(57)【要約】【課題】磁気抵抗読取りヘッドからの信号を使用して、ディスクドライブ内のヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）を決定するシステムおよび方法を提供する。【解決手段】磁気記録ディスク１０、回転するディスクの表面近傍で維持される空気軸受スライダ１３、スライダ上の磁気抵抗読取りヘッド６０、および読取りヘッドとディスク表面の間の間隔を変えるヘッド浮上高アクチュエータ８０を有する磁気記録ディスクドライブ内の、ヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）を決定するに際し、ディスク表面に実質的に垂直な軸線の周りでディスクを回転させる工程と、空気軸受スライダ１３を回転するディスク１０の表面の近傍で維持する工程と、約０〜３ＭＨｚの周波数範囲全体にわたって読取りヘッド６０からのＭＲ信号の振幅を検出する工程と、検出された振幅が所定の閾値よりも大きいとき、ＨＤＣを決定する工程を実施する。【選択図】図１
2007250170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録ディスク、回転する前記ディスクの表面近傍で維持される空気軸受スライダ、前記スライダ上の磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッド、および前記ヘッドと前記ディスク表面の間の間隔を変えるヘッド浮上高アクチュエータを有する磁気記録ディスクドライブ内の、ヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）を決定する方法であって、
前記ディスク表面に実質的に垂直な軸線の周りで前記ディスクを回転させる工程と、
前記空気軸受スライダを前記回転するディスクの前記表面の近傍で維持する工程と、
約０〜３ＭＨｚの周波数範囲全体にわたって前記ヘッドからのＭＲ信号の振幅を検出する工程と、
前記検出された振幅が所定の閾値よりも大きいとき、ＨＤＣを決定する工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記ＭＲ信号の振幅を検出しながら、前記浮上高アクチュエータを起動させて、前記ヘッドと前記ディスク表面の間の間隔を減少させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクチュエータを起動させる工程が前記間隔を連続的に減少させる工程を含み、前記ＭＲ信号の振幅を検出する工程が、前記間隔が減少されるのにしたがって前記振幅を連続的に検出する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ディスクドライブが書込みヘッドを包含し、ＨＤＣが決定されると、前記書込みヘッドによる書込みを禁止する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＨＤＣが決定されると、前記浮上高アクチュエータを起動させて、前記ヘッドと前記ディスク表面の間の間隔を増加させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ヘッド浮上高アクチュエータが、前記スライダ上に配置され、かつ、熱アクチュエータ、静電アクチュエータ、および圧電アクチュエータの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ＨＤＣを有する第１のＭＲ信号振幅およびＨＤＣを有さない第２のＭＲ信号振幅を測定することにより、前記所定の閾値を選択する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記所定の閾値を、前記第２の測定されたＭＲ信号振幅に、前記第１および第２の測定されたＭＲ信号振幅の差の２５％を加算したものよりも大きなものとして選択する工程をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記空気軸受スライダを前記回転するディスクの前記表面の近傍で維持する工程が、前記スライダを、前記回転するディスクの記録された磁気転移を有さない部分の近傍で維持する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
回転可能な磁気記録ディスクと、
