(57)【要約】【課題】ＥＡＷ現象の抑制に有効なヘッド消磁機能を備えた磁気ディスク装置を提供することにある。【解決手段】ヘッド消磁機能を備えたヘッドアンプ３が開示されている。ヘッドアンプ３は、ライト動作から消磁動作に切換える消磁制御部３３と、当該消磁動作に必要な消磁用電流を出力するライトドライバ３０と、当該消磁用電流の電流波形を設定するライト電流源回路３１とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッドと、
前記ディスク媒体上にライトデータを記録するライト動作時に、当該ライトデータに応じた記録電流を前記ライトヘッドに出力するドライバ手段と、
前記ライトヘッドの残留磁化を消磁する消磁動作時に、前記ドライバ手段から消磁用電流を前記ライトヘッドに出力するように制御する手段であって、当該消磁用電流波形を変更可能に設定する設定手段を含む消磁制御手段と
を具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記消磁制御手段は、前記設定手段として前記消磁用電流波形を設定するためのデータを保持するレジスタを含み、当該データに基づいて前記ドライバ手段から出力される消磁用電流波形を制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記消磁制御手段は、前記設定手段として前記消磁用電流波形及び消磁用電流値を設定するためのデータを保持するレジスタを含み、当該データに基づいて前記ドライバ手段から出力される消磁用電流を制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記消磁制御手段は、前記消磁用電流波形の包絡線形状を変更可能に設定する前記設定手段を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記消磁制御手段は、前記消磁用電流波形の包絡線の絞込み形状として、対数関数状、直線状、放物線状、ステップ状のいずれかに設定する前記設定手段を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記消磁制御手段は、前記ライト動作の終了後に、指定の消磁時間に相当する時間だけ前記ドライバ手段から消磁用電流を前記ライトヘッドに出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
ディスク媒体上に垂直磁気記録によるライト動作を実行するライトヘッドを有する磁気ディスク装置に適用するヘッドアンプ装置において、
前記ライト動作時に外部から入力されるライトデータに応じた記録電流、または前記ライトヘッドの残留磁化を消磁する消磁動作時に消磁用電流を前記ライトヘッドに出力するドライバ手段と、
前記消磁動作時に、外部から入力されるデータに基づいて設定される消磁用電流波形の前記消磁用電流を出力するように前記ドライバ手段を制御する消磁制御手段と
を具備したことを特徴とするヘッドアンプ装置。
【請求項８】
前記ドライバ手段は、
外部から入力されるデータに基づいて、記録電流値、消磁用電流値、及び前記消磁用電流波形を設定するためのデータを保持するレジスタを含み、当該データに基づいて前記記録電流または前記消磁用電流を前記ライトヘッドに出力することを特徴とする請求項７に記載のヘッドアンプ装置。
【請求項９】
前記消磁制御手段は、
前記ライト動作のタイミングを示すライトゲートに応じて前記ライトデータを前記ドライバ手段に転送し、
前記ライトゲートに基づいて、ライト動作の終了後の前記消磁動作の開始時に消磁用データを前記ドライバ手段に転送するように切換えるスイッチ手段を有し、
前記消磁用データに基づいて、前記ドライバ手段から前記消磁用電流を出力するように制御することを特徴とする請求項７又は請求項８のいずれか１項に記載のヘッドアンプ装置。
【請求項１０】
前記消磁制御手段は、外部から入力されるデータに基づいて、前記消磁動作の継続時間である消磁時間の値を保持するレジスタを含み、
前記消磁動作時に、当該消磁時間だけ前記ドライバ手段から消磁用電流を出力するように制御することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のヘッドアンプ装置。
【請求項１１】
前記ドライバ手段は、外部から入力されるデータに基づいて、消磁用電流値及び前記消磁用電流波形を設定するためのデータを保持するレジスタを含み、
