JP2022050037A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アシスト素子に対する弊害を回避し、アシスト素子の故障頻度を低減させる磁気ディスク装置を提供すること。【解決手段】磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクにデータをライトする磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクへデータをライトする場合、アシスト素子を利用して前記データのライトをアシストするアシスト部と、前記アシスト素子に印加する電圧を制御する電圧制御部と、前記磁気ディスクに対して前記磁気ヘッドの位置決めをサーボデータに基づいて行うと共に、前記サーボデータに基づいて位置された前記磁気ヘッドの位置誤差データを取得する位置決め制御部と、を備える。前記電圧制御部は、前記位置誤差データに基づき、前記アシスト素子に印加する電圧を調整する。【選択図】図１

Description

実施形態は、磁気ディスク装置に関する。

データの記録を行う場合に、アシスト素子を利用して記録精度を向上させた磁気ディスク装置が知られている。

特開２０１２－１４７９２号公報 特開２０１０－９６７１号公報 米国特許出願公開第２０１５／１０３４３７号明細書 米国特許出願公開第２０１９／２７９６６８号明細書

磁気ディスク装置において、外乱振動が加わった際のサーボ位置決め品質が悪い磁気ヘッドの場合、外乱が加わった場合のライトリトライ頻度が高くなる。これにより、磁気ディスク装置は、実ライトデータ長に対してアシスト素子、例えば、高周波素子への電圧印可時間が長くなる事態が生じる。このような事態が生じると、アシスト素子の劣化の進行が速くなる。

本発明が解決しようとする課題は、アシスト素子に対する弊害を回避し、アシスト素子の故障頻度を低減させる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

一実施形態に係る、磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクにデータをライトする磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクへデータをライトする場合、アシスト素子を利用して前記データのライトをアシストするアシスト部と、前記アシスト素子に印加する電圧を制御する電圧制御部と、前記磁気ディスクに対して前記磁気ヘッドの位置決めをサーボデータに基づいて行うと共に、前記サーボデータに基づいて位置された前記磁気ヘッドの位置誤差データを取得する位置決め制御部と、を備える。前記電圧制御部は、前記位置誤差データに基づき、前記アシスト素子に印加する電圧を調整する。

第１実施形態に係る磁気ディスク装置の制御ブロックの一例を示す図。 同実施形態に係る磁気ヘッドの記録ヘッド部のトラックセンター断面の一例を示す斜視図。 同実施形態に係る磁気ヘッドの記録ヘッド部分と磁気ディスクの一例を示す横断面図。 同実施形態に係るアシスト素子をＳＴＯ素子場合において、バイアス電圧を実際に通電しながらデータをライトする際のタイミングチャートの一例を示す図。 同実施形態に係るライトのリトライの説明をするための図。 同実施形態に係るＳＴＯ素子がエレクトロマイグレーションにより破断されデータが記録再生できなくなる故障率の関係の一例を示す図。 同実施形態に係るバイアス電圧に対するＳＴＯ素子１０の平均寿命との関係の一例を示す図。 実施形態に係るＰＥＳ（σ）／ＷＯＳに応じてＳＴＯ素子に印加するバイアス電圧（ｍＶ）の調整例を示す図。 同実施形態に係るＰＥＳ（σ）／ＷＯＳに応じたＳＴＯ素子の素子故障率の一例を示す図。 第２実施形態に係るヘッドスタックアセンブリＨＳＡの断面の一例を模式的に示す図。 実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリが設けられた位置に対するＰＥＳ（σ）／ＷＯＳの一例を示す図。 同実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリが設けられた位置に対するＳＴＯ素子に印加するバイアス電圧の一例を示す図。 同実施形態に係るヘッドジンバルアセンブリが設けられた位置に対するＳＴＯ素子の素子故障率の一例を示す図。 第３実施形態に係る磁気ディスク装置の制御ブロックの一例を示す図。 同実施形態に係る熱アシスト部を有する磁気ヘッドの断面の構成の一例を示す図。 同実施形態に係るアシスト素子を光素子とした場合において、バイアス電圧を実際に通電しながらデータをライトする際のタイミングチャートの一例を示す図。 同実施形態に係るライトのリトライの説明をするための図。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

