CN113035242A - 磁盘装置 - Google Patents

磁盘装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113035242A
CN113035242A CN202010703866.4A CN202010703866A CN113035242A CN 113035242 A CN113035242 A CN 113035242A CN 202010703866 A CN202010703866 A CN 202010703866A CN 113035242 A CN113035242 A CN 113035242A
Authority
CN
China
Prior art keywords
head
magnetic disk
magnetic
output
recording surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202010703866.4A
Other languages
English (en)
Inventor
渡边彻
古桥贵夫
山崎昭广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Devices and Storage Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN113035242A publication Critical patent/CN113035242A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • G11B19/14—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing by sensing movement or position of head, e.g. means moving in correspondence with head movements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • G11B5/6011—Control of flying height
    • G11B5/607—Control of flying height using thermal means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/40—Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature 
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/008—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires
    • G11B5/00813—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes
    • G11B5/00878—Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic tapes, sheets, e.g. cards, or wires magnetic tapes transducing different track configurations or formats on the same tape
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/1278—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive specially adapted for magnetisations perpendicular to the surface of the record carrier
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60—Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005—Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Digital Magnetic Recording (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

本发明的实施方式提供能够提高磁盘的记录密度的磁盘装置。实施方式的磁盘装置具有磁盘；磁头，该磁头包括从磁盘进行数据的读出的读出头和向磁盘写入数据的写入头；以及控制磁头对磁盘的读出/写入的控制部。磁头具有使磁头的头表面向磁盘的记录面突出的热执行器、以及检测头表面与磁盘的记录面的间隙的检测装置。控制部在读出/写入时根据检测装置检测出的间隙来控制热执行器使磁头向记录面突出的量。

Description

磁盘装置
关联申请
本申请享有以日本专利申请2019-232597号(申请日：2019年12月24日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的所有内容。
技术领域
实施方式涉及磁盘装置。
背景技术
