磁盤存儲裝置以及在查找動(dòng)作前調(diào)整磁頭懸浮高度的方法
【專利說明】磁盤存儲裝置以及在查找動(dòng)作前調(diào)整磁頭懸浮高度的方法
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請享受以美國臨時(shí)專利申請61 / 910，724號(申請日:2013年12月2日)為在先申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該在先申請而包括該在先申請的全部內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]在此所記載的實(shí)施方式涉及磁盤存儲裝置以及在查找(seek)動(dòng)作前調(diào)整磁頭懸浮高度的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，磁盤存儲裝置的記錄密度顯著提高。作為磁盤存儲裝置的代表，已知硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)。為了在HDD中實(shí)現(xiàn)高密度記錄，必需使磁頭極力接近磁盤的表面但該磁頭不與磁盤(磁盤介質(zhì))接觸。也就是，必需盡可能地縮小磁頭與磁盤之間的距離(間隔)。這樣的間隔也被稱為磁頭懸浮高度。
[0005]為了進(jìn)行磁頭懸浮高度調(diào)整，在磁頭設(shè)有加熱元件。若對加熱元件供給預(yù)定的電力(加熱功率)，則該加熱元件發(fā)熱而使磁頭熱變形(膨脹)。由于該熱變形，磁頭向磁盤的表面突出，磁頭懸浮高度被設(shè)定為目標(biāo)高度。
[0006]但是，若磁頭懸浮高度變低，則磁頭(更加詳細(xì)而言是磁頭所具備的寫入元件以及讀出元件)與磁盤上的微小突起(也就是凸?fàn)畹娜毕?接觸(碰撞)的概率變高。若發(fā)生這樣的接觸，則寫入元件以及讀出元件的特性可能會(huì)劣化。
[0007]因此，現(xiàn)有技術(shù)將包含突起那樣的磁盤上的缺陷及其周邊的同心圓狀的區(qū)域(也就是磁道范圍)確定為不用于數(shù)據(jù)的存儲的非使用區(qū)域(下面稱為磁道跳越區(qū)域)。磁道跳越區(qū)域內(nèi)的磁道全部不用于寫入/讀出而是被越過。而且，現(xiàn)有技術(shù)，在用于將磁頭從當(dāng)前位置移動(dòng)到目標(biāo)磁道的查找動(dòng)作中，在需要沿跨過磁道跳越區(qū)域的方向移動(dòng)磁頭時(shí)，將加熱元件斷電。由此，消除了磁頭的熱變形。此時(shí)，磁頭的突出狀態(tài)被解除，可期待避免該磁頭與突起的接觸。
[0008]但是,到磁頭的突出狀態(tài)完全被解除為止,需要一定的時(shí)間。因此,如果沒有富余地設(shè)定磁道跳越區(qū)域，則在與加熱元件的斷電相應(yīng)地將磁頭的突出狀態(tài)解除之前，該磁頭可能到達(dá)突起。該情況下，磁頭與突起接觸(碰撞)。另一方面，如果有富余地設(shè)定了磁道跳越區(qū)域，則能夠避免這樣的接觸。但是，磁盤的格式化效率會(huì)降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的實(shí)施方式提供能夠抑制磁盤與磁頭接觸的磁盤存儲裝置以及在查找動(dòng)作前調(diào)整磁頭懸浮高度的方法。
[0010]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，磁盤存儲裝置具備第I滑塊和控制器。所述第I滑塊構(gòu)成為懸浮在第I磁盤的第I記錄面上，具備第I磁頭，該第I磁頭具有寫入元件、讀出元件以及加熱元件。所述加熱元件構(gòu)成為，通過與供給到該加熱元件的加熱功率相應(yīng)地使所述第I磁頭熱變形，使所述第I磁頭向所述第I磁盤的所述第I記錄面的方向突出。所述控制器構(gòu)成為，在以跨過所述第I記錄面上的包含突起的同心圓狀區(qū)域的方式執(zhí)行用于將所述第I磁頭從第I磁道移動(dòng)到第2磁道的查找動(dòng)作前，將所述加熱功率的值從第I值減小到第2值，計(jì)測所述第I磁頭的懸浮高度與所述加熱功率的減小相應(yīng)地上升到第I懸浮高度所需的等待時(shí)間，并在該等待時(shí)間后開始所述查找動(dòng)作。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示實(shí)施方式涉及的硬盤驅(qū)動(dòng)器的典型結(jié)構(gòu)的框圖。
[0012]圖2是表示在圖1所示的磁盤的記錄面上懸浮的滑塊的俯視面以及側(cè)面的模式圖。