（第１実施形態）
図１は、磁気ディスク装置１５０の制御ブロックの一例を示す図である。なお、本実施形態では、データのライトに関する技術を説明するため、主としてデータのライトに関する構成、及び処理について詳細に説明し、データのリードに関する構成、及び処理についての詳細な説明は省略する。

図１に示すように、磁気ディスク装置１５０は、磁気ヘッド１００、磁気ディスク２００、プリントサーキットボード（ＰＣＢ）３００、プリアンプ４００、及びボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５００を有している。

磁気ヘッド１００は、磁気ディスク２００に対してデータのリード／ライトを行う。磁気ヘッド１００の詳細は、図２，図３を参照して後述する。磁気ヘッド１００は、リードヘッド、ライトヘッドに加え、データのライトをアシストするアシスト素子１０（参照：図３）を有している。本実施形態では、アシスト素子としてＳＴＯ（スピントルクオシレータ：高周波）素子１０を有する。つまり、磁気ヘッド１００は、ＳＴＯ素子１０を用いてデータのライトをアシストする高周波アシスト部を有している。

磁気ディスク２００は、例えば、円板状に形成され非磁性体からなる基板を有している。基板の各表面には、下地層として軟磁気特性を示す材料からなる軟磁性層と、その上層部に、ディスク面に対して垂直方向に磁気異方性を有する磁気記録層と、その上層部に保護膜層とが記載の順に積層されている。このような構成により、磁気ディスク２００は、データを記録・保持することできるようになっている。

プリントサーキットボード３００は、データのリード／ライトを制御するＲ／Ｗチャネル、ホストとのインタフェースを構成するハードディスクコントローラ、及び磁気ディスク装置１５０内の各部を制御する主制御部が組み込まれた１チップの集積回路である。本実施形態では、プリントサーキットボード３００は、これらハードウェアにより、記録データ生成部３０１、ライトゲート生成部３０２、バイアスゲート生成部３０３、位置決め性能毎電圧制御部３０４、及び位置決め制御部３０５という各機能ブロックを含む。

記録データ生成部３０１は、磁気ディスク２００に記録するデータのライト信号を生成する。ライトゲート生成部３０２は、データを記録するタイミングで、ゲートをＯＮするライトゲート信号を生成する。この記録データ生成部３０１のライト信号、及びライトゲート生成部３０２のライトゲート信号は、プリアンプ４００に供給される。バイアスゲート生成部３０３は、ＳＴＯ素子１０を用いてデータのライトを行うタイミングで、ゲートをＯＮするバイアスゲート信号を生成する。位置決め性能毎電圧制御部３０４は、磁気ヘッド１００の位置決め性能毎のＳＴＯ素子１０に印加する電圧の大きさを決定する。ここで、位置決め性能は、位置決め制御部３０５から供給される位置誤差データに基づいて決定される。バイアスゲート生成部３０３が生成するバイアスゲート信号、及び位置決め性能毎電圧制御部３０４が決定する電圧の大きさは、プリアンプ４００に供給される。

位置決め制御部３０５は、磁気ディスク２００に対する磁気ヘッド１００の位置決めを磁気ディスク２からリードするサーボデータに基づいて行うと共に、当該サーボデータに基づいて位置された磁気ヘッドの位置誤差データ（ＰＥＳ）を取得する。具体的には、位置決め制御部３０５は、サーボデータに基づく位置決め信号をボイスコイルモータ５００に供給する。これにより、ボイスコイルモータ５００が動作し、磁気ヘッド１００が所望の位置に位置される。また、位置決め制御部３０５は、このように位置された磁気ヘッド１００の位置が所望の位置からずれた量、つまり、位置誤差を示す位置誤差データを、位置決め信号が示す位置と、磁気ヘッド１００から送信される位置データが示す実際の磁気ヘッド１００の位置とに基づいて演算する。さらに、位置決め制御部３０５は、演算した位置誤差データを位置決め性能毎電圧制御部３０４に供給する。

