JP2005507538A - 低振幅スキップ書込み検出器 - Google Patents

Abstract

ディスク駆動装置において低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出し、応答する方法及び装置。本発明はディスク駆動装置の読取り通路に埋め込まれた可変ゲイン増幅器のゲイン係数を、読取りヘッドが書込み事象の前にサーボセクタ上を通過する少なくとも２つの場合に特徴付けることを含む。次に、書込み事象が行われる。書込み事象の後、可変ゲイン増幅器により使用されるゲイン係数は読取りヘッドがそれに続くサーボセクタ上を通過するときに得られる。最後に、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するため、得られたゲイン係数が特徴付けと比較される。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明はハードディスク駆動装置に関し、特に低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出する装置及び方法に関するものである。
【０００２】
（発明の背景）
ディスク駆動装置の格納媒体は局部的に磁界を保持することのできる平坦な円形のディスクである。ディスクに格納されるデータはこれらの局部的磁界により物理的表示を与える。データはディスク上に“トラック”として公知の同心円状の円形の通路に配設される。局部的磁界はそれに近接して配置される磁気的に高感度のヘッドにより検出できる。
【０００３】
動作の間ディスクは連続して回転して、ヘッド上に空気軸受け表面と相互作用する空気の流れを発生し、ヘッドをディスクの表面上の僅かな高さ（“飛翔高さ（ｆｌｙ ｈｅｉｇｈｔ）”と呼ぶ）に文字通り浮揚させる。例えば、ヘッドはディスクが回転している間、ディスクの表面上８．９ｎｍ（０．３５マイクロインチ）のオーダの高さに浮揚する。
【０００４】
ヘッドがディスク上を浮揚する高さはディスク駆動装置の記録及び検出回路の動作に影響する重要な変数である。記録回路はヘッドを浮揚しながら媒体を飽和して、読取時に再生可能な信号を書込むのに充分な強さの磁界の記録信号（磁場（ｆｌｕｘ ｆｉｅｌｄ）））を発生しなければならない（書込みヘッドとディスクとの間の空間が大きい程、書込みの間の飽和に必要な磁界が大きくなる）。同様に検出回路は、ヘッドを浮揚しながらディスクから回復した信号を充分に検出できるようにゲイン係数で増幅しなければならない（読取りヘッドとディスクの間の空間が大きい程、読取りに必要なゲイン係数が大きくなる）。
【０００５】
時折、物質の粒子が正常な空気の流れを阻止してヘッドをディスクの上方に浮揚させ、ヘッドを暫くその正常な高さからより高い位置に飛翔させる。例えば通常ディスクの表面上８．９ｎｍ（０．３５マイクロインチ）の高さに浮かんでいるヘッドが暫く１８ｎｍ（０．７０マイクロインチ）に飛翔して、その後再び通常の高さ８．９ｎｍ（０．３５マイクロインチ）に戻ることがある。ディスク駆動装置が書込み命令を実行している期間にそのような事象が発生すると、書込みヘッドからの磁束の場は媒体を飽和できず、信号はディスクに対して低下した強さで記録される。ヘッドが飛び上がっているときディスクに充分に強い信号を記録することができないので、この現象は、“低振幅書込み（ｌｏｗ−ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ｗｒｉｔｅ） ”、“スキップ書込み（ｓｋｉｐ ｗｒｉｔｅ）”事象、または“書込み異常（ｗｒｉｔｅ ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ ”と呼ばれる。これらの用語“低振幅書込み（ｌｏｗ−ａｍｐｌｉｔｕｄｅ−ｗｒｉｔｅ） ”、“スキップ書込み（ｓｋｉｐ ｗｒｉｔｅ）”、“書込み異常（ｗｒｉｔｅ ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ ”はここでは互いに交換的に使用される。他の原因が書込み異常、または低振幅書込み／スキップ書込み事象を起こすかもしれない。例えば、ディスク駆動装置それ自身が書込み命令の実行の間に振動して、ヘッドを一時的に正常でない高さに浮揚するかもしれない。広く言えば、書込み動作の間にヘッドを正常な通路から変位させる如何なる事象も“異常書込み”と呼ばれる。
【０００６】
