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磁盘装置以及磁盘装置的接触检测方法

文献发布时间:2023-06-19 16:11:11



关联申请

本申请享受以日本专利申请2021-13299号(申请日:2021年1月29日)作为在先申请的优先权。本申请通过参照该在先申请而包含在先申请的全部内容。

技术领域

实施方式涉及磁盘装置以及磁盘装置的接触检测方法。

背景技术

在磁盘装置中,已知检测磁盘与磁头的接触的技术。该技术也被称为触碰检测(判定)。该触碰检测通过将与磁盘接触时的磁头的晃动、读输出的变动、或间隙检测传感器的输出变动等作为指标值来观测,由此进行是否触碰的判定。这样不依赖于方法,将某阈值以上的指标值的变动判定为触碰,因此难以固定用于检测的阈值。另外,为了捕捉突发性的变化,也难以将使磁头相对于磁盘突出的加热器功率的指标值公式化来算出预测值。因此,需要施加加热器功率直到指标值完全超过阈值为止。然而,由于该状态成为磁头与磁盘完全接触的状态,所以对磁头施加磨耗及发热等的负荷而可能成为故障要因。

发明内容

实施方式提供一种能够避免磁头与磁盘的接触来检测触碰的磁盘装置以及磁盘装置的接触检测方法。

一实施方式的磁盘装置,具备:磁盘;磁头,包含对所述磁盘读取数据的读头、对所述磁盘写入数据的写头、调整与所述磁盘的距离的加热器以及检测所述距离的传感器;以及控制部,通过向所述加热器施加电力,调整所述距离,所述控制部在向所述加热器施加电力的情况下,基于向所述加热器施加的电力值、与在向所述加热器施加了脉冲状的电力的状态下所述传感器的直流输出的脉冲频率下的频谱的输出值的关系,预测所述频谱的输出值,在该预测的所述频谱的输出值成为阈值以下之前,检测所述磁头与所述磁盘的接触。

