(57)【要約】【課題】  データセクタ長が増えた小径の磁気ディスク装置でも帯磁テストを行なうことで、高い信頼性が確保可能なディスク記憶装置、ヘッドアンプ装置及びヘッドテスト方法を提供することにある。【解決手段】  垂直磁気記録用の記録電流をライトヘッドに供給する手段とライトヘッドの残留磁化を除去する消磁動作を制御する消磁制御手段を含むヘッドアンプ手段とを有し、消磁制御手段を介して消磁動作を制御させた状態でのライトヘッドによるデータ記録動作及びリードヘッドによるデータ再生動作に基づいて、ライトヘッドの帯磁状態をテストするテスト動作を実行するテスト手段で、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に１個のデータセクタのみが存在する場合と、連続する複数のデータセクタが存在する場合とで消磁動作の有効又は無効を切り替えるテスト手段とを備えたディスク記憶装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式のディスク記憶装置であって、
ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッド、及び当該ディスク媒体上から記録データ信号を再生するリードヘッドを含む磁気ヘッドと、
垂直磁気記録用の記録電流を前記ライトヘッドに供給する手段、及び前記ライトヘッドの残留磁化を除去する消磁動作を制御する消磁制御手段を含むヘッドアンプ手段と、
前記消磁制御手段を介して前記消磁動作を制御させた状態での前記ライトヘッドによるデータ記録動作及び前記リードヘッドによるデータ再生動作に基づいて、前記ライトヘッドの帯磁状態をテストするテスト動作を実行するテスト手段であって、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に１個のデータセクタのみが存在する場合と、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に連続する複数のデータセクタが存在する場合とで消磁動作の有効又は無効を切り替えるテスト手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
垂直磁気記録方式のディスク記憶装置であって、
ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッド、及び当該ディスク媒体上から記録データ信号を再生するリードヘッドを含む磁気ヘッドと、
垂直磁気記録用の記録電流を前記ライトヘッドに供給する手段、及び前記ライトヘッドの残留磁化を除去する消磁動作を制御する消磁制御手段を含むヘッドアンプ手段と、
前記消磁制御手段を介して前記消磁動作を制御させた状態での前記ライトヘッドによるデータ記録動作及び前記リードヘッドによるデータ再生動作に基づいて、前記ライトヘッドの帯磁状態をテストするテスト動作を実行するテスト手段であって、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に１個のデータセクタのみが存在する場合は、前記ライトヘッドによる記録動作を行なわずに前記消磁動作を実行し、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に連続する複数のデータセクタが存在する場合は、前記複数のデータセクタの内、最初のデータセクタに対しては前記消磁動作を無効にした状態で前記ライトヘッドによる記録動作を実行し、これに続くデータセクタに対しては前記ライトヘッドによる記録動作、前記消磁動作のいずれも行なわないテスト手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項３】
ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッド及び当該ディスク媒体上から記録データ信号を再生するリードヘッドを含む磁気ヘッドを有するディスク記憶装置に適用するヘッドアンプ装置であって、
垂直磁気記録用の記録電流を前記ライトヘッドに供給するドライバ手段と、
前記リードヘッドから出力される再生信号を増幅して出力する出力手段と、
前記ライトヘッドの残留磁化を除去する消磁動作を実行するためのデガウス信号を生成するデガウス回路と、
外部から前記ライトヘッドの帯磁状態をテストするためのテスト指示に従って、前記デガウス回路の消磁動作の有効または無効を制御するデガウス制御手段であって、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に１個のデータセクタのみが存在する場合と、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に連続する複数のデータセクタが存在する場合とで前記デガウス回路の消磁動作の有効又は無効を切り替えるデガウス制御手段と
