(57)【要約】      （修正有）【課題】記憶媒体の回転軸方向に発生する記憶媒体の振動を抑制し、記憶媒体の周囲に発生する空気流の乱れを少なくして、記憶媒体上の記録トラックへの磁気ヘッドの追従をしやすくすることで追従精度を向上する。【解決手段】記憶媒体３と、記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータ２と、記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッド４−１とを有する記憶装置であって、回転する記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウド６を有し、シュラウドは記憶媒体に非接触で記憶媒体に対向する対向面を有し、対向面には外部制御信号に応じて回転軸方向に駆動される振動発生器６−２を有する。【選択図】図１
2009140560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶媒体と、
前記記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータと、
前記記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッドとを有する記憶装置であって、
回転する前記記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウドを有し、
前記シュラウドは前記記憶媒体に非接触で前記記憶媒体に対向する対向面を有し、
前記対向面には外部制御信号に応じて前記回転軸方向に駆動される振動発生器を有することを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
記憶媒体と、前記記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータと、前記記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッドとを有する記憶装置であって、回転する前記記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウドを有し、前記シュラウドは前記記憶媒体に非接触で前記記憶媒体に対向する対向面を有し、前記対向面には外部制御信号に応じて前記記憶媒体との間隔を可変とする形状変化部を有することを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
前記振動発生器または前記形状変化部に圧電素子を用いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の記憶装置。
【請求項４】
前記記憶媒体の半径方向の所定位置における表面の変位を学習し、記憶する手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の記憶装置。
【請求項５】
前記記憶媒体の半径方向の所定位置における前記回転軸方向変位の学習結果をもとに前記振動発生器または前記形状変化部を前記外部制御信号によってフィードフォワード制御を行うことを特徴とする請求項４記載の記憶装置。
【請求項６】
前記シュラウドの前記対向面に前記記憶媒体の前記回転軸方向の変位を検出する媒体変位検出器を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の記憶装置。
【請求項７】
回転する記憶媒体に非接触な対向面に前記記憶媒体の回転軸方向の変位抑制手段と媒体変位検出手段とを有するシュラウドの前記媒体変位検出手段から検出する媒体変位信号を受け取る段階と、
あらかじめ前記記憶媒体の中心から一定の半径方向の位置における前記記憶媒体の１周にわたる前記回転軸方向の変位を前記媒体変位検出手段により検出して前記変位を所定のメモリ内に格納して学習する段階と、
前記記憶媒体の変位の方向に対して相反する位相をもつ制御信号を前記変位抑制手段に与える段階と
によって前記記憶媒体の前記回転軸方向の変位をフィードフォワード制御により抑制制御する変位制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報の記録再生を行う回転型記憶媒体を備える記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記憶装置、特に、回転型の磁気記録媒体を備える磁気記録装置に要求される性能として、高転送レート、大容量が求められている。計算機の性能の向上に伴い、要求性能も向上する傾向にある。
【０００３】
