(57)【要約】【課題】発熱抵抗体を含む磁気ヘッドと磁気ディスクとの衝突を、より直接的に検知することが可能な磁気ヘッドの制御装置および制御方法を提供する。【解決手段】磁気ヘッドの制御装置は、磁気ヘッドと磁気ディスクの衝突が判定されるまで（Ｓ１３）、磁気ヘッドの浮上高さを段階的に低下させるとともに（Ｓ１１，Ｓ１４）、低下させる毎に磁気ヘッドと磁気ディスクの衝突を判定する（Ｓ１２）。【選択図】図７
2008299897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体を含み、回転する磁気ディスク上に浮上して少なくとも情報の再生を行う磁気ヘッドの制御装置であって、
前記発熱抵抗体に通電して、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高制御手段と、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクから再生する再生信号に周期的に現れる信号成分の時間間隔を監視し、当該時間間隔の変動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する衝突判定手段と、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ヘッドの制御装置であって、
前記浮上高制御手段は、前記発熱抵抗体への通電量を制御して、前記磁気ヘッドの浮上高さを段階的に低下させ、
前記衝突判定手段は、前記磁気ヘッドの浮上高さが低下する毎に、前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する、
ことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気ヘッドの制御装置であって、
前記再生信号に周期的に現れる信号成分は、前記磁気ディスクのトラックに周期的に記録されたサーボアドレスマークまたはデータアドレスマークによる信号成分である、
ことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載の磁気ヘッドの制御装置であって、
前記衝突判定手段は、前記時間間隔の変動量を所定の許容変動量と比較して、前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する、
ことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の磁気ヘッドの制御装置であって、
前記許容変動量は、前記再生信号から順次得られる前記時間間隔のうち、比較対象となる前記時間間隔よりも前に得られた１または複数の前記時間間隔の変動量に応じて定められる、
ことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の磁気ヘッドの制御装置であって、
前記衝突判定手段が前記再生信号に現れる前記信号成分の時間間隔を監視している間、前記再生信号に前記信号成分が現れないタイミングで、前記磁気ヘッドから前記磁気ディスクに情報を記録させる記録再生制御手段を更に含む、
ことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載の磁気ヘッドの制御装置であって、
前記衝突検知手段が前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を検知した際の前記発熱抵抗体への通電量に基づいて、前記発熱抵抗体に適用される適用通電量を決定する通電量決定手段を更に含む、
ことを特徴とする磁気ヘッドの制御装置。
【請求項８】
発熱抵抗体を含み、回転する磁気ディスク上に浮上して少なくとも情報の再生を行う磁気ヘッドの制御方法であって、
前記発熱抵抗体に通電して、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高制御ステップと、
前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクから再生する再生信号に周期的に現れる信号成分の時間間隔を監視し、当該時間間隔の変動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する衝突判定ステップと、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクからの浮上高さを制御可能な発熱抵抗体を含む磁気ヘッドの磁気ヘッドの制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク等の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドが磁気ディスク上に浮上した状態で情報の記録および再生を行う。近年、記録密度の更なる向上を図るべく、磁気ヘッドにヒータ等の発熱抵抗体を内蔵させ、磁気ヘッドの浮上面を磁気ディスクの側へ熱膨張させることで、磁気ヘッドの浮上高さを低下させることが可能な磁気ヘッドが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１９０４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、発熱抵抗体の発熱によって磁気ヘッドの浮上高さを低下させた場合、磁気ヘッドと磁気ディスクの衝突が起こりやすくなることから、これらの衝突を精度良く検知することが必要である。
