JP2004326865A - Magnetic disk device having outer magnetic field detecting function - Google Patents

Magnetic disk device having outer magnetic field detecting function Download PDF

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JP2004326865A
JP2004326865A JP2003117296A JP2003117296A JP2004326865A JP 2004326865 A JP2004326865 A JP 2004326865A JP 2003117296 A JP2003117296 A JP 2003117296A JP 2003117296 A JP2003117296 A JP 2003117296A JP 2004326865 A JP2004326865 A JP 2004326865A
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head
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external magnetic
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Masaru Atsumi
勝 渥美
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic disk device which detects the outer magnetic field applied to a head in a simple constitution without providing another circuit for detecting the outer magnetic field and can prevent the outer magnetic impairment based on this detected result. <P>SOLUTION: This magnetic disk device having an outer magnetic field detecting function has a control means in which a magnetoresistive effect of which the operation region is non-linear in the outside magnetic field being a magnetic field or less at which a recording head is damaged is used for a reproducing head, detects the outer magnetic field applied to the device from the quantity of the outer magnetic field distortion of the magnetoresistive effect element of this reproducing head, when the detected outer magnetic field is the prescribed value or more, and the outer magnetic field impairment avoiding operation such as prohibition of writing of the head for the device, evacuation to the outside of the magnetic disk medium is performed, or the like is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外乱磁場による障害を回避するための外磁場検知機能を有する磁気ディスク装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク装置の小型軽量化によって各種情報機器の携帯化が進み、磁気ディスク装置はより過酷な磁場環境にさらされる機会が多くなってきている。磁気ディスク装置は外部から磁界を受けると記録ヘッドに浮遊磁束が集中するため、以下に示すようなデータの消去障害もしくは記録障害が生じる。
【0003】
例えば、浮遊磁束が記録ヘッドの記録磁極に過度に集中すると、磁極先端より記録媒体上に漏洩した磁界によって媒体上の記録データを破壊してしまう。この場合、記録磁極直下の磁化情報はすべて、ユーザデータのみならずヘッドの位置情報を記したサーボデータも破壊してしまう可能性があるため、当該ヘッドが記録媒体上に位置決めできなくなりデータを破壊しながら暴走することが考えられる。最悪の場合、記録媒体上のほとんどのデータが破壊されることも想定される。
【0004】
一方、軽度の磁界強度においても、記録動作を行うと、記録磁極の最終記録(磁化)方向と外磁場方向が一致した場合に、記録磁極に残留磁化が生じるため、データ破壊が発生する可能性がある。
【0005】
また、データ破壊に至らないまでも、記録中に外磁場を受けることによって記録磁極先端から記録媒体に印加される記録磁界分布が変化するため、記録する磁化転移位置が所望の位置に対してシフトする記録歪が生じ、エラーレートが悪化する問題も生じやすい。
【0006】
以上の理由から、磁気ディスク装置に外磁場検知手段を確立することは有用であると考えられる。特に、現在高記録密度化に向けて各社開発中の垂直記録方式の磁気ディスク装置では、記録能力が優れている反面、現行の面内記録方式よりも上述の外磁場による障害が顕著に現れるため、精度の高い外磁場検出手段と強力な障害回避手段が必要となってきた。
【0007】
しかし、外磁場検知には新たな回路が必要となり、構成が複雑化する上にヘッドに集中する外乱磁界を正確に検出することは困難であるといった問題があった。
上述した外磁場検出および磁化転移の補償に関する先行技術には特開2000−207704号公報に開示された技術がある。これは記録信号系列の中で予め隣接ビットパターンによる磁化反転位置を予測し、当該隣接ビットパターンに合わせて磁化反転タイミングを先行もしくは遅延させて記録補償を行っている。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−207704号公報(要約、第6図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この上述の技術では外乱磁界に対する記録補償回路をわざわざ設ける必要がありコスト面での問題が出てくる。
垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置では、装置が外乱磁場を受け浮遊磁束が記録磁極に集中すると、記録磁極の磁界分布が変化するため磁化転移位置が正規の位置に対してシフトするため、再生データのエラー例とが悪化するという問題は解決されていない。
【0010】
そこで本発明では、外乱磁場によって再生波形歪が生じるダイナミックレンジの狭いMR素子と再生歪補償回路を併用して、再生波形の補償量から外乱磁場情報を得るようにしている。再生波形歪補償回路はエラーレートを最適とするようにアダプティブに補償量を変化できるため、補償量の変動値を監視することで、フォーマット効率を損ねることなく且つ簡単にヘッドにかかる外磁場を検知することができる。また、外磁場によって再生波形歪が生じることが前提であるため、垂直記録、面内記録に問わず適用が可能となる。更に、得られた再生歪補償量の変動量を元に、ヘッドの退避、記録動作の禁止、記録歪補償を適用し、前述の各種外乱磁場による障害を回避することが可能となる。
【0011】
すなわち、本発明は外磁場によって再生波形が歪むダイナミックレンジの狭い磁気抵抗効果素子を用いた再生ヘッドと、再生波形歪みを補償する再生波形補償回路を併用することで、簡単な構成でヘッドにかかる外磁場を検出し、外磁場障害を回避可能とする磁気ディスク装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るディスク装置は、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対して情報の記録を行う記録ヘッドと、前記磁気記録媒体に対して情報の再生を行い、前記記録ヘッドが障害を起こす以下の外磁界でMR動作領域が非線形となる磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドとからなる磁気ヘッドと、前記磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドの外磁場歪によって前記記録ヘッドにかかる外磁場を検知する外磁場検知手段と、当該外磁場に対して障害を回避する外磁場障害回避手段と、前記外磁場検知手段と前記外磁場障害回避手段によって外磁場による障害を回避するよう制御する制御手段とを具備したことを特徴とするものである。
【0013】
このように、ダイナミックレンジの狭いヘッドを使用することで効果的に磁場検出と磁場障害を回避することが可能な磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明をディスク装置として磁気ディスク装置であるハードディスクドライブに適用した実施形態について詳細に説明する。
<本実施形態の構成>
図1は、本発明の実施形態に係るディスクドライブの一つである磁気ディスク装置の要部を示すブロック図である。図1において、1は磁気ディスク装置、2はこの磁気ディスク装置1を搭載するPC等のホストシステムである。ホストシステム2は、当該磁気ディスク装置1のホストインターフェースを介して接続される。
