JP5235637B2

JP5235637B2 - 磁気ディスク装置及びその制御方法

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Publication number: JP5235637B2
Application number: JP2008314351A
Authority: JP
Inventors: 武憲熱海; 入三難波; 利也白松; 昌幸栗田
Original assignee: エイチジーエスティーネザーランドビーブイ
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Filing date: 2008-12-10
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Description

本発明は、磁気ディスク装置及びその制御方法に関し、特に、磁気ヘッドスライダの浮上制御に関する。

従来、磁気ヘッドスライダ内に浮上調整用発熱素子を設けて、熱膨張により記録素子を磁気ディスク側に変位させる、いわゆるＴＦＣ（Thermal Flying-height Control）が知られている。
特開平５−２０６３５号公報

ところで、本発明者らは、磁気ヘッドスライダ内に、上記浮上調整用発熱素子とは別に、記録素子を浮上方向と交差する方向に変位させる位置調整用発熱素子を設けることを検討している。

しかしながら、その場合、位置調整用発熱素子に起因する熱膨張が浮上方向にも作用して、記録素子の浮上量が変動してしまう虞がある。特に、近年では、記録素子の浮上量が非常に低減されていることから、こうした浮上量の変動は磁気ディスクとの衝突を招きやすい。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、記録素子の浮上量の変動を抑制することが可能な磁気ディスク装置及びその制御方法を提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクにデータを書き込む記録素子と、前記磁気ディスクの側に前記記録素子を変位させる浮上調整用発熱素子と、少なくとも浮上方向と直交する方向に前記記録素子を変位させる位置調整用発熱素子と、を含み、前記磁気ディスク上に浮上する磁気ヘッドスライダと、前記記録素子の浮上量の変動を補償する信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力する制御信号に加算する浮上変動補償器と、を備える。

また、本発明の一態様において、前記浮上変動補償器は、前記位置調整用発熱素子の発熱に起因する前記浮上量の変動を補償する信号を生成する。

また、本発明の一態様において、前記浮上変動補償器は、前記位置調整用発熱素子に出力される制御信号に基づいて、前記浮上量の変動を補償する信号を生成する。

また、この態様では、前記浮上量の変動を検知し、検知信号を出力する浮上変動検知器と、前記検知信号に基づいて前記浮上量の変動を補償する第２の信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算する第２の浮上変動補償器と、を更に備えるようにしてもよい。

また、本発明の一態様において、前記浮上量の変動を検知し、検知信号を出力する浮上変動検知器を更に備え、前記浮上変動補償器は、前記検知信号に基づいて前記浮上量の変動を補償する信号を生成する。

また、本発明の磁気ディスク装置は、磁気ディスクと対向する媒体対向面から離れて配置される浮上調整用発熱素子と、前記媒体対向面と前記浮上調整用発熱素子との間に配置される、前記磁気ディスクにデータを書き込む記録素子と、前記記録素子に対し、少なくとも前記媒体対向面に沿った方向に離れて配置される位置調整用発熱素子と、を含み、前記磁気ディスク上に浮上する磁気ヘッドスライダと、前記記録素子の浮上量の変動を補償する信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算する浮上変動補償器と、を備える。

また、本発明の一態様において、前記位置調整用発熱素子は、前記記録素子に対し、少なくとも前記磁気ヘッドスライダの幅方向に離れて配置される。

また、本発明の一態様において、前記位置調整用発熱素子は、前記記録素子に対し、少なくとも前記磁気ヘッドスライダの長手方向に離れて配置される。

また、本発明の磁気ディスク装置の制御方法は、磁気ディスクにデータを書き込む記録素子と、前記磁気ディスクの側に前記記録素子を変位させる浮上調整用発熱素子と、少なくとも浮上方向と直交する方向に前記記録素子を変位させる位置調整用発熱素子と、を含み、前記磁気ディスク上に浮上する磁気ヘッドスライダを備える磁気ディスク装置の制御方法であって、前記記録素子の浮上量の変動を補償する信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算する、ことを特徴とする。

本発明によれば、記録素子の浮上量の変動を補償する信号が、浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算されるので、記録素子の浮上量の変動を抑制することができる。