附图说明

图1是表示第1实施方式的磁盘装置的概略构成的一例的图。

图2是表示该实施方式的磁头以及磁盘的剖面的一例的图。

图3是该实施方式的滑块的下表面以及侧面的一例的图。

图4是表示该实施方式的头元件的下表面以及侧面的一例的图。

图5是表示该实施方式的头元件膨胀的状态的迁移的一例的图。

图6是表示该实施方式的磁头与磁盘的间隔的量相对于加热器功率的关系的一例的图。

图7是用于观测该实施方式的传感器的DC输出的示意图。

图8是表示该实施方式的将向加热器施加的加热器功率相对于时间轴设为一定状态,一边逐渐提高加热器功率一边观测传感器的DC输出而得到的结果的一例的图。

图9是表示对该实施方式的加热器进行脉冲驱动的一例的示意图、和此时上浮变化的一例的图。

图10是表示该实施方式的加热器功率变更时的传感器的DC输出的一例的图。

图11是将实施方式的图10的一部分扩大得到的图。

图12是表示该实施方式的脉冲驱动时的传感器的DC输出(低频)的一例的图。

图13是表示该实施方式的脉冲驱动时的传感器的DC输出(高频)的一例的图。

图14是表示该实施方式的DC输出的输出最大点以及输出最小点的传感器S的DC输出相对于基础加热器功率的变化的一例的图。

图15是表示该实施方式的DC输出的输出最大点以及输出最小点的传感器S的DC输出的相对于基础加热器功率的变化的一例的图。

图16是表示该实施方式的DC输出的输出最大点以及输出最小点的传感器S的DC输出相对于基础加热器功率的变化的一例的图。

图17是表示该实施方式的DC输出的输出最大点以及输出最小点的传感器S的DC输出相对于基础加热器功率的变化的一例的图。

图18是表示该实施方式的一边使用脉冲驱动,一边将基础加热器功率从0起逐渐提高下去,观测传感器S的DC输出值得到的状态的一例的图。

图19是表示该实施方式的加热器功率“0”下的时间与DC输出的关系的一例的图。

图20是表示该实施方式的加热器功率“100”下的时间与DC输出的关系的一例的图。

图21是表示实施方式的加热器功率“200”下的时间与DC输出的关系的一例的图。

图22是表示该实施方式的加热器功率“248”下的时间与DC输出的关系的一例的图。

图23是表示该实施方式的加热器功率“256”下的时间与DC输出的关系的一例的图。

图24是表示该实施方式的加热器功率“268”下的时间与DC输出的关系的一例的图。

图25是示意性表示该实施方式的传感器S的DC输出相对于脉冲振幅宽度的加热器功率HP的变化的一例的图。

图26是示意性表示该实施方式的传感器S的DC输出相对于脉冲振幅宽度的加热器功率HP的变化的一例的图。

图27是示意性表示该实施方式的传感器S的DC输出相对于脉冲振幅宽度的加热器功率HP的变化的一例的图。

图28是表示第2实施方式的预测触碰功率相对于计测加热器功率得到的计测功率的关系的一例的图。

图29是表示该实施方式的预测触碰功率相对于计测加热器功率得到的计测功率的关系的一例的图。

图30是表示该实施方式的预测触碰功率相对于计测加热器功率得到的计测功率的关系的一例的图。

图31是表示实施方式的预测触碰功率与计测功率之差的一例的图。

图32是表示该实施方式的触碰功率的预测处理的一例的流程图。

图33是表示该实施方式的在多个磁头中,在磁盘的外周位置和内周位置将计测得到的触碰功率和预测触碰功率求出得到的结果的一例的图。

具体实施方式

以下,对实施方式参照附图进行说明。此外,公开的只不过是一例,并不通过以下的实施方式所记载的内容来限定发明。本领域技术人员容易想到的变形当然包含在公开的范围中。为了进一步明确说明,在附图中,有时将各部分的尺寸、形状等相对于实际的实施方式进行变更而示意性表示。在多个附图中,有时对对应的元件标注相同参照数字,并省略详细的说明。

(第1实施方式)

图1是表示磁盘装置1的概略构成的一例的图。

如图1所示,磁盘装置1例如作为硬盘驱动器(HDD)而构成,具备:磁盘2、主轴马达(SPM)3、致动器4、音圈马达(VCM)5、磁头10、前置放大器11、读/写通道(R/W通道)12、硬盘控制器(HDC)13、CPU(微处理器)14、SVC(servo combo)15、闪存ROM16以及DRAM17。另外,磁盘装置1构成为能够与主机计算机(主机)100连接。此外,R/W通道12、HDC13以及CPU14也可以以组入单芯片的集成电路的方式构成。

磁盘2例如形成为圆板状并具有由非磁性体构成的基板。磁盘2固定于主轴马达(SPM)3,通过该SPM3而以预定的速度旋转。此外,不限定于1张,也可以是多张磁盘2设置于SPM3。SPM3通过从SVC15供给的驱动电流(或驱动电压)而被驱动。磁盘2通过磁头10对数据图形(data pattern)进行记录再现。

致动器4以自由转动的方式设置,并且其前端部支撑有磁头10。通过音圈马达(VCM)5使致动器4转动,由此磁头10在磁盘2的所希望的轨道上移动而进行定位。VCM5通过从SVC15供给的驱动电流(或驱动电压)而被驱动。

磁头10包含滑块8,并具有形成于滑块8的写头10W、读头10R、加热器H、以及HDI传感器S(参照图2)。磁头10根据磁盘2的张数而设置多个。

前置放大器11例如将与从R/W通道12供给的写数据相应的写信号(写电流)向写头10W供给。另外,前置放大器11对从读头10R输出的读信号进行放大,并向R/W通道12传输。进而,前置放大器11控制向加热器的电力供给。除此之外,将HDI传感器的输出向R/W通道12传输。

R/W通道12是对与读出(读)/写入(写)关联的信号进行处理的信号处理电路。R/W通道12包含执行读数据的信号处理的读通道、和执行写数据的信号处理的写通道。R/W通道12将读信号变换为数字,从数字数据对读数据进行解调。R/W通道12将从HDC13传送的写数据进行编码,将编码后的写数据向前置放大器11传送。

