(57)【要約】【課題】ヘッドの低浮上高さをそのままの状態で検出し、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法と装置が必要である。【解決手段】ダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）１００は低浮上高さ検出システム１２６を有する。低浮上高さ検出システム１２６において、ＤＡＳＤ１００の各ヘッド１１２に対して、二つの異なったディスク半径の読み出し振幅の比が確認される。初期の比の値が、ＤＡＳＤ１００の各ヘッド毎に記憶される。ＤＡＳＤ１００の動作中、読み出し振幅が監視され、二つの異なったディスク半径からの動作中の読み出し振幅の比が確認される。初期の比の値から動作中の読み出し振幅の比への変化値が計算され、低浮上ヘッドと判定される閾値と比較される。この閾値よりも大きな変化値に反応して警告が発せられる。【選択図】　図１
2004111022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）の各ヘッドに対して、二つの異なったディスク半径での初期読み出し振幅の比を確認し、記憶するステップと、
前記ＤＡＳＤの動作中に、読み出し振幅を監視し、二つの異なったディスク半径での動作中の読み出し振幅の比を連続的に確認するステップと、
前記初期の読み出し振幅の比の値と前記動作中の読み出し振幅の比の値との間の変化値を連続的に計算するステップと、
低浮上スライダーと判定するために、前記変化値と閾値とを連続的に比較するステップと、
前記比較した変化値が前記閾値よりも大きい場合に反応して低浮上高さ警告を発生するステップと、
を含むことを特徴とするダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項２】
前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して、二つの異なったディスク半径での初期読み出し振幅の比を確認し、記憶するステップは、前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドから得られる読み出し電圧の自然対数の比を確認するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項３】
前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して、二つの異なったディスク半径での初期読み出し振幅の比を確認し、記憶するステップは、前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドに結合したゲイン可変増幅器（ＶＧＡ）に加えられるディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号の比を確認するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項４】
前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して、二つの異なったディスク半径での初期読み出し振幅の比を確認し、記憶するステップは、前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対してディスクの内周トラック及びディスクの外周トラックでの初期読み出し振幅の比を確認し、記憶するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項５】
前記ＤＡＳＤの動作中に、読み出し振幅を監視し、二つの異なったディスク半径での動作中の読み出し振幅の比を連続的に確認するステップは、読み出し振幅を監視し、ディスクの内周トラック及びディスクの外周トラックでの動作中の読み出し振幅の比を連続的に確認するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項６】
前記ＤＡＳＤの動作中に、読み出し振幅を監視し、二つの異なったディスク半径での動作中の読み出し振幅の比を連続的に確認するステップは、二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドに結合したゲイン可変増幅器（ＶＧＡ）に加えられるディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号の比を確認するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項７】
