JPH09259556A - 磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気記録再生装置Info
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- JPH09259556A JPH09259556A JP6326096A JP6326096A JPH09259556A JP H09259556 A JPH09259556 A JP H09259556A JP 6326096 A JP6326096 A JP 6326096A JP 6326096 A JP6326096 A JP 6326096A JP H09259556 A JPH09259556 A JP H09259556A
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- Japan
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- disk
- head
- head slider
- slider
- disturbance
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- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】外乱を受けたときに、浮上方式におけるヘッド
の浮上量変動または接触方式におけるヘッドがディスク
から離間するような接触状態の変動を抑制できるように
して、記録再生信号特性の安定化を確保することにあ
る。 【解決手段】ディスク1とヘッドスライダ3a間に電位
差を与える電圧発生回路6と、電位差を制御して、ディ
スク1に対するヘッドスライダ3aの姿勢を制御する制
御回路8とを有する磁気記録再生装置である。制御回路
8は、加速度センサ7から外乱による加速度を検出する
と、電圧発生回路6の電位差を制御して、外乱による浮
上方式の浮上量変動または接触方式の接触力変動を抑制
する。これにより、外乱による記録再生動作の不安定化
を抑制して、安定した記録再生特性を確保することがで
きる。
の浮上量変動または接触方式におけるヘッドがディスク
から離間するような接触状態の変動を抑制できるように
して、記録再生信号特性の安定化を確保することにあ
る。 【解決手段】ディスク1とヘッドスライダ3a間に電位
差を与える電圧発生回路6と、電位差を制御して、ディ
スク1に対するヘッドスライダ3aの姿勢を制御する制
御回路8とを有する磁気記録再生装置である。制御回路
8は、加速度センサ7から外乱による加速度を検出する
と、電圧発生回路6の電位差を制御して、外乱による浮
上方式の浮上量変動または接触方式の接触力変動を抑制
する。これにより、外乱による記録再生動作の不安定化
を抑制して、安定した記録再生特性を確保することがで
きる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に外乱に対する
ヘッドの姿勢変動を抑制する手段を備えた磁気記録再生
装置に関する。
ヘッドの姿勢変動を抑制する手段を備えた磁気記録再生
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ハードディスク装置(HDD)や
光磁気ディスク装置等の磁気記録再生装置は、記録媒体
としてディスクを使用し、ディスク上に磁気ヘッド(以
下単にヘッドと称する)によりデータを記録再生する。
ディスクはスピンドルモータに固定されて高速回転して
いる。
光磁気ディスク装置等の磁気記録再生装置は、記録媒体
としてディスクを使用し、ディスク上に磁気ヘッド(以
下単にヘッドと称する)によりデータを記録再生する。
ディスクはスピンドルモータに固定されて高速回転して
いる。
【0003】ヘッドは、通常ではヘッドスライダと称す
るヘッド本体に実装されており、このヘッドスライダを
支持するヘッドアクチュエータにより。ディスクの半径
方向に移動するように構成されている。HDDでは、ヘ
ッドは空気の動圧効果(空気動圧軸受け機構)を利用し
て、ディスク上に微小間隔(0.1ミクロン程度)を持
って浮上している状態で、ディスクに対してデータの記
録再生を行なう。ヘッドスライダは、ヘッドアクチュエ
ータの構成要素であるサスペンション部材により支持さ
れており、このサスペンション部材の機械的にディスク
側に一定荷重が加えられている。従って、ヘッドスライ
ダは、空気動圧軸受け機構による浮上する力とサスペン
ション部材による荷重とが釣り合った浮上量で浮上して
いる姿勢である。
るヘッド本体に実装されており、このヘッドスライダを
支持するヘッドアクチュエータにより。ディスクの半径
方向に移動するように構成されている。HDDでは、ヘ
ッドは空気の動圧効果(空気動圧軸受け機構)を利用し
て、ディスク上に微小間隔(0.1ミクロン程度)を持
って浮上している状態で、ディスクに対してデータの記
録再生を行なう。ヘッドスライダは、ヘッドアクチュエ
ータの構成要素であるサスペンション部材により支持さ
れており、このサスペンション部材の機械的にディスク
側に一定荷重が加えられている。従って、ヘッドスライ
ダは、空気動圧軸受け機構による浮上する力とサスペン
ション部材による荷重とが釣り合った浮上量で浮上して
いる姿勢である。
【0004】空気動圧軸受け機構は一種の等価ばね特性
を有するため、装置外部からの振動等による外乱により
加速度が加わると、その衝撃によりヘッドスライダの浮
上量が変動(即ち、姿勢の変動)する。近年、HDDで
は記憶容量の大容量化に伴って、高記録密度化が推進さ
れているため、浮上量を最小限まで抑制した極低浮上化
が図られている。このため、外乱により浮上量が変動す
ることは、ヘッドの記録再生動作が不安定となり、エラ
ーレートが増大する要因となる。
を有するため、装置外部からの振動等による外乱により
加速度が加わると、その衝撃によりヘッドスライダの浮
上量が変動(即ち、姿勢の変動)する。近年、HDDで
は記憶容量の大容量化に伴って、高記録密度化が推進さ
れているため、浮上量を最小限まで抑制した極低浮上化
が図られている。このため、外乱により浮上量が変動す
