JP2002520757A - ディスクドライブにおける縮小ヘッドポピュレーション検出 - Google Patents

ディスクドライブにおける縮小ヘッドポピュレーション検出

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Abstract

(57)【要約】 ディスクドライブ（１００）ヘッド−ベースアセンブリ（ＨＤＡ）（１０１）の構成を決定する装置および方法。ＨＤＡは回転可能なディスク（１０６）およびディスクに隣接するアクチュエータアセンブリ（１１０）を含み、アクチュエータアセンブリはフルポピュレーテッド構成において最大数のヘッド（１２０）を支持し、デポピュレーテッド構成において減少された数のヘッドを支持する。各ヘッドは一意ヘッド位置に配置される。ディスクドライブの各スピンアップ中に、サーボ回路（１４８）はディスクドライブがフルポピュレーテッドである場合にはヘッドを有するが、ディスクがデポピュレーテッドである場合にはヘッドを有しない選択されたヘッド位置のインピーダンスを決定する。サーボ回路は決定したインピーダンスに関連してＨＤＡの構成を識別し、それに従ってドライブを初期化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は一般的にディスクドライブ装置の分野に関し、限定はしないが、特に
ディスクドライブのヘッド−ディスクアセンブリ（ＨＤＡ）の構成を識別するこ
とによりディスクドライブの動作性能を改善することに関する。
【０００２】 （発明の背景） ディスクドライブはモダンなコンピュータおよびコンピュータネットワークに
おいて主要なデータ記憶装置として使用される。典型的なディスクドライブはス
ピンドルモータにより一定の高速度で回転されディスク表面上に規定されたトラ
ック上にデータを記憶するリード／ライトヘッドのアレイによりアクセスされる
１つ以上の磁気ディスクを格納するヘッド−ディスクアセンブリ（ＨＤＡ）を含
んでいる。ＨＤＡの動作を制御するのに使用される電子装置がＨＤＡの下側に搭
載される印刷配線アセンブリ（“回路板”もしくは“カード”とも呼ばれる）上
に設けられディスクドライブを完成させる。
【０００３】 この技術における技術的進展によりディスクドライブデータ記憶容量が継続的
に改善されてきている。ドライブの連続する各世代にとって、前の世代の実質的
に２倍のデータ記憶容量を同等もしくは改善されたデータ転送速度で提供するこ
とは少しも珍しいことではない。設計サイクル時間も新しい世代のドライブが典
型的には２，３か月ごとに市場へ導入される点まで短縮される。
【０００４】 現在の市場における生き残りの競合相手の途方もない技術的および記号論理学
的挑戦に応じるために、ディスクドライブメーカはできるだけ迅速かつ効率的に
新しいディスクドライブ製品を設計し発売するステップをとってきている。特に
関心があるのは部品の標準化であり、それには単一製品ファミリからの広範なデ
ィスクドライブ製品に同じもしくは類似のハードウェア部品を提供できるように
するディスクドライブ設計の標準化が含まれる。次に、引き続きロードされ動作
中にドライブにより使用されるパラメータ値（書き込み電流、利得、フィルタ特
性、等）の選択により、個別の各ドライブの性能が製作中に最適化される。
【０００５】 モダンなディスクドライブは典型的にディスクドライブコントローラ（マイク
ロプロセッサおよびデジタル信号プロセッサ等）に対するプログラミングを提供
するファームウェアを利用するため、メーカは一般的にさらに同じディスクドラ
イブ製品ファミリ内の全ドライブ上に同じファームウェアをロードする。ファー
ムウェアはドライブの特定の構成（ディスク数、データ記憶容量、インターフェ
イスのタイプ、等）を示す付加記憶情報を頼りに特定の各ディスクドライブ構成
に適切な特定のルーチンにアクセスし、製作中に確立されたパラメータをロード
してドライブの性能を最適化する。
【０００６】 典型的なディスクドライブは１つ以上の非揮発性メモリ装置（すなわち、ドラ
イブから外部電力が除去される場合にその内容を保持するメモリ装置）を含み、
それにファームウェアが書き込まれる。ドライブの製作中にパラメータ値および
製品情報もこれらの装置に書き込まれる。この装置はディスクドライブ印刷配線
アセンブリ（ＰＷＡ）上に配置され、ドライブの各初期化中にアクセスされる。
【０００７】 したがって、元々インストールされたＰＷＡがディスクドライブから取り外さ
れて新しい置換ＰＷＡと置換されるときに問題が生じる。このような置換は一般
的に製作および現場サービス作業中に、例えば、元々インストールされたＰＷＡ
に関連する故障状態の検出に応答して生じる。ＨＤＡに関連するパラメータ値お
よび製品情報が元々インストールされたＰＷＡから新しい置換ＰＷＡへ転送され
ることを保証するステップが明確にとられないかぎり、新しいＰＷＡを使用して
ディスクドライブが再初期化される時にエラー状態が生じることがある。特に、