従来の磁気ディスク装置の構成例を図５に記載する。磁気ディスク装置５０は、装置筐体５１の内部に磁気ディスク媒体５２、記録および再生を行う磁気ヘッド５３、磁気ヘッド５３を支持するヘッドアーム５４、磁気ヘッド５３の位置決め機構であるＶＣＭ５５を有している。磁気ヘッド５３あるいはヘッドアーム５４には磁気ヘッド５３のプリアンプ５６が搭載されている。図示しない回路基板には、記録再生信号をコントロールするためのリードチャネル(ＲＤＣ)５７、磁気ディスク装置として外部のＰＣ等のホストからの信号、命令を受け、磁気ディスク装置の動作をコントロールするためのＨＤコントローラ（ＨＤＣ）５８、ＨＤＣ５８からのサーボ信号に従い、ＶＣＭ５５を駆動するためのパワーコントローラ５９を搭載している。
【０００４】
記録再生動作は以下のとおりである。プリアンプ５６は磁気ヘッド５３の磁気ヘッドからの微弱な再生信号を増幅しＲＤＣ５７に送る。ＲＤＣ５７内では各種のフィルタを介してサーボ信号、記録再生信号として取り出される。磁気ディスク媒体５２上に記録された信号は先頭にサーボ信号領域を持ち、後にデータ信号領域が続く。
【０００５】
磁気ヘッド５３の位置決めを行う場合、再生信号のうちサーボ信号を取り込んで処理を行う。ＲＤＣ５７内で復調処理されたサーボ信号は、ＨＤＣ５８にて位置決め用コントロール信号となり、ＶＣＭ５５をコントロールするための信号がパワーコントローラ５９へ送られる。パワーコントローラ５９では駆動信号を電流に変換してＶＣＭ５５を操作する。
【０００６】
記録密度の向上に伴い、記録するデータトラック間隔が狭まる狭トラック化の傾向にある。また、記憶装置としての性能をアップさせるためにデータ転送時間を短くする方向にある。これを実現するためには記憶媒体の回転数を上げることが有効である。しかし、例えば磁気記録媒体を積層した状態で回転数を増加させると、磁気記録媒体の回転機構部からの振動や磁気記録媒体の近傍における空気流の乱れが増加し、磁気記録媒体の回転軸に平行な方向（磁気記録媒体面の法線方向）に磁気ヘッドを振動させやすくする。この振動によって、磁気ヘッドのトラックに対する位置ズレ量が増大する原因となり、かつ上述の狭トラック化による位置決め精度の難化が重畳され、記録再生性能を低下させる要因となっている。
【０００７】
この磁気記録媒体の振動に対処する技術として，例えば特許文献１では，磁気記録媒体面の回転軸方向の変位を検出し、これに応じた磁気ヘッドの位置変化量を与えて磁気ヘッドの位置補正を行っている。
【特許文献１】特開２００６−１０７７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
記憶媒体の回転軸方向の変位に対応してヘッドが追従する周波数帯域は限定されており、一般的には数ｋＨｚ程度の周波数に応答する。また、記憶媒体の回転軸方向の振動によってヘッドを保持しているサスペンションも振動し、これによって機械的な高次振動を発生させる要因となっている。このため、記憶媒体の振動を検知してフィードフォワード制御するだけでは、サスペンションの固有の高次振動の影響を低減することはできない。
【０００９】
そこで本発明は，上記課題の解決を図り，記憶媒体の回転軸方向に発生する記憶媒体の振動を抑制し、記憶媒体の周囲に発生する空気流の乱れを少なくして、記憶媒体上の記録トラックへのヘッドの追従をしやすくし、追従精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するため、以下に示す記憶装置を構成している。
【００１１】
記憶媒体周辺の空気流の乱れを抑制するために、例えば、記憶装置のスピンドルモータ、ＶＣＭ等を取り付けているベースに固定された剛性をもったシュラウドが、回転する記憶媒体に非接触に取り付けられている。記憶媒体表面に対向するシュラウドの表面には振動発生器を配置してある。
【００１２】
ここで、記憶媒体表面に対向するシュラウドの表面あるいは表面近くに、振動発生器の代わりに形状変化素子を有した形状変化部を配置していても構わない。
【００１３】
振動発生器の振動発生素子あるいは形状変化部の形状変位素子として、例えば圧電素子を用いる。ここで用いられる圧電素子には２つのタイプの圧電素子があり、振動発生素子として用いる圧電素子は記憶媒体の回転軸方向に生ずる記憶媒体の変位（以降、本発明においては、単に、記憶媒体の変位と呼ぶ）を発生する圧電素子であり、振動発生器の構成要素である。また、形状変化部の形状変化素子として用いる圧電素子は負荷する電圧に対して変位量の異なる２種類の圧電素子を張り合わせたバイモルフ型の素子を使用した形状変化素子であって記憶媒体の表面に対し突出する変位を発生させる形状変化部を形成している。
【００１４】
圧電素子の動作を制御するため、ヘッドが記憶媒体から読み取るサーボ信号を用いる。サーボ信号に含まれる、ヘッドのトラックからの変位量を示す変位信号を用い、変位量が小さくなる方向に制御を行う。サーボ信号から得られた変位信号をもとに、圧電素子を駆動するドライバ回路を通して圧電素子に通電する回路構成となっている。
【００１５】
