(57)【要約】【課題】ヘッド特性を向上するとともに、ヘッド素子部と記録ディスクとの衝突を防止する。【解決手段】本発明の一実施形態にかかるＨＤＤ１は、熱膨張によってヘッド素子部と記録ディスクとのクリアランスを調整するＴＦＣ（Thermal Fly height Control）を実行する。ヘッド・スライダは、ＴＦＣのためのヒータを備える。ＨＤＤ１は、その加速度を検知し、それに基づいてＴＦＣのヒータを制御する。これによって、ヘッド素子部と記録ディスクとの間の衝突の蓋然性を低減する。また、衝撃が加えられた後の残留振動を検知し、残留振動が基準レベル以下の収束することを条件として、ヒータを再びＯＮする。【選択図】図６
2007184023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する記録ディスク上を浮上するスライダと、
前記スライダに配置されたヘッド素子部と、
前記スライダに配置され、前記ヘッド素子部を熱膨張によって突出させて前記記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、
前記スライダを保持し移動するアクチュエータと、
加速度検知部と、
前記加速度検知部が検知した加速度に基づいて前記ヒータを制御するコントローラと、
を備えるディスク・ドライブ。
【請求項２】
前記コントローラは、前記加速度検知部が重力方向において第１基準レベル以下の加速度を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項３】
前記コントローラは、前記加速度検知部が第２基準レベル以上の加速度を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項４】
前記コントローラは、前記加速度検知部が重力方向における第１基準レベル以下の加速度、及び第２基準レベル以上の加速度の少なくとも一方を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項５】
前記コントローラは、前記ヒータをＯＦＦした後に、前記ヘッド素子部の残留振動が基準以下であることを条件として前記ヒータをＯＮする、請求項１に記載のディスク・ドライブ。
【請求項６】
前記コントローラは、前記ヘッド素子部が前記磁気ディスクから読み出した信号振幅に基づいて前記ヘッド素子部の残留振動のレベルを決定する、請求項５に記載のディスク・ドライブ。
【請求項７】
前記ヘッド素子部が読み出した信号を増幅する可変ゲイン・アンプをさらに備え、
前記コントローラは、前記信号振幅を表すデータとして前記可変ゲイン・アンプのゲイン値を使用する、請求項６に記載のディスク・ドライブ。
【請求項８】
前記コントローラは、前記ヘッド素子部が読み出したサーボ信号の信号振幅に基づいて前記ヘッドの残留振動のレベルを決定する、請求項６に記載のディスク・ドライブ。
【請求項９】
回転する記録ディスク上を浮上するスライダと、前記スライダに配置されたヘッド素子部と、前記スライダに配置され前記ヘッド素子部を熱膨張によって突出させて前記記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、を備えるディスク・ドライブにおける制御方法であって、
前記記録ディスクに前記ヘッド素子部がアクセスするために前記ヒータをＯＮし、
前記ディスク・ドライブの落下及び／もしくは前記ディスク・ドライブへの衝撃を検知し、
前記ディスク・ドライブの落下もしくは基準レベル以上の衝撃を検知した場合に、前記ヒータをＯＦＦする方法。
【請求項１０】
前記ディスク・ドライブの落下及び前記ディスク・ドライブへの衝撃を検知し、
前記ディスク・ドライブの落下及び基準レベル以上の衝撃の少なくとも一方を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦする、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ヒータをＯＦＦした後に、前記ヘッド素子部の残留振動を検出し、
前記検出された残留振動が基準以下であることを条件として前記ヒータをＯＮする、
請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記残留振動のレベルを、前記ヘッド素子部が前記記録ディスクから読み出した信号の振幅に基づいて判定する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記残留振動を、前記ヘッド素子部が前記記録ディスクから読み出したサーボ信号の振幅に基づいて判定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
回転する記録ディスク上を浮上するスライダと、
前記スライダに配置されたヘッド素子部と、