前記ＤＡＳＤの動作中に、読み出し振幅を監視し、二つの異なったディスク半径での動作中の読み出し振幅の比を連続的に確認するステップは、二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドから得られる読み出し電圧の自然対数の比を確認するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法。
【請求項８】
ダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）の各ヘッドに対して二つの異なったディスク半径での初期読み出し振幅の比を記憶するメモリーと、
読み出し振幅データを処理するための読み出しチャネルを監視し、二つの異なったディスク半径での動作中の読み出し振幅の比を生成する比率発生器と、
前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して前記動作中の読み出し振幅の比と前記記憶された初期読み出し振幅の比の間の変化値と、低浮上スライダーと判定するための予め定義された閾値とを比較する比較器と、
前記比較した変化値が前記閾値よりも大きい場合に反応して低浮上高さ警告を発生する警告発生器と、
を有することを特徴とするダイレクト・アクセス・ストレージ装置の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する装置。
【請求項９】
前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対する二つの異なったディスク半径での前記初期読み出し振幅の比は、前記二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドから得られる読み出し電圧の自然対数の初期の比を含むことを特徴とする請求項８記載のダイレクト・アクセス・ストレージ装置にて低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する装置。
【請求項１０】
前記初期読み出し振幅の比は、前記二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドに結合したゲイン可変増幅器（ＶＧＡ）に加えられるディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号の初期の比を含むことを特徴とする請求項８記載のダイレクト・アクセス・ストレージ装置にて低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する装置。
【請求項１１】
前記動作中の読み出し振幅の比は、前記二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドから得られる読み出し電圧の自然対数の動作中の比を含むことを特徴とする請求項８記載のダイレクト・アクセス・ストレージ装置にて低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する装置。
【請求項１２】
前記動作中の読み出し振幅の比は、前記二つの異なったディスク半径での読み出しヘッドに結合したゲイン可変増幅器（ＶＧＡ）に加えられるディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号の動作中の比を含むことを特徴とする請求項８記載のダイレクト・アクセス・ストレージ装置にて低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する装置。
【請求項１３】
コンピュータで読み取り可能な媒体上に複数のコンピュータで実行可能な命令を有し、低浮上高さ検出システムを有するダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）で低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するコンピュータ・プログラム・プロダクトにおいて、
前記命令は、前記低浮上高さ検出システムによって実行されると、該低浮上高さ検出システムに対して、
前記ＤＡＳＤの各ヘッドに対して、二つの異なったディスク半径での初期読み出し振幅の比を確認し、記憶するステップと、
前記ＤＡＳＤの動作中に、読み出し振幅を監視し、二つの異なったディスク半径での動作中の読み出し振幅の比を連続的に確認するステップと、
前記初期の読み出し振幅の比の値と前記動作中の読み出し振幅の比の値との間の変化値を連続的に計算するステップと、