【0015】
磁気ディスク装置1は、データを記録する記録媒体としての磁気ディスク3を備えている。磁気ディスク3は、スピンドルモータ(SPM)5によって回転駆動される。
【0016】
磁気ディスク3の各データ面には同心円状の複数のトラックが形成され、各トラックには位置決め制御等に用いられるサーボデータが記録された複数のサーボエリアが等間隔で配置されている。サーボエリア間はデータエリアとなっており、当該データエリアには複数のデータセクタが設定される。また、この磁気ディスク3上には所定のエリア(本実施形態に置いては磁気ディスク3の最外周近傍)に強磁場検知用トラック3aが設けられている。なお、強磁場検知用トラック3aの詳細については後述する。
【0017】
磁気ディスク3の各データ面には、磁気ディスク3へのデータ書き込み及び磁気ディスク3からのデータ読み出しに用いられるリード/ライト複合ヘッド4が設けられている。このヘッド4は、回転する磁気ディスク3上を浮上するスライダに搭載され、スライダ移動機構であるボイスコイルモータ(VCM)7によって磁気ディスク3の半径方向に移動可能に駆動され、磁気ディスク3上の目標位置、すなわち目標トラックにシーク、位置決めされる。
【0018】
また、磁気ディスク3の外部で、当該磁気ディスク3の外周近傍にはヘッド退避部材であるランプ16が設けられ、ヘッド4のリード/ライト動作停止時等にヘッド4が磁気ディスク3上から退避可能に停止させるために設けられている。
【0019】
本実施形態においては、磁気ディスク3の記録層を垂直方向に磁化する垂直磁気記録方式を用いており、ヘッド4と磁気ディスク3はこれに適した構成を成している。図2に本実施例のヘッド4と磁気ディスク3の構造を示す。
【0020】
本実施形態においてリードヘッド42は、磁気抵抗効果素子(以下、MR素子44と称する)を用いた、所謂MRヘッドである、ライトヘッド43にはインダクティブヘッドを使用している。
【0021】
当該ヘッド4は、リーディングエッジであるスライダ本体41(図2中、B方向)側にリードヘッド42を、その後方(図2中、A方向)側にライトヘッド43を設けている。リードヘッド42において、磁気抵抗効果を有する一層、或いは複数層の磁性薄膜よりなる感磁部としてMR素子44は、一対のシールドコア、すなわち上部シールドコア45及び下部シールドコア46に挟まれて、所定のギャップを形成する空間に配置されている。
【0022】
ライトヘッド43は上部磁極47、コイル48、下部磁極49を備えたインダクティブヘッドとしての構造を有する。磁極47,49の先端は垂直磁気記録方式特有の構造であり、上部磁極47は主磁極、下部磁極49は補助磁極と呼ばれ、主磁極47から発生する垂直方向の磁束によって磁気記録媒体である磁気ディスク3の磁性層30を磁化する。補助磁極49は主磁極47から磁気記録媒体である磁気ディスク3の磁性層30、及びその下層に設けられた軟磁性層31に流入した磁束を引上げて磁路を形成する。
【0023】
磁気記録媒体である磁気ディスク3は垂直方向の磁気異方性し、記録層としての機能を持つ磁性層30と、当該磁性層30と基板33との間に軟磁性層31とを有する2層構造からなる。軟磁性層31は主磁極47から発生した磁束を垂直方向に引き込み、主磁極47と軟磁性層31に挟まれた記録層である磁性層30を磁気ディスク表面方向に対し垂直に磁化するための補助的な役割を果たす。軟磁性層31に流入した磁束は軟磁性層31内を磁気ディスクの面内方向に通過し、補助磁極49へ戻る。つまり主磁極47から発生した磁束は磁性層層30→軟磁性層31→(記録層30)→補助磁極49といった磁束路を形成することになる。
【0024】
再び図1に戻り、ヘッド4は、ヘッドアンプ回路8と接続されている。このヘッドアンプ回路8はヘッド4との間のリード/ライト信号の入出力を司るものであり、リードヘッド42を切り替え、センス電流を供給するリードヘッド切替機能や、リードヘッド42からのリード信号を増幅するリードアンプ回路81、更に後述するライトチャネル90からの記録信号に同期して、ライトヘッド43に記録電流を供給するライトアンプ80を有しており、これらの機能は後述するCPU12の指示に従う。
【0025】
ヘッドアンプ回路8は、リード/ライト回路9と接続されている。リード/ライト回路9は、ヘッドアンプ回路8のリードアンプ81により増幅されたヘッド4からのリード信号を入力し、データ再生動作に必要な信号処理を行うデコード機能を持つリードチャネル91と、記録データを符号化する符号化回路902と、この符号化回路902に接続され、信号反転位置を正規の位置から遅延あるいは先行させる機能を持つ記録補償回路901を有するライトチャネル90により構成される。また、リード/ライト回路9は、ヘッド位置決め制御等のサーボ処理に必要なサーボデータを抽出する処理を行う信号処理機能も有する。
【0026】
リード/ライト回路9は、HDC10、サーボコントローラ11及びCPU12と接続されている。HDC10はホストシステム2とのインターフェーを成しており、当該ホストシステム2との間のコマンド、データの通信を制御するとともに、リード/ライト回路9を介して磁気ディスク3との間のデータ通信を制御する。
【0027】
サーボコントローラ11は、リード/ライト回路90で再生されたデータを受けて、サーボ処理に必要な信号処理を実行する。すなわちサーボコントローラ11は、リード/ライト回路9で再生されたデータからサーボエリアの期間だけ有効となるサーボゲート等の各種タイミング信号を再生するタイミング生成機能、サーボエリアに記録されているサーボデータ中のシリンダコードを抽出・復号するデコード機能を有する。
【0028】
CPU12は、ROM15に格納されている制御プログラムに従って磁気ディスク装置1内の各部を制御する主制御装置をなす。すなわち、CPU12はサーボコントローラ11により抽出されたサーボデータの中のシリンダコード及び、リード/ライト回路9によって抽出されたサーボデータの中のバーストデータに従って、ヘッド4を目標位置に移動させるためのシーク、位置決め制御、HDC10の制御など、周知の制御処理を行う。
【0029】
CPU12には、磁気ディスク装置1内の各部を制御するための制御用プログラムなどが格納されているROM15のほかに、CPU12のワーク領域を提供するRAM14と、磁気ディスク装置1の制御用のパラメータの保存などに用いられる書き換え可能なフラッシュROM(FROM)13とが接続されている。
【0030】
次に、本実施形態における外磁場検知手段の詳細を以下に説明する。
まず、本実施形態におけるリードヘッド42は、外磁場による情報破壊等の障害が生じるより弱い磁界で再生波形が歪むことを特徴としており、その動作原理を図3および図4について説明する。
【0031】
図3は、横軸がMR素子44に係る磁界強度(H)、縦軸はMR素子44の抵抗(ρ)を示す、所謂ρHカーブで、同図には外乱磁界のない場合のMR素子44への入力磁界と出力信号の関係も示している。入力磁界(a)は媒体磁界、すなわち、磁気ディスク3に記録されたデータの磁界であり、この縦軸は時間を表す。図3に示すようにMR素子44のMR抵抗は入力磁界に対してほぼ線形的に変化するため、出力信号すなわちMR抵抗の変化出力信号は同図(b)となり、再生波形歪みを生じない。
【0032】
一方、図4は磁気ディスク装置1に外乱磁場が加わった場合であり、入力磁界(a’)は媒体磁界に外乱磁界が加わって動作中心点がずれる(オフセット(e)がかかる)ために、動作領域は線形部分から外れる。その結果、再生波形は(b’)のように波形歪み(非対称性)が生じ、再生データのエラーレートが劣化する。このエラーレートの劣化は、後述の再生歪補償回路911で緩和することができる。
【0033】
なお、ρHカーブの歪によって外乱磁場のない状態で再生波形歪が生じる場合であるが、外乱磁場を検知する上で支障はない。むしろ、微弱磁場でも再生歪が変動するため、外乱磁場検知の感度は高くなる。
【0034】
本実施形態におけるリードチャネル91は、再生波形の非対称性歪を補償する再生歪補償回路911と各種信号処理によって所望の波形に整形する波形等化回路912によって構成される。再生歪補償回路911では再生データのエラーレートが最適となるようアダプティブに補償量が調整される。また、フラッシュROM(FROM)13は記憶回路として外乱磁場のない状態での初期補償量や、後述の外磁場障害回避動作実行の判断基準となる補償量変動の所定量を値として磁気ディスク装置の製造段階で記憶されているものとする。
【0035】
図5に再生時に外乱磁場を受けたときの再生データのエラーレートの変動を示す。グラフにおいて、グラフ横軸が外磁場(Oe)、縦軸がエラーレート(Log
BER)である。図5中(a)は、再生歪補償回路911を使用しない場合であり、外磁場を受けることで再生歪が生じエラーレートが劣化する。一方、同図(b)は、本実施形態の再生歪補償回路911を使用した場合であり、不使用時(a)と比較してエラーレートの劣化が少ない。その際、再生歪補償量は図6のように外磁場に対して1対1に変動する。
【0036】
本実施形態のヘッド4と磁気ディスク3の組み合わせでは、図6中(a)で記録後の残留磁化によるデータ破壊が、(b)で磁束集中によるデータ破壊が生じるため、歪補償量の変動に合わせておのおのの回避動作を行うことができる。
【0037】
このように、本実施形態においては、記録ヘッドによる各種外磁界障害が生じる前に、外磁界による再生歪が生じることを特徴としており、当該条件になるように、MR(外磁界再生歪)特性、記録ヘッド(データ破壊)特性を調整することも含まれる。
【0038】
<記録後の残留磁化によるデータ破壊回避動作>
