JP2000195211A - Magnetic disk device and read channel applied to the same - Google Patents

Magnetic disk device and read channel applied to the same

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JP2000195211A
JP2000195211A JP10369325A JP36932598A JP2000195211A JP 2000195211 A JP2000195211 A JP 2000195211A JP 10369325 A JP10369325 A JP 10369325A JP 36932598 A JP36932598 A JP 36932598A JP 2000195211 A JP2000195211 A JP 2000195211A
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Japan
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head
flying height
area
data
value
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JP10369325A
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Masahiko Tsunoda
昌彦 角田
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a function for monitoring the variation of floating which is sufficient for actual usage as a result by measuring the variation amount of the floating amount by taking each characteristic value of the amplitude value, half-value width and jitter amount of the waveform of reproduced signal of a head as a kind of parameter, and also measuring the variation amount of the accurate floating amount in a manner so as not to depend on the tracking accuracy of the head at measurement. SOLUTION: In this magnetic disk device furnished with the monitor means for the floating amount for monitoring the variation of the floating amount of a head 2 based on the variation of each characteristic value of the amplitude value, half-value width and jitter amount of the waveform of reproduced signal read out by the head 2, the monitor means for the floating amount is provided with a flying high(FH) measuring circuit 20 for measuring each characteristic value of the amplitude values, half-value width and jitter amount of the waveform of reproduced signal, and an FH monitor 21 for calculating the variation amount of the floating amount, based on the comparison result of the measurement result and the default value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特にハードディス
クドライブに適用し、ディスク記憶媒体上にデータのリ
ード/ライトを行うヘッドの浮上高の変動を監視する機
能を備えた磁気ディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk drive particularly applied to a hard disk drive and having a function of monitoring a fluctuation of a flying height of a head for reading / writing data from / on a disk storage medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ハードディスクドライブ(HD
D)では、ディスク記憶媒体(以下単にディスクと称す
る)上に、ヘッドが浮上している状態でデータのリード
/ライトを実行している。具体的には、ヘッドは、スラ
イダにヘッド素子が実装された構造であり、アクチュエ
ータに搭載されてディスクの半径方向に浮上した状態で
回転移動するように構成されている。ヘッド素子は、リ
ードヘッド素子を構成するMR素子と、ライトヘッド素
子を構成する誘導型薄膜ヘッド素子とが分離して同一の
スライダに実装されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hard disk drive (HD)
In D), data read / write is executed while the head is floating on a disk storage medium (hereinafter simply referred to as a disk). Specifically, the head has a structure in which a head element is mounted on a slider, and is configured to be mounted on an actuator and to rotate and move in a state of floating in the radial direction of the disk. In the head element, an MR element forming a read head element and an inductive thin film head element forming a write head element are separately mounted on the same slider.

【0003】ヘッドは、ディスクの回転運動による空気
圧(エアベアリング)により、微小な間隔(例えば10
0nm以下)で浮上している。このヘッドとディスクと
の間隔を、浮上量または浮上高(flying hei
gh、以下FHと表記する場合がある)と呼ぶ。HDD
の高記録密度化を推進するには、当該浮上高を低下させ
る低浮上化技術が重要な要素になっている。
[0003] The head is moved by a small distance (for example, 10 minutes) by air pressure (air bearing) due to the rotational movement of the disk.
(0 nm or less). The distance between the head and the disk is determined by the flying height or flying height.
gh, hereinafter sometimes referred to as FH). HDD
In order to promote a higher recording density, a low-flying technique for reducing the flying height is an important factor.

【0004】低浮上化技術には、HDDのヘッドやアク
チュエータなどの部品の加工精度や組み立て精度の向上
が要求される。一方、HDDが製品として出荷された後
において、環境変化や計時変化で、ヘッドの浮上量が製
造時の初期設定値から変動する可能性が高い。浮上量の
変動に応じて、ヘッドの浮上高が下がりすぎた場合に
は、ヘッドとディスク面との接触や衝突によるクラッシ
ュ(ヘッド又はディスク面の損傷)が発生する可能性が
高くなる。また、逆に上がりすぎた場合には、ヘッドの
記録再生の性能が低下する。従って、特に高記録密度の
HDDでは、低浮上化の推進と共に、浮上量の変動を監
視する技術が重要となる。
[0004] The low flying height technology requires improvement in processing accuracy and assembling accuracy of parts such as HDD heads and actuators. On the other hand, after the HDD is shipped as a product, there is a high possibility that the flying height of the head fluctuates from an initial set value at the time of manufacture due to environmental changes and time-measuring changes. If the flying height of the head becomes too low in accordance with the fluctuation of the flying height, there is a high possibility that a crash (damage to the head or the disk surface) due to contact or collision between the head and the disk surface occurs. On the other hand, if it rises too much, the recording / reproducing performance of the head decreases. Therefore, particularly for HDDs having a high recording density, a technique for monitoring the fluctuation of the flying height is important together with the promotion of low flying height.