を具備したことを特徴とするヘッドアンプ装置。
【請求項４】
ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッド及び当該ディスク媒体上から記録データ信号を再生するリードヘッドを含む磁気ヘッドと、垂直磁気記録用の記録電流を前記ライトヘッドに供給する手段及び前記ライトヘッドの残留磁化を除去する消磁動作を制御する消磁制御手段を含むヘッドアンプ手段とを備えた垂直磁気記録方式のディスク記憶装置に適用するヘッドテスト方法であって、
前記ディスク媒体上のテスト用記録領域に対してデータ記録を行なうために、前記ライトヘッドに対する記録電流を供給し、
前記データ記録時に、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に１個のデータセクタのみが存在する場合は、前記ライトヘッドによる記録動作を行なわずに前記消磁動作を実行し、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に連続する複数のデータセクタが存在する場合は、前記複数のデータセクタの内、最初のデータセクタに対しては前記消磁動作を無効にした状態で前記ライトヘッドによる記録動作を実行し、これに続くデータセクタに対しては前記ライトヘッドによる記録動作、前記消磁動作のいずれも行なわないように前記ライトヘッドに対する消磁動作の有効または無効を制御し、
前記データ記録後に、前記テスト用記録領域から前記リードヘッドにより再生された再生信号の振幅値あるいはエラーレートに基づいて、前記ライトヘッドの帯磁状態を検出することを特徴とするヘッドテスト方法。
【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ディスク記憶装置に関し、特に、ライトヘッドの帯磁テスト機能を有するディスク記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、垂直磁気記録方式のディスク記憶装置（以下、ディスクドライブと表記する）では、ライトヘッド（記録ヘッド）として、垂直磁気記録に適合する単磁極型ヘッド（SPT : single pole type head）が使用されている。
【０００３】
このようなディスクドライブおいて、ライトヘッドにより、ディスク媒体上にデータ信号が垂直磁気記録された後に、当該ライトヘッドに印加する記録電流を零にしても、当該ライトヘッドは磁化が残留して帯磁状態となる。
【０００４】
このライトヘッドの残留磁化を要因として、ライト動作（データ記録）の終了後に、ディスク媒体上のデータセクタの記録データや、サーボセクタ上に記録されたサーボデータが誤って消去されるという問題がある。なお、このような問題は、長手磁気記録方式のディスクドライブでは発生しない。
【０００５】
このような問題を解決する先行技術として、磁気ヘッドの残留磁化を除去する帯磁除去回路（消磁回路またはデガウス回路とも呼ばれる）を有するデータ書き込み回路が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この帯磁除去回路は、ライトゲートが閉じた後に書き込み電流（記録電流）を一定の時定数でデータの立下りに合わせて減衰消去させていく回路である。また、デガウス回路を含むリード／ライトチャネルを備えたディスクドライブが提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特公平５−８４５６４号公報
【特許文献２】特開平７−１３４８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ライトヘッドの残留磁化を除去するデガウス回路と共に、ディスクドライブでは、製造時または製品として出荷後の動作時に、搭載されたライトヘッドの帯磁状態を検出するテストモードを自動的に実行する機能（帯磁テスト機能）が有用である。このような機能を、ディスクドライブの自己故障診断機能、例えばＳＭＡＲＴ（Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology System）機能の一つとして組み込むことにより、ホストシステムは、ライトヘッドの帯磁状態を把握することができる。
【０００７】
上述の先行技術では、サーボセクタ間に含まれるライトゲート数が２または３の倍数である場合、又はサーボセクタ間に含まれるデータセクタがスプリット（分離）されていない場合、ある程度有効な帯磁テスト方法である。
【０００８】
しかし、近年超小型の磁気ディスク装置、例えば、ディスクの直径が０．８５インチ以下の径磁気ディスク装置などでは、サーボセクタあたりのデータセクタ数が少なくなり、３セクタ未満のものもでてきている。
【０００９】
