(57)【要約】    【課題】  ヘッド／スライダが安定して高い浮上位置で飛行するフライ・ハイ状態を検出し正常の浮上位置に戻す。    【解決手段】  ヘッド／スライダがフライ・ハイ状態で飛行することを検出する。検出はヘッドの再生出力をヘッド出力検出部２０３から検出したり、ＶＧＡのゲインを利得検出部２０９から検出したりして行う。制御部４８は、正常な浮上状態で測定した値を基準値にし、検出した値と比較する。制御部は比較した値に差があるとフライ・ハイ状態が発生したと認定し、ヘッド／スライダをディスクの最内周トラック近辺に移動させたり、アンロードさせたりする。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、
ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み少なくとも第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、
前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、
前記第１の安定浮上位置で前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値と、前記第２の安定浮上位置で前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値とを比較した結果に基づいて対応動作を実行する制御部と
を有する回転円板形記憶装置。
【請求項２】
前記第１の特性値及び前記第２の特性値が前記ヘッドの再生出力値である請求項１記載の回転円板形記憶装置。
【請求項３】
前記第１の特性値及び前記第２の特性値が前記ヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部の利得値である請求項１記載の回転円板形記憶装置。
【請求項４】
前記対応動作とは前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記複数のトラックのうちの最内周トラックの近辺に位置付ける動作である請求項１記載の回転円板形記憶装置。
【請求項５】
前記最内周トラックの近辺の位置が前記最内周トラックから前記最外周トラックに向かって配置された全トラックの３５％のトラックの範囲内に設定される請求項４記載の回転円板形記憶装置。
【請求項６】
前記対応動作が書込動作に対して少なくとも１回書込ベリファイをする動作である請求項１記載の回転円板形記憶装置。
【請求項７】
さらに前記ヘッド／スライダに退避領域を提供するランプを備え、前記対応動作とは前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記ランプにアンロードさせる動作である請求項１記載の回転円板形記憶装置。
【請求項８】
前記第１の特性値が、前記回転円板形記憶装置の不揮発性の記録媒体に記憶されている請求項１記載の回転円板形記憶装置。
【請求項９】
最内周トラックと中央トラックと最外周トラックとを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、
ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、
前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、
前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値を検出する検出部と、
前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御しながら前記ヘッド／スライダを前記最外周トラックの近辺から前記最内周トラックの近辺まで移動させる往路で前記検出部が検出した前記特性値を第１の特性値として受け取り、さらに、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御しながら前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺から前記最外周トラックの近辺まで移動させる復路で前記検出部が検出した前記特性値を第２の特性値として受け取り、前記第１の特性値と前記第２の特性値とを比較した結果に基づいて対応動作を実行する制御部と
を備える回転円板形記憶装置。
【請求項１０】
前記特性値が前記ヘッドの再生出力値である請求項９記載の回転円板形記憶装置。
【請求項１１】
前記特性値が前記ヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部の利得値である請求項９記載の回転円板形記憶装置。
【請求項１２】
前記第１の特性値及び前記第２の特性値を前記中央トラックと前記最外周トラックとの間に配置された１又は複数のトラックから検出する請求項９記載の回転円板形記憶装置。
【請求項１３】
前記制御部は、少なくとも前記サーボ・データの再生信号を受け取れないか又は受け取った再生信号を読み取れない間は前記ヘッド／スライダをバックＥＭＦ制御で移動させる請求項９記載の回転円板形記憶装置。
【請求項１４】
前記対応動作が、書込動作に対して少なくとも１回書込ベリファイをする動作である請求項９記載の回転円板形記憶装置。
【請求項１５】
サーボ・データが記録された複数のトラックが設けられた回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み少なくとも第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、該ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリとを備える回転円板形記憶装置において、前記ヘッド／スライダを前記第２の安定浮上位置から前記第１の安定浮上位置に移行させる方法であって、
前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値に基づいて前記ヘッド／スライダが前記第２の安定浮上位置で浮上する状態を検出するステップと、
前記第２の安定浮上位置で浮上する状態を検出したことに基づいて、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記複数のトラックのうちの最内周トラックの近辺に位置付けるステップと
を有する方法。
【請求項１６】
最内周トラックと最外周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、該ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリとを備える回転円板形記憶装置において、安定浮上位置の変化を検出する方法であって、
前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記最外周トラックの近辺から前記最内周トラックの近辺まで往路を移動させるステップと、
前記往路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値を検出するステップと、
前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺から前記最外周トラックの近辺まで復路を移動させるステップと、
前記復路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値を検出するステップと、
前記第１の特性値と前記第２の特性値とを比較するステップと
を有する安定浮上位置の変化を検出する方法。
【請求項１７】
最内周トラックと最外周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、該ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、前記ヘッド／スライダに退避領域を提供するランプとを備える回転円板形記憶装置において、書込エラーを防止する方法であって、
前記ランプから前記ヘッド／スライダを前記回転円板形記録媒体上にロードするステップと、
前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリをバックＥＭＦ制御して前記ヘッド／スライダを前記最外周トラックの近辺から前記最内周トラックの近辺まで往路を移動させるステップと、
前記往路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値を検出するステップと、
前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリをバックＥＭＦ制御して前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺から前記最外周トラックの近辺まで復路を移動させるステップと、
前記復路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値を検出するステップと、
前記第１の特性値と前記第２の特性値とを比較するステップと、
前記比較するステップの結果に基づいて書込動作に対して少なくとも１回書込ベリファイを実行するステップと
を含む方法。
【請求項１８】
最内周トラックと最外周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、
ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、
前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、
１又は複数のトラックにおいて前記複数の安定浮上位置のうちいずれか一つで前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値と、前記１又は複数のトラックとは異なる１又は複数のトラックにおいて前記いずれか一つの安定浮上位置とは異なる安定浮上位置で前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値とを比較した結果に基づいて対応動作を実行する制御部と
を有する回転円板形記憶装置。
【請求項１９】
最内周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、
ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、
前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、
前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号を検出するサーボ・チャネルと、
前記サーボ・チャネルから前記再生信号を受け取れないとき又は受け取った再生信号が読み取れないときに前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺まで移動させる制御部と
を有する回転円板形記憶装置。
【請求項２０】
最内周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、
ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、
前記ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、
前記ヘッド／スライダに退避領域を提供するランプと、
前記ヘッド／スライダを前記ランプから前記回転円板形記録媒体にロードした後の最初の書込動作に対して書込ベリファイを実行し、書込エラーが検出されたことに基づいて前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺に位置付ける制御部と
