(57)【要約】【課題】磁気ヘッドを、常時、最適な浮上量に調整できるようにし、垂直磁気記録媒体や磁気ヘッドの性能が常時最大限に発揮されるようにして、装置の信頼性を向上させる。【解決手段】  垂直磁気ディスク装置を、表面に対して垂直方向に記録層が磁化される垂直磁気記録媒体１と、垂直磁気記録媒体１への情報の再生を行なう磁気ヘッド２と、磁気ヘッド２の浮上量を調整するための浮上量調整機構３と、磁気ヘッド２によって垂直磁気記録媒体１から読み出された信号の振幅値又は出力値が最大になるように浮上量調整機構３を制御する制御回路５，６，７とを備えるものとする。【選択図】図１
2008204548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に対して垂直方向に記録層が磁化される垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体への情報の再生を行なう磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの浮上量を調整するための浮上量調整機構と、
前記磁気ヘッドによって前記垂直磁気記録媒体から読み出された信号の振幅値又は出力値が最大になるように前記浮上量調整機構を制御する制御回路とを備えることを特徴とする垂直磁気ディスク装置。
【請求項２】
表面に対して垂直方向に記録層が磁化される垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体への情報の再生を行なう磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドの浮上量を調整するための浮上量調整機構と、
前記磁気ヘッドによって前記垂直磁気記録媒体から読み出された信号に基づいて算出された誤差が最小になるように前記浮上量調整機構を制御する制御回路とを備えることを特徴とする垂直磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記制御回路が、所定回数を超えてリードエラーが発生した場合に前記浮上量調整機構に対する制御を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１又は２記載の垂直磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記制御回路が、前記垂直磁気記録媒体の所定の半径位置で前記浮上量調整機構に対する制御を実行するように構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の垂直磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記制御回路が、前記磁気ヘッドによって前記垂直磁気記録媒体から読み出された信号の振幅値又は出力値が最大になる制御値を記憶装置に記憶させるように構成されることを特徴とする、請求項１、３、４のいずれか１項に記載の垂直磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記制御回路が、前記磁気ヘッドによって前記垂直磁気記録媒体から読み出された信号に基づいて算出された誤差が最小となる制御値を記憶装置に記憶させるように構成されることを特徴とする、請求項２記載の垂直磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式を用いた垂直磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気ディスク装置は、例えば図７に示すように、磁気記録媒体１００、磁気ヘッド１０１、増幅回路１０２、制御回路１０３、コントローラ１０４を備え、磁気ヘッド１０１の浮上量を一定に制御することで、磁気ディスク装置の信頼性を向上させるようにしている。
ところで、特許文献１には、磁気ディスク装置の記録密度を向上させるために、圧電素子、形状記憶合金、バイメタル等や加熱用コイルを用いた熱変形機構を用いた磁気ヘッド変形機構によって、磁気ヘッドの浮上時にヘッド、コア、ギャップ部を磁気ディスク側に位置させるようにすることが記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、磁気ディスクからの再生信号の出力レベルが一定になるように磁気ヘッドの変形量を磁気ヘッド変形機構制御システムで制御することで、ヘッド、コア、ギャップ部と磁気ディスクとの間のすきまを一定に保ち、結果として磁気信号の安定な再生を可能にしている。
また、特許文献２には、磁気ヘッドスライダに備えられた加熱用抵抗体への通電によって、磁気ディスクに情報を記録再生する記録再生素子の浮上量を調整する磁気ディスク装置において、浮上量変化の応答速度を改善するための技術が開示されている。
【０００４】
この特許文献２には、磁気ディスク装置の高記録密度化のために、磁気ディスクとスライダの記録再生素子部分との距離であるギャップ浮上量を狭小化する必要があり、このギャップ浮上量は加工誤差や使用される環境の違いによって変化することも記載されている。
さらに、特許文献３には、ＭＲヘッドのサーマルアスペリティ（ＴＡ）現象が発生したときにＭＲヘッドをディスク上のＣＳＳゾーンに待避させて、ＴＡ現象の要因を除去すべく、ＭＲヘッドの浮上量の変更する処理（即ち、スピンドルモータの回転数を低回転数に変更して、ＭＲヘッドの浮上量を一時的に低下させる処理）を行なうことが記載されている。
【特許文献１】特開昭６１−１９４６８４号公報
【特許文献２】特開２００４−３４２１５１号公報
【特許文献３】特開平９−２５１７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、磁気ディスク装置の大容量化を図るべく、さらなる記録密度の増大に向けて、ディスク表面と垂直方向に記録層を磁化する垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置（ハードディスクドライブ；ＨＤＤ）の研究開発が進められている。