このような中、先行技術にある帯磁テスト方法では処理しきれな矩ナル可能性は高く、今後は、データセクタあたりの長さがより長くなり、現行の２倍となるとも言われている。
【００１０】
このような場合、先行技術の方法の適用できなくなる可能性が出てきており、これら先行技術の問題点は、適用可能なライトゲートパターンが固定されている点であるといえる。
【００１１】
本発明は、いくつかのライトゲートパターンに対する帯磁テスト回路を、ヘッドアンプ外からの信号によって動的に切り替えることを提案する。これによって、サーボセクタ間のライトゲート数が任意にでき、また、サーボセクタ間にスプリット（分離）されたデータが含まれても帯磁テスト可能となる磁気ディスク装置が提供できる。
【００１２】
すなわち、本発明の目的は、データセクタ長が増えた小径の磁気ディスク装置でも帯磁テストを行なうことで、高い信頼性が確保可能なディスク記憶装置、ヘッドアンプ装置及びヘッドテスト方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の観点は、垂直磁気記録方式のディスク記憶装置であって、ディスク媒体上に垂直磁気記録を行なうライトヘッド、及び当該ディスク媒体上から記録データ信号を再生するリードヘッドを含む磁気ヘッドと、垂直磁気記録用の記録電流を前記ライトヘッドに供給する手段、及び前記ライトヘッドの残留磁化を除去する消磁動作を制御する消磁制御手段を含むヘッドアンプ手段と、前記消磁制御手段を介して前記消磁動作を制御させた状態での前記ライトヘッドによるデータ記録動作及び前記リードヘッドによるデータ再生動作に基づいて、前記ライトヘッドの帯磁状態をテストするテスト動作を実行するテスト手段であって、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に１個のデータセクタのみが存在する場合と、前記ディスク媒体上の予め指定されたテスト用記録領域に連続する複数のデータセクタが存在する場合とで消磁動作の有効又は無効を切り替えるテスト手段とを具備したことを特徴とするディスク記憶装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、いくつかのライトゲートパターンに対する帯磁テスト回路を、ヘッドアンプ外からの信号によって動的に切り替えることで、サーボセクタ間のライトゲート数が任意にでき、また、サーボセクタ間にスプリット（分離）されたデータが含まれる等、データセクタ長が増えた小径の磁気ディスク装置でも帯磁テストを行なうことで、高い信頼性が確保可能なディスク記憶装置、ヘッドアンプ装置及びヘッドテスト方法を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１は、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である磁気ディスク記憶装置（以下、ＨＤＤと称する）の要部を示すブロック図である。
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、磁気ディスク１と、当該磁気ディスク１を回転させるＳＰＭ（スピンドルモータ）３と、前記磁気ディスク１にデータを記録再生する磁気ヘッド２を搭載して磁気ディスク１上の半径方向に移動させるアクチュエータとを有する装置機構、及び制御・信号処理回路系を有する。
【００１６】
アクチュエータは、磁気ヘッド２を搭載しているアーム４と、駆動力を発生するＶＣＭ（ボイスコイルモータ）５とからなる。そして、アクチュエータは、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）１５のサーボ制御により、磁気ヘッド２を磁気ディスク１上の目標位置（目標トラック）に位置決めする。
【００１７】
制御・信号処理回路系は、ヘッドアンプ回路６、リード／ライトチャネル回路１３、ＨＤＣ（ハードディスクコントローラ）１４、ＣＰＵ１５、メモリ１６、ＶＣＭ５とＳＰＭ３に駆動電流を供給するモータドライバ１７からなる。
【００１８】
ＨＤＣ１４は、磁気ディスク装置とホストシステム１８とのインタフェースを構成し、ホストシステム１８とのユーザデータのリード／ライト転送制御を実行する。また、ＨＤＣ１４は、一般にバスＩ／Ｆからなる双方向制御信号線ＲＷＣ_ＣＴＬ２３を介してリード／ライトチャネル回路１３のリード／ライト動作を制御すると共に、所定のフォーマットを持つＷＤ／ＲＤ（ライトデータ／リードデータ）２６を、ＷＧ（ライトゲート）２４、ＲＧ（リードゲート）２５に同期してリード／ライトチャネル回路１３との間で送受信を行なう。
【００１９】
さらに、ＨＤＣ１４は、一般にシリアルＩ／Ｆからなる双方向制御信号線ＡＭＰ＿ＣＴＬ１９を介してヘッドアンプ回路６のリード／ライト動作を制御すると共に、ＷＧ_Ａ（ライトゲート）２２をヘッドアンプ回路６に対して送出する。
【００２０】