を有する回転円板形記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気ディスク装置、光磁気ディスク装置等の回転円板形記憶装置に関し、さらに詳細には、スライダがディスク上の正常な位置より高い位置に安定した状態で浮上する場合に正常な浮上位置に復帰させる機能を備えた回転円板形記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置において、ヘッド／スライダは回転する磁気ディスクの表面上を極僅かの高さで浮上しながら移動し、所定のトラックに位置付けられてデータの読み取り又は書き込みを行っている。磁気ディスクの表面から浮上しているヘッド／スライダは、ヘッド・サスペンション・アセンブリ（以下、ＨＳＡという。）を構成するロード・ビームからフレキシャというバネ構造体で支持され、フレキシャ・タングに形成されたディンプルを中心にピボット運動をしながら所定の浮上高さを維持する。
【０００３】
ピボット運動は、ピッチ・アンド・ロール運動あるいは、ジンバル運動として一般に知られている。スライダの空気軸受面（以下、ＡＢＳという。）が受ける浮力の変動やＨＳＡの挙動の不規則性等により、ヘッド／スライダをトラックへ位置合わせした後も絶えずトラッキングの位置には変動が生じるが、ピボット運動によりスライダは僅かにピッチング運動したりローリング運動したりしてこの変動を補償する。
【０００４】
ここで、ローリング運動とは、ＡＢＳがディスク表面に一定の角度となるように位置付けられたスライダが、スライダの長手方向に想定したＸ軸の周りでピボット動作をすることであり、ピッチング運動とは、スライダの短手方向に想定したＹ軸の周りでピボット動作をすることである。さらに、ロード・ビームがヘッド／スライダを磁気ディスクの表面に押し付ける押付荷重もスライダの浮上高さに影響する。ピボット運動の特性は、主として、ピッチ剛性、ロール剛性、及び押付荷重に支配され、ＨＳＡの構成部品にはこれらのパラメータを所定の範囲に維持するようにそれぞれ公差が定められている。
【０００５】
ランプを用いたロード／アンロード方式の磁気ディスク装置では、ヘッドが読み取り又は書き込みを開始する際、ランプに退避していたヘッド／スライダを磁気ディスクの表面上に浮上するように移動させるロードという作業を行う。ランプは磁気ディスクの外周付近の外側に設けられており、ロードの際、ヘッド／スライダは最初に磁気ディスクの最外周トラック近辺に位置付けられる。
【０００６】
さらにロードの際、ヘッド／スライダはホーム・ポジションからランプの斜面の先端部分に移動して、まだ完全に磁気ディスク表面上に浮上していない時点から磁気ディスク表面の空気流の影響を受け始めて揺動することもあり、ランプの先端部分から離れて完全に磁気ディスクの表面上に浮上する瞬間のヘッド／スライダの姿勢又は挙動が不安定になり、浮上高さが異常になることがある。先に述べたＨＳＡの構成部品の公差を厳しく設定しておけば不安定になることは少ないが、必要以上に公差を強化すると製造の歩留まりを低下させてしまうといった問題がある。
【０００７】
特許文献１には、トラック・フォローイング中の瞬間的な浮上量の異常を検出する技術が開示されている。書込動作が開始されたとき、自動利得制御器（以下、ＡＧＣという。）により再生されたサーボ・データの先頭部分（以下、プリアンブルという。）に基づいて当該サーボ信号のゲインを決定し、後続するサーボ・データの再生信号を増幅する。そして、チャネル制御部のレジスタに保持されたＡＧＣのゲイン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。
【０００８】
特許文献２には、ヘッド／スライダをランプから磁気ディスクにロードした直後に、サーボ・データが安定して読み取れシーク制御を行っても問題がない状態を確認できるまで、バックＥＭＦ（Back Electromotive Force）制御を行う技術が開示されている。開示されているバックＥＭＦ制御では、ランプからのロード直後はサーボ・チャネルをオープンにしてサーボ・データの読み取りは行うがこれをＨＳＡのシーク制御には利用せず、バックＥＭＦモニタの出力を利用してＨＳＡの動作を制御する。サーボ・データが適正に読み取れたことが確認できた時点で、ヘッドを磁気ディスクの周辺領域にある有効記録領域以外の領域に位置付けて、４０ミリ秒といった時間トラック・フォローイングを行い、ヘッドに付着したコンタミネーションをディスクの回転による風圧で吹き飛ばす技術が開示されている。さらに特許文献２には、ヘッドがランプからロードされてから一定の期間はヘッドの飛行が安定しないという知見に基づき、ヘッドがロードされた直後の一定期間に行われる書込動作に対してベリファイを実行する技術が開示されている。
【０００９】
特許文献３には、磁気ヘッドの出力信号の振幅値から磁気ヘッドの状態を常時監視する技術が開示されている。サーボ領域における磁気ヘッドの出力信号の振幅値を求め、正常な磁気ヘッドの出力信号の基準振幅値と比較し、求めた振幅値が基準振幅値よりも小さいとき異常と判断する。異常の場合は、サーボ・パターンの次のデータ・トラックへのデータの書き込みを中止する。
【特許文献１】特開２００１−２２９６３７号公報
【特許文献２】特開２００２−１００１３９号公報
【特許文献３】特開２０００−１３２９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ヘッド／スライダのピボット運動は繊細であり、その挙動を正確に把握することは困難である。ヘッド／スライダが通常より高い位置で安定して浮上すると、シーク・エラー、データの読取エラー又は書込エラーといった現象として認識されるが、これらのエラー現象が確認されても、様々な要因が考えられる中から直ちにヘッド／スライダの浮上高さの異常が原因であると特定することは容易ではない。特に浮上高さが、正常な高さと、完全にデータを読み取れなくなる高さの間にある場合は問題がある。この場合、サーボ・データは補正しながらでも読み取れるが、データの書込には失敗してしまうことがあり、このようなエラーを完全に防止するには、すべての書込動作をベリファイする必要があるので、必要以上に装置のパフォーマンスを低下させてしまうことになる。
【００１１】
本発明の発明者達は、ヘッド／スライダをランプからロードして最外周トラックから最内周トラックまで移動させていくと、最初の方のトラックでは可変利得増幅器（以後、ＶＧＡという。）のゲインが大きく、途中のトラックから突然ＶＧＡのゲインが低下し、続いて、最内周トラックから最外周トラックに戻る際にはゲインが低下した状態が維持されると言う現象を発見し、ヘッド／スライダの浮上位置に関するバイステーブル（bi-stable）という状態を確認した。
【００１２】
バイステーブル状態とは、ヘッド／スライダが磁気ディスクの表面上を安定した高さで飛行するときの浮上位置に、予定された正常な高さの浮上位置と、それよりも４倍〜８倍程度高い浮上位置（以後これを、フライ・ハイという。）の二つのモードが存在する状態いう。このような二つの安定した浮上位置のうちで、ヘッド／スライダがフライ・ハイの位置にあるときは、ヘッドと磁気ディスクの記録面との間隔が広くなり、サーボ・データの再生や、ユーザ・データの読み取り又は書き込みが不安定になり、サーボ・データが再生できなかったり、サーボ・データは再生できるがユーザ・データの読み取り又は書き込みがエラーになったりといった状態が発生する。ここで、安定した浮上位置とは、ヘッド／スライダが完全に一定した浮上高さで飛行する位置という意味ではなく、ピッチ・アンド・ロール運動や、浮上しているトラックの周速度の相違によりある範囲で小さく変化しながら浮上している位置をいう。
【００１３】
ヘッド／スライダの浮上高さは磁気ディスク表面の空気流、ＡＢＳの形状、ＨＳＡの構造、及びＡＢＳと空気流の相互関係等で定まり、これを直接監視して制御することはできない。その後の調査で、フライ・ハイ状態は、第１にヘッド／スライダがランプから磁気ディスクにロードする際に発生し易いことがわかった。また、フライ・ハイ状態は、ヘッド／スライダの浮上特性に影響するピッチ剛性、ロール剛性、及び押付荷重に関する設定公差、ロード時のヘッド／スライダの姿勢、及びこれら各種条件の相互作用等からなる一定の条件が成立したときに発生するものと考えられる。第２に、フライ・ハイ状態は、シーク制御時の急激な加速や停止によっても発生することがあることがわかった。
【００１４】
そこで本発明の目的は、回転円板形記憶装置において、ヘッド／スライダに発生したフライ・ハイ状態を検出し、正常な浮上高さに戻すことができる回転円板形記憶装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、フライ・ハイ状態を検出し、書込エラーを防止することができる回転円板形記憶装置を提供することにある。さらに本発明の目的は、ヘッド／スライダをフライ・ハイ状態から正常な浮上高さに戻す方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、ヘッド／スライダにフライ・ハイ状態が発生した場合の書込エラーを防止する方法を提供することにある。さらに本発明の目的は、安定浮上位置の変化を検出する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様は、サーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み少なくとも第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、前記第１の安定浮上位置で前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値と、前記第２の安定浮上位置で前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値とを比較した結果に基づいて対応動作を実行する制御部とを有する回転円板形記憶装置を提供する。
【００１６】
第１の安定浮上位置は、回転円板形記憶装置が正常に動作するために予定されている浮上位置であり、第２の安定浮上位置は、第１の安定浮上位置より高い浮上位置をいう。また、安定浮上位置とは、スライダがある一定の高さで飛行する位置という意味ではなく、記録媒体表面の突起物の影響、回転する記録媒体表面のわずかな上下運動、記録媒体の半径方向におけるスライダの位置、回転円板形記録媒体表面の気流の影響等で小さな範囲で変化しながら浮上している所定の範囲として特定される位置であることを意味する。
【００１７】
第１の特性値及び第２の特性値は、サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値であればよく、例えば、ヘッドの再生出力値又はヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部の利得値とすることができる。ヘッドの再生出力値は、振幅値、波形の面積値、複数の振幅の平均値等ヘッド再生信号の大きさと相関関係があるものであればよい。可変利得増幅部の利得値は間接的にヘッドの再生出力を代表する値であり、装置の名称に係わらず他の装置のパラメータを採用してもよい。
【００１８】
第１の特性値は、ヘッド／スライダが第１の安定浮上位置にあるときに再生された値であり第２の特性値との比較の基準値となり静的な値又は動的な値として設けることができる。静的な第１の特性値は、装置の出荷前に記憶装置を製造する工程において測定し、回転円板形記録媒体や不揮発性のメモリに基準値として記憶しておき、装置を実際に使用する際に第２の特性値と比較可能なようにＲＡＭ等の主記憶装置に読み出してもよい。第１の特性値は、製造工程で取得した値を採用し続けるだけでなく、記憶装置が実際に使用された後に第１の安定浮上位置で浮上するヘッド／スライダで再生されたサーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値に適宜更新していってもよい。その結果、サーボ・データの再生回路に生じた経年的な劣化を補償することができる。第１の特性値は、一つ又は複数設けることができる。第１の特性値を一つ設ける場合は、任意のトラックを選択してその再生値を採用してもよいが、記録媒体の全域から複数のトラックを選択し、それぞれのトラックから再生した値の代表値を計算して採用することが望ましい。