このような垂直磁気ディスク装置では、磁気ヘッドの浮上量を低下させていくと出力が増加していくが、所定浮上量以下になると出力が減少する現象が見られる。これは減磁によるもので、磁気ヘッドからの磁界が大きくなり、隣接するビットに影響を与え、出力を減少させてしまうのである。このため、磁気ヘッドは最適な浮上量に調整する必要がある。
【０００６】
ここで、磁気ヘッドの最適な浮上量は、垂直磁気記録媒体の特性と磁気ヘッドの特性との組み合わせによって決まる。一方、これらの特性にはばらつきがある。このため、垂直磁気記録媒体と磁気ヘッドを組み込んだ磁気ディスク装置において、磁気ヘッドを最適な浮上量に設定するのは難しい。
また、垂直磁気記録媒体や磁気ヘッドは、経時変化によって特性劣化が起こるため、たとえ製造時に磁気ヘッドを最適な浮上量に設定できたとしても、この浮上量は経時変化による特性劣化が生じた状態で最適な浮上量であるとは限らない。つまり、垂直磁気記録媒体や磁気ヘッドの特性は、経時的に変化するため、磁気ヘッドの最適な浮上量も変化することになる。
【０００７】
この場合、特性のばらつきや経時変化による特性劣化を考慮して、垂直磁気記録媒体や磁気ヘッドを設計することが必要になる。
また、垂直磁気記録媒体単体、磁気ヘッド単体としては合格品であったとしても、これらを組み込んだ磁気ディスク装置としては、マージンが足りず、不良品になる場合もあり、歩留まりが悪く、コストアップにつながる。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、磁気ヘッドを、常時、最適な浮上量に調整できるようにし、垂直磁気記録媒体や磁気ヘッドの性能が常時最大限に発揮されるようにして、装置の信頼性を向上させることができるようにした、垂直磁気ディスク装置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】
【０００９】
このため、本発明の垂直磁気ディスク装置は、表面に対して垂直方向に記録層が磁化される垂直磁気記録媒体と、垂直磁気記録媒体への情報の再生を行なう磁気ヘッドと、磁気ヘッドの浮上量を調整するための浮上量調整機構と、磁気ヘッドによって垂直磁気記録媒体から読み出された信号の振幅値又は出力値が最大になるように浮上量調整機構を制御する制御回路とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明の垂直磁気ディスク装置は、表面に対して垂直方向に記録層が磁化される垂直磁気記録媒体と、垂直磁気記録媒体への情報の再生を行なう磁気ヘッドと、磁気ヘッドの浮上量を調整するための浮上量調整機構と、磁気ヘッドによって垂直磁気記録媒体から読み出された信号に基づいて算出された誤差が最小になるように浮上量調整機構を制御する制御回路とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
したがって、本発明の垂直磁気ディスク装置によれば、磁気ヘッドを、常時、最適な浮上量に調整できるため、垂直磁気記録媒体や磁気ヘッドの性能が常時最大限に発揮され、装置の信頼性を向上させることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる垂直磁気ディスク装置について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１３】
本実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置は、例えば図１に示すように、垂直磁気記録媒体（ディスク）１と、磁気ヘッド（垂直磁気ヘッド）２と、浮上量調整機構３と、ヘッドアンプ（ヘッドＩＣ；ＨＤＩＣ）４と、リードチャネル（ＲＤＣ）５と、最適化回路６と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）７とを備える。なお、図１中、符号８はサスペンションを示している。
【００１４】
ここで、垂直磁気記録媒体（高記録密度垂直媒体）１は、表面に対して垂直方向に記録層が磁化される記録媒体（磁化の向きが媒体表面に対して垂直方向の記録媒体）である。
特に、垂直磁気記録媒体１として裏打層を備えるものを用いることで、垂直磁気ヘッド２から発生する磁界が弱まっても情報の記録が可能となり、また、裏打層を有しない垂直磁気記録媒体や長手記録媒体（磁化の向きが媒体表面に平行な面内磁気記録媒体）と比べて、倍以上の高保磁力化が可能となる。
【００１５】
磁気ヘッド２は、垂直磁気記録媒体１への情報の記録又は再生を行なう記録／再生素子を備える記録／再生ヘッドである。
特に、ＴＭＲ（Tunnel Magnetic Resistance）ヘッド（トンネル磁気抵抗効果型再生ヘッド）やＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）−ＧＭＲ（Giant Magnetic Resistance）ヘッド（面直電流−磁気抵抗効果型再生ヘッド）などの再生ヘッドを用いることで、高感度・高出力が実現可能となる。また、主磁極から発生する磁界によって媒体面に垂直に記録しうる垂直記録ヘッドを用い、例えば、主磁極のトレーリング側（媒体走行流出側）に近接して磁性膜（トレーリングシールド）を配置し、主磁極から発生する不要な記録磁界をトレーリングシールドに吸収させることによって、記録磁界分布を鋭くすることができ、高密度記録が可能となる。
【００１６】