新しいＰＷＡ上に記憶されたファームウェアはＨＤＡが実際に所有するものとは
異なるハードウェア構成を期待することがあり、あるいは新しいＰＷＡ上に記憶
されたパラメータ値はドライブの信頼できる動作にとって不適切となることがあ
る。
【０００８】 パラメータと製品状態のこのような不整合により、新しくインストールされた
置換ＰＷＡを有するディスクドライブが再初期化を試みる時に受け入れられない
遅延を生じることがある。さらに、パラメータと製品状態のこのような不整合が
十分に断言される場合には、ドライブがスピンアップを試みてヘッドをロードす
る（すなわち、ヘッドをディスク表面上へ移動させる）時に、ディスクドライブ
は物理的に破損されることがある。ＨＤＡに対する最適パラメータ値は典型的に
はＨＤＡの指示されたトラック上にも記憶されるが、このようなトラックはディ
スクドライブがうまくスピンアップされてヘッドにロードされないうちはアクセ
スすることができない。
【０００９】 たとえＰＷＡの置換がなされない場合でも、新しいファームウェアがＨＤＡの
構成にとって不適切であれば、新しい更新されたファームウェアがＰＷＡにダウ
ンロードされる時に問題が生じることがある。このようなファームウェア更新は
しばしば現場サービス作業中に生じ、正しいファームウェアがダウンロードされ
ることを保証するための事前対策がとられはするが、それでも時々エラーが生じ
る。ファームウェア−ハードウェア不整合により不正確に構成されたＰＷＡがイ
ンストールされる場合と同種の問題が生じることがお判りであろう。
【００１０】 例えば、スピンアップ中に、ディスクドライブ内のヘッドおよびディスクの数
がディスクに応じて異なる場合には、ファームウェアは特定のＨＤＡの構成を決
定できないことがある。コストを低減するために、多くのメーカは減少された数
のヘッドおよびディスクを利用してディスクドライブを作り出すことがある。例
えば、ディスクドライブは５ディスクに対する１０ヘッド（一般的に、フルポピ
ュレーテッド(fully populated)構成と呼ばれる）ではなく３ディスクに対する
５ヘッド（一般的に、デポピュレーテッド(depopulated)構成と呼ばれる）を含
むことがある。両方の構成において、そこから延びる６つのアームを有するアク
チュエータを含む同じハードウェアを、ディスクドライブのデポピュレーテッド
構成の製作中に付加コストを生じないように使用することができる。デポピュレ
ーテッドアクチュエータの平衡および慣性特性はアクチュエータから吊下げられ
たダミーヘッドの使用、消失フレクシャ(flexures)およびヘッドを補償する追加
質量を有するスエージプレート(swage plate)の使用、その他適切な方法により
維持することができる。
【００１１】 コストは著しく低減されるが、ドライブの初期化中にファームウェアがディス
クドライブのデポピュレーテッド構成に適応できなければ問題が生じる。したが
って、ＰＷＡのファームウェアが正しくない初期化情報を送ると、ディスクドラ
イブが故障したりＨＤＡが損傷することがある。
【００１２】 したがって、ディスクドライブのＨＤＡの構成を容易に表示して、新しい置換
ＰＷＡがドライブ内にインストールされる時、もしくは新しいファームウェアが
ＰＷＡ内にダウンロードされる時に問題を解消する方法が必要とされている。
【００１３】 （発明の概要） 本発明はディスクドライブヘッド−ディスクアセンブリ（ＨＤＡ）の構成を決
定する装置および方法に向けられている。
【００１４】 好ましい実施例では、ＨＤＡは回転可能なディスクのアレイおよびディスクに
隣接するアクチュエータを含んでいる。アクチュエータは最大数のヘッドをフル
ポピュレーテッド構成で支持し、減少された数のヘッドをデポピュレーテッド構
成で支持する。各ヘッドは一意ヘッド位置に配置される。
【００１５】 アクチュエータに動作接続されるサーボ回路は好ましくは、ディスクドライブ
の構成がフルポピュレーテッドであれば前置増幅器回路がヘッドを有するヘッド
位置を選択し、ディスクドライブの構成がデポピュレーテッドであればヘッドを
持たないヘッド位置を選択できるようにする関連するプログラミングを有するプ
ロセッサを含んでいる。好ましくは、ディスクドライブの各スピンアップ中に、
前置増幅器回路はその選択されたヘッド位置におけるインピーダンスを決定し、
その値を所定の閾値と比較して選択されたヘッド位置がヘッドを有するかどうか
を確認し、ディスクドライブがフルポピュレーテッドであるかデポピュレーテッ
ドであるかを表示する。次に、ディスクドライブはそれに従って初期化される。
【００１６】 本発明を特徴づけるこれらおよび他のさまざまな特徴および利点は下記の詳細
な説明を読み関連する図面を見れば自明であろう。
【００１７】 （詳細な説明） 次に、図１に本発明の好ましい実施例に従って構成されたディスクドライブ１
００の平面図を示す。
【００１８】 ディスクドライブ１００はヘッド−ディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１０１およ
