(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドにより磁気ディスクにデータを書き込む書込動作が開始されたとき、前記磁気ディスクにあらかじめ記録されたサーボ信号を前記磁気ヘッドにより再生する再生工程と、
前記再生工程で前記磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記再生工程で再生された前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する増幅工程と、
前記増幅工程で増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、前記磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する浮上量異常検出工程とを含み、
前記基準値は前回再生されたサーボ信号のゲインまたは振幅に係数をかけた値を用いることを特徴とする磁気ヘッド浮上量異常検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ヘッド浮上量異常検出方法において、
浮上量異常検出工程において浮上量の異常が検出された場合には、所定回数まで書込み動作及び浮上量異常検出工程を繰り返し、前記所定回数を超えた場合には書き込みデータが記録されるべき磁気ディスク上のセクタを欠陥セクタと認定し、欠陥セクタに変わる代替セクタに対し、書込が行われることを特徴とする磁気ヘッド浮上量異常検出方法。
【請求項３】
請求項１乃至２のいずれかに記載の磁気ヘッド浮上量異常検出方法において、
前記基準値は、磁気ディスクの記録面内の所定のシリンダ領域毎に設定されることを特徴とする磁気ヘッド浮上量異常検出方法。
【請求項４】
磁気ヘッドにより磁気ディスクにデータを書き込む書込動作が開始されたとき、前記磁気ディスクにあらかじめ記録されたサーボ信号を前記磁気ヘッドにより再生する再生工程と、
前記再生工程で前記磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記再生工程で再生された前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する増幅工程と、
前記増幅工程で増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、前記磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する浮上量異常検出工程と、
前記浮上量異常検出工程で磁気ヘッドの浮上量の異常が検出されたとき、前記書込動作を中止させる書込動作中止制御工程とを含み、
ｎ番目のゲインまたは振幅の基準値は、n-1番目に再生されたサーボ信号のゲインまたは振幅に係数をかけた値であることを特徴とするデータ書込方法。
【請求項５】
請求項４に記載のデータ書込方法において、
さらに、前記書込動作中止制御工程で前記書込動作が中止されたとき、再度、前記書込動作を行わせる書込動作リトライ制御工程を含むことを特徴とするデータ書込方法。
【請求項６】
請求項５に記載のデータ書込方法において、
さらに、前記書込動作リトライ制御工程が所定回数繰り返されたとき、データが書き込まれるべき記録領域をあらかじめ設けられた代替領域に変更し、変更された代替領域に対し前記書込動作を行わせる書込領域変更工程を含むことを特徴とするデータ書込方法。
【請求項７】
回転駆動される磁気ディスクと、
前記磁気ディスクにデータを記録するとともに、前記磁気ディスクに記録されたデータを再生する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクにデータを書き込む書込動作が開始されたとき、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクにあらかじめ記録されたサーボ信号を再生させるサーボ信号再生制御手段と、
前記サーボ信号再生制御手段からの制御命令に従って前記磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器により増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する浮上量異常検出手段とを備え、
前記基準値は前回再生されたサーボ信号のゲインまたは振幅に係数をかけた値を用いることを特徴とするハード・ディスク・ドライブ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のハード・ディスク・ドライブ装置は、
さらに浮上量異常検出プログラムと、リトライ制御プログラムと、書込領域変更プログラムが記憶されたROMを有し、
前記浮上量異常検出プログラムにより、前記比較と異常検出が行われ、
前記リトライ制御プログラムにより、異常が検出されたときは書込動作が中止され、信号処理パラメータの設定が変更された上で、再び書込動作が行われ、