【００１９】
第１の特性値を複数設ける場合は、記録媒体の半径方向について複数のゾーンを定義し、各ゾーンの中からそれぞれ複数のトラックを選択して、ゾーン毎に代表値を計算することができる。代表値の計算は、複数のトラックから再生した値の平均値、中央値、平均値に標準偏差を加えた値等のサーボ・データの再生信号の大きさを代表するように計算された値でよい。第１の特性値を計算された代表値にすることにより、個々のトラックから検出した特性値のバラツキを軽減し、より適切な基準値にすることができる。
【００２０】
動的な第１の特性値は、ヘッド／スライダの現在のトラック位置から目標のトラック位置にシーク制御を開始するときの、現在のトラック位置近辺の一つのトラックから再生した特性値としてもよく、又現在のトラック位置近辺の複数のトラックから再生した特性値から計算した代表値であってもよい。
【００２１】
第２の特性値はヘッド／スライダが第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置にあるときに再生される値であり、適宜主記憶装置に記憶される。第２の特性値を第１の特性値と比較した結果、ヘッド／スライダが第２の安定浮上位置で浮上していると判断されたときには、最内周トラックへの位置付け、書込ベリファイ、又はアンロード等の対応動作が実行される。第２の特性値は、第１の特性値と同様に、いずれか一つのトラックから再生した特性値でもよく、また、複数のトラックから再生した特性値の平均値、中央値、平均値に標準偏差を加えた値等のサーボ・データの再生信号の大きさを代表するように計算された代表値でもよい。第１の特性値が静的な値でゾーン毎に計算された代表値である場合には、第２の特性値を同一ゾーンの複数のトラックから計算された代表値とすることができる。さらに第１の特性値が動的な値である場合には、第２の特性値を目標トラックの近辺の一つのトラックから再生した特性値、又目標トラック位置近辺の複数のトラックから再生した特性値から計算した代表値とすることができる。これらのサーボ・データの大きさを代表する特性値の取得方法は、ヘッドの再生出力値又はヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部の利得値のいずれにも適用することができる
【００２２】
本発明の第２の態様は、最内周トラックと中央トラックと最外周トラックとを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値を検出する検出部と、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御しながら前記ヘッド／スライダを前記最外周トラックの近辺から前記最内周トラックの近辺まで移動させる往路で前記検出部が検出した前記特性値を第１の特性値として受け取り、さらに、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御しながら前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺から前記最外周トラックの近辺まで移動させる復路で前記検出部が検出した前記特性値を第２の特性値として受け取り、前記第１の特性値と前記第２の特性値とを比較した結果に基づいて対応動作を実行する制御部とを備える回転円板形記憶装置を提供する。
【００２３】
サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値は、例えば、ヘッドの再生出力値又はヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部の利得値とすることができる。ヘッドの再生出力値は、振幅値、波形の面積値、複数の振幅の平均値等ヘッド再生信号の大きさと相関関係があるものであればよい。可変利得増幅部の利得値は間接的にヘッドの再生出力を代表する値であり、装置の名称に係わらず他の装置のパラメータを採用してもよい。第１の特性値及び第２の特性値は、いずれか一つのトラックから再生した特性値でもよく、また、複数のトラックから再生した特性値の平均値、中央値、平均値に標準偏差を加えた値等のサーボ・データの再生信号の大きさを代表するように計算された代表値でもよい。特性値を計算された代表値にすることにより、個々のトラックから検出した特性値のバラツキを軽減することができる。第１の特性値及び第２の特性値の代表値を求めるには、記録媒体の半径方向について複数のゾーンを定義し、各ゾーンの中からそれぞれ複数のトラックを選択して、ゾーン毎に計算することができる。これらのサーボ・データの大きさを代表する特性値の取得方法は、ヘッドの再生出力値又はヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部の利得値のいずれにも適用することができる。
【００２４】
第１の特性値と第２の特性値がゾーンから計算された代表値である場合には、トラック位置によるヘッド／スライダの浮上高さの影響をなくすことができるので往路と復路で同一ゾーンの代表値同士を比較することが好ましいが、第１の安定浮上位置と第２の安定浮上位置の差が大きい場合は、サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値の差も大きくなるため、往路と復路とで異なるゾーンの代表値同士を比較してフライ・ハイ状態を検出し対応動作を実行することができる。
【００２５】
本発明の第３の態様は、サーボ・データが記録された複数のトラックが設けられた回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み少なくとも第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、該ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリとを備える回転円板形記憶装置において、前記ヘッド／スライダを前記第２の安定浮上位置から前記第１の安定浮上位置に移行させる方法であって、前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値に基づいて前記ヘッド／スライダが前記第２の安定浮上位置で浮上する状態を検出するステップと、前記第２の安定浮上位置で浮上する状態を検出したことに基づいて、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記複数のトラックのうちの最内周トラックの近辺に位置付けるステップとを有する方法を提供する。
【００２６】
本発明の第４の態様は、最内周トラックと最外周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、該ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリとを備える回転円板形記憶装置において、安定浮上位置の変化を検出する方法であって、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記最外周トラックの近辺から前記最内周トラックの近辺まで往路を移動させるステップと、前記往路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値を検出するステップと、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺から前記最外周トラックの近辺まで復路を移動させるステップと、前記復路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値を検出するステップと、前記第１の特性値と前記第２の特性値とを比較するステップとを有する安定浮上位置の変化を検出する方法を提供する。
【００２７】
本発明の第５の態様は、最内周トラックと最外周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、該ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、前記ヘッド／スライダに退避領域を提供するランプとを備える回転円板形記憶装置において、書込エラーを防止する方法であって、前記ランプから前記ヘッド／スライダを前記回転円板形記録媒体上にロードするステップと、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリをバックＥＭＦ制御して前記ヘッド／スライダを前記最外周トラックの近辺から前記最内周トラックの近辺まで往路を移動させるステップと、前記往路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値を検出するステップと、前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリをバックＥＭＦ制御して前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺から前記最外周トラックの近辺まで復路を移動させるステップと、前記復路を移動させるステップを実行する間に前記ヘッドが再生した前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値を検出するステップと、前記第１の特性値と前記第２の特性値とを比較するステップと、前記比較するステップの結果に基づいて書込動作に対して少なくとも１回書込ベリファイを実行するステップとを含む方法を提供する。
【００２８】
本発明の第６の態様は、最内周トラックと最外周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み複数の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、１又は複数のトラックにおいて前記複数の安定浮上位置のうちいずれか一つで前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第１の特性値と前記１又は複数のトラックとは異なる１又は複数のトラックにおいて前記いずれか一つの安定浮上位置とは異なる安定浮上位置で前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号の大きさを代表する第２の特性値とを比較した結果に基づいて対応動作を実行する制御部とを有する回転円板形記憶装置を提供する。
【００２９】
制御部は、ヘッド／スライダが異なるトラック位置において浮上位置が変化する場合に、サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値を比較してこれを検出し、対応動作を実行する。対応動作には、ヘッド／スライダを複数のトラックのうちの最内周トラックの近辺に位置付けたり、ロード／アンロード方式の記憶装置ではランプにアンロードしたり、書込動作において書込ベリファイをしたりする動作を含む。
【００３０】
本発明の第７の態様は、最内周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、前記ヘッド／スライダを搭載し回動可能なアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、前記ヘッドにより再生された前記サーボ・データの再生信号を検出するサーボ・チャネルと、前記サーボ・チャネルから前記再生信号を受け取れないとき又は受け取った再生信号が読み取れないときに前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺まで移動させる制御部とを有する回転円板形記憶装置を提供する。
【００３１】
本発明の第８の態様は、最内周トラックを含みサーボ・データが記録された複数のトラックが配置された回転円板形記録媒体と、ヘッドと該ヘッドが取り付けられたスライダとを含み第１の安定浮上位置又は第２の安定浮上位置で前記回転円板形記録媒体の表面上に浮上するヘッド／スライダと、前記ヘッド／スライダを搭載するアクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリと、前記ヘッド／スライダに退避領域を提供するランプと、