浮上量調整機構３は、磁気ヘッド（記録／再生素子）の浮上量を調整するためのものである。ここでは、浮上量調整機構３として、磁気ヘッド（記録／再生素子）２の近傍にヒータ抵抗を設け、このヒータ抵抗の熱変形を利用して磁気ヘッド（記録／再生素子）２の浮上量を調整するようにしている。この場合、ヒータ抵抗３に供給される電圧値（又は電流値）を制御するための制御値（Heater Power）を後述の制御回路（リードチャネル５，最適化回路６，ディスクコントローラ７）によって制御することになる。
【００１７】
なお、浮上量調整機構３は、これに限られるものではなく、例えば、圧電素子、形状記憶合金、バイメタル等を用いても良いし、磁気ヘッド２が取り付けられるサスペンション８の位置を調整したり、サスペンション８を変形させたりして、磁気ヘッド（記録／再生素子）２の浮上量を調整するようにしても良い。
ヘッドアンプ４は、磁気ヘッド２によって読み出されたリード信号を増幅してリードチャネルへ出力するものである。
【００１８】
リードチャネル（信号処理回路）５は、磁気ヘッドからのリード信号からデータを復調（再生）するための処理を行なって、再生したデータをディスクコントローラ７へ送るようになっている。
ディスクコントローラ７は、ホストコンピュータとのインターフェイス機能及びデータコントロール機能を有し、記録再生データの転送制御、コマンド処理（アドレス処理）、リードデータのエラーチェック処理等の各種制御処理を行なうものである。
【００１９】
本実施形態では、リードチャネル５、最適化回路６及びディスクコントローラ７によって、磁気ヘッド２によって垂直磁気記録媒体１から読み出された信号の振幅値から求められる出力値が最大になるように浮上量調整機構３を制御する制御回路が構成される。
このため、リードチャネル５は、図１に示すように、サンプリング回路９と、加算回路１０とを備える。
【００２０】
ここで、サンプリング回路９は、データ領域から読み出されるアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。
加算回路１０は、ディスクコントローラ７からの加算回路１０をリセットするためのクリア信号に基づいて、サンプリング回路９から信号の振幅値Ａを取り出し、これらを加算して加算値ΣＡを算出する回路である。
【００２１】
ここでは、加算回路１０は、ディスク１のデータ領域内のすべての信号の振幅値Ａを取り出し、これらを加算して加算値ΣＡを算出するようになっている。なお、加算回路１０
は、ディスク１のデータ領域内の一部の信号（例えばリリード命令がかかったセクタ番号によって特定される領域内の信号）の振幅値Ａを加算して加算値ΣＡを算出するようにし
ても良い。これは、クリア信号のタイミングを調整することによって行なうことができる。
【００２２】
最適化回路（信号処理回路）６は、信号の振幅値から求められる出力値が最大になるように磁気ヘッド（記録／再生素子）２の浮上量の最適化を行なう回路であって、図１に示すように、平均化回路１１と、判定回路１２と、メモリ回路１３と、選択回路１４とを備える。なお、ここでは、平均化回路１１を最適化回路６に含ませているが、平均化回路１１はリードチャネル５に含ませても良い。
【００２３】
ここで、平均化回路１１は、加算回路１０によって算出された振幅値Ａの加算値ΣＡを
平均化し、基準出力で除して規格化出力値Ｙを算出する回路である。
判定回路１２は、ディスクコントローラ７からの判定開始命令に基づいて、平均化回路１１から規格化出力値Ｙを取り出するとともに、メモリ回路１３から最大出力値Ｙｍａｘを取り出し、規格化出力値Ｙが最大出力値Ｙｍａｘよりも大きいか（Ｙ＞Ｙｍａｘ）を判定する回路である。
【００２４】
メモリ回路１３には、最適制御値（Optimum Heater Power）や最大出力値Ｙｍａｘが記憶されている。
選択回路１４は、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、ディスクコントローラ７から供給される最適化処理用制御値ｎ(ｎ＝ｎ＋Δ)、又は、メモリ回路１３に記憶されている最適制御値（Optimum Heater Power）を選択する回路である。
【００２５】
次に、本実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置における処理について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ディスクコントローラ７からのリードコマンド（リード実施命令）に基づいてリード動作が行なわれる（ステップＳ１０）。
しかしながら、リード動作が行なわれても、垂直磁気記録媒体１に記録された情報を読み出すことができず、リードエラーが発生する場合がある。
【００２６】
この場合、ディスクコントローラ７では、例えばＥＣＣ（Error Correction Code）等によってエラー訂正が行なわれるが、エラー訂正が不可能な場合もある。この場合、再度、リード動作が行なわれることになるが、またリードエラーが発生してしまい、リード動作が繰り返されてしまう場合がある。なお、リードエラーが必要以上に繰り返されないように、リードエラー発生回数の最大値ｋ（ここでは２回）が設定されている。
【００２７】
次に、ディスクコントローラ７は、リードエラーの発生回数が、リードエラー発生回数の最大値ｋを超えたか（即ち、所定回数ｋを超えてリードエラーが発生したか）を判定する（ステップＳ２０）。
そして、リードエラーの発生回数が最大値ｋを超えるまでは、「ＮＯ」ルートへ進み、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、メモリ回路１３に記憶されている最適制御値（Optimum Heater Power）が選択され、この状態で、リード動作が繰り返される。なお、最適制御値は予め任意に設定しておいた値、あるいは以前の最適化制御で最適制御値として設定された値である。
【００２８】
一方、リードエラーの発生回数が最大値ｋを超えた場合、「ＹＥＳ」ルートへ進み、リード動作は行なわずに、浮上量最適化制御が行なわれる（ステップＳ３０〜Ｓ９０）。
