
【００５６】
プロセッサ３１は筐体２０内の温度に対応するヒータ制御値を算出する（Ｓ４５）。例えば、プロセッサ３１はＳ４４で読み出したパラメータテーブルの常温２５℃のヒータ制御値と高温５５度のヒータ制御値とを線形補間して、３０度でのヒータ制御値を推定する。
【００５７】
同時に、プロセッサ３１は読出の対象のトラックのヒータ制御値を算出する。ヒータ制御対象のトラックがパラメータテーブル５０のトラックと同じ場合、プロセッサ３１はパラメータテーブル５０の値をそのまま使用する。プロセッサ３１は、ヒータ制御対象のトラックが磁気ディスク２１の半径方向でヘッド２６が追従可能な最も内側のトラックと磁気ディスク２１上の半径方向の中央に位置するトラックとの間であるのか、磁気ディスク２１上の半径方向の中央に位置するトラックと磁気ディスク２１の半径方向でヘッドが追従可能な最も外側のトラックとの間にあるのかを判別する。プロセッサ３１はパラメータテーブル５０のトラックのヒータ制御値を線形補間することにより、読出対象のトラック位置に対応するヒータ制御値を決定する。
【００５８】
以上の処理により、プロセッサ３１は筐体２０内の温度およびリード処理の対象のトラック位置でのヒータ制御値を算出することができる。
【００５９】
プロセッサ３１は推定したヒータ制御値をヘッドＩＣ２５に送信する（Ｓ４６）。ヘッドＩＣ２５はヒータ制御値をアナログ信号に変換してヘッド２６のヒータ２６３に電力を供給する。ヒータ２６３が発熱し、ヘッド２６の読出素子２６２は磁気ディスク２１方向に突出する。この結果、プロセッサ３１は目標のスペーシングに制御する。ヘッド２６の読出素子２６２は磁気ディスク２１からデータを読み出す（Ｓ４７）。ヘッド２６はヘッドＩＣ２５にリードデータを送信する。ヘッドＩＣ２５はリードチャネル３７にリードデータを送信する。リードチャネル３７はリードデータを復号する。ホストインターフェース制御部３４はリードデータを上位装置に送信する。
【００６０】
プロセッサ３１は読出処理時と書込処理時とでヘッドＩＣ２５に送信するヒータ制御値を変更することも可能である。書込素子２６１は書込時に書込素子２６１自身を流れる電流により発熱する。書込素子２６１の発熱はヘッド２６の書込素子２６１および読出素子２６２を磁気ディスク２１方向に突出させる。したがって、プロセッサ３１は読出処理時のヒータ２６３の温度よりも書込処理時のヒータ２６３の温度が低くなるようにヒータ制御値を調整し、ヘッドＩＣ２５に調整したヒータ制御値を送信する。読出処理時と書込処理時との間でヒータ制御値を調整する値は、たとえば、予めシミュレーション等で求めた値を用いる。
【００６１】
以上により、当初の想定外の温度環境下で動作する場合でも、プロセッサ３１は目標のスペーシングにさせるヒータ制御値を決定することができる。本実施例を適用することにより、磁気ディスク装置のデータの読取処理および書込処理の失敗が少なくなる。
［気圧センサ］
以上、温度を環境情報とした場合について説明した。スペーシングは気圧の変化によっても変動する。磁気ディスク装置は気圧の低い高地でも動作する必要がある。図１６は気圧とスペーシングとの関係を示す図である。横軸は気圧であり、縦軸はスペーシングである。スペーシングは気圧の低下に伴いほぼ直線的に減少する。スペーシングの変化率は、図１６のヘッド２６０１およびヘッド２６０２のように、ヘッド毎にばらつく。したがい、ヘッドおよびトラック毎にヒータ制御値を決定する必要がある。
【００６２】
図１７は気圧を考慮したパラメータテーブル７０の説明図である。パラメータテーブル７０は、ヘッドＩＤ７１、トラックＩＤ７２、海抜０ｍに相当する第一気圧７３、海抜１５００ｍに相当する第二気圧７４、海抜３０００ｍに相当する第三気圧７５、および海抜４０００ｍに相当する第四気圧７６の列を有する。ヒータ制御値はヘッドＩＤ７１、トラックＩＤ７２、第一気圧７３、第二気圧７４、第三気圧７５、および第四気圧７６の項目毎に格納される。例えば、製造時は第一気圧７３についてのみ測定し、筐体２０内の気圧が第二気圧７４、第三気圧７５、あるいは第四気圧７６になると、プロセッサ３１はヒータ制御値を決定する測定を実行する。気圧毎のヒータ制御値の測定手順は、上述の温度に関するヒータ制御値の測定手順を気圧に置き換えれば可能であるため説明を省略する。