前記ヘッド／スライダを前記ランプから前記回転円板形記録媒体にロードした後の最初の書込動作に対して書込ベリファイを実行し、書込エラーが検出されたことに基づいて前記アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリを制御して前記ヘッド／スライダを前記最内周トラックの近辺に位置付ける制御部とを有する回転円板形記憶装置を提供する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、回転円板形記憶装置において、ヘッド／スライダに発生したフライ・ハイ状態を検出し、正常な浮上高さに戻すことができる回転円板形記憶装置を提供することができた。さらに本発明により、フライ・ハイ状態を検出し、書込エラーを防止することができる回転円板形記憶装置を提供することができた。さらに本発明により、ヘッド／スライダをフライ・ハイ状態から正常な浮上高さに戻す方法を提供することができた。さらに本発明により、ヘッド／スライダにフライ・ハイ状態が発生した場合の書込エラーを防止する方法を提供することができた。さらに本発明により、安定浮上位置の変化を検出する方法を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
［磁気ディスク装置の説明］
図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置を説明する。図１は、磁気ディスク装置１０の概略平面図であり、図２は概略ブロック図である。磁気ディスク装置１０は、エンクロージャ１２に様々な構成要素が収納されている。円板状の磁気ディスク１１は、表面に磁性層が形成された記録面を両面に備え、下部に設けられたスピンドル・モータ（以後、ＳＰＭという。）１４を構成するハブに取り付けられてＳＰＭの回転軸２３の周りを回転する。磁気ディスク１１の記録面のフォーマットについては、図３〜図５を参照して説明する。
【００３４】
図１の磁気ディスク装置１０は、磁気ディスク１１の外径周辺の外側にランプ２１を備え、退避方式としてロード／アンロード方式を採用するが、本発明の範囲には、コンタクト・スタート・ストップ（以下、ＣＳＳという。）方式の磁気ディスク装置１０に適用可能なものも含んでいる。ＣＳＳ方式を採用する磁気ディスク装置１０においては、記録面に加えて磁気ディスク１１の一部に退避面を備え、スライダに対して退避領域を提供する。本実施の形態に係る磁気ディスク１１は、２枚の磁気ディスクで構成されているが、１枚又は他の複数の枚数にすることもできる。
【００３５】
アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリ（以下、ＡＨＳＡという。）１５は、ＨＳＡ２０と、アクチュエータ・アーム１８と、コイル・サポート２６と、コイル・サポート２６に保持されるボイス・コイル２５とを含んで構成され、ピボット軸１７の周りをＡ１方向とＢ１方向に回動可能なようにピボット・カートリッジでエンクロージャ１２のベースに取り付けられている。アクチュエータ・アーム１８とコイル・サポート２６とピボット・カートリッジの取付部分は、アルミニウム・ダイカスト又は合成樹脂で一体に成型されているが、ＨＳＡ２０又はヘッド・ジンバル・アセンブリといわれている構成要素をピボット・カートリッジに直接取り付けるいわゆる周知の積層型サスペンション構造を採用してもよい。
【００３６】
ＨＳＡ２０はアクチュエータ・アーム１８に取り付けられるロード・ビームとロード・ビームに取り付けられるフレキシャとを含んで構成され、ロード・ビームの先端部にはマージ・リップ１９又はタブが設けられている。フレキシャにはヘッド／スライダ１３が取り付けられている。ヘッド／スライダ１３は、ヘッドとヘッドが取り付けられたスライダで構成される。ヘッドは、データの再生を行う再生ヘッドとデータの記録を行う記録ヘッドで構成されるが、記録ヘッドと再生ヘッドを共用するタイプのものを採用することもできる。さらに、本発明は、記録ヘッド又は再生ヘッドのみを備える記録専用又は再生専用の磁気ディスク装置に適用することも可能である。スライダには、回転する磁気ディスク１１の表面に発生した気流から浮力を受けるＡＢＳが形成されており、スライダは、ＡＢＳの作用により記録面上に僅かの間隙を保って浮上する。ヘッド／スライダ１３は、ＡＢＳが磁気ディスク１１の記録面に対向するようにフレキシャに取り付けられている。ロード・ビームはヘッド／スライダ１３を磁気ディスク１１の記録面に押しつける方向の圧力（押付荷重）を生成する。
【００３７】
ＡＨＳＡ１５の後端部には、ボイス・コイル２５を保持するコイル・サポート２６が設けられている。さらにコイル・サポート２６を上から覆うように上部側のヨーク２７がエンクロージャ１２のベースから支持されて配置されている。ヨーク２７に対向するように、下部側の別のヨーク（図示せず。）がエンクロージャ１２のベースに隣接して設けられて１対のヨークを構成し、下部側のヨークにはボイス・コイル・マグネット（図示せず。）が取り付けられて、上部側のヨークとの間にヨーク・ギャップを形成している。ボイス・コイル・マグネットは上部側と下部側のヨークのいずれか一方又は双方に取り付けることができる。
【００３８】
１対のヨークとボイス・コイル・マグネットはボイス・コイル磁気回路を構成し、ボイス・コイル磁気回路とボイス・コイル２５がボイス・コイル・モータ（以後、ＶＣＭという。）を構成する。ヨークとボイス・コイル・マグネットが形成するヨーク・ギャップの磁界の中にボイス・コイル２５を配置して電流を流し、電流の方向及び大きさを制御すことによりＡＨＳＡ１５をＡ１方向又はＢ１方向に制御された速度及び加速度で回動させることができる。
【００３９】
ヨーク２７の下部には、それぞれゴム等の弾性体を含んで形成されたアウター・クラッシュ・ストップ３１とインナー・クラッシュ・ストップ２９とがエンクロージャ１２のベースから立設するように取り付けられている。アウター・クラッシュ・ストップ３１とインナー・クラッシュ・ストップ２９とは、ＡＨＳＡ１５の最大回動範囲を制限する制限部材として機能する。アウター・クラッシュ・ストップ３１は、ヘッド／スライダ１３が磁気ディスク１１の外側に回動する方向（Ａ１方向）を制限し、インナー・クラッシュ・ストップ２９は、ヘッド／スライダ１３がＳＰＭの回転軸２３に向かって回動する方向（Ｂ１方向）を制限する。
【００４０】
ランプ２１は、平坦面と斜面とが組み合わされており、各面をマージ・リップ１９が摺動してヘッド／スライダ１３が退避できるようになっている。ＡＨＳＡ１５をアンロードさせるために、磁気ディスク１１の記録面からＡ１方向に回動させていくと、マージ・リップ１９がランプ２１の斜面の先端に接触して、ディスクの表面上に浮上していたヘッド／スライダ１３が僅かに持ち上がる。さらにＡＨＳＡ１５を回動していくとマージ・リップ１９がホーム・ポジションを提供する平坦面に到達し、ＡＨＳＡ１５は停止する。ホーム・ポジションに停止しているＡＨＳＡ１５をロードするために、Ｂ１方向に回動させていくと、ランプ２１の斜面の先端部に到達し磁気ディスク１１の表面に発生した気流の影響を受け始めて、ヘッド／スライダ１３はマージ・リップがランプ２１の斜面上におかれた状態で揺動し始める。
【００４１】
この状態を図６に示す。図６はランプ２１からロードするときのヘッド／スライダ１３の状態を説明するために模式的に描いた図である。ヘッド／スライダ１３に対してバネ作用を与えるフレキシャは、ＨＳＡ２０のマージ・リップ１９とヘッド／スライダ１３とを結合するバネとして表現されている。図６の状態では、ヘッド／スライダ１３は、完全にＡＢＳが受ける浮力で磁気ディスク１１の表面に浮上しておらず、バネ（フレキシャ）を経由してマージ・リップ１９でランプの斜面から支持されており、不規則な揺動をしていると考えられる。さらに、ＡＨＳＡ１５をＢ１方向へ回動させていくと、ヘッド／スライダ１３がある姿勢にあるときにマージ・リップ１９はランプ２１の斜面から離れ、磁気ディスク１１の表面上に浮上する。
【００４２】
ロードした瞬間のヘッド／スライダ１３の姿勢や、ＨＳＡ２０を構成する要素の公差等により、ヘッド／スライダ１３が磁気ディスク１１から受ける浮力が、ロード・ビームの押付荷重を上回って、通常より高い浮上位置で安定することがある。これが、本発明にいうバイステーブル状態のうちの一方の浮上状態であるフライ・ハイ状態である。
【００４３】
［磁気ディスク装置のブロック図の説明］
図２は、磁気ディスク装置１０の概略ブロック図である。図２には、２枚の磁気ディスクがＳＰＭの回転軸２３の周りを回転するように積層されており、４つの記録面１１ａ〜１１ｄに対応するヘッド／スライダ１３ａ〜１３ｄを取り付けたＡＨＳＡ１５ａ〜１５ｄが積層されている状態が示されている。ＡＨＳＡ１５ａ〜１５ｄは、ブロック１６で一体になり、ブロック１６にはＶＣＭ２８が構成されている。ＡＨＳＡ１５ａ〜１５ｄは一体になって磁気ディスク１１の各表面上を回動する。
【００４４】
逆起電圧検出部４２は、ボイス・コイル２５がボイス・コイル磁気回路の磁界の中を移動する間に生じた逆起電圧を測定し、デジタル値に変換して制御部４８に送る。逆起電圧は、ＡＨＳＡ１５の回動速度に比例することが知られており、逆起電圧をモニタすることでＡＨＳＡ１５の速度を知り回動動作を制御することができる。ロード／アンロード方式を採用する磁気ディスク装置１０では一般に、ヘッド／スライダ１３がランプ２１から磁気ディスクにロードした直後は、浮上特性が不安定なため、直ぐにサーボ・データを読み取ってヘッド／スライダ１３を所定のトラックに位置付けるシーク制御をすると、サーボ・データの読み取りエラーによりＡＨＳＡ１５が暴走する可能性がある。したがって、制御部４８は、ロード直後はシーク制御をしないで、ヘッド／スライダ１３の浮上特性が安定してサーボ・データを確実に読み取れることを確認するまで、逆起電圧検出部４２の出力を利用して制御するバックＥＭＦ制御を行う。本発明の実施の形態では、ロード毎に行われるバックＥＭＦ制御を利用してフライ・ハイの状態が発生していることを検出し、必要な措置を講じているが詳細は後で説明する。
【００４５】
ＶＣＭドライバ４０は、制御部４８から指令を受けたＶＣＭ２８のデジタルの操作量をアナログの操作量に変換するＡＤコンバータを備え、ＶＣＭ２８を駆動するためにボイス・コイル２５に供給する駆動電流を生成する。ＳＰＭドライバ４７は、制御部４８から指令を受けたＳＰＭ１４のデジタルの操作量をアナログの操作量に変換するＡＤコンバータを備え、ＳＰＭ１４を一定の回転数に制御するための駆動電流を生成する。
【００４６】
ヘッド信号増幅部４４は、ヘッド／スライダ１３ａ〜１３ｄの各ヘッドに接続され、ヘッドが再生した微弱なアナログの再生信号を制御可能な利得で増幅してリード／ライト・チャネル（以後、Ｒ／Ｗチャネルという。）４６に送る。ヘッド信号増幅部４４は、各ヘッドから入力された再生信号のうち制御部４８の命令に従って読み取りの対象となるヘッドを選択し、選択されたヘッドからの再生信号を増幅する。また、制御部４８はあらかじめ再生の対象となるヘッドだけをアクティブにして、ヘッド信号増幅部４４でのヘッドの選択動作を省いてもよい。
【００４７】
また、ヘッド信号増幅部４４は、記録時にＲ／Ｗチャネル４６から入力されたアナログの記録信号を増幅し、制御部４８の指令に従って選択されたヘッドに出力する。ヘッド信号増幅部４４をＡＨＳＡ１５に取り付けて、微弱信号が流れるヘッドとヘッド信号増幅部４４との間の配線距離を短くし、ヘッドで再生される微弱な信号に対するノイズの影響を軽減することができる。これを特にアーム・エレクトロニクス（ＡＥ）又はチップ・オン・サスペンション（ＣＯＳ）という。
【００４８】