前記消磁制御手段からの前記消磁動作の指示に応じて、前記データに基づいて前記消磁用電流波形として包絡線の絞込み形状が対数関数状、直線状、放物線状、ステップ状のいずれかである前記消磁用電流を出力することを特徴とする請求項７又は請求項１０のいずれか１項に記載のヘッドアンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関し、特に、ライトヘッドの消磁機能を実現するヘッド消磁技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置（以下、ディスクドライブと表記する）では、ライト動作（垂直磁気記録）の終了時に、ライトヘッドに残留する磁化を要因とするイレーズ・アフタ・ライト（erase after write：ＥＡＷ）現象と呼ぶ、ディスク媒体（以下単にディスクと表記）上に記録されたデータが消去される現象が発生することが確認されている。
【０００３】
ＥＡＷ現象が発生した場合、ライトヘッドによりディスク上のデータセクタに対して記録された後に、当該データセクタに連続する次のセクタに記録されているデータの全て又は一部が消去されてしまう。当該次のセクタがデータセクタであれば、このデータセクタの記録データをリードヘッドにより読出すときに、リードエラーとなる。また、当該次のセクタがサーボセクタであれば、サーボデータが消去されるため、当該サーボセクタを含むシリンダ（トラック）上にヘッドの位置決め制御を行なうときに、位置決めエラーとなる。
【０００４】
ＥＡＷ現象には、ディスク上の磁化が全て一方向に向き、記録データが完全に消失する場合（便宜的に現象Ａとする）と、ディスク上の磁化の一部が一方向を向き、リードヘッドにより記録データを読出すときの再生振幅が低下する場合（便宜的に現象Ｂとする）とがある。
【０００５】
ＥＡＷ現象を抑制する方法としては、ライトヘッドの残留磁化を消磁するヘッド消磁方法が有効である（例えば、特許文献１を参照）。ここで、消磁または消磁動作を、デガウス（degaussing）と表記することがある。
【特許文献１】特許第２８４２３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヘッド消磁方法としては、通常では、ライトヘッドに対して消磁用電流として、対数関数状に徐々に減少させる電流波形（包絡線の絞込み形状が対数関数状となる波形）が使用される。しかしながら、この方法では、前述の現象Ａに相当するＥＡＷ現象の抑制には有効であるが、現象ＢのようなＥＡＷ現象に対しては十分な抑制効果が得られないことが確認された。現象ＢのようなＥＡＷ現象に対しては、消磁用電流を徐々に減少させて、あるしきい値からは急激に減少するような絞り込み形状の包絡線からなる電流波形が効果的である。
【０００７】
また、垂直磁気記録方式のディスクドライブに使用されるライトヘッドの特性により、゛前記対数関数状の消磁用電流波形では、現象Ａに相当するＥＡＷ現象の場合でも、十分な抑制効果が得られないことがある。
【０００８】
本発明の目的は、ＥＡＷ現象の抑制に有効なヘッド消磁機能を備えた磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の観点に従った磁気ディスク装置は、ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッドと、前記ディスク媒体上にライトデータを記録するライト動作時に、当該ライトデータに応じた記録電流を前記ライトヘッドに出力するドライバ手段と、前記ライトヘッドの残留磁化を消磁する消磁動作時に、前記ドライバ手段から消磁用電流を前記ライトヘッドに出力するように制御する手段であって、当該消磁用電流波形を変更可能に設定する設定手段を含む消磁制御手段とを備えた構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＥＡＷ現象の特性や垂直磁気記録方式のライトヘッドの特性などに従って、消磁用電流波形を変更設定できることにより、ＥＡＷ現象の抑制に有効なヘッド消磁機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本実施形態に関する垂直磁気記録方式のディスクドライブの要部を示すブロック図である。図２は、本実施形態に関するヘッドアンプの構成を示すブロック図である。
【００１３】
（ディスクドライブの構成）