HDC13对经由磁头10、前置放大器11、R/W通道12以及CPU14的向磁盘2的数据的写入、和从磁盘2的数据的读出进行控制。HDC13构成磁盘装置1与主机100的接口,执行读数据以及写数据的传送控制。即,HDC13作为接收从主机100传送的信号,且向主机100传送信号的主机接口控制器发挥功能。在向主机100传送信号的情况下,HDC13按照CPU14执行由磁头10读出并解调后的再现信号的数据的纠错处理。另外,HDC13接收从主机100传送的命令(写命令、读命令等),将接收到的命令向CPU14发送。

CPU14是磁盘装置1的主控制器,执行读/写动作的控制以及磁头10的定位所需的伺服控制。SVC15按照CPU14的控制,控制SPM3和VCM5的驱动。通过VCM5驱动,磁头10被向磁盘2上的目标轨道定位。闪存ROM16是非易失性存储器。闪存ROM16存储CPU14执行的程序、各种数据。DRAM17是易失性存储器。DRAM17作为CPU14执行闪存ROM16所存储的程序时的工作区域等而被使用。

图2至图4是表示磁头10以及磁盘2的构造的一例的示意图。图2是表示磁头10以及磁盘2的剖面的一例的图,图3是表示滑块8的下表面以及侧面的一例的图,图4是表示头元件10A的下表面以及侧面的一例的图。

如图2所示,磁头10所包含的滑块8在前端部具有头元件10A,该头元件10A包含:写头10W、读头10R、HDI传感器S以及加热器H。写头10W、读头10R以及HDI传感器S在头元件10A的下表面露出,换言之,相对于磁盘2露出。加热器H设置于头元件10A的内部。磁盘2具有3层构造。磁盘2在由进行数据记录的磁性体形成的Mag层23之上具有作为保护膜的COC层22、进而在COC层22之上具有作为润滑剂的Lube层21、将它们层叠而构成磁盘2。在此,将磁盘2的磁头10侧作为上侧。

如图3所示,头元件10A设置于滑块8的前端部。另外,如图4所示,写头10W、HDI传感器S以及读头10R从滑块8的前端侧(图3的右侧),按照该顺序相对于磁盘2露出而设置。加热器H设置于写头10W以及HDI传感器S之间的头元件10A的内部。

头元件10A在被称为ABS(Air Bering Surface)的滑块8的作用下,受到由磁盘2的旋转产生的风压而上浮。由此,在磁盘2旋转时,在头元件10A与磁盘2之间产生间隔。在此,为了实现高密度记录,需要头元件10A与磁盘2的距离接近极限。作为拉近该距离的技术,通常使用以下技术,即,通过向头元件10A内的加热器H施加电力而进行加热,通过头元件10A的热膨胀来控制读写时的磁盘2与头元件10A的间隔。作为头元件10A的内部电阻元件的加热器H通过从前置放大器11接受电力而发热。通过由该热膨胀导致的加热器H的变形,使头元件10A的写头10W、读头10R以及HDI传感器S的仅露出的部分向磁盘2侧突出,能够调整头元件10A与磁盘2的间隔。

图5以及图6是用于说明间隔控制的一例的图。图5是表示头元件10A膨胀的状态的迁移的一例的图,图6是表示磁头10与磁盘2的间隔量相对于加热器功率的关系的一例的图。此外,在图5中,表示滑块8相对于磁盘2距离的距离FH满足:距离FH1=距离FH2=距离FH3。

如图5所示,在从加热器功率为0的(HP=P0)的头元件10A与磁盘2的间隔为间隔SP1的状态起逐渐提高加热器功率时,安装了磁头10的写头10W以及读头10R的头元件10A因加热器H的热变形而热膨胀。由此,如加热器功率P2(HP=P2)的状态那样,头元件10A的前端与磁盘2的间隔变小而成为间隔SP2。进而提高加热器功率,在加热器功率P2(HP=P2)的状态下间隔成为间隔SP3(=0)而成为触碰状态。在本实施方式中,将该加热器功率称为触碰功率。各个磁头10以及滑块8相对于磁盘2的半径位置的上浮量存在个体差。因此,为了调整间隔,对各个磁头10以及半径位置进行触碰,此时,需要进行以所测定的触碰功率为基准来调整为任意的间隔的作业。