前記書込領域変更プログラムにより、リトライ回数が所定回数となったときに書込領域が欠陥セクタとして認定され、欠陥セクタに代わる代替セクタに対し書込動作が行われることを特徴とするハード・ディスク・ドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ；hard disk drive ）装置の書込動作時に磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する磁気ヘッド浮上量異常検出方法、この磁気ヘッド浮上量異常検出方法を使用して書込データの損傷を防止するデータ書込方法、及び、これらの方法を実現するハード・ディスク・ドライブ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＨＤＤ装置では、磁気ヘッドを有するヘッドスライダをサスペンションアームの先端部分に取り付け、このサスペンションアームを磁気ディスクの記録面と平行な平面上で旋回させることで、磁気ヘッドを磁気ディスクの略半径方向に移動させ、磁気ディスクの任意の位置のデータをアクセスする。
【０００３】
ヘッドスライダは、磁気ディスクの回転により形成される、いわゆる空気ベアリング（air bearing ）に乗って浮上する一方、この浮上力に対抗するようにサスペンションアームに弾性的に支持される。これにより、ヘッドスライダおよび磁気ディスクは、互いに接触せずに近接し、これらの間の距離が略一定に保たれる。ヘッドスライダと磁気ディスクとの間の距離は、磁気ヘッドの浮上量（fly height）と呼ばれる。
【０００４】
ＨＤＤ装置の運転中に磁気ヘッドの浮上量が異常に高くなる場合がある。この現象は、磁気ディスクの突起（thermal asperity）や塵埃による空気ベアリングの乱れや、外部からの衝撃等により起こると考えられている。磁気ヘッドが異常に高く浮上すると、磁気ヘッドにより再生される信号のレベルが低下する。このときに書込動作が行われると、エラーが検出されずに書込動作が終了したにもかかわらず、データが正しく記録されないこともある。正しく記録されなかったデータは、読出動作時におけるエラー訂正機能を用いても回復できない場合もある。
【０００５】
このような書込動作時におけるデータの損傷を防止するため、サーボ信号の出力波形に基づいて磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する方法が提案されている。磁気ヘッドの浮上量が異常に高くなると、磁気ヘッドにより再生され、増幅器により増幅される再生信号の高周波特性が悪化する。例えば、サーボ信号の振幅が同じとすると、図１３（ａ）に示される、浮上量が正常なときの出力波形は、図１３（ｂ）に示されるように、その幅が大きくなり、面積も増加する。そこで、従来の方法では、サーボ信号の出力波形のピーク値（振幅）および面積を測定し、これらの値の比をとることで、磁気ヘッドの浮上量の変動を検出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにサーボ信号の出力波形のピーク値（振幅）と面積との比から磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する従来のＨＤＤ装置では、出力波形のピーク値を測定する回路および出力波形の面積を測定する回路の両方の回路が新たに必要になるため、装置が高価になるといった問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、簡易な方法により磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する方法、この検出方法を使用したデータ書込方法、および、これらの方法を実現するＨＤＤ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る磁気ヘッド浮上量異常検出方法は、磁気ヘッドにより磁気ディスクにデータを書き込む書込動作が開始されたとき、前記磁気ディスクにあらかじめ記録されたサーボ信号を前記磁気ヘッドにより再生する再生工程と、前記再生工程で前記磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記再生工程で再生された前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する増幅工程と、前記増幅工程で増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、前記磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する浮上量異常検出工程とを含むことを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明に係るデータ書込方法は、磁気ヘッドにより磁気ディスクにデータを書き込む書込動作が開始されたとき、前記磁気ディスクにあらかじめ記録されたサーボ信号を前記磁気ヘッドにより再生する再生工程と、前記再生工程で前記磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記再生工程で再生された前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する増幅工程と、前記増幅工程で増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、前記磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する浮上量異常検出工程と、前記浮上量異常検出工程で磁気ヘッドの浮上量の異常が検出されたとき、前記書込動作を中止させる書込動作中止制御工程とを含むことを特徴とするものである。