【0005】浮上量変動の監視には、ヘッドの浮上高の
変動量を測定する機能が必要である。従来から、ヘッド
の浮上高変動と再生信号の特性変動とが関連しているこ
とが確認されている。具体的には、図7(A)に示すよ
うに、出力振幅値及び半値幅(PW50)がデフォルト
値(製造時の初期設定値)の再生信号波形70におい
て、ヘッドの浮上量が増加(即ち、浮上高の上昇)があ
ると、出力振幅値が10%程度低下し、またPW50が
10%程度増加するように変化した再生信号波形71と
なる。また、同図(B)は、AGCアンプとローパスフ
ィルタ(LPF)を通過した場合のデフォルト値の再生
信号波形70と、浮上量変動に応じた再生信号波形72
を示している。
[0005] Monitoring of flying height fluctuation requires a function of measuring the fluctuation amount of the flying height of the head. Conventionally, it has been confirmed that the fluctuation of the flying height of the head is related to the fluctuation of the characteristics of the reproduced signal. More specifically, as shown in FIG. 7A, the flying height of the head increases (that is, the flying height of the head increases in the reproduction signal waveform 70 whose output amplitude value and half width (PW50) are default values (initial settings at the time of manufacture)). , A rise in flying height) results in a reproduced signal waveform 71 that changes so that the output amplitude value decreases by about 10% and the PW50 increases by about 10%. FIG. 7B shows a reproduced signal waveform 70 having a default value when the signal passes through an AGC amplifier and a low-pass filter (LPF), and a reproduced signal waveform 72 corresponding to a change in flying height.
Is shown.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ヘッ
ドから読出された再生信号波形の振幅値または半値幅の
各特性値の変化を測定することにより、HDDの浮上量
変動を監視することが可能である。このため、再生信号
波形の振幅値を測定する回路や、半値幅を測定する回路
をリードチャネル(リード/ライト回路)に設ける方式
が提案されている。しかしながら、従来の方式は、浮上
量測定用の特殊な測定用信号をディスク上の所定の位置
に記録し、測定時にヘッドを当該測定用信号の記録位置
まで移動させる制御を必要としている。従って、測定精
度がヘッドのトラッキング(位置決め制御)の精度に依
存することになる。また、振幅値または半値幅の一方を
測定する回路が設けられているだけであるため、必ずし
も実用上十分な浮上変動の監視性能を得ることはできな
い。
As described above, it is possible to monitor the fluctuation of the flying height of the HDD by measuring the change of each characteristic value of the amplitude value or half-value width of the reproduced signal waveform read from the head. It is possible. For this reason, a method has been proposed in which a circuit for measuring the amplitude value of a reproduced signal waveform and a circuit for measuring a half-value width are provided in a read channel (read / write circuit). However, the conventional method requires recording a special measurement signal for flying height measurement at a predetermined position on the disk, and moving the head to the recording position of the measurement signal during measurement. Therefore, the measurement accuracy depends on the accuracy of head tracking (positioning control). Further, since only a circuit for measuring one of the amplitude value and the half width is provided, it is not always possible to obtain practically sufficient flying fluctuation monitoring performance.

【0007】そこで、本発明の目的は、ヘッドの再生信
号波形の振幅値、半値幅、ジッタ量の各特性値を一種の
パラメータとして浮上量の変動量を測定し、かつ測定時
にヘッドのトラッキング精度には依存することがないよ
うにして、高精度の浮上量の変動量を測定し、結果的に
実用上十分な浮上変動の監視機能を実現することにあ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to measure the variation of the flying height using the characteristic values of the amplitude, half width, and jitter amount of the reproduced signal waveform of the head as a kind of parameter, and to improve the tracking accuracy of the head during the measurement. Therefore, it is an object of the present invention to measure a fluctuation amount of the flying height with high accuracy without realizing the function, and to realize a practically sufficient monitoring function of the flying height.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘッドにより
読出された再生信号波形の振幅値、半値幅、ジッタ量の
各特性値の変動に基づいて、ヘッドの浮上量変動を監視
するための浮上量監視手段を備えた磁気ディスク装置で
ある。具体的には、浮上量監視手段は、前記各特性値を
測定するときに、ディスク上に設けられたサーボエリア
の中でAGC動作用のAGCエリアまたはギャップエリ
アからヘッドにより読出された再生信号波形を使用す
る。さらに、本手段は、再生信号波形の振幅値、半値
幅、ジッタ量の各特性値と予め用意された該当する基準
値との比較結果に基づいて、ヘッドの浮上量変動を判定
するための手段を有する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a method for monitoring a fluctuation of a flying height of a head based on a fluctuation of each characteristic value of an amplitude value, a half width and a jitter amount of a reproduced signal waveform read by a head. This is a magnetic disk drive provided with a flying height monitoring means. Specifically, the flying height monitoring means, when measuring the characteristic values, reproduces a reproduction signal waveform read by the head from an AGC area or a gap area for AGC operation in a servo area provided on the disk. Use Further, the present invention is a means for judging a flying height variation of a head based on a comparison result between each characteristic value of an amplitude value, a half width, and a jitter amount of a reproduction signal waveform and a corresponding reference value prepared in advance. Having.