低振幅書込み／スキップ書込み事象の発生は効率的なデータの書込み及び再生に対して少なくとも２つの理由により不利である。第１は、ディスクに記録される信号の強さが検出回路による予想より小さければ、検出回路は最初に信号を読むことができないかもしれない。その結果、ディスク駆動装置はデータ回復の試みで、数回の再読取りアルゴリズムへの依存−時間に関して高価な命題−を試みることになるであろう。第２に、もし記録された信号の強さが非常に弱ければ、ディスク駆動装置により取られる再読取り手段に拘らず、信号は完全に回復不能であるかもしれない。
【０００７】
低振幅書込み／スキップ書込み事象の好ましくない結果のため、それらの発生を検出することの必要性が存在する。低振幅書込み／スキップ書込み事象検出機構の好ましい特徴は追加のハードウエアを必要としない（従って、追加の製造費用を要しない）ことである。更に好ましい解決は、最小のプリント回路基板の空間を用い、最小の追加ハードウエアデバッギングを必要とするのみとすることである。
【０００８】
（発明の概要）
上記の背景に対して本発明が開発された。低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出しそれに応答する方法及び装置は、書込み事象の前に、ディスク駆動装置の読取り通路に埋め込まれた可変ゲイン増幅器のゲインを、読取りヘッドがサーボセクタ上を通過する少なくとも２つの場合の間に特徴付けること、を含む。次に、書込み事象を実行する。書込み事象の後に、可変ゲイン増幅器により使用されたゲイン係数が、読取りヘッドが次のサーボセクタ上を通過ときに獲得される。最後に、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するため、その得られたゲイン係数が特徴付け（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ）と比較される。
【０００９】
本発明の他の実施例によれば、ディスク駆動装置は低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するように形成され、構成される。そのように構成されるディスク駆動装置は、磁気的にデータを格納するディスクを含む。読取りヘッドがディスクからデータを読取るため使用される。可変ゲイン増幅器が作動的に読取りヘッドに結合され、可変ゲイン増幅器は読取りヘッドからデータを受け取り、ほぼ一定の振幅の信号を出力する。可変ゲイン増幅器のゲインはゲイン制御器により発生される制御信号により制御される。最後にマイクロプロセッサが、制御信号のデジタル表現を利用できるように、作動的にゲイン制御器に結合される。マイクロプロセッサは上記のステップを実行するようにプログラムされている。
【００１０】
本発明のさらに他の観点によれば、ディスク駆動装置は低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するように形成され、構成される。そのように構成されるディスク駆動装置は、データを磁気的に格納するディスクと、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出する手段と、を含む。
【００１１】
（詳細な説明）
ディスク駆動装置のある形態において、数個の連続的なデータセクタ（使用者データの書込まれるセクタ）がサーボセクタ（ヘッドがディスク上の適当な領域上に置かれているか否かをディスク駆動装置が決めるようにする目的でサーボデータが書き込まれるセクタ）に続いて設けられる。このデータとサーボセクタとを交互に設けるパターンが各トラックについて繰り返される。書込み命令の実行の間に、ディスク駆動装置はサーボセクタのデータを読取り、ディスクの正当な位置に置かれているかどうかを確かめる。一方で、ヘッドがデータセクタ上に対向すると、使用者データがディスクに書込まれる。このようにして、書込み命令の実行の間に、ディスク駆動装置はサーボセクタの読取りとユーザデータのディスクへの記録を交互に行う。
【００１２】
本発明のディスク駆動装置がデータをディスクから読取らんとするときは何時でも−書込み命令の実行の間のサーボデータの読取りの場合を含む−可変ゲイン増幅器が使用されて、読取りヘッドにより検出された信号を受け取りその信号を増幅してほぼ一定な振幅をもった出力信号を発生する。もしヘッドからの信号が比較的弱ければ、可変ゲイン増幅器は比較的強い増幅動作を実行しなければならない。反対に、もし信号が比較的強ければ、増幅動作は比較的弱くなる。
【００１３】