制御部４８は、ハード・ディスク・コントローラ（以下、ＨＤＣという。）、マイクロ・プロセッサ・ユニット（以下、ＭＰＵという）、揮発性の記憶装置（以下、ＲＡＭという。）、不揮発性の記憶装置（以下、ＲＯＭという。）等で構成されている。ＨＤＣは、プログラマブルな制御装置であって、ファームウエアにより、Ｒ／Ｗチャネル４６から得たサーボ・データの再生信号を使って行うシーク制御、逆起電圧検部４２の出力を利用したバックＥＭＦ制御、ＳＰＭ１４の回転制御、Ｒ／Ｗチャネル４６への指令等を行う。ＨＤＣはＲ／Ｗチャネル４６からサーボ割込信号を間欠的に受け取るタイミングで、サーボ・データを読み取ってＡＨＳＡ１５に対する新たな操作量を決定し、シーク制御及びトラック・フォロイング制御を行うが、この状態をサーボ・ロック状態という。また、離散的に配置されたサーボ・データを読み取るために、ＨＤＣはＲ／Ｗチャネル４６に対して定期的なタイミング信号であるチャネル・タイミング信号を送る。
【００４９】
ＨＤＣは、ＭＰＵから記録又は再生の指示をされると、ヘッド／スライダ１３を指示されたセクタが記録されている目標トラックに移動させるシーク制御を行い、ヘッド／スライダ１３が目標トラックに到達した後は、ヘッド／スライダ１３が当該トラックに追従するように位置を調整するトラック・フォロイング制御を行い、ヘッドによる指示されたトラックに対する記録又は再生を可能にする。
【００５０】
シーク制御では、ＨＤＣは、サーボ・データのグレイ・コード及びバースト・パターンから読み取った現在のトラックの位置情報からヘッド／スライダ１３の現在速度を計算し、さらに目標トラックまでの距離を計算して目標速度を算出する。さらにＨＤＣは、目標速度と現在速度との差を操作量としてＶＣＭドライバ４０に送り、ヘッド／スライダ１３を目標トラックに移動させる。シーク制御には、様々な制御モードが採用される。例えば、目標トラックが指定されるとＨＤＣはヘッド／スライダ１３を目標トラックに向けて加速させる制御を実行し、次に、ヘッド／スライダ１３を一定の移動速度に保つ制御を実行する。最後にＨＤＣは、ヘッド／スライダ１３が目標トラック付近に到達するとヘッド／スライダ１３の移動速度を減速するセトリング制御を実行する。
【００５１】
トラック・フォロイング制御では、ＨＤＣは、ヘッド／スライダ１３が目標トラックに到達した後に、サーボ・データの一部である、例えば４個のバースト・パターンＡＢＣＤの再生信号をピーク・ホールドした値から目標トラックの中心位置に対するヘッド・スライダ１３の現在のトラック位置の変位量を計算し、ヘッド／スライダ１３の移動方向と加速度を算出して操作量を決定してＶＣＭドライバ４０に送り、ヘッド／スライダ１３を目標トラックの中心に位置付ける。ヘッド／スライダ１３の位置付けが完了して現在のトラック位置の変位量が目標トラックの中心から所定の範囲に入ったことが確認されると、ＨＤＣはトラック・フォロイング完了信号を生成してＭＰＵに送り、ＭＰＵは読み取り動作又は書き込み動作が実行可能になる。所定の時間内にトラック・フォロイングを完了できない場合は、ＨＤＣはシーク・エラーであると判断し、例えば、ヘッド／スライダ１３を一旦ランプ２１に退避させる等の所定のエラー・リカバリ・プロシジャ（以後、ＥＲＰという。）を実行する。ＨＤＣはここで説明した制御モードに係わらず、ＰＩＤ制御モード、フィード・フォワード制御モード等の他の周知の複数の制御モードを保有し適宜選択して利用する構成にすることができる。
【００５２】
ＭＰＵは、ＲＯＭに記憶されていたプログラムを実行することにより、ホスト装置５０からのコマンド処理、データの入出力制御、Ｒ／Ｗチャネル４６に対する記録又は再生の制御等を実行する。ＭＰＵは、ホスト装置５０から制御対象のヘッドの識別番号、目標トラック及び目標セクタの識別番号を受け取ると、ホスト装置５０から入力されたコマンドに従ってＨＤＣに指令を与える。さらにＭＰＵはヘッド／スライダ１３に発生したフライ・ハイ状態を検出し、正常な浮上高さに戻したり、書込エラーを防止したりするために、磁気ディスク装置１０の構成要素を制御する。
【００５３】
ホスト・インターフェース４９は、ホスト装置５０からの指令に基づき、コマンドの受付動作とホスト装置５０に対するデータ転送動作を制御する。ＲＯＭは、制御部４８のＭＰＵで実行される各種プログラム、及び本発明の実施に必要となるプログラムや基準値となるヘッドの再生出力値、可変利得増幅器の利得値等を格納する。これらのプログラムや基準値は、磁気ディスク１１のシステム・データの領域に記憶しておいてもよい。ＲＡＭは、ＭＰＵで実行するプログラムや処理データを一時的に格納する主記憶装置として利用され、また、ホスト装置５０から転送された書き込みデータ及び磁気ディスク１１から読み出されてホスト装置５０に転送される読み取りデータを一時格納するバッファとして利用される。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置１０のブロック図の一例を示したが、図面を参照して説明した各ブロックの名称、機能、相互関係等は一例であり、本発明の思想の範囲内において、これらをいかなる単位の機能や半導体装置として分割又は統合してもよい。
【００５５】
［磁気ディスクのフォーマットの説明］
図３は、磁気ディスク１１の記録面のフォーマットを示す図である。磁気ディスク１１の各記録面１１ａ〜１１ｄは同一のフォーマットで定義されており、それぞれ同心円状に約２００００個のトラック１０１が配置されている。トラック１０１は、磁気ディスク１１の半径方向で最も外側の位置１０３に配置される最外周トラック、最も内側の位置１０７に配置される最内周トラック、及び中間位置１０５に配置される中間トラックを含む。ここで図２を参照すると、４個のヘッド／スライダ１３ａ〜１３ｄは、一体になって磁気ディスク１１のそれぞれの記録面１１ａ〜１１ｄ上を回動する構成になっている。ヘッド／スライダ１３ａ〜１３ｄがある特定のトラックに位置付けられたときに、ヘッド／スライダ１３ａ〜１３ｄが位置付けられたそれぞれのトラックで構成される円筒領域をシリンダという。
【００５６】
各記録面１１ａ〜１１ｄには、最内周トラック側から最外周トラック側に向かって放射状に等間隔に区画された複数のサーボ領域１０９が配置されている。図３では一部のサーボ領域１０９だけ記載しているが、サーボ領域１０９は磁気ディスク１１の円周方向に全体に渡って等角度で離散的に設けられており、それぞれにサーボ・データが書き込まれている。隣り合う二つのサーボ領域１０９の間には、ユーザ・データ及びシステム・データが記録されるデータ領域１１１が配置されている。サーボ・データ、ユーザ・データ、及びシステム・データは各トラックに沿って記録される。
【００５７】
本磁気ディスク装置１０ではトラックを固定長の領域に区切るセクタ方式が採用され、データ領域１１１には複数のセクタが配置されているが、トラックを可変長の領域に区切るバリアブル方式を採用してもよい。セクタは、磁気ディスク１１に対して記録又は再生するときの単位であり、磁気ディスク装置１０とホスト装置５０との間のデータ転送を行うときの単位としても使用され、２５６バイト、５１２バイト、１０２４バイト等の値から選択することができる。本実施の形態では、サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値の平均値を計算するために、それぞれ約５０００個のトラックが半径方向に定義された４つのゾーン１１３、１１５、１１７、１１９毎にグループ化されている。本実施の形態に関わらず、４つのゾーンは必ずしもほぼ同一個数のトラックを含むように構成する必要はなく、また、ゾーンの数は４つに限定されるものでもない。
【００５８】
図４は、サーボ領域１０９とデータ領域１１１のフォーマットの詳細を示す図である。図４（Ａ）に示すように、サーボ領域１０９にはサーボ・データが書き込まれ、データ領域１１１にはｎ個のセクタが区画されている。図４（Ｂ）に示すように、サーボ・データは、先頭にプリアンブルのパターンが配置され、続いて、サーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）、グレイ・コード、バースト・パターンの順番で配置されている。グレイ・コード及びバースト・パターンをヘッドの位置情報という。
【００５９】
プリアンブルは連続的なパターンであり、磁気ディスク装置１０のシステム・クロックと、グレイ・コード及びバースト・パターンとの同期をとるフェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）を行うために利用される。また、プリアンブルはヘッド信号増幅部４４から送られてくるグレイ・コード及びバースト・パターンの再生出力を増幅するＶＧＡの利得調整に利用される。
【００６０】
ＳＡＭは他に使用されない専用のパターンであり、ＳＡＭが検出されるとサーボ割込信号が生成されて制御部４８に送られＨＤＣがサーボ制御状態に入る。ＳＡＭが検出されるとさらにグレイ・コード及びバーストを読み出すタイミングに使用するサーボ・ゲート信号が生成される。ＳＡＭの読み取り可否の判断のために、タイム・ウインドウが設定されており、所定の時間内にＳＡＭが読み取れない場合は、サーボ・エラーとして制御部４８に通知され、それ以後の状態はＥＲＰにより処理される。
【００６１】
グレイ・コードは、各シリンダのシリンダ番号又はトラック番号に関する情報をグレイ・コードにより記述した部分であり、さらに、データ領域１１１のセクタ番号の情報も併せて記録しておく場合もある。グレイ・コードは、通常のバイナリ・コードと異なり、値が１増加する毎にビット・パターンの一カ所だけが変化するように定義される。このパターンによりシーク制御中にヘッド／スライダ１３がトラックｎとトラックｎ＋１の間を飛行してもどちらかの値が得られるようになっている。
【００６２】
バースト・パターンは、ヘッド／スライダ１３の目標トラックに対する正確な位置を検出し、ヘッド／スライダ１３を目標トラックの中心に位置付けるトラック・フォロイングのために使用される。バースト・パターンは、例えば図４（Ｃ）に示すように、２トラックを１周期とするトラック・ピッチ分の幅を有するＡＢＣＤの４つの部分で構成され、半径方向にトラック・ピッチの半分ずつ位置が異なるように配置されている。この例に限らず、バースト・パターンは他の任意の構成にすることができる。バースト・パターンの再生データは、位置検出信号（以後、ＰＥＳという。）といわれており、ＡＢＣＤのパターンから得られるＰＥＳの振幅を計算してヘッド／スライダ１３のトラック中心位置からの変位量を計算することができる。
【００６３】
［Ｒ／Ｗチャネルの構成］
Ｒ／Ｗチャネル４６は、ホスト装置５０から転送された磁気ディスク１１に記録すべき記録信号をヘッドの記録信号に変換し、ヘッドにより磁気ディスク１１から再生された再生信号を制御部４８に転送する再生信号に変換する。Ｒ／Ｗチャネル４６の構成を図５のブロック図を参照して説明する。可変利得増幅部２０１はＶＧＡを含み、ヘッド信号増幅部４４で増幅された微弱なヘッドの再生信号を外部から指示された利得値で増幅する。ヘッド出力検出部２０３は、利得検出部２０９と共に、又は、利得検出部２０９に代えて本実施の形態を実現するためにサーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値としてヘッドの再生出力値を検出し制御部４８に送る。従って、本実施の形態は、ヘッド出力検出部２０３だけ存在する態様、ヘッド出力検出部２０３と利得検出部２０９の両方が存在する態様、及び利得検出部２０９だけが存在する態様を含む。ヘッドの再生出力値は、サーボ・データのアナログ再生信号の振幅のピーク値又は平均値としてもよく、また、波形の積分値である面積としてもよい。さらに、これらに何らかの算術を加えたものであっても結果としてヘッドの再生信号の大きさを代表する値であればよい。
【００６４】
ヘッド／スライダ１３がフライ・ハイの状態で飛行するときのヘッドの再生出力値は、通常の高さで飛行するときよりも小さくなるので、再生出力値をフライ・ハイ状態の検出に利用することができる。ヘッド出力検出部２０３は、ヘッド信号増幅部４４の出力を検出しているが、ヘッド出力検出部２０３が増幅器を保有するならば、ヘッドの再生信号を直接検出してもよい。波形整形部２０５は、可変利得増幅部２０１により増幅された再生信号の波形整形を行う。自動利得制御部２０７はＡＧＣを含み、可変利得増幅部２０１の出力を測定し基準値との間に差があれば利得を変更して可変利得増幅部２０１の出力を一定に保つように動作する。自動利得制御部２０７は、再生信号がユーザ・データのときには、可変利得増幅部２０１で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その利得を自動的に調整する。自動利得制御部２０７はまた、再生信号がサーボ・データのときには、サーボ・データの先頭部分に書き込まれているプリアンブルに基づいて利得を決定し、決定された利得に従ってプリアンブルに続くヘッドの位置情報に関するサーボ・データを増幅する。これにより、Ｒ／Ｗチャネル４６は、磁気ディスク１１の記録面の磁気特性やヘッド／スライダ１３の浮上量の変動等の影響を受けてもサーボ・データやユーザ・データの処理性能を良好に保つことができる。