ることは、ヘッドの記録再生動作が不安定となり、エラ
ーレートが増大する要因となる。
【0005】一方、高記録密度化を図る技術として、ヘ
ッドを浮上させずに、ディスクの表面に接触させる接触
方式がある。この接触方式は、従来からフロッピーディ
スク装置には採用されているが、HDDに対しても提案
されている。この接触方式は、前記のような浮上量の変
動がないため、ヘッドの姿勢が相対的に安定化する。し
かし、ディスクの表面には凹凸(表面荒さ)があるた
め、ヘッドとの接触面に隙間ができて空気が入り込む現
象が発生する。このため、ヘッドの接触位置により、デ
ィスクとの摺動速度が増大すると、接触面圧が低下し
て、ヘッドの接触状態が不安定化して再生信号のS/N
比の低下を招く要因となる。
ッドを浮上させずに、ディスクの表面に接触させる接触
方式がある。この接触方式は、従来からフロッピーディ
スク装置には採用されているが、HDDに対しても提案
されている。この接触方式は、前記のような浮上量の変
動がないため、ヘッドの姿勢が相対的に安定化する。し
かし、ディスクの表面には凹凸(表面荒さ)があるた
め、ヘッドとの接触面に隙間ができて空気が入り込む現
象が発生する。このため、ヘッドの接触位置により、デ
ィスクとの摺動速度が増大すると、接触面圧が低下し
て、ヘッドの接触状態が不安定化して再生信号のS/N
比の低下を招く要因となる。
【0006】従って、接触方式の場合でも、前記の浮上
方式と同様に、ある程度の押付け荷重が必要となるが、
一方でヘッドとの摺動によるディスクの劣化を避けるた
めには荷重を制限しなければならない。このような理由
から、ヘッドを支持して、微小な荷重を与えるサスペン
ション部材(支持ばね部材)は機械的な強度は非常に低
いものとなり、ヘッドとサスペンション部材とによる共
振周波数は低いものになる。このため、特にヘッドとデ
ィスクの機構系に影響する低い周波数の外乱(加速度を
有する振動等の力)を受けると、ヘッドがディスクの表
面から飛び上がるように離間する状態が発生する。これ
により、ヘッドとディスクとの間隔が大きくなると、い
わゆる磁気的スペーシングが大きくなって、十分な記録
再生信号特性を得ることが困難になる。また、前記のよ
うに、ディスク表面には凹凸が存在するため、この凹凸
の周波数に、ヘッドとサスペンション部材とによる共振
周波数が接近すると、ヘッドがディスクから飛び上がっ
て離間しやすくなり、記録再生信号特性が不安定化の要
因となる。
方式と同様に、ある程度の押付け荷重が必要となるが、
一方でヘッドとの摺動によるディスクの劣化を避けるた
めには荷重を制限しなければならない。このような理由
から、ヘッドを支持して、微小な荷重を与えるサスペン
ション部材(支持ばね部材)は機械的な強度は非常に低
いものとなり、ヘッドとサスペンション部材とによる共
振周波数は低いものになる。このため、特にヘッドとデ
ィスクの機構系に影響する低い周波数の外乱(加速度を
有する振動等の力)を受けると、ヘッドがディスクの表
面から飛び上がるように離間する状態が発生する。これ
により、ヘッドとディスクとの間隔が大きくなると、い
わゆる磁気的スペーシングが大きくなって、十分な記録
再生信号特性を得ることが困難になる。また、前記のよ
うに、ディスク表面には凹凸が存在するため、この凹凸
の周波数に、ヘッドとサスペンション部材とによる共振
周波数が接近すると、ヘッドがディスクから飛び上がっ
て離間しやすくなり、記録再生信号特性が不安定化の要
因となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、外乱
により、浮上方式におけるヘッドの浮上量が変動した
り、また接触方式においてヘッドがディスクの表面から
飛び上がって離間することにより、記録再生信号特性が
不安定になる。また、接触方式では、ディスク表面に存
在する凹凸により、ヘッドがディスクから飛び上がって
離間しやすくなり、記録再生信号特性が不安定化の要因
となっている。
により、浮上方式におけるヘッドの浮上量が変動した
り、また接触方式においてヘッドがディスクの表面から
飛び上がって離間することにより、記録再生信号特性が
不安定になる。また、接触方式では、ディスク表面に存
在する凹凸により、ヘッドがディスクから飛び上がって
離間しやすくなり、記録再生信号特性が不安定化の要因
となっている。
【0008】本発明の第1の目的は、外乱を受けたとき
に、浮上方式におけるヘッドの浮上量変動または接触方
式におけるヘッドがディスクから離間するような接触状
態の変動を抑制できるようにして、記録再生信号特性の
安定化を確保することにある。本発明の第2の目的は、
ディスク表面に存在する凹凸により、ヘッドがディスク
から離間するような接触状態の変動または浮上変動を抑
制できるようにして、記録再生信号特性の安定化を確保
することにある。
に、浮上方式におけるヘッドの浮上量変動または接触方
式におけるヘッドがディスクから離間するような接触状
態の変動を抑制できるようにして、記録再生信号特性の
安定化を確保することにある。本発明の第2の目的は、
ディスク表面に存在する凹凸により、ヘッドがディスク
から離間するような接触状態の変動または浮上変動を抑
制できるようにして、記録再生信号特性の安定化を確保
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスクとヘ
ッドスライダ間に電位差を与える電圧発生手段と、電圧
発生手段による電位差を制御して、ディスクに対するヘ
ッドスライダの姿勢またはヘッド付勢力を制御する制御
手段とを有する磁気記録再生装置である。ヘッドスライ
ダの姿勢およびヘッド付勢力とは、浮上方式の場合には
ヘッドスライダが所定の浮上量を持って浮上している状
態であり、接触方式の場合には所定の接触力により、ヘ
ッドスライダがディスクの表面に接触している状態を意
味する。さらに、本発明は、ディスクとヘッドスライダ
のそれぞれを支持する支持機構に対して、ヘッドスライ
ダの姿勢およびヘッド付勢力が変動するような外乱を検
出する検出手段を有する。この検出手段は、例えば加速
度センサからなる。本発明の制御手段は、検出手段の検
出結果である外乱の加速度等に応じて、電圧発生手段に