プリアンプ４００は、磁気ヘッド１００のライトヘッドにライト信号を供給し、磁気ディスク１２００へのデータのライトを行う。また、プリアンプ４００は、磁気ヘッド１００のリードヘッドがリードしたデータを増幅し、プリントサーキットボード３００へ出力する。プリアンプ４００は、ライトドライバ４０１、及びＳＴＯバイアス電圧制御部４０２を有する。

ライトドライバ４０１は、記録データ生成部３０１から供給されるライト信号、及びライトゲート生成部３０２が生成するライトゲート信号に基づいて、磁気ヘッド１００のライトヘッドにライト信号を供給する。これにより、磁気ディスク２００にデータが記録される。ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２は、バイアスゲート生成部３０３が生成するバイアスゲート信号、及び位置決め性能毎電圧制御部３０４から供給される電圧の大きさに基づいて、ＳＴＯ素子１０に印加する電圧を制御する。これにより、データのライトがアシストされる。

ボイスコイルモータ５００は、位置決め制御部３０５から供給される位置決め信号に基づいて磁気ヘッド１００の位置決めを行う。また、磁気ヘッド１００の現在の位置を示す位置データが磁気ヘッド１００から位置決め制御部３０５に出力される。

既述のような構成の磁気ディスク装置１５０において、ホストによりデータを記録するライトコマンドが発行され、磁気ディスク装置１５０がホストコマンドを受信した場合、プリントサーキットボード３００内の記録データ生成部３０１からのライトデータと、ライトゲート生成部３０２からのライトゲート信号に基づいて、プリアンプ４００内のライトドライバ４０１から磁気ヘッド１００へ記録電流が通電され、磁気ディスク２００へデータが記録される。また、ＳＴＯ素子１０へのバイアス電圧に関しても、バイアス通電タイミングを決めるバイアスゲート信号に基づいてＳＴＯバイアス電圧制御部４０２により磁気ヘッド１００へ通電され、データのライト時にアシスト記録がされる。この際、位置決め性能毎電圧制御部３０４は、位置決め制御部３０５から送信される位置誤差データに基づき、必要に応じて、ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２の電圧の大きさを変調させる。ここで、電圧の変調の範囲については、位置決め性能毎電圧制御部３０４は、位置誤差データの分散値が最も小さい磁気ヘッド１０のＳＴＯ素子１０に印加する電圧を第１電圧とし、位置決め信号の分散値が最も大きい磁気ヘッド１０のＳＴＯ素子１０に印加する電圧を第２電圧とした場合、第１電圧が第２電圧以上となるようにＳＴＯ素子１０に印加する電圧を調整することが望ましい。

図２は、磁気ヘッド１００の記録ヘッド部のトラックセンター断面の一例を示す斜視図である。また、図３は、磁気ヘッド１００の記録ヘッド部分と磁気ディスクの一例を示す横断面図である。

本実施形態の磁気ディスク２００は、既述のように、ディスク面に対して垂直方向に異方性をもつ記録層を有する垂直記録媒体である。磁気ヘッド１００は、記録用ヘッドと再生用ヘッドが分離された分離型磁気ヘッドである。記録ヘッド部は、高透磁率材料からなる主磁極１と、その主磁極１のトレーリング側に配置された垂直ヘッドの主磁極直下の軟磁性層を介して効率的に磁路を閉じるために設けられたリターン磁極２と、主磁極１に磁束を流すために主磁極及びリターン磁極２を含む磁路に巻きつくように配置された記録ヘッドコイル１１と、リターン磁極２と主磁極１とに挟まれて配置されるアシスト素子であるＳＴＯ１０から構成されている。

主磁極１には、第１の端子７１が接続され、リターン磁極２には第２の端子７２が接続されている。２つの記録ヘッドコイル１１は互いに反対向きに巻かれており、記録ヘッドコイル１１に交流電流が流れることにより、主磁極１が励磁される。また、磁気ヘッド１００の記録再生時の磁気ディスク２００の記録面に対する浮上量を制御するために記録素子部の奥行き側に配置される第１のヒータ６、及び、第１のリーダ７５、この第１のリーダ７５のシールド膜７６，７７を有する再生素子部の奥行き側に配置される第２のヒータ７が設けられる。なお、図３において、第１のリーダ７５しか図示していないが、紙面方向の所定位置に第２のリーダが設けられてもよい。また、磁気ヘッド１００は、非導電体３、接続部４、リーディング磁極５を有している。