【０００４】
特許文献１には、位置誤差信号（ＰＥＳ）の大きさから磁気ヘッドと磁気ディスクの衝突を検知する技術が開示されている。しかしながら、位置誤差信号の生成には、磁気ヘッドが磁気ディスクから再生した再生信号からサーボデータを抽出するステップ、サーボデータから磁気ヘッドの現在位置を求めるステップ、目標位置と現在位置との差分を取るステップなど、種々の過程を要することから、衝突の検知が間接的になってしまう。また、磁気ディスクが回転していることから、磁気ヘッドと磁気ディスクの衝突が磁気ディスクの周方向に沿って生じやすいにも関わらず、位置誤差信号には周方向に沿って生じた衝突の影響が現れにくいという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、発熱抵抗体を含む磁気ヘッドと磁気ディスクとの衝突を、より直接的に検知することが可能な磁気ヘッドの制御装置および制御方法を提供することをその目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の磁気ヘッドの制御装置は、発熱抵抗体を含み、回転する磁気ディスク上に浮上して少なくとも情報の再生を行う磁気ヘッドの制御装置において、前記発熱抵抗体に通電して、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高制御手段と、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクから再生する再生信号に周期的に現れる信号成分の時間間隔を監視し、当該時間間隔の変動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する衝突判定手段と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の磁気ヘッドの制御装置において、前記浮上高制御手段は、前記発熱抵抗体への通電量を制御して、前記磁気ヘッドの浮上高さを段階的に低下させ、前記衝突判定手段は、前記磁気ヘッドの浮上高さが低下する毎に、前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する、ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の磁気ヘッドの制御装置において、前記再生信号に周期的に現れる号成分は、前記磁気ディスクのトラックに周期的に記録されたサーボアドレスマークまたはデータアドレスマークによる信号成分である、ことを特徴とする。
磁気ヘッドの制御装置
【０００９】
また、本発明の磁気ヘッドの制御装置において、前記衝突判定手段は、前記時間間隔の変動量を所定の許容変動量と比較して、前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の磁気ヘッドの制御装置において、前記許容変動量は、前記再生信号から順次得られる前記時間間隔のうち、比較対象となる前記時間間隔よりも前に得られた１または複数の前記時間間隔の変動量に応じて定められる、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の磁気ヘッドの制御装置において、前記衝突判定手段が前記再生信号に現れる前記信号成分の時間間隔を監視している間、前記再生信号に前記信号成分が現れないタイミングで、前記磁気ヘッドから前記磁気ディスクに情報を記録させる記録再生制御手段を更に含む、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の磁気ヘッドの制御装置において、前記衝突検知手段が前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を検知した際の前記発熱抵抗体への通電量に基づいて、前記発熱抵抗体に適用される適用通電量を決定する通電量決定手段を更に含む、ことを特徴とする。
【００１３】
次に、本発明の磁気ヘッドの制御方法は、発熱抵抗体を含み、回転する磁気ディスク上に浮上して少なくとも情報の再生を行う磁気ヘッドの制御方法において、前記発熱抵抗体に通電して、前記磁気ヘッドの浮上高さを制御する浮上高制御ステップと、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクから再生する再生信号に周期的に現れる信号成分の時間間隔を監視し、当該時間間隔の変動に基づいて前記磁気ヘッドと前記磁気ディスクの衝突を判定する衝突判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気ヘッドが磁気ディスクから再生した再生信号に周期的に現れる信号成分の時間間隔の変動に基づいて衝突を判定していることから、発熱抵抗体を含む磁気ヘッドと磁気ディスクとの衝突を、より直接的に検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１に、本発明の磁気ヘッドの制御装置の一実施形態に係るサーボデータ記録装置の構成例を表すブロック図を示す。また、同図には、サーボデータ記録装置の動作によって磁気ディスクにサーボデータが記録される磁気ディスク装置を概略的に示している。
【００１７】
サーボデータ記録装置１は、制御回路２、リードライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）３、サーボデータ生成回路４、サーボ回路５およびモータドライバ６を備えており、磁気ディスク装置１００を構成する要素の一部を外部から制御することによって、磁気ディスク装置１００に含まれる磁気ディスク１２にサーボデータを記録する。