在本实施方式中,对利用了既述的图2所示的头元件10A所包含的HDI传感器S的触碰方法进行说明。

图7是表示利用了HDI传感器S的电路构成的一例的图。更详细而言,是HDI传感器S与前置放大器11以DC(直流)模式连接的一例,是用于观测HDI传感器S的DC(直流)输出的示意图。

如图7所示,在本实施方式中,HDI传感器S是电阻元件。对HDI传感器S通过电源V施加恒定电流。HDI传感器S的DC输出经由AMP111、LPF(Low-pass filter:低通滤波器)112、比较电路113,被向AD(模拟·数字)转换器114输出。通过这样的构成,能够将向加热器H施加热时的由热变化引起的电阻变化、和由触碰引起的热变化导致的电阻变化作为电压值的变化而通过AD转换器114进行观测。AD转换器114,在本实施方式中,一般以利用前置放大器11所包含的AD转换器的情况进行说明,但是由于在R/W通道12中也包含AD转换器,所以也可以利用设置于R/W通道12的AD转换器。

图8是表示将向加热器H施加的加热器功率相对于时间轴设为一定状态,一边逐渐提高加热器功率一边观测HDI传感器的DC输出(以下,也称为“HDI-DC输出”)得到的结果的一例的图。在CPU14的控制之下从前置放大器11向加热器H施加加热器功率。

基于CPU14的控制,经由前置放大器11提高加热器功率从而向加热器H施加电力(换言之,热),如既述的那样,头元件10A发热。伴随与此,内置于头元件10A的HDI传感器S也因热影响而电阻值上升。由此,HDI传感器S的输出值也随着加热器功率的上升而逐渐变大,头元件10A的前端面与磁盘2的距离变近。这样当距离变近时,受到由磁盘2的旋转导致的空气冷却的影响,由此HDI-DC输出相对于加热器功率的变化逐渐变得迟钝。而且,如点Pa那样当由加热器功率导致的热增加时,产生与由空气冷却导致的热减少一致的区间。

CPU14在从该状态起进一步提高加热器功率时,引起头元件10A的前端面与磁盘2的Lube层21的接触。由于Lube层21是润滑材料所以接触时产生的摩擦热很小,产生热经由Lube层21向磁盘2侧移动的散热(heat sink)的作用。由此,如点Pb所示产生HDI-DC输出下降的区间。

CPU14在从该状态起进一步提高加热器功率时,在磁盘2的COC层22接触头元件10A的前端面。头元件10A的前端面与COC层22接触时产生摩擦热。因此,头元件10A的热再次上升,以点Pc为起点再次产生HDI-DC输出变高的区间。当考虑到对头元件10A的损伤时,CPU14需要在头元件10A的前端位于Lube层21、且没有到达COC层22的点Pb的区间中检测触碰。

在本实施方式中,相对于时间轴,向加热器H以脉冲状施加电力,观测对加热器H进行脉冲驱动时的HDI传感器S的HDI-DC输出来检测触碰。图9是表示对加热器H进行脉冲驱动的一例的示意图(图9的上侧)和此时的上浮变化的一例的图(图9的下侧)。在此,上浮变化是从磁盘2的记录面到头元件10A的前端面为止的距离,与既述的间隔同义。

如图9所示,通过交替设置由以基础加热器功率(Base Heater Power)施加给加热器H的低频脉冲(Pulse_low_Pitch)定义的时间、和由对基础加热器功率加上脉冲振幅(Pulse AMP)并以该加法运算后的加热器功率施加给加热器H的高频脉冲(Pulse_High_Pitch)定义的时间,CPU14以脉冲状驱动加热器H。此时,当高频脉冲的时间充分长时,产生与脉冲振幅相当的头元件10A的突出。另一方面,在高频脉冲的时间很短的情况下,在与脉冲振幅相应的突出发生之前加热器功率开始下降。因此,间隔如图9的下侧所示,成为波型的变化。

图10至图13是表示分别对加热器提高相应脉冲振幅时、和降低相应脉冲振幅时的HDI-DC输出的一例的图。图10是表示加热器功率变更时的HDI-DC输出的一例的图。图11是将图10的一部分扩大后的图。图12是表示脉冲驱动时的HDI-DC输出(低频)的一例的图。图13是表示脉冲驱动时的HDI-DC输出(高频)的一例的图。此外,图10至图13的横轴是时间,纵轴示出了将最大变化量(相应,Saturation ratio)设为100%的情况下的比例。

