(57)【要約】【課題】本発明は、ディスク駆動装置における高度センサーシステム及び浮上量の調節方法を提供する。【解決手段】本発明の実施例によると、ディスク駆動装置において、隣接するディスクエッジの一側に圧電タイプ（PZT-type）の圧力センサーと／或いは高度センサーを一個設置する。ディスクの回転時、該ディスクから生じられた気流により前記センサーの圧電素子が変形される。それで、該圧電素子はそれの変形を原因に電圧を発生する。これにより、高度変化（例えば、高い高度で前記ディスク駆動装置内の空気が希薄になり、空気抵抗も減少する）の補償可能な較正動作が発生される。これと共に、前記センサーの圧電素子の出力感度も前記高度の変化によって変えられる。前記圧電素子によって前記高度を検出した後、該高度信号に基づいて、サーボモーターは読書きヘッドの動態浮上量を算出と／或いは調節する。【選択図】 図２ａ
2008217973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムの部品により生じた気流抵抗を検出するための高度センサーであって、
前記気流抵抗に応じて移動可能なビームと、
該ビームの表面に形成されて、該ビームの運動によって電圧を発生する少なくとも一つの圧電層と、
該少なくとも一つの圧電層に接続できて、
前記電圧の輸出に適用される少なくとも一つの接続パッドとを含み、
その中で、前記気流抵抗が高度に関連する、ことを特徴とする高度センサー。
【請求項２】
前記高度センサーは、一つの電気接続層と、該電気接続層の周りに位置する二つの圧電層を更に含み、該電気接続層が前記少なくとも一つの接続パッドと接続する、ことを特徴とする請求項１記載の高度センサー。
【請求項３】
前記ビームは、セラミック材と／或いは金属材料から形成される基底層を含む、ことを特徴とする請求項１記載の高度センサー。
【請求項４】
前記高度センサーは、
一つのフレームと二つのサポートビームを有するトップカバーと、
フレームを有するベースとを更に含み、
その中で、前記ビームが該ベース上に設置されることと／或いは該ベースに連結される、ことを特徴とする請求項１記載の高度センサー。
【請求項５】
磁気ディスク駆動装置に用いられる高度センサーであって、
気流抵抗に応じて移動可能なビームと、
該ビームの表面に形成されて、該ビームの運動によって電圧を発生する少なくとも一つの圧電層と、
該少なくとも一つの圧電層に接続できて、前記電圧の輸出に適用される少なくとも一つの接続パッドとを含む、ことを特徴とする高度センサー。
【請求項６】
前記高度センサーは、一つの電気接続層と該電気接続層の周りに位置する二つの圧電層を更に含み、該電気接続層が前記少なくとも一つの接続パッドと接続する、ことを特徴とする請求項５記載の高度センサー。
【請求項７】
前記ビームは、セラミック材と／或いは金属材料から形成される基底層を含む、ことを特徴とする請求項５記載の高度センサー。
【請求項８】
前記高度センサーは、
一つのフレームと二つのサポートビームを有するトップカバーと、
フレームを有するベースとを更に含み、
その中で、前記ビームが該ベース上に設置されることと／或いは該ベースに連結される、ことを特徴とする請求項５記載の高度センサー。
【請求項９】
前記高度センサーは一つのプロセッサを更に含み、該プロセッサを用いて既定の高度で磁気ディスク上に位置するヘッドの浮上量及び磁気ディスク上のヘッドの動態浮上量を測定し、該浮上量及び動態浮上量の差によって調節量を確認する、ことを特徴とする請求項５記載の高度センサー。
【請求項１０】
読書きヘッドを有するヘッドジンバルアセンブリと、
該ヘッドジンバルアセンブリを接続する駆動アームと、
回転時気流が発生できる磁気ディスクと、
該磁気ディスクを回転させるスピンドルモーターと、
ヘッドの浮上量を調節するための高度センサーとを備え、
その中で、該高度センサーが、気流抵抗に応じて移動可能なビームと、
該ビームの表面に形成されて、該ビームの運動によって電圧を発生する少なくとも一つの圧電層と、
該少なくとも一つの圧電層に接続できて、前記電圧の輸出に適用される少なくとも一つの接続パッドとを含む、ことを特徴とするディスクドライブ。