【００１８】
制御回路２は、装置全体の制御を司るものであり、磁気ディスク装置１００に含まれる磁気ヘッド１０を磁気ディスク１２上で位置決めさせる位置決め制御や、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の間でデータを記録または再生させる記録再生制御など、種々の制御を実行する。
【００１９】
この制御回路２は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ等の中央演算装置）、ＣＰＵの作業領域とされるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＣＰＵの動作に必要なプログラムやデータを記憶しているフラッシュメモリ等のメモリなどを含んだコンピュータとして構成されている。このプログラムやデータは、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体に格納されていてもよいし、例えばインターネット等の通信路を介して取得してもよい。
【００２０】
この制御回路２は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを読み出して、実行することにより、浮上高制御手段、衝突判定手段、記録再生制御手段および通電量決定手段として機能する。これらの機能については、後に詳しく述べる。
【００２１】
Ｒ／Ｗチャネル３は、サーボデータ生成回路４が生成したサーボデータを、磁気ディスク装置１００に含まれるヘッドアンプ回路１７へ出力して、磁気ヘッド１０から磁気ディスク１２にサーボデータを記録させる。
【００２２】
また、Ｒ／Ｗチャネル３は、磁気ディスク装置１００に含まれるヘッドアンプ回路１７から、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２から再生した再生信号が入力されると、この再生信号をデジタルデータに変換し、復調して、制御回路２へ出力する。
【００２３】
また、Ｒ／Ｗチャネル３は、再生信号にサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）の信号成分（ＳＡＭ信号成分）が現れると、この信号成分が現れたタイミングを制御回路２に通知する機能を有する。これに限らず、Ｒ／Ｗチャネル３は、再生信号にデータアドレスマーク（ＤＡＭ）による信号成分（ＤＡＭ信号成分）が現れたタイミングを制御回路２に通知する機能を有するようにしてもよい。これらＳＡＭおよびＤＡＭについては、後に詳しく述べる。
【００２４】
タイミングの通知は、例えば、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れた際に、制御回路２に通知信号を出力するようにしてもよいし、または、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れた際のクロック値をカウントして、このクロック値を制御回路２に出力するようにしてもよい。
【００２５】
サーボデータ生成回路４は、制御回路２からの制御により、磁気ディスク１２に記録させるサーボデータを生成し、このサーボデータを所定のタイミングでＲ／Ｗチャネル３に出力して、磁気ヘッド１０から磁気ディスク１２にサーボデータを記録させる。
【００２６】
サーボ回路５は、制御回路２から位置誤差信号（ＰＥＳ：Position Error
Signal）が入力されると、この位置誤差信号に基づいて、磁気ディスク装置１００に含まれるボイスコイルモータ１４を駆動するための駆動信号を生成し、モータドライバ６へ出力する。モータドライバ６は、サーボ回路５からボイスコイルモータ１４の駆動信号が入力されると、この駆動信号をアナログ変換し、増幅して、ボイスコイルモータ１４に出力する。
【００２７】
ここで、位置誤差信号は、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２から再生した再生信号に基づいて制御回路２により生成される。具体的には、制御回路２は、再生信号からサーボデータを抽出し、このサーボデータから磁気ヘッド１０の磁気ディスク１２上での現在位置を求めるとともに、目標位置と現在位置との差分を取ることによって位置誤差信号を生成する。
【００２８】
次に、サーボデータ記録装置１の動作によって磁気ディスク１２にサーボデータが記録される磁気ディスク装置１００の具体的な構成について説明する。
【００２９】
磁気ディスク装置１００は、磁気ヘッド１０、磁気ディスク１２、スピンドルモータ１３、ボイスコイルモータ１４、キャリッジ１５、サスペンションアーム１６およびヘッドアンプ回路１７を、筐体１９内に収納している。
【００３０】
磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１３に取付けられ、同図の矢印ＤＲの方向に回転駆動される。磁気ディスク１２には、サーボデータ記録装置１の動作により、同心円状に配列する複数のトラック２１が形成される。また、それぞれのトラック２１には、周方向に沿って所定の周期で配列するサーボデータ領域２３が設けられる。また、サーボデータ領域２３とサーボデータ領域２３の間は、ユーザデータ領域２５とされる。これらについては、後に詳しく述べる。