前記ディスクが回転しているとき、前記ディスクの表面の近傍で維持される空気軸受スライダと、
前記スライダ上の磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッドと、
前記読取りヘッドと前記ディスク表面の間の間隔を変える浮上高アクチュエータと、
約３ＭＨｚ未満の周波数で前記読取りヘッドからのＭＲ信号の振幅を検出するフィルタと、
前記フィルタの出力側に接続された、前記ＭＲ信号振幅を閾値と比較するコンパレータであって、その出力側がＨＤＣを表す、またはＨＤＣがないことを表すコンパレータと、
を備えるヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）を決定するシステム。
【請求項１１】
ＨＤＣを報知するデジタルコントローラと、前記コンパレータの前記出力側を前記コントローラに接続するアナログ／デジタル変換器とをさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記スライダ上の書込みヘッドをさらに備え、前記コントローラが、書込みを禁止するように前記書込みヘッドに報知することによりＨＤＣを報知する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記読取りヘッドと前記ディスク表面の間の間隔を増加させるように前記浮上高アクチュエータに報知することによりＨＤＣを報知する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ヘッド浮上高アクチュエータが、前記スライダ上に配置され、かつ、熱アクチュエータ、静電アクチュエータ、および圧電アクチュエータの１つである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記閾値が、第２の測定されたＭＲ信号振幅に、ＨＤＣを有する前記ＭＲ信号振幅とＨＤＣを有さない前記ＭＲ信号振幅の差の２５％を加算したものよりも大きい、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記空気軸受スライダが、前記回転するディスクの記録された磁気転移を有さない部分の近傍で前記読取りヘッドを維持する、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記ディスクが磁気記録層を有さない、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
前記システムがヘッド・ディスク試験機である、請求項１０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録ディスクドライブに関し、より具体的には、読取り／書込みヘッドまたはヘッドキャリアのディスクとの接触を決定するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ハードディスクドライブは、ディスクに対してデータの読取りおよび／または書込みを行うヘッドキャリアに載置された、読取り／書込みトランスデューサまたはヘッドを使用する。ヘッドキャリアは、典型的には、サスペンションによってアクチュエータアームに取り付けられ、かつサスペンションによってディスク表面に非常に近接して位置付けられた空気軸受スライダである。典型的には、ディスクドライブ内には多量のディスクがあり、その各ディスク表面と関連付けられたスライダ・サスペンション・アセンブリを備える。
【０００３】
ヘッドとディスク表面の間の分離は、浮上高と呼ばれる。スライダは、ディスクの回転によって生成された空気のクッションまたは軸受にスライダが乗るようにする、ディスクに面する空気軸受面（ＡＢＳ）を有する。スライダは、サスペンション上の屈曲部に取り付けられ、サスペンションは、スライダに負荷力を印加して空気軸受力と反作用させるとともに、スライダの「ピッチ」および「ロール」を可能にする、ロードビームを包含する。スライダ、およびすなわち浮上高の浮上の動力学は、ディスクの回転速度、スライダのＡＢＳの空気力学的形状、サスペンションによってスライダに印加される負荷力、およびサスペンションによってスライダに印加されるピッチおよびロールのトルクなどの要因によって影響を受ける。
【０００４】