更详细而言,图10示出了,在时间0对加热器功率施加变更,提高向加热器H施加的电力的情况(Low to High)和降低向加热器H施加的电力的情况(High to Low)的各个情况下,观测到HDI传感器S的DC输出充分到达饱和为止的时间的一例。图10示出了,HDI传感器S的输出在提高向加热器H施加的电力的情况下到达饱和为止以及降低的情况下成为0为止总共花费4msec左右的时间。

更详细而言,图11是对图10的向加热器施加的电力施加了变更的样子的从0msec到1msec的时间进行了扩大后的图。如图11所示,更加明确地示出了,即使CPU14进行向加热器H施加的电力的变更,加热器H的发热的追随也从电力的变更起延迟,HDI传感器S的DC输出值成为带有某时间常数的变化。

因此,如图12所示,实施将HDI传感器S的DC输出充分饱和的4msec(低频)左右作为半周期的脉冲驱动。示出了,在CPU14将进行这样的脉冲驱动的电力向加热器H施加了的情况下,相对于施加了的振幅(AMP),脉冲驱动时的HDI传感器S的输出值的饱和大致变化为100%。

另一方面,如图13所示,示出了,在实施了以52μsec(高频)为半周期这样的脉冲驱动的情况下,HDI传感器S的DC输出的饱和相对于脉冲振幅(Pulse AMP)发生了没有到达100%的变化。图13示出了脉冲驱动时的HDI传感器S的输出值的饱和成为70%左右。

在本实施方式中,需要使加热器H进行脉冲驱动。因此,以下,对于脉冲振幅的决定方法,参照图14至图17进行说明。

图14至图17是分别表示:在既述的图12中说明过的HDI传感器S的DC输出的仅输出最大点(max-point)观测到的脉冲驱动时的、HDI传感器S的DC输出相对于基础加热器功率的变化(图示的实线:第1关系式)、和在HDI传感器S的DC输出的仅输出最小点(min-point)观测到的脉冲驱动时的、HDI传感器S的DC输出相对于基础加热器功率的变化(图示的虚线:第2关系式)的一例的图。另外,在图14至图17中,脉冲周期取充分大,加热器H的脉冲驱动时的HDI传感器的DC输出如既述的图12那样充分饱和。

在脉冲驱动时的HDI传感器S的DC输出的输出最大点,与加热器功率相对于基础加热器功率偏移相应脉冲振幅的量是等价的,因此,在输出最大点、和输出最小点能得到不同的特性曲线(curve)。而且,如图14所示,在脉冲振幅大的情况下(脉冲振幅:120),表示输出最大点的计测值的特性曲线(图示的实线)、与表示输出最小点的计测值的特性曲线(图示的虚线)不交叉。

接着,将脉冲振幅与图14的情况进行比较,对降低了脉冲振幅的情况进行说明。这样当设为降低了脉冲振幅的状态时(图15中脉冲振幅:90,图16中脉冲振幅:60,图17中脉冲振幅:30),如图15至图17所示,产生表示输出最大点的计测值的特性曲线(图示的实线)、与表示输出最小点的计测值的特性曲线(图示的虚线)交叉的点。为了实现后述的触碰(磁盘与磁头的接触)检测方法,在既述的图8的点Pb的区间中,如图16所示,需要设定脉冲振幅以使得两条特性曲线交叉。

另外,HDI传感器S的DC输出的测定中,需要测定接触到磁盘的COC层22为止的特性。因此,通过该接触,磁头10有可能受到损伤。因此,希望预先取得并决定代表性的特性值,将该特性值存储于例如闪存ROM16或磁盘2的数据管理区域。由此,在本实施方式的磁盘装置1中,在出厂时的产品的调整中,能够避免该测定的实施,能够避免磁头10在出厂前损伤。

进而,对于脉冲驱动时的脉冲的频率的决定方法,为了极力缩短测定时间,希望提高脉冲的频率,以使得制作脉冲振幅高的状态和低的状态。如既述的图13的状态那样,针对HDI传感器S的DC输出,也能够选择相应脉冲振幅不完全饱和的频率。该情况下,也可以调整脉冲振幅,例如,设为能得到既述的图16所示的关系的脉冲振幅。