ここで、ＷＧ_Ａ２２は、ＷＧ２４と同時に送出されるもので、ＷＧ２４とＷＤ２９を受け取ったリード／ライトチャネル回路１３から所定のフォーマットで一定のタイミング遅延を持って送出されるＷＤ（ライトデータ）２９にタイミングを調整されたゲート信号である。
【００２１】
また、ＳＤＥＮ２０は、ヘッドアンプレジスタ７へのアクセス時に使用するシリアルＩ／Ｆの通信のＯｎ／Ｏｆｆ切替用信号線であり、ＳＤＡＴＡ２１はヘッドアンプレジスタ７のアクセスレジスタアドレス及びデータを送受するための信号線である。
【００２２】
また、ＨＤＣ１４は、リード／ライトチャネル回路１３に対してＳＧ（サーボセクタ）２７を送出し、ＲＳ（再生信号）３０から復号されたヘッド位置決めのためのＳＤ（サーボデータ）２８を受け取る。
【００２３】
ＣＰＵ１５は、磁気ディスク装置のメイン制御装置であり、磁気ヘッド２の位置決め制御（サーボ制御）を実行する為のサーボシステムのメイン要素である。ＣＰＵ１５は、前述のＳＤ２８に従って、シーク動作及びトラック追従動作を制御する。具体的には、ＣＰＵ１５は、ＶＣＭドライバ１７Ｂの入力値（制御電圧値）を制御することにより、アクチュエータのＶＣＭ５を駆動制御する。
【００２４】
メモリ１６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びフラッシュＥＥＰＲＯＭを含み、ＣＰＵ１５の制御プログラム及び各種制御データを格納する。
モータドライバ１７は、ＶＣＭドライバ１７Ｂと共に、ＳＰＭ３を駆動するためのＳＰＭドライバ１７Ａを有する。
ヘッドアンプ回路６は、例えば直線的や指数関数で信号振幅が減衰する一定周波数を持つデガウス（帯磁除去）信号ＤＳ３２を発生するデガウス信号発生回路９、ＷＧ_Ａ２２に従ってライトドライバに送出する信号としてＷＤ２９とＤＳ３２を切り替える切替器１２、デガウス信号発生回路９のデガウス信号の発生を制御するゲート信号ＤＧ３１を出力すると共にライトドライバ１０に対して磁気ヘッド２へのＷＳ（記録電流信号）３７出力を制御するゲート信号ＷＧ_Ｂ３３を出力するデガウス制御回路８、磁気ヘッド２からの再生信号３３を増幅するリードアンプ１１で構成されている。
【００２５】
また、ヘッドアンプ回路６は、通常のデータ記録／再生モードと記録ヘッドの帯磁テストモードを持ち、ＨＤＣ１４によってＳＤＥＮ２０及びＳＤＡＴＡ２１を介してモード切替えが行われる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る記録ヘッドの帯磁テストモードとそれによって行われる帯磁テストについて説明する。
記録ヘッドの帯磁テストは、デガウス機能Ｏｎでデータを記録した場合は、それに続くデータの消去可能性が極めて低くなるが、デガウス機能Ｏｆｆで記録した場合は、それに続くデータの消去可能性が高くなることを利用して、記録ヘッドが帯磁するヘッドであるかどうかを検出するテストである。
【００２７】
本実施形態における帯磁テストでは、サーボセクタ間で最低１個以上発行されるＷＧ_Ａ（ライトゲート）２２の数に応じて、次のように記録動作を行なう。
スプリットされたデータセクタに対するＷＧ＿Ａ２２を含む、サーボセクタ間で発行されるＷＧ＿Ａ２２の数が１個の場合は、データ記録は行なわずデガウスのみを実行する。
【００２８】
また、サーボセクタ間で発行されるＷＧ＿Ａ２２の数が２個以上の場合は、サーボセクタ直後のデータセクタではデガウス機能Ｏｆｆでデータ記録を行い、次のサーボセクタ直前のＷＧ＿Ａ２２の立ち下がりでのみデガウス機能をＯｎし、それ以外はデータ記録、デガウス機能のいずれの動作も行なわない。
【００２９】
データ記録を行なわないデータセクタには、テストを行なう最初に、通常のデータ記録モードでデガウス機能Ｏｎでデータを記録しておく。そして、デガウス機能Ｏｆｆでデータ記録を行った最初のデータセクタに続く、データ記録を行なわなかったデータセクタの信号を再生し、その信号の振幅低下あるいはエラーレート低下から記録ヘッドが帯磁するヘッドであるかどうかを検出する。
【００３０】
次に、本実施形態の磁気ディスク装置のヘッドアンプ回路６およびＨＤＣ１４は、帯磁テストモードにおいて上記のようなライトシーケンスとなるようなゲートタイミング制御、デガウス信号生成およびデータ信号制御を行なう。
【００３１】
ヘッドアンプ回路６に搭載されるデガウス制御回路８は図３に示す構成をしており、図２や図４のタイミングチャートに示す動作をする。
具体的には、磁気ディスク装置が帯磁テストモードにあるとき、ＨＤＣ１４あるいはＣＰＵ１５上で動くファームウェアは、サーボゲートＳＧ２７が開いている間に、次のサーボゲートの立ち上がりまでに含まれる、スプリットされたセクタを含むＷＧ＿Ａ２２の数を表す値を、ＳＤＡＴＡ２１を通してヘッドアンプレジスタビットＤＧ＿ＣＴＲＬ３４に設定する。
【００３２】
