磁盤存儲裝置以及在查找動作前調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作前調整磁頭懸浮高度的方法
[0001]相關申請
[0002]本申請享受以美國臨時專利申請61 / 910，724號(申請日:2013年12月2日)為在先申請的優先權。本申請通過參照該在先申請而包括該在先申請的全部內容。
技術領域
[0003]在此所記載的實施方式涉及磁盤存儲裝置以及在查找(seek)動作前調整磁頭懸浮高度的方法。
【背景技術】
[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，已知硬盤驅動器(HDD)。為了在HDD中實現高密度記錄，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)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]為了進行磁頭懸浮高度調整，在磁頭設有加熱元件。若對加熱元件供給預定的電力(加熱功率)，則該加熱元件發熱而使磁頭熱變形(膨脹)。由于該熱變形，磁頭向磁盤的表面突出，磁頭懸浮高度被設定為目標高度。
[0006]但是，若磁頭懸浮高度變低，則磁頭(更加詳細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(也就是凸狀的缺陷)接觸(碰撞)的概率變高。若發生這樣的接觸，則寫入元件以及讀出元件的特性可能會劣化。
[0007]因此，現有技術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域(也就是磁道范圍)確定為不用于數據的存儲的非使用區域(下面稱為磁道跳越區域)。磁道跳越區域內的磁道全部不用于寫入/讀出而是被越過。而且，現有技術，在用于將磁頭從當前位置移動到目標磁道的查找動作中，在需要沿跨過磁道跳越區域的方向移動磁頭時，將加熱元件斷電。由此，消除了磁頭的熱變形。此時，磁頭的突出狀態被解除，可期待避免該磁頭與突起的接觸。
[0008]但是,到磁頭的突出狀態完全被解除為止,需要一定的時間。因此,如果沒有富余地設定磁道跳越區域，則在與加熱元件的斷電相應地將磁頭的突出狀態解除之前，該磁頭可能到達突起。該情況下，磁頭與突起接觸(碰撞)。另一方面，如果有富余地設定了磁道跳越區域，則能夠避免這樣的接觸。但是，磁盤的格式化效率會降低。
【發明內容】
[0009]本發明的實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作前調整磁頭懸浮高度的方法。
[0010]根據一個實施方式，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。所述加熱元件構成為，通過與供給到該加熱元件的加熱功率相應地使所述第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域的方式執行用于將所述第I磁頭從第I磁道移動到第2磁道的查找動作前，將所述加熱功率的值從第I值減小到第2值，計測所述第I磁頭的懸浮高度與所述加熱功率的減小相應地上升到第I懸浮高度所需的等待時間，并在該等待時間后開始所述查找動作。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示實施方式涉及的硬盤驅動器的典型結構的框圖。
[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面的模式圖。
[0013]圖3A是用于說明在該實施方式中適用的第I懸浮高度調整方法的模式圖。
[0014]圖3B是用于說明為與第I懸浮高度調整方法進行比較而使用的第2懸浮高度調整方法的模式圖。
[0015]圖3C是用于說明為與第I懸浮高度調整方法進行比較而使用的第3懸浮高度調整方法的模式圖。
[0016]圖4是表示在該實施方式中適用的磁盤格式化的例子的圖。
[0017]圖5是表示該實施方式中適用的等待時間管理表的數據結構例的圖。
[0018]圖6是用于說明在該實施方式中適用的第I等待時間確定處理的圖。
[0019]圖7是用于說明在該實施方式的變形例中適用的第2等待時間確定處理的圖。
[0020]圖8是表示在該實施方式中適用的訪問指令執行順序的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0022]圖1是表示實施方式涉及的硬盤驅動器(HDD)的典型結構的框圖。HDD作為磁盤存儲裝置的代表為人所知，也被稱為磁盤驅動器。HDD (更加詳細而言是HDD內的HDC172)經由主機接口(存儲接口)170與主機裝置(下面稱為主機)相連接。主機將HDD用作自身的存儲器件。主機以及HDD為個人計算機、攝像機、音樂播放器、便攜終端、便攜電話、或打印裝置這樣的電子設備所具備。
[0023]HDD具備I個以上的磁盤(磁盤)例如2個磁盤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(SPM) 13和致動器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。磁盤11 — 0的下表面(也就是下側磁盤面)以及上表面(也就是上側磁盤面)形成為供磁性記錄數據的記錄面110 — 0以及110—1。也就是，磁盤11—O具備2個記錄面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據的記錄面110 —2以及110 —3。也就是，磁盤11 —I具備2個記錄面110 —2以及110 —3。磁盤11 —O以及11 —I通過SPM13高速旋轉。SPM13由從SVC15供給的例如驅動電流來驅動。
[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寫入數據以及從該記錄面110 — O和110 — 3讀出數據。
[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的俯視面以及側面的模式圖。滑塊12 — 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地產生磁場，從而改變磁盤11 —i的記錄面110 —j上的相對應的部位的磁極。由此，與寫入電流相對應的數據被寫入(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寫入數據。
[0028]讀出元件122檢測從磁盤11 — i的記錄面110 — j上的對應的部位的磁極產生的磁場，將該檢測到的磁場轉換成電信號。由此，讀出元件122將磁盤11 —i的記錄面110—j所記錄的數據讀出。也就是，讀出元件122用于從磁盤11 — i的記錄面110 — j讀出數據。在本實施方式中，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的特性可能會劣化。在本實施方式中，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)的同心圓狀的區域稱為第I同心圓狀區域。另外，將與第I同心圓狀區域的外周相切的、記錄面110 —j上的寬度a的同心圓狀的區域，稱為第2同心圓狀區域。另外，將與第I同心圓狀區域的內周相切的、記錄面110 —j上的寬度a的同心圓狀的區域，稱為第3同心圓狀區域。本實施方式，將包括第I到第3同心圓狀區域的同心圓狀的區域用作磁道跳越區域。此外，第2以及第3同心圓狀區域的寬度也可以設定得比a寬。
[0031]加熱元件123是例如電阻性發熱元件，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)被調整。
[0032]再次參照圖1就HDD的結構進行說明。致動器14具備例如3個臂141、142以及143。滑塊12 —O被安裝在從致動器14的臂141延伸出的懸架144 —O的頂端。滑塊12
—I以及12 —2被安裝在從致動器14的臂142延伸出的懸架144—1以及144 —2的頂端。滑塊12 — 3被安裝在從致動器14的臂143延伸出的懸架144 — 3的頂端。
[0033]致動器14的臂141到143被支持得繞樞軸145轉動自如。致動器14具備音圈馬達(VCM) 146。VCM146是致動器14的驅動源。VCM146與由SVC15供給的驅動電流相應而進行驅動，使致動器14的臂141到143同時繞樞軸145轉動。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。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。
[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和隨機存取存儲器(RAM) 19。SVC15在主控制器17 (更加詳細而言是主控制器17內的CPU173)的控制下，對SPM13和VCM146進行驅動。通過利用SVC15來驅動VCM146，從而磁頭120 _ j位于磁盤11 — i的記錄面110 — j上的目標磁道。
[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)進行放大。前置放大器16還將從主控制器17 (更加詳細而言是主控制器17內的R/W溝道171)輸出的寫入數據轉換成寫入電流，并將該寫入電流輸出到磁頭120 —j的寫入元件121。
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