接着,说明触碰的检测方法。

图18至图24是表示CPU14一边利用在既述的图9中说明过的脉冲驱动,一边从0起逐渐提高基础加热器功率,并观测HDI传感器S的DC输出值的状态的一例的图。在图18中,横轴是基础加热器功率,纵轴是HDI传感器S的DC输出的频谱。图19至图24是表示将加热器功率设为“0”、“100”、“200”、“248”、“256”以及“268”的情况下的时间与DC输出的关系的一例的图。此外,作为基础加热器功率的单位的DAC是能够对前置放大器11设定的能够向加热器H施加的电力单位。

如图19至图24所示,在变更了基础加热器功率HP的情况下的HDI传感器S的DC输出的振幅相对于时间轴发生变化。CPU14使用某基础加热器功率p(HP=p)、和将HDI传感器S的DC输出以高频脉冲和低频脉冲作为1周期后的频率(以下,称为脉冲频率),将通过DFT(离散傅里叶变换)求出的频谱设为h(p)。这样一来,根据将p与h(p)的关系进行了绘制后的关系、也即是图18的图(graph)所示可知,h(p)以某加热器功率能得到HDI传感器S的HDI-DC频谱的最小值。在本实施方式中,在HP=268能得到最小值。

图25至图27是示意性表示HDI传感器S的DC输出相对于脉冲振幅宽度的加热器功率HP的变化的一例的图。图25是表示低加热器功率的状态的一例的图,图26是即将检测触碰之前的状态的一例,图27是表示检测触碰的状态的一例的图。

在图25至图27中,作为变化的一例,示出了,得到了以高频脉冲以及低频脉冲分别向加热器H施加了2回的情况下的AD转换器114的变换值的结果。此外,将第1回的高频脉冲以及低频脉冲的组设为脉冲循环(Pulse Cycle,脉冲周期)1,将第2回的高频脉冲以及低频脉冲的组设为脉冲循环2。

如图25所示,在基础加热器功率为低加热器功率的状态下,HDI传感器S的热变化中,加热器功率的脉冲驱动成为主体。因此,在加热器功率最高的状态持续的点c1,c2的部分电阻值成为最大,HDI传感器S的DC输出值也变高。另一方面,在加热器功率最低的状态持续的点a1,a2的部分电阻值变为最小,HDI传感器S的DC输出值也变小。

从该状态起,CPU14将基础加热器功率逐渐提高下去时,如图26所示的即将触碰之前的状态那样,点c1与点a1的输出差变小。该理由如既述那样,是因为当减小间隔时容易受到由磁盘2的旋转引起的空气冷却的影响。更详细而言,是因为,根据既述的图8中说明过的磁头10的上浮变化的关系,高频脉冲的区间也好低频脉冲的区间也好通过向加热器H施加电力而间隔变小,由加热器H引起的发热与空气冷却的影响相抵消,点c1的DC输出值变化与图25的低加热器功率时相比变小。

进而,CPU14提高基础加热器功率时,从高频脉冲的区间起磁盘2的Lube层21与磁头10的头元件10A开始接触。当Lube层21与头元件10A存在接触时,磁盘2变为散热的作用而引起HDI传感器S的热急剧下降的现象。

因此,最终,如图27所示的触碰状态那样,在高频脉冲的区间的DC输出、与在低频脉冲的区间的DC输出的输出差反转,脉冲振幅再次变大。通过这样的现象,如既述的图18说明过那样,发生h(p)相对于p示出最小值的现象。由此,h(p)成为最小的p能够判定为在触碰开始附近。因此,通过求出该加热器功率,CPU14能够判定触碰功率。在本实施方式中,将这样求出的触碰功率的值存储于闪存ROM16或磁盘2的管理数据区域,通过在加热器功率的电力值为阈值以下时判定触碰,从而在磁盘装置1的出厂时的检查中能够避免磁盘2与头元件10A的接触。