前記変化値と低浮上スライダーと判定するための閾値とを連続的に比較するステップと、
前記比較した変化値が前記閾値よりも大きい場合に反応して低浮上高さ警告を発生するステップと、
を実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラム・プロダクト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ処理分野に関し、より詳細にはダイレクト・アクセス・ストレージ装置に於いて、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータは、データを書き込むことができ、後の利用のためにそこからデータを読み出すことができるメディアを持った補助記憶ストレージ・ユニットを有している。ディスク表面に磁気的形態でデータを記憶するために、スタックされ、回転するリジッド磁気ディスクを組み込んだディスク・ドライブ・ユニットが用いられる。データは、ディスク表面に配列された同心円状の半径方向に間隔を置いて配置されたデータ情報トラックに記録される。エアー・ベアリング・スライダーに搭載されるトランスデューサ・ヘッドはドライブの軸方向に近づいたり遠ざかったりする軌道に沿って駆動され、ディスクにデータを書き込んだり、ディスクからデータを読み出したりする。
【０００３】
ディスク・ドライブ又はダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ：ｄｉｒｅｃｔ　ａｃｃｅｓｓ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｄｅｖｉｃｅ）において、データ記憶容量の絶え間ない増大は、線記録密度とトラック密度の増大によって達成される。読み出し信号の十分なＳＮ比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｎｏｉｓｅ　ｒａｔｉｏ）を得るために、ヘッドとディスク間のスペーシングの公称値は低減される。このヘッドとディスク間の低減したスペーシングは、ヘッドとディスク間の相互作用の発生を高め、その最後に来るヘッド・クラッシュの確率をかなり増大させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現在、ヘッドの浮上高さを測定するためにいろいろな方法や装置が用いられており、それらには高調波比率浮上高さ（ＨＲＦ：ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｒａｔｉｏ　ｆｌｙｈｅｉｇｈｔ）、空隙変化検出器（ＣＣＤ：ｃｌｅａｒａｎｃｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｄｅｔｅｃｔｏｒ）や一般化エラー測定（ＧＥＭ：ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　ｅｒｒｏｒ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）が含まれる。通常用いられる方法には、トラック位置決めのずれ（ＴＭＲ：ｔｒａｃｋ　ｍｉｓｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）に敏感なこと、及び専用の予め書き込まれたテスト・トラックが必要になること、などの欠点がある。
【０００５】
専用のテスト・トラックを用いる現在の方法は、ＴＭＲがある故に、接触摺動を正しく測定することができない。また、ＧＥＭ浮上高さ（ＦＨ）のような現在の方法は、予め書き込まれたテスト・トラックから得られるデータに対してかなりの処理が必要になる。
【０００６】
低浮上高さをそのままの状態で検出し、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法と装置が必要である。
【０００７】
本発明の主な目的は、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法と装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の重要な目的は、実質的に悪影響なしに低浮上高さ警告をそのままの状態で実行し、従来技術の方法での欠点の多くを克服する方法と装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