図7に記録後の残留磁化によるデータ破壊回避動作のブロック図を示す。HDC10がホストシステム2よりライト命令であるライトコマンドを受ける(S71)と、まず、ヘッド4は磁気ディスク3に対してデータのライト動作を実行すべくヘッド4を目標トラックにシークする。
【0039】
次に、外部磁場の検知をするためのダミーリード(磁場検知リード)(S73)を実行する。この磁場検知リードによって外部磁場が検知された場合、すなわち磁気ディスク装置1が外部磁場を受けている場合、再生歪補償回路911は、再生データのエラーレートを最適にするために補償量を調節する。なお、磁場検知リードの際、再生データはホストシステム2に転送されない。
【0040】
次に、CPU12は、再生歪補償回路911よりフラッシュROM(FROM)13より歪補償量を取得(S74)し、フラッシュROM(FROM)13より取得した初期補償量と、現在の補償量との差(補償量変動量)を算出し、ライト動作を禁止するような所定量を超えているか否かを判断する(S75)。
【0041】
ここでの所定量とは、記録後の残留磁化によるデータの破壊が起こる磁場以下である必要があり、本実施形態では、図6中のAがこれに相当する。また、当該所定量は磁気ディスク装置1の製造時に予め磁気ディスク装置1内のフラッシュROM(FROM)13に記憶されている。補償量変動量が所定量以下の場合は、データのライト動作を実行(S76)する一方、補償量変動量が所定量を越えている場合は、ライト動作で記録磁極の残留磁化によるデータ消去の危険性があると判断し、ホストシステム2に磁場検知異常によるライトエラーを送信し通知する(S77)。この場合、CPU12は、磁気ディスク装置1周辺の外部磁界が解除され、ライトが実行されるか、ホストシステム2よりライト停止の命令があるまで、磁場検知リードを繰り返し実行する。
【0042】
<外磁場による記録歪に対する記録補償>
補償量変動が前述のフラッシュROM(FROM)13に記憶された所定量(本実施形態においては図6中のA)を越えない場合、図7に示すフローチャートののライト動作(S76)が実行される。この場合、データ消去は生じないが、浮遊磁場の記録磁極への集中によって記録磁界分布が変化することによる記録歪が生じる。そこで、本実施形態における磁場検知手段を適用することが可能とである。この場合、記録補償回路901はフラッシュROM(FROM)13に記憶された補償量変動量に対応した記録補償量のテーブルを参照して記録補償を実施する。
【0043】
<磁極への浮遊磁束集中によるデータ破壊回避動作>
歪補償量が図6中のBを越えた場合、記録磁極への浮遊磁界集中によるデータ破壊の危険が生じる。そこで、本実施形態におけるデータ破壊回避動作を図8に示すブロック図を用いて説明する。
【0044】
CPU12は、リード中や待機中等、ヘッド4が磁気ディスク3上にロードしているときは、定期的に外部磁場を検知するための磁場検知リード(S81)を実施する。このとき、磁場検知リード動作(S81)は磁気ディスク3上のどのセクタを用いて構わない。
【0045】
CPU12は、再生歪補償回路911により歪補償量を取得(S82)し、補償量変動量が所定量(本実施形態では図6中のB)を越えているか否かの判断を行う(S83)。
【0046】
当該所定量はフラッシュROM(FROM)13に磁気ディスク装置1の製造段階で予め記憶されている。CPU12は、補償量変動量が当該所定量以下の場合は、引き続き歪補償量及び歪補償変動量の監視を行うが、所定量を越えた場合は、磁極への浮遊磁束集中によるエラー発生を通報する(S86)。このときのヘッド4の退避先は、後述の磁気ディスク3上に設けた強磁場検知用トラック3aでも良いし、また、磁気ディスク3外に設けられたヘッド退避部材であるランプ16でもよい。
【0047】
さて、退避先が強磁場検知用トラック3aである場合は、歪補償量が所定量以下になり退避解除(S87)されるまで強磁場検知用トラック3aで磁場検知リードが繰り返し行われる。
【0048】
一方、退避先がヘッド退避部材であるランプ16である場合は、例えば、磁気ディスク3の最外周近傍に設けた磁場検知リード用トラック3aに定期的にヘッド4をロードし、磁場検知リードが実行される。
【0049】
<強磁場検知用トラックの説明>
前述の強磁場検知用トラック3aについて以下に詳細に説明する。
図6の(b)を越えた強磁場中で、ヘッド4が磁気ディスク3上に位置していると、磁気ディスク3に既に記録された磁化情報であるデータを破壊する危険性が高くなるが、ヘッド4が磁気ディスク3上を離れ、磁気ヘッド退避部材であるランプ16上に退避してしまうと、上述した磁場検知リードができなくなってしまう。そこで、本実施形態では、記録磁極43への磁束集中によるデータ破壊が生じても支障のない強磁場検知用の強磁場検知用トラック3aを磁気ディスク3の所定の位置、例えば最外周近傍に設けている。
【0050】
本実施形態では、ヘッド4の移動はスライダ移動機構であるボイスコイルモータ(VCM)7による回転駆動(リニアーアクチュエータではない)であるため、磁気ディスク3の半径位置によってヘッド4とトラックとの間にスキュー角が発生し、これが異なってくる。また、リードヘッド42はライトヘッド43よりもリーディングエッジ側、すなわち、回転軸寄りに配置されている。つまり、幾何学的に、磁気ディスク3の外周側では記録磁極47はリードヘッド42に対して外側のトラックに位置し、一方、内周側では内側のトラックに位置するように構成されている。
【0051】
特に、リードヘッド42と記録磁極47の半径方向の距離(図9中のA)が、1トラック間隔(図9中のTp)以上である場合、リードヘッド42とライトヘッド42の記録磁極47は異なるトラックに位置するため、強磁場が印加されても、リードヘッド42直下のデータは破壊されることなく、オントラックを継続することができる。
【0052】
さて、リードヘッド42が最外周近傍トラックにオントラックする場合、ライトヘッド42の記録磁極47は更にその外周側、つまりデータが存在しないトラックに位置するため、記録磁極47によるデータ破壊による障害は発生しない。よって、本実施形態では、最外周トラックを強磁場検知ができるヘッド4の退避先として強磁場検知用トラック3aを設けて使用している。
【0053】
最内周近傍トラックについても同様な条件を満たすので、最内周近傍トラックに強磁場検知トラック3aを設けてもよいが、衝撃等、外部磁界以外の外乱による緊急時に、ヘッド4が磁気ディスク媒体3上を通過することなくヘッド退避部材であるランプ16に退避できるため、強磁場検知用トラック3aは最外周近傍であることが望ましい。
【0054】
また、最内周、最外周に限らず、リードするトラックと記録磁極47の半径方向の距離(図9中のA)が1トラック幅以上であれば1〜2トラックの破壊許容トラックを設けることで、リードヘッド42直下の磁気ディスク媒体3上のデータを破壊せずに強磁場情報を得ることも可能となる。
【0055】
<実施形態の変形例>
上述の実施形態の変形例では、リードヘッド42は、外乱磁場による再生歪によって前述のデータ破壊障害が生じる前に位置決め制度が悪化するように構成されている。また、リードチャネル91にはヘッド4の位置決め精度検知回路(図示せず)が具備されており、ヘッド4が磁気ディスク3上にある場合は、位置決め精度を監視している。
【0056】
図10に本実施形態の変形例における外乱磁場と位置決め精度の関係を示す。図に示すように外乱磁場の増加に伴もなって、位置決め精度が悪化するため、この位置決め精度を監視することで、前述の記録磁極の残留磁化によるデータ破壊や、記録磁極への磁束集中によるデータの破壊に対して回避動作をすることが可能となる。各々の回避手段は、上述の実施形態と同様な方法を用いることが可能である。
【0057】
各種データ破壊は位置決め制度悪化前に発生していたため回避できていなかったが、上述のような構成によりデータ破壊の前に位置決めが悪化するために、これを監視することで外乱磁界の発生が検知でき、これによって引き起こされる可能性があるデータ破壊を簡単に回避することができる。
【0058】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、外磁場によって再生波形が歪むダイナミックレンジの狭い磁気抵抗効果素子を用いた再生ヘッドと、再生波形歪みを補償する再生歪補償回路を併用することで、簡単な構成で装置周辺からヘッドにかかる外磁場を検出し、外磁場障害を回避可能とする磁気ディスク装置及び同装置の外磁場検知方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図。
【図2】本発明の実施形態に係る単磁極ヘッドと2層膜記録媒体の構造を示す断面図。
【図3】本発明の実施形態に係る再生ヘッドのρHカーブと入力磁界と出力信号の関係を示すグラフ(外乱磁場なし)。
【図4】本発明の実施形態に係る再生ヘッドのρHカーブと入力磁界と出力信号の関係を示すグラフ(外乱磁場あり)。
【図5】本発明の実施形態に係る外乱磁場による再生データのエラーレート変動を示すグラフ。
【図6】本発明の実施形態に係る外乱磁場と再生歪補償量の関係を示すグラフ。
【図7】本発明の実施形態に係る記録後の残留磁化によるデータ破壊に対する回避処理動作を示すフローチャート。
【図8】本発明の実施形態に係る記録磁極への磁束集中によるデータ破壊に対する回避処理動作を示すフローチャート。
【図9】本発明の実施形態に係る強磁場検知用トラックを説明する図。
【図10】本発明の実施形態に係る外乱磁場とヘッド位置決め精度の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1………磁気ディスク装置
2………ホストシステム
3………磁気ディスク媒体
30……磁性層(記録層)
31……軟磁性層
32……基板
3a……強磁場検知用トラック
4………ヘッド
41……スライダ本体
42……リードヘッド
43……ライトヘッド
44……MR素子