在磁盘装置中，为了提高磁盘的记录密度、尤其是线记录密度而需要减小读出头、写入头与磁盘之间的空隙。已知如下的技术：为了降低空隙，在搭载于滑块的读出头、写入头周边设有热执行器，通过该热执行器而使该读出头、写入头与磁盘保持所希望的空隙地动作。
发明内容
本发明的实施方式提供能够提高磁盘的记录密度的磁盘装置。
一实施方式的磁盘装置具有磁盘；磁头，该磁头包括从磁盘进行数据的读出的读出头和向磁盘写入数据的写入头；以及控制磁头对磁盘的读出/写入的控制部。磁头具有使磁头的头表面向磁盘的记录面突出的热执行器、以及检测头表面与磁盘的记录面的间隙的检测装置。控制部在读出/写入时根据检测装置检测出的间隙来控制热执行器使磁头向记录面突出的量。
附图说明
图1是用于说明第1实施方式的使头表面与磁盘的记录面保持预定的空隙地动作的技术的示意图。
图2是表示该实施方式的磁盘旋转一圈时的头表面与磁盘的记录面的间隙的变动的一个例子的图。
图3是表示该实施方式的磁盘装置1的构成的一个例子的框图。
图4是表示该实施方式的头10的结构的一个例子的剖视图。
图5是用于说明该实施方式的使头表面与磁盘的记录面保持所希望的空隙的控制的示意图。
图6是表示该实施方式的头存在上浮变动时的间隙传感器的输出的一个例子的图。
图7是表示该实施方式的控制头表面与磁盘的记录面的距离的电路构成的一个例子的图。
图8是表示实施方式的调整了热执行器的控制输出值的结果的一个例子的图。
图9是表示第2实施方式的控制头表面与磁盘的记录面的距离的电路构成的一个例子的图。
图10是表示第3实施方式的控制头表面与磁盘的记录面的距离的电路构成的一个例子的图。
图11是表示该实施方式的设定了多个半径位置时的寄存器的构成的一个例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对实施方式进行说明。此外，公开只不过是一个例子，并非由以下的实施方式所记载的内容来限定发明。本领域技术人员能容易想到的变形当然包括在公开的范围内。另外，为了使说明更明确，在附图中，有时相对于实际的实施方式改变并示意性地表示各部分的尺寸、形状等。在多个附图中，对于对应的要素赋予相同的参照数字并省略详细的说明。
首先，对如下的技术进行说明：在磁盘装置中，在搭载于磁头滑块的写入头和读出头周边设置热执行器(以下，称为“加热器”。)，通过该加热器而使写入头和读出头的头表面向磁盘突出，使该头表面与磁盘的记录面(记录面)保持预定的空隙地动作。
图1是用于说明使头表面与磁盘的记录面保持预定的空隙地动作的技术的示意图。
如图1所示，示出磁头滑块(以下，称为“滑块”。)301，并且，在箭头的尖端示出该滑块301的顶端部分301A的放大图。包括写入头303和读出头304的磁头的头表面以与磁盘305的记录面相对向的方式设置于顶端部分301A。而且，在写入头303和读出头304的附近设有加热器302。通过对加热器302施加电压，加热器302膨胀，写入头303和读出头304的头表面相对于磁盘305的记录面伸出，从而调整写入头303和读出头304的头表面与磁盘305的记录面的间隙。此外，写入头303和读出头304的头表面在后述的图4中作为ABS(Air BearingSurface，空气轴承表面)9而被详细地示出。
为了精度良好地进行该空隙的调整，使写入头303和读出头304的头表面的伸出量增加，使该头表面一度与磁盘305的记录面接触，以该接触时的伸出量为基准、参照读出信号等，使距磁盘305的记录面的空隙成为所希望的量，这样对加热器302的动作进行控制。
图2是表示磁盘305旋转一圈的写入头303的头表面与磁盘305的记录面的间隙的变动的一个例子的图。
如图2所示，表示磁盘305的记录面的曲线g11并非如直线H所示那样是完全平坦的。于是，通过主轴电机(后述)而旋转的磁盘305的高度在滑块301的位置处变动，并且，该磁盘305的曲率半径也在一周内变动。在此，滑块301从支承它的悬架以一定载荷向磁盘305的记录面被按压，但由于磁盘305旋转，从而在滑块301与磁盘305之间的气体产生剪切流。由此，该气体的压力升高，从而滑块301从磁盘305保持一定的间隙地上浮。该上浮量依赖于滑块301正下方的磁盘305的高度、磁盘305的曲率半径。结果，如图2所示，表示写入头303距记录面的距离的曲线g12与表示磁盘305的记录面的曲线g11的间隙在1周内变动。也就是说，与表示均匀间隙(恒定间隙)的曲线g13相比，产生间隙变大的部分和间隙变小的部分。另一方面，使加热器302动作的间隙的基准是成为图2的最小间隙D11的部位，所以，平均间隙为最小间隙+间隙变动量/2。因此，为了确保磁盘装置的可靠性、例如防止写入头303的磨损、以及对污物的耐受性，需要上述最小间隙确保某值，另一方面，为了提高磁盘装置的记录密度，还要进一步谋求间隙的变动的降低。
以下，对能够进一步提高磁盘装置的记录密度的磁盘装置进行详细说明。
(第1实施方式)
图3是表示本第1实施方式的磁盘装置1的构成的一个例子的框图。
如图3所示，磁盘装置1例如构成为硬盘驱动器(HDD)。磁盘装置1具有磁盘2、主轴电机(SPM)3、执行器4、音圈电机(VCM)5、磁头(以下，称为“头”。)10、头放大器(前置放大器)IC(头放大器控制部)11、R/W信道12、硬盘控制器(HDC)13、微处理器(MPU)14、驱动器IC15和存储器16。
另外，磁盘装置1能与主机17相连。头10详细情况后述，具有写入头10W、读出头10R、以及作为高频振荡元件的自旋转矩振荡器(Spin-Torque Oscillator：STO)100。此外，R/W信道12、HDC13和MPU14可以组装到单芯片的集成电路中。