一方、記憶媒体の変位を検出するには、例えば記憶媒体と対向するシュラウドの面に媒体変位検出器を配置する。変位量検出素子としては、静電容量素子を使用する。例えば、シュラウドが覆う記憶媒体領域のほぼ中央に一つ、あるいはシュラウドへの回転する記憶媒体の進入側とシュラウドから記憶媒体面が遠ざかる媒体送出側の２箇所に配置する。前記の２箇所に配置する場合には、制御前と制御後の変位を観察することもできる。記憶媒体装置には、通常の記録再生信号に加えて、変位量検出用回路を追加し、変位量検出用回路からの出力が一定になるように振動発生器、形状変位部を制御する。
【００１６】
制御方法としては、フィードフォワード制御をもちいる。あらかじめ、記憶媒体の中心から一定の半径方向の位置において、記憶媒体の１周にわたる記憶媒体の変位の傾向を測定しておき、この状態を記憶装置の制御回路内のメモリ内に格納して学習を行う。記憶媒体の変位の方向に対して相反する位相を持つ制御信号を与えて、振動発生素子あるいは形状変化素子を駆動することで、記憶媒体の変位方向の振動を抑制する。制御信号の位相差を調整することで最適な媒体振動抑制状態を作り出すことができる。
本発明の請求項１に記載の発明は、記憶媒体と、前記記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータと、前記記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッドとを有する記憶装置であって、回転する前記記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウドを有し、前記シュラウドは前記記憶媒体に非接触で前記記憶媒体に対向する対向面を有し、前記対向面には外部制御信号に応じて前記回転軸方向に駆動される振動発生器を有することを特徴とする記憶装置である。
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、本発明のシュラウドは回転する記憶媒体の表面から所定の隙間をもって、単に記憶媒体に対向する平面を有するシュラウドではなく、記憶媒体に対向する、シュラウドを構成する剛性をもったホルダの面に、振動発生器を備えている。
【００１８】
振動発生器の振動発生素子の表面は、記憶媒体の表面と平行に位置づけられ、ホルダの記憶媒体に対向する面から、突出していても、ほぼ同一でも、あるいは後退していても構わない。
【００１９】
本発明のシュラウドは、回転する記憶媒体の表面から所定の隙間をもって設けられている。記憶媒体の表面に対向するシュラウドの平面部により空気乱流を低減する作用と共に、振動発生素子に、例えば、ヘッドのトラッキング制御信号を外部制御信号として記憶媒体の変位と逆位相の変位を生ずる駆動電流を流すことにより、振動発生素子表面とこれに対面する記憶媒体表面の隙間が小さくなると、この間の空気圧力が高まり、空気圧力によって記憶媒体表面を振動発生素子表面から離す方向に記憶媒体表面に力が働く。
【００２０】
これにより、振動発生素子表面に近い記憶媒体に対して高速回転あるいは空気乱流に起因する振動による変位を少なくする方向に力が作用する。すなわち、本発明のシュラウドを記憶媒体の外周の一部に取り付けることにより、固定されて取り付けられているシュラウドに対して回転する記憶媒体の該当する外周部の変位を抑える働きをする。回転している記憶媒体の外周部の一端が振動による変位を抑えられと、この外周部と記憶媒体の回転中心が囲む記憶媒体の扇状領域の振動による変位が抑えられる。
【００２１】
従って、この扇状領域にヘッドを浮上させる構造の記憶装置とすることにより、記憶媒体の振動による変位が抑えられた位置にヘッドが浮上し、安定したヘッドのトラッキングを行うことができる。
【００２２】
ここで、上記の扇状領域にあるトラックに対し回転型ポジショナによってヘッドの位置決めを行う場合について例示したが、間隔を隔てた上記の２つの扇状領域に挟まれた領域にあるトラックに対し直進型ポジショナによってヘッドの位置決めを行う構造の記憶装置に適用できることは勿論である。
【００２３】
また、回転型ポジショナによってヘッドの位置決めを行う場合においても、記憶媒体の外周に沿って間隔を隔てて本願発明によるシュラウドを複数設け、２つの扇状領域に挟まれた領域にあるトラックに対しヘッドを浮上させる構造であっても構わない。また、記憶媒体表面に対向するシュラウド表面が記憶媒体の両面に設けられていても、片面にだけ設けられていても構わない。また、記憶媒体表面に対向するシュラウド表面は、記憶媒体の外周部の表面に設けられることに限定されることなく、記憶媒体の外周部から内周部に向かって延伸した形状を有していても構わない。
【００２４】