本実施形態では、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power；ここでは浮上量制御電圧；印加電圧）を変化させながら、そのたびに規格化出力値Ｙを算出し、規格化出力値Ｙが最大になっている時の印加電圧を最適制御値（最適電圧）（Optimum Heater Power）とし、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として設定する制御が行なわれる。これにより、浮上量が最適化され、その時点における磁気ヘッド２及び垂直磁気記録媒体１の状態で最大の規格化出力値Ｙが得られるようになる。
【００２９】
ここで、規格化出力値Ｙと印加電圧（浮上量制御電圧）との関係は、例えば図３に示すようになる。
つまり、図３に示すように、ヘッドアンプ４に供給される印加電圧を０から大きくしていくと、浮上量は徐々に低下していき、規格化出力値Ｙは徐々に大きくなっていく。
そして、図３中、点線で示されている印加電圧で規格化出力値Ｙが最大となる。このため、この点線で示されている印加電圧が最適電圧ｍとなる。この場合、ノイズに変化がなければＳ／Ｎは最適値となる。
【００３０】
さらに、図３中、点線で示されている印加電圧を超えて大きくすると、規格化出力値Ｙが減少していくことになる。これは減磁（記録減磁）によるもので、磁気ヘッド２からの磁界が垂直磁気記録媒体１に対する理想的な磁界よりも大きくなり、あるいは、垂直磁気記録媒体１の保磁力が小さいために磁気ヘッド２からの磁界が相対的に大きくなり、隣接するビットに影響を与え、規格化出力値Ｙを減少させてしまうものである。
【００３１】
具体的には、まず、ステップＳ２０でリードエラーの発生回数が最大値ｋを超えたと判定されると、ディスクコントローラ７からの切替信号に基づいて、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、ディスクコントローラ７から供給される最適化処理用制御値ｎが選択される。なお、最適化処理用制御値ｎの初期設定値は０ｍＶである。また、メモリ回路１３に記憶されている最大出力値Ｙｍａｘの初期設定値は小さい値に設定すればよく、ここでは０にしている。さらに、ディスクコントローラ７からのクリア信号に基づいて加算回路１０がリセットされる。
【００３２】
次に、最適化処理用制御値ｎがヘッドクラッシュを回避するための制限値（ここでは２００ｍＶ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３０）。なお、ヘッドクラッシュ回避制限値としては、例えば磁気ヘッド２と垂直磁気記録媒体１とが接触してしまう制御値（印加電圧）を設定しても良いし、より安全に例えば１〜３ｎｍの浮上量を確保できる制御値（印加電圧）を設定しても良い。
【００３３】
この判定の結果、最適化処理用制御値ｎの初期設定値は０ｍＶであるため、「ＮＯ」ルートへ進み、ディスクコントローラ７からのクリア信号に基づいて、加算回路１０によって、サンプリング回路９から信号の振幅値Ａが取り出され、これらを加算して加算値ΣＡ
が算出される（ステップＳ４０）。
【００３４】
ここでは、加算回路１０は、ディスク１のデータ領域内のすべての信号の振幅値Ａを取り出し、これらを加算して加算値ΣＡを算出するようになっている。なお、加算回路１０
は、ディスク１のデータ領域内の一部の信号（例えばリリード命令がかかったセクタ番号によって特定される領域内の信号）の振幅値Ａを加算して加算値ΣＡを算出する回路とし
て構成しても良い。これは、クリア信号のタイミングを調整することによって行なうことができる。
【００３５】
次いで、平均化回路１１によって、加算回路１０によって算出された振幅値Ａの加算値ΣＡを平均化し、基準出力で除して規格化出力値Ｙが算出される（ステップＳ５０）。
次に、判定回路１２によって、ディスクコントローラ７からの判定開始命令に基づいて、平均化回路１１から規格化出力値Ｙを取り出し、メモリ回路１３から最大出力値Ｙｍａｘ（ここでは初期設定値０）を取り出し、規格化出力値Ｙが最大出力値Ｙｍａｘよりも大きいか［Ｙ＞Ｙｍａｘ］が判定される（ステップＳ６０）。
【００３６】
この判定の結果、ここでは最大出力値Ｙｍａｘの初期設定値は「０」であり、規格化出力値Ｙは最大出力値Ｙｍａｘの初期設定値「０」よりも大きいため（図３参照）、「ＹＥＳ」ルートへ進み、メモリ回路１３に記憶されている最大出力値Ｙｍａｘが、初期設定値０から、算出された規格化出力値Ｙに更新される（ステップＳ７０）。なお、規格化出力値Ｙは印加電圧に対応づけてメモリ回路１３に記憶されることになる。
【００３７】
次に、ディスクコントローラ７によって、最適化処理用制御値ｎに所定値Δ（ここでは４ｍＶ）を加えて印加電圧を大きくする処理がなされ（ｎ＝ｎ＋Δ）（ステップＳ８０）、以後、図３中、点線で示される印加電圧になるまで、上述のステップＳ３０〜Ｓ８０の処理と同様の処理が繰り返される。なお、所定値Δは１〜１０ｍＶの範囲で設定するのが好ましい。
【００３８】
ところで、図３中、点線で示される印加電圧を超えると、平均化回路１１で算出される規格化出力値Ｙの値は減少していくことになるため、図３中、点線で示される印加電圧を超えた後の処理では、上述のステップＳ６０において、平均化回路１１で算出された規格化出力値Ｙ（ここではｎ＝１０４ｍＶの場合の規格化出力値Ｙ）が、メモリ回路１３に記憶されている最大出力値Ｙｍａｘ（ここではｎ＝１００ｍＶの場合の規格化出力値Ｙ）よりも小さくなるため、「ＮＯ」ルートへ進み、上述のステップＳ３０〜Ｓ６０、Ｓ８０の処理が繰り返されることになる。
【００３９】
この場合、メモリ回路１３に記憶されている最大出力値Ｙｍａｘは更新されない。つまり、図３中、点線で示される印加電圧を超えた後は、メモリ回路１３に記憶されている最大出力値Ｙｍａｘは更新されず、図３中、点線で示されている印加電圧（最適電圧）をかけた場合の規格化出力値Ｙが最大出力値Ｙｍａｘとしてメモリ回路１３に記憶されたままの状態となる。