45……上部シールドコア
46……下部シールドコア
47……主磁極
48……コイル
49……下部磁極
5………スピンドルモータ(SPM)
6………ヘッドアクチュエータ
7………ボイスコイルモータ(VCM)
8………ヘッドアンプ回路
80……ライトアンプ
81……リードアンプ
9………リード/ライト回路
90……ライトチャネル
901…記録補償回路
902…符号化回路
91……リードチャネル
911…再生歪補償回路
912…波形等化回路
10……HDC
11……サーボコントローラ
12……CPU
13……FROM
14……RAM
15……ROM
16……ランプ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic disk drive having an external magnetic field detection function for avoiding disturbance due to a disturbance magnetic field.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, various types of information devices have become more portable due to the reduction in size and weight of magnetic disk devices, and magnetic disk devices have been increasingly exposed to more severe magnetic field environments. When a magnetic disk device receives a magnetic field from the outside, stray magnetic flux concentrates on the recording head, so that the following data erasure failure or recording failure occurs.
[0003]
For example, if the stray magnetic flux is excessively concentrated on the recording magnetic pole of the recording head, the magnetic field leaking from the tip of the magnetic pole onto the recording medium will destroy the recording data on the medium. In this case, since all the magnetization information immediately below the recording magnetic pole may destroy not only user data but also servo data describing the position information of the head, the head cannot be positioned on the recording medium and the data is destroyed. It is possible to run away while running. In the worst case, it is assumed that most data on the recording medium is destroyed.
[0004]
On the other hand, even at a slight magnetic field intensity, when the recording operation is performed, when the final recording (magnetization) direction of the recording magnetic pole and the external magnetic field direction match, residual magnetization occurs in the recording magnetic pole, which may cause data destruction. There is.
[0005]
In addition, even if data destruction does not occur, the external magnetic field during recording changes the distribution of the recording magnetic field applied from the tip of the recording pole to the recording medium, so that the magnetization transition position to be recorded shifts to a desired position. Recording distortion occurs, and the problem that the error rate deteriorates is likely to occur.
[0006]
For the above reasons, it is considered useful to establish an external magnetic field detecting means in the magnetic disk drive. In particular, the perpendicular recording type magnetic disk drive, which is currently being developed by various companies for higher recording density, has excellent recording performance, but the above-mentioned obstacles due to the external magnetic field appear more remarkably than the current longitudinal recording method. Therefore, highly accurate external magnetic field detecting means and strong obstacle avoiding means have become necessary.
[0007]
However, there is a problem that a new circuit is required for detecting the external magnetic field, the configuration becomes complicated, and it is difficult to accurately detect a disturbance magnetic field concentrated on the head.
As a prior art relating to the detection of the external magnetic field and the compensation of the magnetization transition, there is a technique disclosed in JP-A-2000-207704. In this method, a magnetization reversal position by an adjacent bit pattern is predicted in advance in a recording signal sequence, and recording compensation is performed by leading or delaying a magnetization reversal timing in accordance with the adjacent bit pattern.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-207704 A (Summary, FIG. 6)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above technique, it is necessary to provide a recording compensation circuit for a disturbance magnetic field, which causes a problem in terms of cost.
In a perpendicular magnetic recording type magnetic disk drive, if the device receives a disturbing magnetic field and the stray magnetic flux concentrates on the recording magnetic pole, the magnetic transition of the recording magnetic pole changes and the magnetization transition position shifts from the normal position. The problem of worsening the error example is not solved.