本発明の請求項２に記載の発明は、記憶媒体と、前記記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータと、前記記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッドとを有する記憶装置であって、回転する前記記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウドを有し、前記シュラウドは前記記憶媒体に非接触で前記記憶媒体に対向する対向面を有し、前記対向面には外部制御信号に応じて前記記憶媒体との間隔を可変とする形状変化部を有することを特徴とする記憶装置である。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、本発明のシュラウドは回転する記憶媒体の表面から所定の隙間をもって、単に記憶媒体に対向する平面を有するシュラウドではなく、記憶媒体に対向するシュラウドを構成する剛性をもったホルダの面に形状変化部を備えている。
【００２６】
形状変化部の形状変化素子として用いる、例えば圧電素子は、負荷される電圧に対して変位量の異なる２種類の圧電素子の両端を張り合わせたバイモルフ型の素子を使用し、記憶媒体表面に対して突出する方向の変位を生ずる形状変化部を形成している。
【００２７】
形状変化部の表面は、形状変化素子に電圧を付加していない状態のとき、記憶媒体の表面とほぼ平行に設定されており、ホルダの記憶媒体に対向する面から、突出していても、ほぼ同一であっても構わない。
【００２８】
本発明のシュラウドは、回転する記憶媒体の表面から所定の隙間をもって設けられている平面による空気乱流を低減する作用と共に、形状変化素子に、例えば、磁気ヘッドのトラッキング制御信号を外部制御信号として磁気ディスク媒体の変位と逆位相の変位を生ずる駆動電流を流すことにより、形状変化素子表面が山形に突出してこれに対面する磁気ディスク媒体表面の隙間が小さくなると、この間の空気圧力が高まり、空気圧力によって磁気ディスク媒体表面を形状変化素子表面から離す方向に磁気ディスク媒体表面に力が生ずる。
【００２９】
これにより、形状変化素子表面に近い磁気ディスク媒体に対して高速回転あるいは空気乱流に起因する振動による変位を少なくする方向に力が作用する。すなわち、本発明のシュラウドを磁気ディスク媒体の外周の一部に取り付けることにより、固定されて取り付けられているシュラウドに対して回転する磁気ディスク媒体の該当する外周部の変位を抑える働きをする。回転している磁気ディスク媒体の外周部の一端が振動による変位を抑えられと、この外周部と磁気ディスク媒体の回転中心が囲む磁気ディスク媒体の扇状領域の振動による変位が抑えられる。
【００３０】
従って、この扇状領域に磁気ヘッドを浮上させる構造の磁気ディスク装置とすることにより、磁気ディスク媒体の振動による変位が抑えられた位置に磁気ヘッドを浮上させ、安定した磁気ヘッドのトラッキングを行うことができる。
【００３１】
ここで、上記の扇状領域にあるトラックに対し回転型ポジショナによって磁気ヘッドの位置決めを行う場合について例示したが、間隔を隔てた上記の２つの扇状領域に挟まれた領域にあるトラックに対し直進型ポジショナによって磁気ヘッドの位置決めを行う構造の磁気ディスク装置に適用できることは勿論である。
【００３２】
また、回転型ポジショナによって磁気ヘッドの位置決めを行う場合においても、磁気ディスク媒体の外周に沿って間隔を隔てて本願発明によるシュラウドを複数設け、２つの扇状領域に挟まれた領域にあるトラックに対し磁気ヘッドを浮上させシークする場合であっても構わない。また、記憶媒体表面に対向するシュラウド表面が記憶媒体の両面に設けられていても、片面にだけ設けられていても構わない。また、記憶媒体表面に対向するシュラウド表面は、記憶媒体の外周部の表面に設けられることに限定されることなく、記憶媒体の外周部から内周部に向かって延伸した形状を有していても構わない。
【００３３】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記振動発生器または前記形状変化部に圧電素子を用いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の記憶装置である。
【００３４】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記記憶媒体の半径方向の所定位置における表面の変位を学習し、記憶する手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の記憶装置である。
【００３５】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記記憶媒体の半径方向の所定位置における前記回転軸方向変位の学習結果をもとに前記振動発生器または前記形状変化部を前記外部制御信号によってフィードフォワード制御を行うことを特徴とする請求項４記載の記憶装置である。
【００３６】