【0009】このような本発明の構成であれば、ディス
ク上に記録した特殊な測定用信号を使用することなく、
サーボエリアに記録されたサーボデータの一部(具体的
にはAGCエリアやギャップエリア)からの再生信号波
形を使用するため、測定時にヘッドのトラッキング精度
に影響されること無く、浮上量変動を測定することが可
能となる。また、浮上量変動の測定パラメータとして、
再生信号波形の振幅値、半値幅、ジッタ量の各特性値を
使用するため、測定精度を向上して、結果的に実用十分
な監視機能を実現できる。
According to the configuration of the present invention, a special measuring signal recorded on a disk is not used,
Since the reproduction signal waveform from a part of the servo data recorded in the servo area (specifically, the AGC area and the gap area) is used, the flying height fluctuation is measured without being affected by the head tracking accuracy at the time of measurement. It is possible to do. In addition, as a measurement parameter of flying height fluctuation,
Since each characteristic value of the amplitude value, half width and jitter amount of the reproduction signal waveform is used, the measurement accuracy is improved, and as a result, a practically sufficient monitoring function can be realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態を説明する。 (HDD及びリードチャネルの構成)本実施形態は、磁
気ディスク装置としてHDDを想定し、浮上高(浮上
量)測定回路(以下FH測定回路と表記する)20及び
浮上高モニタ回路(以下FHモニタ回路と表記する)2
1を備えている。以下、図1を参照して、主としてヘッ
ド・ディスクアセンブリ、データ再生システム及び周辺
回路の構成を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Configuration of HDD and Read Channel) In this embodiment, an HDD is assumed as a magnetic disk device, and a flying height (flying height) measuring circuit (hereinafter, referred to as an FH measuring circuit) 20 and a flying height monitor circuit (hereinafter, an FH monitor circuit) 2)
1 is provided. The configuration of the head / disk assembly, data reproduction system, and peripheral circuits will be mainly described below with reference to FIG.

【0011】ヘッド・ディスクアセンブリは、記録媒体
であるディスク1と、ヘッド2と、ディスク1を回転さ
せるスピンドルモータ(SPM)3と、ヘッド2を搭載
しているアクチュエータ6とを有する。ヘッド2は、リ
ードヘッド素子(MR素子など)及びライトヘッド素子
とが分離して同一のスライダに実装されている構造であ
る。但し、同実施形態では、データ再生動作に関係する
ため、ヘッド2はリードヘッドを意味する。アクチュエ
ータ6は駆動源としてボイスコイルモータ(VCM)を
含み、VCMドライバ7から供給される電流に応じてヘ
ッド2をディスク1の半径方向に移動(位置調整)す
る。VCMドライバ7は、後述するサーボコントローラ
22からの制御データに従った電流を供給する。SPM
3は、モータコントローラ5からの制御に基づいてSP
Mドライバ4から駆動電流を供給される。
The head / disk assembly has a disk 1 as a recording medium, a head 2, a spindle motor (SPM) 3 for rotating the disk 1, and an actuator 6 on which the head 2 is mounted. The head 2 has a structure in which a read head element (such as an MR element) and a write head element are separated and mounted on the same slider. However, in the embodiment, the head 2 means a read head because it is related to the data reproducing operation. The actuator 6 includes a voice coil motor (VCM) as a drive source, and moves (adjusts the position of) the head 2 in the radial direction of the disk 1 in accordance with the current supplied from the VCM driver 7. The VCM driver 7 supplies a current according to control data from a servo controller 22 described later. SPM
3 is SP based on the control from the motor controller 5
A driving current is supplied from the M driver 4.

【0012】次に、データ再生システムは、大別してプ
リアンプ(ヘッドアンプ)8と、リードチャネル10
と、ディスクコントローラ(HDC)23とからなる。
プリアンプ8は、ヘッド2から読出された再生信号を増
幅して、リードチャネル10に送出する。リードチャネ
ル10は、固定ゲインアンプ11と、可変ゲイン機能を
有するアンプ(VGA)12と、ゲインコントローラ1
3と、ユーザデータ用LPF15と、サーボデータ用L
PF16と、ユーザデータ用信号処理回路18と、サー
ボデータ用信号処理回路19とを有する。
Next, the data reproduction system is roughly divided into a preamplifier (head amplifier) 8 and a read channel 10.
And a disk controller (HDC) 23.
The preamplifier 8 amplifies the reproduction signal read from the head 2 and sends out the signal to the read channel 10. The read channel 10 includes a fixed gain amplifier 11, an amplifier (VGA) 12 having a variable gain function, and a gain controller 1
3, LPF 15 for user data, and L for servo data
It has a PF 16, a user data signal processing circuit 18, and a servo data signal processing circuit 19.