よる電位差を制御して、ヘッドスライダの姿勢およびヘ
ッド付勢力の変動を抑制するように制御する。
ッドスライダ間に電位差を与える電圧発生手段と、電圧
発生手段による電位差を制御して、ディスクに対するヘ
ッドスライダの姿勢またはヘッド付勢力を制御する制御
手段とを有する磁気記録再生装置である。ヘッドスライ
ダの姿勢およびヘッド付勢力とは、浮上方式の場合には
ヘッドスライダが所定の浮上量を持って浮上している状
態であり、接触方式の場合には所定の接触力により、ヘ
ッドスライダがディスクの表面に接触している状態を意
味する。さらに、本発明は、ディスクとヘッドスライダ
のそれぞれを支持する支持機構に対して、ヘッドスライ
ダの姿勢およびヘッド付勢力が変動するような外乱を検
出する検出手段を有する。この検出手段は、例えば加速
度センサからなる。本発明の制御手段は、検出手段の検
出結果である外乱の加速度等に応じて、電圧発生手段に
よる電位差を制御して、ヘッドスライダの姿勢およびヘ
ッド付勢力の変動を抑制するように制御する。
【0010】ここで、ヘッドスライダはアルチック等の
導電性材料で作られている。ヘッドスライダが導電性の
無い材料からなる場合には、ディスクに対向するスライ
ダ面に導電膜が設けられる。この導電膜上に、SiO2
やダイヤモンドライクカーボン(DLC)等の絶縁膜が
設けられる。または、ディスクの表面に絶縁層が設けら
れる。前記の電圧発生手段により、ディスク上の磁性膜
とヘッドスライダ(またはスライダ面の導電膜)間に電
位差を与えると、その磁性膜とヘッドスライダの対向面
に逆符号の電荷が発生し、電位差の自乗に比例した吸引
力が発生する。
導電性材料で作られている。ヘッドスライダが導電性の
無い材料からなる場合には、ディスクに対向するスライ
ダ面に導電膜が設けられる。この導電膜上に、SiO2
やダイヤモンドライクカーボン(DLC)等の絶縁膜が
設けられる。または、ディスクの表面に絶縁層が設けら
れる。前記の電圧発生手段により、ディスク上の磁性膜
とヘッドスライダ(またはスライダ面の導電膜)間に電
位差を与えると、その磁性膜とヘッドスライダの対向面
に逆符号の電荷が発生し、電位差の自乗に比例した吸引
力が発生する。
【0011】HDD等では、ヘッドスライダは、空気動
圧軸受け機構による浮上力が作用して、高速回転運動し
ているディスクの表面上に浮上する姿勢を維持する。前
記の電圧発生手段による電位差により、その浮上力と同
等の吸引力(静電的吸引力)をヘッドスライダとディス
ク間に発生させることにより、ヘッドスライダを所定の
高さに浮上した状態を維持することが可能である。
圧軸受け機構による浮上力が作用して、高速回転運動し
ているディスクの表面上に浮上する姿勢を維持する。前
記の電圧発生手段による電位差により、その浮上力と同
等の吸引力(静電的吸引力)をヘッドスライダとディス
ク間に発生させることにより、ヘッドスライダを所定の
高さに浮上した状態を維持することが可能である。
【0012】ここで、ヘッドスライダに作用する力学系
は以下のようになる。仮に、空気動圧軸受け機構による
発生力をFa、静電的な吸引力をFe、支持するサスペ
ンション部材からスライダに加わる一定荷重をFnとす
る。さらに、ヘッドスライダに加わる外乱力をFd、接
触方式におけるヘッドとディスクとの接触力をFcとす
る。Faはディスク表面とヘッドスライダとの間隔の自
乗に反比例し、スライダ作用面積S、ディスクとヘッド
スライダ間の相対速度(周速)Uに比例する。Feは電
圧発生手段の電位差Vの自乗に比例し、ディスク表面と
ヘッドスライダとの間隔の自乗に反比例し、スライダ作
用面積Sに比例する。Fdはヘッド等価質量mと外乱加
速度αの積となる。これらの関係は、下記式(1)〜
(9)に示すようになる。
は以下のようになる。仮に、空気動圧軸受け機構による
発生力をFa、静電的な吸引力をFe、支持するサスペ
ンション部材からスライダに加わる一定荷重をFnとす
る。さらに、ヘッドスライダに加わる外乱力をFd、接
触方式におけるヘッドとディスクとの接触力をFcとす
る。Faはディスク表面とヘッドスライダとの間隔の自
乗に反比例し、スライダ作用面積S、ディスクとヘッド
スライダ間の相対速度(周速)Uに比例する。Feは電
圧発生手段の電位差Vの自乗に比例し、ディスク表面と
ヘッドスライダとの間隔の自乗に反比例し、スライダ作
用面積Sに比例する。Fdはヘッド等価質量mと外乱加
速度αの積となる。これらの関係は、下記式(1)〜
(9)に示すようになる。
【0013】
【数1】
【0014】ここで、力の釣り合い方程式は式(5)で
あり、式(1)〜(4)により式(6)が導かれる。こ
の式(6)をH、Fc、Vについて解くと式(7)〜
(9)に示すような解が得られる。式(7)は電圧Vを
変化させると浮上量Hが変化すること、式(8)は電圧
Vを変化させると接触力Fcが変化すること、式(9)
式は外乱加速度αに対して、電圧Vを制御することによ
り接触力Fcあるいは浮上量Hを一定に保つことができ
ることを示している。
あり、式(1)〜(4)により式(6)が導かれる。こ
の式(6)をH、Fc、Vについて解くと式(7)〜
(9)に示すような解が得られる。式(7)は電圧Vを
変化させると浮上量Hが変化すること、式(8)は電圧
Vを変化させると接触力Fcが変化すること、式(9)
式は外乱加速度αに対して、電圧Vを制御することによ
り接触力Fcあるいは浮上量Hを一定に保つことができ
ることを示している。
【0015】大きな外乱加速度等による慣性力が作用す
ると、式(7)、(8)に従って浮上量や接触力が変化
して、再生信号が不安定になる。そこで、外乱加速度を
検出して、式(9)に従ってその慣性力を打ち消す様な
電位差を、ヘッドとディスク間にフィードバックあるい
はフィードフォワード回路により与えることにより、常
に安定した信号再生を行うことができる。外乱加速度の
検出方法は、直接加速度を検出しても良いし、速度を検
出して微分したり、変位を検出し2回微分しても良い。
要するに状態量を検出し、それをフィードバックあるい
はフィードフォワード回路を通してヘッドスライダに電
圧として与えて、外乱による慣性力を低減すればよい。
ると、式(7)、(8)に従って浮上量や接触力が変化
して、再生信号が不安定になる。そこで、外乱加速度を