磁盘2例如具有形成为圆板状的、由非磁性体构成的基板。在基板的各记录面，依次层叠有：作为基底层的由示出软磁特性的材料构成的软磁性层；在其上层部的、在相对于记录面垂直的方向上具有磁各向异性的磁记录层；在其上层部的保护膜层。在此，将头10的方向作为上层。
磁盘2固定于主轴电机(SPM)3，由SPM3而使其以预定的速度旋转。此外，不限于1张，可以将多张磁盘2设置于SPM3。SPM3由从驱动器IC15供给的驱动电流(或驱动电压)驱动。磁盘2由头10来进行数据模式的记录再现。
执行器4自如转动地设置，并且，在其顶端部支承着头10。由音圈电机(VCM)5使执行器4转动，从而头10移动并定位于磁盘2的所希望的磁道(track，轨道)上。VCM5由从驱动器IC15供给的驱动电流(或驱动电压)驱动。
头10具有滑块8、形成于滑块8的写入头10W、以及读出头10R(参照图2)。头10根据磁盘2的张数而设有多个。例如，头10在1张磁盘2的上表面和下表面设有2个。
头放大器IC11包括与STO100的驱动、振荡特性的检测等相关的电路。头放大器IC11设置于头10与R/W信道(读出/写入电路)之间。另外，在本实施方式中，头放大器IC11具有STO控制部111、记录线圈控制部112、再现信号检测部113、以及包括控制值保存部114A的加热器控制部114。头放大器IC11执行STO100的驱动、驱动信号检测等。而且，头放大器IC11将与从R/W信道12供给的写入数据相应的写入信号(写入电流)向写入头10W供给。另外，头放大器IC11将从读出头10R输出的读出信号放大并向R/W信道12传送。
STO控制部111控制向写入头10W的STO100通电的电流。记录线圈控制部112根据写入信号来控制向写入头10W的线圈供给的记录电流。再现信号检测部113检测由读出头10R再现的信号(读出数据)。
加热器控制部114控制向后述的加热器28的电力供给。也就是说，加热器控制部114切换加热器28的接通/断开。在加热器接通时，加热器控制部114在控制值保存部114A读出根据头号码、磁道而设定并保存的控制值，并基于该读出的控制值来控制后述的加热器28的动作。在本实施方式中，除了基于控制值的控制输出之外，加上与由后述的间隙传感器(检测装置)50检测出来的间隙相应的输出来控制加热器28的动作。采用该间隙传感器50的控制的详细情况后述。
R/W信道12是处理与读出(read)/写入(write)相关联的信号的信号处理电路。R/W信道12包括执行读出数据的信号处理的读出信道和执行写入数据的信号处理的写入信道。R/W信道12将读出信号转换成数字数据并从数字数据解调读出数据。R/W信道12对从HDC13转送的写入数据进行编码并将编码后的写入数据向头放大器IC11转送。
HDC13控制数据经由头10、头放大器IC11、R/W信道12和MPU14向磁盘2的写入、以及数据从磁盘2的读出。HDC13构成磁盘装置1和主机17的接口，执行读出数据和写入数据的转送控制。也就是说，HDC13作为接收从主机17转送的信号且向主机17转送信号的主机接口控制器而发挥作用。在向主机17转送信号的情况下，HDC13根据MPU14来执行由头10读出并解调的再现信号的数据的错误订正处理。另外，HDC13接收从主机17转送的命令(写入命令、读出命令等)并将接收到的命令向MPU14发送。
MPU14是磁盘装置1的主控制器，执行读出/写入动作的控制和头10的定位所需的伺服控制。此外，在磁盘2中记录着定位信息，基于由读出头10R读出的定位信息来执行使磁头10位于所希望的位置的伺服控制。
驱动器IC15根据MPU14的控制来控制SPM3和VCM5的驱动。通过VCM5驱动，使头10位于磁盘2上的目标磁道。
存储器16包括易失性存储器和非易失性存储器。例如，存储器16包括由DRAM构成的缓冲存储器和闪存。存储器16保存MPU14的处理所需的程序和参数。
接下来，对头10的构成进行详细说明。
图4是表示头10的结构的一个例子的剖视图。
如图4所示，头10在滑块8的端部具有由薄膜工艺形成的写入头10W和读出头10R，形成为分离型的头。滑块8具有为了从磁盘2的记录面上浮而与磁盘2的记录面相对向的面即ABS(Air Bearing Surface，头表面)9。写入头10W在磁盘2上写入数据。读出头10R读出记录于磁盘2上的数据。
写入头10W具有主磁极20、返回磁极21、非导电体22、前导磁极23、连接部23B、第1记录线圈24、第2记录线圈25、第1端子26、第2端子27和STO100。主磁极20、返回磁极21和前导磁极23由高透磁材料形成。主磁极20和返回磁极21构成形成闭合磁路的第1磁芯，在该第1磁芯卷绕着第1记录线圈24。另外，主磁极20和前导磁极23构成形成闭合磁路的第2磁芯，在该第2磁芯卷绕着第2记录线圈25。
主磁极20在相对于磁盘2的记录面(记录层)垂直的方向上产生记录磁场。主磁极20相对于磁盘2的记录面大致垂直地延伸形成。主磁极20的磁盘2侧的顶端部朝向记录面尖端变细地收窄。主磁极20的顶端部的一部分在滑块8的ABS9露出。在主磁极20连接着用于流过电流的第1端子26。例如，向第1端子26通电直流电流。
返回磁极21形成为磁盘2侧的顶端部朝向主磁极20弯曲的大致L形状。返回磁极21的顶端部隔着写入间隙WG而与主磁极20的顶端部相对向。返回磁极21在离开磁盘2的位置具有突出部，该突出部经由非导电体22而与主磁极20相连。第1记录线圈24卷绕于突出部的周围。在返回磁极21连接着用于流过电流的第2端子27。例如，与第1端子26同样地，向第2端子27通电直流电流。