【0013】固定ゲインアンプ11、VGA12、及び
ゲインコントローラ13は、再生信号の振幅を一定に維
持するためのAGCアンプ回路を構成している。同実施
形態の固定ゲインアンプ11の出力は、VGA12の入
力と共に、後述するFH測定回路20の入力に接続され
ている。VGA12の出力は、スイッチ回路14を介し
てユーザデータ用LPF15及びサーボデータ用LPF
16に接続されている。即ち、スイッチ回路14は、ユ
ーザデータの再生時には、VGA12の出力をユーザデ
ータ用LPF15に送出する。また、サーボデータの再
生時には、VGA12の出力をサーボデータ用LPF1
6に送出する。さらに、LPF15,16の各出力は、
スイッチ回路17を介してゲインコントローラ13に接
続されている。即ち、スイッチ回路17は、ユーザデー
タの再生時には、LPF15の出力をゲインコントロー
ラ13に送出する。また、サーボデータの再生時には、
LPF16の出力をゲインコントローラ13に送出す
る。ゲインコントローラ13は、再生信号の振幅値に応
じてVGA12のゲインを制御するゲイン制御量を出力
する。
The fixed gain amplifier 11, VGA 12, and gain controller 13 constitute an AGC amplifier circuit for keeping the amplitude of the reproduced signal constant. The output of the fixed gain amplifier 11 of the embodiment is connected to the input of the VGA 12 and the input of an FH measurement circuit 20 described later. The output of the VGA 12 is supplied to the LPF 15 for user data and the LPF for servo data through the switch circuit 14.
16 are connected. That is, the switch circuit 14 sends out the output of the VGA 12 to the user data LPF 15 when reproducing the user data. When reproducing servo data, the output of the VGA 12 is connected to the LPF 1 for servo data.
Send to 6. Further, each output of the LPFs 15 and 16 is
It is connected to the gain controller 13 via the switch circuit 17. That is, the switch circuit 17 sends the output of the LPF 15 to the gain controller 13 when reproducing the user data. When reproducing servo data,
The output of the LPF 16 is sent to the gain controller 13. The gain controller 13 outputs a gain control amount for controlling the gain of the VGA 12 according to the amplitude value of the reproduction signal.

【0014】ユーザデータ用信号処理回路18は、ユー
ザデータ用LPF15から出力された再生信号からディ
ジタルの再生データを生成するための再生処理を実行し
て、当該再生データ109をHDC23に送出する。ユ
ーザデータ用信号処理回路18は、HDC23から出力
されるリードゲート108のタイミングで、再生データ
の再生処理(復号化処理)を実行する。サーボデータ用
信号処理回路19は、サーボコントローラ22から出力
されるサーボゲート105のタイミングで、サーボデー
タの再生処理を実行して、シークデータ(シリンダのア
ドレスコード)及び位置誤差データ(サーボバーストA
〜Dからなる位置情報)を含むサーボデータ104をサ
ーボコントローラ22に送出する。サーボコントローラ
22は、サーボデータ104に基づいて前記制御データ
を算出し、ヘッド2の位置決め制御を実行する。サーボ
コントローラ22は、ヘッドの位置決め制御に関するデ
ータ(シーク動作終了など)106をHDC23に出力
する。HDC23は、HDDとホストシステムとのイン
ターフェースを構成し、データ転送制御及び同実施形態
に関係する浮上変動の監視結果の通知処理などを実行す
る。
The user data signal processing circuit 18 executes a reproduction process for generating digital reproduction data from the reproduction signal output from the user data LPF 15, and sends the reproduction data 109 to the HDC 23. The user data signal processing circuit 18 performs a reproduction process (decoding process) of the reproduction data at the timing of the read gate 108 output from the HDC 23. The servo data signal processing circuit 19 executes the reproduction process of the servo data at the timing of the servo gate 105 output from the servo controller 22, and performs seek data (cylinder address code) and position error data (servo burst A).
The servo data 104 including the position information (.about.D) is sent to the servo controller 22. The servo controller 22 calculates the control data based on the servo data 104, and executes the positioning control of the head 2. The servo controller 22 outputs data (such as the end of the seek operation) 106 related to the head positioning control to the HDC 23. The HDC 23 configures an interface between the HDD and the host system, and executes data transfer control and notification processing of a monitoring result of flying fluctuation related to the embodiment.

【0015】同実施形態のリードチャネル10には、F
H測定回路20が設けられている。FH測定回路20
は、固定ゲインアンプ11の出力である再生信号100
(振幅値)を入力し、かつサーボデータ用LPF16の
出力であるサーボ信号(AGCパターンまたはギャップ
パターン)101を入力する。FH測定回路20は、F
Hモニタ21から検出制御信号102のタイミングに応
じてFH測定処理を実行して、測定結果(FH検出デー
タ)103をFHモニタ21に送出する。 (浮上量変動の監視動作)以下図1と共に、図2から図
5を参照して同実施形態の浮上量変動の監視動作を説明
する。ここで、図2は、前述のFH測定回路20及びF
Hモニタ21の具体的な構成を示すブロック図である。
The read channel 10 of the embodiment has F
An H measurement circuit 20 is provided. FH measurement circuit 20
Represents a reproduction signal 100 output from the fixed gain amplifier 11.
(Amplitude value) and a servo signal (AGC pattern or gap pattern) 101 output from the servo data LPF 16. The FH measurement circuit 20
The H monitor 21 executes the FH measurement processing in accordance with the timing of the detection control signal 102, and sends out the measurement result (FH detection data) 103 to the FH monitor 21. (Monitoring operation of flying height variation) The monitoring operation of flying height variation of the embodiment will be described below with reference to FIG. 1 and FIGS. Here, FIG. 2 shows the above-described FH measurement circuit 20 and FH measurement circuit.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of an H monitor 21.