前記スライダに配置され、前記ヘッド素子部を熱膨張によって突出させて前記記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、
前記スライダを保持し移動するアクチュエータと、
前記ディスク・ドライブの落下及び／もしくは前記ディスク・ドライブへの衝撃を検知する検知部と、
前記ディスク・ドライブの落下もしくは基準レベル以上の衝撃を検知した場合に、前記ヒータをＯＦＦするコントローラと、
を備えるディスク・ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク・ドライブ及びその制御方法に関し、特に、ヘッド素子部と記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータをヘッド・スライダに備えるディスク・ドライブにおけるそのヒータ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ記憶装置として、光ディスク、磁気テープあるいは半導体メモリなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックを有しており、各データ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・データとユーザ・データを含む複数のデータ・セクタが記録されている。各サーボ・データの間には、複数のデータ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータに支持されたヘッド・スライダのヘッド素子部が、サーボ・データのアドレス情報に従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
磁気ディスクの記録密度を向上するには、磁気ディスク上を浮上するヘッド素子部と磁気ディスクとの間のクリアランスを小さくすることが重要である。このため、このクリアランスを調整するいくつかの機構が提案されている。そのうちの一つは、ヘッド・スライダにヒータを備え、そのヒータでヘッド素子部を加熱することよってクリアランスを調整する（例えば、特許文献１を参照）。本明細書において、これをＴＦＣ（Thermal Fry height Control）と呼ぶ。ＴＦＣは、ヒータに電流（電力）を供給して発熱させ、熱膨張によってヘッド素子部を突出させる。これによって、磁気ディスクとヘッド素子部との間のクリアランスを小さくすることができる。
【特許文献１】特開平５−２０６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
うる。通常動作におけるヘッド素子部の突出には２つのタイプがあり、一つは環境温度の上昇に伴うヘッド素子部の突出であり（これを環境プロトリュージョンと呼ぶ）、他の一つはデータ書き込み時におけるライト素子の発熱によるヘッド素子部の突出である（これを、ライト・プロトリュージョンと呼ぶ）。ライト素子はコイルに電流を流すことによって磁界を生成し、磁気ディスクにデータを書き込むため、そのライト電流によってライト素子が発熱する。
【０００６】
ＨＤＤの設計においては、ヘッド素子部と磁気ディスクとの間の衝突を避けるため、上述の環境温度による突出や、ライト電流による突出を考慮してクリアランスを決定する。このため、例えば、環境プロトリュージョンによって高温環境において十分な読み出し特性を達成することができるが、低温環境において十分な読み出し特性を得ることができないことがある。あるいは、ライト・プロトリュージョンのために、データ書き込みの初期段階とその後との間においてクリアランスに差があり、データ書き込み初期において十分な書き込みができない（プア・オーバーライト）ことがある。
【０００７】
ＴＦＣは、ヘッド素子部と磁気ディスクとの間のクリアランスを低減することで、これら環境温度変化による読み出し特性の低下や、データ書き込み初期のプア・オーバーライトの問題を解決する手段を与える。一方、ＴＦＣは通常状態よりもヘッド素子部を突出するため、磁気ディスクとヘッド素子部との衝突を引き起こしやすい。そのため、ＴＦＣにおいてはヒータに通電することによってヘッド素子部を突出させるタイミングの制御が非常に重要である。
【０００８】
上述のように、ＨＤＤは様々な用途に使用されている。そのため、特に、ノートＰＣやデジタル・カメラなど携帯電子機器において、ＨＤＤに対して外部から衝撃が加えられることが多い。外部から衝撃が加えられるとアクチュエータが振動し、ヘッド素子部と磁気ディスクとが衝突することがある。アクチュエータが大きく振動しているときにＴＦＣによってヘッド素子部が突出状態にあると、ヘッド素子部と磁気ディスクとの衝突の蓋然性が高まる。
【０００９】
また、衝撃によるアクチュエータの振動はすぐに収まることなく、その後も残留振動が続く。このような残留振動においてもヘッド素子部が磁気ディスクに近づくため、ヘッド素子部が突出状態にあるとヘッド素子部と磁気ディスクとの衝突の蓋然性が高まる。一方、ＨＤＤのパフォーマンスの観点からは、できるだけ早いタイミングでヒータをＯＮして、データ書き込み／読み出しを開始することが求められる。