另外,CPU14需要将实际施加的最大功率作为触碰功率而求出。这样的触碰功率如既述的图12、图13说明过的那样,CPU14能够通过对脉冲振幅乘以由脉冲振幅和脉冲频率决定的HDI传感器S的DC输出的最大值的比率,并加上基础加热器功率而求出。

进而,在本实施方式中,在CPU14执行的触碰功率的判定中使用频谱(参照图18)。其原因在于,这样通过使用频谱,CPU14不会捡拾由脉冲振幅以外的磁盘2的变形、表面的粗糙度等引起的频率成分,HDI传感器S的DC输出的计测值变得更准确。因此,CPU14也可以在几乎能够无视因磁盘2的变形、表面的粗糙度等引起的频率成分的情况下,将既述的图16所示的脉冲振幅的最大点的HDI传感器S的DC输出值、与最小点的HDI传感器S的DC输出值之差的绝对值视为频谱的代替值。由此,CPU14也可以如图16那样,事先决定脉冲振幅,例如,存储于闪存ROM16,以使得最大点的HDI传感器S的DC输出值与最小点的HDI传感器S的DC输出值之差为0的附近成为触碰判定的阈值(图8的区间Pb)。也可以这样构成磁盘装置1。

如以上,磁盘装置1在向加热器H施加了脉冲状的电力的状态下,基于HDI传感器S的DC输出的脉冲频率下的频谱,能够进行触碰判定。由此,在磁盘装置1的出厂时的检查中,能够避免磁盘2与磁头10的头元件10A的接触。

(第2实施方式)

在本实施方式中,作为将既述的图18说明过的利用某加热器功率能得到HDI传感器S的HDI-DC频谱的最小值的现象进行了应用的方法,对通过预测触碰功率进行判定的方法进行说明。此外,对与第1实施方式同样的构成标注同一标号,并对其省略详细说明。

在图28至图30中,横轴是基础加热器功率(基础HP),纵轴是HDI-DC输出的频谱。图28是表示加热器功率HP=100下的预测触碰功率相对于计测加热器功率的计测功率的关系的一例的图。图29是表示加热器功率HP=200下的预测触碰功率相对于计测加热器功率的计测功率的关系的一例的图。图30是表示加热器功率HP=252下的预测触碰功率相对于计测加热器功率的计测功率的关系的一例的图。图31是表示预测触碰功率与计测功率(DAC)之差的一例的图,横轴是计测功率(DAC),纵轴是预测触碰功率(DAC)、和预测触碰功率与计测功率(DAC)之差。在图31中,如图28至图30所示,使用利用各基础加热器功率计测出的计测功率、和预测触碰功率来进行图表化。

如图28所示,在基础加热器功率HP100下,根据基于从HP0到HP100的计测功率算出的2次函数求出切线,使用该切线求出HDI-DC输出的频谱h(p)成为零的预测触碰功率p时,p=310左右。如图29所示,在HP200下,根据基于从HP100左右到HP200为止的计测功率算出的2次函数求出切线,使用该切线求出HDI-DC输出的频谱h(p)成为零的预测触碰功率p时,p=270左右。如图30所示,在HP250下,根据基于从HP150到HP252为止的计测功率算出的2次函数求出切线,使用该切线求出HDI―DC输出的频谱h(p)成为零的预测触碰功率时,p=260左右。

这样求出的预测触碰功率p附近的h(p)相对于p=0时的h(p)充分小,在触碰附近大致为0。另外,在触碰附近,由磁盘2的旋转引起的冷却的影响变显著,h(p)相对于p的倾斜度变陡峭。利用这些现象,利用包含计测功率的数个样本数据以p和h(p)制作高次式,按计测功率的切线预测HDI传感器S的DC输出的频谱成为某阈值以下(在图28至图31中将阈值设为h(p)=0)的加热器功率p。制作而成的高次式在本实施方式中存储于闪存ROM16。

CPU14在进行触碰判定的情况下,在使用了高次式得到的预测触碰功率、与计测功率之差成为了预定阈值以下(在图31中设为10)的时间点停止加热器功率的计测,将该停止的时间点的预测触碰功率视为触碰功率。在图31的例子中,在实际计测中加热器功率为了得到最小值,需要将加热器功率向加热器H施加直到成为260DAC为止。另一方面,在本实施方式中,由于CPU14能够在预测触碰功率与计测功率之差成为10以下的252DAC判定触碰,所以能够在252DAC之前完成计测。