[0010]
Therefore, in the present invention, the disturbance magnetic field information is obtained from the compensation amount of the reproduction waveform by using the MR element having a narrow dynamic range in which the reproduction waveform distortion is generated by the disturbance magnetic field and the reproduction distortion compensation circuit. The reproduction waveform distortion compensation circuit can adaptively change the compensation amount so as to optimize the error rate, so by monitoring the fluctuation value of the compensation amount, the external magnetic field applied to the head can be easily detected without impairing the format efficiency. can do. Further, since it is premised that a reproduced waveform distortion is caused by an external magnetic field, the present invention can be applied to both perpendicular recording and in-plane recording. Furthermore, based on the obtained fluctuation amount of the compensation amount of reproduction distortion, it is possible to avoid the above-mentioned obstacles due to various disturbance magnetic fields by applying head retraction, recording operation prohibition, and recording distortion compensation.
[0011]
That is, the present invention uses a reproducing head using a magnetoresistive element having a narrow dynamic range in which a reproducing waveform is distorted by an external magnetic field and a reproducing waveform compensating circuit for compensating for the reproducing waveform distortion. It is an object of the present invention to provide a magnetic disk drive capable of detecting an external magnetic field and avoiding an external magnetic field failure.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a disk drive according to the present invention includes a magnetic recording medium, a recording head that records information on the magnetic recording medium, and reproduces information on the magnetic recording medium, A magnetic head comprising a magnetoresistive element having an MR operation region that is non-linear due to the following external magnetic field that causes a failure of the recording head; and a magnetic head composed of a reproducing head including the magnetoresistive element. External magnetic field detecting means for detecting an external magnetic field, external magnetic field obstacle avoiding means for avoiding an obstacle to the external magnetic field, and obstacles caused by the external magnetic field are avoided by the external magnetic field detecting means and the external magnetic field obstacle avoiding means. And control means for performing such control.
[0013]
As described above, it is possible to provide a magnetic disk drive capable of effectively detecting a magnetic field and avoiding a magnetic field failure by using a head having a narrow dynamic range.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a hard disk drive which is a magnetic disk device as a disk device will be described in detail with reference to the drawings.
<Configuration of this embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a magnetic disk device as one of the disk drives according to the embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a magnetic disk device, and 2 denotes a host system such as a PC on which the magnetic disk device 1 is mounted. The host system 2 is connected via a host interface of the magnetic disk device 1.
[0015]
The magnetic disk device 1 includes a magnetic disk 3 as a recording medium for recording data. The magnetic disk 3 is driven to rotate by a spindle motor (SPM) 5.
[0016]
A plurality of concentric tracks are formed on each data surface of the magnetic disk 3, and a plurality of servo areas in which servo data used for positioning control and the like are recorded are arranged at equal intervals on each track. A data area is provided between the servo areas, and a plurality of data sectors are set in the data area. In addition, a strong magnetic field detecting track 3a is provided on a predetermined area (near the outermost periphery of the magnetic disk 3 in this embodiment) on the magnetic disk 3. The details of the strong magnetic field detection track 3a will be described later.
[0017]
On each data surface of the magnetic disk 3, a read / write combined head 4 used for writing data to the magnetic disk 3 and reading data from the magnetic disk 3 is provided. The head 4 is mounted on a slider that flies above the rotating magnetic disk 3, and is driven by a voice coil motor (VCM) 7 as a slider moving mechanism so as to be movable in the radial direction of the magnetic disk 3. A seek and positioning are performed at a target position, that is, a target track.
[0018]
A ramp 16 is provided outside the magnetic disk 3 near the outer periphery of the magnetic disk 3 so as to allow the head 4 to retreat from the magnetic disk 3 when the read / write operation of the head 4 is stopped. It is provided to stop at.
[0019]
In the present embodiment, a perpendicular magnetic recording system in which the recording layer of the magnetic disk 3 is magnetized in the vertical direction is used, and the head 4 and the magnetic disk 3 have a configuration suitable for this. FIG. 2 shows the structure of the head 4 and the magnetic disk 3 of this embodiment.
[0020]
In the present embodiment, the read head 42 is a so-called MR head using a magneto-resistance effect element (hereinafter, referred to as an MR element 44), and an inductive head is used as the write head 43.
[0021]
The head 4 is provided with a read head 42 on the side of the slider body 41 (B direction in FIG. 2), which is a leading edge, and a write head 43 on the rear side (A direction in FIG. 2). In the read head 42, the MR element 44 serving as a magnetic sensing portion made of a single layer having a magnetoresistive effect or a plurality of layers of magnetic thin films is sandwiched between a pair of shield cores, that is, an upper shield core 45 and a lower shield core 46, and has a predetermined magnetic field. Are arranged in a space forming a gap.
[0022]
The write head 43 has a structure as an inductive head including an upper magnetic pole 47, a coil 48, and a lower magnetic pole 49. The tips of the magnetic poles 47 and 49 have a structure peculiar to the perpendicular magnetic recording system. The upper magnetic pole 47 is called a main magnetic pole, and the lower magnetic pole 49 is called an auxiliary magnetic pole. The magnetic layer 30 of the magnetic disk 3 is magnetized. The auxiliary magnetic pole 49 pulls up the magnetic flux flowing from the main magnetic pole 47 into the magnetic layer 30 of the magnetic disk 3 as a magnetic recording medium and the soft magnetic layer 31 provided thereunder to form a magnetic path.
[0023]
A magnetic disk 3 as a magnetic recording medium has a magnetic layer 30 having a magnetic anisotropy in a vertical direction and having a function as a recording layer, and a soft magnetic layer 31 between the magnetic layer 30 and the substrate 33. Consists of a structure. The soft magnetic layer 31 draws a magnetic flux generated from the main magnetic pole 47 in the vertical direction, and magnetizes the magnetic layer 30 as a recording layer sandwiched between the main magnetic pole 47 and the soft magnetic layer 31 in a direction perpendicular to the surface direction of the magnetic disk. Play an auxiliary role. The magnetic flux flowing into the soft magnetic layer 31 passes through the soft magnetic layer 31 in the in-plane direction of the magnetic disk and returns to the auxiliary magnetic pole 49. That is, the magnetic flux generated from the main magnetic pole 47 forms a magnetic flux path of the magnetic layer 30 → the soft magnetic layer 31 → (recording layer 30) → the auxiliary magnetic pole 49.
[0024]
Returning to FIG. 1 again, the head 4 is connected to the head amplifier circuit 8. The head amplifier circuit 8 controls input / output of a read / write signal to / from the head 4. The head amplifier circuit 8 switches the read head 42 and supplies a sense current. It has a read amplifier circuit 81 for amplifying and a write amplifier 80 for supplying a write current to the write head 43 in synchronization with a write signal from a write channel 90 to be described later. These functions are in accordance with instructions from the CPU 12 to be described later. .
[0025]
The head amplifier circuit 8 is connected to the read / write circuit 9. The read / write circuit 9 receives a read signal from the head 4 amplified by the read amplifier 81 of the head amplifier circuit 8 and performs a signal processing necessary for a data reproducing operation. And a write channel 90 connected to the encoding circuit 902 and having a recording compensation circuit 901 having a function of delaying or leading a signal inversion position from a normal position. The read / write circuit 9 also has a signal processing function of performing processing for extracting servo data necessary for servo processing such as head positioning control.
[0026]
The read / write circuit 9 is connected to the HDC 10, the servo controller 11, and the CPU 12. The HDC 10 forms an interface with the host system 2, controls communication of commands and data with the host system 2, and performs data communication with the magnetic disk 3 via the read / write circuit 9. Control.