図４は、アシスト素子をＳＴＯ素子１０とした場合において、バイアス電圧を実際に通電しながらデータをライトする際のタイミングチャートの一例を示す図である。
図４において、データセクタ２～データセクタ４にデータを記録する場合、該当のタイミングでライトゲート信号が立ちあがり、ライト信号（ライト電流）が磁気ヘッド１００へ通電される。また、ＳＴＯ素子１０のバイアス電圧に関しては、ＳＴＯ素子１０の応答性、及び電圧値が安定するまでの時間を考慮し、例えば、図４に示すように、ライトするデータセクタの１つ前のデータセクタ（つまり、データセクタ１）のタイミングでバイアスゲート（Ｖｂゲート）信号が立ちあがり、データのライト完了後も１つ分のデータセクタ後（つまり、データセクタ５）のタイミングでバイアスゲート信号が立ち下がるように制御される。

一方で、データを記録しているとき磁気ディスク装置１５０に何らかの外乱振動が加わり、磁気ヘッド１００の位置が所望のトラックからズレる場合もある。このような場合には、データの信頼性を担保するためにライトをリトライする必要性が生じる。図５は、このライトのリトライの説明をするための図である。

図５（ａ）に示すように、データセクタ２～データセクタ４にデータを記録しようとする場合において、データセクタ３にデータを記録した直後に、位置決め信号（ＰＥＳ）が、データをライトするトラックに隣接する隣接トラックの破損を防止するために設定されている閾値、つまり、ライトオフトラックスライス（ＷＯＳ）を逸脱した場合、即座にデータセクタ４のライトを中断するようにライトゲート信号が制御される。つまり、ライトゲート生成部３０２から供給されるライトゲート信号が立下り、データのライトが停止される。

その後、図５（ｂ）に示すように、磁気ディスク２００の回転を待った後、改めて、残りのデータセクタ４へのデータの記録動作が再開される。しかしながら、前回ＷＯＳの逸脱を検出したデータセクタ３が適正にデータのライトがされていない可能性がある。このため、磁気ディスク装置１５０は、データセクタ４に加えてデータセクタ３も含めてデータを記録するように制御する。この際、ＳＴＯ素子１０へのバイアス電圧は、既述の通り、電圧安定性を確保するため１データセクタ分のマージンをもつようにバイアスゲート信号が制御される。したがって、結果として、外乱振動が磁気ディスク装置１５０に加わる場合には、ＳＴＯ素子１０に対して、図５（ｂ）にＴｒで示される冗長なバイアス電圧印可時間が生じることになる。

外乱振動が多く、ライトのリトライが発動されやすい場合には、磁気ディスク装置１５０において、ＳＴＯ素子１０へのバイアス電圧印可時間が長くなり、その結果、ＳＴＯ素子１０へ負荷が加わりやすくなる。

図６は、磁気ディスク装置１５０に設定されるＷＯＳと、位置誤差データ（ＰＥＳ（σ））との比に対する、保障年数（例えば、５年）内のＳＴＯ素子１０へのバイアス通電時間、及び、長期通電に伴い、ＳＴＯ素子１０がエレクトロマイグレーションにより破断されデータが記録再生できなくなる故障率の関係の一例を示す図である。

図６に示すように、磁気ディスク装置１５０に大きな外乱振動が加わっていない場合には、ＷＯＳを逸脱することによる通電時間が増大する影響は見られない。一方で、磁気ディスク装置１５０に大きな外乱振動が加わり、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳが０．４を超えてくるあたりになると徐々に通電時間が増大するとともにＳＴＯ素子１０の素子故障率も増加する傾向となる。