【００１０】
また、この発明に係るハード・ディスク・ドライブ装置は、回転駆動される磁気ディスクと、前記磁気ディスクにデータを記録するとともに、前記磁気ディスクに記録されたデータを再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクにデータを書き込む書込動作が開始されたとき、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクにあらかじめ記録されたサーボ信号を再生させるサーボ信号再生制御手段と、前記サーボ信号再生制御手段からの制御命令に従って前記磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する増幅器と、前記増幅器により増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する浮上量異常検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＨＤＤ（hard disk drive ）装置の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１のＨＤＤ装置の概略構成図である。また、図２は、図１に示されたＨＤＤ装置の駆動機構の断面図である。
図１に示されるように、このＨＤＤ装置は、その上面および下面にデータが記録される記録面１１ａが形成された２枚の磁気ディスク１１と、これら２枚の磁気ディスク１１により構成される４つの記録面１１ａのそれぞれに対応して設けられた４つの磁気ヘッド１２とを備える。４つの磁気ヘッド１２のそれぞれには、それぞれを識別するための識別符号Head０〜Head３が割り当てられている。
【００１２】
磁気ヘッド１２は、例えば、対応する記録面１１ａにデータを記録する図示しない記録ヘッドと、対応する記録面１１ａに記録されたデータを再生する図示しない再生ヘッドとを有する複合ヘッドから構成される。記録ヘッドは、インダクタンス型の素子からなり、再生ヘッドは、ＭＲ（magnetoregistive）素子もしくはＧＭＲ（giant magnetoregistive）素子からなる。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面１１ａは、磁気ディスク１１の片面および両面の何れかにあればよい。
【００１３】
２枚の磁気ディスク１１は、図２に示すように、スピンドルモータ１５の回転軸１５ａに固定して取り付けられ、スピンドルモータ１５により回転駆動される。４つの磁気ヘッド１２は、それぞれのヘッドスライダ１３に設けられる。４つのヘッドスライダ１３は、それぞれのサスペンション・アーム１４の先端部分に固定される。これら４本のサスペンション・アーム１４は、それぞれのヘッドスライダ１３がそれぞれの記録面１１ａに対向するようにＶＣＭ（voice coil motor）１６に取り付けられ、それぞれのヘッドスライダ１３を弾性的に支持するとともに、ＶＣＭ１６により一体的に旋回駆動される。これにより、磁気ヘッド１２（ヘッドスライダ１３）は、磁気ディスク１１の略半径方向に移動し、磁気ディスク１１の記録面１１ａの任意の位置のデータがアクセスされる。
【００１４】
磁気ディスク１１、スピンドルモータ１５、ヘッドスライダ１３、サスペンション・アーム１４およびＶＣＭ１６から構成される駆動機構は、図１に示されるＡＥ（arm electronics；アーム電子回路）１７とともに筐体（ＤＩＳＫ  ＥＮＣＬＯＳＵＲＥ）１０内に収納されている。駆動機構は、筐体１０外の回路基板（ＣＡＲＤ）からなる制御回路２０により制御される。制御回路２０は、Ｒ／Ｗ（read／write ）チャネル２１、ドライバ２２、ＨＤＣ（hard disk controller）／ＭＰＵ（micro processing unit）２３およびＤＲＡＭ２４を備える。
【００１５】
ＡＥ１７は、４つの磁気ヘッド１２の中からデータアクセスが行われる１つの磁気ヘッド１２を選択し、選択された磁気ヘッド１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、Ｒ／Ｗチャネル２１に送るとともに、Ｒ／Ｗチャネル２１からの記録信号を選択された磁気ヘッド１２に送る。
【００１６】
Ｒ／Ｗチャネル２１は、磁気ディスク１１に記録すべき書込データを磁気ヘッド１２の記録信号に変換するとともに、磁気ヘッド１２により磁気ディスク１１から再生された再生信号を読出データに変換する。ドライバ２２は、スピンドルモータ１５およびＶＣＭ１６をそれぞれ駆動する。