【００１０】
本発明は上述のような事情を背景としてなされたものであって、ヒータを使用してヘッド素子部を突出させて記録ディスクとのクリアランスを調整する技術において、記録ディスクとヘッドとの衝突の可能性を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様に係るディスク・ドライブは、回転する記録ディスク上を浮上するスライダと、前記スライダに配置されたヘッド素子部と、前記スライダに配置され、前記ヘッド素子部を熱膨張によって突出させて前記記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、前記スライダを保持し移動するアクチュエータと、加速度検知部と、前記加速度検知部が検知した加速度に基づいて前記ヒータを制御するコントローラとを備えるものである。加速度検知部が検知した加速度に基づいてヒータを制御することによって、ヘッド特性を改善するともに、ヒータ加熱によるヘッド・ディスク衝突の発生を抑制することができる。
【００１２】
前記コントローラは、前記加速度検知部が重力方向において第１基準レベル以下の加速度を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦすることが好ましい。これによって、ディスク・ドライブへの衝撃を予め予測することができ、衝突に対して早いタイミングでヒータ制御を行うことができる。
【００１３】
前記コントローラは、前記加速度検知部が第２基準レベル以上の加速度を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦすることが好ましい。これによって基準以上の衝撃があったことを検知することができ、衝撃によるヘッド・ディスク衝突の発生を抑制するとともに、不要なヒータＯＦＦ制御を避けることができる。
【００１４】
前記コントローラは、前記加速度検知部が重力方向にける第１基準レベル以下の加速度及び第２基準レベル以上の加速度の少なくとも一方を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦする。２つの加速度レベルの基準を設けることによって、落下による衝撃及び落下を伴わない衝撃の双方に対応することができる。
【００１５】
前記コントローラは、前記ヒータをＯＦＦした後に、前記ヘッド素子部の残留振動が基準以下であることを条件として前記ヒータをＯＮすることが好ましい。これによって残留振動があるときにヒータをＯＮすることで、ヘッド・ディスク衝突の可能性を高めることを避けることができる。
【００１６】
前記コントローラは、前記ヘッド素子部が前記磁気ディスクから読み出した信号振幅に基づいて前記ヘッド素子部の残留振動のレベルを決定することが好ましい。さらに、前記ヘッド素子部が読み出した信号を増幅する可変ゲイン・アンプをさらに備え、前記コントローラは、前記信号振幅を表すデータとして前記可変ゲイン・アンプのゲイン値を使用することが好ましい。これによって、確実かつ容易に残留振動を検出することができる。
【００１７】
前記コントローラは、前記ヘッド素子部が読み出したサーボ信号の信号振幅に基づいて前記ヘッドの残留振動のレベルを決定することが好ましい。これによって、サーボ制御処理において残留振動検出することが可能となり、効率的かつ効果的に残留振動検出を行うことができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、回転する記録ディスク上を浮上するスライダと、前記スライダに配置されたヘッド素子部と、前記スライダに配置され前記ヘッド素子部を熱膨張によって突出させて前記記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、を備えるディスク・ドライブにおける制御方法であって、前記記録ディスクに前記ヘッド素子部がアクセスするために前記ヒータをＯＮし、前記ディスク・ドライブの落下及び／もしくは前記ディスク・ドライブへの衝撃を検知し、前記ディスク・ドライブの落下もしくは基準レベル以上の衝撃を検知した場合に、前記ヒータをＯＦＦするものである。ディスク・ドライブの落下もしくはそれへの衝撃がある場合にヒータをＯＦＦすることで、ヒータによるヘッド特性の向上と共に、ヘッド・ディスク衝突の可能性を低減することができる。
【００１９】
前記ディスク・ドライブの落下及び前記ディスク・ドライブへの衝撃を検知し、前記ディスク・ドライブの落下及び基準レベル以上の衝撃の少なくとも一方を検知した場合に前記ヒータをＯＦＦすることが好ましい。これによって、落下による衝撃及び落下を伴わない衝撃の双方に対応することができる。
【００２０】