検出して、式(9)に従ってその慣性力を打ち消す様な
電位差を、ヘッドとディスク間にフィードバックあるい
はフィードフォワード回路により与えることにより、常
に安定した信号再生を行うことができる。外乱加速度の
検出方法は、直接加速度を検出しても良いし、速度を検
出して微分したり、変位を検出し2回微分しても良い。
要するに状態量を検出し、それをフィードバックあるい
はフィードフォワード回路を通してヘッドスライダに電
圧として与えて、外乱による慣性力を低減すればよい。
【0016】また、ディスクの変位、速度、加速度等の
状態量を検出し、慣性加速度に置き換えるあるいは直接
浮上量変動および接触力変化を計算することにより、浮
上量変動あるいは接触力変化を抑制するように、フィー
ドバックあるいはフィードフォワード回路を介して、ヘ
ッドスライダに電圧を加えることにより安定した再生信
号を得ることができる。さらに、接触方式の接触状態、
および浮上方式の浮上状態の安定化を実現することによ
り、サスペンション部材等によるヘッド荷重を最小限す
ることが可能となるため、結果的にヘッドスライダ、デ
ィスク等の装置寿命を延ばすことが可能である。
状態量を検出し、慣性加速度に置き換えるあるいは直接
浮上量変動および接触力変化を計算することにより、浮
上量変動あるいは接触力変化を抑制するように、フィー
ドバックあるいはフィードフォワード回路を介して、ヘ
ッドスライダに電圧を加えることにより安定した再生信
号を得ることができる。さらに、接触方式の接触状態、
および浮上方式の浮上状態の安定化を実現することによ
り、サスペンション部材等によるヘッド荷重を最小限す
ることが可能となるため、結果的にヘッドスライダ、デ
ィスク等の装置寿命を延ばすことが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図1は第1の実施形態に関係するH
DDの要部を示すブロック図であり、図2は第2の実施
形態に関係するHDDの要部を示すブロック図であり、
図3は第1の実施形態のHDDの周辺回路も含む構成を
示すブロック図であり、図4は第1の実施形態に関係す
る浮上制御動作の原理を説明するための概念図である。 (HDDの構成)第1の実施形態のHDDは、図1に示
すように、記録媒体であるディスク1、このディスク1
を回転駆動するためのスピンドルモータ2、ディスク1
に対してデータの記録再生を行なう磁気ヘッド3、磁気
ヘッド3を保持してディスク1の半径方向に回転移動さ
せるヘッドアクチュエータ4、これらま機構を支持して
いるフレーム5、電圧発生回路6、外乱の加速度を検出
する加速度センサ7、および制御回路8を有する。
の形態を説明する。図1は第1の実施形態に関係するH
DDの要部を示すブロック図であり、図2は第2の実施
形態に関係するHDDの要部を示すブロック図であり、
図3は第1の実施形態のHDDの周辺回路も含む構成を
示すブロック図であり、図4は第1の実施形態に関係す
る浮上制御動作の原理を説明するための概念図である。 (HDDの構成)第1の実施形態のHDDは、図1に示
すように、記録媒体であるディスク1、このディスク1
を回転駆動するためのスピンドルモータ2、ディスク1
に対してデータの記録再生を行なう磁気ヘッド3、磁気
ヘッド3を保持してディスク1の半径方向に回転移動さ
せるヘッドアクチュエータ4、これらま機構を支持して
いるフレーム5、電圧発生回路6、外乱の加速度を検出
する加速度センサ7、および制御回路8を有する。
【0018】磁気ヘッド3は、MRヘッドを再生ヘッド
として使用する記録再生分離型または誘導型ヘッドを使
用した記録再生兼用型のいずれでも良い。磁気ヘッド3
は、ヘッドスライダ(以下単にスライダと称する)3a
に実装されている。このスライダ3aが、ヘッドアクチ
ュエータ4により支持されて、ディスク1上に浮上した
状態で維持される。ヘッドアクチュエータ4は、ボイス
コイルモータ(VCM)とスライダ3aを支持するサス
ペンション部材4aを有する。
として使用する記録再生分離型または誘導型ヘッドを使
用した記録再生兼用型のいずれでも良い。磁気ヘッド3
は、ヘッドスライダ(以下単にスライダと称する)3a
に実装されている。このスライダ3aが、ヘッドアクチ
ュエータ4により支持されて、ディスク1上に浮上した
状態で維持される。ヘッドアクチュエータ4は、ボイス
コイルモータ(VCM)とスライダ3aを支持するサス
ペンション部材4aを有する。
【0019】本実施形態では、ディスク1の磁性層はス
ピンドルモータ2の回転部に電気的に接続されており、
このスピンドルモータ2とフレーム5を介して接地され
ている。即ち、スピンドルモータ2の回転部は、ブラシ
等によりフレーム5のグラウンドに電気的に接続されて
いる。さらに、サスペンション部材4aは、金属薄板か
らなり、スライダ3aとは電気的に絶縁されている。電
圧発生回路6は、スライダ3aに制御電圧を印加して、
ディスク1間に電位差を与える。ここで、スライダ3a
を導電接着剤等でサスペンション部材4aに固定し、ス
ライダ3aとサスペンション部材4aとを電気的に接続
し、電圧発生回路6がサスペンション部材4aに制御電
圧を印加するように構成してもよい。
ピンドルモータ2の回転部に電気的に接続されており、
このスピンドルモータ2とフレーム5を介して接地され
ている。即ち、スピンドルモータ2の回転部は、ブラシ
等によりフレーム5のグラウンドに電気的に接続されて
いる。さらに、サスペンション部材4aは、金属薄板か
らなり、スライダ3aとは電気的に絶縁されている。電
圧発生回路6は、スライダ3aに制御電圧を印加して、
ディスク1間に電位差を与える。ここで、スライダ3a
を導電接着剤等でサスペンション部材4aに固定し、ス
ライダ3aとサスペンション部材4aとを電気的に接続
し、電圧発生回路6がサスペンション部材4aに制御電
圧を印加するように構成してもよい。
【0020】ここで、ディスク1の両面に対向している
各磁気ヘッド3は、上下に装着されているため、後述す
る外乱を受けた場合の影響は上下で逆になるため、電圧
発生回路6による制御電圧の印加はそれぞれ独立して異
なる。
各磁気ヘッド3は、上下に装着されているため、後述す