ここで、図７は、バイアス電圧に対するＳＴＯ素子１０の平均寿命との関係の一例を示す図である。
図７に示すように、バイアス電圧と、ＳＴＯ素子１０の平均寿命とは、一定の関係を有する。そこで、本実施形態では、プリントサーキットボード３００の位置決め性能毎電圧制御部３０４は、図７に示すバイアス電圧に対する平均素子寿命の傾向に基づき、位置決め性能悪化によるバイアス通電時間の増大比に応じて、平均寿命ターゲットを調整し、設定すべきバイアス電圧を変調するように制御する。

図８は、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳに応じてＳＴＯ素子１０に印加するバイアス電圧（ｍＶ）の調整例を示す図である。
図８に示すように、図示左側のＰＥＳ（σ）／ＷＯＳが０．１あたりの外乱振動が無しのタイミングからＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が少しずつ大きくなる。本実施形態の技術を用いない他の技術によれば、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなってもバイアス電圧は一定のままである。つまり、外乱振動時の位置決め性能によらずＳＴＯ素子１０に一定のバイアス電圧が印加される。これに対して、本実施形態では、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなるに従って、位置決め性能毎電圧制御部３０４は、ＳＴＯ素子１０に印加するバイアス電圧を低減するように調整する。

図９は、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳに応じたＳＴＯ素子１０の素子故障率（ｄｐｐｍ）の一例を示す図である。
図９に示すように、既述の本実施形態の技術を用いない他の技術によれば（参照：図８）、図示左側のＰＥＳ（σ）／ＷＯＳが０．１あたりの外乱振動が無しのタイミングから０．４あたりまでは、ＳＴＯ素子１０の故障率が一定であるが、当該０．４を超え、磁気ディスク装置１５０が外乱振動の影響を受け、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなるに従って、ＳＴＯ素子１０の故障率が大きくなる。これに対して、本実施形態では、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなるに従っても、ＳＴＯ素子１０の故障率は一定である。

つまり、本実施形態によると、磁気ディスク装置１５０は、外乱振動の影響を受け、ＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなる場合でも、位置決め性能毎電圧制御部３０４の制御に基づいて、ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２がＳＴＯ素子１０に印加する電圧をＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなるに従って、ＳＴＯ素子１０に印加するバイアス電圧を低減する。これにより、磁気ディスク装置１５０は、ＳＴＯ素子１０の故障率の増大を抑制することができる。したがって、磁気ディスク装置１５０は、ＳＴＯ素子１０に発生する弊害を回避し、ＳＴＯ素子１０の故障頻度を低減させることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態は、磁気ディスク装置１５０Ａに含まれるヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）に組み込まれるヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）の位置に応じて生じる外乱振動の影響に基づいて、ＳＴＯ素子１０に印加する電圧を調整する点が上記第１実施形態と異なっている。したがって、ヘッドジンバルアセンブリの位置応じて生じる外乱振動の影響に基づいて、ＳＴＯ素子１０に印加する電圧を調整する処理について詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一構成には同一の符号を付し、これら構成については詳細な説明は省略する。

図１０は、ヘッドスタックアセンブリＨＳＡの断面の一例を模式的に示す図である。
図１０においては、ヘッドスタックアセンブリＨＳＡは、４枚の磁気ディスク２００を有しており、４枚の磁気ディスク２００の表裏それぞれにアクセスするようにヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８がこの順に設けられている。ヘッドジンバルアセンブリ７０１がトップカバー側に設けられており、ヘッドジンバルアセンブリ７０８がボトム（ベース）側に設けられている。また、各ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８は、それぞれ磁気ヘッド１００を含むスライダ６００を先端に有している。さらに、各ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８は、ボイスコイルモータ５００により磁気ディスク２００の所定位置にスライダ６００を位置するように制御される。

このように構成されたヘッドジンバルアセンブリＨＳＡに外乱振動が加わると、ボイスコイルモータ５００自体がたわむ。この影響を受け、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８は、ヘッドスタックアセンブリＨＳＡに設けられる位置に応じて位置決め性能に影響を及ぼす。