【００１７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３には、このＨＤＤ装置にデータをアクセスする図示しないホスト装置が接続されている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、内部に図示しないＲＯＭを有し、このＲＯＭおよび磁気ディスク１１に記憶された制御プログラムおよび制御データに基づいて、ホスト装置との間でデータを送受するとともに、サーボ制御やデータ誤り制御のための演算処理を実行し、ＡＥ１７、Ｒ／Ｗチャネル２１およびドライバ２２を制御する。
【００１８】
ＤＲＡＭ２４には、磁気ディスク１１から読み出された制御プログラムおよび制御データが記憶されるとともに、ホスト装置から受信され、磁気ディスク１１に記録される書込データおよび磁気ディスク１１から読み出され、ホスト装置に送信される読出データが一時的に記憶される。
【００１９】
図３は、磁気ディスクの記録面の構成図である。
図３に示されるように、磁気ディスク１１の記録面１１ａには、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延びる境界線で区画される複数のサーボ領域５０（図３中、斜線で示される）およびデータ領域６０が所定の角度で交互に設けられている。言い換えれば、所定の角度毎にサーボ領域５０が設けられ、隣合う２つのサーボ領域５０の間にデータ領域６０が設けられている。これらのサーボ領域５０は、例えば、３６０°に対し６０〜８０個程度設けられている。各サーボ領域５０には、磁気ヘッド１２の位置決め制御を行うためのサーボデータが記録される。各データ領域６０には、ユーザデータ（以下、単にデータともいう。）が記録される。
【００２０】
また、磁気ディスク１１の記録面１１ａには、半径方向の所定幅を有し、同心円状に区画される複数本のトラック４０が形成される。サーボデータおよびユーザデータは、トラック４０に沿って記録される。これらのトラック４０は、さらに、磁気ディスク１１の半径方向の位置（シリンダの位置）に基づいて区画される複数のシリンダ領域４１にグループ化されている。１つのシリンダ領域４１は、例えば、約１０００本のトラック４０から構成される。これらのシリンダ領域４１には、それぞれを識別するための識別符号Zone０、Zone１、Zone２、・・・が外周側のシリンダ領域４１から順次に割り当てられている。
【００２１】
データ領域６０内のトラック４０は、さらに、複数のセクタ６１に区画されている。データは、このセクタ６１を単位に記録／再生が行われる。１つのセクタ６１には、例えば、５１２byteのデータが記録される。１つのトラック４０に含まれるセクタ６１の数は、シリンダ領域４１のそれぞれに設定されている。内周側のシリンダ領域４１のトラック４０の円周は短いため、トラック４０に含まれるセクタ６１の数は少ない。これに対し、外周側のシリンダ領域４１のトラック４０の円周は長いため、トラック４０に含まれるセクタ６１の数は多い。
【００２２】
トラック４０の１つのデータ領域６０内に含まれるセクタ数は、整数に限らない。例えば、Zone０のシリンダ領域４１に含まれるトラック４０の１つのデータ領域６０には、２．５個のセクタ６１が設定され、Zone１のシリンダ領域４１に含まれるトラック４０の１つのデータ領域６０には、２個のセクタ６１が設定され、Zone２のシリンダ領域４１に含まれるトラック４０の１つのデータ領域６０には、１．５個のセクタ６１が設定されている。１つのセクタ６１が部分６１ａおよび部分６１ｂに分割され、サーボ領域５０を飛び越えて２つのデータ領域６０に記憶される場合もある。
【００２３】
さらに、磁気ディスク１１の記録面１１ａには、このＨＤＤ装置の制御プログラムおよび制御データを記憶する、図示しないシステム領域が設けられている。また、各シリンダ領域４１の内周部には、データの記録／再生を行うことができなくなった欠陥セクタの代わりとなる、図示しない代替セクタが設けられている。
【００２４】
図４は、図１に示されたＲ／Ｗチャネルの構成図である。また、図５は、サーボデータの再生信号の説明図である。
前述のように、Ｒ／Ｗチャネル２１は、磁気ディスク１１に記録すべき書込データを磁気ヘッド１２の記録信号に変換するとともに、磁気ヘッド１２により磁気ディスク１１から再生された再生信号を読出データに変換するものであり、図４に示されるように、ＡＧＣ（automatic gain controller）３１、整形フィルタ３２、シリアル／パラレル変換部３３、データ・コーデック３４、グレー・コード・デコーダ３５およびチャネル制御部３６を備える。
【００２５】
ＡＧＣ３１は、磁気ヘッド１２により再生され、ＡＥ１７により一定のゲインで増幅（プリアンプ）された再生信号をＨＤＣ／ＭＰＵ２３で処理される信号レベルに増幅する。ＡＧＣ３１は、再生信号がユーザデータのときには、増幅された再生信号の振幅が一定範囲になるように、デジタル的な処理に基づくフィードバック制御により再生信号の信号レベルの変化に追従してゲインを自動的に調整する。ＡＧＣ３１は、再生信号がサーボデータのときには、サーボ信号の先頭部分に基づいてゲインを決定し、決定された一定のゲインに従って先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する。
【００２６】