STO100在写入间隙WG内设置于主磁极20的顶端部与返回磁极21的顶端部之间。STO100通过对磁阻膜进行微细加工而形成为磁性体膜和非磁性体膜的层叠结构的大致长方体状。主磁极20的顶端面、返回磁极21的顶端面、以及由STO100形成的面露出到ABS9并与磁盘2的记录面相对向地配置。STO100经由非磁性导电层而与主磁极20和返回磁极21电连接。由此，形成通过主磁极20、STO100和返回磁极21而通电的通电电路。STO100在层叠方向上被赋予电流、例如直流电流时，由于电子所具有的磁体的性质，元件所含的强磁性体中的自旋进行旋进运动。STO100由于该旋进运动而以微波带的交流信号(高频磁场)振荡。STO100根据MPU14的控制而由STO控制部111和记录线圈控制部112来控制振荡的接通/断开。
前导磁极23由软磁性体形成。前导磁极23相对于主磁极20配置于与返回磁极21相反的一侧、即主磁极20的前导侧。前导磁极23形成为大致L字状，其顶端部隔着间隙而与主磁极20的顶端部相对向。离开磁盘2的前导磁极23的上端部通过由磁性体构成的连接部23B而与主磁极20相连。第2记录线圈25卷绕于连接部23B的周围。
第1记录线圈24和第2记录线圈25相互反向地卷绕。第1记录线圈24和第2记录线圈25经由头放大器IC11而串联连接。向第1记录线圈24和第2记录线圈25的电流供给的控制由记录线圈控制部112来进行。此外，第1记录线圈24和第2记录线圈25也可以分别被进行电流供给控制。通过交流电流在第1记录线圈24和第2记录线圈25流动，主磁极20被励磁。
读出头10R具备具有磁阻效应的磁性膜30、以及在该磁性膜30的尾侧和前导侧夹着磁性膜30地配置的屏蔽膜31、32。这些磁性膜30、屏蔽膜31、32的下端在滑块8的ABS9露出。
如图4所示，头10具有加热器28。加热器28埋入滑块8内。加热器28例如在主磁极20的上方设置于第1记录线圈24与第2记录线圈25之间。此外，在本实施方式中，对加热器28仅设置1个的情况进行了说明，但也可以例如在屏蔽膜31的侧方配置第2个加热器。而且，还可以设置3个以上的加热器。
加热器28与头放大器IC11的加热器控制部114相连。在写入时或读出时，在基于与所希望的头号码和磁道相对应地从控制值保存部114A读出的控制值的控制输出上加上基于后述的间隙传感器50检测出的间隙的输出而得到的控制输出，被输出到加热器28。通过该通电，加热器28发热，从而周围的滑块8部分被加热。由此，滑块8、写入头10W、读出头10R热膨胀，ABS9向磁盘2的记录面侧突出。这样，能够由加热器28来调整头10的上浮量(写入头10W和读出头10R的头表面与磁盘2的记录面的距离、换言之间隙)。也就是说，由向加热器28通电的电流(施加的电压)的值来调整头10与磁盘2的间隙。
图5是用于说明在磁盘装置1中使ABS9(头表面)与磁盘2的记录面保持所希望的空隙的控制的示意图。
图5中示出滑块8和设置于滑块8的顶端的头10，由箭头示出头10的放大图。在图示的箭头所示的头10，在加热器28的附近设有间隙传感器50。另外，示出加热器28被通电而使ABS9(写入头10W和读出头10R)向磁盘2的记录面2A突出的状态。
在此，间隙传感器50对ABS9与磁盘2的记录面2A的距离(即间隙)的测定具体地说如下地进行。间隙传感器50由温度系数大的材料构成，在写入时或读出时，向间隙传感器50施加恒定电流而使其发热。由此，加热器28膨胀，所以，ABS9接近磁盘2的记录面2A。这样，随着ABS9动作，该间隙传感器50也同样地接近磁盘2的记录面2A。在这样间隙传感器50接近磁盘2的记录面2A时，间隙传感器50的热向磁盘2逸散。在这样热逸散时，间隙传感器50的电阻值下降，所以，利用该电阻值的变化来测定距磁盘2的记录面2A的间隙的变动。此外，间隙传感器50不限于测定电阻值的实施方式，例如，也可以采用监视ABS9与磁盘2的记录面2A的静电电容的实施方式，通过静电电容的变化来测定ABS9与磁盘2的记录面2A的间隙的变动。
图6是表示存在头10的上浮变动时的间隙传感器50的输出的一个例子的图。
图6(A)与图2同样，示出磁盘2旋转一圈的ABS9与磁盘2的记录面2A的间隙的变动的一个例子。而与之相对地，图6(B)示出磁盘2旋转一圈的间隙传感器50的输出(曲线g14)的一个例子。对表示写入头10W距记录面2A的距离的曲线g12和表示间隙传感器输出的曲线g14进行比较，示出了波形类似。
在本实施方式中，根据从间隙传感器50输出的信号输出的大小，在对加热器28设定的控制值上加上增益，从而更适当地控制加热器28的膨胀，控制成使得ABS(头表面)9与磁盘2的记录面2A的距离不变动。
图7是表示控制ABS9与磁盘2的记录面2A的距离的电路构成的一个例子的图。在本实施方式中，该电路搭载于头放大器IC11，但不限于此，也可以设置于其它控制部内。也就是说，只要设置于磁盘装置1内即可。
间隙传感器50的输出经由端子51、52而输入放大器53。由放大器53而使间隙传感器50的输出放大。放大器53例如将间隙传感器50的输出放大到整数倍的大小。这样放大了的输出通过高通滤波器(HPF)54、低通滤波器(LPH)55。由此，除去不需要的频率成分。然后，间隙传感器50的输出被输入增益调整器56。在增益调整器56中，间隙传感器50的输出的增益被调整。具体地说，监视间隙传感器50的输出，使增益调整器56的值变化，从而求出间隙传感器50的输出变动最小的增益并将其设定于增益调整器56。