前記ヒータをＯＦＦした後に、前記ヘッド素子部の残留振動を検出し、前記検出された残留振動が基準以下であることを条件として前記ヒータをＯＮすることが好ましい。これによって残留振動があるときにヒータをＯＮすることで、ヘッド・ディスク衝突の可能性を高めることを避けることができる。
【００２１】
前記残留振動のレベルを、前記ヘッド素子部が前記記録ディスクから読み出した信号の振幅に基づいて判定することが好ましい。さらに、前記残留振動を、前記ヘッド素子部が前記記録ディスクから読み出したサーボ信号の振幅に基づいて判定することが好ましい。
【００２２】
本発明の他の態様に係るディスク・ドライブは、回転する記録ディスク上を浮上するスライダと、前記スライダに配置されたヘッド素子部と、前記スライダに配置され、前記ヘッド素子部を熱膨張によって突出させて前記記録ディスクとの間のクリアランスを調整するヒータと、前記スライダを保持し移動するアクチュエータと、前記ディスク・ドライブの落下及び／もしくは前記ディスク・ドライブへの衝撃を検知する検知部と、前記ディスク・ドライブの落下もしくは基準レベル以上の衝撃を検知した場合に、前記ヒータをＯＦＦするコントローラを備えるものである。ディスク・ドライブの落下もしくはそれへの衝撃がある場合にヒータをＯＦＦすることで、ヒータによるヘッド特性の向上と共に、ヘッド・ディスク衝突の可能性を低減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ヒータを使用してヘッド素子部を突出させて記録ディスクとのクリアランスを調整する技術において、記録ディスクとヘッドとの衝突の可能性を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００２５】
本形態のディスク・ドライブは、熱膨張によってヘッド素子部と記録ディスクとのクリアランスを調整するＴＦＣ（Thermal Flyheight Control）を実行する。本形態のヘッド・スライダはヒータを備え、そのヒータからの熱による熱膨張によってヘッドと記録ディスクとのクリアランスを調整する。本形態のディスク・ドライブは、その加速度を検知し、それに基づいてＴＦＣのヒータを制御する。これによって、ヘッド素子部と記録ディスクとの間の衝突の蓋然性を低減する。
【００２６】
また、衝撃が加えられた後の残留振動を検知し、残留振動が基準レベル以下の収束することを条件として、ヒータを再びＯＮする。これにより、衝撃に伴う残留振動による記録ディスクとヘッド素子部との間の衝突の可能性を低減する。また、残留振動を検出してヒータをＯＮとすることによって、振動に応じた早いタイミングでヒータをＯＮすることができる。
【００２７】
以下においては、ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）を例として、本発明の実施形態を説明する本実施形態の特徴点の理解を容易とするため、最初に、ＨＤＤの全体構成の概略を説明する。図１は、本実施の形態に係るＨＤＤ１の全体構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、ＨＤＤ１は、密閉されたエンクロージャ１０内に、メディア（記録媒体）の一例である磁気ディスク１１、ヘッドの一例であるヘッド・スライダ１２、アーム電子回路（ＡＥ：Arm Electronics）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５、そしてアクチュエータ１６を備えている。
【００２８】
ＨＤＤ１は、さらに、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を備えている。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（Ｒ／Ｗチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（以下、ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及びＲＡＭ２４などの各ＩＣを備えている。さらに、回路基板２０には、ＨＤＤの加速度を検知する加速度検知部２５が実装されている。尚、各回路構成は一つのＩＣに集積すること、あるいは、複数のＩＣに分けて実装することができる。また、加速度検知部２５はエンクロージャ１０内に実装することができる。外部ホスト５１からのユーザ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によって受信され、Ｒ／Ｗチャネル２１、ＡＥ１３を介して、ヘッド・スライダ１２によって磁気ディスク１１に書き込まれる。また、磁気ディスク１１に記憶されているユーザ・データはヘッド・スライダ１２によって読み出され、そのユーザ・データは、ＡＥ１３、Ｒ／Ｗチャネル２１を介して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から外部ホスト５１に出力される。