【００６３】
なお、気圧の変化に関するスペーシングの変化は直線状であるため、プロセッサ３１は、第一気圧７３と第二気圧７４とがあれば、第三気圧７５および第四気圧７６でのスペーシングを推定することも可能である。
【００６４】
本実施例を適用した磁気ディスク装置１０は工場で一律に行うには時間を要する特殊な環境下での測定工程を省くことができる。このため、磁気ディスク装置１０の製造に要する時間が短くなる。本実施例では記憶媒体が装置内部に固定的に搭載される磁気ディスク装置で説明した。記憶媒体の構成をリムーバブルの記憶媒体とし、リムーバブルの記憶媒体を記憶装置に装填して記憶媒体を駆動するような記憶装置にも適用可能である。
【００６５】
本実施例では、スペーシング制御を行う手段としてヒータを使用した。しかし、読出素子２６２と磁気ディスク２１との間の距離を変えることができる他の方式を使用してもよい。例えば、通電することによって変形する特性を有する素子を使用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】一つの実施の形態の磁気ディスク装置の概略図である。
【図２】本実施形態の磁気ディスク２１の半径方向で見たヘッド２６の構造図である。
【図３】図２のヘッド２６の読出素子２６２、書込素子２６１およびヒータ２６３付近の拡大図である。
【図４】図３でヒータ２６３が膨張したときのヘッド２６の読出素子２６２、書込素子２６１およびヒータ２６３付近の拡大図である。
【図５】本実施例のプロセッサ３１およびメモリ３２の機能ブロック図である。
【図６】パラメータテーブル５０の説明図である。
【図７】磁気ディスク２１のトラックのデータの一部の説明図である。
【図８】ヒータ制御値の決定処理のフローチャートである。
【図９】ヒータ制御値の決定処理のフローチャートである。
【図１０】スペーシングの推定処理およびヒータ制御値の決定処理のフローチャートである。
【図１１】スペーシングの推定処理およびヒータ制御値の決定処理のフローチャートである。
【図１２】ヒータに供給する電流値と読み出し信号の振幅との関係を示す図である。
【図１３】更新されたパラメータテーブル５０の説明図である。
【図１４】データの読出処理時のフローチャートである。
【図１５】温度とスペーシングとの関係を示す図である。
【図１６】気圧とスペーシングとの関係を示す図である。
【図１７】気圧を考慮したパラメータテーブル７０の説明図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  磁気ディスク装置
２０  筐体
２１  磁気ディスク
２２  スピンドルモータ
２３  アーム
２４  ボイスコイルモータ
２５  ヘッドＩＣ
２６  ヘッド
２７  環境センサ
３０  制御回路基板
３１  プロセッサ
３２  メモリ
３３  不揮発メモリ
３４  ホストインターフェース制御部
３６  バッファメモリ
３５  バッファ制御部
３７  リードチャネル
３８  モータコントローラ
３９  バス
２６１  書込素子
２６２  読出素子
２６３  ヒータ
【図１】
2010123215.tif 000003
【図２】
2010123215.tif 000004
【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１３】
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【図１４】
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【図１７】
2010123215.tif 000016
【図１２】
2010123215.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
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