ディスクドライブは、動作中にヘッドの「クラッシュ」を生じさせる恐れがある、スライダ・ディスク・インターフェースにおける不具合の影響を受けやすい。これにより、ディスクドライブのデータの損失または完全故障が生じることがある。ヘッドクラッシュは、必ずしも防ぐことができるとは限らないので、スライダとディスクの接触、または、ヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）と総称される、読取りヘッドまたは書込みヘッドとディスクとの接触が、検出可能または予測可能であることが重要である。ＨＤＣ検出回路群で判断されるような、差し迫ったヘッドクラッシュの場合、重要なデータを手動でまたは自動的にバックアップすることができるように、警告が提供されるべきである。１つのタイプのＨＤＣ警告システムは、ＳＭＡＲＴ（Ｓｅｌｆ−Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ａｎｄ  Ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を使用するディスクドライブに組み入れることができる。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，９９１，１１３号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００２４７７５号明細書
【特許文献３】米国特許第６，６１１，３９９号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５７０，７３０号明細書
【特許文献５】米国特許第６，７７５，１０３号明細書
【特許文献６】米国特許第５，２７６，５７３号明細書
【特許文献７】米国特許第６，３４４，９４９号明細書
【特許文献８】米国特許第５，０２１，９０６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヘッドとディスク表面の間の間隔を変えるために、浮上高アクチュエータを用いるディスクドライブが提案されてきた。１つのタイプの浮上高アクチュエータは、スライダ上でヘッドの近傍に配置された電気抵抗性のヒーターを備える熱アクチュエータである。電力がヒーターに印加されると、ヒーターは膨張し、ヘッドの「突出」を引き起こし、したがってディスク表面により近づく。スライダに対してヘッドを移動させる他の浮上高アクチュエータとしては、静電マイクロアクチュエータおよび圧電アクチュエータが挙げられる。やはり熱、静電気、または圧電技術に基づく別のタイプの浮上高アクチュエータは、スライダのＡＢＳの気流または形状を変更することによって、ヘッド・ディスク間隔を変える。浮上高アクチュエータを有するディスクドライブでは、浮上高アクチュエータを正確に制御することができるように、ＨＤＣの立上りを決定できることが重要である。
ＨＤＣを決定する方法は、ディスクドライブの構成要素、特にスライダのＡＢＳおよび浮上高アクチュエータの、ヘッド・ディスク試験機を用いた設計および試験の間でも重要である。
これらの理由すべてに関して、磁気記録ディスクドライブ内のＨＤＣを信頼性高く決定するためのシステムおよび方法が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッドからの信号を使用して、ディスクドライブ内のＨＤＣを決定するシステムおよび方法である。本方法は、スライダ・サスペンション・アセンブリおよび浮上高アクチュエータの設計および試験を容易にするための、ヘッド・ディスク試験機または「スピンスタンド」における用途、ならびに、ＨＤＣの前に修正動作を行う、かつ／または浮上高アクチュエータを制御するための、ディスクドライブにおける用途を有する。本発明は、さらに、浮上高アクチュエータ、低域フィルタ、およびＭＲ信号のためのコンパレータ回路を有する、磁気記録ディスクドライブである。フィルタの出力が閾値を越えるとき、コンパレータ回路出力はＨＤＣの立上りを示す。コンパレータ回路出力は、デジタルプロセッサまたはコントローラに入力される。コントローラは、ＨＤＣの立上りを決定するか、またはＨＤＣが生じていることを決定すると、浮上高アクチュエータにヘッド・ディスク間隔を増加させるか、またはデータ書込みの禁止などの修正動作を行わせるのに使用することができる、制御信号を生成する。本発明は、ディスク上に磁気転移が存在することを必要とせず、したがって、ディスク上に記録データがあってもなくても操作可能である。ＭＲ信号の振幅は、一般に約３ＭＨｚ未満である低周波数で検出され、これは記録データの周波数よりもかなり低いので、ＭＲ信号は本質的にこの低周波間隔でのノイズである。