【００４０】
その後、ステップＳ３０において、最適化処理用制御値ｎがヘッドクラッシュ回避制限値（ここでは２００ｍＶ）よりも大きいと判定されると、「ＹＥＳ」ルートへ進み、最適浮上量［即ち、最大出力値Ｙｍａｘとなる印加電圧（最適電圧）］を見つけるための処理を終了し、この結果、メモリ回路１３に記憶されている最大出力値Ｙｍａｘに対応づけられた印加電圧が最適制御値（Optimum Heater Power）となる。そして、ステップＳ９０において、ディスクコントローラ７からの切替信号に基づいて、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、メモリ回路１３に記憶されている最適制御値（Optimum Heater Power）が選択され、リード動作が行なわれることになる。
【００４１】
なお、上述のような浮上量最適化制御によって得られた最適制御値はメモリ回路（記憶装置）１３にそのまま保持しておき、その後のリード動作において用いるようにすれば良い。
したがって、本実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置によれば、磁気ヘッド２を、常時、最適な浮上量に調整できるため、垂直磁気記録媒体１や磁気ヘッド２の性能が常時最大限に発揮され、読み出されるデータの信頼性、ひいては、装置の信頼性を向上させることができるという利点がある。
【００４２】
例えば、垂直磁気記録媒体１の特性と磁気ヘッド２の特性との組み合わせによって決まる磁気ヘッド２の最適な浮上量で信号再生が可能となり、装置の信頼性を向上させることができるという利点がある。
また、例えば、垂直磁気記録媒体１や磁気ヘッド２の特性が経時的に変化したとしても、磁気ヘッド２の浮上量を最適な状態に調整することで特性劣化等によるエラーを抑制することができ、装置の信頼性を向上させることができるという利点もある。また、特性のばらつきや経時変化による特性劣化を考慮して、垂直磁気記録媒体１や磁気ヘッド２を設計する必要もなくなる。
【００４３】
なお、上述の実施形態では、平均化回路１１を備えるものとして構成しているが、これに限られるものではなく、平均化回路を備えないものとして構成し、加算回路によって算出される振幅値Ａの加算値ΣＡをそのまま用いて、最大出力値の代わりに最大振幅加算値
を用いるようにしても良い。この場合、リードチャネル５、最適化回路６及びディスクコントローラ７によって構成される制御回路は、磁気ヘッド２によって垂直磁気記録媒体１から読み出された信号の振幅値が最大になるように浮上量調整機構３を制御するものとして構成される。つまり、最適化回路（信号処理回路）６は、信号の振幅値が最大になるように磁気ヘッド（記録／再生素子）２の浮上量の最適化を行なう回路として構成される。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置について、図４，図５を参照しながら説明する。
【００４４】
本実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置は、上述の第１実施形態又はその変形例のものが浮上量を最適化するのに規格化出力値又は振幅値を用いているのに対し、エラーレートに対応する平均二乗誤差（ＭＳＥ；Mean Squared Error）を用いる点が異なる。
つまり、本垂直磁気ディスク装置では、図４に示すように、リードチャネル５Ａが、サンプリング回路９と、検出回路１５と、推定回路１６と、減乗算回路１７と、遅延回路１８と、加算回路１０Ａとを備えるものとして構成される。なお、図４では、上述の第１実施形態（図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００４５】
ここで、検出回路１５は、サンプリング回路９から、データ領域内の各サンプリング点での振幅値Ｘを取り出し、０，１の検出を行なうものである。
推定回路１６は、検出回路１５による検出結果に基づいて、本来あるべき各サンプリング点での振幅値Ｘ′を推定するものである。
減乗算回路１７は、サンプリング回路９から取り出される各サンプリング点での振幅値Ｘと、推定回路１６によって推定される振幅値Ｘ′とは本来同じになるべきであるが実際には異なる値になってしまうため、これらの誤差として、（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を算出するものである。
【００４６】
遅延回路１８は、検出回路１５及び推定回路１６における処理時間によって、サンプリング回路９からの信号（振幅値Ｘ）と推定回路１６からの信号（振幅値Ｘ′）とに時間的なずれが生じてしまうため、時間調整を行なうべく、サンプリング回路９からの信号（振幅値Ｘ）を遅延させるものである。
加算回路１０Ａは、ディスクコントローラ７からの加算回路１０Ａをリセットするためのクリア信号に基づいて、減乗算回路１７から（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を取り出し、これらを加算して加算値Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）（累積二乗誤差）を算出する回路
である。
【００４７】
ここでは、加算回路１０Ａは、ディスク１のデータ領域内のすべての信号の（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を取り出し、これらを加算して加算値Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を