本実施形態に関するディスクドライブは、垂直磁気記録によりデータを記録するディスク１と、磁気ヘッド２と、ヘッドアンプ３と、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル４と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）５と、バッファメモリ（ＳＤＲＡＭ）６とを有する。
【００１４】
磁気ヘッド２は、ディスク１に対して垂直磁気記録可能なライトヘッドと、ディスク１から記録データを読出すリードヘッドとを含む。磁気ヘッド２は、図示しないアクチュエータにより保持されて、ディスク１上の半径方向に移動されるように構成されている。
【００１５】
Ｒ／Ｗチャネル４は、データの記録又は再生に必要な各種の信号処理を行なう回路であり、本実施形態に関係するヘッドアンプ３との信号の入出力を行なう。ＨＤＣ５は、ディスクドライブとホストシステム（例えばパーソナルコンピュータやディジタル機器）とのインターフェースであり、リード／ライトデータや各種のコマンドの入出力を行なう。バッファメモリ６は、例えばＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）からなり、ＨＤＣ５により制御されてリードデータ又はライトデータを一時的に格納する。
【００１６】
ここで、Ｒ／Ｗチャネル４及びＨＤＣ５は、例えば１チップの集積回路（ＬＳＩ）７に集積化されて、ドライブの回路基板上に実装されている。これに対して、ヘッドアンプ３は、磁気ヘッド２の近傍に配置されたフレキシブル・プリント回路基板（ＦＰＣ）上に実装されている。
【００１７】
（ヘッドアンプの構成）
ヘッドアンプ３は、大別して記録系（ライトアンプ）と再生系（リードアンプ）の回路に分けられる。本実施形態は、リードアンプについては説明を省略する。
【００１８】
ライトアンプは、図２に示すように、ライトドライバ３０と、ライト電流源回路３１と、シリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）３２と、消磁制御部（デガウス制御部）３３と、データ切換え器３４とを有する。
【００１９】
ライトドライバ３０は、ライトデータＷＤ又は消磁用データＤＤの記録信号を記録電流に変換して、ライトヘッドに出力する。本実施形態では、消磁動作では、消磁データＤＤに応じた記録電流を、便宜的に消磁用電流と表記する。ライト電流源回路３１は、ライトデータＷＤを記録するライト動作または消磁動作に従って、ライトドライバ３０の記録電流又は消磁用電流を制御する。ライト電流源回路３１は、記録電流又は消磁用電流を制御するためのデータをセットするためのレジスタ３１０を含む（図５を参照）。
【００２０】
シリアルＩ／Ｆ３２は、Ｒ／Ｗチャネル４から転送されるイネーブル信号（ＳＥＮＢ）、クロック信号（ＳＣＬＫ）、及びシリアルデータ（ＳＤＡＴＡ）を受信する。シリアルＩ／Ｆ３２は、シリアルデータ（ＳＤＡＴＡ）を、ライト電流源回路３１のレジスタ３１０及び消磁制御部３３のレジスタ３３０に設定する。
【００２１】
消磁制御部３３は、Ｒ／Ｗチャネル４から転送されるライトゲートＷＧを入力し、後述するように、ライト動作の終了後に実行する消磁動作を制御する。消磁制御部３３は、レジスタ３３０を有し、消磁動作の制御に必要なデータを保持する（図６を参照）。さらに、消磁制御部３３は、データ切換え器３４を制御して、ライト動作時にライトドライバ３０に転送するライトデータＷＤを、消磁動作時には消磁用データＤＤに切換える。
【００２２】
（ライトアンプの動作）
以下図３から図７を参照して、本実施形態のヘッドアンプ３（ライトアンプ）の動作を説明する。
【００２３】
先ず、ライト電流源回路３１のレジスタ３１０には、図５に示すように、シリアルＩ／Ｆ３２からのシリアルデータ（ＳＤＡＴＡ）として、通常では、記録電流値３１０Ａ、通常オーバーシュート量３１０Ｂ、消磁用記録電流値（消磁用電流値）３１０Ｃ、消磁用オーバーシュート量３１０Ｄ、消磁用記録電流波形に関するデータ３１０Ｅが設定される。
【００２４】
一方、消磁制御部３３のレジスタ３３０には、図６に示すように、シリアルＩ／Ｆ３２からのシリアルデータ（ＳＤＡＴＡ）として、消磁用データＤＤの周波数（消磁周波数）を示すデータ３３０Ａ、及び消磁動作の消磁時間を示すデータ３３０Ｂが設定される。
【００２５】
次に、図３のタイミングチャートを参照して、ヘッドアンプ３、特に消磁制御部３３及びライトドライバ３０の動作を説明する。