る外乱を受けた場合の影響は上下で逆になるため、電圧
発生回路6による制御電圧の印加はそれぞれ独立して異
なる。
【0021】制御回路8は、本実施形態の外乱によるス
ライダ3aの浮上量制御を実行する主構成要素であり、
具体的にはHDDの内部に設けられているCPU(制御
用マイクロプロセッサ)である。制御回路8は、加速度
センサ7からの外乱による加速度、即ちスライダ3aの
姿勢に影響を与える振動等の力を監視し、この加速度セ
ンサ7から検出結果に基づいて電圧発生回路6の制御電
圧を制御する。
ライダ3aの浮上量制御を実行する主構成要素であり、
具体的にはHDDの内部に設けられているCPU(制御
用マイクロプロセッサ)である。制御回路8は、加速度
センサ7からの外乱による加速度、即ちスライダ3aの
姿勢に影響を与える振動等の力を監視し、この加速度セ
ンサ7から検出結果に基づいて電圧発生回路6の制御電
圧を制御する。
【0022】なお、本実施形態のHDDは具体的には、
図3に示すように、ホストコンピュータとのインターフ
ェースを構成するディスクコントローラ(HDC)20
1、記録再生信号を処理するためのリード/ライト(R
/W)回路202、記録再生信号を磁気ヘッド3に対し
て入出力するためのヘッド駆動回路203を有する。さ
らに、磁気ヘッド3により再生されたサーボ情報に基づ
いて、ヘッドアクチュエータ4のVCMを駆動するVC
Mドライバ205を制御して、磁気ヘッド3の位置決め
制御を実行するサーボ制御回路204を有する。 (制御回路8により浮上量制御)本実施形態は、制御回
路8は、静電吸引式によりスライダ3aの浮上量(浮上
高H)を制御する機構を備えたHDDを想定している。
この静電吸引力を応用してディスク1に対するスライダ
3aの浮上量を制御するための動作原理を図4を参照し
て説明する。
図3に示すように、ホストコンピュータとのインターフ
ェースを構成するディスクコントローラ(HDC)20
1、記録再生信号を処理するためのリード/ライト(R
/W)回路202、記録再生信号を磁気ヘッド3に対し
て入出力するためのヘッド駆動回路203を有する。さ
らに、磁気ヘッド3により再生されたサーボ情報に基づ
いて、ヘッドアクチュエータ4のVCMを駆動するVC
Mドライバ205を制御して、磁気ヘッド3の位置決め
制御を実行するサーボ制御回路204を有する。 (制御回路8により浮上量制御)本実施形態は、制御回
路8は、静電吸引式によりスライダ3aの浮上量(浮上
高H)を制御する機構を備えたHDDを想定している。
この静電吸引力を応用してディスク1に対するスライダ
3aの浮上量を制御するための動作原理を図4を参照し
て説明する。
【0023】即ち、制御回路8が電圧発生回路6を制御
して、スライダ3aに対して制御電圧を印加させる。こ
れにより、接地されたディスク1とスライダ3a間に電
位差が発生して、ディスク1には負電荷71が帯電され
る。また、スライダ3aには正電荷72が帯電される。
スライダ3aは、前述したように、ディスク1の回転運
動により発生する空気動圧効果により浮上するが、ディ
スク1間との電位差による静電吸引力が作用して、ディ
スク1との間隔(スペーシング)である浮上量Hが所定
の値に設定される。 (本実施形態の動作)いま仮に、HDDに対して外部か
ら振動等の外乱が加えられると、加速度センサ7は、図
1に示すように、ディスク1とスライダ3aとを有する
機構系に加えられた加速度を検出し、制御回路8に出力
する。制御回路8は、加速度センサ7からの検出入力に
より、外乱の発生を監視しており、許容範囲を越える加
速度の外乱が加えられると、スライダ3aの浮上量制御
を実行する。
して、スライダ3aに対して制御電圧を印加させる。こ
れにより、接地されたディスク1とスライダ3a間に電
位差が発生して、ディスク1には負電荷71が帯電され
る。また、スライダ3aには正電荷72が帯電される。
スライダ3aは、前述したように、ディスク1の回転運
動により発生する空気動圧効果により浮上するが、ディ
スク1間との電位差による静電吸引力が作用して、ディ
スク1との間隔(スペーシング)である浮上量Hが所定
の値に設定される。 (本実施形態の動作)いま仮に、HDDに対して外部か
ら振動等の外乱が加えられると、加速度センサ7は、図
1に示すように、ディスク1とスライダ3aとを有する
機構系に加えられた加速度を検出し、制御回路8に出力
する。制御回路8は、加速度センサ7からの検出入力に
より、外乱の発生を監視しており、許容範囲を越える加
速度の外乱が加えられると、スライダ3aの浮上量制御
を実行する。
【0024】即ち、制御回路8は、電圧発生回路6を介
してスライダ3aに対する制御電圧を制御して、スライ
ダ3aとディスク1間に与える電位差に応じた静電吸引
力を調整する。具体的には、外乱により、通常ではスラ
イダ3aは所定の浮上量が変動して、ディスク1から離
間する方向に力が作用する。制御回路8は、加速度セン
サ7からの検出結果に基づいてその方向を検知できるた
め、スライダ3aをディスク1側に引き戻すような静電
吸引力を発生させる。
してスライダ3aに対する制御電圧を制御して、スライ
ダ3aとディスク1間に与える電位差に応じた静電吸引
力を調整する。具体的には、外乱により、通常ではスラ
イダ3aは所定の浮上量が変動して、ディスク1から離
間する方向に力が作用する。制御回路8は、加速度セン
サ7からの検出結果に基づいてその方向を検知できるた
め、スライダ3aをディスク1側に引き戻すような静電
吸引力を発生させる。
【0025】以上のように本実施形態によれば、HDD
に対して外乱加速度が作用した場合に、所定の浮上量H
で維持されているスライダ3aの姿勢が変動して、ディ
スク1から大きく離間する状態が発生する。そこで、制
御回路8により、スライダ3aとディスク1間に電位差
による静電吸引力を発生させて、スライダ3aの浮上量
変動を所定値に引き戻すように制御する。これにより、
結果的に外乱によるスライダ3aの浮上量変動を抑制す
ることが可能となる。従って、外乱の発生時に、浮上量
変動により、磁気ヘッド3による記録再生動作が不安定
になるような事態を防止して、安定した記録再生特性を
確保することができる。
に対して外乱加速度が作用した場合に、所定の浮上量H