算出するようになっている。なお、加算回路１０Ａは、ディスク１のデータ領域内の一部の信号（例えばリリード命令がかかったセクタ番号によって特定される領域内の信号）の（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を加算して加算値Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を算出する
ようにしても良い。これは、クリア信号のタイミングを調整することによって行なうことができる。
【００４８】
最適化回路（信号処理回路）６Ａは、平均二乗誤差ＭＳＥが最小になるように磁気ヘッド２（記録／再生素子）の浮上量の最適化を行なう回路であって、図４に示すように、判定回路１２Ａと、平均化回路１１Ａと、メモリ回路１３Ａと、選択回路１４とを備える。なお、ここでは、平均化回路１１Ａを最適化回路６Ａに含ませているが、平均化回路１１Ａはリードチャネル５Ａに含ませても良い。
【００４９】
ここで、平均化回路１１Ａは、加算回路１０Ａによって算出された累積二乗誤差［Σ（
Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）］を平均化して平均二乗誤差ＭＳＥを算出する回路である。
判定回路１２Ａは、ディスクコントローラ７からの判定開始命令に基づいて、平均化回路１１Ａから平均二乗誤差ＭＳＥを取り出すとともに、メモリ回路１３Ａから最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎを取り出し、ＭＳＥが最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎよりも小さいか（ＭＳＥ＜ＭＳＥｍｉｎ）を判定する回路である。
【００５０】
メモリ回路１３Ａには、最適制御値（Optimum Heater Power）や最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎが記憶されている。
選択回路１４は、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、ディスクコントローラ７から供給される最適化処理用制御値ｎ(ｎ＝ｎ＋Δ)、又は、メモリ回路１３Ａに記憶されている最適制御値（Maximum Heater Power）を選択する回路である。
【００５１】
次に、本実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置における処理について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ディスクコントローラからのリードコマンド（リード実施命令）に基づいてリード動作が行なわれる（ステップＡ１０）。
次に、ディスクコントローラ７は、リードエラーの発生回数が、リードエラー発生回数の最大値ｋを超えたか（即ち、リード実施命令の発生回数がｋ回を超えたか）を判定する（ステップＡ２０）。
【００５２】
そして、リードエラーの発生回数が最大値ｋを超えるまでは、「ＮＯ」ルートへ進み、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、メモリ回路１３Ａに記憶されている最適制御値（Optimum Heater Power）が選択され、この状態で、リード動作が繰り返される。なお、最適制御値は予め任意に設定しておいた値、あるいは以前の最適化制御で最適制御値として設定された値である。
【００５３】
一方、リードエラーの発生回数が最大値ｋを超えた場合、「ＹＥＳ」ルートへ進み、リード動作は行なわず、浮上量最適化制御が行なわれる（ステップＡ３０〜Ａ９０）。
本実施形態では、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power；ここでは浮上量制御電圧；印加電圧）を変化させながら、そのたびに平均二乗誤差ＭＳＥを算出し、平均二乗誤差ＭＳＥが最小になっている時の印加電圧を最適制御値（最適電圧）（Optimum Heater Power）とし、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として設定する制御が行なわれる。これにより、浮上量が最適化され、その時点における磁気ヘッド２及び垂直磁気記録媒体１の状態で最小の平均二乗誤差ＭＳＥが得られるようになる。
【００５４】
具体的には、まず、ステップＡ２０でリードエラーの発生回数が最大値ｋを超えたと判定されると、ディスクコントローラ７からの切替信号に基づいて、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、ディスクコントローラ７から供給される最適化処理用制御値ｎが選択される。なお、最適化処理用制御値ｎの初期設定値は０ｍＶである。また、メモリ回路１３に記憶されている最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎの初期設定値は大きい値に設定すればよく、ここでは３００００にしている。さらに、ディスクコントローラ７からのクリア信号に基づいて加算回路１０Ａがリセットされる。
【００５５】
次に、最適化処理用制御値ｎがヘッドクラッシュを回避するための制限値（ここでは２００ｍＶ）よりも大きいか否かを判定する（ステップＡ３０）。
この判定の結果、最適化処理用制御値ｎの初期設定値は０ｍＶであるため、「ＮＯ」ルートへ進み、ディスクコントローラ７からのクリア信号に基づいて、加算回路１０Ａによって、減乗算回路１７で算出された（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）が取り出され、これらを加算して加算値Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）（累積二乗誤差）が算出される（ステップ
Ａ４０）。
【００５６】