【００２６】
ディスクドライブでは、図３に示すように、ライトゲートＷＧの論理レベルがロウ(Low)からハイ(High)に変化したときのタイミングで、ディスク１上の指定のデータセクタ（例えば図４に示す左側のセクタ）上に、ライトデータＷＤ（Ｒ／Ｗチャネル４で変調されたデータ）の記録（ライト動作）が開始される（時刻Ｔ１）。
【００２７】
消磁制御部３３は、図３に示すように、ライトゲートＷＧに同期してハイ(High)レベルとなり、かつ、消磁動作（時間Ｔｄ）の終了時にロウ(Low)レベルに変化する内部ライトゲートＩｎｔＷＧを生成する。
【００２８】
さらに、消磁制御部３３は、両ゲートＷＧ，ＩｎｔＷＧが共にハイ(High)レベルのときにロウ(Low)レベルで、内部ライトゲートＩｎｔＷＧのみがハイ(High)レベルのときにハイ(High)レベルになる切換え信号ＳＷを生成する。消磁制御部３３は、当該切換え信号ＳＷをデータ切換え器３４及びライト電流源回路３１に出力する。
【００２９】
データ切換え器３４は、切換え信号ＳＷがロウ(Low)レベルのときには、ライトデータＷＤを選択してライトドライバ３０に出力する。ライト電流源回路３１は、レジスタ３１０に設定された通常記録電流値３１０Ａ及び通常オーバーシュート量３１０Ｂで、ライトドライバ３０を駆動制御する。ライトドライバ３０は、図３に示すように、ライトゲートＷＧの有効期間（Ｔ１からＴ２の期間）に、ライトデータＷＤに応じた記録電流（通常記録電流値３１０Ａ）を磁気ヘッド２に含まれるライトヘッドに出力する（Ｏｕｔｐｕｔ）。
【００３０】
ライトヘッドは、図４に示すように、ディスク１上の例えば左側のデータセクタ）上に、ライトデータＷＤに応じて垂直磁気記録を実行する。
【００３１】
（消磁動作）
ライト動作が終了して、ライトゲートＷＧがロウ(Low)レベルに変化すると、消磁制御部３３は、内部ライトゲートＩｎｔＷＧのみが有効（Highレベル）を示す切換え信号ＳＷを出力する。消磁制御部３３は、内部ライトゲートＩｎｔＷＧに同期して消磁用データＤＤを生成して出力する。但し、消磁制御部３３は、消磁期間（Ｔｄ）のタイミング（Ｔ２）で消磁用データＤＤを生成して出力する構成でもよい。
【００３２】
データ切換え器３４は、切換え信号ＳＷに応じて、消磁制御部３３から出力される消磁用データＤＤを選択してライトドライバ３０に出力する。このとき、消磁制御部３３は、レジスタ３３０に設定された消磁周波数データ３３０Ａに応じた周波数で消磁用データＤＤを出力する。
【００３３】
ライト電流源回路３１は、切換え信号ＳＷによりライト動作から消磁動作に切換えられたことを検知し、レジスタ３１０に設定された消磁用電流値３１０Ｃ、消磁用オーバーシュート量３１０Ｄ、及び消磁用電流波形データ３１０Ｅに基づいてライトドライバ３０を駆動制御する。
【００３４】
ライトドライバ３０は、図３に示すように、ライトゲートＷＧがロウ(Low)レベルに変化した時点（Ｔ２）から消磁時間（Ｔｄ）の終了時点（Ｔ３）まで、消磁用データＤＤに応じた消磁用電流をライトヘッドに出力する。消磁制御部３３は、消磁時間データ３３０Ｂに基づいて、ライトゲートＷＧがロウ(Low)レベルに変化した時点（Ｔ２）から消磁時間（Ｔｄ）だけ内部ライトゲートＩｎｔＷＧのハイ(High)レベルを維持する。
【００３５】
従って、消磁制御部３３は、消磁動作の開始時点（Ｔ２）から消磁用データＤＤを出力し、消磁時間（Ｔｄ）の終了時点（Ｔ３）で消磁用データＤＤの出力を停止する。ライトヘッドは、ライトドライバ３０から供給される消磁用電流に応じて、図４に示すように、データセクタ間のギャップ領域に、消磁用データＤＤに応じて垂直磁気記録を実行する。この場合、ギャップ領域に相当する時間（Ｔｇ）は、通常では、消磁時間（Ｔｄ）に対して十分な時間である。従って、ライトヘッドにより消磁動作は、ライトデータＷＤを記録すべきデータセクタには影響することはない。
【００３６】
以上のように本実施形態のライトアンプは、データセクタに対するライト動作の終了後に、ライトヘッドに対して消磁用電流を供給して消磁動作を実行する。この消磁動作による垂直磁気記録（一種のダミーライト動作に相当）は、データセクタ間のギャップ領域に対して実行される。
【００３７】
ここで、本実施形態では、ライト電流源回路３１は、レジスタ３１０に設定された消磁用電流波形データ３１０Ｅに基づいて、ライトドライバ３０から出力される消磁用電流波形を制御する。