【００３１】
磁気ヘッド１０は、サスペンションアーム１６の先端部に取付けられ、磁気ディスク１２上に支持されている。サスペンションアーム１６は、ボイスコイルモータ１４の一部と一体になったキャリッジ１５に取付けられている。ボイスコイルモータ１４は、キャリッジ１５を旋回駆動することで、磁気ヘッド１０を磁気ディスク１２上で略半径方向に移動させる。
【００３２】
ヘッドアンプ回路１７は、磁気ディスク１２に記録させるデータがＲ／Ｗチャネル３から入力されると、これを記録信号にして、磁気ヘッド１０へ出力する。また、ヘッドアンプ回路１７は、磁気ディスク１２から再生された再生信号が磁気ヘッド１０から入力されると、この再生信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル３へ出力する。
【００３３】
図２に、磁気ヘッド１０の構成例を表す斜視図を示す。また、図３には、図２中のＡ−Ａ線を含むＹＺ平面の断面図を示す。これらの図において、Ｙ方向は、磁気ディスク１２の回転方向ＤＲ（空気流出方向）に沿った方向であり、Ｚ方向は、磁気ヘッド１０の浮上方向に沿った方向である。
【００３４】
磁気ヘッド１０は、磁気ディスク１２と対向する浮上面１０Ｆが空気軸受面（ＡＢＳ）とされたスライダ部３１と、このスライダ部３１の空気流出側の端面に形成された薄膜ヘッド部３２とを備える。スライダ部３１の浮上面１０Ｆは、回転する磁気ディスク１２との間に空気流を発生させて、磁気ヘッド１０を磁気ディスク１２上に浮上させる。薄膜ヘッド部３２は、浮上面１０Ｆの中央部に素子部３５を有する。
【００３５】
この素子部３５は、図３に示すように、記録素子３７、再生素子３８、およびヒータ（発熱抵抗体）３９を含んでいる。これらは、不図示の配線が引き出されており、ヘッドアンプ回路１７等を介して上記制御回路２からの制御を受ける。また、薄膜ヘッド部３２のうち素子部３５以外の部分は、アルミナ等からなるセラミック層４９で構成される。
【００３６】
記録素子３７は、下部磁極４１、上部磁極４２およびコイル４３を含む。上部磁極４２の先端側は、浮上面１０Ｆの近傍で下部磁極４２と僅かな空隙を保っており、上部磁極４２の後端側は、下部磁極４２と接続されている。また、コイル４３は、上部磁極４２の後端側の周囲を取り囲む形で形成され、有機絶縁膜４４により固定されている。これにより、記録素子３７は、記録させるデータを表す電気信号（記録信号）を磁界に変換し、この磁界を先端部から発して、磁気ディスク１２を部分的に磁化させることでデータを記録する。
【００３７】
再生素子３８は、磁気抵抗効果素子で構成され、磁気ディスク１２の磁化された部分から発せられる磁界を電気信号（再生信号）に変換する。また、記録素子３７と再生素子３８の間には上部磁気シールド膜４７が設けられ、再生素子３８とヒータ３９の間には下部磁気シールド膜４８が設けられている。
【００３８】
ヒータ３９は、例えばコイルで構成され、通電されることにより発熱する。このヒータ３９は、周囲を熱膨張させることで、素子部３５付近を浮上面１０Ｆから突出させる。これにより、素子部３５付近が磁気ディスク１２の側に近づくので、磁気ヘッド１０の浮上高さを低下させることができる。
【００３９】
次に、サーボデータ記録装置１の動作によって磁気ディスク装置１００の磁気ディスク１２に形成されるトラック２１について説明する。
【００４０】
図４に、磁気ディスク１２に形成された複数のトラック２１の一部分を拡大した例を示す。また、同図には、サーボデータが記録される際における、磁気ヘッド１０の記録素子３７と再生素子３８の位置関係を表している。なお、同図において、矢印ＨＤは、磁気ヘッド１０によりトラック２１に記録されたデータが再生されていく方向（再生進行方向）を表す。この再生進行方向ＨＤは、磁気ディスク１２の回転方向ＤＲとは反対となる。
【００４１】
サーボデータ記録装置１は、磁気ヘッド１０の位置決め制御および記録再生制御を実行することにより、例えば磁気ディスク１２の内周側ＩＤから外周側ＯＤへトラック２１を順に形成していく。それぞれのトラック２１には、磁気ヘッド１０の記録素子３７からサーボデータが記録されて、サーボデータ領域２３およびユーザデータ領域２５が周期的に形成される。また、磁気ヘッド１０の再生素子３８は、記録素子３７によって既に形成されたトラック２１からデータを再生する。すなわち、サーボデータ記録装置１は、磁気ヘッド１０の記録素子３７と再生素子３８がオフセットしていることを利用して、既に形成されたトラック２１から再生素子３８にサーボデータを再生させ、このサーボデータに基づいて位置決めを行いつつ、記録素子３７からサーボデータを出力させてトラック２１を形成する。
【００４２】
図５（Ａ）に、トラック２１に含まれるサーボデータ領域２３の構成例を示す。サーボデータ領域２３は、再生進行方向ＨＤに沿って、プリアンブル部２３１、サーボアドレスマーク部２３２、サーボアドレス部２３３およびバースト部２３４を有している。
【００４３】
また、図５（Ｂ）には、磁気ヘッド１０がトラック２１から再生する再生信号５０のうち、サーボデータ領域２３から得られる部分のパターン例を示す。再生信号５０には、サーボデータ領域２３の各部２３１〜２３４に対応した信号成分が順に現れる。
【００４４】
プリアンブル部２３１には、上記Ｒ／Ｗチャネル３に含まれる可変利得増幅器（ＶＧＡ）の増幅率の調整及び再生用クロックの同期のためのパターンが記録されている。また、サーボアドレス部２３３には、トラック番号およびセクタ番号の情報が記録されている。また、バースト部２３４には、トラック２１に対する磁気ヘッド１０の相対位置を求めるためのパターンが記録されている。