ここでは、加算回路１０Ａは、ディスク１のデータ領域内のすべての信号の（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を取り出し、これらを加算して加算値Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を
算出するようになっている。なお、加算回路１０Ａは、ディスク１のデータ領域内の一部の信号（例えばリリード命令がかかったセクタ番号によって特定される領域内の信号）の（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を加算して加算値Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）を算出する
ようにしても良い。これは、クリア信号のタイミングを調整することによって行なうことができる。
【００５７】
次いで、平均化回路１１Ａによって、加算回路１０Ａによって算出された加算値Σ（Ｘ
′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）（累積二乗誤差）を平均化して平均二乗誤差ＭＳＥが算出される（ステップＡ５０）。
次に、判定回路１２Ａによって、ディスクコントローラ７からの判定開始命令に基づいて、平均化回路１１Ａから平均二乗誤差ＭＳＥを取り出し、メモリ回路１３Ａから最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎ（ここでは初期設定値３００００）を取り出し、平均二乗誤差ＭＳＥが最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎよりも小さいか［ＭＳＥ＜ＭＳＥｍｉｎ］が判定される（ステップＡ６０）。
【００５８】
この判定の結果、ここでは最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎの初期設定値は「３００００」であり、平均二乗誤差ＭＳＥは最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎの初期設定値「３００００」よりも小さいため、「ＹＥＳ」ルートへ進み、メモリ回路１３Ａに記憶されている最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎが、初期設定値３００００から、算出された平均二乗誤差ＭＳＥに更新される（ステップＡ７０）。なお、平均二乗誤差ＭＳＥは印加電圧に対応づけてメモリ回路１３Ａに記憶されることになる。
【００５９】
次に、ディスクコントローラ７によって、最適化処理用制御値ｎに所定値Δ（ここでは４ｍＶ）を加えて印加電圧を大きくする処理がなされ（ｎ＝ｎ＋Δ）（ステップＡ８０）、以後、上述のステップＡ３０〜Ａ８０の処理と同様の処理が繰り返される。なお、所定値Δは１〜１０ｍＶの範囲で設定するのが好ましい。
ところで、ある印加電圧を超えると、加算回路１０Ａで算出される平均二乗誤差ＭＳＥの値は増大していくことになるため、その印加電圧を超えた後の処理では、上述のステップＡ６０において、平均化回路１１Ａで算出された平均二乗誤差ＭＳＥの値が、メモリ回路１３Ａに記憶されている最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎよりも大きくなるため、「ＮＯ」ルートへ進み、上述のステップＡ３０〜Ａ６０，Ａ８０の処理が繰り返されることになる。
【００６０】
この場合、メモリ回路１３Ａに記憶されている最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎは更新されない。つまり、ある印加電圧を超えた後は、メモリ回路１３Ａに記憶されている最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎは更新されず、ある印加電圧（最適電圧）をかけた場合の平均二乗誤差ＭＳＥが最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎとしてメモリ回路１３Ａに記憶されたままの状態となる。
【００６１】
その後、ステップＡ３０において、最適化処理用制御値ｎがヘッドクラッシュ回避制限値（ここでは２００ｍＶ）よりも大きいと判定されると、「ＹＥＳ」ルートへ進み、最適浮上量［即ち、最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎとなる印加電圧（最適電圧）］を見つけるための処理を終了し、この結果、メモリ回路１３Ａに記憶されている最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎに対応づけられた印加電圧が最適制御値（Optimum Heater Power）となる。そして、ステップＡ９０において、ディスクコントローラ７からの切替信号に基づいて、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、メモリ回路１３Ａに記憶されている最適制御値（Optimum Heater Power）が選択され、リード動作が行なわれることになる。
【００６２】
なお、上述のような浮上量最適化制御によって得られた最適制御値はメモリ回路（記憶装置）１３Ａにそのまま保持しておき、その後のリード動作において用いるようにすれば良い。
なお、その他の構成及び動作は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００６３】
したがって、本実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置によれば、上述の第１実施形態のものと同様に、磁気ヘッド２を、常時、最適な浮上量に調整できるため、垂直磁気記録媒体１や磁気ヘッド２の性能が常時最大限に発揮され、読み出されるデータの信頼性、ひいては、装置の信頼性を向上させることができるという利点がある。