びＨＤＡ１０１の下側に搭載されしたがって、図１では見えない、ディスクドラ
イブ印刷配線アセンブリ（ＰＷＡ）を含んでいる。ＰＷＡはＨＤＡ１０１の動作
を制御しＨＤＡ１０１とホストコンピュータ間でデータを転送するのに必要な回
路を提供し、ディスクドライブ１００はユーザ環境内に搭載することができる。
【００１９】 図１において、ＨＤＡ１０１はさまざまなディスクドライブ部品が搭載される
ベースデッキ１０２を含んでいる。検討を容易にするために図１から省かれてい
るトップカバーがベースデッキ１０２と協働してディスクドライブ１００に対す
る内部封止環境を形成する。ディスク１０６のスタックを一定の高速で回転させ
るスピンドルモータ１０４が設けられ、ディスククランプ１０８がディスクをス
ピンドルモータ１０４に固定する。
【００２０】 ディスク１０６にアクセスするために、制御可能に位置決めされるアクチュエ
ータアセンブリ１１０が設けられ、それはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１１４
のコイル（その一部を１１３に示す）に加えられる電流に応答してカートリッジ
ベアリングアセンブリ１１２の周りを回転する。アクチュエータアセンブリ１１
０はそこから対応するフレクシャ(flexure)アセンブリが延びる複数のアームを
含み、その最頂部はそれぞれ１１６，１１８に示されている。ヘッド１２０がフ
レクシャアセンブリ１１６，１１８の遠端に設けられ、ディスク１０６の回転に
より生じる空気流により確立されるエアベアリングによりディスク１０６上に支
持される。
【００２１】 ディスクドライブ１００が消勢される時にディスク１０６の最内径においてヘ
ッド１２０をランディングゾーン（図示せず）上に固定するためにラッチアセン
ブリ１２２が設けられる。フレックス(flex)回路アセンブリ１２４がアクチュエ
ータアセンブリ１１０とディスクドライブＰＷＡ間の電気通信経路を提供する。
【００２２】 次に、その中にディスクドライブ１００が搭載されるものと考えられるホスト
コンピュータ１３０と共に、図１のディスクドライブ１００の機能ブロック図を
図２に示す。特に、図１はＰＥＡ（点線囲い１３１で示す）の回路およびＨＤＡ
１０１の選択された部品を示す。ホストコンピュータ１３０はディスクドライブ
制御プロセッサ１３２のトップレベル制御を行い、それは次にダイナミックラン
ダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）１３４および非揮発性フラッシュメモリ１３６
に記憶されたプログラミングおよびパラメータ値に従ってディスクドライブ１０
０の動作を制御する。
【００２３】 ディスクドライブ１００により記憶されるデータはホストコンピュータ１３０
からインターフェイスユニット１４０へ転送され、それはデータを一時的にバッ
ファするデータバァッファおよびデータ転送動作中にリード／ライトチャネル１
４２およびプリアンプ／ドライバ回路１４４（“プリアンプ”）の動作を指令す
るシーケンサを含んでいる。図１に示すように、プリアンプ１４４は好ましくは
アクチュエータアセンブリ１１０に搭載される。
【００２４】 さらに、従来技術で知られているように、スピンドルモータ１０４（図１）の
逆起電力(bemf)転流を介してディスク１０６の回転を制御するためにスピンドル
回路１４６が設けられる。ヘッド１２０、プリアンプ１４４、サーボ回路１４８
およびコイル１１３により確立されるサーボループの一部としてディスク１０６
に対するヘッド１２０を制御するためにサーボ回路１４８が設けられる。サーボ
回路１４８はデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）および関連するメモリ（別々に
は図示せず）を含み、本発明の譲受人に譲り受けられた１９９３年１１月１６日
発行のダフィー等の米国特許第５，２６２，９０７号に一般的に記載されている
ような方法で制御プロセッサがＤＳＰと通信を行ってその動作を制御する。
【００２５】 図３は一対のディスク１０６および関連するヘッド１２０と共に、図２のプリ
アンプ１４４の機能ブロック図を示し、本発明を検討する目的で２つのディスク
１０６が図示されているが、本発明はそのように限定されるものではない。各ヘ
ッド１２０はディスク１０６の記録面１５８，１６０に隣接して支持される。
【００２６】 好ましくは、ヘッド１２０は磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドとして特徴づけられ、一
方のヘッド１２０についてそれぞれ図４の１６６，１６８に一般的に示すように
、各ヘッドが従来の薄膜ライト素子およびＭＲリード素子を含んでいる。ディス
クドライブ１００の各ＭＲリード素子１６８は、好ましくは、コバルト、ニッケ
ルおよび鉄により形成される合金を含み、選択された方位の磁界に曝されると変