簡単に言えば、ダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）に於いて、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行する方法と装置が提供される。ＤＡＳＤの各ヘッドに対して、二つの異なったディスク半径の読み出し振幅の比が確認される。初期の比の値が、ＤＡＳＤの各ヘッド毎に記憶される。ＤＡＳＤの動作中、読み出し振幅が監視され、二つの異なったディスク半径からの動作中の読み出し振幅の比が確認される。初期の比の値から動作中の読み出し振幅の比への変化値が計算され、低浮上スライダーと判定される閾値と比較される。この閾値よりも大きな変化値に反応して警告が発せられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上述及びその他の目的や長所を有する本発明については、以下の図に示される本発明の好適な実施例の詳細な説明により最もよく理解されよう。
【００１１】
図１（ａ）を参照すると、好適な実施例の低浮上スライダーをそのままの状態で検出する方法を実行する、参照番号１００で表わされたダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）又はディスク・ドライブ・システムが示されている。図１（ａ）に示すように、ＤＡＳＤ１００は、一定速度で回転し両側の表面上が磁性膜で覆われた記録ディスク１１０を有している。参照番号１１２は読み出し／書き込みヘッドとエアー・ベアリング・スライダーの組立体を示したもので、エアー・ベアリング・スライダーは読み出し／書き込みヘッドを保持している。スライダー／ヘッド組立体１１２の読み出し／書き込みヘッドは、回転するディスク１１０の上部表面の任意のトラック上に、そのトラックに記憶されたデータを読み出したり回転するディスク表面にデータを書き込んだりするために、位置決めされる。
【００１２】
ＤＡＳＤ１００は読み出し機能と書き込み機能の二つの機能を果たすアーム電子回路（ＡＥ：ａｒｍ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ）モジュール１１４を有する。読み出し機能では、ＡＥモジュール１１４は、スライダー／ヘッド組立体１１２の読み出し／書き込みヘッドから連続した読み出し信号を増幅して、ハイパス・フィルターに通す。ＡＥモジュール１１４の出力は読み出しチャネル１１８のゲイン可変増幅器（ＶＧＡ：ｖａｒｉａｂｌｅ　ｇａｉｎ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１１６に印加される。読み出しチャネル１１８はディジタル・ゲイン・ループ１２０を有しており、ディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号をＶＧＡ１１６に与える。読み出しチャネル１１８では、読み出し出力がデコードされ、ディスク・ドライブ・コントローラ１２２のハンドシェーキング・コントロール下でホスト・システムで用いられるバイナリー・データ・ストリームに変換される。
【００１３】
書き込み機能では、ＡＥモジュール１１４は、回転するディスク１１０上にデータを書き込むために、読み出し／書き込みヘッド１１２の薄膜書き込みヘッド素子に、バイナリー電流変調信号を与える。ディスク・ドライブ・コントローラ１２２の制御下で、書き込みチャネル１２４は顧客のデータをエンコードし、周波数変調する。回転ディスク１１０に記憶される顧客のデータは、ホスト・システムから受け取る。
【００１４】
好適な実施例の特徴に従って、ＤＡＳＤ１００は低浮上高さ検出システム１２６を有する。ＤＡＣ信号は低浮上高さ検出システム１２６に加えられ、そこで監視される。低浮上高さ検出システム１２６は、ディスク・ドライブ・コントローラ１２２に低浮上高さ警告信号をそのままの状態で与える。低浮上高さ検出システム１２６の動作は図２のプロセス・フロー図にて示され、説明される。
【００１５】
図１（ｂ）を参照すると、好適な実施例に従って低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するために、ディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号を監視する目的で、スライダー／ヘッド組立体１１２の二つの位置が、ＤＡＳＤ１００のディスク１１０の内周（ＩＤ）と外周（ＯＤ）で用いられる。それぞれのディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ）信号は、図示されるようにスライダー／ヘッド組立体１１２がディスク１１０の内周（ＩＤ）及び外周（ＯＤ）にある場合に対応してＤＡＣ（ＩＤ，ｔ）及びＤＡＣ（ＯＤ，ｔ）と表わされる。
【００１６】