特に、本実施形態では、エラーレートに対応する信号を用いて浮上量の最適化を行なうようにしているため、エラーレートを改善し、装置の信頼性を向上させることができるという利点がある。
【００６４】
なお、上述の実施形態では、平均化回路１１Ａを備えるものとして構成しているが、これに限られるものではなく、平均化回路を備えないものとして構成し、加算回路によって算出される累積二乗誤差Σ（Ｘ′−Ｘ）＊（Ｘ′−Ｘ）をそのまま用いて、最小平均二乗
誤差の代わりに最小累積二乗誤差を用いるようにしても良い。この場合、リードチャネル５Ａ、最適化回路６Ａ及びディスクコントローラ７によって構成される制御回路は、磁気ヘッド２によって垂直磁気記録媒体１から読み出された信号に基づいて算出される累積二乗誤差が最小になるように浮上量調整機構３を制御するものとして構成される。つまり、最適化回路（信号処理回路）６Ａは、垂直磁気記録媒体１から読み出された信号に基づいて算出される累積二乗誤差が最小になるように磁気ヘッド（記録／再生素子）２の浮上量の最適化を行なう回路として構成される。
【００６５】
また、ここでは、累積二乗誤差又は平均二乗誤差を用いているが、これに限られるものではなく、制御回路は、磁気ヘッド２によって垂直磁気記録媒体１から読み出された信号に基づいて算出される誤差が最小になるように浮上量調整機構３を制御するものとして構成すれば良い。
［その他］
なお、上述の各実施形態では、リードエラーの発生回数が最大値ｋを超えた場合に、上述の各実施形態で説明したような浮上量最適化制御を行なうようにしており、リードエラーの発生回数が最大値ｋを超えるまでは、選択回路１４によって、ヘッドアンプ４に供給される制御値（Heater Power）として、メモリ回路１３，１３Ａに記憶されている最適制御値（Maximum Heater Power）が選択されて、リード動作が繰り返されるようになっており、最適制御値は任意に設定するようにしているが、例えば図６に示すように、出荷前に、磁気ヘッド２や垂直磁気記録媒体１の選別後、これらを組み込んだ垂直磁気ディスク装置において、上述の第１実施形態又は第２実施形態の浮上量最適化制御を行なって、その結果として得られた最適制御値（最適浮上量制御電圧）を予めメモリ（記憶装置）２０（最適化回路のメモリ回路であっても良い）に記憶しておき、出荷後、装置を使用する際に、メモリ２０に記憶されている最適制御値を用いてリード動作を行なうようにすれば良い。なお、メモリ２０には、最適制御値に対応づけて最大出力値Ｙｍａｘ（あるいは最大振幅値）又は最小平均二乗誤差ＭＳＥｍｉｎ（あるいは最小累積二乗誤差）を記憶しておく。
【００６６】
例えば、出荷前に、上述の第１実施形態又は第２実施形態の浮上量最適化制御を所定の半径位置毎に行なって、垂直磁気記録媒体１の各半径位置における最適制御値をメモリ２０に記憶させておくようにしても良い。
これにより、出荷後、最適な状態でリード動作が行なわれるようにすることができる。また、従来、垂直磁気記録媒体単体、磁気ヘッド単体として合格品であるにもかかわらず、これらを組み込んだ磁気ディスク装置としては不良品になってしまっていたようなものにおいて、磁気ヘッド２の浮上量を最適な状態に調整することで不良品率を下げることができ、これにより、歩留まりを向上させ、コストを低く抑えることができるようになる。
【００６７】
また、上述の各実施形態では、所定回数を超えてリードエラーが発生した場合に浮上量調整機構に対する制御（浮上量最適化制御）を実行するようになっているが、これに限られるものではなく、例えば、定期的にこのような制御が行なわれるようにしても良いし、オペレータからの指令に基づいて行なわれるようにしても良い。この場合、上述の第１実施形態又は第２実施形態の浮上量最適化制御は、垂直磁気記録媒体の全領域に対して行なうようにしても良いし、垂直磁気記録媒体の所定の半径位置毎に行なうようにしても良い。
【００６８】
また、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置における浮上量最適化処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置における浮上量最適化処理を説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる垂直磁気ディスク装置における浮上量最適化処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第１及び第２実施形態の変形例にかかる垂直磁気ディスク装置の構成を示す模式図である。
【図７】従来の磁気ディスク装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  垂直磁気記録媒体
２  磁気ヘッド
３  浮上量調整機構
４  ヘッドアンプ（ヘッドＩＣ；ＨＤＩＣ）
５，５Ａ  リードチャネル（ＲＤＣ）
６，６Ａ  最適化回路
７  ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
８  サスペンション
９  サンプリング回路
１０，１０Ａ  加算回路
１１，１１Ａ  平均化回路
１２，１２Ａ  判定回路
１３，１３Ａ  メモリ回路
１４  選択回路
１５  検出回路
１６  推定回路
１７  減乗算回路
１８  遅延回路
２０  メモリ
【図１】
2008204548.tif 000003
【図２】
2008204548.tif 000004
【図３】
2008204548.tif 000005
【図４】
2008204548.tif 000006
【図５】
2008204548.tif 000007
【図６】
2008204548.tif 000008
【図７】
2008204548.tif 000009