動する電気抵抗を有する。モダンなディスクドライブのデータ密度を支持するの
に必要な感度を得るために、各ＭＲリード素子１６８は比較的デリケートで損傷
に敏感な比較的薄い境界層（典型的にオングストロームで測定される）を含む。
したがって、ハードディスク放電（アーク）を防止して、ＭＲリード素子１６８
に加えられる電流が素子の電流搬送能力を超えないことを保証するために、各ヘ
ッド１２０の全てのＭＲリード素子１６８の共通モード電位をディスク１０６の
それに非常に近く保持することが望ましい。
【００２７】 再び図３に戻って、後述するように、プリアンプ１４４はディスクドライブ１
００のリードおよびライト動作中に記録面１５８，１６０上に記憶されたデータ
へアクセスするために使用される。その際、プリアンプ１４４はヘッド１２０の
ライトおよびリード素子１６６，１６８へ選択的に電流を加える。好ましくは、
プリアンプ１４４は一般的に知られているしきい値検出、高調波信号フィルタリ
ングおよびヘッド選択能力等の多様な付加特徴を内蔵しており、参照として特に
適切な市販されているプリアンプは米国、ミネソタ州、ブルーミントンのＶＴＣ
社のＶ１０５９４である。
【００２８】 本発明にとって特に興味深いのはリード動作中のプリアンプ１４４の動作であ
り、その間選択された大きさのリードバイアス電流が選択されたヘッド１２０の
ＭＲリード素子１６８へ連続的に加えられる。関連する記録面１５８，１６０に
記憶されたデータがＭＲリード素子１６８両端間の電圧変化に関連して検出され
、プリアンプ１４４によりリード／ライトチャネル１４２へ出力される再生信号
に反映される（図２）。図３において、再生信号はＤＡＴＡＯＵＴパス１７０に
沿って送信されるように示されており、それは好ましくはプリアンプ１４４の一
対の差動出力ピン（別々には図示せず）に接続された一対の信号ラインを含んで
いる。
【００２９】 リードバイアス電流（図３において各々が一般的に“ＩB”として識別される
）の大きさはディスクドライブ製作中に各ヘッド１２０について個別に選択され
る。特に、リードバイアス電流ＩBは好ましくは、例えば、各記録面１５８，１
６０に選択された量のテストデータを書き込み、さまざまな大きさのリードバイ
アス電流ＩBを使用してデータを数回読み戻し、最善リードエラーレートを与え
るこれらの大きさに関連して（すなわち、他の評価基準）リードバイアス電流Ｉ B に対する最後の大きさを選択することによりディスクドライブ性能を最適化す
るように選択される。
【００３０】 リードバイアス電流ＩBの大きさはフラッシュメモリ１３６内に記憶され制御
プロセッサ１３２（図２）によりサーボ回路１４８のＤＳＰを介してプリアンプ
１４４へ送られるリードバイアス値に応答して制御される。リードバイアス値は
マルチビットデジタル形式で表わされシリアルインターフェイスパス１７４を介
してプリアンプ１４４のレジスタの選択されたアドレス（点線ブロック１７２で
示される）へロードされる。同様に、シリアルインターフェイスパス１７４を介
してレジスタ１７２のもう１つのアドレスへロードされるマルチビットデジタル
選択値に応答してさまざまなヘッド１２０が個別に選択される。好ましくは、シ
リアルインターフェイスパス１７４は、レジスタ１７２のリードおよびライトを
制御するクロックを供給するクロックラインおよびレジスタアクセスをイネーブ
ルするイネーブルラインだけでなく、それに沿ってリードバイアスおよびヘッド
セレクト値が送信されるデータラインを含んでいる。プリアンプ１４４は１０個
までの異なるヘッド１２０を収容し３２までの異なるリードバイアス電流レベル
を助成するものと考えられる。リードバイアス値およびヘッドセレクト値の各更
新は、１リード／ライトヘッドコマンドビット、７アドレスビットおよび８デー
タビットを有する１６ビット語のビットの逐次クロッキングにより行われる。し
たがって、レジスタ１７２は第１６クロックパルスを受信すると新しい語で更新
される。
【００３１】 正規のディスクドライブ動作中に、１つのヘッド１２０は選択された状態にあ
る（ここでは、“現在選択されているヘッド”もしくは“現在ヘッド”と呼ばれ
る）。プリアンプ１４４は一般的に適切なリードバイアス電流を現在選択されて
いるヘッド１２０へ連続的に加えるように動作する。例えば、現在選択されてい
るヘッド１２０が関連する記録面１５８，１６０上の選択されたトラックへデー
タを書き込むのに使用されるライト動作モード中に、データはプリアンプ１４４
によるライト電流の選択的印加により現在選択されているヘッドのライト素子（
図４の１６６等）へ書き込まれる。しかしながら、現在選択されているヘッド１
２０はライト動作中に関連する記録面からのデータ（サーボもしくはヘッダー情
報等）も周期的に読み出してサーボ回路１４８が現在選択されているヘッド１２
０の位置を制御できるようにして、ＭＲリード素子１６８へのリードバイアス電
流の継続的な印加が避けられない。
【００３２】 同様に、プリアンプ１４４は関連する記録面からのデータを検索するために、