[0027]
The servo controller 11 receives the data reproduced by the read / write circuit 90 and executes signal processing necessary for servo processing. In other words, the servo controller 11 has a timing generation function of reproducing various timing signals such as servo gates that are valid only during the servo area from the data reproduced by the read / write circuit 9, and the servo data in the servo area recorded in the servo area. It has a decoding function to extract and decode cylinder codes.
[0028]
The CPU 12 forms a main control device that controls each unit in the magnetic disk device 1 according to a control program stored in the ROM 15. In other words, the CPU 12 seeks to move the head 4 to the target position in accordance with the cylinder code in the servo data extracted by the servo controller 11 and the burst data in the servo data extracted by the read / write circuit 9. A well-known control process such as positioning control and HDC 10 control is performed.
[0029]
The CPU 12 includes a ROM 15 that stores a control program for controlling each unit in the magnetic disk device 1, a RAM 14 that provides a work area for the CPU 12, and a parameter for controlling the magnetic disk device 1. A rewritable flash ROM (FROM) 13 used for storage and the like is connected.
[0030]
Next, details of the external magnetic field detecting means in the present embodiment will be described below.
First, the read head 42 according to the present embodiment is characterized in that the reproduced waveform is distorted by a weaker magnetic field that causes an obstacle such as information destruction due to an external magnetic field. The operation principle will be described with reference to FIGS.
[0031]
FIG. 3 is a so-called ρH curve in which the horizontal axis indicates the magnetic field strength (H) related to the MR element 44 and the vertical axis indicates the resistance (ρ) of the MR element 44. FIG. The relationship between the input magnetic field and the output signal is also shown. The input magnetic field (a) is a medium magnetic field, that is, a magnetic field of data recorded on the magnetic disk 3, and the vertical axis represents time. As shown in FIG. 3, since the MR resistance of the MR element 44 changes almost linearly with respect to the input magnetic field, the output signal, that is, the change output signal of the MR resistance is as shown in FIG.
[0032]
On the other hand, FIG. 4 shows a case where a disturbing magnetic field is applied to the magnetic disk drive 1. The input magnetic field (a ′) is displaced by the disturbing magnetic field to the medium magnetic field (the offset (e) is applied). The operating region deviates from the linear part. As a result, waveform distortion (asymmetry) occurs in the reproduced waveform as shown in (b '), and the error rate of the reproduced data is degraded. This deterioration of the error rate can be mitigated by a reproduction distortion compensation circuit 911 described later.
[0033]
In this case, the distortion of the ρH curve causes distortion of the reproduced waveform in the absence of a disturbing magnetic field, but there is no problem in detecting the disturbing magnetic field. Rather, since the reproduction distortion fluctuates even with a weak magnetic field, the sensitivity of the disturbance magnetic field detection increases.
[0034]
The read channel 91 in the present embodiment includes a reproduction distortion compensation circuit 911 for compensating for asymmetric distortion of a reproduction waveform, and a waveform equalization circuit 912 for shaping a desired waveform by various signal processing. In the reproduction distortion compensation circuit 911, the compensation amount is adaptively adjusted so that the error rate of the reproduction data is optimized. The flash ROM (FROM) 13 has a memory circuit as an initial compensation amount in the absence of a disturbing magnetic field and a predetermined amount of compensation amount fluctuation as a criterion for executing an external magnetic field obstacle avoidance operation to be described later. It is assumed that it is stored at the manufacturing stage.
[0035]
FIG. 5 shows the variation in the error rate of the reproduced data when a disturbance magnetic field is applied during the reproduction. In the graph, the horizontal axis is the external magnetic field (Oe), and the vertical axis is the error rate (Log).
BER). FIG. 5A shows a case where the reproduction distortion compensating circuit 911 is not used. When an external magnetic field is applied, reproduction distortion occurs and the error rate deteriorates. On the other hand, FIG. 7B shows a case where the reproduction distortion compensation circuit 911 of the present embodiment is used, and the error rate is less deteriorated than when the reproduction distortion compensation circuit 911 is not used. At that time, the reproduction distortion compensation amount fluctuates one-to-one with respect to the external magnetic field as shown in FIG.
[0036]
In the combination of the head 4 and the magnetic disk 3 according to the present embodiment, data destruction due to residual magnetization after recording occurs in FIG. 6A and data destruction occurs due to magnetic flux concentration in FIG. In addition, each of the avoiding operations can be performed.
[0037]
As described above, the present embodiment is characterized in that reproduction distortion due to an external magnetic field occurs before various external magnetic field disturbances due to the recording head occur. And adjusting the recording head (data destruction) characteristics.
[0038]
<Operation to avoid data destruction due to residual magnetization after recording>
FIG. 7 is a block diagram showing an operation of avoiding data destruction due to residual magnetization after recording. When the HDC 10 receives a write command as a write command from the host system 2 (S71), first, the head 4 seeks the head 4 to a target track in order to execute a data write operation on the magnetic disk 3.
[0039]
Next, a dummy read (magnetic field detection lead) for detecting an external magnetic field (S73) is executed. When an external magnetic field is detected by this magnetic field detection lead, that is, when the magnetic disk device 1 receives an external magnetic field, the reproduction distortion compensation circuit 911 adjusts the compensation amount to optimize the error rate of the reproduction data. . At the time of the magnetic field detection read, the reproduction data is not transferred to the host system 2.
[0040]
Next, the CPU 12 acquires a distortion compensation amount from the flash ROM (FROM) 13 from the reproduction distortion compensation circuit 911 (S74), and obtains a difference between the initial compensation amount acquired from the flash ROM (FROM) 13 and the current compensation amount. (Compensation amount fluctuation amount) is calculated, and it is determined whether or not the amount exceeds a predetermined amount that prohibits the write operation (S75).
[0041]
Here, the predetermined amount needs to be equal to or less than a magnetic field at which data is destroyed due to residual magnetization after recording. In the present embodiment, A in FIG. 6 corresponds to this. The predetermined amount is stored in a flash ROM (FROM) 13 in the magnetic disk device 1 in advance when the magnetic disk device 1 is manufactured. If the amount of change in the compensation amount is equal to or less than the predetermined amount, a data write operation is executed (S76). If the amount of change in the compensation amount exceeds the predetermined amount, the data is erased due to the residual magnetization of the recording magnetic pole in the write operation. It is determined that there is a danger, and a write error due to a magnetic field detection abnormality is transmitted to the host system 2 and notified (S77). In this case, the CPU 12 repeatedly executes the magnetic field detection read until the external magnetic field around the magnetic disk device 1 is released and the write is executed or the write stop command is issued from the host system 2.
[0042]
<Recording compensation for recording distortion due to external magnetic field>
If the compensation amount fluctuation does not exceed the predetermined amount (A in FIG. 6 in this embodiment) stored in the above-mentioned flash ROM (FROM) 13, the write operation (S76) of the flowchart shown in FIG. 7 is executed. You. In this case, data erasure does not occur, but recording distortion occurs due to a change in the recording magnetic field distribution due to the concentration of the stray magnetic field on the recording magnetic pole. Then, it is possible to apply the magnetic field detecting means in the present embodiment. In this case, the recording compensation circuit 901 performs recording compensation with reference to a recording compensation amount table corresponding to the compensation amount variation stored in the flash ROM (FROM) 13.
[0043]
<Operation to avoid data destruction due to concentration of floating magnetic flux on magnetic pole>
If the distortion compensation amount exceeds B in FIG. 6, there is a danger of data destruction due to the concentration of the stray magnetic field on the recording magnetic pole. Therefore, the data destruction avoidance operation in the present embodiment will be described with reference to the block diagram shown in FIG.