本発明の本質および利点に対するより十分な理解のため、以下の詳細な説明を添付図面と併せて参照されたい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、磁気記録ディスクドライブ内のヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）を信頼性高く決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、磁気記録ディスクドライブだけでなく、磁気記録ディスクドライブのヘッド・ディスク・インターフェースを設計および試験するためにディスクドライブの製造に使用される、ヘッド・ディスク試験機または「スピンスタンド」にも適用可能である。本発明は、ヘッド・ディスク間隔の能動的な制御を有さない従来のディスクドライブ、ならびに、スライダに対して読取り／書込みヘッドを移動させるか、またはスライダの空気軸受面（ＡＢＳ）の気流もしくは形状を変更してヘッド・ディスク間隔を制御する、ヘッド浮上高アクチュエータを備えたディスクドライブに適用可能である。
【００１０】
図１は、磁気記録ディスクドライブの概略ブロック図である。ディスクドライブは、磁気記録層をそれぞれ含む表面１１および１２を備えた、磁気記録ディスク１０を包含する。ディスク１０は、スピンドル６に載置され、ディスク表面１１および１２に垂直な軸線の周りでスピンドルモータ８によって回転される。ヘッドキャリアまたはスライダ１３は、ディスク１０の表面１１の近傍に位置付けられる。スライダ１３は、ディスク表面１１に向いている空気軸受面（ＡＢＳ）２０および後端２２を有する空気軸受スライダである。スライダ１３は、その後端２２上で読取り／書込みトランスデューサまたはヘッド２１を支持して、ディスク表面１１上の磁気媒体に対してデータの読取りおよび書込みを行う。ヘッド２１は、誘導書込みエレメント、すなわちヘッド７０と、ＭＲ読取りエレメント、すなわちヘッド６０とを有する、デュアルエレメントヘッドである。スライダ１３は、サスペンション１５によってアクチュエータアーム１４に取り付けられる。サスペンション１５は、ディスク表面１１に向かってスライダ１３を付勢するばね力を提供する。読取り／書込みヘッドをやはり支持する第２のヘッドキャリアまたはスライダ１７は、ディスク１０の表面１２上に位置付けられ、サスペンション１９によってアクチュエータアーム１４に取り付けられる。
【００１１】
アクチュエータアーム１４は回転式アクチュエータ２７に取り付けられる。アクチュエータは、典型的には、固定磁界の中で移動可能なコイルを備える回転式のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であり、コイルの移動の方向および速度は、ハードディスク・コントローラ２９から供給されるモータ電流信号によって制御される。ディスク１０が回転すると、回転式アクチュエータ２７は、各ディスク表面１１および１２の上で、ほぼアーチ形の経路でスライダ１３および１７を半径方向内向きおよび外向きに移動させるので、読取り／書込みヘッドは、データの読取りまたは記録が所望される磁気記録層の異なる部分にアクセスすることができる。アクチュエータ２７およびスピンドルモータ８はどちらも、ディスクドライブハウジング９の一部に装着される。
【００１２】
図２は、ディスク１０の表面１１の上におけるスライダ１３の端部の断面図である。矢印１００の方向にディスク１０が回転することにより、スライダ１３のＡＢＳとディスク表面１１の間に空気軸受が生成される。ディスクドライブの動作中、空気軸受は、サスペンションのわずかなばね力を平衡させ、スライダ１３を、小さくかつ実質的に一定の間隔だけディスク表面１１からわずかに離して支持する。図２はまた、読取り／書込みヘッド２１、すなわち磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッド６０および書込みヘッド７０を示す。書込みヘッド７０は、２つの書込み磁極７２および７３の間に配置されたコイル７１を備えた誘導書込みヘッドである。
【００１３】