図５に示されるように、サーボ信号（サーボデータの再生信号）は、プリアンブル（preamble）、グレー・コード（gray code）およびバースト・パターン（burst pattern ）を含む。プリアンブルは、先頭部分の信号に相当する。プリアンブルは、サーボ信号の同期を取ってグレー・コードを読み取るとともに、サーボ信号のゲインを決定するために使用される。グレー・コードは、例えば、シリンダ識別符号、ＰＨＳＮ（physical sector number；物理サーボセクタ番号）等の位置情報を巡回２進符号で表したものである。バースト・パターンは、再生信号の振幅の変化を数値化し、磁気ヘッド１２のトラッキング制御を行うために使用される。
【００２７】
プリアンブルが再生されるときには、ＡＧＣ・ＨＯＬＤ信号がＬ（low ）レベルに立ち下がり、ＡＧＣ３１によりゲイン調整が行われる。次いで、所定のタイミングでＡＧＣ・ＨＯＬＤ信号がＨ（high）レベルに立ち上がり、ＡＧＣ３１によりサーボ信号のゲインが決定されて、一定に保持される（ＡＧＣ・ＨＯＬＤ状態になる）。グレー・コードおよびバースト・パターンは、ＡＧＣ３１により一定のゲインで増幅される。
【００２８】
図４に戻り、整形フィルタ３２は、ＡＧＣ３１により増幅された再生信号の波形整形を行う。シリアル／パラレル変換部３３は、整形フィルタ３２により波形整形が行われたユーザデータの再生信号（シリアル信号）を読出データ（パラレル信号）に変換するとともに、データ・コーデック３４からの書込データ（パラレル信号）を記録信号（シリアル信号）に変換する。
【００２９】
データ・コーデック３４は、シリアル／パラレル変換部３３により変換された読出データ（ユーザデータ）を復号し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に出力するとともに、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの書込データを符号化し、シリアル／パラレル変換部３３に出力する。グレー・コード・デコーダ３５は、整形フィルタ３２により波形整形が行われたサーボ信号のグレー・コードを復号し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に出力する。
【００３０】
チャネル制御部３６は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御信号に従ってこれらの各部を制御する。チャネル制御部３６は、内部に図示しないレジスタを有し、このレジスタにＡＧＣ３１で設定されたゲインを記憶する。
【００３１】
図６は、磁気ヘッドの浮上量とサーボ信号の振幅との関係を示す図である。
磁気ヘッドが異常に高く浮上すると、磁気ヘッドにより再生される信号のレベルが低下することは、従来良く知られている。実際に、磁気ヘッドＡ、ＢおよびＣの浮上量（fly height）とＡＥ（arm electronics；アーム電子回路）により増幅（プリアンプ）されたそれぞれの再生信号の振幅（amplitude ）との関係を調べると、図６に示されるように、磁気ヘッド間の再生信号レベルのばらつきがあるものの、いずれも直線的な関係にあることが確認された。
【００３２】
このことから、再生信号の振幅を測定することにより磁気ヘッドの浮上量を検出することができ、また、測定された振幅を基準値と比較することで、磁気ヘッドの浮上量の異常を検出することができることが判明した。
【００３３】
なお、複数の磁気ヘッドの再生信号レベルには、ばらつきがあるが、そもそもＡＧＣ（automatic gain controller）は、これらのばらつきを吸収しながら、出力信号が一定範囲になるように再生信号を増幅するために設けられている。
【００３４】
実施の形態１のＨＤＤ装置では、磁気ヘッド１２の再生信号の振幅を直接測定する代わりにＡＧＣ３１により設定されるゲインを利用する。前述のように、ＡＧＣ３１は、デジタル的な処理に基づくフィードバック制御により再生信号の信号レベルの変化に追従してゲインを自動的に調整する。ＡＧＣ３１により設定されたゲインは、チャネル制御部３６の図示しないレジスタに逐次書き込まれる。
【００３５】
サーボ信号のプリアンブルが再生されるときには、ＡＧＣ・ＨＯＬＤ信号がＬ（low ）レベルに立ち下がり、ＡＧＣ３１によりゲイン調整が行われ、次いで、ＡＧＣ・ＨＯＬＤ信号がＨ（high）レベルに立ち上がり、サーボ信号のゲインが決定されて保持される。この決定されたゲインを基準値と比較することで、磁気ヘッド１２の浮上量の異常を検出する。
【００３６】
ゲインの基準値は、磁気ヘッドの浮上量が正常なときのＡＧＣ３１のゲインの実測データに基づいて、あらかじめ設定される。この基準値は、各磁気ヘッド１２のそれぞれの磁気ディスク１１のシリンダ領域４１毎（シリンダ領域Zone０、Zone１、Zone２、・・・）に設定される。
【００３７】
これにより、各磁気ヘッド１２のそれぞれに最適な基準値を設定することができる。また、磁気ディスク１１の半径方向の位置による磁気ヘッド１２の浮上量の変化を考慮し、シリンダ領域４１毎に最適な基準値を設定することができる。なお、基準値は、必ずしも各シリンダ領域４１のそれぞれに設ける必要はない、例えば、隣合う２つ、あるいは、３つのシリンダ領域４１毎に１つの基準値を対応付けてもよい。これにより、基準値を記憶するメモリ容量を小さくすることができる。
【００３８】