[0044]
When the head 4 is loading on the magnetic disk 3 such as during reading or standby, the CPU 12 periodically executes a magnetic field detection lead (S81) for detecting an external magnetic field. At this time, the magnetic field detection read operation (S81) may use any sector on the magnetic disk 3.
[0045]
The CPU 12 obtains the distortion compensation amount by the reproduction distortion compensation circuit 911 (S82), and determines whether or not the compensation amount fluctuation amount exceeds a predetermined amount (B in FIG. 6 in the present embodiment) (S83). .
[0046]
The predetermined amount is stored in the flash ROM (FROM) 13 in advance at the time of manufacturing the magnetic disk device 1. The CPU 12 continuously monitors the distortion compensation amount and the distortion compensation fluctuation amount when the compensation amount fluctuation amount is equal to or less than the predetermined amount, but notifies the error occurrence due to the concentration of the stray magnetic flux to the magnetic pole when the compensation amount fluctuation amount exceeds the predetermined amount. (S86). At this time, the head 4 may be retracted to a strong magnetic field detection track 3a provided on the magnetic disk 3 described later, or may be a ramp 16 which is a head retracting member provided outside the magnetic disk 3.
[0047]
When the save destination is the strong magnetic field detection track 3a, the magnetic field detection read is repeatedly performed on the strong magnetic field detection track 3a until the distortion compensation amount becomes equal to or less than the predetermined amount and the escape is canceled (S87).
[0048]
On the other hand, when the evacuation destination is the ramp 16 which is the head evacuation member, for example, the head 4 is periodically loaded on the magnetic field detection read track 3a provided near the outermost periphery of the magnetic disk 3, and the magnetic field detection read is executed. Is done.
[0049]
<Explanation of strong magnetic field detection truck>
The above-described strong magnetic field detection track 3a will be described in detail below.
When the head 4 is positioned on the magnetic disk 3 in a strong magnetic field exceeding (b) of FIG. 6, there is a high risk of destroying data which is magnetization information already recorded on the magnetic disk 3. When the head 4 leaves the magnetic disk 3 and retreats on the ramp 16 as a magnetic head retreat member, the above-described magnetic field detection lead cannot be performed. Therefore, in the present embodiment, the strong magnetic field detecting track 3a for detecting the strong magnetic field which does not hinder the data destruction due to the magnetic flux concentration on the recording magnetic pole 43 is provided at a predetermined position of the magnetic disk 3, for example, near the outermost periphery. ing.
[0050]
In the present embodiment, the movement of the head 4 is performed by rotary driving (not a linear actuator) by a voice coil motor (VCM) 7 which is a slider moving mechanism. A skew angle occurs, which is different. Further, the read head 42 is disposed closer to the leading edge than the write head 43, that is, closer to the rotation axis. That is, geometrically, the recording magnetic pole 47 is located on the outer track with respect to the read head 42 on the outer peripheral side of the magnetic disk 3, while it is located on the inner track on the inner peripheral side.
[0051]
In particular, when the radial distance (A in FIG. 9) between the read head 42 and the recording magnetic pole 47 is equal to or longer than one track interval (Tp in FIG. 9), the recording magnetic pole 47 between the read head 42 and the write head 42 becomes Since they are located on different tracks, even if a strong magnetic field is applied, data immediately below the read head 42 can be continued on track without being destroyed.
[0052]
When the read head 42 is on-track to a track near the outermost periphery, the recording magnetic pole 47 of the write head 42 is further positioned on the outer peripheral side, that is, on a track where no data exists, so that a failure due to data destruction by the recording magnetic pole 47 occurs. do not do. Therefore, in the present embodiment, the outermost track is provided with the strong magnetic field detection track 3a as a retreat destination of the head 4 capable of detecting the strong magnetic field.
[0053]
Since the same condition is satisfied for the track near the innermost circumference, the strong magnetic field detection track 3a may be provided in the track near the innermost circumference. However, in an emergency due to a disturbance other than an external magnetic field such as an impact, the head 4 is moved to the magnetic disk medium. Since it is possible to retreat to the lamp 16 which is a head retreating member without passing over the upper part 3, it is desirable that the strong magnetic field detecting track 3a is near the outermost periphery.
[0054]
If the radial distance (A in FIG. 9) between the track to be read and the recording magnetic pole 47 (A in FIG. 9) is not less than the innermost circumference and the outermost circumference, one or two destructible tracks are provided. Thus, strong magnetic field information can be obtained without destroying data on the magnetic disk medium 3 immediately below the read head 42.
[0055]
<Modification of Embodiment>
In a modification of the above-described embodiment, the read head 42 is configured such that the positioning accuracy is deteriorated before the above-described data destruction failure occurs due to reproduction distortion due to a disturbance magnetic field. The read channel 91 is provided with a circuit for detecting the positioning accuracy of the head 4 (not shown), and monitors the positioning accuracy when the head 4 is on the magnetic disk 3.
[0056]
FIG. 10 shows the relationship between the disturbance magnetic field and the positioning accuracy in a modification of the present embodiment. As shown in the figure, the positioning accuracy deteriorates with the increase of the disturbance magnetic field, so by monitoring this positioning accuracy, the data destruction due to the residual magnetization of the recording magnetic pole and the magnetic flux concentration on the recording magnetic pole An avoidance operation can be performed for data destruction. Each avoiding means can use the same method as in the above-described embodiment.
[0057]
Various data destruction could not be avoided because it occurred before the positioning system deteriorated.However, since the positioning deteriorated before the data destruction due to the above configuration, the occurrence of disturbance magnetic field was detected by monitoring this. And can easily avoid data corruption that can be caused by this.
[0058]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, by using a reproducing head using a magnetoresistive element having a narrow dynamic range in which a reproduction waveform is distorted by an external magnetic field, and a reproduction distortion compensation circuit for compensating for reproduction waveform distortion, With a simple configuration, it is possible to provide a magnetic disk drive capable of detecting an external magnetic field applied to a head from the periphery of the device and avoiding an external magnetic field failure, and a method of detecting the external magnetic field of the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a single-pole head and a two-layer film recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a ρH curve, an input magnetic field, and an output signal of the reproducing head according to the embodiment of the present invention (with no disturbance magnetic field).