【0016】まず、同実施形態では、FH測定回路20
により測定動作には、ディスク1上のサーボエリアに記
録されたサーボデータの一部を利用する。サーボデータ
は、図3に示すように、AGCパターン、イレーズ、ア
ドレスコード(シリンダアドレス)、サーボバーストパ
ターンA〜D、及びギャップパターンからなり、隣接す
るトラックと連続して記録されている。同実施形態で
は、測定用としてAGCパターンまたはギャップパター
ンが使用される。AGCパターンは、AGC動作、即ち
再生信号の振幅調整用として使用される。また、ギャッ
プパターンは、サーボエリアとデータエリアとの境界を
識別するために使用される。いずれのパターンも単一周
波数であり、ヘッド2のトラックオフセットが発生して
いる場合でも、常に同一レベルの再生信号波形を得るこ
とができる。なお、測定用として使用するパターンのい
ずれかを、従来よりも僅かに長くすることが望ましい。
First, in this embodiment, the FH measurement circuit 20
In the measurement operation, a part of the servo data recorded in the servo area on the disk 1 is used. As shown in FIG. 3, the servo data includes an AGC pattern, an erase, an address code (cylinder address), servo burst patterns A to D, and a gap pattern, and is recorded continuously with an adjacent track. In the embodiment, an AGC pattern or a gap pattern is used for measurement. The AGC pattern is used for AGC operation, that is, for adjusting the amplitude of a reproduced signal. The gap pattern is used for identifying a boundary between the servo area and the data area. Each pattern has a single frequency, and even when a track offset of the head 2 occurs, a reproduced signal waveform of the same level can always be obtained. It is desirable that one of the patterns used for measurement is slightly longer than the conventional one.

【0017】サーボコントローラ22は、図3に示すタ
イミングでサーボゲート105を出力し、サーボデータ
信号処理回路19、スイッチ回路14,17、及びFH
モニタ21を制御する。FHモニタ21は、ギャップパ
ターンを使用する場合にはFH検出(1)のFH検出制
御信号102を出力し、またAGCパターンを使用する
場合にはFH検出(1)のFH検出制御信号102を出
力する。ここでは、AGCパターンを使用する場合を想
定する。
The servo controller 22 outputs the servo gate 105 at the timing shown in FIG. 3, and outputs the servo data signal processing circuit 19, the switch circuits 14, 17, and the FH
The monitor 21 is controlled. The FH monitor 21 outputs the FH detection control signal 102 of the FH detection (1) when the gap pattern is used, and outputs the FH detection control signal 102 of the FH detection (1) when the AGC pattern is used. I do. Here, it is assumed that an AGC pattern is used.

【0018】いま、ヘッド2がサーボエリアに位置し
て、AGCパターンを読出すと、AGCアンプ回路によ
るAGC動作(AGCモード)が起動し、ゲインコント
ローラ13によるゲインホールド(ゲイン制御量の設
定)が実行される(図3を参照)。このとき、固定ゲイ
ンアンプ11からは、図4に示すような再生信号波形1
00が出力される。FH測定回路20は、当該再生信号
波形100を入力して振幅値を算出する処理を実行す
る。一方、サーボデータLPF16は、スイッチ14を
介してVGA12から再生信号波形を入力して、図5に
示すような信号波形101をFH測定回路20に出力す
る。FH測定回路20は、当該再生信号波形101を入
力して、所定範囲の波形面積を算出する処理を実行す
る。
Now, when the head 2 is positioned in the servo area and reads the AGC pattern, the AGC operation (AGC mode) by the AGC amplifier circuit starts, and the gain controller 13 sets the gain (sets the gain control amount). (See FIG. 3). At this time, the fixed gain amplifier 11 outputs a reproduced signal waveform 1 as shown in FIG.
00 is output. The FH measurement circuit 20 executes a process of inputting the reproduction signal waveform 100 and calculating an amplitude value. On the other hand, the servo data LPF 16 receives a reproduction signal waveform from the VGA 12 via the switch 14 and outputs a signal waveform 101 as shown in FIG. The FH measurement circuit 20 receives the reproduction signal waveform 101 and executes a process of calculating a predetermined area of the waveform area.