本発明の磁気ディスク装置及びその制御方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、磁気ディスク装置１の斜視図である。同図では、トップカバーの図示を省略している。磁気ディスク装置１の筐体には、磁気ディスク２及びヘッドアッセンブリ６が収納されている。磁気ディスク２は、筐体の底部に設けられたスピンドルモータ３に取り付けられている。ヘッドアッセンブリ６は、磁気ディスク２の隣で旋回可能に支承されている。このヘッドアッセンブリ６の先端側には、サスペンションアーム５が設けられ、その先端部に磁気ヘッドスライダ４が支持されている。他方、ヘッドアッセンブリ６の後端部には、ボイスコイルモータ７が設けられている。ボイスコイルモータ７は、ヘッドアッセンブリ６を旋回駆動することで、磁気ヘッドスライダ４を磁気ディスク２上で略半径方向に移動させる。

図２ないし図５は、磁気ヘッドスライダ４の斜視図、媒体対向面４０を表す図、気体流出側Ｆｏから見た図、及び断面構造を表す図である。これらの図において、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は、磁気ヘッドスライダ４の長手方向，幅方向，厚さ方向をそれぞれ表す。このうち、Ｚ方向は、磁気ヘッドスライダ４の浮上方向に対応する。また、Ｘ，Ｙ方向は、磁気ディスク２の回転方向，径方向（すなわち、トラックの伸方向，幅方向）に対応する。また、Ｆｉ方向は気体流入側、Ｆｏ方向は気体流出側に対応する。

磁気ヘッドスライダ４は、磁気ディスク２と対向する媒体対向面４０にＡＢＳ（Air Bearing Surface）が形成され、回転する磁気ディスク２上に気体のくさび膜効果によって浮上する。この媒体対向面４０は、実質的に平行で深さの異なる複数種類の面で構成される。具体的には、媒体対向面４０は、主に、磁気ディスク２に最も近い面であるステップ軸受面４０ｂと、このステップ軸受面４０ｂよりもやや深い浅溝面４０ｅと、この浅溝面４０ｅよりも深い深溝面４０ｈとを含んでいる。例えば、浅溝面４０ｅは、ステップ軸受面４０ｂよりも約１００ｎｍないし３００ｎｍ程度深く形成され、深溝面４０ｈは、ステップ軸受面４０ｂよりも約１μｍ以上深く形成される。なお、図では、各面の深さを強調して表している。

磁気ディスク２の回転によって生じる空気流は、浅溝面４０ｅからステップ軸受面４０ｂに進入する際に、先窄まりの流路により圧縮されて、正圧（磁気ディスク２から離れる方向の気体圧力）を発生させる。他方、磁気ディスク２の回転によって生じる空気流は、ステップ軸受面４０ｂや浅溝面４０ｅから深溝面４０ｈに進入する際に、流路の拡大によって、負圧（磁気ディスク２に近づく方向の気体圧力）を発生させる。

ステップ軸受面４０ｂの気体流出側Ｆｏの端部には、後述の記録再生素子の端部が表れた素子面４０ａが形成される。この素子面４０ａは、例えばステップ軸受面４０ｂから張り出すように形成されてもよい。また、深溝面４０ｈの気体流出側Ｆｏには、浅溝面４０ｅと深溝面４０ｈの間の深さの中間面４０ｇが形成される。この中間面４０ｇは、負圧発生領域であり、例えばステップ軸受面４０ｂから１５０ｎｍ以上深く形成される。

こうした媒体対向面４０の形状は、例えばイオンミリングやエッチングなどの技術により形成される。なお、媒体対向面４０の形状は、図示の態様に限定されず、任意のＡＢＳを適宜採用できる。

また、磁気ヘッドスライダ４は、厚さ方向が比較的短い扁平直方形状の、アルミナとチタンカーバイトの焼結体からなるスライダ基板４１と、このスライダ基板４１の気体流出側の端面４１ｚに形成された、アルミナからなる薄膜積層部４２とを有している。図４及び図５に示されるように、この薄膜積層部４２内には、記録再生素子３０、位置調整用発熱素子２１及び浮上調整用発熱素子２３が形成されている。これらは、薄膜積層部４２内に形成された不図示の配線を介して、外部の回路と電気的に接続される。

記録再生素子３０は、幅方向の中央部かつ厚さ方向の下端部に形成されている。図５に示されるように、この記録再生素子３０は、記録磁界を発して磁気ディスク２に磁気的にデータを書き込む記録素子３２と、磁気ディスク２から漏れ出る磁界から再生信号を読み出す再生素子３４とを含んでいる。この記録素子３２は、下端部に僅かな隙間が形成された略逆Ｕ字状に形成され、コイル３９により励磁されて下端部から記録磁界を発する。また、再生素子３４は、磁気抵抗効果素子からなり、一対の磁気シールド３５に挟まれている。