【００３８】
具体的例としては、ライト電流源回路３１は、図７（Ｃ）から（Ｆ）に示すように、消磁用電流の包絡線の絞り込み形状の中から選択された絞り込み形状で、記録電流値を徐々に減少させていく消磁用電流波形を設定する。即ち、絞り込み形状としては、図７（Ｃ）に示すような対数関数状、同図（Ｄ）に示すような直線状、同図（Ｅ）に示すような放物線状、同図（Ｆ）に示すようなステップ状がある。
【００３９】
なお、図７（Ｂ）は、同図（Ａ）に示すようにライトゲートＷＧがオフに変化したときに、消磁動作を実行しない場合（消磁機能が無効）のライトドライバ３０の出力状態を示す。消磁制御部３３は、例えばディスクドライブのＣＰＵ（図示しないドライブのメインコントローラ）からの消磁イネーブル信号ＤＥＮＢにより、消磁機能の有効又は無効を制御する。
【００４０】
従って、本実施形態では、ライト動作後のライトヘッドの残留磁化を消磁するための消磁動作において、ライト電流源回路３１のレジスタ３１０に設定された消磁用電流波形データ３１０Ｅに基づいて、図７（Ｃ）から（Ｆ）に示すように、消磁用電流波形を変更可能に設定することができる。これにより、ＥＡＷ現象の特性や、ライトヘッドの特性などに基づいて消磁用電流波形を設定することにより、ＥＡＷ現象に対して十分な抑制効果が得られるようなヘッド消磁機能を実現することができる。
【００４１】
（ＥＡＷ現象の検査方法）
図８は、本実施形態のヘッドアンプ３を使用して、ＥＡＷ現象の検査を行なう方法を説明するための図である。
【００４２】
図８（Ｅ）は、ライトアンプの出力（即ち、ライトドライバ３０の出力）を示すもので、“ＯＮ”は消磁機能が有効であることを意味し、“ＯＦＦ”は消磁機能が無効であることを意味する。また、同図（Ａ）は、ディスク１上のデータフォーマットを示す図である。なお、同図（Ｂ）〜（Ｄ）は、それぞれライトゲートＷＧ、ライトデータＷＤ、消磁イネーブル信号ＤＥＮＢの出力タイミングを示す図である。
【００４３】
ここで、本実施形態のヘッドアンプ３を使用して、ＥＡＷ現象の検査を行なう場合に、消磁機能を常に有効としてＥＡＷ現象を抑制すると、効率よくＥＡＷ現象の検査を行なうことができない。一方、消磁機能を常に無効として検査を行なう場合には、ＥＡＷ現象によりサーボセクタのサーボデータが消去されて、ディスクドライブが動作不能となることがある。
【００４４】
そこで、図８（Ｅ）に示すように、本実施形態の方法としては、サーボセクタの直前のデータセクタに記録（ライト動作）を行なう場合に限り、消磁機能を有効とし、その他のデータセクタへの記録を行なう場合には、消磁機能を無効とする。これにより、ＥＡＷ現象によりサーボセクタのサーボデータが消去されてしまうことなく、かつ、効率よくＥＡＷ現象の検査を実施することが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態に関する垂直磁気記録方式のディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するヘッドアンプの構成を示すブロック図。
【図３】本実施形態に関するヘッドアンプの動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】本実施形態に関する消磁動作を説明するための図。
【図５】本実施形態に関するライト電流源回路のレジスタ設定データの具体例を示す図。
【図６】本実施形態に関する消磁制御部のレジスタ設定データの具体例を示す図。
【図７】本実施形態に関する消磁用電流波形の一例を説明するための図。
【図８】本実施形態に関するＥＡＷ現象の検査方法を説明するための図。
【符号の説明】
【００４７】
１…ディスク、２…磁気ヘッド（ライトヘッド）、３…ヘッドアンプ（ライトアンプ）、
４…リード／ライトチャネル、５…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）、
６…バッファメモリ（ＳＤＲＡＭ）、３０…ライトドライバ、３１…ライト電流源回路、
３２…シリアルインターフェース、３３…消磁制御部、３４…データ切換え器。
【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】
2005317129.tif 000009
【図８】
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