図１１は、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置に対するＰＥＳ（σ）／ＷＯＳの一例を示す図である。
図１１に示すように、ヘッドスタックアセンブリＨＳＡの中心に近いヘッドジンバルアセンブリ７０４，７０５は、比較的位置決め性能が悪化していない。一方、この中心に近いヘッドジンバルアセンブリからトップ側、及びボトム側に位置するに従って、ヘッドジンバルアセンブリの位置決め性能が大きく悪化する。したがって、ヘッドスタックアセンブリＨＳＡ内のヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８の位置に応じて、ＳＴＯ素子１０に印加する電圧を調整しない場合、トップ側と、ボトム側のＳＴＯ素子１０が破損しやすくなる。

図１２は、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置に対するＳＴＯ素子１０に印加するバイアス電圧の一例を示す図である。
図１２に示すように、本実施形態と異なる他の技術によると、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置が異なっていても一定のバイアス電圧をＳＴＯ素子１０に印加する。一方、本実施形態の技術によると、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置がトップ側、及びボトム側の場合、位置決め性能毎電圧制御部３０４の制御に基づいて、ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２は、ＳＴＯ素子１０に印加する電圧を低減するように調整する。

図１３は、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置に対するＳＴＯ素子１０の素子故障率の一例を示す図である。
図１３に示すように、既述の本実施形態の技術を用いない他の技術によれば（参照：図１２）、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置がトップ側、及びボトム側の場合、ＳＴＯ素子１０の故障率が上昇する。これに対して、本実施形態では、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置に依存せず、ＳＴＯ素子１０の故障率は、略一定に保たれる。つまり、本実施形態によると、磁気ディスク装置１５０は、外乱振動の影響を受け、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置がトップ側、及びボトム側の場合、位置決め性能が悪化する。このような場合でも、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置がトップ側、及びボトム側のＳＴＯ素子１０に印加する電圧を低減することにより、磁気ディスク装置１５０は、ＳＴＯ素子１０の故障率の増大を抑制することができる。したがって、磁気ディスク装置１５０は、ＳＴＯ素子１０に発生する弊害を回避し、ＳＴＯ素子１０の故障頻度を低減させることができる。

また、位置決め性能毎電圧制御部３０４は、ＳＴＯ素子１０に印加する電圧の大きさを以下のように制御してもよい。トップカバー側に最も近いヘッドジンバルアセンブリ７０１の磁気ヘッド１００のデータのライトをアシストするＳＴＯ素子１０に印加する電圧と、ベース側に最も近いいヘッドジンバルアセンブリ７０８の磁気ヘッド１００のデータのライトをアシストするＳＴＯ素子１０に印加する電圧との平均値を第３電圧とし、それ以外のヘッドジンバルアセンブリ７０２～７０７の磁気ヘッド１００のデータのライトをアシストするＳＴＯ素子１０に印加する電圧を第４電圧とした場合、位置決め性能毎電圧制御部３０４は、第４電圧が第３電圧以上となるように、ＳＴＯ電圧制御部４０２がＳＴＯ素子１０に印加する電圧の大きさを調整するようにしてもよい。

さらに、本実施形態の技術と、既述の第１実施形態との技術を組み合わせることも可能である。つまり、位置決め性能毎電圧制御部３０４の制御に基づいて、ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２がＳＴＯ素子１０に印加する電圧をＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなるに従って、ＳＴＯ素子１０に印加するバイアス電圧を低減する。さらに、位置決め性能毎電圧制御部３０４の制御に基づいて、ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２がヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置がトップ側、及びボトム側のＳＴＯ素子１０に印加する電圧を低減するようにする。これにより、磁気ディスク装置１５０が外乱振動の影響を受けたときに、磁気ディスク装置１５０は、さらにＳＴＯ素子１０に発生する弊害を回避し、ＳＴＯ素子１０の故障頻度を低減させることができる。

（第３実施形態）
本実施形態は、磁気ヘッド１００がデータをライトするときに当該データのライトをアシストする構成が光素子を用いてアシストする熱アシスト部となっている点が既述の第１と異なっている。したがって、熱アシスト部に関する構成等について詳細な説明をする。なお、第１実施形態と同一構成には同一の符号を付し、これら構成については詳細な説明は省略する。

図１４は、磁気ディスク装置１５０Ａの制御ブロックの一例を示す図である。図１と比較すると、ＳＴＯバイアス電圧制御部４０２に代えて、光素子電圧制御部４０３が設けられている。光素子電圧制御部４０３は、後述する光素子に印加する電圧を制御する。