【0019】FH測定回路20は、図2に示すように、
ピーク検出回路31により再生信号波形100から振幅
値を算出して、データレジスタ33に格納する(図4を
参照)。一方、エリア積分回路30により再生信号波形
101を入力して、所定範囲の波形面積を算出して、デ
ータレジスタ32に格納する(図5を参照)。FH測定
回路20は、レジスタ制御ポート34により、データレ
ジスタ32,33に格納された振幅値または波形面積値
の各データを、FHモニタ21のレジスタコントローラ
40に送出する。ここで、ピーク検出回路31及びエリ
ア積分回路30はそれぞれ、入力側に図示しない全波整
流回路を有し、各再生信号波形100,101を通過さ
せて、全波整流波形を入力している(図4と図5を参
照)。また、ピーク検出回路31及びエリア積分回路3
0はそれぞれ、FHモニタ21のタイミング発生器45
から出力されるFH検出制御信号102のタイミングで
動作する。
The FH measuring circuit 20, as shown in FIG.
An amplitude value is calculated from the reproduced signal waveform 100 by the peak detection circuit 31 and stored in the data register 33 (see FIG. 4). On the other hand, the reproduction signal waveform 101 is input by the area integration circuit 30, a predetermined area of the waveform area is calculated, and stored in the data register 32 (see FIG. 5). The FH measurement circuit 20 sends out each data of the amplitude value or the waveform area value stored in the data registers 32 and 33 to the register controller 40 of the FH monitor 21 through the register control port 34. Here, each of the peak detection circuit 31 and the area integration circuit 30 has a full-wave rectification circuit (not shown) on the input side, and passes the reproduction signal waveforms 100 and 101 to input the full-wave rectification waveform ( 4 and 5). Further, the peak detection circuit 31 and the area integration circuit 3
0 is the timing generator 45 of the FH monitor 21
It operates at the timing of the FH detection control signal 102 output from the controller.

【0020】次に、FHモニタ21では、図2に示すよ
うに、レジスタコントローラ40は、FH測定回路20
から送出される2種類のデータである振幅値(ピーク検
出データ)及び波形面積値(エリア積分データ)を、該
当する平均値算出部41,43及び標準偏差(STD)
算出部42に転送する。いずれもカウンタ44から出力
されるクロックのタイミングで動作する。
Next, in the FH monitor 21, as shown in FIG.
The amplitude value (peak detection data) and the waveform area value (area integration data), which are the two types of data sent from the, are converted into the corresponding average value calculation units 41 and 43 and the standard deviation (STD).
The data is transferred to the calculation unit 42. Each of them operates at the timing of the clock output from the counter 44.

【0021】平均値算出部41は、連続して測定された
エリア積分データを平均化して、半値幅(PW50)デ
ータとして算出して、コンパレータ49に出力する。即
ち、平均値算出部41は、波形の幅の変化を波形面積の
変化として算出する。平均値算出部43は、連続して測
定された振幅値データの平均値を算出して、コンパレー
タ51に出力する。これらの平均化により、測定のばら
つきを平均化し、微小変化も捉えることが可能となる。
更に、STD算出部42は、エリア積分データからジッ
タノイズの変動量を算出する。ジッタ性のノイズの増加
は、エリア積分データの標準偏差の増加に比例すること
が確認されている。
The average value calculating section 41 averages the continuously measured area integrated data, calculates half value width (PW50) data, and outputs it to the comparator 49. That is, the average value calculation unit 41 calculates a change in the width of the waveform as a change in the waveform area. The average value calculation unit 43 calculates the average value of the continuously measured amplitude value data, and outputs the average value to the comparator 51. By these averaging, it is possible to average the variation of the measurement and to catch even a minute change.
Further, the STD calculation unit 42 calculates the fluctuation amount of the jitter noise from the area integrated data. It has been confirmed that the increase in jitter noise is proportional to the increase in the standard deviation of the area integrated data.

【0022】各コンパレータ49〜51は、製造時に設
定された各デフォルト値(PW50,ジッタ量,振幅
値)と各測定結果(各算出結果)とを比較して、それぞ
れの変化量を対応するデータレジスタ52〜54に格納
する。レジスタ制御ポート55は、各データレジスタ5
2〜54に格納されたPW50、ジッタノイズ、振幅値
の各変動量を、HDC23に送出する。
Each of the comparators 49 to 51 compares each default value (PW50, jitter amount, amplitude value) set at the time of manufacture with each measurement result (each calculation result), and compares each change amount with the corresponding data. These are stored in registers 52 to 54. The register control port 55 is connected to each data register 5
The fluctuation amounts of the PW 50, jitter noise, and amplitude value stored in 2 to 54 are sent to the HDC 23.

【0023】以上のようにして同実施形態によれば、サ
ーボデータのAGCパターンまたはギャップパターンを
測定用信号として使用し、浮上量測定用のパラメータと
して、再生信号波形のPW50、ジッタノイズ、振幅値
の各特性値を測定し、この測定結果からデフォルト値
(基準値)に対する各変動量を算出する。従って、HD
C23が各変動量をホストシステムに転送することによ
り、ホストシステム側においてヘッド2の浮上量(浮上
高)の変動を監視することが可能となる。
As described above, according to the embodiment, the AGC pattern or the gap pattern of the servo data is used as the measurement signal, and the PW50, the jitter noise, and the amplitude value of the reproduction signal waveform are used as the flying height measurement parameters. Are measured, and the amount of variation with respect to a default value (reference value) is calculated from the measurement result. Therefore, HD
By transferring each variation amount to the host system by the C23, it is possible to monitor the variation in the flying height (flying height) of the head 2 on the host system side.