本発明の特徴により、少なくとも二つの異なったディスク半径、典型的には最大と最小のディスク半径での任意の摺動特性を比較することによって、低浮上ヘッドが検出される。本発明は、ディスク表面に接触している低浮上ヘッドを検出して、警告を発するという課題を解決する。多くのディスク・ドライブ・メーカーは、スライダーとディスク表面との間のエアークッションを維持するヘッドを採用しているが、そのクッションが保証されない日が足早に近づきつつある。ヘッド・クラッシュをもたらしてデータ損失を起こさせるスライダーとディスクの過度の磨耗を防ぐために、そのままの状態で低浮上高さ警告が与えられる。
【００１７】
本発明の特徴により、ディスク１１０上に専用のテスト・セクター又はトラックは必要とされない。このことにより、本発明をいろいろなディスク・ドライブ製品に対して容易に実装可能になる。本発明の第二の重要な利点は、スライダーとディスクの接触がトラック位置ずれ（ＴＭＲ）と無関係に検出されることである。
【００１８】
このことは、いかなるスライダーとディスクの接触も常にＴＭＲを生じ、その結果ＧＥＭ、ＣＣＤやＨＲＦのような現在通常に用いられる方法を使用した場合、浮上高さ測定に誤差を生ずるので、重要である。通常の方法での誤差の理由は、ＴＭＲがテスト・セクターの信号振幅を低下させることにある。低下した振幅は浮上高さ変化と誤って判断されてしまうが、実際は較正できない、即ち読み出し信号振幅に基づいて浮上高さ変化を較正するウォーレス（Ｗａｌｌａｃｅ）のスペーシング損失の関係式が当てはまらない。
【００１９】
本発明の特徴により、低浮上高さはディスク・トラックのサーボ領域で測定した読み出し信号振幅に基づいて検出される。サーボ情報は、データ・セクターと異なって、半径方向に連続しているので、読み出しヘッドがオフトラックしているときは読み出し信号振幅は一定のままである。これは意図した通りである。
【００２０】
ディスク上のトラック中心線に対するヘッド位置は予め書き込まれたサーボ情報の振幅から順に取り込まれるサーボ・バースト情報から導かれる。半径方向に途切れのないサーボ情報を持つことで、ヘッド位置が容易に決定できる。もしサーボ情報が半径方向に連続でなく、例えば、サーボ情報がデータ・セクターと同じトラック・ピッチで書き込まれているならば、トラック間に大きな不感帯が存在することになろう。この領域では、いかなるサーボ情報も入手できず、読み出し及び書き込み時のトラック・フォローイングは不可能になるであろう。
【００２１】
ここで図２を参照すると、好適な実施例に従った低浮上高さをそのままの状態で検出する典型的な動作シーケンスが示されている。低浮上スライダーのそのままの状態での検出は、ディスク・ドライブ内の各ヘッドの読み出し信号電圧振幅をどこかの時点、例えばドライブ製造時点で測定することから始まる本発明の動作を以って開始する。
【００２２】
振幅は二つの異なったディスク半径で測定され、得られた比率、例えば各ヘッドに対する初期の自然対数比（ＬＶＲ）が、ブロック２０２に示されるように、記憶される。ＤＡＳＤ１００の動作中に、読み出し信号振幅、例えばＤＡＣ信号が監視され、二つのディスク半径における自然対数比であるＬＶＲ値がブロック２０４に示されるように計算される。各ヘッドに対し、初期ＬＶＲと順次計算されたＬＶＲとの間の変化が、判定ブロック２０６に示されるように閾値と比較される。任意のヘッドに対して変化が閾値よりも大きくなったときに、ブロック２０８に示されるように低浮上高さ警告信号が発せられる。
【００２３】
ヘッド振幅はヘッド・スペーシングの指数関数即ちウォーレスのスペーシング損失の関係式に比例するので、ヘッド・スペーシングは読み出し電圧の自然対数に比例する。この事実はヘッド振幅変化をヘッド浮上高さに変換するのに用いられる。絶対的なヘッド浮上高さは、読み出し振幅に基づいては計算できないことに注意して欲しい。
【００２４】
この点で、浮上高さ測定は気圧を用いて航空機の高度を測定するのに類似している。航空機で測定した気圧に基づいて航空機の絶対高度を知ることは不可能である。地上からの絶対高度を求めるには地上の気圧を知る必要がある。同様に、ヘッド浮上高さの絶対値を求めるためには、ヘッドがディスクと接触しているときの読み出し振幅を測定しなければならない。本発明を動作させるには、絶対的なヘッド浮上高さを知ることは必要なく、すべての測定は正常なディスク・スピードと局部的な周囲圧力下でなされる。
【００２５】