FIG. 4 is a graph (with a disturbance magnetic field) showing a relationship between a ρH curve, an input magnetic field, and an output signal of the reproducing head according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing an error rate variation of reproduced data due to a disturbance magnetic field according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a disturbance magnetic field and a reproduction distortion compensation amount according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing an operation for avoiding data destruction due to residual magnetization after recording according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation for avoiding data destruction due to magnetic flux concentration on a recording magnetic pole according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining a strong magnetic field detection track according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a graph showing a relationship between a disturbance magnetic field and head positioning accuracy according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Magnetic disk drive
2. Host system
3. Magnetic disk media
30 ... magnetic layer (recording layer)
31 Soft magnetic layer
32 ... board
3a: Track for strong magnetic field detection
4 Head
41 ... Slider body
42 Readhead
43 …… Light head
44 …… MR element
45 …… Upper shield core
46 …… Lower shield core
47 ... Main pole
48 ... Coil
49 ... Lower magnetic pole
5 ... Spindle motor (SPM)
6 Head actuator
7. Voice coil motor (VCM)
8 Head amplifier circuit
80 ...... Light amplifier
81: Lead amplifier
9 Read / write circuit
90 …… Light channel
901: Recording compensation circuit
902 ... encoding circuit
91 ... Read channel
911: reproduction distortion compensation circuit
912: Waveform equalization circuit
10 HDC
11 ... Servo controller
12 CPU
13 ... FROM
14 ... RAM
15 ROM
16 ... lamp

Claims (12)

磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報の記録を行う記録ヘッドと、前記磁気記録媒体から情報の再生を行い、前記記録ヘッドが障害を起こす以下の外磁界でMR動作領域が非線形となる磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドとからなる磁気ヘッドと、
前記磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドの外磁場歪によって前記記録ヘッドにかかる外磁場を検知する外磁場検知手段と、
当該外磁場に対して障害を回避する外磁場障害回避手段と、
前記外磁場検知手段と前記外磁場障害回避手段によって外磁場による障害を回避するよう制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
A magnetic recording medium,
A recording head that records information on the magnetic recording medium; and a magnetoresistive element that reproduces information from the magnetic recording medium and has a non-linear MR operation region with an external magnetic field below which causes failure of the recording head. A magnetic head comprising a reproducing head including
An external magnetic field detecting means for detecting an external magnetic field applied to the recording head by an external magnetic field distortion of the reproducing head including the magnetoresistive effect element,
External magnetic field obstacle avoidance means for avoiding an obstacle to the external magnetic field,
A magnetic disk drive comprising: a control unit that controls the external magnetic field detecting unit and the external magnetic field obstacle avoiding unit to avoid an obstacle caused by an external magnetic field.
前記外磁場検出手段は、動作領域が前記記録ヘッドが障害を起こす以下の外磁界で非線形領域となる前記磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドと、
前記再生ヘッドの再生歪を補償する再生歪補償回路と、
無磁場での再生歪補償量を記憶する記憶回路と、
前記記憶回路に予め記憶された初期補償量に対する補償量変動を算出する補償量変動算出手段を具備し、
前記制御手段は前記補償量変動算出手段により算出された補償量変動を外磁場情報として取得する
ことを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
A read head including the magnetoresistive effect element, wherein the external magnetic field detecting unit has a non-linear area in an external magnetic field in which an operation area causes a failure of the recording head;
A reproduction distortion compensation circuit that compensates for reproduction distortion of the reproduction head;
A storage circuit for storing a reproduction distortion compensation amount without a magnetic field;
Compensation amount variation calculating means for calculating a compensation amount variation with respect to the initial compensation amount stored in advance in the storage circuit,
2. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the control unit acquires the compensation amount fluctuation calculated by the compensation amount fluctuation calculating unit as external magnetic field information.
前記外磁場障害回避手段は、所定の補償量変動を記憶する記憶回路を具備し、前記補償量変動が当該所定値を越えた場合に、前記記録ヘッドの記録動作を禁止する
ことを特徴とする請求項2記載の磁気ディスク装置。
The external magnetic field disturbance avoiding means includes a storage circuit for storing a predetermined compensation amount variation, and prohibits a recording operation of the recording head when the compensation amount variation exceeds the predetermined value. The magnetic disk drive according to claim 2.
前記外磁場障害回避手段は、所定の補償量変動を記憶する記憶回路と、
前記磁気ヘッドが退避する退避領域を有し、
前記補償量変動が所定値を越えた場合に、前記磁気ヘッドが当該退避領域へ退避する
ことを特徴とする請求項2記載の磁気ディスク装置。
The external magnetic field obstacle avoidance means, a storage circuit that stores a predetermined compensation amount fluctuation,
The magnetic head has a retreat area for retreat,
3. The magnetic disk drive according to claim 2, wherein when the compensation amount variation exceeds a predetermined value, the magnetic head retreats to the retraction area.
前記外磁場障害回避手段は、記録補償を行う記録補償回路と、
前記補償量変動に対応した記録補償量を記憶したテーブルと、
前記補償量変動と当該テーブルの情報に基づいて記録補償を行う
ことを特徴とする請求項2記載の磁気ディスク装置。
The external magnetic field obstacle avoidance means, a recording compensation circuit that performs recording compensation,
A table storing a recording compensation amount corresponding to the compensation amount variation,
3. The magnetic disk drive according to claim 2, wherein recording compensation is performed based on the compensation amount fluctuation and information in the table.
前記外磁場検知手段は、動作領域が前記記録ヘッドが障害を起こす以下の外磁界で非線形領域となる前記磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドと、
前記再生ヘッドの位置決め精度を検出する位置決め精度検出回路とを具備し、
当該位置決め精度を外磁場情報として取得する
ことを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
A read head including the magnetoresistive effect element, wherein the external magnetic field detecting unit has a non-linear area in an external magnetic field in which an operation area causes a failure of the recording head;
And a positioning accuracy detection circuit for detecting the positioning accuracy of the reproducing head,
2. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the positioning accuracy is obtained as external magnetic field information.
前記外磁場障害回避手段は、所定の位置決め精度を記憶する記憶回路と、
位置決め精度が所定値を越えた場合に、前記記録ヘッドの記録動作を禁止する
ことを特徴とする請求項6記載の磁気ディスク装置。
The external magnetic field obstacle avoidance means, a storage circuit that stores a predetermined positioning accuracy,
7. The magnetic disk drive according to claim 6, wherein the recording operation of the recording head is prohibited when the positioning accuracy exceeds a predetermined value.
前記外磁場障害回避手段は、所定の位置決め精度を記憶する記憶回路と、
前記磁気ヘッドが退避する退避領域を有し、
前記位置決め精度が所定の値を越えた場合に、前記磁気ヘッドが前記退避領域に退避する
ことを特徴とする請求項6記載の磁気ディスク装置。
The external magnetic field obstacle avoidance means, a storage circuit that stores a predetermined positioning accuracy,
The magnetic head has a retreat area for retreat,
7. The magnetic disk drive according to claim 6, wherein when the positioning accuracy exceeds a predetermined value, the magnetic head retreats to the retraction area.
前記退避領域は、前記磁気抵抗効果素子を含む再生ヘッドと前記記録ヘッドの半径方向の距離が1トラック幅以上となる前記磁気記録媒体上のトラックである
ことを特徴とする請求項8記載の磁気ディスク装置。
9. The magnetic recording medium according to claim 8, wherein the retreat area is a track on the magnetic recording medium in which a radial distance between the reproducing head including the magnetoresistive element and the recording head is equal to or more than one track width. Disk device.
前記退避領域は、前記磁気記録媒体の最外週トラックである
ことを特徴とする請求項9記載の磁気ディスク装置。
10. The magnetic disk drive according to claim 9, wherein the save area is an outermost track of the magnetic recording medium.
前記退避領域で、前記外磁場検出手段による外磁場検知を実行する
ことを特徴とする請求項9記載の磁気ディスク装置。
10. The magnetic disk drive according to claim 9, wherein external magnetic field detection is performed by the external magnetic field detection means in the evacuation area.
前記磁気記録媒体外に前記磁気ヘッドを退避するランプ部材を具備し、
前記退避領域は、前記ランプ部材上にある
ことを特徴とする請求項9記載の磁気ディスク装置。
A ramp member for retracting the magnetic head outside the magnetic recording medium,
10. The magnetic disk drive according to claim 9, wherein the retreat area is located on the ramp member.
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