【００２９】
磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４に固定されている。ＳＰＭ１４は所定の速度で磁気ディスク１１を回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。本例の磁気ディスク１１は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッド・スライダ１２が設けられている。各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を浮上するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。本形態のヘッド・スライダ１２は、加熱によってヘッド素子部を突出させ、その磁気ディスク１１との間のクリアランス（浮上高）を調整するＴＦＣ（Thermal Fly height Control）のためのヒータを備えている。ヘッド・スライダ１２の構造については、後に図２を参照して詳述する。
【００３０】
各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はＶＣＭ１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッドヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データ（ＤＡＣＯＵＴと呼ぶ）に従ってＶＣＭ１５を駆動する。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面は磁気ディスク１１の片面あるいは両面に形成することができる。
【００３１】
ＡＥ１３は、複数のヘッド素子部１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行う１つのヘッド素子部１２を選択し、選択されたヘッド素子部１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、Ｒ／Ｗチャネル２１に送る。また、Ｒ／Ｗチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド素子部１２に送る。ＡＥ１３は、さらに、ヒータへ電流を供給し、その電流量（電力量）を調節する調節回路として機能する。
【００３２】
Ｒ／Ｗチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、Ｒ／Ｗチャネル２１は、ライト処理を、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御信号に従って実行する。ライト処理において、Ｒ／Ｗチャネル２１はＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００３３】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたマイクロ・コードに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、ＭＰＵ上で動作するマイクロ・コードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド素子部１２のポジショニング制御（サーボ制御）、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、加速度検知部２５が検知した加速度に基づいたＴＦＣを実行する。この点については後述する。
【００３４】
上述にように、本形態のＨＤＤ１はＴＦＣが実装され、ヘッド素子部と磁気ディスク１１との間のクリアランスを調整する。次に、本形態におけるＴＦＣヘッド・スライダ１２構成について説明を行う。図２は、ヘッド・スライダ１２の空気流出端面（トレーリング側端面）１２１近傍におけるその一部構成を示す断面図である。磁気ディスク１１は、図２の左から右に向かって回転する。ヘッド・スライダ１２は、ヘッド素子部１２２とヘッド素子部１２２を支持するスライダ１２３とを備えている。なお、本形態のＴＦＣは水平磁気記録及び垂直磁気記録のＨＤＤに適用することができる。
【００３５】
ヘッド素子部１２２は、磁気ディスク１１との間で磁気データを読み書きする。ヘッド素子部１２２は、リード素子３２とそのトレーリング側のライト素子３１とを備えている。ライト素子３１は、ライト・コイル３１１を流れる電流で磁極３１２間に磁界を発生し、磁気データを磁気ディスク１１に記録するインダクティブ素子である。リード素子３２は磁気抵抗型の素子であって、磁気異方性を有する磁気抵抗素子３２ａを備え、磁気ディスク１１からの磁界によって変化するその抵抗値によって磁気ディスク１１に記録されている磁気データを読み出す。
【００３６】