【請求項１１】
前記ディスクドライブは一つのプロセッサを更に含み、該プロセッサを用いて既定の高度で磁気ディスク上に位置するヘッドの浮上量及び磁気ディスク上のヘッドの動態浮上量を測定し、該浮上量及び動態浮上量の差によって調節量を確認する、ことを特徴とする請求項１０記載のディスクドライブ。
【請求項１２】
前記ディスクドライブは、前記高度センサーと前記プロセッサを接続するための可撓ケーブルを更に含む、ことを特徴とする請求項１１記載のディスクドライブ。
【請求項１３】
前記ディスクドライブは、前記調節量によって前記ヘッドの動態浮上量を調節するサーボモーターを更に含む、ことを特徴とする請求項１１記載のディスクドライブ。
【請求項１４】
前記プロセッサは、式ｙ＝-０．６９７ｘ+６２．８２９に基づいて高度を算出する[式中、ｙはミリボルトを単位にするセンサー出力を表し、ｘは千フィートを単位にする高度を表すことを特徴とする請求項１１記載のディスクドライブ。
【請求項１５】
前記高度センサーは、前記磁気ディスク置及び前記ディスクドライブに隣接する側方に位置する、ことを特徴とする請求項１０記載のディスクドライブ。
【請求項１６】
前記高度センサーは、前記ヘッドジンバルアセンブリの頂端に位置する、ことを特徴とする請求項１０記載のディスクドライブ。
【請求項１７】
前記高度センサーは、前記ヘッドジンバルアセンブリの一側に位置する、ことを特徴とする請求項１０記載のディスクドライブ。
【請求項１８】
磁気ディスクの回転によって一つの信号を発生するステップと、前記読書きヘッドの高度の少なくとも一部に基づいて、該信号を前記動態浮上量に関連付ける、ことを特徴とする磁気ディスクの上方を浮上する読書きヘッドの動態浮上量を調節するための方法。
【請求項１９】
前記信号と前記浮上量は高速フーリエ変換を利用することで相互関連する、ことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記方法は、式ｙ＝-０．６９７ｘ+６２．８２９に基づいて高度を推定する[式中、ｙはミリボルトを単位にするセンサー出力を表し、ｘは千フィートを単位にする高度を表すことを特徴とする請求項１８記載のディスクドライブ。
【請求項２１】
前記方法は、前記高度の少なくとも一部に基づいて前記動態浮上量を変更するステップを更に含む、ことを特徴とする請求項１８に記載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録用のディスク駆動装置に係り、特に、この磁気ディスク駆動装置における高度センサーシステム（Altitude sensing system）と／或いは浮上量調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクドライブシステムはよく使われる情報記録装置として、磁気媒体を用いてデータを記録し、及び該磁気媒体の上方に設けられた可動式読取り／書込みヘッドを用いて、選択的に磁気媒体からのデータの読取りまたは磁気媒体へのデータの書込みを行う。
【０００３】
ユーザーは、ディスクドライブシステムに対し、高記録密度化と、読書き操作の迅速化及び高精度化をこれまで強く要望してきた。このため、各メーカーは、例えば、ディスクのトラック幅とかトラックピッチを小さくしてトラックの密度を増加させ、従って、間接的に磁気ディスクの記録容量を増加させることで、記録密度の高いディスクドライブシステムを開発してきた。しかし、トラック密度の増加に伴い高密度した磁気ディスクに対して、迅速且つ高精度的に読書き操作を行うために、読書きヘッドに対する位置制御にも更なる高精度化が要求されていた。しかしながら、従来の技術を利用して、迅速且つ精確に読書きヘッドをディスクの適当な位置に配置することは、トラック密度の増加に伴い極めて難しくなってきている。このため、ディスク駆動装置の各メーカーは、トラック密度のますます増加に伴う利点を活用するために、読書きヘッドの位置決め制御を改善させる技術を検討している。
【０００４】