各リード動作中に現在選択されているヘッド１２０へリードバイアス電流を連続
的に加える。データの実際の読出しおよび書込みは選択されたトラックが現在選
択されているヘッド１２０により追跡される間に行われるが、いくつかの異なる
トラックが（および異なる記録面１５８，１６０さえも）特定のリードもしくは
ライト動作中にアクセスすることができるため、トラックからトラックへのシー
クも周期的に実施することができる。各リードおよびライト動作が終結した後で
、サーボ回路１４８（図２）は一般的に、ディスクドライブ１００により次のコ
マンドが実行されるまで、現在選択されているヘッド１２０に最後にアクセスさ
れたトラックの追跡を継続させるよう動作する。
【００３３】 任意所与の時間に選択されるヘッド１２０およびそこに加えられるリードバイ
アス電流の大きさはレジスタ１７２に記憶されたヘッドセレクトおよびリードバ
イアス値により決定される。ヘッド１２０の各ＭＲリード素子１６８は表面上同
一であり、指定された範囲内のインピーダンスを有する。リード素子のインピー
ダンスが所定の閾値を越える場合には、レジスタ１７２はさらに選択されたヘッ
ド１２０に対する“オープンリーダ故障”を報告する能力を有する。
【００３４】 前記したように、ディスクドライブ（１００等）にはヘッドおよびディスクの
完全な全数を設けるか（フルポピュレーテッド構成と呼ばれる）、あるいはより
低廉な代替品としてこのような全数を減少したもの（デポピュレーテッド構成と
呼ばれる）を設けることができる。フルポピュレーテッド構成では、ディスクの
各表面は対応するヘッドを有し、デポピュレーテッド構成ではディスクの全表面
が対応する機能的ヘッドを有することはないようにディスクおよびヘッドの量が
低減されている。図５および図６はこれらの各構成の実例を示す。
【００３５】 最初に、図５にはフルポピュレーテッド構成における図１のＨＤＡ１０１の部
分断面立面図を示し、ディスクドライブ１００各表面１５８，１６０に対応する
５つのディスク１０６および１０のヘッド１２０を有する。ヘッド１２０はディ
スク１０６の各表面１５８，１６０上のデータがプリアンプ１４４によりアクセ
スできるように吊下げられている。ディスク１０６は複数の等サイズスペーサ１
７６間でスピンドルモータ１０４に固定されていて、その記録面１６０と隣接デ
ィスク１０６の記録面１５８との間で有害な接触をすることなく回転することが
できる。図５のフルポピュレーテッド構成は実例の目的で開示されたもので制約
的意味合いはない、すなわち、本発明を実施するのに他にさまざまな数のディス
クおよびヘッドを容易に使用できることをお判り願いたい。
【００３６】 次に、図６に３つのディスク１０６および５つの機能的ヘッド１２０を有する
デポピュレーテッド構成における図１のＨＤＡ１０１の部分断面立面図を示す。
デポピュレーテッド構成では、ディスク１０６の各記録面１５８，１６０は対応
する機能的ヘッド１２０を持たず減少された数のディスク１０６がスピンドルモ
ータ１０４に固定されている。図６に示すデポピュレーテッド構成も実例の目的
で開示されたもので制約的意味合いはない、すなわち、本発明を実施するのに他
にさまざまなディスク対ヘッド比を容易に使用できることをお判り願いたい。
【００３７】 図６に示すように、減少された数のディスク１０６が複数の等サイズスペーサ
１７６間でスピンドルモータ１０４に固定されていて、その記録面１６０と隣接
ディスク１０６の記録面１５８との間で有害な接触をすることなく回転すること
ができる。より大きいフィラースペース１７８を使用して、フルポピュレーテッ
ド構成に通常存在するディスク１０６により占有されないスピンドルモータ１０
４の面積を補償できることをお判り願いたい。それにより同じスピンドルモータ
１０４をフルポピュレーテッドおよびデポピュレーテッド構成の両方に使用する
ことができる。
【００３８】 機能的ヘッド１２０が記録面１６０に隣接吊下げされない最底部ディスク１６
０を除いて、ヘッド１２０は各ディスク１６０の記録面１５８，１６０に隣接吊
下げされられている。あるいは、フレクシャアセンブリ１１８から吊下げられた
複数の動作不能ヘッド１８０（“ダミーヘッド”とも呼ばれる）が最底部ディス
ク１６０の下に設けられ、ダミーヘッド１８０は機能的ヘッド１２０と実質的に
同じ質量である。ダミーヘッド１８０はディスクドライブ１００の慣性平衡特性
を維持するために設けられ、ディスクドライブ１００のフルポピュレーテッド構
成において存在する機能的ヘッド１２０の不在を補償する。好ましい実施例では
、図６に示すように、ダミーヘッド１８０はフレクシャアセンブリ１１８のスプ
リング力により一緒に押圧される。
【００３９】 好ましい実施例では、選択されたヘッドの測定インピーダンスを使用してディ
スクドライブ１００の特定の構成が検出されその適切な初期化が進められる。そ
のために例えばディスクドライブ１００が非動作状態とされた後でターンオンさ