で維持されているスライダ3aの姿勢が変動して、ディ
スク1から大きく離間する状態が発生する。そこで、制
御回路8により、スライダ3aとディスク1間に電位差
による静電吸引力を発生させて、スライダ3aの浮上量
変動を所定値に引き戻すように制御する。これにより、
結果的に外乱によるスライダ3aの浮上量変動を抑制す
ることが可能となる。従って、外乱の発生時に、浮上量
変動により、磁気ヘッド3による記録再生動作が不安定
になるような事態を防止して、安定した記録再生特性を
確保することができる。
【0026】このとき、対向するヘッド3aはスペース
が少なくなるように外乱が加わる。この量が小さくなり
過ぎるようなことを起こすため、常時電圧をヘッドに与
えておき、外乱に応じて電圧を変化させても良い。 (本実施形態の変形例)本実施形態では、浮上方式のH
DDを想定したが、磁気ヘッド3とディスク1とが接触
した接触方式に対して適用することができる。接触方式
では、前述したように、サスペンション部材4aが最小
限の接触力を、スライダ3aに与えている。この接触状
態のときに、外乱が加わると、その加速度に応じて接触
力が変動する事態となる。この外乱加速度が大きいとき
は、ほとんど接触力がなくなり、スライダ3aがディス
ク1の表面から飛び跳ねるように離間する事態が発生す
る。
が少なくなるように外乱が加わる。この量が小さくなり
過ぎるようなことを起こすため、常時電圧をヘッドに与
えておき、外乱に応じて電圧を変化させても良い。 (本実施形態の変形例)本実施形態では、浮上方式のH
DDを想定したが、磁気ヘッド3とディスク1とが接触
した接触方式に対して適用することができる。接触方式
では、前述したように、サスペンション部材4aが最小
限の接触力を、スライダ3aに与えている。この接触状
態のときに、外乱が加わると、その加速度に応じて接触
力が変動する事態となる。この外乱加速度が大きいとき
は、ほとんど接触力がなくなり、スライダ3aがディス
ク1の表面から飛び跳ねるように離間する事態が発生す
る。
【0027】そこで、前述のように、制御回路8によ
り、スライダ3aとディスク1間に電位差による静電吸
引力を発生させて、スライダ3aに対して接触力を与え
る。これにより、結果的に外乱により、スライダ3aの
接触力変動を抑制することが可能となる。
り、スライダ3aとディスク1間に電位差による静電吸
引力を発生させて、スライダ3aに対して接触力を与え
る。これにより、結果的に外乱により、スライダ3aの
接触力変動を抑制することが可能となる。
【0028】また、本実施形態の方式であれば、サスペ
ンション部材4aによる荷重を最小限にしても、スライ
ダ3aに対する適正な接触力を確保することができる。
従って、サスペンション部材4a、スライダ3a、ディ
スク1等の装置要素の寿命を延ばすことが可能となり、
結果的に装置全体の寿命を長くすることができる。 (第2の実施形態)第2の実施形態は、図2に示すよう
に、外乱用の加速度センサ7とは別に、ディスク1の表
面に存在する凹凸を検出する変位計9を有する装置であ
る。HDDでは、ディスク1がスピンドルモータ2に固
定されると、通常ではディスク表面に歪みが生じて、微
小な凹凸が発生してしまう。このため、ディスク1上を
通過する磁気ヘッド3には凹凸により加速度が加わるこ
とになり、接触方式ではスライダ3aの接触力変動が発
生し、また浮上方式ではスライダ3aの浮上量変動が発
生する。
ンション部材4aによる荷重を最小限にしても、スライ
ダ3aに対する適正な接触力を確保することができる。
従って、サスペンション部材4a、スライダ3a、ディ
スク1等の装置要素の寿命を延ばすことが可能となり、
結果的に装置全体の寿命を長くすることができる。 (第2の実施形態)第2の実施形態は、図2に示すよう
に、外乱用の加速度センサ7とは別に、ディスク1の表
面に存在する凹凸を検出する変位計9を有する装置であ
る。HDDでは、ディスク1がスピンドルモータ2に固
定されると、通常ではディスク表面に歪みが生じて、微
小な凹凸が発生してしまう。このため、ディスク1上を
通過する磁気ヘッド3には凹凸により加速度が加わるこ
とになり、接触方式ではスライダ3aの接触力変動が発
生し、また浮上方式ではスライダ3aの浮上量変動が発
生する。
【0029】このような凹凸による浮上量変動が僅かな
場合には無視しても良いが、高記録密度化に伴ってスラ
イダ3aの浮上量が100nm以下になると、無視でき
ない変動となる。また、接触方式では初期の接触力を大
きくすることにより、接触力変動を抑制することも可能
であるが、ディスク1の寿命を低下させることになる。
このため、初期の接触力をそれほど大きくすることはで
きず、凹凸による接触力変動は無視することはできな
い。
場合には無視しても良いが、高記録密度化に伴ってスラ
イダ3aの浮上量が100nm以下になると、無視でき
ない変動となる。また、接触方式では初期の接触力を大
きくすることにより、接触力変動を抑制することも可能
であるが、ディスク1の寿命を低下させることになる。
このため、初期の接触力をそれほど大きくすることはで
きず、凹凸による接触力変動は無視することはできな
い。
【0030】そこで、本実施形態は、ディスク1の表面
に存在する凹凸を変位計9により直接検出して、その凹
凸による接触力変動または浮上量変動を抑圧させる。具
体的には、外乱の検出と同様に、制御回路8は変位計9
からの検出結果を入力して、ディスク1の表面に存在す
る凹凸を監視している。ここで、そして、変位計9から
の信号により、制御回路8はスライダ3aとディスク1
間に電位差を発生させて、スライダ3aの浮上量または
接触力を適正値になるように制御する。
に存在する凹凸を変位計9により直接検出して、その凹
凸による接触力変動または浮上量変動を抑圧させる。具
体的には、外乱の検出と同様に、制御回路8は変位計9
からの検出結果を入力して、ディスク1の表面に存在す
る凹凸を監視している。ここで、そして、変位計9から
の信号により、制御回路8はスライダ3aとディスク1
間に電位差を発生させて、スライダ3aの浮上量または
接触力を適正値になるように制御する。
【0031】ここで、変位計9は磁気ヘッド3に対して
Ls上流側に設置すると、検出変位は磁気ヘッド3での