另一方面，加热器28的控制值57根据头10的号码、被定位的磁道等而从控制值保存部114A读出。这样读出的加热器28的控制值由数字数字模拟转换器(DAC)58进行数字/模拟转换，然后由放大器59放大。
在这样由放大器59放大了的加热器28的控制值上加上从增益调整器56调整了的增益、即间隙传感器50的输出，从放大器60输出来作为控制加热器28的膨胀的控制输出。
因此，通过搭载于头放大器IC11的电路来监视间隙传感器50的输出，并根据间隙传感器50的输出而使增益调整器56的增益可变。然后，将间隙传感器的输出变动最小的增益加到从控制值保存部114A读出的控制输出上，从而在写入时或读出时能够使ABS9与磁盘2的记录面2A的间隙为最小限度。
图8是表示采用图7所示的电路而调整了加热器28的控制输出值的结果的一个例子的图。
图8(A)与图2同样，示出并未进行本实施方式的加热器28的控制输出值的调整时的磁盘2旋转一圈的间隙的变动的一个例子。而与之相对地，图8(B)示出进行了本实施方式的加热器28的控制输出的调整时的磁盘2旋转一圈的间隙的变动的一个例子。图8(B)中示出表示磁盘2的记录面2A的曲线g21、表示写入头10W与记录面2A的距离的曲线g22、表示均匀间隙的曲线g23。另外，也示出表示曲线g21与曲线g22的最小间隙的距离D21、表示轴向跳动的距离D22。
与图8(A)的情况相比，在图8(B)的情况下，在磁盘2旋转一圈的期间，表示写入头10W与记录面2A的距离的曲线g22和表示均匀间隙的曲线g23的距离大致相等。因此，在写入时，ABS9与磁盘2的记录面2A的距离保持最小间隙D21地变短，从而磁盘装置1能够提高写入/读出的品质。因此，磁盘装置1能够进一步提高线记录密度。另外，在读出时也同样能够得到这样的效果。
(第2实施方式)
在上述第1实施方式中，对采用了在加热器28的控制输出上加上基于间隙传感器50的输出的增益的模拟电路的情况进行了说明，但在本第2实施方式中，对采用了数字电路的情况进行说明。
图9是表示控制ABS(头表面)9与磁盘2的记录面2A的距离的电路构成的一个例子的图。此外，在本实施方式中，该电路搭载于头放大器IC11，但不限于此，可以设置于其它控制部内，这与第1实施方式的情况是同样的。
间隙传感器50的输出经由端子51、52而输入放大器53，放大器53的输出通过高通滤波器(HPF)54、低通滤波器(LPH)55，输入到增益调整器56，这与第1实施方式是同样的。在增益调整器56进行了增益调整后，增益调整器56的输出被输入模拟数字转换器(ADC)61。该ADC62的数字输出在加法器62中被加到加热器控制值57的数字输出上。这样，在加热器控制值57上加上了间隙传感器50的输出的数字值在数字数字模拟转换器(DAC)58中被转换为模拟输出并被输入放大器59。然后，转换了的控制输出从放大器59输出来作为控制加热器28的膨胀的控制输出。
正时信号S1是对在加法器62中将加热器控制值57的输出和与间隙传感器50的输出相应的增益相加的正时进行对时的信号。采用正时信号S1来对时的控制例如每1个伺服帧或每2个伺服帧等进行。在这样对时的情况下，可以在加热器控制值57的更新间隔的期间，进行基于间隙传感器50的输出而使数字值平均化的处理，并将平均化后的数字值输入加法器62。以上那样构成电路也能够起到与上述第1实施方式同样的效果。
另外，在数据的写入中，假定在间隙传感器50的输出中带着噪声。因此，在写入中，可以对间隙传感器50的输出值进行掩蔽处理。是否处于写入中的判定例如考虑基于写入门脉冲是否上升来进行判定。在此，写入门脉冲是向磁盘2写入数据的指示，写入门的接通/断开例如从R/W信道12向头放大器IC11发送。
(第3实施方式)
在上述第1和第2实施方式中，对在写入时将基于间隙传感器50的输出的增益(调整值)动态地加到加热器28的控制值上来控制加热器28的动作的情况进行了说明，但在本第3实施方式中，磁盘装置1将要加到控制值的增益保存于寄存器并将保存于寄存器的增益加到加热器28的控制值上来控制加热器28的动作。
图10是表示控制ABS(头表面)9与磁盘2的记录面2A的距离的电路构成的一个例子的图。在本实施方式中，该电路搭载于头放大器IC11，但不限于此，可以设置于其它控制部内，这与第1和第2实施方式的情况是同样的。
关于要加到加热器28的控制值上的增益，例如，按磁盘2旋转一圈的量的每1个伺服帧或每2个伺服帧将对应的增益保存于寄存器115A。这样保存于寄存器115A的增益采用间隙传感器50等来预先测定并保存于寄存器115A。并且，在由读出头10R从磁盘2读出伺服数据时，与伺服门脉冲的上升同步地，根据头10和磁道等而从对应的寄存器115A读出增益，读出的增益在写入时由加法器63加到从控制值保存部114A读出的加热器28的控制值57上，相加得到的值在数字数字模拟转换器(DAC)58被转换。然后，转换了的控制输出从放大器59输出来作为控制加热器28的膨胀的控制输出。
关于寄存器115A的数量，在磁盘2旋转一圈的期间伺服帧数为600个的情况下，在按每1个伺服帧来控制加热器28时，需要准备600个寄存器，在按每2个伺服帧来控制加热器28时，需要准备300个寄存器。这样构成，也能够起到与上述实施方式同样的效果。而且，由于预先在寄存器115A中保存增益，所以，能够省略在写入时、读出时对来自间隙传感器50的输出进行加法的处理，因此即使在包括间隙传感器50的电路产生了异常的情况下，也能调整间隙。此外，关于从磁盘2的哪个半径位置得到旋转一圈的增益，只要任意地设定即可。