図１５は、熱アシスト部を有する磁気ヘッド１００Ａの断面の構成の一例を示す図である。
図１５に示すように、図３の場合と比較すると、図示左側に、リターン磁極２、非導電体３、接続部４、第１の端子７１、及び第２の端子７２等に代えて、光源２０、導光路２１、及び光素子（近接場光素子）２２が設けられている。光源２０から発光されたレーザ光が導光路２１を介して光素子２２に導かれる。この際、光素子電圧制御部４０３により印加される電圧に基づいて光素子２２が動作し、磁気ヘッド１００のライトヘッドのデータのライトをアシストする構成になっている。

図１６は、アシスト素子を光素子２２とした場合において、バイアス電圧を実際に通電しながらデータをライトする際のタイミングチャートの一例を示す図である。
図１６において、データセクタ２～データセクタ４にデータを記録する場合、該当のタイミングでライトゲート信号が立ちあがり、ライト信号（ライト電流）が磁気ヘッド１００へ通電される。また、光素子２２に印加するｉＬＤ電圧に関しては、光素子２２の応答性、及び電圧値が安定するまでの時間を考慮し、例えば、図１６に示すように、ライトするデータセクタの１つ前のデータセクタ（つまり、データセクタ１）のタイミングでバイアスゲート（ｉＬＤゲート）信号が必要電圧の半分程度立ちあがり、この後、データセクタ２～４に対応するタイミングでさらに立ち上がりと既述の半分程度まで立ち下がる処理を繰り返し、データのライト完了後も１つ分のデータセクタ後（つまり、データセクタ５）のタイミングまで既述の半分程度立ち上がりを継続し、データセクタ４を経過したタイミングでバイアスゲート信号が立ち下がるように制御される。

一方で、データを記録しているとき磁気ディスク装置１５０Ａに何らかの振動が加わり、第１実施形態と同様に、磁気ヘッド１００の位置が所望のトラックからズレる場合もある。このような場合には、データの信頼性を担保するためにライトをリトライする必要性が生じる。図１７は、このライトのリトライの説明をするための図である。

図１７（ａ）に示すように、データセクタ２～データセクタ４にデータを記録しようとする場合において、データセクタ３にデータを記録した直後に、位置決め信号（ＰＥＳ）が、隣接トラックの破損を防止するために設定されているライトオフトラックスライス（ＷＯＳ）を逸脱した場合、即座にデータセクタ４のライトを中断するようにライトゲート信号が制御される。つまり、ライトゲート生成部３０２から供給されるライトゲート信号が立下り、データのライトが停止される。

その後、図１７（ｂ）に示すように、磁気ディスク２００の回転を待った後、改めて、残りのデータセクタ４へのデータの記録動作が再開されるが、第１実施形態と同様に、前回ＷＯＳの逸脱を検出したデータセクタ３が適正にデータのライトがされていない可能性がある。このため、データセクタ４に加えてデータセクタ３も含めてデータを記録するように制御される。この際、光素子２２へのバイアス電圧は、既述の通り、電圧安定性を確保するため１データセクタ分のマージンをもつようにバイアスゲート信号が制御される。したがって、結果として、外乱振動が磁気ディスク装置１５０Ａに加わる場合には、光素子２２に対して、図１７（ｂ）にＴｒで示される冗長なバイアス電圧印可時間が生じることになる。