スライダ１３は、さらに、読取り／書込みヘッド２１とディスク表面１１の間の間隔を変える浮上高アクチュエータを包含する。図２に示すタイプの浮上高アクチュエータは、浮上高コントローラ（ＦＨＣ）８２に電気的に接続され、かつそれによって制御される電気抵抗性の発熱体またはヒーター８０を備えた熱アクチュエータである。ＦＨＣ８２は、可変抵抗器の設定を制御することなどにより、ヒーター８０に対する電流または電圧の量を制御する電源である。電流が増加すると、ヒーター８０は膨張し、ＭＲ読取りヘッド６０と書込みヘッド７０の磁極端７２および７３とをＡＢＳから「突出」させ、したがって、破線１０２で示すようにディスク表面１１により近づける。ＦＨＣ８２は、ディスクドライブの動作中にヘッドの浮上高を所望の範囲内に維持するため、ヒーター８０の温度を監視する温度フィードバック制御回路を包含してもよい。
【００１４】
熱浮上高アクチュエータは、特許文献１（米国特許第５，９９１，１１３号）および特許文献２（米国特許出願公開２００５／００２４７７５号）に記載されている。スライダに対してヘッドを移動させる他の浮上高アクチュエータとしては、特許文献３（米国特許第６，６１１，３９９号）に記載されているような静電マイクロアクチュエータ、ならびに特許文献４（米国特許第６，５７０，７３０号）に記載されているような圧電アクチュエータが挙げられる。別のタイプの浮上高アクチュエータは、スライダのＡＢＳの気流または形状を変更することによってヘッド・ディスク間隔を変える。このタイプの浮上高アクチュエータとしては、特許文献５（米国特許第６，７７５，１０３号）に記載されているような熱アクチュエータ、特許文献６（米国特許第５，２７６，５７３号）および特許文献７（米国特許第６，３４４，９４９号）に記載されているような静電アクチュエータ、ならびに特許文献８（米国特許第５，０２１，９０６号）に記載されているような圧電アクチュエータが挙げられる。
【００１５】
図１を再び参照すると、ディスクドライブの様々な構成要素は、デジタルコントローラ２９が生成する制御信号によって制御される。コントローラ２９は、論理制御回路、記憶装置、およびマイクロプロセッサを包含するデジタル信号プロセッサである。コントローラ２９は、スピンドルモータ・コントローラ３０に対する電力線２３上の制御信号、アクチュエータ２７に対する電力線２８上のトラック・フォローイングおよびトラック・シーク制御信号、ならびにＦＨＣ８２に対する電力線８３上の制御信号など、様々な駆動動作に対する制御信号を生成する。
【００１６】
ディスク表面１１からのデータはＭＲ読取りヘッド６０で読み取られる。ＭＲ信号はアンプ３７によって増幅される。アンプ３７および他の読取り信号処理回路群、ならびにＭＲ読取りヘッド６０に対してセンス電流またはバイアス電流を生成する回路群は、典型的には、アクチュエータアーム１４上に配置された集積回路モジュール１８（図１）の一部である。モジュール１８は、読取り／書込みヘッド２１との相互接続をできるだけ短く維持するために、それに近接して配置され、したがってアーム電子モジュールと呼ばれる。ＭＲアンプ３７からの出力は、読取り／書込み（Ｒ／Ｗ）チャネル２５に送られ、そこで、ＭＲ読取りヘッド６０からのアナログ信号が、ディスク表面１１の磁気記録層に記録されるデータを表すデジタル信号へと処理される。Ｒ／Ｗチャネル２５は、典型的には、自動ゲイン制御、アナログ／デジタル変換、およびデジタルデータ検出のための回路群を包含する。
【００１７】
データは、Ｒ／Ｗチャネル２５およびライトアンプ３９を介して誘導書込みヘッド７０に送られた書込み信号によって、ディスク表面１１の磁気記録層に書き込まれる。誘導書込みヘッド７０は、記録データを表す一連の磁気転移を記録する。ライトアンプ３９は、典型的にはアーム電子モジュール１８内に配置される。ディスクドライブは、さらに、何らかのイベント、典型的には外部衝撃または差し迫ったヘッドクラッシュが発生すると、データの書込みを禁止する能力を包含してもよい。これは、コントローラ２９からＲ／Ｗチャネル２５への電力線５８上の書込み禁止(WRITE INHIBIT)信号によって達成される。
【００１８】