図７は、シリンダ領域毎のサーボ信号のゲインの実測値テーブルを示す図である。また、図８は、シリンダ領域毎のサーボ信号のゲインの基準値テーブルを示す図である。
図７に示されるように、各磁気ヘッド１２（Head０、Head１、Head２および〜Head３）のそれぞれのシリンダ領域４１（シリンダ領域Zone０、Zone１、Zone２、・・・）毎に、磁気ヘッドの浮上量が正常なときのゲインが実測され、実測値テーブルが構成される。この実測値テーブルの各値を１．１倍したものが図８に示される基準値テーブルである。
【００３９】
磁気ヘッドの浮上量が高くなると、サーボ信号の振幅は小さくなる。サーボ信号の振幅が小さくなると、ＡＧＣ３１により保持されるゲインは大きくなる。したがって、磁気ヘッドの浮上量の異常を検出するための基準値は、磁気ヘッドの浮上量が正常なときのＡＧＣ３１のゲインの実測値より大きくなる。実測値に対する基準値の比率１．１倍は、実験から経験的に見いだされた値である。
【００４０】
図８に示される基準値テーブルは、磁気ディスク１１のシステム領域に記録されている。基準値テーブルは、このＨＤＤ装置が起動されると、磁気ディスク１１から読み出され、制御回路２０のＤＲＡＭ２４（図１）に記憶される。なお、基準値テーブルを、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３の内蔵ＲＯＭに記憶するようにしてもよい。また、基準値テーブルの代わりに実測値テーブルを記憶しておき、必要な基準値を演算により求めることもできる。
【００４１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３の内蔵ＲＯＭには、磁気ヘッド１２により磁気ディスク１１にデータを書き込む書込動作が開始されたとき、ＡＧＣ３１によりサーボ信号のプリアンブルに基づいて設定されたゲインと該当する磁気ヘッド１２のシリンダ領域４１の基準値とを比較して、磁気ヘッド１２の浮上量の異常を検出するための磁気ヘッド浮上量異常検出プログラムが記憶されている。
【００４２】
また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３の内蔵ＲＯＭには、磁気ヘッド浮上量異常検出プログラムの実行により、磁気ヘッド１２の浮上量の異常が検出されたとき、当該書込動作を中止し、ＡＥ１７、Ｒ／Ｗチャネル２１等の信号処理パラメータの設定を変更し、再び書込動作を行うリトライ制御プログラムおよび書込領域を代替セクタに変更して書込動作を行うための書込領域変更プログラムが記憶されている。なお、これらのプログラムを磁気ディスク１１のシステム領域に記憶しておき、このＨＤＤ装置が起動されたとき、ＤＲＡＭ２４に読み出すようにすることもできる。
【００４３】
図９は、磁気ヘッド浮上量異常検出処理のフローチャートである。
ＨＤＤ装置において、データ書込動作が開始され、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３のＲＯＭに記憶された磁気ヘッド浮上量異常検出プログラムが起動される。そして、磁気ヘッド１２により磁気ディスク１１に記録されたサーボデータが再生される。
【００４４】
磁気ヘッド１２により再生されたサーボ信号の先頭部分（プリアンブル）がＡＥ１７を介してＡＧＣ３１に入力されると、ＡＧＣ・ＨＯＬＤ信号がＬレベルに立ち下げられ（ステップＳ１）、ＡＧＣ３１により再生信号のゲイン調整が行われる（ステップＳ２）。次いで、所定のタイミングでＡＧＣ・ＨＯＬＤ信号がＨレベルに立ち上げられ（ステップＳ３）、ＡＧＣ３１によりサーボ信号のゲインが決定されて保持される（ステップＳ４）。
【００４５】
次いで、ＡＧＣ３１により保持されたゲイン（チャネル制御部３６のレジスタに保持されている）は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３により、該当する磁気ヘッド１２のシリンダ領域４１の基準値と比較される。例えば、Head２の磁気ヘッド１２により、Zone２のシリンダ領域４１のｃｙｌ２５００に対しデータを書き込むとすると、基準値は２１６となる（ステップＳ５）。
【００４６】
ゲインが基準値より大きい場合には（ステップＳ５、ＹＥＳ）、当該磁気ヘッド１２の浮上量は異常と判定され、リトライ制御プログラムが実行される。一方、ゲインが基準値以下の場合には（ステップＳ５、ＮＯ）、当該磁気ヘッド１２の浮上量が正常と判定され、ステップＳ１に戻る。そして、次のサーボ信号に対し同様の動作が繰り返される。
【００４７】
図１０は、データ書込動作のフローチャートである。
ＨＤＤ装置において、データ書込動作が開始され、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３のＲＯＭに記憶された磁気ヘッド浮上量異常検出プログラムが起動される。そして、磁気ヘッド１２により磁気ディスク１１に記録されたサーボデータが再生される。
【００４８】
磁気ヘッド１２の浮上量の異常が検出されると（ステップＳ１１）、リトライ制御プログラムが実行され、まず、当該書込動作が中止される（ステップＳ１２）。次いで、リトライ回数が１インクリメントされ（ステップＳ１３）、リトライ回数が最大値ＭＡＸを超えたか否かが判定される（ステップＳ１４）。