れるような時に、ディスクドライブ１００の初期化中に制御プロセッサ１３２に
より利用されるフラッシュメモリ１３６に記憶されたプログラミングを表わすも
のと考えられるINITIALIZING ROUTINE 200に対する一般化されたフロー図である
図７がある。
【００４０】 ブロック２０２に示すように、制御プロセッサ１３２は最初にスピンドル回路
１４６を指令してディスク１０６の回転を開始させ動作速度（スピンアップとし
ても知られる）まで回転させるように動作する。うまくスピンアップが達成され
た後で、レジスタ１７２はシリアルインターフェイスパス１７４によりロードさ
れるマルチビット、デジタルヘッドセレクト値を使用して、ブロック２０４に示
すように、ディスクドライブ１００がフルポピュレーテッドである時はヘッド１
２０を有するが、ディスクドライブ１００がデポピュレーテッドである時はヘッ
ド１２０を有しないヘッド位置を選択する。ブロック２０６において、プリアン
プ１４４は選択されたヘッド位置のヘッド１２０に電流を加え、選択されたヘッ
ド位置の両端間に誘起される電圧を感知してその選択されたヘッド位置における
インピーダンスＺを求め、ブロック２０８において、そのインピーダンスをヘッ
ド１２０が存在する場合に予期されるインピーダンスよりも大きい閾値Ｔと比較
する。機能的ヘッド１２０が存在する場合には、インピーダンスは閾値よりも小
さく、ブロック２１０に続いてサーボ回路１４８はディスクドライブ１００をフ
ルポピュレーテッドとして識別する。次に、フローはブロック２１２へ進み、そ
こでディスクドライブ１００はフルポピュレーテッド構成に基づいてディスクを
初期化し、それが終結するとルーチンはブロック２１４で終りディスクドライブ
１００は正規動作を行う準備が完了していることをホストコンピュータ１３０（
図２）に知らせる。
【００４１】 しかしながら、インピーダンスが所定の閾値を越える場合には、レジスタ１７
２は“オープンリード故障”を供給し、それは恐らくは高インピーダンス読取値
が選択されたヘッド位置にヘッドが存在しないことを意味するということを示し
ている。しかしながら、高インピーダンスは欠陥ヘッドの結果である可能性があ
る。高インピーダンス値が選択されたヘッド位置に機能的ヘッド１２０が存在し
ない結果であるか欠陥ヘッドが存在する結果であるかを決定するために、ブロッ
ク２１６に示すように、ルーチンはディスクドライブ１００がフルポピュレーテ
ッドである時はヘッド１２０を有するがディスクドライブがデポピュレーテッド
である時はヘッド１２０を有しない第２のヘッド位置を選択する。次に、プリア
ンプ１４４は第２の選択されたヘッド位置のヘッド１２０に電流を加えて、第２
の選択されたヘッド位置の両端間に誘起される電圧を感知する。ブロック２１８
において、プリアンプ１４４は印加した電流および感知した電圧を使用してその
第２の選択されたヘッド位置におけるインピーダンスを決定し、ブロック２２０
においてそのインピーダンスをヘッド１２０が存在する場合に予期されるインピ
ーダンスよりも大きい閾値と比較する。インピーダンスが閾値よりも小さければ
、ヘッド１２０はその第２のヘッド位置に存在することが知られる。ブロック２
２２に示したように、レジスタ１７２は前記したように“オープンリーダ故障”
としても知られるヘッド故障を示すエラー状態を宣言する。すなわち、フルポピ
ュレーテッド構成においてヘッドを有すべき第２のヘッド位置は実際には機能的
ヘッド１２０を有するため、ブロック２０４における第１の選択されたヘッド位
置に対する“オープンリーダ故障”は、デポピュレーテッド構成において予期さ
れるヘッドの不在ではなく第１の選択されたヘッド位置における欠陥ヘッドを示
す。次に、ルーチンはブロック２１４で終り、ディスクドライブ１００はドライ
ブが欠陥ヘッドを有することをホストコンピュータ１３０（図２）に知らせる。
【００４２】 しかしながら、比較ブロック２２０中にインピーダンスが閾値よりも大きけれ
ば、ブロック２２４に示すように、サーボ回路１４８は構成がデポピュレーテッ
ドであることを確認する。次に、フローはブロック２１２へ進み、そこでディス
クドライブ１００はデポピュレーテッド構成に基づいてドライブを初期化し、そ
れが終結するとINITIALIZING ROUTINEはブロック２１４で終り、ディスクドライ
ブ１００は正規動作の準備が完了していることをホストコンピュータ１３０（図
２）に知らせる。
【００４３】 本発明の好ましい実施例はレジスタ１７２の“オープンリーダ故障”報告能力
を利用してディスクドライブ１００の構成を決定するが、それには制約的意味合
いはない、すなわちリード素子のインピーダンスを測定して選択されたヘッド位
置にヘッドが存在するかどうかを確認しディスクドライブの構成を識別するのに
さまざまな他の方法を応用することができる。さらに、前記した方法はディスク
ドライブ製作中のサーボトラック書込み中に有利に実施することもできる。
【００４４】 本発明はディスクドライブ１００が関連するＨＤＡの構成を決定する能力を有