本発明が測定のために複数のディスク半径を使用する理由は、次のようにして理解されよう。ヘッド浮上高さ変化の測定のために読み出し振幅を用いることに関する問題点は読み出し振幅の温度依存性である。大きな原因は、アーム電子回路（ＡＥ）１１４のゲインの温度に対する感度である。ＡＥ温度が上昇するにつれゲインが減少し、読み出し信号の振幅低下をもたらす。したがって、ＡＥ温度上昇は、読み出し振幅が小さくなることから、ヘッドはより高い浮上高さで浮上していることを示している。
【００２６】
実際には、温度が高くなると読み出し素子の突出によりヘッドの浮上高さ又はヘッド−ディスク間のスペーシングは低下する。温度を制御できるプレート上に１２個のヘッドが置かれたディスク・ドライブについて試験を行った。通常の一般化エラー測定（ＧＥＭ）浮上高さ（ＦＨ：ｆｌｙｈｅｉｇｈｔ）と読み出し振幅が、ドライブの温度を監視しながら測定された。
【００２７】
浮上高さ変化を測定するために読み出し信号を用いることは、ドライブ温度がその生涯にわたって３０℃以上、例えば２５℃から５５℃まで、変動するような現実の世界では、うまくいかないであろうことは明らかである。温度２５℃の増加は、読み出し振幅に基づいた場合は、ＦＨが約１３ｎｍ増大するように見えるが、実際はヘッドのＦＨは約３ｎｍ減少することになる。しかしながら、本発明に従って、複数の半径位置にあるトラックの振幅に対応する信号を用いることにより、この大きな温度依存性を排除できる。
【００２８】
サーボ領域、例えばサーボ自動ゲイン・コントロール（ＡＧＣ：ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｇａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ）領域の読み出し振幅は、温度依存性が非常に大きいにもかかわらず、サーボ読み出し振幅がＴＭＲに依存しないので、本発明に従って利用される。さらに、本発明を用いた場合、温度依存性は排除されるので、ヘッドのＦＨの変化をそのままの状態で検出する強力な方法となるものであり、以下により更に理解されよう。
【００２９】
読み出しヘッドから得られる読み出し電圧は次式で表される。
Ｖ（λ，ＨＥＡＤ，ＤＩＳＫ，ＡＥ，Ｒ，Ｔ）＝ＡＥ（Ｔ）＊ＨＥＡＤ＊ＤＩＳＫ（Ｒ）＊ｅｘｐ（−２πｄ／λ）　　（１）
ここで、ＡＥは温度（Ｔ）に依存するＡＥ１１４のゲインであり、ＨＥＡＤ及びＤＩＳＫは読み出し振幅に寄与するヘッド及びディスク・パラメータであり、ｄはヘッド−ディスク間のスペーシングであり、λは読み出される記録パターンの波長である。ＨＥＡＤパラメータは磁気抵抗効果型（ＭＲ：ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）読み出し素子の幅やバイアス電流の大きさを含む。ＤＩＳＫパラメータは磁性膜の厚さやレマネンスを含む。ディスクの特性はその表面に沿って一様でなく、従ってＤＩＳＫは半径（Ｒ）に依存する。わずかではあるが、ＨＥＡＤもＤＩＳＫも温度依存性があるが、このことは本発明では重要でない。
【００３０】
ここで、二つの異なった半径Ｒ１及びＲ２に於ける任意のヘッドとディスクを考えよう。通常の場合、即ちサーボ周波数が一定とすると、Ｒ１及びＲ２に対応する波長はそれぞれλ１及び（Ｒ２／Ｒ１）λ１となる。Ｖ１及びＶ２をそれぞれパラメータＨＥＡＤを持ったヘッドに対して、温度ＴにおけるＲ１及びＲ２の読み出し電圧を表わすものとすると、Ｖ１のＶ２に対する比は次のように表わすことができる。
Ｖ１／Ｖ２＝｛ＤＩＳＫ（Ｒ１）／ＤＩＳＫ（Ｒ２）｝＊ｅｘｐ｛（２π／λ１）＊（ｄ２Ｒ１／Ｒ２−ｄ１）｝　　（２）
浮上高さｄ１とｄ２の間の重み付けられた差は、（２）式の自然対数を取る事によって、次式のように導かれる。
（Ｒ１／　Ｒ２）ｄ２−ｄ１＝（ｌｎ（Ｖ１／Ｖ２）−ｌｎ｛ＤＩＳＫ（Ｒ１）／ＤＩＳＫ（Ｒ２）｝）／（２π／λ１）　（３）
Ｒ１とＲ２は既知なので、（３）式は未知の比率ＤＩＳＫ（Ｒ１）／ＤＩＳＫ（Ｒ２）に従った半径Ｒ１及びＲ２に於けるヘッドの浮上高さの差を与える。
【００３１】
しかしながら、ＤＩＳＫ（Ｒ１）／ＤＩＳＫ（Ｒ２）について分かっていることは、この比率が時間で変化しないことである。どうみてもＤＩＳＫ（Ｒ１）／ＤＩＳＫ（Ｒ２）は一定である。もし（Ｒ１／Ｒ２）ｄ２−ｄ１をΔｄ、ｌｎ｛ＤＩＳＫ（Ｒ１）／ＤＩＳＫ（Ｒ２）｝を定数Ｄ、ｌｎ（Ｖ１／Ｖ２）をＬＶＲと定義すると、（３）式は二つの異なった時間ｔ１、ｔ２に於けるΔｄの変化として次のように書くことができる。
Δｄ（ｔ＝　ｔ１）−Δｄ（ｔ＝　ｔ２）＝（λ１／２π）（ＬＶＲ（ｔ＝　ｔ１）−ＬＶＲ（ｔ＝　ｔ２））　　　　（４）
（４）式により、二つの異なった時間における二つの異なった半径でのヘッドの浮上高さの差を、単にＬＶＲの関数、即ち二つの半径からの読み出し電圧の比の自然対数として得ることができる。本発明の特徴によって、二つのディスク半径の間のスライダー浮上高さの差がいつ大きく変化したか決定する手段として、任意のヘッドに対してＬＶＲを記憶し、その値を時間を経過させて比較することによって、低浮上高さが検出される。