本発明の請求項６に記載の発明は、前記シュラウドの前記対向面に前記記憶媒体の前記回転軸方向の変位を検出する媒体変位検出器を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の記憶装置である。
【００３７】
本発明の請求項７に記載の発明は、回転する記憶媒体に非接触な対向面に前記記憶媒体の回転軸方向の変位抑制手段と媒体変位検出手段とを有するシュラウドの前記媒体変位検出手段から検出する媒体変位信号を受け取る段階と、あらかじめ前記記憶媒体の中心から一定の半径方向の位置における前記記憶媒体の１周にわたる前記回転軸方向の変位を前記媒体変位検出手段により検出して前記変位を所定のメモリ内に格納して学習する段階と、前記記憶媒体の変位の方向に対して相反する位相をもつ制御信号を前記変位抑制手段に与える段階とによって前記記憶媒体の前記回転軸方向の変位をフィードフォワード制御により抑制制御する変位制御回路である。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のシュラウドは、静的な空気乱流低減効果に加えて、振動発生器、形状変化部がもたらす能動的な振動低減効果により、記憶媒体の変位が減少し、回転する記憶媒体の所望する領域において従来では実現できなかった変位の少ない領域を得ることができる。
【００３９】
また、圧電素子は数十ｋＨｚに亘る応答速度をもつため、記憶媒体の回転速度に対応した低次の振動に加えて、高次の振動に対する記憶媒体の変位を抑制することができる。これによって本質的に振動による記憶媒体面の変位が小さくなるため、ヘッドのサスペンションに与える変動、また、媒体周辺の空気流の乱れも低減できることから、記憶媒体、ヘッド全体の振動を低減させることができる。
【００４０】
さらに、媒体変位検出器をシュラウドの記憶媒体との対向面に配置することで、記憶媒体の振動の状態を正確に把握することができる。すなわち、シュラウドが覆う記憶媒体領域のほぼ中央に一つ、あるいは回転する記憶媒体のシュラウドへの進入側とシュラウドから記憶媒体が遠ざかる側の２箇所に配置する。特に、前記のように２箇所に配置することで、制御前と制御後の変位を観察することもできるため、記憶媒体の変位信号と制御信号との位相差を厳密にコントロールできるためフィードフォワード制御の安定化につながる。
【００４１】
記憶媒体の変位に対して磁気ヘッドは追従しようとするが、サスペンションには、ねじれる方向の動作が生じ、特に記憶媒体の外周部にヘッドが位置する場合、ねじれる方向の動作が激しくなる。例えば、磁気ヘッドが水平方向に位置する磁気記録媒体の上側の面に取り付けられている場合、磁気記録媒体が上方へ変位すると磁気記録媒体の外周側へ、磁気記録媒体が下方へ変位すると磁気記録媒体の内周側へ磁気ヘッドは移動し、オフトラックの原因となるが、磁気記録媒体の変位量を抑えることにより、磁気ヘッドの目標トラックに対する位置決め精度を向上させ、高記録密度媒体の高速回転状態において安定した高性能な記憶装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の詳細を、以下に本発明の一実施例となる磁気ディスク装置を例に挙げ、その実施例をもって説明する。
【００４３】
図１に、本発明によるシュラウドの一実施例を示す。図１には、本発明による磁気ディスク装置の要部が示されている。磁気ディスク装置の構造の基板であるベース１は剛性を有する、例えばアルミニウムのダイカストによって作られ、ベース１に磁気記録媒体３を回転させるスピンドルモータ２が取り付けられている。
【００４４】
図においてベース１に関して磁気記録媒体３と反対側にあるスピンドルモータ２のモータ部は図示省略されている。磁気記録媒体３を保持するハブ２−１は、スピンドルモータ２のモータの回転軸に直結しており、ハブ２−１に対して必要に応じスペーサ２−２を介して磁気記録媒体３がクランプ２−３により固定されている。
【００４５】
磁気ヘッド４−１は、ステンレス鋼の板ばねで作られたサスペンション４−２に支えられ、回転駆動型のヘッドポジショナ５により磁気記録媒体３の所望の位置に位置決めされる。ヘッドポジショナ５は、磁気回路５−１、回転軸５−２、ヘッドアーム５−３から構成され、ヘッドアーム５−３の先端にサスペンション４−２に支えられた磁気ヘッド４−１が取り付けられている。
【００４６】
さらに、シュラウド６は、非磁性材料で剛性を有する、例えばステンレススチール製のホルダ６−１を基に構成され、ホルダ６−１はベース１に固定され、磁気記録媒体３に対向するホルダ６−１の２つの面に、それぞれ振動発生器６−２が取り付けられ、磁気記録媒体３の周囲の空気流の乱れを少しでも抑制するように、より多くの対向面積をもつ平面形状としている。
【００４７】
このため、磁気記録媒体３に対向する振動発生器６−２の表面は、磁気記録媒体３に対向するホルダ６−１の２つの面に対して、突出していても、同一平面であっても構わないが、面積の広い平面状であることが好ましい。また、磁気記録媒体３と振動発生器６−２の表面との間隔は、振動発生時に媒体に接触しない範囲として、例えば０．１〜０．３ｍｍとしている。