另外，在上述实施方式中，对将从磁盘2的任意1个半径位置旋转一圈的增益保存于寄存器的情况进行了说明，但不限于此。例如可以是，在半径方向设定多个半径位置，将按该设定的多个半径位置各自旋转一圈的每预定伺服帧数的增益保存于寄存器。
图11是表示设定了多个半径位置时的寄存器的构成的一个例子的图。
示出了设定3个半径位置作为多个半径位置并将从这3个半径位置旋转一圈的每预定伺服帧数的增益保存于寄存器的情况。在图11所示的例子中，设定磁盘2的内周、中周、外周各自的预定半径位置作为半径位置，与这3个半径位置相对应地设置保存增益的寄存器115B。通过这样保存在不同的半径位置分别旋转一圈的增益，即使在头10的ABS9与磁盘2的记录面2A产生的间隙的特性在半径位置不同的情况下，也能在写入时或读出时将ABS9与记录面2A的间隙最小化。
此外，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并非意图用来限定发明的范围。这些新的实施方式能以其它各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内能够进行各种省略、置换、改变。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、要旨内，并且，包含在与权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (8)

1.一种磁盘装置，其特征在于，具有：
磁盘；
磁头，包括从所述磁盘进行数据的读出的读出头和向所述磁盘写入数据的写入头；以及
控制所述磁头对所述磁盘的读出/写入的控制部；
所述磁头具有使所述磁头的头表面向所述磁盘的记录面突出的热执行器、以及检测所述头表面与所述磁盘的所述记录面的间隙的检测装置；
所述控制部在所述读出/写入时根据所述检测装置检测出的所述间隙来控制所述热执行器使所述磁头向所述记录面突出的量。
2.如权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于，
所述控制部具有放大所述检测装置的输出的放大部、以及将由所述放大部放大了的输出加到所述热执行器的控制输出上的加法部；
根据由所述加法部加法算出的所述热执行器的控制输出而使所述磁头的所述头表面向所述记录面突出。
3.如权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于，
所述控制部具有：
放大所述检测装置的输出的放大部；
将由所述放大部放大了的输出进行数字转换的模拟数字转换部；
将由所述模拟数字转换部转换了的输出加到所述热执行器的控制输出上的加法部；以及
将由所述加法部加法算出的所述热执行器的控制输出从数字向模拟转换的数字模拟转换部；
根据从所述数字模拟转换部输出的所述热执行器的控制输出而使所述磁头的所述头表面向所述记录面突出。
4.如权利要求1所述的磁盘装置，其特征在于，
所述磁盘记录有多个用于定位所述磁头的定位信息；
所述控制部具有存储与所述定位信息所示的位置相应的所述热执行器的调整值的存储部，从所述存储部读出与由所述读出头读出的所述定位信息所示的位置相应的所述调整值，将该读出的调整值加到所述热执行器的控制输出上，根据该加法算出的所述热执行器的控制输出而使所述磁头的所述头表面向所述记录面突出。
5.如权利要求4所述的磁盘装置，其特征在于，
所述存储部按所述磁盘的各半径位置存储与所述定位信息所示的位置相应的所述热执行器的调整值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的磁盘装置，其特征在于，
所述检测装置由预定的材料构成，基于使所述磁头突出了时的所述材料的电阻值的变化来检测所述磁头的所述头表面与所述记录面的间隙的距离。
7.如权利要求1至5中任一项所述的磁盘装置，其特征在于，
所述检测装置由预定的材料构成，基于使所述磁头突出了时的所述材料的静电电容的变化来检测所述磁头的所述头表面与所述记录面的间隙的距离。
8.如权利要求1至5中任一项所述的磁盘装置，其特征在于，
所述控制部是控制所述磁头的输入输出的头放大器控制部；
所述头放大器控制部设置于所述磁头与读出/写入电路之间，该读出/写入电路进行对从所述磁头输出的读出信号进行编码的处理、或者对编码了的写入信号进行解调并向所述磁头输出。
CN202010703866.4A 2019-12-24 2020-07-21 磁盘装置 Withdrawn CN113035242A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-232597 2019-12-24
JP2019232597A JP7293105B2 (ja) 2019-12-24 2019-12-24 磁気ディスク装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113035242A true CN113035242A (zh) 2021-06-25

Family

ID=76438339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010703866.4A Withdrawn CN113035242A (zh) 2019-12-24 2020-07-21 磁盘装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11074936B2 (zh)
JP (1) JP7293105B2 (zh)