各メーカーの高記録密度の読書きヘッドの磁気ディスクに対する位置決め制御を改善する手段として、第二駆動器を採用することがあり、即ち、マイクロアクチュエータを採用する。当該マイクロアクチュエータは１つの主駆動器と共に使われることで、読書きヘッドの位置決め制御の精度化及び迅速化を実現する。従って、このようなマイクロアクチュエータを備えるディスクドライブシステムを二駆動器システムと呼ぶ。
【０００５】
従来、読書き速度と高密度トラック上での読書きヘッドの位置決め制御精度を向上するための二駆動器システムがいろいろと開発された。このような二駆動器システムは、１つの主ボイスコイルモーター・アクチュエータと、例えば圧電マイクロアクチュエータ等の１つの副アクチュエータとを含む構成である。当該ボイスコイルモーター・アクチュエータはサーボ制御システムにより制御され、且つ該サーボ制御システムにて駆動アームの回転を引起し、また、該駆動アームを前記読書きヘッドに搭載して、それが前記記録媒体の適当なトラックに配置されるようにする。前記圧電マイクロアクチュエータはボイスコイルモーター・アクチュエータと配合して使われて、一緒に読書き操作の迅速化、及びトラックでの位置微調整を完成する。これで、前記ボイスコイルモーター・アクチュエータは読書きヘッドの位置に対して粗調整を行い、並びに、前記圧電マイクロアクチュエータは磁気ディスクに対する読書きヘッドの位置に対して微調整を行う。従って、２つの駆動器を配合して使うことにより、記録媒体への情報の読書き操作の高効率化、及び高精度化を実現する。
【０００６】
また、周知されている一種のマイクロアクチュエータは、圧電素子を介して読書きヘッドの位置決めの微調整を使う。この圧電マイクロアクチュエータは、該マイクロアクチュエータの上の圧電素子を選択的に伸縮させる電子装置を備えている。この圧電マイクロアクチュエータに対して電圧を印加することによって、前記圧電素子の収縮及び拡張させ、従って読書きヘッドの動作を引き起こす。ボイスコイルモーター・アクチュエータのみを用いるディスクドライブシステムと比べ、前記読書きヘッドはその動作によって読書きヘッドの位置をより迅速且つ高精度に調整することができる。このような従来例に関する圧電マイクロアクチュエータは、特許文献１〜４などの多くの特許文献に開示されている。
【０００７】
図１ａは従来のディスク駆動装置を示す図であって、その中の磁気ディスク１０１はスピンドルモーター１０２に取付けられてそれの駆動により回転する。ボイスコイルモーター１０４にはヘッドジンバルアセンブリ（HGA，head gimbal assembly）が搭載されている。該ヘッドジンバルアセンブリは、マイクロアクチュエータ１０５と、読書きヘッド１０３が装着されているスライダを備える。ボイスコイルモーター（VCM，voice-coil motor）は、前記ボイスコイルモーター・アーム１０４の動作を制御し、更には、スライダがディスク１０１表面のトラック間で移動するように制御して、読書きヘッドのディスク１０１に対する情報の読書き操作を行う。
【０００８】
但し、ボイスコイルモーターとヘッドスタックアセンブリ（head  suspension  assembly）による固有誤差（例えば動態性能；dynamic play）のため、一つだけのサーボ制御システムを使用する場合には、スライダの迅速且つ精確な位置決めが制御できなくなり、却って、読書きヘッドのディスクに対する確かな情報の読書き性能に影響を与える恐れもある。これで、前記マイクロアクチュエータ１０５を増加することにより、スライダ及び読書きヘッド１０３の位置制御の精度を向上させる。更に詳しく言うと、ボイスコイルモーターに比べ、該マイクロアクチュエータ１０５はよりも小さい幅度でスライダの変位を調整し、これによりボイスコイルモーター及び／或いはヘッドスタックアセンブリの共振許容差（resonance tolerance）を補うことができる。このように、マイクロアクチュエータを採用すると、更に小さいトラックピッチの応用も可能になることなどのいろいろな利点をもたらす。また、マイクロアクチュエータを採用することにより、ディスク駆動装置のトラック密度（ＴＰＩ、毎インチ当たりのトラック数）を向上させると共に、スライダのシーク時間（seeking time）と位置決め時間（settling time）を減少することもできる。このようにして、前記圧電マイクロアクチュエータは、情報記録ディスク表面の記録密度を大幅に向上させる。