【００４８】
ここで、図のＡ−Ａ’断面図には磁気ヘッドの断面図は省略されている。また、振動発生器６−２の内部の詳細や駆動用の電気配線や端子等の図示、磁気ヘッド部分の詳細図は省略されている。また、磁気記録媒体３は１枚の場合を例示しているが、複数枚あってもよく、複数枚の場合、シュラウド６は各磁気記録媒体の表面に対して、それぞれ振動発生器を備えている。振動発生器６−２は磁気記録媒体３の両面に必ずしも配置されていなくともよく、片面に配置されていてもよい。
【００４９】
振動発生器６−２の形状と設置する位置は、例えば図示の形状で、磁気記録媒体３の外周の一部に設置され、磁気記録媒体３の表面に非接触であり、かつ、磁気ヘッド４−１が磁気記録媒体３の表面をシークする範囲を、磁気記録媒体３のほぼ中心と振動発生器６−２とが成す扇状の領域が覆っていることが好ましい。
【００５０】
本実施例の磁気記録媒体３はビットパターンド記録媒体で、例えば垂直記録用の磁気記録媒体をエッチング等のプロセスにて加工して作製したものである。各記録ビットの幅は磁気記録媒体の円周方向（トラック方向）、半径方向ともに数十ｎｍであり、高さは数ｎｍである。磁気ヘッド４−１の浮上特性を安定にするために、記録ビットの隙間には非磁性材料によって充填され、媒体表面はCMP研磨によって平滑化されている。ここで、非磁性材料は記録層材料と異なる透磁率を持つ物質、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いている。
【００５１】
本実施例の磁気記録媒体３として、ビットパターンド記録媒体を例示したが、スパッタリング法により形成される垂直記憶または面内記憶媒体でも構わない。
【００５２】
図２は、本発明によるシュラウドの他の実施例を示す。図１と異なるところは、図１における振動発生器６−２の両側に媒体変位検出器６−３Ａ、６−３Ｂを配置していることである。媒体変位検出器６−３Ａ、６−３Ｂの磁気記録媒体３との対向面は振動発生器６−２と同一面内にあることが望ましく、媒体変位検出器６−３Ａ、６−３Ｂの表面を基準とした磁気記録媒体３の表面との変位量を静電容量によって計測する。媒体変位検出器６−３Ａ、６−３Ｂと磁気記録媒体３との対向面の距離は、０．１〜０．３ｍｍに設定されている。この図は、回転する磁気記録媒体３のシュラウド６への進入側とシュラウド６から磁気記録媒体３が遠ざかる側の２箇所に配置した例である。
【００５３】
ここで、振動発生器６−２や媒体変位検出器６−３Ａ、６−３Ｂの動作に必要な電気的配線、端子等の図示は省略されている。
【００５４】
図３は、本発明による形状変化部の説明図である。図１、図２に示す振動発生器６−２に代わって、形状変化部３０−２をホルダ３０−１の磁気記録媒体３の対向面に、例えば接着剤にて取り付けた例を示している。
【００５５】
図３（ａ）は、図１、図２に示すＡ−Ａ’断面図に相当する。
【００５６】
ここで、形状変化部３０−２はバイモルフ型の圧電素子を使用し、例えば、内側片３０−２Ａ、内側片３０−３Ａは電圧を印加することにより図の左右方向に縮み、外側片３０−２Ｂ、外側片３０−３Ｂは図の左右方向に伸びるように組み合わされている。
【００５７】
内側片と外側片は図に示すようにそれぞれの両端あるいは対面同士が接合され、電圧を印加することにより、結果として外側片の表面が磁気記録媒体３の表面に向かって弓なりに突き出る構造となっている。ここで、形状変化部３０−２の動作に必要な電気的配線、端子等の図示は省略されている。
【００５８】
媒体変位検出器６−３Ａ、６−３Ｂの表面と磁気記録媒体３の表面との隙間は０．２ｍｍ程度に設定しておき、磁気記録媒体３の表面の振動等による変位が発生する個所で、例えば±０．１ｍｍの変位量が得られる構成としている。
【００５９】
動作としては、例えば磁気記録媒体３の回転方向３−２に対してシュラウド３０への進入側の隙間を０．４ｍｍ程度とし、外側片３０−２Ｂ、３０−３Ｂの屈曲点での隙間を最小０．１ｍｍになるような配置とする。磁気記録媒体３が図の上側の方向に振動等により変位した場合、図３（ｂ）に示すごとく外側片３０−２Ｂが弓なりに突きでるように磁気記録媒体３の表面との隙間を小さくする方向に変位させる。
【００６０】
このとき、シュラウドへの進入側の圧力に対して、外側片３０−２Ｂの屈曲点での隙間が狭くなるため、外側片３０−２Ｂの屈曲点の部分の空気圧力が上昇し、この結果、外側片３０−２Ｂの屈曲点の部分において磁気記録媒体３を押し下げる方向に力が働く。
【００６１】