【００６５】
利得検出部２０９は、サーボ・データのプリアンブルを再生する際に設定された自動利得制御部２０７の利得値を自動利得制御部２０７から検出し、デジタル値に変換して制御部４８に送る。自動利得制御部２０７は、可変利得増幅部２０１の出力が一定になるように利得制御するため、ヘッド／スライダ１３がフライ・ハイ状態で飛行すると、正常状態で飛行する場合よりも利得は増大する。従って、サーボ・データの再生時に決定された可変利得増幅部２０１の利得値は、ヘッド再生出力値とともに、サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値となる。
【００６６】
データ・チャネル２１１は、ＡＤ変換器、シリアル／パラレル変換器、データ変調器、データ復調器、及びエラー訂正回路等を備え、データ領域１１１のセクタから再生した再生信号をデータに変換し、ＭＰＵから受け取ったデータを記録信号に変換する。データ・チャネル２１１の動作は、制御部４８から送られたリード・ゲート信号又はライト・ゲート信号によりチャネル制御部２１７が制御する。サーボ・チャネル２１３は、グレイ・コード復調部、位置情報復調部、及びＳＡＭ検出部を含んでいる。グレイ・コード復調部は、波形整形部２０５により波形整形が行われたグレイ・コードを復号した後にＡＤコンバータでデジタル信号に変換し、制御部４８に出力してヘッドが再生したトラックの位置を知らせる。位置情報復調部は、波形整形部２０５により波形整形が行われた４つのバースト・パターンＡＢＣＤを再生し、それぞれのパターンのＰＥＳのタイミングでピーク・ホールドした値をＡＤコンバータでデジタル変換して制御部４８に送る。制御部４８はＰＥＳをレジスタに記憶してＨＤＣによるヘッド／スライダ１３の位置の演算に使用する。
【００６７】
ＳＡＭ検出部は、サーボ・データの再生信号の中からＳＡＭを検出して、その都度チャネル制御部２１７に送る。チャネル制御部２１７は、Ｒ／Ｗチャネル４６の全体の動作を制御する。チャネル制御部２１７は、ヘッド／スライダ１３がサーボ・データが配置されている位置に到達する定期的な周期で、制御部４８からチャネル・タイミング信号を受け取り、自動利得制御部２０７に対して利得制御を開始させる。自動利得制御部２０７は、プリアンブルを再生しているヘッドの再生出力を増幅する可変利得増幅部２０１の利得を制御して出力を一定にする。チャネル制御部２１７は、ＳＡＭ検出部がＳＡＭを検出した時点で自動利得制御部２０７の利得値をホールドさせ、ホールドされた利得値を利得検出部２０９にサンプリングさせて制御部４８に転送させるように制御する。一旦利得が決定された後は、当該サーボ領域１０９に記録されているグレイ・コード及びバースト・パターンは決定された利得で増幅される。自動利得制御部２０７の利得値をホールドするタイミングは、チャネル・タイミング信号を受け取ってからカウンターを動作させて獲得してもよい。また、チャネル制御部２１７はＳＡＭを受け取ったタイミングでサーボ・ゲート信号を生成し、グレイ・コード復調部と位置情報復調部に送ってこれらをアクティブにし、さらに、制御部４８にサーボ割込信号を送る。
【００６８】
以上、本発明の実施の形態に係るＲ／Ｗチャネル４６のブロック図の一例を示したが、図面を参照して説明した各ブロックの名称、機能、相互関係等は一例であり、本発明の思想の範囲内において、これらをいかなる単位の機能や半導体装置として分割又は統合してもよい。
【００６９】
［フライ・ハイ状態を検出して、ヘッド／スライダを最内周トラックに移動させて修復する方法］
以上のとおり構成された磁気ディスク装置１０において、フライ・ハイ状態を検出して、ヘッド／スライダ１３を最内周トラックに位置付け、フライ・ハイ状態を修復して正常な安定浮上位置に戻す方法を説明する。フライ・ハイ状態の発生条件についてはすでに説明したとおりであるが、フライ・ハイ状態は、スライダのＡＢＳが気流から受ける条件が変化することにより修復できることが確認されている。一つの実験では、フライ・ハイ状態で浮上するヘッド／スライダを最内周トラック側に移動させると突然正常な安定浮上位置に戻ることが確認されている。これは、磁気ディスク１１の最内周トラックは、最外周トラックに比べて周速度が遅く、ヘッド／スライダの浮上面に発生する気流の速度も遅いために、ＡＢＳに与える浮力が弱いことに起因していると考えられている。
【００７０】
従って、本実施の形態に係る磁気ディスク装置１０は、様々な方法でフライ・ハイの状態を検出したら、ヘッド／スライダ１３を磁気ディスク１１の最内周トラック近辺に位置付けて正常な状態への修復を図る。最内周トラック近辺とは、正常な浮上位置への修復を図るという本発明の効果を奏する範囲であって最内周トラックから最外周トラック側に連続して配置された所定の数のトラックが占める領域であり、磁気ディスクの外径や回転速度によりその範囲は変化する。発明者達の実験では、最内周トラックから最外周トラックに向かって連続する全トラックの２５％のトラックとして定まる範囲にするとすべての場合にヘッド／スライダの浮上位置の修復に成功し、３０％のトラックとして定まる範囲にすると若干の修復失敗があるがほとんど成功し、３５％のトラックとして定まる範囲にすると実用的な範囲で修復に成功することを確認できた。ヘッド／スライダ１３が位置付けられる場所は、ＡＨＳＡ１５がインナー・クラッシュ・ストップ２９に当接する位置として画定することができる。制御部４８が、サーボ・データを読み取れるときはあらかじめ特定のトラックを定めておいてシーク制御でヘッド／スライダ１３を当該トラックに位置付けてもよい。特定のトラックはユーザに開放されているトラックでもよいが、フライ・ハイ状態から正常な浮上位置に移行する時点でヘッド／スライダ１３の姿勢が変化することを考慮すれば、ユーザ・データの書き込みが禁止されているトラックであることが好ましい。
【００７１】
制御部４８がサーボ・データの再生信号を受け取れないとき又は受け取った再生信号を正しく読み取れないときは、バックＥＭＦ制御でＡＨＳＡ１５を制御して最内周トラックの近辺に位置付けて浮上高さの修復を図ることができる。この場合は特にＡＨＳＡ１５をインナー・クラッシュ・ストップ２９に当接するまで回動させて停止させるようにすると都合がよい。ＡＨＳＡ１５がインナー・クラッシュ・ストップ２９に当接して停止したことは、ボイス・コイル２５の逆起電圧とＨＤＣが備えている速度制御のパラメータから判断できるので、ＨＤＣは当接と同時にボイス・コイル２５へ供給する電流を遮断したり、軽くインナー・クラッシュ・ストップ２９に押し付けるバイアス電流を供給したりするように制御してもよい。ＡＨＳＡ１５の最内周トラックの近辺への位置付に際しては、特に水平方向へ揺動するヘッド／スライダ１３を安定させるため、少なくとも５０ミリ秒〜１００ミリ秒の間その位置に停止させておくことが望ましい。また、最内周トラックの近辺でヘッド／スライダを停止させることにより、ヘッド／スライダがフライ・ハイ状態のままで最内周トラックの近辺まで移動してきた場合に浮上高さを正常な状態に戻す効果もある。さらにまた、磁気ディスク装置１０のパフォーマンスを考慮すれば、停止させておく時間の上限は、１秒〜２秒の範囲で選択することが望ましい。
【００７２】
フライ・ハイの状態で浮上するヘッド／スライダが再生したサーボ・データの再生信号の大きさは、正常な状態で浮上するヘッド／スライダが再生したサーボ・データの再生信号の大きさより小さいので、制御部４８は、フライ・ハイ状態を検出するために、サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値としてヘッドの再生出力値を利用することができる。ヘッドの再生出力値は、Ｒ／Ｗチャネル４６のヘッド出力検出部２０３から得ることができる。磁気ディスク装置１０は最初に、ヘッド／スライダ１３が正常な高さで飛行するときの再生出力値を測定し、これを基準値として制御部４８のＲＯＭ又は磁気ディスク１１のシステム・データ領域に記録しておく。ＲＯＭ又は磁気ディスク１１は、基準値を記録する記録部としての機能を発揮する。基準値は磁気ディスク１１の全域からサンプリングして取得してもよいが、最外周トラックの近辺に配置された一又は複数のトラックからだけ獲得しておいてもよい。フライ・ハイ状態が発生することが多い最外周トラックの近辺で基準値と実際のヘッドの再生出力値を比較することでフライ・ハイ状態を実用的に検出でき、パフォーマンスへの影響を最小化できるからである。
【００７３】
さらに、基準値は複数のサンプリング値から計算した平均値にすることにより、磁気ディスクに記録されたサーボ・データの欠陥やサーマル・アスペリティ（Thermal Asperity）等に起因して個々のトラックから検出した値に生ずるバラツキの影響を軽減することができる。基準値は、複数のサンプリング値を獲得するためのトラックを磁気ディスク１１のトラック全域から複数選択して一つだけ計算してもよく、また、図３のゾーン１１３、１１５、１１７、１１９毎に各ゾーンに含まれる複数のトラックを選択してゾーン毎に計算してもよい。
【００７４】
チャネル制御部２１７は、ヘッド／スライダ１３が、基準値と比較する対象となる１又は複数のトラックのサーボ・データを再生する場合に、ヘッド出力検出部２０３に対して当該トラックに属するサーボ・データの再生出力値を制御部４８のＭＰＵに送るように制御する。ＭＰＵはあらかじめＲＯＭに記憶されていた基準値をトラック情報と共にＲＡＭに読み出しておき、ヘッド／スライダ１３が対応するトラックのサーボ・データを再生したときに、ヘッド出力検出部２０３からヘッドの再生出力値を受け取って基準値と比較する。ヘッド出力検出部２０３から送られたヘッドの再生出力値が複数個の場合は、ＭＰＵは平均値を計算して基準値と比較する。基準値がゾーン毎に設けられる場合においては、例えば、図３のゾーン１１３に含まれる１又は複数のトラックから再生されたヘッドの再生出力値は、ゾーン１１３について計算された平均値としての基準値と比較するといったように、対応するゾーン毎に比較する。フライ・ハイ状態を判断する閾値は、基準値に対して接近した値に設定すると正常な状態を誤ってフライ・ハイ状態と判断してしまうことがあり、磁気ディスク装置１０のパフォーマンスに悪影響を与える。また、基準値に対して低すぎる値に設定すると、フライ・ハイ状態を検出できない場合がある。よって、一例としては、複数のトラックから検出した値から計算した平均値が基準値の４０％〜５０％の値を閾値とするように設定するとよい。閾値はまた、絶対値として設定することができるが、その値は、磁気ディスク１１の記録層やサーボ・データの再生系統の特性等の個々の記憶装置の条件により異なる。
【００７５】
他の例として、可変利得検出部２０９が検出する可変利得増幅部２０１の利得値を再生信号の大きさを代表する特性値として利用することができる。基準値の記録方法、ＭＰＵ及びチャネル制御部２１７による制御方法等は、ヘッド出力検出部２０３に対するものと同じなので説明は省略する。再生出力値も利得値も共にヘッドの再生信号の大きさを代表する特性値であるため、相互の換算テーブルを用意しておけば、基準値としてヘッドの再生出力を増幅する利得値を記録しておき、再生値としてヘッドの再生出力値をＭＰＵに送って両者を比較し、フライ・ハイ状態を検出することもできる。基準値としてヘッドの再生出力値を記録しておき、再生値としてヘッドの再生出力を増幅する利得値をＭＰＵに送って両者を比較しフライ・ハイ状態を検出することもできる。
【００７６】