浮上調整用発熱素子２３は、記録再生素子３０（特には記録素子３２）の厚さ方向の上方側に配置されている。この浮上調整用発熱素子２３は、媒体対向面４０から離れた位置に配置されており、記録再生素子３０は、媒体対向面４０と浮上調整用発熱素子２３との間に配置されている。この浮上調整用発熱素子２３は、例えばパーマロイやニクロム等の金属からなる蛇行形状の薄膜抵抗体として構成され、外部の回路からの通電によって発熱する。こうした発熱によって、浮上調整用発熱素子２３と記録再生素子３０との間に介在するアルミナ部分が熱膨張し、記録再生素子３０が磁気ディスク２の側（特には厚さ方向の下方側）に変位して、記録再生素子３０の浮上量Ｆｈが低減される。このようにして、ＴＦＣ（Thermal Flying-height Control）が実現する。

位置調整用発熱素子２１は、図４に示されるように、幅方向の中央に配置された記録再生素子３０に対して、幅方向の一方の側に所定の距離だけ離れて配置されている。この位置調整用発熱素子２１は、記録再生素子３０よりもやや上方側に配置されており、位置調整用発熱素子２１と同程度、媒体対向面４０から離れている。また、位置調整用発熱素子２１は、薄膜積層部４２を構成する層のうち、記録再生素子３０（特には記録素子３２）と同じ層に形成されていることが好適である。また、位置調整用発熱素子２１は、図３に示されるように、媒体対向面４０に対して厚さ方向に投影したときの投影位置が、浅溝面４０ｅよりも深い面、本実施形態では中間面４０ｇ内に包含されている。

この位置調整用発熱素子２１は、例えばパーマロイやニクロム等の金属からなる蛇行形状の薄膜抵抗体として構成され、外部の回路からの通電によって発熱する。こうした発熱によって、位置調整用発熱素子２１と記録再生素子３０との間に介在するアルミナ部分が熱膨張し、記録再生素子３０が幅方向の側に変位する。より具体的には、位置調整用発熱素子２１の発熱量が増加する場合、介在するアルミナ部分が膨張するので、記録再生素子３０が位置調整用発熱素子２１から離れる方向に変位し、他方、位置調整用発熱素子２１の発熱量が減少する場合、介在するアルミナ部分が収縮するので、記録再生素子３０が位置調整用発熱素子２１に近づく方向に変位する。

このように、位置調整用発熱素子２１は、記録再生素子３０を幅方向に変位させる熱アクチュエータとして機能する。そして、この幅方向は、上記磁気ディスク２に形成されるトラックの幅方向に対応することから、位置調整用発熱素子２１への通電によって記録再生素子３０の位置決め制御を行うことが可能になる。また、位置調整用発熱素子２１から記録再生素子３０までの力伝達系において機構共振特性が存在しないため、記録再生素子３０の位置決め制御のサーボ帯域を高めることが可能となる。

ここで、位置調整用発熱素子２１は記録再生素子３０よりもやや上方側に位置することから、位置調整用発熱素子２１に起因する熱膨張は、記録再生素子３０に対して浮上方向に沿った方向にも作用する。

なお、以上の説明では、記録再生素子３０に対して幅方向の一方の側に位置調整用発熱素子２１が配置された例を示したが、これに限られず、記録再生素子３０に対して幅方向の両方の側に位置調整用発熱素子２１が配置されてもよい。

次に、上記磁気ヘッドスライダ４を用いた磁気ディスク装置１の制御について説明する。図６は、磁気ディスク装置１の制御系の第１例を示すブロック線図である。磁気ディスク装置１は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）５０の機能によって、上記位置調整用発熱素子２１及び浮上調整用発熱素子２３等を制御する。

まず、図６のＭＰＵ５０の外側のブロックについて説明する。ＭＰＵ５０からは、上記ボイスコイルモータ７を制御するための制御信号ｕｖと、上記位置調整用発熱素子２１を制御するための制御信号ｕｔと、上記浮上調整用発熱素子２３を制御するための制御信号ｕｆとが出力される。