逆に、図３（ｃ）に示すごとく磁気記録媒体３が図中下側へ振動等により変位した場合、下側の外側片３０−３Ｂに屈曲点を生じさせ、磁気記録媒体３との隙間を狭くするように制御することで磁気記録媒体３の変位を抑える圧力を発生させる。一連の動作は、流体力学における運動量保存則に従う動作であり、回転する磁気記録媒体３がシュラウドへ進入する進入口付近における圧力エネルギー（ｐ１＊Ａ１）＋ 粘性力（ρ１＊Ａ１＊Ｖ１２）＋ せん断力（Ｆ１）は、外側片３０−２Ｂあるいは外側片３０−３Ｂの屈曲点における圧力エネルギー（ｐ２＊Ａ２） ＋ 粘性力（ρ２＊Ａ２＊Ｖ２２） ＋せん断力（Ｆ２）と等しい。すなわち、
ｐ１＊Ａ１＋ρ１＊Ａ１＊Ｖ１２＋Ｆ１＝ｐ２＊Ａ２＋ρ２＊Ａ２＊Ｖ２２＋Ｆ２と表せる。 
【００６２】
ここで、サフィックスの１および２は、前者は回転する磁気記録媒体３がシュラウドへ進入する進入口付近、後者は回転する磁気記録媒体３との隙間が最も小さくなる外側片３０−２Ｂあるいは外側片３０−３Ｂの屈曲点の位置を表している。
【００６３】
ｐ１、ｐ２は圧力、Ａ１、Ａ２は磁気記録媒体３と対向する外側片３０−２Ｂあるいは３０−３Ｂとが成す矩形の隙間の断面積、ρ１、ρ２は空気の密度、Ｖ１、Ｖ２は前記の矩形の隙間を通る空気の速度を示す。
【００６４】
本動作中、空気の密度はほとんど変化しないものとし、磁気記録媒体３の回転速度が一定とすれば、形状変化部の変位によって隙間が狭くなって断面積が減少し、相対的に圧力が上昇することが分かる。
【００６５】
図４に、本発明による磁気記録媒体の変位制御系の一構成例を示す。図においては、振動発生器６−２を駆動し、振動発生器６−２近傍の磁気記録媒体３の変位の変化を制御し、媒体変位検出器６−３からの信号を検知する回路を示す。静電容量変位を利用した媒体変位検出器６−３より得られた媒体変位信号は、変位信号アンプ回路４１によって増幅されて制御回路に送られる。ここでフィルタ回路４２を通して、ノイズを除去、ＨＰＦ、ＬＰＦでのフィルタリングを介して、磁気記録媒体３の変位を判別するに最適な信号を抽出する。
【００６６】
この後、Ａ／Ｄ変換器４３においてＡ／Ｄ変換を行い、デジタル信号として制御信号検出ＦＦ制御回路へと送られ、超音波振動駆動回路から駆動信号を振動発生器６−２に送る。
【００６７】
このようにして、媒体変位検出器６−３からの媒体変位信号を基に、磁気記録媒体３の変位を抑えるように振動発生器６−２を駆動する。
【００６８】
また、磁気記録媒体３の所定のトラック１周分の変位情報を磁気ディスク装置内部の学習機能メモリ領域４４に記憶し、この記憶した状態を基にＦＦ制御を行う。磁気記録媒体３の変位量を検出する媒体変位検出器６−３を２箇所に配置することで、磁気記録媒体３に振動発生器６−２により空気振動を与える前と後を比較することで制御の効果、安定性を比較し、動作の安定性を向上させることができる。
【００６９】
振動発生器６−２が発生させる空気振動は、磁気記録媒体３の回転数に応じて発生する固有振動に相当する周波数を持つ。たとえば、５４００ｒｐｍにて回転する磁気記録媒体３であれば、９０〜１００Hｚの周期を持ったパルス状の振動を与える。また、高次の振動があれば、さらに上の周波数を持つ振動を与える場合もある。振動を与える前と与えた後の変化を観測し、最適な制御状態を得ることができる。
【００７０】
図４の例では媒体変位検出器６−３からの信号を基に振動発生器６−２の動作制御を行うが、磁気ヘッドからのトラッキングサーボ信号を用いて制御を行うことも可能である。ここで、図１においては媒体変位検出器を備えていない場合の例が示されているが、この場合には、磁気ヘッドからのトラッキングサーボ信号を用いて制御を行い、回転振動成分に同期しない変位信号成分（ＮＲＰＥ）を低減することを指針として制御すればよい。
【００７１】
また、高転送速度化に向けて、磁気記録媒体の回転速度を上げることで、磁気記媒体の変位を制御する圧力変動量が大きくなり、より容易に振動低減効果が得られることが分かる。また、図３における形状変化部３０−２、３０−３の制御動作についても、図４に示す内容と同じ方法である。媒体変位検出器６−３からの信号を受けて、形状変化部３０−２、３０−３は制御され、磁気記録媒体の変位を抑える動作を行う。
【００７２】
以上の説明のように、本発明によれば、高記録密度媒体において、記憶媒体の振動によるトラック位置決め精度の低下を防ぎ、安定したサーボ制御が可能となる。
【００７３】
振動発生器によって空気振動を発生させ媒体に変位を与える手法や、形状変化部に形状変化素子をもちいて記憶媒体との隙間を調整することで圧力変化を生み出して記憶媒体を変位させることができ、本発明によるシュラウドの効果を能動的にコントロールすることができる。
【００７４】
これを制御するために、シュラウド内に静電容量を利用した媒体変位検出器を配置し、記憶媒体の変位を検出する。得られた制御信号は、変位信号アンプ回路、フィルタ回路を経て有効な変位信号として取り出され、フィードフォワード制御を実施し、振動発生器、また、形状変化部に用いる形状変化素子の駆動信号を得る。記憶媒体の所定のトラック１周分の変位信号を記憶する回路を持ち、その動作を学習することで、安定な制御を実施することができる。