基準値は、通常、磁気ディスク装置１０の生産段階で正常な飛行状態のもとで書き込まれるが、ヘッドや電子回路の特性は経時的に変化するので、磁気ディスク装置１０が実際に利用された後に正常な飛行状態のもとでサーボ・データの再生信号を検出し、磁気ディスク１１やＲＯＭに書き込むことで随時更新してもよい。本実施の形態では、基準値をあらかじめＲＯＭ又は磁気ディスク１１等の不揮発性の記録媒体に記憶して静的な値として扱っているが、他の態様として、それぞれのシーク動作の開始前に現在のトラック位置の近辺にある複数のトラックから、ヘッドの再生出力値又は可変利得増幅部２０１の利得値を検出してその平均値を計算しこれを動的な基準値としてＲＡＭに記憶し、シーク動作の目標トラック近辺にある複数のトラックから計算したヘッドの再生出力値又は可変利得増幅部２０１の利得値の平均値と比較してもよい。
【００７７】
［ロード直後に書込ベリファイを実行して書込エラーが検出されたら、ヘッド／スライダを最内周トラック近辺に移動させて修復する方法］
フライ・ハイ状態の検出方法の他の例として、ランプ２１からのロード直後に書込ベリファイを実行して書込エラーが検出されたらフライ・ハイ状態であると判断する方法がある。前述のように、ヘッド／スライダ１３は、ランプ２１からロードした直後の浮上姿勢が不安定であり、書込ベリファイをすることは有効であるが、本実施の形態では、ロード直後の書込ベリファイの結果を利用して書込エラーが検出されたら、フライ・ハイ状態が発生したものとして、一旦ヘッド／スライダ１３を最内周トラック近辺に移動させ修復を図る。書込エラーにはフライ・ハイ状態以外の原因もあるが、ロード直後の書込ベリファイを通常行う磁気ディスク装置においてはパフォーマンスを低下させることにもならず、本実施の態様は比較的簡易に実現できるので、フライ・ハイ状態に起因するものと想定して、ＥＲＰの一部として正常な浮上位置への修復を図ることは有効である。
【００７８】
［ロード直後にバックＥＭＦ制御で浮上量の異常を発見して対応動作を実行する方法］
図７を参照してヘッド／スライダ１３をランプ２１からロードした直後にバックＥＭＦ制御してフライ・ハイ状態を検出し、対応動作を実行する方法を説明する。
【００７９】
［ブロック３０１］
磁気ディスク装置１０では、読み取り又は書き込み動作が終了しているときや、電源がオフになっているときは、ヘッド／スライダ１３はランプ２１に退避している。ブロック３０１で制御部４８のＨＤＣは、ＶＣＭ２８に対する制御モードがバックＥＭＦ制御に設定されている。ホスト装置５０からリード・コマンド又はライト・コマンドが制御部４８のＭＰＵに送られるとＭＰＵはＨＤＣに指令を出し、ＨＤＣはＶＣＭドライバ４０に予め定められたＡＨＳＡ１５の回動に関する初期の操作量を送り、ＶＣＭ２８を駆動してヘッド／スライダ１３を磁気ディスク１１の最内周トラックの方向に回動させてロードさせる。
【００８０】
［ブロック３０３］
ブロック３０３で、ヘッド／スライダ１３はランプ２１から離れ、磁気ディスク１１の気流から受ける浮力で磁気ディスク１１の表面上に浮上する。逆起電圧検出部４２は、回動し始めたＡＨＳＡ１５のボイス・コイル２５に発生した逆起電圧を測定しＨＤＣに送る。ＨＤＣは、逆起電圧検出部４２から送られたボイス・コイル２５の逆起電圧からヘッド／スライダ１３の移動速度を推定し、目標速度との誤差を計算して目標速度に追従するようなＶＣＭ２８の新たな操作量を決定し、ＶＣＭドライバ４０に送る。本実施の形態では目標速度は、５０ｍｍ／秒に設定されている。ＶＣＭドライバ４０は、送られた操作量に対応するボイス・コイル２５に流す電流を生成してＶＣＭ２８を駆動する。ヘッド／スライダ１３は、バックＥＭＦ制御で最内周トラックに向かって往路を移動する。
【００８１】
ヘッド／スライダ１３がランプ２１に退避している状態では、磁気ディスク１１からサーボ・データを読み取ることができないのでシーク制御ができない。また、ランプからのロード直後はヘッド／スライダの浮上高さが安定しないため、ロード直後にシーク制御に代えてバックＥＭＦ制御でヘッド／スライダ１３の移動を制御することは、サーボ・データの読み取り失敗による暴走を防ぐことができる面でも都合がよい。シーク制御での移動速度は例えば３５０ｍｍ／秒と浮上量の異常を検出するには速すぎてしまい、また、往路と復路を同一の測定条件で浮上量の異常を検出する方が精度を高めることができるので、本実施の形態ではブロック３０３の往路とブロック３１１の復路はバックＥＭＦ制御を採用する。しかし、本発明の趣旨は、シーク制御によりブロック３０５又はブロック３１３の検出を行うことを排除するものではなく、サーボ・データを読み取ることができる範囲でＡＨＳＡ１５をシーク制御してもよい。
【００８２】
［ブロック３０５］
ブロック３０５では、ヘッド／スライダ１３が往路を移動している間に、ＭＰＵはあらかじめ定められたサンプリング周期で利得検出部２０９から利得値を受け取りＲＡＭに記憶する。ＨＤＣは、チャネル・タイミング信号とバックＥＭＦ制御のステータス信号をＲ／Ｗチャネル４６のチャネル制御部２１７に送り可変利得増幅部２０１、自動利得制御部２０７、利得検出部２０９、ＳＡＭ検出部をアクティブにする。ヘッド出力検出部２０３を設けてヘッドの再生出力値を利用する場合は、それもアクティブにする。利得値に代えて、又は、利得値と共にヘッドの再生出力値を利用してフライ・ハイ状態を検出する方法については、すでに説明したとおりである。
【００８３】
チャネル制御部２１７は、所定のサンプリング周期で自動利得制御部２０７から利得値を検出し制御部４８のＭＰＵに送るように利得検出部２０９を制御する。ＭＰＵは送られた利得値をＲＡＭに記憶する。ヘッド出力検出部２０３が設けられている場合は、チャネル制御部２１７は同様に所定のサンプリング周期でヘッドの再生出力値を制御部４８に送るようにヘッド出力検出部２０３を制御する。本実施の形態では、図３に示したゾーン１１３、１１５、１１７、１１９毎に２００個の利得値を検出するようにサンプリング周期が定められており、ＭＰＵはゾーン毎に利得の平均値を算出しＲＡＭに記憶する。
【００８４】
［ブロック３０７］
ヘッド／スライダ１３がバックＥＭＦ制御で往路を移動中に、ＳＡＭ検出部はＳＡＭを検出する度にＳＡＭ検出信号をチャネル制御部２１７に送り、チャネル制御部２１７はＳＡＭが所定のタイム・ウインドウ内で発見できたかどうかを監視する。ブロック３０７では、ＳＡＭ検出部が所定の数だけＳＡＭを検出できなかった場合、チャネル制御部２１７はＨＤＣにサーボ・エラーを通知する。サーボ・エラーが通知された場合は、サーボ・データの再生信号は制御部４８には送る必要がない。この場合は、フライ・ハイ状態が発生した可能性があるので、ＨＤＣはブロック３０５の検出及びＲＡＭへの記憶動作を中止してただちに、バックＥＭＦ制御でヘッド／スライダ１３を最内周トラックの近辺に位置付けるか（ブロック３２３）又はランプ２１にアンロードする（ブロック３２１）して、修復を図ることができる。最内周トラックの近辺に位置付けた後は、ＳＡＭ検出部がＳＡＭを検出してＨＤＣがヘッドの位置情報を読み取れる状態になった後に、ブロック３０９に移行したり又はブロック３２１に移行したりしてもよい。フライ・ハイ状態はロード時の様々な条件が重なって極めてまれに発生するものであり、一旦アンロードして新たにロードすることで修復できる場合が多い。
【００８５】
チャネル制御部２１７はＳＡＭ検出信号を受け取ると、サーボ・ゲート信号を生成してサーボ・チャネルのグレイ・コード復調部及び位置情報復調部をアクティブにする。グレイ・コード復調部及び位置情報復調部は、ヘッドの現在位置に関する位置情報をＨＤＣに送る。ＳＡＭ検出信号を受け取ったチャネル制御部２１７は、サーボ割込信号を制御部４８のＨＤＣに送る。ＨＤＣはサーボ割込信号を受け取っても、バックＥＭＦ制御をしている間はシーク制御をしない。ＨＤＣは、グレイ・コード復調部から送られたトラック情報と位置情報復調部から送られたＰＥＳのピーク・ホールド値から、磁気ヘッドの現在位置を監視する。ＨＤＣはサーボ・チャネルから送られたヘッドの位置情報を読み取れないと判断すると、バックＥＭＦ制御でヘッド／スライダ１３を最内周トラックの近辺に位置付けるか（ブロック３２３）又はランプ２１にアンロードする（ブロック３２１）。さらに、チャネル制御部２１７がＳＡＭ検出信号を受け取ることができなくて、サーボ・チャネルからＨＤＣにヘッドの位置情報を送ることができないときも、ＨＤＣはバックＥＭＦ制御でヘッド／スライダ１３を最内周トラックの近辺に位置付けるか（ブロック３２３）又はランプ２１にアンロードする（ブロック３２１）
【００８６】
［ブロック３０９］
ブロック３０９では、ＨＤＣはヘッド／スライダの移動方向を最内周トラックの近辺で往路から復路に反転させる。本実施の形態において、ホスト装置５０から送られるコマンドに含まれるトラック又はシリンダの位置情報に係わらず、バックＥＭＦ制御をするＨＤＣに設定されているロード時の最初の目標位置は、ＡＨＳＡ１５がインナー・クラッシュ・ストップ２９に当接する位置として定められている。ＨＤＣは、ボイス・コイル２５の逆起電圧でヘッド／スライダ１３の移動速度を制御しながらヘッド／スライダ１３を最外周トラックから最内周トラック近辺に向かう往路を移動させてＡＨＳＡ１５をインナー・クラッシュ・ストップ２９に当接させ、復路への反転のタイミングを検出する。ＡＨＳＡ１５がインナー・クラッシュ・ストップ２９に当接し動作が停止すると、ボイス・コイル２５からの逆起電圧が消滅し、時間が経過しても目標速度と実際の速度の差が縮まらないのでこの状態を認識したＨＤＣは反転位置を知ることができる。ＨＤＣのファームウエアが、目標速度をあらかじめインナー・クラッシュ・ストップ２９近辺で遅くするようなプログラムを含んでいれば、ＡＨＳＡ１５のインナー・クラッシュ・ストップ２９への衝撃を和らげることができる。往路から復路への反転のタイミングで５０ミリ秒〜２秒程度、最適には１００ミリ秒〜１秒程度、ヘッド／スライダ１３を停止させておいてもよい。反転時に揺動するヘッド／スライダの姿勢を安定させることができるからである。
【００８７】
さらに往路を移動する動作の開始から終了までの往路に費やす時間と、バックＥＭＦ制御でのヘッド／スライダ１３の目標速度を予め定めておくことで、ＨＤＣは反転位置を、往路を出発してからの経過時間として検出することができる。この場合、ＡＨＳＡ１５は、インナー・クラッシュ・ストップ２９に当接しないで反転する場合がある。さらにまた、ブロック３０７で説明したように、ヘッド／スライダ１３が往路を移動している間に、サーボ・チャネル２１３からトラックの位置情報をＨＤＣに送り、ＨＤＣがヘッド／スライダ１３の位置を監視して最内周トラックの近辺のあらかじめ定められたトラックに到達したことを検出し、反転のタイミングを検出してもよい。
【００８８】
最内周トラック近辺とは、最内周トラックから最外周トラックに向かって配置された全トラックの３５％のトラックとして定まる範囲であり、好ましくは３０％のトラック数として定まる範囲であり、最適には２５％のトラック数として定まる範囲である。ＨＤＣは、反転のタイミングを検出すると、ヘッド／スライダ１３の移動方向が逆転して最内周トラック近辺から最外周トラック近辺に向かうようにＶＣＭドライバ４０に操作量を送る。
【００８９】
［ブロック３１１］
ブロック３１１では、ＨＤＣはブロック３０３の往路と同様に、ボイス・コイル２５の逆起電圧でヘッド／スライダ１３を速度制御しながら最外周トラック近辺まで復路を移動させる。最外周トラック近辺とは、少なくとも中央トラックより外側に配置されたトラックの位置であり、好ましくは中央トラックと最外周トラックの中間に配置されたトラックより最外周トラック側の位置をいう。復路の終了位置は、反転位置からの経過時間、予め定められたトラック位置の検出、ランプ２１にアンロードした後のＡＨＳＡ１５のアウター・クラッシュ・ストップ３１への当接等で決定することができるが、本実施の形態では、往路から復路への反転位置からの経過時間で決定する。なお、復路においてもＨＤＣは、ブロック３０７と同様にサーボ・データの読みとりができるかどうかを判断して、読み取れない場合はブロック３２１又はブロック３２３に移行するようにしてもよい。
【００９０】
［ブロック３１３］