【００４９】
リトライ回数が最大値ＭＡＸ以下の場合には（ステップＳ１４、ＮＯ）、ＡＥ１７、Ｒ／Ｗチャネル２１等の信号処理パラメータの設定が変更されて、再び書込動作を行うリトライ動作が開始され（ステップＳ１５）、ステップＳ１１に戻る。
【００５０】
一方、リトライ回数が最大値ＭＡＸを超えた場合には（ステップＳ１３、ＹＥＳ）、書込データが記録されるべき磁気ディスク１１上のセクタ６１が欠陥セクタに認定され（ステップＳ１６）、書込領域変更プログラムが実行される。欠陥セクタに代わる代替セクタが決定されて、当該代替セクタに対しデータの書込が行われる（ステップＳ１７）。そして、ステップＳ１８に進み、データの書込が終了すると、書込動作が終了する。一方、ステップＳ１１で、磁気ヘッド１２の浮上量の異常が検出されない場合には、データの書込が終了すると（ステップＳ１８）、書込動作が終了する。
【００５１】
以上のように、実施の形態１によれば、書込動作が開始されたとき、ＡＧＣ３１により再生されたサーボ信号の先頭部分（プリアンブル）に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、後続する部分のサーボ信号を増幅する。そして、チャネル制御部３６のレジスタに保持されたＡＧＣ３１のゲインを基準値と比較して、磁気ヘッド１２の浮上量の異常を検出する。したがって、従来のＨＤＤ装置のように、サーボ信号の出力波形を測定するための測定回路を必要としないので、装置を安価に構成することができる。
【００５２】
また、磁気ヘッド１２の浮上量の異常が検出されたとき、リトライ制御プログラムを実行し、書込動作を中止することができる。したがって、従来のように、書込動作が終了したにもかかわらず、正しいデータが記録されないような磁気ディスクのデータの損傷を防止することができる。また、書込動作が中止されたとき、再度、書込動作を行うことができるので、磁気ディスクのデータの信頼性を向上させることができる。
【００５３】
さらに、リトライ動作が所定回数繰り返されたとき、書込領域変更プログラムを実行し、当初の領域の代わりに代替セクタにデータを書き込むことができるので、磁気ディスクのデータの信頼性をいっそう向上させることができる。
【００５４】
実施の形態２．
実施の形態２のＨＤＤ装置は、実施の形態１のＨＤＤ装置と同様の構成であるが、基準値の設定方法が異なる。実施の形態２のＨＤＤ装置は、図８に示された基準値テーブルを記憶する代わりに、ＡＧＣ３１により決定された前回のサーボ信号のゲインを利用する。
【００５５】
図１１は、実施の形態２のＨＤＤ装置の基準値の設定方法の説明図である。
図１１に示されるように、ｎ−１番目、ｎ番目、ｎ＋１番目およびｎ＋２番のに再生されたサーボ信号に基づいて、ＡＧＣ３１のゲイン
Ｇ（ｎ−１）＝１７６、
Ｇ（ｎ）    ＝１８７、
Ｇ（ｎ＋１）＝１８１、
Ｇ（ｎ＋２）＝１６９
がそれぞれ得られたものとする。
【００５６】
これらのゲインの基準値は、それぞれの前回のサーボ信号のゲインに適当な係数、例えば、１．１をかけて算出される。なお、係数１．１は、実験から経験的に見いだされた値である。例えば、ｎ番目のゲインの基準値は、ｎ−１番目のサーボ信号のゲインＧ（ｎ−１）＝１７６を１．１倍した１９４となり、ｎ＋１番目のゲインの基準値は、ｎ番目のサーボ信号のゲイン１８７を１．１倍した２０６となる。
【００５７】
基準値は、各磁気ヘッド１２のそれぞれに別々に管理し、同じ磁気ヘッド１２の前回のサーボ信号のゲインを利用するようにするとよい。これにより、各磁気ヘッド１２の再生特性のばらつきの影響を排除することができる。
【００５８】
また、基準値は、各磁気ヘッド１２のそれぞれの磁気ディスク１１のシリンダ領域４１毎（シリンダ領域Zone０、Zone１、Zone２、・・・）に管理し、同じシリンダ領域４１のサーボ信号のゲインを利用するようにすることもできる。
【００５９】
なお、基準値は、必ずしも各シリンダ領域４１のそれぞれに設ける必要はない、例えば、近くにある複数のシリンダ領域４１毎に１つの基準値を対応付けてもよい。これにより、基準値を記憶するメモリ容量を小さくすることができる。
【００６０】
以上のように、実施の形態２によれば、ＡＧＣ３１により決定された前回のサーボ信号のゲインを利用して基準値を更新する。したがって、製品（ＨＤＤ装置）毎に、いちいち図８に示される基準値テーブルを作成する手間をなくすことができる。
【００６１】
なお、実施の形態１および２では、ＡＧＣ３１により設定されたゲインを基準値と比較するようにしているが、ＡＥ１７から出力された再生信号の振幅（ピーク値）を測定する回路を設け、この回路により測定された振幅と基準値とを比較するようにＨＤＤ装置を構成することもできる。これにより、従来のＨＤＤ装置に設けられたサーボ信号の面積測定回路が不要となるため、比較的安価にＨＤＤ装置を構成することができる。
【００６２】
図１２は、サーボ信号の振幅を測定する測定回路の要部構成図である。
図１２に示されるように、この測定回路は、全波整流回路７１、サンプル・ホールド回路７２、コンデンサ７３およびリセットスイッチ７４を備える。全波整流回路７１の２つの入力端は、入力線８１ａおよび８１ｂを介してＡＥ１７の正極側および負極側の出力端にそれぞれ接続されている。サンプル・ホールド回路７２の出力端は、出力線８２を介して図示しないＡ／Ｄ変換器に接続されている。出力線８２には、一端が接地されたコンデンサ７３が接続されるとともに、リセットスイッチ７４が接続されている。