【００３２】
ＤＡＣ信号は次式で表される。
ＤＡＣ＝２５５−（２０＊ｌｏｇ（Ｖｉｎ／３０））
浮上高さ及びＤＡＣ信号の変化は次式で表される。
ΔＦＨ＝（λ１／２π）（ｌｎ（Ｖｉｎ（ｔ））−ｌｎ（Ｖｉｎ（ｔ０）））
ΔＤＡＣ（Ｒ）＝Ｃｏｎｓｔａｎｔ＊（ＦＨ（Ｒ，　ｔ）−ＦＨ（Ｒ，　ｔ０））
ＩＤとＯＤにおけるＤＡＣの信号の比はＦＨの変化の比に比例し、例えば次式で表わされる。
ΔＤＡＣ（ＩＤ）／ΔＤＡＣ（ＯＤ）＝　ΔＩＤＦＨ／ΔＯＤＦＨ
図３（ａ）と（ｂ）を参照すると、浮上高さの大きな差の原因が更に理解されよう。摺動接触時のスライダーとディスク間の相互作用は複雑である。しかしながらすべてのスライダーに発生し、本発明を有効にせしめる現象が存在する。そのことは図３（ｂ）を考察すると容易に理解できる。この図は回転するディスクと接触するスライダー及び、これに付随して起こるスライダー−ディスク・インターフェースに於ける摩擦力によって生ずるピッチ・モーメントを示している。
【００３３】
ピッチ・モーメント又はトルクは、読み出し素子がディスク１１０から増加した分離距離ｄを有するように、スライダーを回転させる。増加した分離距離は読み出し電圧を減少させることになる。スライダー回転量、したがってスペーシング増加量は、ディスク１１０に対向するスライダー表面の正のクラウン形状又は凸面形状の量、ディスク潤滑剤の量の関数である摩擦力、ディスクの表面粗さ、ディスクの速度並びに、最後にスキュー又は任意のディスク半径に於ける接線方向に対するスライダーの長軸の角度、に依存する。
【００３４】
ディスクの表面粗さや潤滑剤はかなり均一であるし、クラウンは十分に制御されているので、後者の要因であるディスクの速度やスキューが一般的に最も大きな影響力を有する。結果として、例えば内周と外周のディスク・トラックの間では接触摺動に相当の差が存在する。このことが実験的に確認されている。
【００３５】
図３（ａ）と（ｂ）に示したように、スライダー上の読み出しヘッドとディスク表面の間にはスペーシングｄが存在する。正常な浮上時のスペーシングｄが図３（ａ）に示され、接触摺動時が図３（ｂ）に示される。図３（ｂ）の接触摺動の場合は、スライダー−ディスク・インターフェースに於ける接触による摩擦力は、ディスクと読み出し・書き込みヘッド間のスペーシングｄを一般に増大させるようにスライダーを回転させるモーメントを生ずる。
【００３６】
本発明が有効であることを証明するために、特別の低浮上ヘッドを持ったディスク・ドライブを真空チェンバー中でテストした。真空チェンバーは、内周及び外周のディスク径（ＩＤ及びＯＤ）の両方でヘッド振幅を測定しながら、ヘッド浮上高さを徐々に低減するために用いられる。このことは顧客が使用するときに浮上高さが時間の経過につれ徐々に低下していくことをシミュレートするために行われた。
【００３７】
データ収集を簡単にするために、サーボＶＧＡゲイン測定を、一つのトラックに沿って１２４のセクター位置全てにおいて、読み出しチャネルを用いて行った。次いで、個々のセクターの測定は、トラック平均ＶＧＡゲイン値を得るために平均化された。次に、平均ＶＧＡゲインは未処理のヘッド振幅に変換された。次いで、浮上高さの差が上述の（４）式を用いて計算された。
【００３８】
図４は、ＩＤかＯＤのいずれかに於いて、スライダーがディスクと接触しているときのヘッド浮上高さのＩＤ／ＯＤ差を示す実験結果のヒストグラムである。ＩＤ及びＯＤに於けるスライダー・スキューとディスク速度の差により、ＩＤ及びＯＤに於けるスライダー接触摺動ダイナミクスの差が常に存在するであろう。そしてこのことが二つの半径に於ける浮上高さの差を誇張させることになる。ヘッドが正確に浮上しているときは、ＩＤ／ＯＤの浮上高さの差は非常に小さい（通常１ナノメーター（ｎｍ）以下である）。
【００３９】
これに対して、図４は接触時に非常に大きな浮上高さの差を示している。図４のＸ軸は近似的にＦＨの差をナノメーターで表したものに対応する。図４はまた、浮上高さの差の範囲がかなり大きく、例えば４と２４の間にあることが示されている。しかし、このことは、スライダーが正しく浮上している場合には予期される差が１より小さいということと比較されなければならない。図４のデータは公称約１０ｎｍで浮上するスライダーで組み立てられた複数のディスク・ドライブから得たものである。スライダー接触時に必要な真空レベルは０．３から０．６気圧の間であった。
【００４０】