変位よりLs/U(Uはディスク1の周速)時間だけ早
い変位を検出するため、制御回路8は時間を遅らして制
御電圧を発生させることが望ましい。
Ls上流側に設置すると、検出変位は磁気ヘッド3での
変位よりLs/U(Uはディスク1の周速)時間だけ早
い変位を検出するため、制御回路8は時間を遅らして制
御電圧を発生させることが望ましい。
【0032】なお、本実施形態は、変位計9からのディ
スク1の凹凸に応じた制御電圧と共に、第1の実施形態
と同様に外乱加速度センサ7からの検出結果に応じた制
御電圧を発生させることにより、いずれの事態に対して
スライダ3a、即ち磁気ヘッド3の姿勢を安定化するこ
とができる。
スク1の凹凸に応じた制御電圧と共に、第1の実施形態
と同様に外乱加速度センサ7からの検出結果に応じた制
御電圧を発生させることにより、いずれの事態に対して
スライダ3a、即ち磁気ヘッド3の姿勢を安定化するこ
とができる。
【0033】以上のように本実施形態によれば、ディス
ク1の表面に存在する凹凸(即ち、ディスク変位)を監
視することにより、そのディスク変位が許容範囲を越え
る場合に、スライダ3aとディスク1間の電位差を制御
することにより、浮上量変動または接触力変動を抑制す
ることができる。従って、磁気ヘッド3による記録再生
動作が不安定になるような事態を防止して、安定した記
録再生特性を確保することができる。
ク1の表面に存在する凹凸(即ち、ディスク変位)を監
視することにより、そのディスク変位が許容範囲を越え
る場合に、スライダ3aとディスク1間の電位差を制御
することにより、浮上量変動または接触力変動を抑制す
ることができる。従って、磁気ヘッド3による記録再生
動作が不安定になるような事態を防止して、安定した記
録再生特性を確保することができる。
【0034】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、第
1に振動等の外乱を受けた場合に、外乱によるヘッドの
姿勢の変動を抑制することができる。即ち、浮上方式で
は外乱により発生するヘッドスライダの浮上量変動を抑
制することができ、また接触方式ではヘッドがディスク
の表面から飛び上がって離間するような接触力変動を抑
制することができる。従って、外乱による記録再生動作
の不安定化を防止し、結果的に外乱の発生に対しても記
録再生信号特性の安定化を確保することが可能となる。
第2に、ディスク表面に存在する凹凸を要因として発生
しやすい浮上量変動または接触力変動を抑制することが
できる。従って、ディスク表面に存在する凹凸を要因と
した記録再生信号特性が不安定化を防止して、記録再生
信号特性の安定化を確保することが可能となる。
1に振動等の外乱を受けた場合に、外乱によるヘッドの
姿勢の変動を抑制することができる。即ち、浮上方式で
は外乱により発生するヘッドスライダの浮上量変動を抑
制することができ、また接触方式ではヘッドがディスク
の表面から飛び上がって離間するような接触力変動を抑
制することができる。従って、外乱による記録再生動作
の不安定化を防止し、結果的に外乱の発生に対しても記
録再生信号特性の安定化を確保することが可能となる。
第2に、ディスク表面に存在する凹凸を要因として発生
しやすい浮上量変動または接触力変動を抑制することが
できる。従って、ディスク表面に存在する凹凸を要因と
した記録再生信号特性が不安定化を防止して、記録再生
信号特性の安定化を確保することが可能となる。
【図1】本発明の第1の実施形態に関係するHDDの要
部を示すブロック図。
部を示すブロック図。
【図2】第2の実施形態に関係するHDDの要部を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図3】第1の実施形態に関係するHDDの周辺回路も
含む構成を示すブロック図。
含む構成を示すブロック図。
【図4】第1の実施形態に関係する浮上量制御装置の動
作を説明するための概念図。
作を説明するための概念図。
1…ディスク 2…スピンドルモータ 3…磁気ヘッド 3a…ヘッドスライダ 4…ヘッドアクチュエータ 4a…サスペンション部材 5…フレーム 6…電圧発生回路 7…加速度センサ(外乱検出手段) 8…制御回路 9…変位計(ディスクの凹凸検出手段)
Claims (5)
- 【請求項1】 記録媒体であるディスクと、前記ディス
ク上にデータを記録再生するための磁気ヘッドを実装し
ているヘッドスライダとを有する磁気記録再生装置であ
って、 前記ディスクと前記ヘッドスライダ間に電位差を与える
電圧発生手段と、 前記ディスクと前記ヘッドスライダのそれぞれを支持す
る支持機構に対して、前記ヘッドスライダの姿勢または
ヘッド付勢力が変動するような外乱を検出する検出手段
と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧発生手段
による電位差を制御して前記ディスクに対する前記ヘッ
ドスライダの姿勢を制御する制御手段とを具備したこと
を特徴とする磁気記録再生装置。 - 【請求項2】 記録媒体であるディスクと、前記ディス
クの表面に接触した状態でデータを記録再生するための
磁気ヘッドを実装しているヘッドスライダとを有する磁
気記録再生装置であって、 前記ディスクと前記ヘッドスライダ間に電位差を与える
電圧発生手段と、 前記ディスクと前記ヘッドスライダのそれぞれを支持す
る支持機構に対して、前記ヘッドスライダの姿勢または
付勢力が変動するような外乱を検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧発生手段
による電位差を制御して前記ディスクに対する前記ヘッ
ドスライダの接触状態を安定化させるための制御手段と
を具備したことを特徴とする磁気記録再生装置。 - 【請求項3】 記録媒体であるディスクと、前記ディス
ク上に所定の間隔を持って浮上した状態でデータを記録
再生するための磁気ヘッドを実装しているヘッドスライ
ダとを有する磁気記録再生装置であって、 前記ディスクと前記ヘッドスライダ間に電位差を与える
電圧発生手段と、 前記ディスクと前記ヘッドスライダのそれぞれを支持す
る支持機構に対して、前記ヘッドスライダの姿勢が変動