し、それに従って初期化を進める点において著しい利点を提供することが明らか
である。したがって、ＰＷＡ１３１は製作中もしくは現場においてディスクドラ
イブの故障やＨＤＡの破損を招くことなく容易に交換することができる。
【００４５】 前記したことから、本発明はディスクドライブ１００内の縮小ヘッドポビュレ
ーションを検出する装置および方法に向けられていることがお判りであろう。好
ましい実施例により例示したように、ディスクドライブ１００はその制御回路を
収納するＰＷＡ１３１を含んでいる。ヘッド−ディスクアセンブリＨＤＡ１０１
はプリント配線アセンブリに接続され、一意ヘッド位置に配置された制御可能に
位置決めできるヘッド１２０によりデータが書き込まれる回転可能なディスク１
０６を含んでいる。ディスクに隣接するアクチュエータ１１０がフルポピュレー
テッド構成において最大数のヘッドを支持しデポピュレーテッド構成において減
少された数のヘッドを支持するように構成される。
【００４６】 アクチュエータに接続されるサーボ回路１４８は、好ましくは、プリアンプ回
路１４４がディスクドライブの構成がフルポピュレーテッドである場合にはヘッ
ドを有し、デポピュレーテッドである場合にはヘッドを有しないヘッド位置を選
択できるようにする関連するプログラミングを有するプロセッサを含んでいる。
プリアンプ回路はさらにその選択されたヘッド位置におけるインピーダンスを決
定してその値を所定の閾値と比較し、選択されたヘッド位置がヘッドを有するか
どうかを確認する。プリアンプ回路のレジスタ１７２はインピーダンスが所定の
閾値を越える場合に故障を報告し、したがって選択されたヘッド位置にヘッドが
存在しないかあるいは欠陥ヘッドしか存在しないことを表示する。
【００４７】 単に読み易さおよび理解を助けるために番号および文字を使用してさまざまな
クレームステップが識別されてきたが、このような識別はクレームを図示した特
定のステップ順に制限するものではない。
【００４８】 本発明は固有のものだけでなく前記した目的および利点を達成するように適応
できることは明らかである。本開示の目的のために好ましい実施例について説明
してきたが、当業者ならば非常にたくさんの変更を容易に行えるものと思われ、
それらは特許請求の範囲に明記された開示した本発明の精神に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施例に従って構成されたディスクドライブの平面図である
。
【図２】 図１のディスクドライブの機能的ブロック図である。
【図３】 ディスクドライブの複数のヘッドおよびディスクと共に、図２に示すプリアン
プの機能的ブロック図である。
【図４】 図２のヘッドの一般的構造を示す図である。
【図５】 フルポピュレーテッド構成における図１のＨＳＡの部分断面立面図である。
【図６】 デポピュレーテッド構成における図１のＨＳＡの部分断面立面図である。
【図７】 関連するプログラミングが図２のフラッシュメモリ装置内に記憶され本発明の
好ましい実施例に従って図２の制御プロセッサにより利用される、INITIALIZATI
ON ROUTINEに従って実施される一般的ステップを示すフロー図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年２月２日（２０００．２．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バートン、マシュー、ジー アメリカ合衆国 オクラホマ、エドモン ド、ダブリュ、ジェブロン ドライブ 1800 Ｆターム(参考） 5D068 AA01 BB02 CC12 EE15 GG24

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各ヘッドがアクチュエータの一意ヘッド位置に配置される、
    フルポピュレーテッド構成では最大数のヘッドを支持しデポピュレーテッド構成
    では減少された数のヘッドを支持するアクチュエータに隣接するディスクのアレ
    イを有するディスクドライブヘッド−ディスクアセンブリにおける、ヘッド−デ
    ィスクアセンブリの構成を決定する方法であって、該方法は、 （ａ）ヘッド−ディスクアセンブリがフルポピュレーテッドである時はヘッド
    を有するが、ヘッド−ディスクアセンブリがデポピュレーテッドである時はヘッ
    ドを有しない選択されたヘッド位置のインピーダンスを決定するステップと、 （ｂ）前記インピーダンスが所定の閾値よりも小さい場合はヘッド−ディスク
    アセンブリの構成をフルポピュレーテッドであると識別するステップと、 （ｃ）前記インピーダンスが所定の閾値よりも大きい場合はヘッド−ディスク
    アセンブリの構成をデポピュレーテッドであると識別するステップと、 を含む方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法であって、前記決定するステップ（ａ）