外乱振動が多く、ライトのリトライが発動されやすい場合には、磁気ディスク装置１５０Ａにおいて、バイアス電圧印可時間が長くなり光素子２２へ負荷が加わりやすくなる。したがって、アシスト素子として光素子２２を用いた磁気ディスク装置１５０Ａの場合においても、光素子電圧制御部４０３が、既述のＳＴＯ素子１０電圧制御部４０２と同様に、光素子電圧制御部４０３が光素子２２に印加する電圧をＰＥＳ（σ）／ＷＯＳ比が大きくなるに従って、光素子２２に印加するバイアス電圧を低減し、又は／及び、ヘッドジンバルアセンブリ７０１から７０８が設けられた位置がトップ側、及びボトム側の光素子２２に印加する電圧を低減するようにする。これにより、磁気ディスク装置１５０Ａが外乱の影響を受けたときに、磁気ディスク装置１５０Ａは、光素子２２に発生する弊害を回避し、光素子２２の故障頻度を低減させることができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…ＳＴＯ素子、２２…光素子、１００…磁気ヘッド１００，１５０Ａ…磁気ディスク装置、２００…磁気ディスク、３００…プリントサーキットボード（ＰＣＢ）、３０１…記録データ生成部、３０２…ライトゲート生成部、３０３…バイアスゲート生成部、３０４…位置決め性能毎電圧制御部、３０５…位置決め制御部、４００…プリアンプ、４０１…ライトドライバ、４０２…ＳＴＯバイアス電圧制御部、４０３…光素子電圧制御部、５００…ボイスコイルモータ

Claims (9)

1. 磁気ディスクと、
   前記磁気ディスクにデータをライトする磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドが前記磁気ディスクへデータをライトする場合、アシスト素子を利用して前記データのライトをアシストするアシスト部と、
   前記アシスト素子に印加する電圧を制御する電圧制御部と、
   前記磁気ディスクに対して前記磁気ヘッドの位置決めをサーボデータに基づいて行うと共に、前記サーボデータに基づいて位置された前記磁気ヘッドの位置誤差データを取得する位置決め制御部と、
   を備え、
   前記電圧制御部は、前記位置誤差データに基づき、前記アシスト素子に印加する電圧を調整する、
   磁気ディスク装置。
2. 前記電圧制御部は、前記位置決め制御部が演算する前記位置誤差データが位置決め性能の悪化を示す所定値を超えた場合、前記アシスト素子に印加する電圧を調整する、
   磁気ディスク装置。
3. 前記位置誤差データが前記所定値を超えた場合、前記電圧制御部が前記アシスト素子に印加する電圧の大きさを調整する電圧調整制御部を備え、
   前記電圧制御部は、前記電圧調整制御部の制御に基づいて、前記アシスト素子に印加する電圧の大きさを決定する、
   請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記電圧調整制御部は、前記位置誤差データに基づき、位置誤差が大きくなるに従って、前記アシスト素子に印加する電圧を小さくするように前記電圧制御部の電圧の大きさを調整する、
   請求項３に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記アシスト素子に印加する電圧を小さくする量は、前記アシスト素子に印加される電圧に対する前記アシスト素子の平均素子寿命の傾向に基づいて定められる、
   請求項４に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記位置誤差データの分散値が最も小さい前記磁気ヘッドの前記アシスト素子に印加する電圧を第１電圧とし、前記分散値が最も大きい前記磁気ヘッドの前記アシスト素子に印加する電圧を第２電圧とした場合、
   前記電圧調整制御部は、前記第１電圧が前記第２電圧以上となるように前記電圧制御部が前記アシスト素子に印加する電圧の大きさを調整する、
   請求項２に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記磁気ディスク、及び前記磁気ディスクの組を３つ以上有し、当該３つ以上の組は、トップカバーと、ベースとを含む筐体に収納され、
   前記トップカバー側に最も近い前記磁気ヘッドの前記アシスト素子に印加する電圧と、前記ベース側に最も近い前記磁気ヘッドの前記アシスト素子に印加する電圧と、の平均値を第３電圧、それ以外の前記磁気ヘッドの前記アシスト素子に印加する電圧の平均値を第４電圧とした場合、
   前記電圧調整制御部は、前記第４電圧が前記第３電圧以上となるように前記電圧制御部が前記アシスト素子に印加する電圧の大きさを調整する、
   請求項２に記載の磁気ディスク装置。
8. 前記アシスト素子は、高周波を発振するスピントルクオシレータ素子であり、
   前記アシスト部は、前記スピントルクオシレータ素子を用いて前記データのライトをアシストする高周波アシスト部である、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の磁気ディスク装置。
9. 前記アシスト素子は、レーザ光を発光する光素子であり、
   前記アシスト部は、前記光素子を用いて前記データのライトをアシストする熱アシスト部である、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の磁気ディスク装置。

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