图32是表示本实施方式的触碰功率的预测处理的一例的流程图。该处理通过CPU14执行闪存ROM16所存储的程序而实现。

如图32所示,CPU14将加热器功率p设定为p=0(S101),计测HDI传感器S的DC输出的频谱h(p)(S102)。接着,CPU14判定加热器功率p是否为近似式制作的计测点数a以上(S103)。由于近似式是高次式,所以计测点需要是该高次式的次数以上的计测点。在判定为p为a以上的情况下(S103:是),CPU14算出近似式f(n)(n为p-a至p)(S104)。

接着,CPU14求出近似式的n=p的切线,预测该切线上频谱成为触碰判定值c以下的加热器功率x(S105)。由于在触碰附近HDI传感器S的DC输出的频谱急剧变小,所以如既述那样,切线的预测触碰功率x与计测加热器功率p之差变小。

接着,CPU14判定x-p是否为阈值e以下(ST106)。在此,阈值e在图31的例子中为10DAC。在判定为x-p为阈值e以下的情况下(S106:是),CPU14将x判定为预测触碰功率(S107)。

另一方面,在判定为x-p超过了阈值e的情况下(S106:否),或在步骤S103中,判定为p不为a以上的情况下(S103:否),在无法由预测判定来检测触碰功率的情况下会发生,实施DC输出的频谱最小值判定。CPU14判定p是否为b以上(S108),在判定为p为b以上的情况下(S108:是),判定是否h(p―b)<h(p)且h(p―b)为频谱的触碰判定值d以下(S109)。在此,d可以设定与c不同的值。在判定为h(p―1)<h(p)且h(p―b)为d以下的情况下(S109:是),CPU14判断为是触碰判定值d以下且检测出频谱最小值,将(p-b)判定为触碰功率(S110)。

另外,在判定为p没有超过b的情况下(S108:否)、或判定为并非h(p―b)<h(p)且h(p―b)为d以下的情况下(S109:否),CPU14对p加上预定值b(S111)。b在图28至图31的例子中为4DAC。而且,处理向步骤ST102的处理返回。由此,基于加上了b得到的新的p,反复进行既述的处理。这样一来,能决定预测触碰功率。

图33是表示在磁盘装置1所包含的多个磁头10中,在磁盘的外周位置(Outer)和内周位置(Inner),求出h(p)为计测值且成为最小的触碰功率(频谱最小功率)、和进行图32的处理求出的预测触碰功率得到的结果的一例的图。

如图33所示,能得到以计测值成为最小的触碰功率与预测触碰功率的相关关系。因此,能够理解本实施方式的触碰功率的预测方法不会引起很大偏差。

此外,在本实施方式的图28至图32中,说明了根据基于计测功率算出的2次函数来求出切线,使用该切线求出预测触碰功率的情况,但是求出预测触碰功率的方法不限于此。例如,也可以是,CPU14向近似式带入比计测加热器功率大的加热器功率的值,进行某h(p)成为某阈值以下的处理,将成为该阈值以下的加热器功率视为预测触碰功率,由此求出预测触碰功率。

另外,也可以是,在能够无视由磁盘2的变形、表面的粗糙度等引起的频率成分的情况下,CPU14制作图14至图17所示的HDI传感器S的DC输出最大点和输出最小点各自的近似曲线,算出这2条近似曲线之差成为0的点,由此将该点的加热器功率视为预测触碰功率,从而求出预测触碰功率。

在本实施方式中,磁盘装置1将加热器功率和脉冲驱动的频率频谱进行由高次式实现的近似,以比实际计测的触碰功率小的功率预测触碰,由此能够结束触碰判定的计测。由此,在磁盘装置1的出厂时的检查中以及出厂后用户使用磁盘装置1的情况下,能够避免磁盘2与磁头10的头元件10A的接触。

此外,对本发明的几个实施方式进行了说明,但是这些实施方式是作为例子进行的提示,并非意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其他各种方式实施,在不脱离发明的要旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和要旨中,并且包含在权利要求所记载的发明和与其均等的范围中。

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