【０００９】
以上のような改善によると、スライダの水平変位が正確に調整できて、ディスクの駆動容量を急速に増加することができる。同様に、容量の急速増加も、ますます高くなる感度によって磁気媒体の上方を浮上するヘッドの浮上量を制御するのを要求する。それに従って、例えば特許文献５（それに記載された全部内容を組み込んで本発明の参照文とする）に掲示されたように、ヘッドジンバルアセンブリのサスペンションのディンプルとフレキシャの間に加速度センサーと／或いは圧力センサーを設置する。ヘッドの浮上量の変化時、前記加速度センサーと／或いは圧力センサーは、前記ディンプルと前記フレキシャ間の圧力を検出して、相応な電圧を発生する。そして、該電圧の信号に基づいて、前記サーボ制御システムは浮上量の変化に対して調節と／或いは補償を行う。
【００１０】
図１ｂは従来の浮上量を検出するセンサーを示す図である。加速度センサー或いは圧力センサー１１５は積層構造を有して、ロードビーム１１１上のディンプル１１２とスライダ１００の間に位置する。該センサー１１５は一つの圧電結晶層（piezoelectric crystal layer）１１９を含む。また、第一、第二導電層１１８、１２０が該圧電結晶層１１９の両側に位置する。そして、第一絶縁層１１７が前記第一導電層１１８と金属層１１６（該金属層１１６は前記ディンプル１１２に当接可能）の間に位置する。第二絶縁層１２１が前記第二導電層１２０と前記スライダ１００の間に位置することができる。ヘッド・ディスクの干渉（HDI, Head-Disk Interference）が発生する時、前記加速度センサー或いは圧力センサー１１５は圧力を受けて、数ミリボルトの電圧差を生じる。この電圧信号に基づいて、前記サーボ制御システムは浮上量の調節と／或いは補償を行う。
【００１１】
しかしながら、このような技術にも欠点がある。例えば、前記加速度センサー或いは圧力センサー１１５のサイズの制限を原因で、浮上量に対する感度も制限を受けるようになる。そして、外界条件の変更時、感度も次第に変化される。このため、浮上量を変化する時、浮上量測定感度も変化されるので、サーボ制御システムは、浮上量（高度）の変化であるのか、或いは浮上量測定感度の変化であるのかを判断することが難しくなる。なお、従来技術によると、サスペンション・フレキシャとディンプル（dimple）の間に圧電素子を提供したが、該ディンプルとサスペンション・フレキシャが相互作用する場合（例えば、ショック或いは振動の発生時）において、該圧電素子が破れやすくなる。このような相互作用により断片或いは微粒が生じられるので、ヘッド・ディスク界面のコンタミネーションの原因となり、さらにヘッドの読書き性能に影響を与えることができる。だから、長期の面で見ると,、このような欠点はディスク駆動装置の安定性に影響を与える。そして、前記センサーの製造プロセスが複雑であり、費用が高くなる。
【００１２】
以上問題点に鑑みて、改良された高度センサーシステムと／或いは浮上量調節方法を提供して、従来技術における不足を克服することが必要である。
【００１３】
【特許文献１】日本公開特許公報特開２００２−１３３８０３号
【特許文献２】米国特許公報第６，６７１，１３１号
【特許文献３】米国特許公報第６，７００，７４９号
【特許文献４】米国公開特許公報第２００３−０１６８９３５号
【特許文献５】日本公開特許公報特開２００５−０９３０５５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の一つの目的は、ディスクの上方を浮上するヘッドの浮上量データの提供が可能なセンサーユニットを提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、サポートアームのディンプルとフレキシャの間に取付ける必要がないセンサーユニットを提供することにある。
【００１６】