CN (1) CN113035242A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024135923A (ja) 2023-03-23 2024-10-04 株式会社東芝 磁気ディスク装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1090078A (zh) * 1992-12-31 1994-07-27 国际商业机器公司 读/写磁头悬挂系统的飞移高度伺服控制
CN101025930A (zh) * 2006-02-15 2007-08-29 日立环球储存科技荷兰有限公司 媒体驱动器及其控制方法
CN101059997A (zh) * 2006-04-21 2007-10-24 富士通株式会社 信息记录/再现装置、磁头悬浮高度控制方法和控制电路
CN101174423A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 富士通株式会社 控制设备、控制方法以及存储装置
CN101308666A (zh) * 2007-03-19 2008-11-19 日立环球储存科技荷兰有限公司 指定间隙调整量控制值的方法、磁盘驱动装置及制造方法
CN104681043A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 株式会社东芝 磁盘存储装置以及在查找动作前调整磁头悬浮高度的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3199996B2 (ja) 1995-11-15 2001-08-20 株式会社東芝 ディスク記録再生システム及びそのヘッド浮上変動検出方法
JP2003007017A (ja) 2001-06-15 2003-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気ディスク装置及びそれに適用する浮上量測定回路
US7068449B2 (en) 2001-07-16 2006-06-27 Seagate Technology Llc Slider fly control
JP2006031763A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 Fuji Electric Holdings Co Ltd 浮上ヘッド
JP2006073075A (ja) 2004-09-01 2006-03-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置及びその制御方法
US7292401B2 (en) 2006-03-14 2007-11-06 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System and method for determining head-disk contact in a magnetic recording disk drive by magnetoresistive signal amplitude
JP2009104720A (ja) 2007-10-24 2009-05-14 Fujitsu Ltd 磁気ディスク装置
JP2010079942A (ja) 2008-09-24 2010-04-08 Toshiba Storage Device Corp 磁気ヘッドアセンブリ及び磁気ディスク装置
KR20100104168A (ko) 2009-03-17 2010-09-29 삼성전자주식회사 하드디스크 드라이브의 ｆｏｄ 전압 제어 방법
US8085491B2 (en) 2010-02-26 2011-12-27 Tdk Corporation Method of determining flying height of magnetic head
US8523312B2 (en) 2010-11-08 2013-09-03 Seagate Technology Llc Detection system using heating element temperature oscillations
JP2013016218A (ja) 2011-06-30 2013-01-24 Toshiba Corp ヘッド制御装置、記憶装置、およびヘッド制御方法
US8861126B1 (en) * 2011-09-20 2014-10-14 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive detecting when head is on ramp
US9001452B2 (en) 2013-03-15 2015-04-07 Seagate Technology Llc Head to media proximity detection
US10049692B1 (en) 2015-10-28 2018-08-14 Seagate Technology Llc Closed-loop fly height control using sector-specific, repeatable VGA values