    は、さらに、 （ａ１）選択されたヘッド位置に電流を加えるステップと、 （ａ２）選択されたヘッド位置の両端間の電圧を感知するステップと、 （ａ３）加えた電流の大きさおよび感知した電圧の大きさに関連してインピー
    ダンスを決定するステップと、 を含む方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載の方法であって、前記ヘッド−ディスクアセン
    ブリは、さらに、選択されたヘッド位置が所定の閾値よりも大きいインピーダン
    スを示す場合はエラー状態を与える状態レジスタを有する前置増幅器回路を含み
    、前記決定するステップ（ａ）は、さらに、 （ａ１）前記状態レジスタを読み出すステップを含む方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載の方法であって、前記インピーダンスは第１の
    インピーダンスとして特徴づけられ、前記識別するステップ（ｃ）は、さらに、 （ｃ１）前記ヘッド−ディスクアセンブリがフルポピュレーテッドである時は
    ヘッドを有するが、ヘッド−ディスクアセンブリがデポピュレーテッドである時
    はヘッドを有しない選択された第２のヘッド位置の第２のインピーダンスを決定
    するステップと、 （ｃ２）前記第２のインピーダンスが所定の閾値よりも大きい場合は前記ヘッ
    ド−ディスクアセンブリの構成をデポピュレーテッドであると識別するステップ
    と、 （ｃ３）前記第２のインピーダンスが所定の閾値よりも小さい場合はエラー状
    態を宣言するステップと、 を含む方法。
  5. 【請求項５】 請求項１記載の方法であって、前記ヘッド−ディスクアセン
    ブリはディスクドライブ内にインストールされ、該方法はディスクドライブが非
    動作状態から動作状態へ遷移する時に実施され、さらに、 （ｄ）前記ヘッド−ディスクアセンブリの構成がフルポピュレーテッドである
    と識別されるかデポピュレーテッドであると識別されるかに関連してディスクド
    ライブを初期化するステップを含む方法。
  6. 【請求項６】 回転可能なディスクのアレイと、 前記ディスクに隣接し、フルポピュレーテッド構成では最大数のヘッドを支持
    しデポピュレーテッド構成では減少された数のヘッドを支持するように構成され
    たアクチュエータであって、各ヘッドは前記アクチュエータの一意ヘッド位置に
    配置されているアクチュエータと、 前記アクチュエータに接続されたサーボ回路であって、 （ａ）ディスクドライブがフルポピュレーテッドである場合にはヘッドを有
    しディスクドライブがデポピュレーテッドである場合にはヘッドを有しない選択
    されたヘッド位置のインピーダンスを決定し、 （ｂ）前記インピーダンスが所定の閾値よりも小さい場合にはドライブの構
    成をフルポピュレーテッドとして識別し、 （ｃ）前記インピーダンスが所定の閾値よりも大きい場合にはドライブの構
    成をデポピュレーテッドとして識別し、 （ｄ）ディスクドライブの識別された構成に関連してディスクドライブを初
    期化する 関連するプログラミングを有するプロセッサを含むサーボ回路と、 を含むディスクドライブ。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のディスクドライブであって、前記ディスクド
    ライブは、さらに前記ヘッドおよび前記サーボ回路に接続された前置増幅器を含
    み、前記前置増幅器は選択されたヘッド位置に電流を加え、前記選択されたヘッ
    ド位置の両端間の電圧を感知し、決定するステップ（ａ）中に加えられた電流の
    大きさと感知された電圧の大きさに関連してインピーダンスを決定するディスク
    ドライブ。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のディスクドライブであって、前記前置増幅器
    は前記インピーダンスが所定の閾値を越える場合にエラーフラグをセットするデ
    ィスクドライブ。
  9. 【請求項９】 請求項６記載のディスクドライブであって、前記インピーダ
    ンスは第１のインピーダンスとして特徴づけられ、前記プロセッサは、 （ｅ）ディスクドライブがフルポピュレーテッドである場合にはヘッドを有し
    ディスクドライブがデポピュレーテッドである場合にはヘッドを有しない第２の
    選択されたヘッド位置の第２のインピーダンスを決定し、 （ｆ）前記第２のインピーダンスが所定の閾値よりも大きい場合にはドライブ
    の構成をデポピュレーテッドとして識別し、 （ｇ）前記第２のインピーダンスが所定の閾値よりも小さい場合はエラー状態
    を宣言する 付加プログラミングを有するディスクドライブ。
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