ヘッド素子部１２２は、スライダ１２３を構成するアルチック基板に、メッキ、スパッタ、研磨などの薄膜形成プロセスを用いて形成される。磁気抵抗素子３２ａは、磁気シールド３３ａ、ｂによって挟まれており、ライト・コイル３１１は絶縁膜３１３で囲まれている。また、ヘッド素子部１２２はライト素子３１とリード素子３２の周囲にアルミナなどの保護膜３４を備え、ヘッド素子部１２２全体はその保護膜３４で保護されている。
【００３７】
ライト素子３１およびリード素子３２の近傍には、薄膜で形成された抵抗体によるヒータ１２４が薄膜プロセスを用いて形成されている。本例において、ヒータ１２４は、ヘッド素子部１２２の反磁気ディスク１１側に位置している。例えば、薄膜抵抗体として、パーマロイを蛇行させ、間隙はアルミナで埋めてヒータ１２４を形成することができる。
【００３８】
ＡＥ１３がヒータ１２４に電流を流すと、ヒータ１２４の熱によってヘッド素子部１２２の近傍が突出変形する。非加熱時において、ヘッド・スライダ１２のＡＢＳ面は、Ｓ１で示される形状であり、ヘッド素子部１２２と磁気ディスクとの間の距離であるクリアランスは、Ｃ１で示されている。ヒータ１２４加熱時における突出形状Ｓ２を、図２に破線で示す。ヘッド素子部１２２が磁気ディスク１１に近づき、このときのクリアランスＣ２は、クリアランスＣ１よりも小さい。なお、図２は概念図であり、寸法関係は正確ではない。例えば、突出面形状Ｓ２はナノメートル・オーダ（数ナノメートル）の突出量である。
【００３９】
上述のように、本形態のＨＤＤ１はその加速度を検知し、検知した加速度に基づいてヒータ１２４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ことによって、ヘッド素子部１２２と磁気ディスク１１との衝突の発生を抑制する。好ましい態様として、図３に示すように、加速度検知部２５は、無重力センサ２５１を備えている。無重力センサ２５１は重力方向における加速度を検知し、ＨＤＤ１の落下を検知する。停止状態において、重力方向には１Ｇの加速度が存在する。重力方向において検知する加速度が基準値以下となると、無重力センサ２５１が落下を検知する。ＨＤＤ１の落下を検知したことに応答してヒータ１２４をＯＦＦすることで、衝突前に予めヘッド素子部１２２の突出量を減少させ、ヘッド素子部１２２と磁気ディスク１１との衝突を防止する。
【００４０】
例えば、無重力センサ２５１はＸ、Ｙ、Ｚ方向の３軸における加速度を検知し、３軸全ての方向で加速度が基準レベル以下となると落下状態であることを示す信号を出力する。センサのタイプとしては、例えば、ピエゾ抵抗型、静電容量型、磁気センサ型などが知られている。本形態の無重力センサ２５１は、これらのいずれのタイプのセンサを使用することもできる。
【００４１】
無重力センサ２５１が落下を検知すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヒータ１２４への電流供給を停止し、ヒータ１２４をＯＦＦする。ＨＤＤ１の落下後には大きな衝撃が加えられる蓋然性が高い。衝撃が加わる前にヒータ１２４をＯＦＦしてヘッド素子部１２２突出量を小さくし、磁気ディスク１１とヘッド素子部１２２との間のクリアランスを増加することでこれらの衝突を防止する。無重力センサ２５１が落下を検知してから衝撃が加えられるまでには相応の時間が経過するため、衝撃前に予めヘッド素子部１２２の突出量を小さくしておくことができる。
【００４２】
さらに、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６（ヘッド素子部１２２）の残留振動を検知し、その残留振動が収まった後にヒータ１２２をＯＮする。ＨＤＤ１に衝撃が加わると、アクチュエータ１６が大きく振動した後、特に共振周波数において大きな残留振動が起こる。残留振動が基準レベル以下になった後にヒータ１２４をＯＮとすることで、残留振動によってヘッド素子部１２２と磁気ディスク１１との衝突の可能性を低減する。
【００４３】
ヘッド素子部１２２（アクチュエータ１６）の残留振動は、その読み出し信号の振幅に基づいて決定することができる。図４は、ＨＤＤ１に加えられた衝撃と、ヘッド素子部１２２が磁気ディスク１１から読み出した信号振幅との関係を模式的に示している。ＡＥ１３の出力も、同様の変化を示す。
【００４４】
衝撃があると、信号振幅が大きく変化する。ヘッド素子部１２２が磁気ディスク１１から離れると振幅が減少し、近づくと増加する。衝撃があった後、残留振動のために、読み出し信号は振幅の増減を繰り返す。残留振動が収束すると、正常の信号振幅が続く。従って、残留振動有無の判定については、例えば、信号振幅が基準時間Ｔ０の間に基準以上の変化を示さない場合に、残留振動が収束したと判定することができる。
【００４５】