【0024】同実施形態の監視方式は、測定用信号とし
てサーボデータのAGCパターンまたはギャップパター
ンを使用する。これらは隣接トラックと連続して記録さ
れているため、ヘッド2のトラックオフセットが発生し
ている場合でも、常に同一レベルの再生信号波形を得る
ことができる。従って、ヘッド2のトラッキング精度
が、測定精度に影響を及ぼすことはない。また、浮上量
の変動監視のパラメータとして、再生信号波形のPW5
0、ジッタノイズ、振幅値の各特性値を測定するため、
実用上十分な監視機能を実現することができる。 (変形例)図6は同実施形態の変形例を示すブロック図
である。本変形例は、リートチャネル60としてディジ
タルのPRML信号処理方式を採用し、振幅値の検出用
としてディジタルAGC回路のゲインフィードバック量
の変化(ゲインコントローラ63の出力)を利用してい
る。FH測定回路64は、ディジタル式エリア積分回路
を有し、A/Dコンバータ62から出力されるAGCパ
ターンまたはギャップパターンのディジタル信号波形の
エリア積分演算を実行する。なお、101D及び104
Dはそれぞれ、同実施形態の再生信号波形101及びサ
ーボデータ104に対応するディジタルデータを意味し
ている。
The monitoring method of the embodiment uses an AGC pattern or a gap pattern of servo data as a measurement signal. Since these are recorded continuously with the adjacent track, a reproduced signal waveform of the same level can always be obtained even when a track offset of the head 2 occurs. Therefore, the tracking accuracy of the head 2 does not affect the measurement accuracy. Also, as a parameter for monitoring the fluctuation of the flying height, PW5 of the reproduced signal waveform
In order to measure each characteristic value of 0, jitter noise and amplitude value,
A practically sufficient monitoring function can be realized. (Modification) FIG. 6 is a block diagram showing a modification of the embodiment. This modification employs a digital PRML signal processing method as the REIT channel 60, and utilizes a change in the amount of gain feedback of the digital AGC circuit (output of the gain controller 63) for detecting an amplitude value. The FH measurement circuit 64 has a digital area integration circuit, and performs an area integration operation of the digital signal waveform of the AGC pattern or the gap pattern output from the A / D converter 62. Note that 101D and 104
D means digital data corresponding to the reproduction signal waveform 101 and the servo data 104 of the embodiment, respectively.

【0025】本変形例においても、同実施形態と同様
に、再生信号波形のPW50、ジッタノイズ、振幅値の
各特性値の変動量を求めることにより、実用上十分な監
視機能を実現することができる。
Also in this modified example, a practically sufficient monitoring function can be realized by obtaining the fluctuation amounts of the respective characteristic values of the PW50, the jitter noise, and the amplitude value of the reproduced signal waveform as in the embodiment. it can.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ヘ
ッドの再生信号波形の振幅値、半値幅、ジッタ量の各特
性値の変動をヘッドの浮上量の変動量として測定するこ
とができる。また、測定時にヘッドのトラッキング精度
の影響を除去することができる。従って、高精度の浮上
量の変動量を測定することが可能となり、結果的に実用
上十分な浮上変動の監視機能を実現することができる。
本発明を特に低浮上で高記録密度の磁気ディスク装置に
適用することが有効である。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to measure the fluctuation of each characteristic value such as the amplitude value, half width and jitter amount of the reproduced signal waveform of the head as the fluctuation amount of the flying height of the head. it can. In addition, the influence of the tracking accuracy of the head during measurement can be eliminated. Therefore, it is possible to measure the variation of the flying height with high accuracy, and as a result, it is possible to realize a practically sufficient monitoring function of the flying height.
It is particularly effective to apply the present invention to a magnetic disk drive having a low flying height and a high recording density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に関係するHDDの要部を示
すブロック図。
FIG. 1 is an exemplary block diagram showing a main part of an HDD according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態に関係する浮上高測定回路及び浮上
高モニタ回路の構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a flying height measurement circuit and a flying height monitor circuit related to the embodiment.

【図3】同実施形態に関係するサーボデータを示す概念
図。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing servo data related to the embodiment.

【図4】同実施形態に関係する浮上高測定回路の動作を
説明するための信号波形図。
FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the flying height measurement circuit according to the embodiment.

【図5】同実施形態に関係する浮上高測定回路の動作を
説明するための信号波形図。
FIG. 5 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the flying height measurement circuit according to the embodiment.

【図6】同実施形態の変形例に関係するHDDの要部を
示すブロック図。
FIG. 6 is an exemplary block diagram showing a main part of an HDD according to a modification of the embodiment;