電力線２８上のトラック・フォローイングおよびシーク制御信号は、入力ヘッド位置誤差信号（ＰＥＳ）に応じてサーボ制御アルゴリズムを実行するコントローラ２９によって生成される。ＭＲ読取りヘッド６０は、典型的にはデータセクタ間に埋め込まれた均等な角度を成して離間したサーボセクタにおいて、ディスクに記録されたヘッド位置サーボ情報を読取る。ＭＲアンプ３７からのこのアナログサーボ出力は、復調器３８によって復調され、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器４０によってデジタル位置誤差信号（ＰＥＳ）に変換される。電力線２８上のトラック・フォローイングおよびシーク制御信号は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）３２に送られ、そこでアナログ電圧信号に変換され、ＶＣＭドライバ３４に出力される。次に、ＶＣＭドライバ３４は、対応する電流パルスをＶＣＭアクチュエータ２７のコイルに送り、ＶＣＭアクチュエータ２７は、アーム１４を半径方向内向きおよび外向きに旋回させて、スライダ１３および１７を、各ディスク表面１１および１２上の所望のデータトラックまで移動させ、そこに位置付ける。
【００１９】
本発明は、ＭＲ信号を使用して、ディスクドライブ内のヘッド・ディスク間接触（ＨＤＣ）を決定するシステムおよび方法である。用語「ヘッド・ディスク接触」、すなわちＨＤＣは、読取りヘッド６０、書込みヘッド７０、または後端２２などのスライダのある部分が、ディスク表面１１に接触していることを意味する。ＨＤＣを「決定する」という用語は、ＨＤＣの立上りを検出する、またはＨＤＣが生じているもしくは生じようとしていると判断することを意味する。
【００２０】
本発明は、ディスク上に磁気転移が存在することを必要としない。ＭＲ信号の振幅は、一般に約３ＭＨｚ未満である低周波数で検出される。これは、記録データの周波数よりもかなり低いので、ＭＲ信号は本質的にこの低周波数でのノイズである。図３は、特定のＨＧＡ（「ヘッド・ジンバル・アセンブリ」、読取り／書込みヘッドを備えたサスペンションおよびスライダを包含するシステム）に対してヒーター８０に印加された、様々なレベルの電力に対する一連のＭＲ信号周波数スペクトルを示す。アコースティックエミッション（ＡＥ）センサは、ＡＥ信号をＭＲ信号周波数スペクトルと相関させるために、ＨＧＡを支持するアームに載置されたものである。この例では、監視されているディスクの領域は直流消去され、したがって磁気転移を含んでいなかった。しかし、本システムおよび方法は、データが記録されたディスクにも十分に適用可能である。図３では、トレース２００の群は、ヒーター電力がすべて約９２ｍＷ未満であるＭＲ信号を表し、したがってＨＤＣを有さない。トレース２０２は、１１６ｍＷのヒーター電力が印加された場合のＭＲ信号を表し、１ＭＨｚ未満の信号によって示されるように、ＨＤＣの立上りを示す。トレース２０４および２０６は、それぞれ１１３ｍＷおよび１４７ｍＷのヒーター電力レベルにおけるＭＲ信号であり、ＨＤＣを有する周波数スペクトルである。図３では、示された周波数範囲は０〜１０ＭＨｚである。ただし、重要な周波数範囲は、ＨＧＡの機械的特性に応じて約３ＭＨｚ未満である。約５ＭＨｚよりも上では、ＨＤＣでのノイズレベルはＨＤＣを有さない場合のノイズレベルと融合し、したがって、この特定のＨＧＡについては、約５ＭＨｚを越える周波数ではＭＲ信号はＨＤＣを決定できないことに留意すべきである点も興味深い。
【００２１】
ＤＥＴ（ダイナミック電気試験機）としても知られるヘッド・ディスク試験機では、このシステムは、ディスクに磁気転移を記録しなくてもよいので追加のハードウェアを必要とせず、また、試験信号を書込み、かつ読取りヘッドで試験信号を検出する必要がないので、試験時間が減少されるという利点を有する。書込み電流を必要としないので、このこともまた、書込みによって誘発される磁極端の突出という潜在的な影響を排除する。さらに、ＭＲ信号は、ディスク上のヘッドの半径方向位置、ディスクのＲＰＭ、およびディスクの種類（金属基板またはガラス基板）など、他の多くの要因に対しては敏感でないため、異なるディスクドライブおよび異なるスライダ・サスペンション・アセンブリに関して、検出するのが比較的容易である。
【００２２】
本発明の方法が、ヘッド・ディスク試験機またはスピンスタンドに使用された場合、ディスクドライブ構成要素の設計を容易にする。浮上高アクチュエータを備えていないディスクドライブの場合、この方法により、特定のスライダ・サスペンション・アセンブリ、スライダ設計、および空気軸受形状を評価できるようになる。調査すべきアセンブリまたはスライダを試験機内に配置することで、上述したやり方で、ＨＤＣが決定されるまでディスクの回転速度を減少させて、スライダの浮上特性を評価することができる。浮上高アクチュエータを備えたディスクドライブの場合、この方法により、ＨＤＣが生じるＦＨＣ信号の値、例えば、熱アクチュエータに対するヒーター電力を決定することによって、特定の浮上高アクチュエータを評価できるようになる。また、この方法は、データが記録されたディスクおよび記録されていないディスクに適用可能なので、磁気記録層を有さないディスクにもこの方法を使用することができる。