ここで、６３，６４及び６６は制御信号ｕｖ，ｕｔ，ｕｆそれぞれのゼロ次ホールド（Ｈ）を表し、７３は、ボイスコイルモータ７への入力（制御信号ｕｖ）から記録再生素子３０の位置までの伝達特性（Ｐｖ(ｓ)）を表し、７４は、位置調整用発熱素子２１への入力（ゼロ次ホールド６４の出力信号）から記録再生素子３０の位置までの伝達特性（Ｐｔ(ｓ)）を表し、７６は、浮上調整用発熱素子２３への入力（ゼロ次ホールド６６の出力信号）から記録再生素子３０の浮上量までの伝達特性（Ｐｆ(ｓ)）を表す。

なお、７５は、位置調整用発熱素子２１への入力（ゼロ次ホールド６４の出力信号）から記録再生素子３０の浮上量までの伝達特性（Ｐｔｆ(ｓ)）を表している。これは、上述したように、位置調整用発熱素子２１に起因する熱膨張が、記録再生素子３０に対して浮上方向に沿った方向にも作用することに基づく。

また、８３は、記録再生素子３０の位置のサンプラを表す。記録再生素子３０の位置は、伝達特性（Ｐｖ(ｓ)）の出力と、伝達特性（Ｐｔ(ｓ)）の出力と、外乱ｄとが合わさっている。記録再生素子３０の位置を表すヘッド位置信号ｙｐは、記録再生素子３０により磁気ディスク２に記録されている位置信号を読み出し、復調することによって得られる。

また、８６は、記録再生素子３０の浮上量のサンプラを表す。記録再生素子３０の浮上量は、伝達特性（Ｐｆ(ｓ)）の出力と、伝達特性（Ｐｔｆ(ｓ)）の出力とが合わさっている。さらに、ｒｆは位置決め制御系とは独立に浮上量を制御するためのヘッド浮上量制御信号である。ヘッド浮上量制御信号ｒｆと記録再生素子３０の浮上量を表すヘッド浮上量信号ｙｆは、例えば非特許文献（熱式浮上量調整スライダの動的制御に関する検討：日本機械学会 [No.08-3] IIP2008 情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集 ['08.3.17,18,東京]）に開示されているような技術を適用することで、得ることができる。

次に、ＭＰＵ５０には、加算器５１、粗調整用コントローラ（Ｃｖ[ｚ]）５３及び微調整用コントローラ（Ｃｔ[ｚ]）５４が機能的に設けられている。この加算器５１は、記録命令または再生命令に含まれる目標位置信号ｒｐと、記録再生素子３０の位置を表すヘッド位置信号ｙｐとの差分である誤差信号ＰＥＳを生成する。粗調整用コントローラ５３は、誤差信号ＰＥＳに基づき、ボイスコイルモータ７を制御するための制御信号ｕｖを生成し、出力する。同様に、微調整用コントローラ５４は、誤差信号ＰＥＳに基づき、位置調整用発熱素子２１を制御するための制御信号ｕｔを生成し、出力する。

更に、ＭＰＵ５０には、浮上変動補償器（Ｃｔｆ[ｚ]）５５が機能的に設けられている。この浮上変動補償器５５は、浮上変動補償用のフィードフォワードコントローラである。この浮上変動補償器５５は、微調整用コントローラ５４が出力する制御信号ｕｔに基づいて、位置調整用発熱素子２１の発熱に起因する記録再生素子３０の浮上量の変動を補償する信号を生成し、出力する。そして、この信号は、加算器５６によりヘッド浮上量制御信号ｒｆと加算され、これにより、浮上調整用発熱素子２３を制御するための制御信号ｕｆが出力される。

この浮上変動補償器５５は、位置調整用発熱素子２１への入力（制御信号ｕｔ）から記録再生素子３０の浮上量までの伝達特性（Ｐｔｆ(ｓ)）７５と、浮上調整用発熱素子２３への入力（制御信号ｕｆ）から記録再生素子３０の浮上量までの伝達特性（Ｐｆ(ｓ)）７６とを導出し、これらの逆特性を求めることで、構成することができる。これにより、位置調整用発熱素子２１の発熱に起因する記録再生素子３０の浮上量の変動は、浮上変動補償器５５の動作によって補償される。