JP2019046523A (ja) 2017-09-04 2019-03-22 株式会社東芝 磁気ディスク装置及びライト処理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1090078A (zh) * 1992-12-31 1994-07-27 国际商业机器公司 读/写磁头悬挂系统的飞移高度伺服控制
CN101025930A (zh) * 2006-02-15 2007-08-29 日立环球储存科技荷兰有限公司 媒体驱动器及其控制方法
CN101059997A (zh) * 2006-04-21 2007-10-24 富士通株式会社 信息记录/再现装置、磁头悬浮高度控制方法和控制电路
CN101174423A (zh) * 2006-10-31 2008-05-07 富士通株式会社 控制设备、控制方法以及存储装置
CN101308666A (zh) * 2007-03-19 2008-11-19 日立环球储存科技荷兰有限公司 指定间隙调整量控制值的方法、磁盘驱动装置及制造方法
CN104681043A (zh) * 2013-12-02 2015-06-03 株式会社东芝 磁盘存储装置以及在查找动作前调整磁头悬浮高度的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210193178A1 (en) 2021-06-24
JP2021101400A (ja) 2021-07-08
JP7293105B2 (ja) 2023-06-19
US11074936B2 (en) 2021-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4728929B2 (ja) 制御装置、制御方法及び記憶装置
US8125728B2 (en) Disk drive, head-slider and method for controlling clearance of a read element and a write element in the disk drive
US7486465B2 (en) Magnetic spacing control method for magnetic head, read/write circuit, and magnetic disk device using same
US8537488B2 (en) Method for specifying control value for controlling clearance adjustment amount between head and disk, disk drive device and manufacturing method thereof
JP4909878B2 (ja) ディスク・ドライブ装置及びそのクリアランス調整方法
JP2009157987A (ja) ヘッド・スライダのリセス量を調整する方法及びディスク・ドライブ装置
US7583467B2 (en) Hard disk drive apparatus, method to control flying on demand of hard disk drive apparatus using thermal asperity signal, and recording media for computer program thereof
JP2010123231A (ja) ディスク・ドライブ及びクリアランス制御方法
US7852594B2 (en) Device and method for specifying control value for controlling clearance between head and disk, and magnetic disk drive device
JP2016048591A (ja) 磁気ディスク装置、及び磁気ヘッドの評価方法
US10867624B1 (en) Magnetic head and disk device with heat actuators
CN114203205A (zh) 磁盘装置
CN113035242A (zh) 磁盘装置
US10825473B2 (en) Magnetic disk device
JP4940208B2 (ja) ディスク・ドライブ及びクリアランス変化を測定する方法
CN114765034B (zh) 磁盘装置
US12211532B2 (en) Disk device
JP2020027675A (ja) 磁気ディスク装置用の熱アクチュエータ制御値の設定方法
JP2009134834A (ja) ディスク・ドライブ装置及びそのクリアランス調整方法
US12112779B1 (en) Magnetic disk device
US20240096361A1 (en) Magnetic disk device
JP4046238B2 (ja) 磁気ディスク装置
JP5415147B2 (ja) ディスク・ドライブ及びそのクリアランス測定方法
JP2009134835A (ja) ディスク・ドライブ装置及びそのクリアランス調整方法
JP2008171495A (ja) ディスク・ドライブ装置及びその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210625

WW01 Invention patent application withdrawn after publication