[0013]圖3A是用于說明在該實(shí)施方式中適用的第I懸浮高度調(diào)整方法的模式圖。
[0014]圖3B是用于說明為與第I懸浮高度調(diào)整方法進(jìn)行比較而使用的第2懸浮高度調(diào)整方法的模式圖。
[0015]圖3C是用于說明為與第I懸浮高度調(diào)整方法進(jìn)行比較而使用的第3懸浮高度調(diào)整方法的模式圖。
[0016]圖4是表示在該實(shí)施方式中適用的磁盤格式化的例子的圖。
[0017]圖5是表示該實(shí)施方式中適用的等待時(shí)間管理表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)例的圖。
[0018]圖6是用于說明在該實(shí)施方式中適用的第I等待時(shí)間確定處理的圖。
[0019]圖7是用于說明在該實(shí)施方式的變形例中適用的第2等待時(shí)間確定處理的圖。
[0020]圖8是表示在該實(shí)施方式中適用的訪問指令執(zhí)行順序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0022]圖1是表示實(shí)施方式涉及的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)的典型結(jié)構(gòu)的框圖。HDD作為磁盤存儲裝置的代表為人所知，也被稱為磁盤驅(qū)動(dòng)器。HDD (更加詳細(xì)而言是HDD內(nèi)的HDC172)經(jīng)由主機(jī)接口(存儲接口)170與主機(jī)裝置(下面稱為主機(jī))相連接。主機(jī)將HDD用作自身的存儲器件。主機(jī)以及HDD為個(gè)人計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、音樂播放器、便攜終端、便攜電話、或打印裝置這樣的電子設(shè)備所具備。
[0023]HDD具備I個(gè)以上的磁盤(磁盤)例如2個(gè)磁盤11 — 0以及11 — 1、2塊以上的滑塊(磁頭滑塊)例如4塊滑塊12 — 0到12 — 3、主軸馬達(dá)(SPM) 13和致動(dòng)器14。
[0024]磁盤11 — 0以及11 — I是保持一定的間隔而配置的磁記錄介質(zhì)。磁盤11 — 0的下表面(也就是下側(cè)磁盤面)以及上表面(也就是上側(cè)磁盤面)形成為供磁性記錄數(shù)據(jù)的記錄面110 — 0以及110—1。也就是，磁盤11—O具備2個(gè)記錄面110 — 0以及110 —I。磁盤11 —I的下表面以及上表面形成為供磁性記錄數(shù)據(jù)的記錄面110 —2以及110 —3。也就是，磁盤11 —I具備2個(gè)記錄面110 —2以及110 —3。磁盤11 —O以及11 —I通過SPM13高速旋轉(zhuǎn)。SPM13由從SVC15供給的例如驅(qū)動(dòng)電流來驅(qū)動(dòng)。
[0025]滑塊12 — 0以及12 — 1分別與磁盤11 — O的下表面(記錄面110 — 0)以及上表面(記錄面110 —I)相對應(yīng)地配置，滑塊12 —2以及12 —3分別與磁盤11 — 1的下表面(記錄面110 —2)以及上表面(記錄面110 —3)相對應(yīng)地配置。在滑塊12 — 0到12 —3上分別形成有磁頭元件部120 —O到120 — 3。在下面的說明中，將該磁頭元件部120 —O到120 —3稱為磁頭120 —O到120 — 3。也就是，滑塊12 —O到12 —3具備磁頭120
—O到120 — 3。磁頭120 —O到120 —3分別具備固有的磁頭編號O到3。磁頭120 —O到120 —3(更加詳細(xì)而言為磁頭120 —O到120 —3的寫入元件121以及讀出元件122)，被用于向記錄面110 — O和110 — 3寫入數(shù)據(jù)以及從該記錄面110 — O和110 — 3讀出數(shù)據(jù)。
[0026]圖2是表示在磁盤11 — i (i = O, I)的記錄面110 — j (若i = O則j = O, I,若i = I則j = 2,3)上懸浮的滑塊12 — j的俯視面以及側(cè)面的模式圖?；瑝K12 — j的磁頭120 —j包括寫入元件121、讀出元件122以及加熱元件123。
[0027]寫入元件121通過與從前置放大器16供給的寫入電流相應(yīng)地產(chǎn)生磁場，從而改變磁盤11 —i的記錄面110 —j上的相對應(yīng)的部位的磁極。由此，與寫入電流相對應(yīng)的數(shù)據(jù)被寫入(記錄到)磁盤11 — I的記錄面I1 — jo也就是,寫入元件121用于向磁盤11 —i的記錄面110 —j寫入數(shù)據(jù)。