図７は、磁気ディスク装置１の制御系の第２例を示すブロック線図である。なお、上記の例と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。本例のＭＰＵ５０には、浮上変動補償器（Ｃｆ[ｚ]）５７及び加算器５８，５９が機能的に設けられている。この加算器５９は、浮上変動検知器であり、ヘッド浮上量信号ｙｆと、記録再生素子３０の浮上量の目標値信号ｒｆｔとの差分を求めることで、記録再生素子３０の浮上量の変動を検知し、検知信号を出力する。浮上変動補償器５７は、浮上変動補償用のフィードバックコントローラであり、加算器５９からの検知信号に基づいて、記録再生素子３０の浮上量の変動を補償する信号を生成し、出力する。そして、この信号は、加算器５８によりヘッド浮上量制御信号ｒｆと加算され、これにより、浮上調整用発熱素子２３を制御するための制御信号ｕｆが出力される。

図８は、磁気ディスク装置１の制御系の第３例を示すブロック線図である。なお、上記の例と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。本例は、上記第１例と上記第２例とを組み合わせたものである。すなわち、本例では、浮上変動補償器５５によるフィードフォワード制御と、浮上変動補償器５７によるフィードバック制御とが組み合わされるので、記録再生素子３０の変動をより効果的に抑制することができる。

なお、以上に説明した制御例は、記録再生素子３０に対して幅方向の両方の側に位置調整用発熱素子２１が配置された磁気ヘッドスライダ４に対しても、同様に適用できる。この場合、各位置調整用発熱素子２１に対応して微調整用コントローラ５４が設けられると共に、各微調整用コントローラ５４に対応して浮上変動補償器５５が設けられる。

以下、具体的な数値計算例を用いて説明する。上記磁気ディスク装置１の制御系において、ゼロ次ホールドＨ及びサンプラＳのサンプリング時間は、２７．８μ秒とする。また、目標位置信号ｒｐ、ヘッド浮上量制御信号ｒｆ、記録再生素子３０の浮上量の目標値信号ｒｆｔは、０として与える。

ボイスコイルモータ７への入力（ゼロ次ホールド６３の出力信号）から記録再生素子３０の位置までの伝達特性（Ｐｖ(ｓ)）７３は、図９（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図９（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

位置調整用発熱素子２１への入力（ゼロ次ホールド６４の出力信号）から記録再生素子３０の位置までの伝達特性（Ｐｔ(ｓ)）７４は、図１０（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図１０（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

位置調整用発熱素子２１への入力（ゼロ次ホールド６４の出力信号）から記録再生素子３０の浮上量までの伝達特性（Ｐｔｆ(ｓ)）７５は、図１１（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図１１（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

浮上調整用発熱素子２３への入力（ゼロ次ホールド６５の出力信号）から記録再生素子３０の浮上量までの伝達特性（Ｐｆ(ｓ)）７６は、図１２（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図１２（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

粗調整用コントローラ（Ｃｖ[ｚ]）５３は、公知の技術であるＰＩ−ＬｅａｄフィルタとＮｏｔｃｈフィルタとの組み合わせとし、図１３（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図１３（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

微調整用コントローラ（Ｃｔ[ｚ]）５４は、下記数式１として与えられ、図１４（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図１４（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

ここで、上記第１例〜第３例において浮上変動補償器５５，５７を設けない場合（参考例）の、ヘッド位置信号ｙｐの箇所での一巡伝達特性を計算した結果、ゲイン周波数応答は図１５（ａ）として、位相周波数応答は図１５（ｂ）として、ナイキスト線図は図１６として求まった。また、この参考例での外乱抑圧特性に相当する外乱ｄからヘッド位置信号ｙｐまでの伝達特性（感度関数）のゲイン周波数応答は、図１７として求まった。これらの結果より、この参考例の制御系では、一巡伝達特性のゲイン０ｄＢクロス周波数が約３ｋＨｚとなるヘッド位置決め制御系が実現されており、１８００Ｈｚ以下の外乱信号をフィードバック制御系により抑圧可能となっていることがわかる。

また、参考例の、時間応答シミュレーションについて検討する。外乱信号ｄとして図１８に示す信号を入力した場合、ヘッド位置信号ｙｐは図１９に示す波形となり、外乱信号ｄの影響を補償していることが確認できる。ここで、伝達特性（Ｐｔ(ｓ)）７４の出力は図２０に示す波形、入力は図２１に示す波形となる。このとき、伝達特性（Ｐｔｆ(ｓ)）７５の出力ｙｔｆをサンプリングしたｙｆが、位置調整用発熱素子２１に起因する浮上量変動となる。ｙｆの時間応答を図２２に示す。