本発明のまた他の目的は、隣接のディスクエッジ、或いは隣接可撓ケーブル（flex cable）、或いはボイスコイルモーター・アームの頂端或いは側面などの位置に取付けられるセンサーを提供することにある。
【００１７】
以上目的を実現するために、本発明による一種の高度センサーはシステムの部品から生じられる気流抵抗を検出することができる。該高度センサーは、気流抵抗（air flow windage）に応じて移動可能なビームと、該ビームの表面に形成できる少なくとも一つの圧電層と、該少なくとも一つの圧電層に接続できる少なくとも一つの接続パッドとを含む。前記少なくとも一つの圧電層は前記ビームの運動によって電圧を発生する。また、前記少なくとも一つの接続パッドにより前記電圧を出力することができる。この中で、前記気流抵抗は高度と関連する。
【００１８】
そして、本発明はディスクドライブに用いられる一種の高度センサーを提供する。該高度センサーは、気流抵抗に応じて移動可能なビームと、該ビームの表面に形成できる少なくとも一つの圧電層と、該少なくとも一つの圧電層に接続できる少なくとも一つの接続パッドとを含む。前記少なくとも一つの圧電層は前記ビームの運動によって電圧を発生する。また、前記少なくとも一つの接続パッドにより前記電圧を出力することができる。
【００１９】
そして、本発明は一種のディスクドライブを提供する。該ディスクドライブは、ヘッドジンバルアセンブリと、該ヘッドジンバルアセンブリを接続する駆動アームとを含む。その中で、該ヘッドジンバルアセンブリは読書きヘッドが装着されたヘッドを含む。該ディスクドライブはディスクも含む。スピンドルモーターを用いて前記ディスクを回転させる。前記ディスクの回転時、該ディスクにより気流が発生できる。また、該ディスクドライブは高度センサーも含む。該高度センサーは、気流抵抗に応じて移動可能なビームと、該ビームの表面に形成できる少なくとも一つの圧電層と、該少なくとも一つの圧電層に接続できる少なくとも一つの接続パッドとを含む。前記少なくとも一つの圧電層は前記ビームの運動によって電圧を発生する。前記少なくとも一つの接続パッドにより前記電圧を出力することができる。
【００２０】
そして、本発明はディスクの上方を浮上する読書きヘッドを動態浮上量を測定するための方法も提供する。ディスクの回転により発生された気流は一つの信号を生成する。該信号を、読書きヘッドの浮上量（高度）の少なくとも一部に基づいて前記動態浮上量に関連付ける。ここで、高速フーリエ変換（FFT， Fast Fourier Transform）を用いることで前記信号と前記浮上量を相互関連させることが好ましい。また、前記動態浮上量は少なくとも一部の前記高度に応じて変化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面及び実施例に基いて、本発明の技術内容と、構造特徴と、目的及び効果などを具体的に説明する。
【００２２】
本発明の一つの実施例によると、ディスク駆動装置において、隣接するディスクエッジの一側に圧電タイプ（PZT-type）の圧力センサーと／或いは高度センサーを一個設置する。ディスクの回転時、該ディスクから生じられた気流により前記センサーの圧電素子が変形される。該圧電素子はそれの変形を原因に電圧を発生する。これで、高度の変化（例えば、高い高度で前記ディスク駆動装置内の空気が希薄になり、空気抵抗も減少して、該ディスク駆動装置の減衰を減少させて、回転の基本周波数が高度の増加によって変化し、これらの変化が前記センサーに作用し且つ該センサーによって測定できる）を補うことができる較正動作が発生する。これと共に、前記センサーの圧電素子の出力感度も前記高度の変化によって変えられる。前記圧電素子によって前記高度を検出した後、該高度信号に基づいて、サーボモーターは読書きヘッドの動態浮上量を算出と／或いは調節する。
【００２３】
図２aは、本発明における高度センサーを有するハードディスクドライブの１つの実施例を示す図である。ハードディスクドライブは、ベース２０１と、ヘッドスタックアセンブリ（HSA，head stack assembly）２０３を制御するためのボイスコイルモーター（VCM，voice-coil motor）２０２を含む。スピンドルモーター２０５で一個或いは数個のディスク２０４を回転させる。コネクタ２０６で前記ＨＳＡ２０３の可撓ケーブル（flex cable）２１２及びプリント配線基板アセンブリ（PCBA，printed circuit board assembly；図示せず）を電気接続させる。外界環境の高度を検出ための高度センサー２０９が前記コネクタ２０６に接続される。