【図7】従来の浮上量変動と再生信号波形の変化との関
係を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between a conventional flying height variation and a change in a reproduced signal waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディスク 2…ヘッド 3…スピンドルモータ(SPM) 4…SPMドライバ 5…モータコントローラ 6…アクチュエータ 7…VCMドライバ 8…プリアンプ(ヘッドアンプ)23 10…リードチャネル 11…固定ゲインアンプ 12…VGA 13…ゲインコントローラ 14…スイッチ回路 15…ユーザデータ用LPF 16…サーボデータ用LPF 17…スイッチ回路 18…ユーザデータ用信号処理回路 19…サーボデータ用信号処理回路 20…FH測定回路 21…FHモニタ 22…サーボコントローラ 23…ディスクコントローラ(HDC) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Disk 2 ... Head 3 ... Spindle motor (SPM) 4 ... SPM driver 5 ... Motor controller 6 ... Actuator 7 ... VCM driver 8 ... Preamplifier (head amplifier) 23 10 ... Read channel 11 ... Fixed gain amplifier 12 ... VGA 13 ... Gain controller 14 ... Switch circuit 15 ... LPF for user data 16 ... LPF for servo data 17 ... Switch circuit 18 ... Signal processing circuit for user data 19 ... Signal processing circuit for servo data 20 ... FH measurement circuit 21 ... FH monitor 22 ... Servo Controller 23 ... Disk controller (HDC)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サーボデータが記録されたサーボエリア
及びユーザデータを記録するためのデータエリアを有す
るディスク記憶媒体と、 前記ディスク記憶媒体上を浮上した状態で、データの書
き込み動作及び読出し動作を行うヘッドと、 前記サーボエリアから前記ヘッドにより読出された再生
信号に対する所定の信号処理を行うための再生処理手段
と、 前記再生処理手段により得られた前記再生信号波形の振
幅値、半値幅、ジッタ量の各特性値の変動に基づいて、
前記ヘッドの浮上量変動を監視するための浮上量監視手
段とを具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
1. A disk storage medium having a servo area on which servo data is recorded and a data area for recording user data, and performing a data write operation and a read operation while floating on the disk storage medium. A head; a reproduction processing unit for performing predetermined signal processing on a reproduction signal read from the servo area by the head; an amplitude value, a half width, and a jitter amount of the reproduction signal waveform obtained by the reproduction processing unit Based on the variation of each characteristic value of
A magnetic disk drive comprising a flying height monitoring means for monitoring a flying height variation of the head.
【請求項2】 前記浮上量監視手段は、前記サーボエリ
アの中でAGC動作用のAGCエリアまたはギャップエ
リアから前記ヘッドにより読出された再生信号波形の前
記特性値の変動に基づいて、前記ヘッドの浮上量変動を
判定することを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク
装置。
2. The flying height monitoring means according to claim 1, wherein said flying height monitoring means controls the head based on a change in the characteristic value of a reproduction signal waveform read by the head from an AGC area or a gap area for an AGC operation in the servo area. 2. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein a flying height variation is determined.
【請求項3】 前記浮上量監視手段は、前記再生信号波
形の所定範囲における波形面積を算出するためのエリア
積分手段および前記再生信号波形の振幅値を算出するた
めの手段を有し、 前記エリア積分手段の出力値から前記半値幅および前記
ジッタ量のそれぞれを算出する手段を有することを特徴
とする請求項1又は請求項2記載の磁気ディスク装置。
3. The flying height monitoring means includes an area integrating means for calculating a waveform area in a predetermined range of the reproduction signal waveform, and a means for calculating an amplitude value of the reproduction signal waveform. 3. The magnetic disk drive according to claim 1, further comprising means for calculating each of the half width and the jitter amount from an output value of an integrating means.
【請求項4】 前記浮上量監視手段は、前記再生信号波
形の振幅値、半値幅、ジッタ量の各特性値を測定するた
めの測定手段、及び当該測定手段により測定された各特
性値と予め用意された該当する基準値との比較結果に基
づいて前記ヘッドの浮上量変動を判定するための手段を
有する特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
4. The flying height monitoring means includes: a measuring means for measuring characteristic values of an amplitude value, a half value width, and a jitter amount of the reproduced signal waveform; and a characteristic value measured by the measuring means and 2. The magnetic disk drive according to claim 1, further comprising: means for determining a flying height variation of the head based on a comparison result with a corresponding reference value prepared.
【請求項5】 サーボデータが記録されたサーボエリア
を有するディスク記憶媒体と、当該ディスク記憶媒体上
を浮上した状態でデータの読出し動作を行うヘッドとを
備えた磁気ディスク装置に適用するリードチャネルであ
って、 前記サーボエリアから前記ヘッドにより読出された再生
信号の振幅値を測定するための手段と、 前記ヘッドから読出された再生信号波形の所定範囲にお
ける波形面積を算出するためのエリア積分手段を有し、
前記再生信号の前記半値幅および前記ジッタ量の各特性
値を測定するための手段と、 前記振幅値または前記エリア積分手段の出力値を前記ヘ
ッドの浮上量変動を判定するためのデータとして出力す
る出力手段とを具備したことを特徴とするリードチャネ
ル。
5. A read channel applied to a magnetic disk device including a disk storage medium having a servo area on which servo data is recorded, and a head for performing a data reading operation while flying above the disk storage medium. A means for measuring an amplitude value of a reproduction signal read from the servo area by the head; and an area integration means for calculating a waveform area in a predetermined range of a reproduction signal waveform read from the head. Have
Means for measuring the characteristic values of the half-width and the jitter amount of the reproduced signal; and outputting the amplitude value or the output value of the area integrating means as data for determining the flying height fluctuation of the head. A read channel comprising output means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7440217B2 (en) 2005-01-20 2008-10-21 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. On the fly write head flyheight detector
US7969682B2 (en) 2006-11-27 2011-06-28 Toshiba Storage Device Corporation Head control device, storage device, and maximum power determining method
US8395859B2 (en) 2010-10-29 2013-03-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of detecting touchdown of magnetic head using timestamps, and magnetic disk drive to which the method is applied

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