するような外乱を検出する検出手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて、前記電圧発生手段
による電位差を制御して前記ディスクに対する前記ヘッ
ドスライダの浮上量を制御する制御手段とを具備したこ
とを特徴とする磁気記録再生装置。 - 【請求項4】 前記検出手段は、加速度検出器からな
り、前記外乱の加速度値を前記制御手段に出力するよう
に構成されていることを特徴とする請求項1から請求項
3のいずれか記載の磁気記録再生装置。 - 【請求項5】 前記ディスクの表面に形成される凹凸を
検出する検出手段を有し、 前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記凹
凸状態に応じて前記電圧発生手段による電位差を制御し
て前記ディスクに対する前記ヘッドスライダの姿勢また
はヘッド付勢力を制御するように構成されていることを
特徴とする請求項1から請求項4のいずれか記載の磁気
記録再生装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326096A JPH09259556A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 磁気記録再生装置 |
| US08/775,692 US6359746B1 (en) | 1994-09-14 | 1996-12-31 | Magnetic disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326096A JPH09259556A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 磁気記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09259556A true JPH09259556A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13224137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6326096A Pending JPH09259556A (ja) | 1994-09-14 | 1996-03-19 | 磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09259556A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184023A (ja) * | 2006-01-04 | 2007-07-19 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | ディスク・ドライブ及びその制御方法 |
| JP2007207388A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Casio Comput Co Ltd | ハードディスク装置及びデジタルカメラ |
| WO2008129661A1 (ja) * | 2007-04-16 | 2008-10-30 | Fujitsu Limited | 記憶装置、記録媒体評価装置、記録媒体評価方法および記録媒体評価プログラム |
| US7564646B2 (en) | 2006-02-16 | 2009-07-21 | Fujitsu Limited | Recording medium drive including electrostatic actuator between head slider and recording medium |
| US7626779B2 (en) | 2007-06-25 | 2009-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Disk drive in which dynamic fly height of head is adjusted, and method of adjusting the dynamic fly height of the head |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP6326096A patent/JPH09259556A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184023A (ja) * | 2006-01-04 | 2007-07-19 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | ディスク・ドライブ及びその制御方法 |
| JP2007207388A (ja) * | 2006-02-06 | 2007-08-16 | Casio Comput Co Ltd | ハードディスク装置及びデジタルカメラ |
| US7564646B2 (en) | 2006-02-16 | 2009-07-21 | Fujitsu Limited | Recording medium drive including electrostatic actuator between head slider and recording medium |
| WO2008129661A1 (ja) * | 2007-04-16 | 2008-10-30 | Fujitsu Limited | 記憶装置、記録媒体評価装置、記録媒体評価方法および記録媒体評価プログラム |
| US7626779B2 (en) | 2007-06-25 | 2009-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Disk drive in which dynamic fly height of head is adjusted, and method of adjusting the dynamic fly height of the head |
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