【００２３】
図３に示すデータは、ＸＹ位置決めを備えた日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社（Ｈｉｔａｃｈｉ  ＤＥＣＯ）製のＲＨ−４１６０Ｅ  ＤＥＴなどの、ヘッド・ディスク試験機またはスピンスタンドを使用して、ＭＲ信号を、ＤＥＴの内部スペクトルアナライザ、または市販の外部スペクトルアナライザもしくはデジタルオシロスコープのいずれかに入力して蓄積された。他のタイプのスピンスタンドとしては、ガジック・テクニカル・エンタープライズ（Ｇｕｚｉｋ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ）製のＧｕｚｉｋモデルＶ２００２ＸＹ位置決めスピンスタンドが挙げられる。ルクロイ社（ＬｅＣｒｏｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能なものなどの、デジタルオシロスコープおよびデジタルディスクドライブアナライザは、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）でＭＲ信号をデジタル化して、マイクロプロセッサのメモリに格納されるデータセットを作成する。データセットは処理され、ディスプレイに送られる。さらに、デジタル信号の複雑な処理は、高速デジタル信号処理回路によって行うことができる。オシロスコープまたはアナライザは、多くの有用な時間領域機能（例えば、立上り時間、パルス幅、振幅）、周波数スペクトル、および他のパラメータを抽出することができ、したがって所望の周波数範囲内のＭＲ信号振幅を計算することができる、プログラム可能な信号解析ソフトウェアを包含する。
【００２４】
しかし、本発明の方法は、ディスクドライブに組み入れることもできる。図４に示すように、ＭＲアンプ３７からのＭＲ信号は、３ＭＨｚ未満の周波数のみを通過させる低域フィルタ（ＬＰＦ）１０２に送られる。ＬＰＦ出力１０４は、所定の閾値を表す固定の入力１０５も有するコンパレータ回路１０６に入力される。コンパレータ出力１０８は、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）１１０に、次にデジタルコントローラ２９に入力される。ＭＲ信号振幅１０４が閾値１０５よりも大きい場合、コンパレータ出力１０８はＨＤＣを表す。次の表１は、様々なレベルのヒーター電力に対する正規化されたＬＰＦ１０２からの出力を示しており、ヒーター電力ゼロ（ＨＤＣ無し）に対するＬＰＦ出力は１．００である。
【００２５】
【表１】
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狭い特定範囲内、例えば０．５〜１．５ＭＨｚのＭＲ信号を検出することが望ましい場合、帯域フィルタ（ＢＰＦ）がＬＰＦ１０２の代わりに使用されてもよい。また、コンパレータ回路１０６は、高いか低いかのいずれかであり得る１つの入力電圧および１つの出力電圧を有するシュミットトリガであってもよい。入力がある低い閾値よりも低いとき、出力は低く、入力がより高いある閾値よりも高いとき、出力は高く、また、入力が２つの閾値の間にあるとき、出力はその値を保持する。この具体例では、シュミットトリガのより高い閾値は、それよりも上でＨＤＣが決定される閾値を表す。単一の入力閾値を備えたコンパレータ回路と比べた場合のシュミットトリガの利点は、シュミットトリガはより安定しているという点である。入力閾値が１つのみの場合、その閾値近傍のノイズのある入力信号が急速にあちこちに切り換わって（アナログ回路内の「スクエギング」として知られる現象）、その結果、出力が低い値から高い値へとあちこちに切り換わることがある。
【００２６】