【００４５】
サーボアドレスマーク部２３２には、サーボデータ領域２３の始まりを表すサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）が記録されている。再生信号５０には、このＳＡＭによる信号成分（ＳＡＭ信号成分）５３２が所定形状の波形として現れる。上記Ｒ／Ｗチャネル３は、このＳＡＭ信号成分５３２の波形を検出して、ＳＡＭ信号成分５３２が現れたタイミングを上記制御回路２に通知する。
【００４６】
図６（Ａ）に、トラック２１に含まれるユーザデータ領域２５の構成例を示す。ユーザデータ領域２５は、再生進行方向ＨＤに沿って、プリアンブル部２５１、データアドレスマーク部２５２およびユーザデータ部２５３を有している。
【００４７】
また、図６（Ｂ）には、磁気ヘッド１０がトラック２１から再生する再生信号５０のうち、ユーザデータ領域２５から得られる部分のパターン例を示す。再生信号５０には、ユーザデータ領域２５の各部２５１〜２５３に対応した信号成分が順に現れる。
【００４８】
プリアンブル部２５１には、上記Ｒ／Ｗチャネル３に含まれる可変利得増幅器（ＶＧＡ）の増幅率の調整及び再生用クロックの同期のためのパターンが記録されている。
【００４９】
データアドレスマーク部２５２には、ユーザデータ領域２５の始まりを表すデータアドレスマーク（ＤＡＭ）が記録されている。再生信号５０には、このＤＡＭによる信号成分（ＤＡＭ信号成分）５５２が所定形状の波形として現れる。上記Ｒ／Ｗチャネル３は、このＤＡＭ信号成分５５２の波形を検出して、ＤＡＭ信号成分５５２が現れたタイミングを上記制御回路２に通知するようにしてもよい。
【００５０】
ユーザデータ部２５３は、ユーザデータが記録される領域である。サーボデータ記録装置１によりサーボデータが記録される際には、このユーザデータ部２５３に、タイミング測定のためのパターンを書き込んで、サーボデータ記録のための補助パターンとして用いることも可能である。またこれとは独立に、磁気ヘッド１０の位置決めに供されるサーボデータ記録用バーストパターンが、補助パターンとして記録される（図示せず）場合もある。このサーボデータ記録用バーストパターンは、トラック２１の半分の間隔毎に形成される。
【００５１】
なお、サーボデータ記録装置１の制御回路２は、Ｒ／Ｗチャネル３から通知されるタイミングを基にサーボデータを記録するタイミングを制御することで、上記図４に示すように、サーボデータ領域２３およびユーザデータ領域２５をそれぞれ径方向に連ねて形成していく。例えば、再生信号５０にＤＡＭ信号成分５５２が現れるタイミングがＲ／Ｗチャネル３から制御回路２に通知される場合、制御回路２は、磁気ヘッド１０の再生素子３８が再生した再生信号にＤＡＭ信号成分５５２が現れるタイミングに合わせて、磁気ヘッド１０の記録素子３７にＤＡＭを記録させる。また、制御回路２は、このタイミングを基準にして、ＤＡＭから離れた所定の位置に他のサーボデータを記録させる。なお、ユーザデータ領域２５に記録された補助パターンは、磁気ディスク装置１００が製品として出荷される前に消去される。
【００５２】
以下、本発明の磁気ヘッドの制御方法の一実施形態に係るサーボデータ記録装置１の動作例について説明する。
【００５３】
図７に、サーボデータ記録装置１の動作の第１例を表すフローチャートを示す。この第１例の動作は、磁気ヘッド１０に含まれるヒータ３９への通電量の、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２に衝突するレベル（磁気ヘッド１０の浮上高さが０となるレベル）を較正して、ヒータ３９へ適用する適用通電量を決定する動作である。この動作は、例えば、磁気ディスク１２に所定数のトラック２１を形成する毎に実行することができる。
【００５４】
Ｓ１１は、浮上高制御ステップの一例であり、制御回路２の浮上高制御手段としての機能に基づく。制御回路２は、磁気ヘッド１０のヒータ３９に所定の通電量の電流を与えて、磁気ヘッド１０を磁気ディスク１２上に所定の浮上高さで浮上させる。
【００５５】
Ｓ１２は、衝突判定ステップの一例であり、制御回路２の衝突判定手段としての機能に基づく。上述したように、磁気ヘッド１０により磁気ディスク１２から再生される再生信号にＳＡＭ信号成分が現れると、そのタイミングがＲ／Ｗチャネル３から制御回路２へ通知されるので、制御回路２は、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔を監視する。
【００５６】
例えば、Ｒ／Ｗチャネル３が再生信号にＳＡＭ信号成分が現れた際に通知信号を制御回路２へ出力する場合、制御回路２は、通知信号が入力されてからその次の通知信号が入力されるまでの時間を計測して、時間間隔を取得する。また、例えば、Ｒ／Ｗチャネル３が再生信号にＳＡＭ信号成分が現れた際のクロック値をカウントして、このクロック値を制御回路２へ出力する場合、制御回路２は、入力されたクロック値とその前に入力されたクロック値との差分を求めて、時間間隔を取得する。このように、制御回路２は、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる毎に、その前に現れたＳＡＭ信号成分との間の時間間隔を取得していく。
【００５７】