各構成要素の処理について具体的に説明する。例えば、リード／ライト処理において、ホスト５１からのコマンドに従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６を制御してヘッド素子部１２２をターゲット・セクタにむけて移動する。ＭＰＵ２３２は、予め定められたタイミングにおいて、電流を供給してヒータ１２４をＯＮする。その後、無重力センサ２５１がＨＤＤ１の落下を検知すると、ＭＰＵ２３２はヒータ１２２をＯＦＦするようにＡＥ１３に指示する。ＡＥ１３は、ＭＰＵ２３２からの指示に従って、ヒータ１２４への電力供給を停止する。
【００４６】
その後、落下が停止すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はサーボ制御によってヘッド素子部１２２のポジショニングを行う。このとき、ＭＰＵ２３２は、Ｒ／Ｗチャネル２１からサーボ信号の可変ゲイン・アンプ（ＶＧＡ）のゲイン値（ＶＧＡゲイン）を取得する。Ｒ／Ｗチャネル２１は、ＡＥ１３からの信号についてオート・ゲイン・コントロール（ＡＧＣ）行い、ＡＥ１３からの信号を一定の振幅に増幅するように可変ゲイン・アンプ回路を備えている。
【００４７】
ＭＰＵ２３２は、ＶＧＡゲインを使用して、ヘッド素子部１２２の残留振動を検出する。ＶＧＡゲインはＡＥ１３からの信号振幅と反比例の関係にあるので、図４に示した信号振幅と逆の増減変化を示す。ＭＰＵ２３２は、例えば、基準時間Ｔ０の間、ＶＧＡゲインの変動もしくは最大値が基準レベル以下である場合に、残留振動が基準レベル以下に収束したと判定する。残留振動収束は、ヒータ１２４をＯＮにする条件の一つとして使用され、他の条件が満たされたタイミングで、ＭＰＵ２３２はヒータ１２４に電力を供給するＯＮするようにＡＥ１３に指示する。
【００４８】
なお、Ｒ／Ｗチャネル２１は、ＶＧＡゲインを格納するレジスタを備えており、そのレジスタにアクセスすることで、ＭＰＵ２３２は衝撃後のＶＧＡゲインを取得する。また、ＡＥ１３がヒータ１２４のＯＮ／ＯＦＦもしくは電力（電流）値を格納するレジスタを備えており、ＭＰＵ２３２はそのレジスタにアクセスしてヒータ１２４の制御を行う。
【００４９】
また、制御が複雑になるが、残留振動の検出には、サーボ信号の信号振幅の他に、ユーザ・データの信号振幅を使用することもできる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はサーボ制御と共に、Ｒ／Ｗチャネル２１のユーザ・データの読み出しを制御する。サーボ信号のＶＧＡゲインに加え、ユーザ・データのＶＧＡゲインを取得して残留振動の判定に使用する。なお、上述の例おいては、ＭＰＵ２３２は信号振幅に対応するＶＧＡゲインを使用して残留振動の判定を行うが、ＡＥ１３からの信号振幅の変化から直接に残留振動を判定することもできる。これらの点は、以下の他の態様において同様である。
【００５０】
次に、加速度検出部２５が、無重力センサ２５１に代えてショック・センサ２５２を備えている例について、図５を参照して説明する。ショック・センサ２５２は、１軸もしくは複数軸における加速度を検知し、その加速度つまり衝撃の大きさを示す信号を出力する。センサのタイプとしては、無重力センサ２５１と同様に、ピエゾ抵抗型、静電容量型、磁気センサ型のいずれのタイプを使用することもできる。
【００５１】
本例のＨＤＤ１において、ショック・センサ２５２の衝撃検知に基づいて、ＨＤＣ２３１がヒータ１２４をＯＦＦする。図４を参照して説明したように、衝撃が加えられてからアクチュエータ１６（ヘッド素子部１２２）が大きく変移するまでに、わずかながらインターバルが存在する。従って、その間にヒータ１２４をＯＦＦしてヘッド素子部１２２の突出量を減少させることで、ヘッド素子部１２２と磁気ディスク１１との衝突の可能性を低減する。
【００５２】
通常、ヒータ１２４の加熱に対するヘッド素子部１２２の突出・収縮の応答時間は、数ｍｓである。一方、ＨＤＤ１に衝撃があってからヘッド素子部１２２が変移するまでの時間は衝撃に態様によって異なり、短いものは数ｍｓとなる。従って、ショック・センサ２５２が衝撃を検知してから即座にヒータ１２４をＯＦＦすることが必要とされる。本例においては、ハードウェア・ロジックであるＨＤＣ２３１が、ショック・センサ２５２の検知に応答してヒータ１２４をＯＦＦする。これによって、遅滞なくヒータ１２４をＯＦＦする。
【００５３】
具体的には、リード／ライト処理などのためにヒータ１２４がＯＮされている状態において、ショック・センサ２５２が基準以上の衝撃を検知すると、ＨＤＣ２３１がそれに応答して、ＡＥ１３にヒータ１２４をＯＦＦするように指示する。その後、アクチュエータ１６の残留振動が収束した後に、ヒータ１２４を再びＯＮする。残留振動の検出方法は、上述の例と同様の構成とすることができるので、説明を省略する。
【００５４】
続いて、図６のブロック図に示すように、加速度検出部２５が、無重力センサ２５１とショック・センサ２５２の双方を備えている例について説明する。これら二つのセンサを備えることによって、落下による衝撃に対して確実にヒータ１２４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことができると同時に、落下を伴わない衝撃に対してもヒータ１２４のＯＮ／ＯＦＦ制御行うことができる。