【００６３】
全波整流回路７１は、ＡＥ１７により出力される再生信号（交流信号）を直流に変換するものである。サンプル・ホールド回路７２は、直流信号に変換された再生信号をサンプリングし、再生信号の振幅を求めるものである。リセットスイッチ７４がＯＮ／ＯＦＦ制御されると、ある一定時間における再生信号の最大電圧が、サンプル・ホールド回路７２によりコンデンサ７３に充電され、これにより再生信号のピーク値が得られる。このピーク値は、図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換され、基準値と比較される。
【００６４】
なお、磁気ヘッドの浮上量が高くなると、サーボ信号の振幅は小さくなるため、再生信号のピーク値（振幅）に対する基準値は、磁気ヘッドの浮上量が正常なときのＡＥ１７の振幅の実測値より小さくなる。実測値に対する基準値の比率は、約０．９が望ましい。
【００６５】
【発明の効果】
この発明によれば、書込動作が開始されたとき、磁気ヘッドにより再生されたサーボ信号の先頭部分に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、決定されたゲインに従って前記先頭部分に後続する部分のサーボ信号を増幅する。そして、この増幅されたサーボ信号のゲインまたは振幅を基準値と比較して、磁気ヘッドの浮上量の異常を検出する。
【００６６】
サーボ信号のゲインを基準値と比較する場合には、Ｒ／Ｗチャネルの増幅器のゲインが記憶されるレジスタにアクセスし、基準値と比較することができる。したがって、新たな回路を必要としないので、装置を安価に構成することができる。サーボ信号の振幅を基準値と比較する場合には、サーボ信号の振幅を測定する回路を設ければよく、サーボ信号の面積値を測定する回路が不要となる。したがって、装置を比較的安価に構成することができる。
【００６７】
また、この発明によれば、磁気ヘッドの浮上量の異常が検出されたとき、書込動作を中止することができる。したがって、従来のように、書込動作が終了したにもかかわらず、正しいデータが記録されないような磁気ディスクのデータの損傷を防止することができる。また、書込動作が中止されたとき、再度、書込動作を行うことができるので、磁気ディスクのデータの信頼性を向上させることができる。さらに、書込動作が所定回数繰り返されたとき、当初の領域の代わりに代替領域にデータを書き込むことができるので、磁気ディスクのデータの信頼性をいっそう向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１のＨＤＤ装置の概略構成図である。
【図２】  図１に示されたＨＤＤ装置の駆動機構の断面図である。
【図３】  磁気ディスクの記録面の構成図である。
【図４】  Ｒ／Ｗチャネルの構成図である。
【図５】  サーボデータの再生信号の説明図である。
【図６】  磁気ヘッドの浮上量とサーボ信号の振幅との関係を示す図である。
【図７】  シリンダ領域毎のサーボ信号のゲインの実測値テーブルを示す図である。
【図８】  シリンダ領域毎のサーボ信号のゲインの基準値テーブルを示す図である。
【図９】  磁気ヘッド浮上量異常検出動作のフローチャートである。
【図１０】  データ書込動作のフローチャートである。
【図１１】  実施の形態２のＨＤＤ装置の基準値の設定方法の説明図である。
【図１２】  サーボ信号の振幅を測定する測定回路の要部構成図である。
【図１３】  サーボ信号の出力波形を示す図であり、図１１（ａ）は、磁気ヘッドの浮上量が正常なときの出力波形を示す図、図１１（ｂ）は、磁気ヘッドの浮上量が異常に高いときの出力波形を示す図である。
【符号の説明】
１０  筐体、１１  磁気ディスク、１２  磁気ヘッド、１３  ヘッドスライダ、１４  サスペンション・アーム、１５  スピンドルモータ、１６  ＶＣＭ、１７  ＡＥ、２０  制御回路、２１  ドライバ、２２  Ｒ／Ｗチャネル、２３  ＨＤＣ／ＭＰＵ、２４  ＤＲＡＭ、３１  ＡＧＣ、３２  整形フィルタ、３３  シリアル／パラレル変換部、３４  データ・コーデック、３５  グレー・コード・デコーダ、３６  チャネル制御部、４０  トラック、４１  シリンダ領域、５０サーボ領域、６０  データ領域、６１  セクタ。
【図１】
0003647708.tif 000002
【図２】
0003647708.tif 000003
【図３】
0003647708.tif 000004
【図４】
0003647708.tif 000005
【図５】
0003647708.tif 000006
【図６】
0003647708.tif 000007
【図７】
0003647708.tif 000008
【図８】
0003647708.tif 000009
【図９】
0003647708.tif 000010
【図１０】
0003647708.tif 000011
【図１１】
0003647708.tif 000012
【図１２】
0003647708.tif 000013
【図１３】
0003647708.tif 000014