また、制御回路２は、このように再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔を監視することで、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２が衝突したか否かを判定する。衝突の判定は、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔の変動に基づいて行うことができる。これは、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２が衝突し、両者の相対速度が変化すると、この相対速度の変化が、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔の変動となって現れるためである。
【００５８】
具体的には、制御回路２は、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔が急激な変動を生じた場合に、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２が衝突したと判定する。例えば、制御回路２は、取得した時間間隔と基準となる時間間隔との差分を変動量として、この変動量が所定の許容変動量を超える場合に衝突が生じたと判定する。ここで、基準となる時間間隔は、予め定められた時間間隔であってもよいし、対象となる時間間隔よりも前に取得した時間間隔であってもよい。また、時間間隔の変動量が許容変動量を越えた場合に衝突と判定することで、磁気ディスク１２の回転速度のムラ等に基づく衝突の誤判定を防止できる。
【００５９】
また、許容変動量は、以下のようにして求めてもよい。図８に、衝突判定手段として機能する制御回路２の機能構成例を示す。制御回路２は、第１加算器８１、積分器８２、第２加算器８３、判定器８４および割り算器８５を機能的に有している。第１加算器８１は、取得した時間間隔Ｔと所与の基準時間間隔Ｔｃとの差分から変動量ｄＴを求める。積分器８２は、対象となる時間間隔Ｔよりも前に取得された所定数Ｎ個の時間間隔Ｔの変動量ｄＴの積分項ΣｄＴを生成する。割り算器８５は、このＮ個のｄＴの平均値ΣｄＴ／Ｎを生成する。このＮ個のｄＴの平均値ΣｄＴ／Ｎは、対象となる時間間隔Ｔよりも前に取得された所定数Ｎ個の時間間隔Ｔの変動の動向を表す。第２加算器８３は、変動量ｄＴと平均値ΣｄＴ／Ｎとの差分ｄＴ−ΣｄＴ／Ｎを求める。判定器８４は、この差分ｄＴ−ΣｄＴ／Ｎが閾値ｂを越えているか否かを判断し、越えている場合に衝突が生じたと判定する。なお、この場合の許容変動量は、平均値ΣｄＴ／Ｎと閾値ｂを足し合わせた値（ΣｄＴ／Ｎ＋ｂ）となる。これによれば、順次取得される時間間隔Ｔの変動量ｄＴが不連続的な飛びを示した場合を衝突と判断することができる。このように、変動の動向を表す積分項ΣｄＴ／Ｎに応じて許容変動量を定めることで、磁気ディスク１２の回転速度のムラ等に基づく衝突の誤判定を極力防止できる。
【００６０】
図７のフローチャートの説明に戻り、制御回路２は、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔の監視をトラック数周分に亘って行い、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突が生じなかった場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、磁気ヘッド１０のヒータ３９への通電量を増加することで、磁気ヘッド１０の浮上高さを更に低下させて（Ｓ１４、Ｓ１１）、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突を再び判定する（Ｓ１２）。このようにして、制御回路２は、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突が判定されるまで、磁気ヘッド１０の浮上高さを段階的に低下させるとともに、低下させる毎に磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突を判定していく。
【００６１】
そして、制御回路２は、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突が生じた場合に（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１５に移る。Ｓ１５は、通電量決定ステップの一例であり、制御回路２の通電量決定手段としての機能に基づく。制御回路２は、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突が生じた際のヒータ３９への通電量よりも若干低い通電量、すなわち磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２が衝突しない程度の浮上高さとなる通電量を、ヒータ３９へ適用する適用通電量として決定する。制御回路２は、以後の工程において、この適用通電量を用いて磁気ヘッド１０の浮上高さを制御し、サーボデータの記録を行っていく。これにより、制御回路２は、磁気ヘッド１０の浮上高さを、磁気ディスク１２と衝突しない程度に低下させた状態で、サーボデータの記録を行うことができるので、磁気ディスク１２の高記録密度化を実現できる。また、ここで決定した適用通電量は、磁気ディスク装置１００のメモリ等に記憶させておくことで、磁気ディスク装置１００の動作時にも用いることができる。