サーボゲート間のＷＧ＿Ａ２２の数は、ファームウェアが内部に持つテーブルを参照、あるいはその入力を受けたＨＤＣ１４内にあるシーケンサの動作により知ることができる。
【００３３】
ヘッドアンプ６は、レジスタビットＤＧ＿ＣＴＲＬ３４の値に従い、デガウス制御回路８をライトゲートパターンに応じた動作モードに変更すると同時に、ライトゲートＷＧ＿Ａカウント用回路４１に対してクリア信号ＣＬＲ４５を発行し、カウント動作をスタートさせる。ただし、これら一連の動作は、ライトヘッドがサーボセクタ上にある間に完了するものとする。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、図５、図６を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。
上述した第１の実施形態に用いた回路においては、シリアル通信は通信速度が遅いため、サーボゲートが開いている間にヘッドアンプ内のデガウス制御回路を動作可能なすることが難しいこともあり得る。
以下に説明する第２の実施形態では、こうした場合にも帯磁テストが確実に実行可能にするためののものである。
本実施形態において、上述の第１の実施形態と異なる点は、レジスタビットＤＧ＿ＣＴＲＬ３４の値が、設定する直後のサーボセクタ間のＷＧ＿Ａ２２の数に対応する値ではなく、その次のサーボゲート間のデータセクタ数を指定することにある。
【００３５】
図６に示すように、その時点で設定されたレジスタ値がデガウス回路に対して適用されるのは、次のサーボセクタ直後からとなり、シリアル通信による遅延の影響を受ける可能性を抑えることができる。
【００３６】
このような機能を実現するために、図５に示したデガウス制御回路８では、２つのＤＧ＿ＣＴＲＬ３４値を保持可能な２ビットシフトレジスタ４５を設けている。
図６のタイミングチャートに示すように、このＤＧ＿ＣＴＲＬ３４により、直前のサーボセクタ間に設定された、次のサーボゲート間のデータセクタ数に応じたレジスタ値ＤＧ＿ＣＴＲＬ３４を短時間に反映でき、直後のデータセクタよりデガウス回路の動作を開始することが可能となる。
【００３７】
以上述べたように、本発明によれば、いくつかのライトゲートパターンに対する帯磁テスト回路を、ヘッドアンプ外からの信号によって動的に切り替えることで、サーボセクタ間のライトゲート数が任意にでき、また、サーボセクタ間にスプリット（分離）されたデータが含まれる等、データセクタ長が増えた小径の磁気ディスク装置でも帯磁テストを行なうことで、高い信頼性が確保可能なディスク記憶装置、ヘッドアンプ装置及びヘッドテスト方法を提供することが可能となる。
【００３８】
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】
【００３９】
【図１】本発明の各実施形態に係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】本発明の第１の実施形態に係るヘッドアンプ回路の動作（サーボセクタ間のＷＧ＿Ａの数が１，２混在する場合）を説明するタイミングチャート。
【図３】第１の実施形態に係るデガウス制御回路の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るヘッドアンプ回路の動作（サーボセクタ間のＷＧ＿Ａの数が２のみの場合）を説明するタイミングチャート。
【図５】第２の実施形態に係るデガウス制御回路の構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るヘッドアンプ回路の動作（サーボセクタ間のＷＧ＿Ａの数が１，２混在する場合）を説明するタイミングチャート。
【符号の説明】
【００４０】
１…ディスク媒体
２…磁気ヘッド（ライトヘッドとリードヘッド）
３…スピンドルモータ（ＳＰＭ）
４…アーム
５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
６…ヘッドアンプ回路
７…ヘッドアンプレジスタ
８…デガウス制御回路
９…デガウス信号発生回路
１０…ライトドライバ
１１…リードアンプ
１２…切替器
１３…リード／ライトチャネル回路
１４…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１５…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）
１６…メモリ
１７…モータドライバ
１８…ホストシステム
４１…ＷＧ＿Ａカウンタ
４２…ＷＧ＿Ａ立下り入力切替器
４３…ＤＧ生成回路
４４…ＷＧ＿Ａ切替器
４５…２ビットシフトレジスタ
１１０…サーボセクタ
１２０…データセクタ
【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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