【００２４】
図２ｂは、図２aに示すコネクタ２０６の１つの実施例を示す詳細図である。該コネクタ２０６はコネクタサポート装置（connector support）２１１を含む。該コネクタサポート装置２１１はポリマー、ナイロンなどの材料から製造される。該コネクタサポート装置２１１は前記可撓ケーブル２１２を収容する。また、該コネクタサポート装置２１１は、その頂端或いは頂端の付近に側壁（side wall）２１４を設置している。複数のコネクタパッド（connector pad）２１７は配線を介して前記可撓ケーブル２１２に連結される。前記高度センサー２０９は少なくとも一部が前記コネクタサポート装置２１１のエッジに取付けて、前記側壁２１４の一端と隣接している。スピンドルモーターにより前記ディスクを回転する時、前記ディスクドライブの側面の気流は前記高度センサー２０９に検出されるので、このような配置は高度センサー２０９とコネクタ２０６にとても有利である。高度センサー２０９はコネクタパッド２１５に連結できる。複数のピン（pin）が前記コネクタパッド２１５／２１７に溶接されて、これで該コネクタパッド２１５／２１７を前記プリント配線基板アセンブリに接続する。
【００２５】
図３aは、本発明におけるセンサーユニットの１つの実施例を示す詳細分解図である。センサーユニットはトップカバー（top cover）３０１とボトムサポート（bottom support）３０５を含む。その中で、該トップカバー３０１は一つのフレーム（frame）３０２ａと二つのビーム（frame）３０３を含む。該ボトムサポート３０５は一つのフレーム３０２ｂと一つの移動ビーム（moving beam）３０７を含む。該移動ビーム３０７は一つの圧電層と一つの基底層を有する。該圧電層の圧電素子の一端には二つのパッド３０９が設けられて、電気接続を実現する。図３ｂは、図３aに示す本発明によるセンサーユニットの組立後の示す１つの実施例図である。
【００２６】
図３ｃは、図３aと図３ｂに示す高度センサーの作動原理を示す図である。外力、気流、風力（図３ｃの矢じり）などを前記センサーユニットに印加するとき、前記移動ビーム３０７が変形するようになる。該移動ビーム３０７の表面には前記圧電層が設けられていて、該移動ビーム３０７の変形時、前記圧電素子により電圧信号を出力する。
【００２７】
図３ｄは、図３a乃至図３ｃに示す第一移動ビーム３０７の１つの実施例を示す側面図である。該移動ビーム３０７は一つの基層（substrate）３０７ｂを有する。該基底層３０７ｂはセラミック（例えばシリコン或いはマグネシア構造）、金属材料などから製造される。該基底層３０７ｂの上方には圧電層（PZT layer）３０７ａが設置されている。本発明の他の実施例によると、該圧電層３０７ａを、セラミック圧電（ceramic PZT）結晶、薄膜圧電（thin film PZT）結晶、或いは例えばマグネシウムニオブ酸チタン酸鉛(PMN-PT)などのその他の結晶で製造することができる。
【００２８】
図３ｅは、図３a乃至図３ｃに示す第二移動ビーム３０７の１つの実施例を示す側面図である。本実施例により、移動ビーム３０７は数層の圧電素子３０７ａ'を有し、該数層の圧電素子３０７ａ'の間には一層或いは数層の電極層３０８が挟設している。概数層の圧電素子３０７ａ'は電極層３０８を介して一緒に連結されており、或いは前記パッド３０９に接続されている。
【００２９】
図４aと４ｂは本発明におけるテストデータを表す１つの実施例を示す図ある。前記ハードディスクドライブの稼動時、前記センサーは気流を検出し、並びに変形を発生する。また、この変形により信号出力４０２が発生できる。そして、前記センサーの信号出力を高速フーリエ変換（FFT，Fast Fourier Transform）させて曲線４０３，４０４，４０５を形成する。これらの曲線４０３，４０４，４０５は信号出力と高度の関係を表す。その中で、曲線４０５は正常な高度に対応する線である。曲線４０３は正常な高度より高い場合に対応する線である。曲線４０４は更に高い高度に対応する線である。勿論、前記高速フーリエ変換を除く、その他の変換も本発明の実施例に応用できる。