【００５５】
なお、本例においては加速度検出部２５が二つのセンサ要素を備えるが、一つのセンサ要素がこれら二つの状態を検知できる構成としてもよい。また、本例においては、無重力センサ２５１及びショック・センサ２５２の双方の検知信号がＨＤＣ２３１に出力されるが、無重力センサ２５１の検知信号をＭＰＵ２３２が受け、それに従ってヒータ制御してもよい。
【００５６】
図６のブロック図及び図７のフローチャートを参照しながら、本例のヒータ制御について説明する。リード／ライト処理など、磁気ディスク１１へのアクセスが開始されると、ＭＰＵ２３２はヒータ１２４をＯＮする（Ｓ１１）。つまり、ＭＰＵ２３２は、ＡＥ１３のレジスタにヒータＯＮのコマンドをセットし、ＡＥ１３がそれに従ってヒータ１２４に電力を供給する。
【００５７】
その後、無重力センサ２５１がＨＤＤ１の落下を検知すると（Ｓ１２におけるＹＥＳ）、それを示す信号がＨＤＣ２３１に入力される。ＨＤＣ２３１は、落下の検知に応答して、ヒータ１２４をＯＦＦする（Ｓ１４）。つまり、ＨＤＣ２３１は、ＡＥ１３のレジスタにヒータＯＦＦのコマンドをセットし、ＡＥ１３がそれに従ってヒータ１２４への電力供給を停止する。
【００５８】
ヒータ１２４をＯＦＦした後、ＨＤＤ１はヘッド素子部１２２の残留振動を測定し、それが基準レベル以下に収束すると（Ｓ１５）、ヒータ１２４がＯＮされる（Ｓ１６）。つまり、ＭＰＵ２３２は、Ｒ／Ｗチャネル２１におけるサーボ信号のＶＧＡゲインをモニタし、その変化が基準レベル以下に収束するのを待ってヒータ１２４をＯＮする。その後、エラー・リカバリ処理（ＥＲＰ）などの所定の処理が行われる。
【００５９】
ショック・センサ２５２が衝撃を検知すると（Ｓ１３におけるＹＥＳ）、それを示す信号がＨＤＣ２３２に入力される。ＨＤＣ２３１は、落下の検知と同様に、基準レベル以上の衝撃の検知に応答して、ヒータ１２４をＯＦＦする（Ｓ１４）。その後の処理は上述の通りである。ＨＤＤ１の落下及び衝撃が検知されない場合（Ｓ１２及びＳ１３におけるＮＯ）、ＨＤＤ１は通常の処理及びそれに伴うＴＦＣを続行し、処理が完了する。
【００６０】
以上、本発明について好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、リード素子あるいはライト素子のみを備えるヘッド・スライダを実装するＨＤＤに、本発明のＴＦＣを適用することも可能である。また、同様のＴＦＣを行う他のタイプのディスク・ドライブに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態における、ＨＤＤの機能的全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態における、ＴＦＣのためのヒータを備えたヘッド・スライダの構成を模式的に示す断面図である。
【図３】本実施形態における、ＨＤＤの落下検知に基づいたヒータ制御を行う各構成要素を模式的に示すブロック図である。
【図４】本実施形態における、ＨＤＤに加えられた衝撃と、ヘッド素子部が磁気ディスクから読み出した信号振幅との関係を模式的に示す図である。
【図５】本実施形態における、ＨＤＤへの衝撃検知に基づいたヒータ制御を行う各構成要素を模式的に示すブロック図である。
【図６】本実施形態における、ＨＤＤの落下検知及び衝撃検知に基づいたヒータ制御を行う各構成要素を模式的に示すブロック図である。
【図７】本実施形態における、ＨＤＤの落下検知及び衝撃検知に基づいたヒータ制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１  ハードディスク・ドライブ、１０  エンクロージャ、１１  磁気ディスク
１２  ヘッド・スライダ、１４  スピンドル・モータ、１５  ボイス・コイル・モータ
１６  アクチュエータ、１７  ランプ、２０  回路基板
２１  リード・ライト・チャネル、２２  モータ・ドライバ・ユニット
２３  ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ、２４  ＲＡＭ、２５  加速度検知部
３１  ライト素子、３２  リード素子、３２ａ  磁気抵抗素子、
３３ａ、ｂ  シールド、３４  保護膜、５１  ホスト、
１２１  トレーリング側端面、１２２  ヘッド素子部、１２３  スライダ
１２４  ヒータ、２５１  無重力センサ、２５２  ショック・センサ
３１１  ライト・コイル、３１２  磁極、３１３  絶縁膜
【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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