【００６２】
なお、上記衝突判定ステップ（Ｓ２）は、以下のように変形してもよい。衝突判定ステップ（Ｓ２）において、制御回路２は、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２から再生する再生信号にＳＡＭ信号成分が現れる時間間隔を監視する間、磁気ヘッド１０から磁気ディスク１２に任意のデータを記録させることができる。制御回路２は、例えば、トラック２１においてサーボデータ領域２３同士の間のユーザデータ領域２５となる範囲に（上記図４を参照）、任意のデータを記録させる。このため、制御回路２は、Ｒ／Ｗチャネル３から通知されるタイミングに基づいて、任意のデータを記録させるタイミングを制御する。すなわち、制御回路２は、再生信号にＳＡＭ信号成分が現れてから次のＳＡＭ信号成分が現れるまでの期間のうち、ユーザデータ領域２５となる範囲に該当するタイミングで任意のデータを記録させる。
【００６３】
このように時間間隔を監視する間に磁気ヘッド１０にデータを記録させるのは、磁気ヘッド１０の浮上高さがデータ記録時と非記録時とで異なるためである。すなわち、磁気ヘッド１０の記録素子３８は、上記図３に示したように記録磁界を発生させるコイル４３を含んでおり、記録信号が供給されるとこのコイル４３が発熱することから、素子部３５付近では、記録素子３８のコイル４３による発熱とヒータ３９による発熱とが相俟って、熱膨張の度合いが高まる。このため、データ記録時の磁気ヘッド１０の浮上高さは、データ非記録時と比して低下する。そこで、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の衝突を判定する間に磁気ヘッド１０にデータを記録させることによって、データ記録時における衝突が生じるヒータ３９の通電量を知ることができ、ひいては、データ記録時におけるヒータ３９の適用通電量を決定することができる。
【００６４】
次に、図９に、サーボデータ記録装置１の動作の第２例を表すフローチャートを示す。なお、同図のフローチャートにおいて、上記図７のフローチャートに含まれるステップと同じ内容のステップについては、同じステップ番号を付すことで詳細な説明を省略する。この第２例の動作は、磁気ヘッド１０によるデータの記録時または再生時において、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２に衝突した場合に、磁気ヘッド１０に含まれるヒータ３９への通電量を変更して、データの記録または再生を再び実行する動作（いわゆるリトライ）である。
【００６５】
具体的には、制御回路２は、磁気ヘッド１０のヒータ３９に所定の通電量の電流を与え、磁気ヘッド１０を磁気ディスク１２上に所定の浮上高さで浮上させた状態で（Ｓ１１）、例えばサーボデータの記録を開始する（Ｓ２１）。そして、制御回路２は、サーボデータを記録している間、磁気ヘッド１０と磁気ヘッド１０の衝突を判定し（Ｓ１２）、衝突が生じた場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ヒータ３９への通電量を減少することで、磁気ヘッド１０の浮上高さを増加させ（Ｓ２２、Ｓ１１）、サーボデータの記録をリトライする（Ｓ２１）。以上のようなサーボデータを記録している間の衝突の判定は、サーボデータの記録が終了するまで続けられる（Ｓ２３）。なお、Ｓ２２は、通電量決定ステップの一例である。
【００６６】
このように、磁気ヘッド１０と磁気ヘッド１０の衝突が生じた場合に磁気ヘッド１０の浮上高さを増加させてサーボデータの記録をリトライすることで、制御回路２は、磁気ディスク１２にサーボデータを適切に記録することができる。また、このような機能を有することによって、制御回路２は、磁気ヘッド１０の浮上高さを可能な限り低下させた状態で、サーボデータの記録を行うことができるので、磁気ディスク１２の高記録密度化を実現できる。
【００６７】
以上、本発明の磁気ヘッドの制御装置および制御方法をサーボデータ記録装置１に適用した実施形態を説明したが、これに限らず、以下に説明するように、本発明の磁気ヘッドの制御装置および制御方法を磁気ディスク装置１００に適用することもできる。
【００６８】
図１０に、本発明の磁気ヘッドの制御装置の一実施形態に係る磁気ディスク装置１００の構成例を表すブロック図を示す。上述したように、磁気ディスク装置１００は、磁気ヘッド１０、磁気ディスク１２、スピンドルモータ１３、ボイスコイルモータ１４、キャリッジ１５、サスペンションアーム１６およびヘッドアンプ回路１７を、筐体１９内に収納している。
【００６９】
また、これら以外にも、磁気ディスク装置１００は、筐体１９外の基板に主回路部６０およびモータドライバ６５を有している。この主回路部６０は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）６１と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）６２と、リードライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）６３とを含んでいる。
【００７０】
ＭＰＵ６１は、装置全体の制御を司るものであり、磁気ヘッド１０を磁気ディスク１２上で位置決めさせる位置決め制御や、磁気ヘッド１０と磁気ディスク１２の間でデータを記録または再生させる記録再生制御など、種々の制御を実行する。
【００７１】