【００３０】
図５ａは、本発明の一つの実施例によるシミュレーション図で、センサーと高度との関係を表す図である。同図に示すように、センサーの出力は高度の増加に従って迅速に直線的に低減する。詳しく、図面に示すデータに適合する一次方程式は、ｙ＝-０．６９７ｘ+６２．８２９である。図５ｂは、本発明の他の一つの実施例によるシミュレーション図で、ヘッドの浮上量と高度との関係を表す図である。ＩＤ，ＭＤ及びＯＤは、ヘッドがそれぞれディスクのトラックの内側，中間及び外側に位置した場合のデータを表す。図５ｂに示すように、外界高度の変化時、内径（ID、Inner Diameter），中間径（MD、Middle Diameter）及び外径（OD、Outer Diameter）のトラックに位置するヘッドの浮上量も従って変化される。一つの実施例として、例えば、外界高度が約０から２２．９７千フィートに変化する時、ＭＤトラックに位置するヘッドの浮上量は大体３．５ナノメートル（ｎｍ）低下する。従って、浮上量の変化時、システムは補償或いは調節を行う。そうしないと、前記変化によってヘッドとディスクが衝突して、両者の界面の損害を引き起こすことがある。
【００３１】
図６ａは、本発明による高度センサーを用いてヘッドの浮上量を調節する方法を説明する一つの実施例のフローチャートである。まず、ステップＳ６０２においては、例えばセンサーのデータを高速フーリエ変換させて、基本水準面（sea level）を基準とする出力を確認して前記センサーを較正（calibrate）する。次に、ステップＳ６０４においては、ヘッドの読書き過程と動態浮上量（DFH、 dynamic fly height）を制御する。そして、ステップＳ６０６においては、センサーからのデータに対して、実時間の高速フーリエ変換を行う。更に、ステップＳ６０８においては、出力が変化したか否かを確認する。結果として、出力が変化しなかったとすると、ステップＳ６１０の次の検出を行う。逆に、出力が変化したとすると、ステップＳ６１２のサーボ計算を行って、流れは前記ステップＳ６０４（即ち、ヘッドの読書き過程と動態浮上量を制御するステップ）に戻られる。
【００３２】
図６ｂは、本発明による浮上量算出・調節方法を示す一つの実施例のフローチャートである。まず、ステップＳ６２２においては、最適な公式を用いて高度を推定し、該最適な公式は実験方法により得ることができる。次に、ステップＳ６２４においては、各々特定設計（particular design）され、且つディスクドライブの各ディスクに対する浮上量の変化を推定する。そして、ステップＳ６２６においては、前記推定に応じて、動態浮上量のサーボ制御を利用して、ディスクに対する浮上量を調節する。また次に、ステップＳ６２８においては、高速フーリエ変換により前記センサーのデータを処理して、変化したか否かを確認する。例えば、この変化が予想される範囲であると、流れを終了する。逆に、この変化が予想されない範囲であると、続いてステップＳ６３０をのサーボ計算を行って、その後流れは前記ステップＳ６２２（例えば、再び高度を推定するステップ）に戻られる。
【００３３】
なお、本発明の好ましい実施例として、図７に示すように、高度センサー７０１を水平放置することができる。この時、前記移動ビーム３０７の水平放置も要求される。好ましいこと、或いは追加のこととして、本発明の実施例において複数の高度センサーを積層することもできる（例えば、ディスクごとに一つの高度センサーを取付ける）。なお、混乱を避けるために、ここでは図７に現した他の部品に対する説明は略にする。
【００３４】
本発明のまた他の実施例として、図８ａに示すように、高度センサー８０１をボイスコイルモーター・アームの頂上表面に取り付けることができる。ここで、高度センサー８０１はディスク表面の気流を検出して、上記実施例の記載と同じに信号を発生する。図８ｂは、図８ａに示すアームの詳細図である。好ましいこと、或いは追加のこととして、前記高度センサーをヘッドスタックアセンブリの各アームの頂端に取付けることができる。