閾値は、表１に示すデータに基づいて選択することができる。例えば、ＨＤＣでのＭＲ信号が第１の振幅（約４）で、ＨＤＣを有さないＭＲ信号が第２の振幅（１．０）である場合、閾値は、第１および第２の振幅の差の何％か、例えば２５％であるように選択され、第２の振幅に加算されることができる。したがって、この特定のＨＧＡに対する本例において、閾値は、１．００に差（３．０）の２５％を加えたもの、すなわち１．７５となるので、ＭＲ信号が１．７５よりも大きければ、それはＨＤＣを示す。別の方法として、表１から分かるように、ＨＤＣにおけるＬＰＦ出力には、突然のほぼ階段状の増加がある。したがって、特定のＨＧＡに対して十分なデータサンプルが得られた場合、閾値は、データを検査することによって直接決定することができる。この方法を用いて、表１を検査することにより、閾値を約１．５に設定できることが示される。
【００２７】
図４は、システムのアナログの具体例を示す。ただし、本発明はデジタル技術を用いて実現することもできる。デジタルオシロスコープまたはディスクドライブアナライザによって行われるのと同じデジタル信号処理技術およびデータ解析を、コントローラ２９にプログラムすることができる。したがって、コントローラ２９は、Ｒ／Ｗチャネル２５からのデジタル化されたＭＲ信号を解析し、計算された振幅を所定の閾値と比較する。これは、ディスクドライブ用のマイクロコード（ファームウェア）またはＤＥＴ試験機用のカスタムモジュールによって実現することができる。
【００２８】
いずれの具体例においても、ＨＤＣが決定されると、コントローラ２９は１つまたは複数の信号を生成して、修正動作を行う。一実施例では、電力線５８上の信号は、差し迫ったヘッドクラッシュのため書込みヘッド７０がデータを書込むのを防止する、Ｒ／Ｗチャネル２５に送られる「書込み禁止」信号である。別の実施例では、電力線８３上の信号は、ヒーター電力を減少させてヘッドをディスクから離れる方向に移動させるように、ＦＨＣ８２に報知する。
【００２９】
好ましい実施形態に関して本発明を特定して示し、記載してきたが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更してもよいことが、当業者には理解されるであろう。したがって、開示される発明は単に例示目的のものであり、その範囲は、添付の特許請求の範囲に明記されるものによってのみ限定されるものと見なされる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】磁気記録ディスクドライブの概略ブロック図である。
【図２】ディスクの表面の上における空気軸受スライダの端部の断面図であり、スライダ上の熱浮上高アクチュエータ、読取りヘッド、および書込みヘッドを示す。
【図３】熱浮上高アクチュエータに印加された、異なるレベルの電力に対するＭＲ信号周波数スペクトルを示す図である。
【図４】本発明によるＨＤＣを決定する方法を組み入れる磁気記録ディスクドライブの概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
６…スピンドル、
８…スピンドルモータ、
９…ディスクドライブハウジング、
１０…磁気記録ディスク、
１１、１２…ディスク表面、
１３、１７…スライダ、
１４…アクチュエータアーム、
１５、１９…サスペンション、
１８…集積回路モジュール、
２０…空気軸受面（ＡＢＳ）、
２１…読取り／書込みヘッド、
２２…後端、
２３、２８、５８…電力線、
２５…読取り／書込み（Ｒ／Ｗ）チャネル、
２７…ＶＣＭアクチュエータ、
２９…ハードディスク・コントローラ、
３０…スピンドルモータ・コントローラ、
３２…デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）、
３４…ＶＣＭドライバ、
３７…アンプ、
３８…復調器、
３９…ライトアンプ、
４０…アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器、
６０…磁気抵抗（ＭＲ）読取りヘッド、
７０…書込みヘッド、
７１…コイル、
７２、７３…書込み磁極、
８０…ヒーター、
８２…浮上高コントローラ（ＦＨＣ）、
１０２…低域フィルタ（ＬＰＦ）、
１０６…コンパレータ回路、
１１０…アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）。
【図１】
2007250170.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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