図５は、上述の計算式に基づいて接触摺動を生ずるのに必要な真空チェンバーの室内圧力を示す。摺動に必要な真空レベルはスライダーに依存する。このことは減圧、即ちＩＤ又はＯＤのいずれか又は両方で摺動を起こすのに必要な真空レベルは、正常な条件でのスライダーの浮上高さに依存するので、スライダーとディスク間の空隙をランク付けることを可能にする。図５に、ＯＤ又はＩＤのいずれか又は両方で接触摺動を起こす圧力を、テストしたディスク・ドライブごとに示す。図５から、ヘッド４、５、６は、ＯＤ又はＩＤで接触摺動を起こすのに最も低い圧力を必要とするということから、最大の公称浮上高さを有している。
【００４１】
図６を参照すると、本発明の一つの製品即ちコンピュータ・プログラム・プロダクト６００が示される。コンピュータ・プログラム・プロダクト６００は、フロッピー（登録商標）・ディスク、光学的に読み取られるコンパクト・ディスクやＣＤ−ＲＯＭの形態の大容量読み出し専用メモリー、テープ、ディジタル又はアナログ通信リンクのような伝送型のメディア、あるいは同様なコンピュータ・プログラム・プロダクト、のような記録媒体６０２を含む。記録媒体６０２は、図１（ａ）のＤＡＳＤ１００の好適な実施例にある低浮上高さ警告方法をそのままの状態で実行するため、媒体６０２上にプログラム手段６０４、６０６、６０８、６１０を記憶する。
【００４２】
記録されたプログラム手段６０４、６０６、６０８、６１０によって定義されるプログラム命令のシーケンスあるいはひとつ又は複数の相互に関係付けられたモジュールの論理アセンブリーは、ＤＡＳＤ１００に対して好適な実施例の低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するように命令する。
【００４３】
本発明は、図示された本発明の実施例の詳細を参照して記述されてきたが、これらの詳細は本発明の範囲を限定することを意図するものでなく、特許請求範囲にのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、好適な実施例に従って、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するためのダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）を示したブロック図である。
（ｂ）は、好適な実施例に従って、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するディジタル増幅器コントロール（ＤＡＣ：ｄｉｇｉｔａｌ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を監視するための図１（ａ）のＤＡＳＤのディスクの内周（ＩＤ：ｉｎｎｅｒ　ｄｉａｍｅｔｅｒ）及び外周（ＯＤ：ｏｕｔｅｒ　ｄｉａｍｅｔｅｒ）の二つのスライダー位置を示す図である。
【図２】好適な実施例に従って、図１（ａ）のＤＡＳＤにおいて低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するための典型的な動作のシーケンスを示すフローチャートである。
【図３】好適な実施例に従って、低浮上高さ警告をそのままの状態で実行するダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）におけるスライダー上の読み出し・書き込みヘッドとディスク表面との間のスペーシングをそれぞれ正常浮上時と接触摺動時について示した図である。
【図４】スライダーがＩＤかＯＤのどちらかでディスクに接触しているときに、ヘッドの浮上高さのＩＤ／ＯＤの差を示したヒストグラムチャートである。
【図５】図１（ａ）のＤＡＳＤにおいて、複数のヘッド数を接触摺動させるのに必要な真空チェンバーの室内圧力を示した図である。
【図６】好適な実施例に従ったコンピュータ・プログラム・プロダクトを示すブロック図である。
【符号の説明】
１００…ダイレクト・アクセス・ストレージ装置（ＤＡＳＤ）
１１０…記録ディスク
１１２…スライダー／ヘッド組立体
１１４…アーム電子回路（ＡＥ）モジュール
１１６…ゲイン可変増幅器（ＶＧＡ）
１１８…読み出しチャネル
１２０…ディジタル・ゲイン・ループ
１２２…ディスク・ドライブ・コントローラ
１２４…書き込みチャネル
１２６…低浮上高さ検出システム
６００…コンピュータ・プログラム・プロダクト
６０２…記録媒体
６０４，６０６，６０８，６１０…プログラム手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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