【００３５】
図９は本発明の更に他の実施例として、高度センサー９０１をボイスコイルモーター・アームの側方に取付けることができる。詳しく、該高度センサー９０１は、アームの前置増幅器に隣接する一側に位置している。可撓ケーブルの導線（図示せず）は前記センサーをサーボ制御システムに電気接続させるために用いることができる。
【００３６】
勿論、上記のシミュレーション及び実験は本発明を実現するための部分実施例にすぎない。その他のシミュレーションと／あるいは実験から得たデータによりまた異なる結果を生じることが可能である。従って、その結果は最適条件（例えば、係数、線形性など）及び高度に潜在的な影響を与えることがある。確かに、その他の実験によっても図７〜９に関して説明した内容のようなデータと／或いは最適条件を得ることができる。
【００３７】
なお、どんなタイプの圧電素子も上記実施例に適用される。また、上記実施例の説明に限らず、前記圧電素子がセラミック圧電素子、薄膜圧電素子、マグネシウムニオブ酸チタン酸鉛圧電素子などであってもいい。
【００３８】
そして、本発明の実施例において、ディスクドライブの中に取付けられたセンサーを例として説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明による高度センサーは、風力を検出することと／或いは高度を確認することと／或いは高度の変化を確認することが必要な産業或いは領域の装置と／或いはシステムに応用できる。さらに、上記本発明の実施例において、高度センサーは、風力の影響区域と／或いは側壁（side wall）に取付けられて、風力の気流をセンサーの一側に導くことができる。
【００３９】
つまり、以上説明したのは本発明の最良の実施例だけであって、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】従来のディスクドライブの局部の斜視図である。
【図１ｂ】従来の浮上量を測定するセンサーを示す図である。
【図２ａ】本発明による高度センサーを有するハードディスクドライブの１つの実施例を示す図である。
【図２ｂ】図２aに示す本発明におけるコネクタの１つの実施例を示す詳細図である。
【図３ａ】本発明によるセンサーユニットの１つの実施例を示す詳細分解図である。
【図３ｂ】図３aに示す本発明によるセンサーユニットの１つの実施例において組立した状態を示す図である。
【図３ｃ】図３aと図３ｂに示す高度センサーの作動原理を示す図である。
【図３ｄ】図３a乃至図３ｃに示す第一移動ビームの１つの実施例を示す側面図である。
【図３ｅ】図３a乃至図３ｃに示す第二移動ビームの１つの実施例を示す側面図である。
【図４ａ】本発明におけるテストデータを表す１つの実施例を示す図である。
【図４ｂ】本発明におけるテストデータを表す１つの実施例を示す図である。
【図５ａ】本発明におけるセンサーと高度との関係を表す１つの実施例を示すシミュレーション図である。
【図５ｂ】本発明におけるヘッドの浮上量と高度との関係を示す一つの実施例を示す他のシミュレーション図である。
【図６ａ】本発明による高度センサーを用いてヘッドの浮上量を調節する方法を示す一つの実施例のフローチャートである。
【図６ｂ】本発明による浮上量算出・調節方法を示す一つの実施例のフローチャートである。
【図７】本発明による高度センサーを水平放置した場合の一つの実施例を示す図である。
【図８ａ】本発明による高度センサーをボイスコイルモーター・アームの頂部取付けた場合の一つの実施例を示す図である。
【図８ｂ】図８ａに示すボイスコイルモーター・アームの詳細図である。
【図９】本発明によるセンサーをボイスコイルモーター・アームの頂部取付けた場合の他の一つの実施例を示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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