【００７５】
上記の記憶媒体の変位を制御してトラック位置決め精度を向上させる手法は、ビットパターンド記録媒体だけでなく、ディスクリートトラック記録媒体や、通常の連続膜記録媒体にも適用可能な内容であり、広く応用ができる。
【００７６】
また、光信号または光磁気信号を用いる記憶装置においても、例示するまでもなく、応用することが可能である。
【００７７】
以上より、装置性能の向上に大きく寄与し、高記録密度における記録再生信号の良好な記憶装置を提供できる。
【００７８】
ここで、再び図１乃至図５を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
（付記１）
記憶媒体と、前記記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータと、前記記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッドとを有する記憶装置であって、回転する前記記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウドを有し、前記シュラウドは前記記憶媒体に非接触で前記記憶媒体に対向する対向面を有し、前記対向面には外部制御信号に応じて前記回転軸方向に駆動される振動発生器を有することを特徴とする記憶装置。
（付記２）
記憶媒体と、前記記憶媒体を回転駆動するスピンドルモータと、前記記憶媒体に対して信号を記録再生するヘッドとを有する記憶装置であって、回転する前記記憶媒体の回転軸方向の変位を抑制するシュラウドを有し、前記シュラウドは前記記憶媒体に非接触で前記記憶媒体に対向する対向面を有し、前記対向面には外部制御信号に応じて前記記憶媒体との間隔を可変とする形状変化部を有することを特徴とする記憶装置。
（付記３）
前記振動発生器または前記形状変化部に圧電素子を用いることを特徴とする付記１または付記２記載の記憶装置。
（付記４）
前記記憶媒体の半径方向の所定位置における表面の変位を学習し、記憶する手段を有することを特徴とする付記１乃至付記３記載の記憶装置。
（付記５）
前記記憶媒体の半径方向の所定位置における前記回転軸方向変位の学習結果をもとに前記振動発生器または前記形状変化部を前記外部制御信号によってフィードフォワード制御を行うことを特徴とする付記４記載の記憶装置。
（付記６）
前記シュラウドの前記対向面に前記記憶媒体の前記回転軸方向の変位を検出する媒体変位検出器を設けたことを特徴とする付記１乃至付記５記載の記憶装置。
（付記７）    
前記媒体変位検出器からの信号を用いて前記振動発生器または前記形状変化部を制御することを特徴とする付記６記載の記憶装置。
（付記８）
回転する記憶媒体に非接触な対向面に前記記憶媒体の回転軸方向の変位抑制手段と媒体変位検出手段とを有するシュラウドの前記媒体変位検出手段から検出する媒体変位信号を受け取る段階と、あらかじめ前記記憶媒体の中心から一定の半径方向の位置における前記記憶媒体の１周にわたる前記回転軸方向の変位を前記媒体変位検出手段により検出して前記変位を所定のメモリ内に格納して学習する段階と、前記記憶媒体の変位の方向に対して相反する位相をもつ制御信号を前記変位抑制手段に与える段階とによって前記記憶媒体の前記回転軸方向の変位をフィードフォワード制御により抑制制御する変位制御回路。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明によるシュラウドの一実施例
【図２】本発明によるシュラウドの他の実施例
【図３】本発明による形状変化部の説明図
【図４】本発明による磁気記録媒体の変位制御系の一構成例
【図５】従来例
【符号の説明】
【００８０】
１            ベース
２            スピンドルモータ
３            磁気記録媒体
４−１、５３  磁気ヘッド
５            ヘッドポジショナ
６、３０      シュラウド
４１          変位信号アンプ回路
４２          フィルタ回路
４３          Ａ／Ｄ変換機
４４          学習機能メモリ領域
４５          制御信号検出ＦＦ制御回路
４６          超音波振動駆動回路
５０          磁気ディスク装置
５１          装置筐体
５２          磁気ディスク媒体          
５４          ヘッドアーム
５５          ＶＣＭ
５６          プリアンプ
５７          ＲＤＣ
５８          ＨＤＣ
５９          パワーコントローラ
【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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