次に、上記図６に示した第１例のシミュレーション結果について述べる。上述したように、第１例では、浮上変動補償器（Ｃｔｆ[ｚ]）５５が設けられている。ここで、この浮上変動補償器（Ｃｔｆ[ｚ]）５５は、−Ｐｔｆ（ｓ）／Ｐｆ（ｓ）の特性を再現するように下記数式２として与えられ、図２３（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図２３（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

第１例の制御系において、外乱信号ｄとして図１８に示す信号を入力した場合、記録再生素子３０の浮上量を表すヘッド浮上量信号ｙｆは、図２４に示す波形となる。この場合、上記図２２の結果と比べて、記録再生素子３０の浮上量変動が小さく抑えられていることが確認できる。

次に、上記図７に示した第２例のシミュレーション結果について述べる。上述したように、第２例では、浮上変動補償器（Ｃｆ[ｚ]）５７が設けられている。ここで、この浮上変動補償器（Ｃｆ[ｚ]）５７は、下記数式３として与えられ、図２５（ａ）に示すゲイン周波数特性と、図２５（ｂ）に示す位相周波数特性とを有するものとする。

ここで、第２例におけるヘッド浮上量信号ｙｆの箇所での一巡伝達特性を計算した結果、ゲイン周波数応答は図２６（ａ）として、位相周波数応答は図２６（ｂ）として求まった。また、この制御系での外乱抑圧特性に相当する、伝達特性（Ｐｔｆ(ｓ)）７５の出力ｙｔｆからヘッド浮上量信号ｙｆまでの伝達特性（感度関数）のゲイン周波数応答は、図２７として求まった。これらの結果より、この制御系では、一巡伝達特性のゲイン０ｄＢクロス周波数が約５ｋＨｚとなるヘッド位置決め制御系が実現されており、７ｋＨｚ以下の外乱信号をフィードバック制御系により抑圧可能となっていることがわかる。

また、第２例に示す制御系において、外乱信号ｄとして図１８に示す信号を入力した場合、ヘッド浮上量信号ｙｆは図２８に示す波形となる。上記図２２の結果と比べて、記録再生素子３０の浮上量変動が小さく抑えられていることが確認できる。

次に、上記図８に示した第３例のシミュレーション結果について述べる。上述したように、第３例では、浮上変動補償器（Ｃｔｆ[ｚ]）５５及び浮上変動補償器（Ｃｆ[ｚ]）５７が設けられている。第３例の制御系において、外乱信号ｄにとして図１８に示す信号を入力した場合、ヘッド浮上量信号ｙｆは図２９に示す波形となる。この場合、上記図２２の結果と比べて、磁気ヘッド浮上量変動が小さく抑えられていることが確認できる。

以上に説明したように、本実施形態の第１例ないし第３例によれば、位置調整用発熱素子２１を設けた場合であっても、その発熱に起因する記録再生素子３０の浮上量の変動を補償することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。

例えば、図３０に示されるように、磁気ヘッドスライダ４において、位置調整用発熱素子２９を記録素子３２に対して長手方向の一方または両方に設けるようにしてもよい。本変形例では、位置調整用発熱素子２９は、記録素子３２と再生素子３４との間に設けられている。この位置調整用発熱素子２９によって、位置調整用発熱素子２９と記録素子３２との間に介在するアルミナ部分が熱膨張し、記録素子３２が長手方向の側に変位する。このため、本変形例では、記録素子３２を磁気ディスク２のトラックの伸長方向に沿って変位させることができる。こうした技術は、磁気的に分離された複数の磁性ビット２６によってトラックが構成されるビットパターンドメディアにとって、特に有用である。