[0028]讀出元件122檢測從磁盤11 — i的記錄面110 — j上的對應(yīng)的部位的磁極產(chǎn)生的磁場，將該檢測到的磁場轉(zhuǎn)換成電信號。由此，讀出元件122將磁盤11 —i的記錄面110—j所記錄的數(shù)據(jù)讀出。也就是，讀出元件122用于從磁盤11 — i的記錄面110 — j讀出數(shù)據(jù)。在本實(shí)施方式中，讀出元件122是巨大磁阻(GMR)元件，并具有硬膜(更加詳細(xì)而言為硬偏置(hard bias)膜)。
[0029]在磁頭120 — j (特別是與記錄面110 — j相對的磁頭120 — j的面)與記錄面110 —j上的突起接觸的情況下，寫入元件121以及讀出元件122的特性可能會(huì)劣化。在本實(shí)施方式中，包含硬膜的讀出元件122整體的長度方向(下面稱為第I方向)的寬度a與磁頭120 —j的第I方向的寬度大致相等。
[0030]這里，將磁盤11 —i的記錄面110 —j上的存在突起(缺陷)的同心圓狀的區(qū)域稱為第I同心圓狀區(qū)域。另外，將與第I同心圓狀區(qū)域的外周相切的、記錄面110 —j上的寬度a的同心圓狀的區(qū)域，稱為第2同心圓狀區(qū)域。另外，將與第I同心圓狀區(qū)域的內(nèi)周相切的、記錄面110 —j上的寬度a的同心圓狀的區(qū)域，稱為第3同心圓狀區(qū)域。本實(shí)施方式，將包括第I到第3同心圓狀區(qū)域的同心圓狀的區(qū)域用作磁道跳越區(qū)域。此外，第2以及第3同心圓狀區(qū)域的寬度也可以設(shè)定得比a寬。
[0031]加熱元件123是例如電阻性發(fā)熱元件，通過從前置放大器16對該加熱元件123供給電力(加熱功率)而發(fā)熱。這樣，將對加熱元件123供給加熱功率稱為將加熱元件123通電。通過加熱元件123的發(fā)熱，包括該加熱元件123的磁頭120 — j熱變形，向磁盤11 — i的記錄面110 — j突出。由此,磁頭120 — j與磁盤11 — i的記錄面110 — j的間隔(間隔)也就是磁頭120 _ j的懸浮高度(磁頭懸浮高度)被調(diào)整。
[0032]再次參照圖1就HDD的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。致動(dòng)器14具備例如3個(gè)臂141、142以及143。滑塊12 —O被安裝在從致動(dòng)器14的臂141延伸出的懸架144 —O的頂端?；瑝K12
—I以及12 —2被安裝在從致動(dòng)器14的臂142延伸出的懸架144—1以及144 —2的頂端?；瑝K12 — 3被安裝在從致動(dòng)器14的臂143延伸出的懸架144 — 3的頂端。
[0033]致動(dòng)器14的臂141到143被支持得繞樞軸145轉(zhuǎn)動(dòng)自如。致動(dòng)器14具備音圈馬達(dá)(VCM) 146。VCM146是致動(dòng)器14的驅(qū)動(dòng)源。VCM146與由SVC15供給的驅(qū)動(dòng)電流相應(yīng)而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使致動(dòng)器14的臂141到143同時(shí)繞樞軸145轉(zhuǎn)動(dòng)。也就是，VCM146使臂141到143沿磁盤11 — 0以及11 —I的半徑方向移動(dòng)。由此，滑塊12 — 0到12 — 3以沿磁盤11—0以及11 — I的半徑方向畫圓弧的方式移動(dòng)。
[0034]圖1所示的HDD還具備伺服控制器(SVC) 15、前置放大器16、主控制器17、閃存只讀存儲器(FROM) 18和隨機(jī)存取存儲器(RAM) 19。SVC15在主控制器17 (更加詳細(xì)而言是主控制器17內(nèi)的CPU173)的控制下，對SPM13和VCM146進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。通過利用SVC15來驅(qū)動(dòng)VCM146，從而磁頭120 _ j位于磁盤11 — i的記錄面110 — j上的目標(biāo)磁道。
[0035]前置放大器16對利用磁頭120 — j的讀出元件122 (參照圖2)讀出的信號(也就是讀出信號)進(jìn)行放大。前置放大器16還將從主控制器17 (更加詳細(xì)而言是主控制器17內(nèi)的R/W溝道171)輸出的寫入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成寫入電流，并將該寫入電流輸出到磁頭120 —j的寫入元件121。
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