このＭＰＵ６１は、不図示のメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、上述の浮上高制御手段、衝突判定手段、記録再生制御手段および通電量決定手段として機能する。
【００７２】
ＨＤＣ６２は、インターフェースコントローラ、エラー訂正回路、バッファコントローラなどを有している。このＨＤＣ６２は、磁気ディスクに記録するユーザデータを外部装置から受信すると、このユーザデータをＲ／Ｗチャネル６３へ出力する。また、ＨＤＣ６２は、磁気ディスクから再生されたユーザデータがＲ／Ｗチャネル６３から入力されると、このユーザデータを外部装置へ送信する。この際、ＨＤＣ６２は、ＭＰＵ６１からの制御を受けて、ユーザデータをバッファメモリ（図示せず）に一時的に蓄積する。
【００７３】
Ｒ／Ｗチャネル６３は、ＨＤＣ６２からユーザデータが入力されると、このユーザデータを変調してヘッドアンプ回路１７へ出力する。また、Ｒ／Ｗチャネル６３は、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２から再生した再生信号がヘッドアンプ回路１７から入力されると、この再生信号をデジタルデータに変換し、復調して、ＨＤＣ６２へ出力する。また、Ｒ／Ｗチャネル６３は、再生信号から所定のサンプル周期でサーボデータを抽出して、ＭＰＵ６１へ出力する。
【００７４】
また、Ｒ／Ｗチャネル６３は、上記実施形態のＲ／Ｗチャネル３と同様に、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２から再生した再生信号にＳＡＭ信号成分が現れると、このＳＡＭ信号成分が現れたタイミングをＭＰＵ６１に通知する機能を有する。これに限らず、再生信号にＤＡＭ信号成分が現れたタイミングをＭＰＵ６１に通知する機能を有するようにしてもよい。
【００７５】
以上の構成により、ＭＰＵ６１は、浮上高制御手段、衝突判定手段、記録再生制御手段および通電量決定手段としての機能により、上記図７に示した第１例の動作および上記図８に示した第２例の動作を実行することができる。
【００７６】
すなわち、上記図７に示した第１例の動作において、ＭＰＵ６１は、磁気ヘッド１０に含まれるヒータ３９への通電量の、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２に衝突するレベル（磁気ヘッド１０の浮上高さが０となるレベル）を較正して、ヒータ３９へ適用する適用通電量を決定することができる。
【００７７】
また、上記図８に示した第２例の動作において、ＭＰＵ６１は、磁気ヘッド１０によるデータの記録時または再生時において、磁気ヘッド１０が磁気ディスク１２に衝突した場合に、磁気ヘッド１０に含まれるヒータ３９への通電量を変更して、データの記録または再生をリトライすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の磁気ヘッドの制御装置の一実施形態に係るサーボデータ記録装置の構成例を表すブロック図である。
【図２】磁気ヘッドの構成例を表す斜視図である。
【図３】磁気ヘッドの構成例を表す断面図である。
【図４】磁気ディスクに形成されたトラックの構成例を表す図である。
【図５】トラックに含まれるサーボデータ領域の構成例を表す図である。
【図６】トラックに含まれるユーザデータ領域の構成例を表す図である。
【図７】本発明の磁気ヘッドの制御方法の一実施形態に係るサーボデータ記録装置の動作例を表すフローチャートである。
【図８】衝突判定手段として機能する制御回路の機能構成例を表すブロック図である。
【図９】本発明の磁気ヘッドの制御方法の一実施形態に係るサーボデータ記録装置の動作例を表すフローチャートである。
【図１０】本発明の磁気ヘッドの制御装置の一実施形態に係る磁気ディスク装置の構成例を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  サーボデータ記録装置、２  制御回路、３  Ｒ／Ｗチャネル、４  サーボデータ生成回路、５  サーボ回路、６  モータドライバ、１０  磁気ヘッド、１０Ｆ  浮上面、１２  磁気ディスク、１３、スピンドルモータ、１４  ボイスコイルモータ、１５  キャリッジ、１６  サスペンションアーム、１７  ヘッドアンプ回路、１９  筐体、２１  トラック、２３  サーボデータ領域、２５  ユーザデータ領域、３１  スライダ部、３２  薄膜ヘッド部、３５  素子部、３７  記録素子、３８  再生素子、３９  ヒータ（発熱抵抗体）、４１  下部磁極、４２  上部磁極、４３  コイル、４４  有機絶縁膜、４７  上部磁気シールド膜、４８  下部磁気シールド膜、４９  絶縁層、５０  再生信号、６０  主回路部、６１  ＭＰＵ、６２  ＨＤＣ、６３  Ｒ／Ｗチャネル、６５  モータドライバ、８１  第１加算器、８２  積分器、８３  第２加算器、８４  判定器、８５  割り算器、１００  磁気ディスク装置、２３１  プリアンブル部、２３２  サーボアドレスマーク部、２３３  サーボアドレス部、２３４  バースト部、２５１  プリアンブル部、２５２  データアドレスマーク部、２５３  ユーザデータ部、５３２  サーボアドレスマークによる信号成分、５５２  データアドレスマークによる信号成分。
【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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