本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の斜視図である。磁気ヘッドスライダの斜視図である。磁気ヘッドスライダの媒体対向面を表す図である。磁気ヘッドスライダを気体流出側から見た図である。磁気ヘッドスライダの断面構造を表す図である。磁気ディスク装置の制御系の第１例を示すブロック線図である。磁気ディスク装置の制御系の第２例を示すブロック線図である。磁気ディスク装置の制御系の第３例を示すブロック線図である。Ｐｖ(ｓ)のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。Ｐｔ(ｓ)のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。Ｐｔｆ(ｓ)のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。Ｐｆ(ｓ)のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。Ｃｖ[ｚ]のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。Ｃｔ[ｚ]のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。参考例の一巡伝達特性のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。参考例の一巡伝達特性のナイキスト線図である。参考例の感度関数のゲイン周波数応答である。外乱信号の波形を表す図である。参考例のｙｐの波形を表す図である。参考例の伝達特性（Ｐｔ(ｓ)）の出力の波形を表す図である。参考例の伝達特性（Ｐｔ(ｓ)）の入力の波形を表す図である。参考例のｙｆの時間応答を表す図である。第１例の浮上変動補償器（Ｃｔｆ[ｚ]）のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。第１例のｙｆの波形を表す図である。第２例の浮上変動補償器（Ｃｆ[ｚ]）のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。第２例の一巡伝達特性のゲイン周波数特性と位相周波数特性とを表す図である。第２例の感度関数のゲイン周波数応答である。第２例のｙｆの波形を表す図である。第３例のｙｆの波形を表す図である。磁気ヘッドスライダの変形例を表す図である。

符号の説明

１磁気ディスク装置、２磁気ディスク、３スピンドルモータ、４磁気ヘッドスライダ、５サスペンションアーム、６ヘッドアッセンブリ、７ボイスコイルモータ、２１,２９位置調整用発熱素子、２３浮上調整用発熱素子、３０記録再生素子、３２記録素子、３４再生素子、３５磁気シールド、３９コイル、４０媒体対向面、４０ａ素子面、４０ｂステップ軸受面、４０ｅ浅溝面、４０ｇ中間面、４０ｈ深溝面、４１スライダ基板、４１ｚ端面、４２薄膜積層部、５０ＭＰＵ、５１加算器、５３粗調整用コントローラ、５４微調整用コントローラ、５５浮上変動補償器、５６加算器、５７浮上変動補償器、５８加算器、５９加算器（浮上変動検知器）。

Claims

磁気ディスクにデータを書き込む記録素子と、前記磁気ディスクの側に前記記録素子を変位させる浮上調整用発熱素子と、少なくとも浮上方向と直交する方向に前記記録素子を変位させる位置調整用発熱素子と、を含み、前記磁気ディスク上に浮上する磁気ヘッドスライダと、
前記記録素子の浮上量の変動を補償する信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力する制御信号に加算する浮上変動補償器と、
を備える磁気ディスク装置。
前記浮上変動補償器は、前記位置調整用発熱素子の発熱に起因する前記浮上量の変動を補償する信号を生成する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記浮上変動補償器は、前記位置調整用発熱素子に出力される制御信号に基づいて、前記浮上量の変動を補償する信号を生成する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記浮上量の変動を検知し、検知信号を出力する浮上変動検知器と、
前記検知信号に基づいて前記浮上量の変動を補償する第２の信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算する第２の浮上変動補償器と、
を更に備える請求項３に記載の磁気ディスク装置。
前記浮上量の変動を検知し、検知信号を出力する浮上変動検知器を更に備え、
前記浮上変動補償器は、前記検知信号に基づいて前記浮上量の変動を補償する信号を生成する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
磁気ディスクと対向する媒体対向面から離れて配置される浮上調整用発熱素子と、前記媒体対向面と前記浮上調整用発熱素子との間に配置される、前記磁気ディスクにデータを書き込む記録素子と、前記記録素子に対し、少なくとも前記媒体対向面に沿った方向に離れて配置される位置調整用発熱素子と、を含み、前記磁気ディスク上に浮上する磁気ヘッドスライダと、
前記記録素子の浮上量の変動を補償する信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算する浮上変動補償器と、
を備える磁気ディスク装置。
前記位置調整用発熱素子は、前記記録素子に対し、少なくとも前記磁気ヘッドスライダの幅方向に離れて配置される、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記位置調整用発熱素子は、前記記録素子に対し、少なくとも前記磁気ヘッドスライダの長手方向に離れて配置される、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
磁気ディスクにデータを書き込む記録素子と、
前記磁気ディスクの側に前記記録素子を変位させる浮上調整用発熱素子と、
少なくとも浮上方向と直交する方向に前記記録素子を変位させる位置調整用発熱素子と、
を含み、前記磁気ディスク上に浮上する磁気ヘッドスライダを備える磁気ディスク装置の制御方法であって、
前記記録素子の浮上量の変動を補償する信号を生成し、前記浮上調整用発熱素子に出力される制御信号に加算する、
ことを特徴とする磁気ディスク装置の制御方法。