ブロック３１３では、チャネル制御部２１７は、ブロック３０５の往路と同様に同一のサンプリング周期で、利得検出部２０９が検出した利得値をＭＰＵに送り、ＭＰＵは送られた利得値からゾーン毎の利得の平均値を計算してＲＡＭに記憶する。往路と復路のサンプリング周期を同一にすることは、往路と復路を同一の条件で測定する上で好ましいが、本発明の範囲は平均値を測定するためのサンプリング数が異なる場合も含む。
【００９１】
［ブロック３１５、３１７］
ブロック３１１及びブロック３１３の復路の動作が終了すると、ＭＰＵはゾーン毎の平均値としてＲＡＭに記憶された往路の利得値と復路の利得値を同一ゾーン毎に比較し、差を計算する。本実施の形態では、ＭＰＵは利得値の平均値の差が、比較しているいずれかのゾーンで３０以上あれば、往路と復路のヘッド／スライダ１３の浮上位置が相違し、ロード時にフライ・ハイ状態が発生したと判断する。ここで、ロード時にフライ・ハイ状態が発生したと判断するのは、フライ・ハイ状態はランプ２１からロードした直後に発生し易く、ヘッド／スライダ１３が最内周トラック近辺に移動すると正常状態に戻る性質があるとの前提に立っている。つまり、往路と復路のバックＥＭＦ制御による利得値の測定により、往路でフライ・ハイ状態が検出され、復路で正常状態に戻ったことが確認できるのである。
【００９２】
往路と復路の利得値に３０以上の差がない場合は、ロード時においても復路においてもフライ・ハイ状態が発生しなかった場合と、ロード時に発生したフライ・ハイ状態が復路において正常状態に戻っていない場合の二通りを想定することができる。ヘッド／スライダ１３は、一般に、最外周トラック側の浮上位置が高く、最内周トラック側の浮上位置が低くなり、この特質はフライ・ハイ状態でも同様になると考えられているので後者の場合も可能性はあるが、発明者達の知見ではその可能性は低く、本実施の形態では後者についてはフライ・ハイ状態が発生したと判断しない。
【００９３】
本実施の形態では、往路と復路の利得値の差を絶対値だけで判断するのではなく、その符号まで含めて計算して判断することにより、ロード時又は復路の途中のいずれでフライ・ハイ状態が発生したかを知ることができる。例えば、往路の利得値と復路の利得値の差が＋３０以上であれば、ロード時にフライ・ハイ状態が発生したが現在は正常状態に戻っていると考えられるが、ＭＰＵは念のためにブロック３２５において書込ベリファイを実行して書込動作を確実に行うことができる。また、往路の利得値と復路の利得値の差が−３０以下であれば、ロード時はフライ・ハイ状態が発生しなかったが復路でフライ・ハイ状態が発生したと考えられ、かつ、現在もヘッド／スライダがフライ・ハイ状態にあると考えられるので、ＭＰＵはブロック３２１においてヘッド／スライダをアンロードしたり、ブロック３２３において最内周トラックの近辺に位置付ける等の対応動作を実行したりすることができる。さらにＭＰＵは、ブロック３０１からの手順を再度実行してもよい。ブロック３２１、ブロック３２３、及びブロック３２５は、浮上量の異常に対する対応動作に相当する。
【００９４】
サーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値がヘッドの再生出力値である場合には、判断のための再生出力値の符号が利得値とは逆になるが、フライ・ハイ状態がロード時に発生したのか、復路において発生したのかを同様に区別することができ、ブロック３２１、ブロック３２３、又はブロック３２５の対応動作を実行することができる。
【００９５】
閾値の３０は、フライ・ハイ状態以外の要因で利得値が変化する程度に応じて適宜選択することができる。閾値は、平均値を計算するためのサンプル数や利得値の測定場所等で異なる。閾値は本実施の形態のように絶対値として設定するだけでなく、例えば、往路の利得値に対する復路の利得値の変化の割合を計算する等のように比として設定してもよい。往路と復路でゾーン１１３、１１５、１１７、１１９からサンプルした利得値で計算した平均値同士を比較する場合は、必ずしも同一のゾーン同士を比較する必要はなく、例えば、往路で図３のゾーン１１３から計算した平均値と復路でゾーン１１５から計算した平均値とを比較する等のように、往路と復路とで異なるゾーン同士で比較してもよい。正常な浮上位置とフライ・ハイの浮上位置の差は比較的大きく、異なるゾーン同士で比較しても利得値の差が大きいためフライ・ハイの状態を検出できるからである。さらに、往路のすべてのゾーンから検出された利得値の平均値と、復路のすべてのゾーンから検出された利得値の平均値とを比較してもよい。この場合の閾値は３０より小さくなる。
【００９６】
また、複数のサンプリング値を平均化しないで一つのトラックから得た利得値同士で比較してもよい。トラック同士で比較する場合は、往路と復路で近似したトラック同士が比較できるようになっていれば完全に同一トラック同士で比較しなくてもよい。トラック同士で比較する場合は、中央トラックと最外周トラックとの間にあるトラックに基づいて行うとよい。最外周トラックでフライ・ハイ状態が発生し易いからである。ブロック３１７でＭＰＵが、フライ・ハイ状態が発生していたと判断したときに図７の手順は、ロードがライト・コマンドに基づく場合はブロック３２５に移行し、リード・コマンドに基づく場合はブロック３２７に移行する。ブロック３１７でフライ・ハイ状態が発生していなかったと判断したときは図７の手順はブロック３１９に移行する。
【００９７】
［ブロック３１９］
ＨＤＣは、ＭＰＵからの指令を受けるとバックＥＭＦ制御とサーボ制御のいずれかを選択することができる構成になっている。ブロック３１９では、ＨＤＣはＭＰＵからフライ・ハイ状態が発生していなかったことの通知を受けて、制御モードをバックＥＭＦ制御からシーク制御に戻し、ステータスをシーク制御に変更する。よって、それ以降サーボ・チャネル２１３からサーボ割込信号とヘッドの位置情報が送られたとき、ＨＤＣはシーク制御、トラック・フォロイング制御を実行する。
【００９８】
［ブロック３２５］
ブロック３２５では、ランプ２１からロードした後にバックＥＭＦ制御による往復動作でフライ・ハイ状態が発生したことに基づいて、ＭＰＵは次の最初のライト・コマンドに対して書込ベリファイを実行する。ブロック３１７でフライ・ハイ状態が発生したことが確認できた場合には、現在のヘッド／スライダ１３は正常な浮上高さで飛行していると想定されるが、ヘッド／スライダ１３の挙動には依然として不安定な要素が残っているものと考えられる。そこで、ＭＰＵは書込ベリファイを実行してヘッド／スライダ１３が正常な浮上状態にあることを確認すると共に書込動作を確実に行う。
【００９９】
磁気ディスク装置１０においては、読取動作では、最終的に誤ったデータを読み取ってしまうことはないが、書込動作は書込ベリファイを行わない限り、ホスト装置５０から送られたデータが正確に書き込まれたかどうかが判断できない。すべての書込データを書込ベリファイする方法もあるが、書込ベリファイは、特定セクタへの書き込み、書き込まれたセクタからのデータの読み取り、書き込んだデータと読み取ったデータの比較という追加的なプロセスが必要で、磁気ディスク装置１０の動作速度を低下させてしまうので、必要以上に書込ベリファイを行うことは好ましくない。従って、本実施の形態のように、サーボ・データは読み取れるが、直前にフライ・ハイ状態で飛行した経歴のあるヘッド／スライダ１３の書込動作に対して、書込ベリファイを行うことは有効である。書込ベリファイは、ヘッド／スライダ１３を次にランプ２１にアンロードさせるまでのすべてのライト・コマンドに対して実行してもよく、また、最初のライト・コマンドだけに実行し、正常に書き込めたことが確認できたら、中止するようにしてもよい。
【０１００】
また、書込ベリファイの結果書込データからエラーを検出したとき磁気ディスク装置１０は、再度データを書き込む前に、ヘッド／スライダ１３を最内周トラック近辺に位置付けて浮上高さの修復を図ることができる。磁気ディスク装置１０は、その後さらにライト・コマンドを実行し、書込ベリファイの結果書込データからエラーが検出されたときは、ヘッド／スライダを一旦ランプ２１にアンロードして再度ロードしてもよい。磁気ディスク装置１０は、再ロード後にライト・コマンドを実行し、書込ベリファイの結果エラーが検出されたときは、磁気ディスク１１のセクタに欠陥が存在している可能性もあるので、代替セクタに書き込んでもよい。図７に示したバックＥＭＦによるフライ・ハイ状態の検出は、往路と復路との間において、可変利得増幅部２０１の利得値同士の比較、ヘッド出力検出部２０３のヘッドの再生出力値同士の比較、又は利得値と再生出力値との比較で実現される。本実施の形態の他の態様としては、バックＥＭＦ制御下の往路だけで利得値や再生出力値を測定しても実現できる。
【０１０１】
前述のとおり、フライ・ハイ状態は磁気ディスク１１の最外周トラック側のトラックを飛行するヘッド／スライダ１３に発生し易く、最内周側のトラックを飛行することで正常状態に戻る傾向がある。従って、往路において、中央トラックより外側のトラックから再生したサーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値と、中央トラックより内側のトラックから再生したサーボ・データの再生信号の大きさを代表する特性値を検出して比較することにより、フライ・ハイ状態を検出することができる。
【０１０２】
［ブロック３２７］
リード・コマンドの場合は、フライ・ハイ状態が発生しても手順はブロック３２７に移行し、磁気ディスク装置１０は読取動作を実行する。磁気ディスク装置１０は、フライ・ハイの発生によりデータが正確に読み取れない場合は再度読み取りを行い、依然として読み取れない場合は、ブロック３２１やブロック３２３といったＥＲＰを実行して所定の対応動作を行い、場合によってはハードウエア・エラーとして最終処理する。
【０１０３】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置の一例を示した平面図である。
【図２】図１に示した磁気ディスク装置の概略ブロック図である。
【図３】図１で示した磁気ディスクのフォーマットを示す図である。
【図４】図３に示した磁気ディスクのフォーマットの詳細を示す図である。
【図５】図１に示したＲ／Ｗチャネルの一例を示したブロック図である。
【図６】ランプからロードするときのヘッド／スライダの状態を説明する図である。
【図７】ロード直後にＢＥＭＦ制御で浮上量の異常を発見して書込ベリファイする方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  磁気ディスク装置
１１  磁気ディスク
１２  エンクロージャ
１３  ヘッド／スライダ
１４  スピンドル・モータ（ＳＰＭ）
１５  アクチュエータ・ヘッド・サスペンション・アセンブリ（ＡＨＳＡ）
１７  ピボット軸
１８  アクチュエータ・アーム
１９  マージ・リップ
２０  ヘッド・サスペンション・アセンブリ（ＨＳＡ）
２１  ランプ
２３  スピンドル・モータ（ＳＰＭ）の回転軸
２５  ボイス・コイル
２６  コイル・サポート
２７  ヨーク
２８  ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）
２９  インナー・クラッシュ・ストップ
３１  アウター・クラッシュ・ストップ
４２  逆起電圧検出部
４４  ヘッド信号増幅部
４６  リード／ライト・チャネル（Ｒ／Ｗチャネル）
４７  スピンドル・モータ・ドライバ（ＳＰＭドライバ）
４８  制御部
４９  ホスト・インターフェース
５０  ホスト装置
１０９  サーボ領域
１１１  データ領域
１１３、１１５、１１７、１１９  ゾーン
２０１  可変利得増幅部
２０３  ヘッド出力検出部
２０５  波形整形部
２０７  自動利得制御部
２０９  利得検出部
２１１  データ・チャネル
２１３  サーボ・チャネル
２１７  チャネル制御部
【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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【図７】
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