サーボセクタはディスク駆動装置の製造の間に書込まれ、従ってほぼ一定の磁気強さをもっている。その結果、可変ゲイン増幅器により使用されるゲイン係数のサーボセクタの検出の間の変化はヘッドの高さの変化によるものである。もし可変ゲイン増幅器によりサーボセクタの検出の間に使用されるゲイン係数が比較的高ければ、それはヘッドがサーボセクタ上を通過するときに、ディスクの表面上の比較的高い位置にあったことを示すものである。同様に、もし可変ゲイン増幅器によりサーボセクタの検出の間に使用されるゲイン係数が比較的低ければ、それはヘッドがサーボセクタ上を通過するときに、ディスクの表面上の比較的低い位置にあったことを示すものである。このように、可変ゲイン増幅器によりサーボセクタの検出の間に使用されるゲイン係数は、それがサーボセクタを通過するときのヘッドの高さを測定する役目に使用される。
【００１４】
充分に問題のある低振幅書込み／スキップ書込み事象の多くは、ヘッドが異常に高い通路を少なくとも１サーボセクタにわたって横切っている。従って、可変ゲイン増幅器によりサーボセクタの検出の間に使用されるゲイン係数を低振幅書込み／スキップ書込み事象の発生の検出に使用できる。
【００１５】
図１、２に関する説明は主として、読者がディスク駆動装置の概念を理解するためのものである。図３の説明は本発明の含まれる精神（ｉｎｓｉｇｈｔ）に関連する。最後に図４、５に関する説明は例示的に本発明の実施例に関連する。
【００１６】
本発明の好ましい実施例に従って構成されたディスク駆動装置１００が図１に示される。ディスク駆動装置１００はディスク駆動装置１００の各種要素を取り付ける基板１０２を含む。一部切り取られた上部カバー１０４は基板１０２と協同して従来の方法でディスク駆動装置の内部密閉された環境を形成している。駆動装置の要素は、１つまたは複数のディスク１０８を一定の高速度で回転するスピンドルモータ１０６を含む。情報は、ディスク１０８に近接して配置されるベアリング軸組立体１１２の回りに回転するアクチュエータ組立体１１０の使用によりディスク１０８上のトラックに書込まれ、それから読取られる。アクチュエータ組立体１１０は、ディスク１０８に向かって延びる複数のアクチュエータアーム１１４を含み、各アクチュエータアーム１１４から１つまたは複数の湾曲部（ｆｌｅｘｕｒｅ）１１６が延びる。
【００１７】
各湾曲部１１６の末端にヘッド１１８が取り付けられ、ヘッド１１８はヘッド１１８が関連するディスク１０８の対応する表面に接近して浮動できるようにする空気軸受けスライダを含む。前述のように、ディスク１０８の回転により発生する空気の流れが空気軸受けの表面と相互作用してヘッド１１８が浮き上がるような上昇力を発生する。ディスク１０８の速度は外径部において内径部より大きいので、より大きな空気流れが外径部に位置するディスクの領域上で発生し、ヘッド１１８は通常内径部に位置するときよりも、より高い位置において浮動する。
【００１８】
ヘッド１１８の位置はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２４の使用により制御され、ボイスコイルモータは、通常、アクチュエータ組立体１１０に取り付けられたコイル１２６と、コイル１２６を取り囲む磁界を形成する１つまたは複数の永久磁石１２８と、を含む。コイル１２６に対して制御された電流の印加により永久磁石１２８とコイル１２６との間に磁気的相互作用を発生させて、コイル１２６が公知のローレンツの関係に従って動く。コイル１２６が動くと、アクチュエータ組立体１１０はベアリング軸組立体１１２の回りに回動し、ヘッド１１８はディスク１０８の表面を横切って動く。
【００１９】
スピンドルモータ１０６はディスク駆動装置１００が延長された時間間隔の間使用されないときは通常電力が供給されない。駆動モータが電力の供給を受けないとき、ヘッド１１８はディスク１０８の内径部の近傍の休止帯域１２０に動かされる。ヘッド１１８は作動器ラッチ装置の使用により休止帯域１２０に保持され、ラッチ装置はヘッドが休止しているきアクチュエータ組立体１１０が不用意に回転するのを阻止する。
【００２０】
可撓材組立体１３０は、作動するときアクチュエータ組立体１１０の回転運動を可能にすると共に、アクチュエータ組立体１１０の必要な電気的接続通路を提供する。可撓材組立体はヘッド線（図示せず）が接続されたプリント回路基板１３２を含み、ヘッド線は作動器アーム１１４、可撓材１１６に沿ってヘッド１１８に達する。プリント回路基板１３２は通常に書込み動作の間ヘッド１１８に印加される書込み電流を制御し、かつ読取り動作の間ヘッド１１８により発生する読取り信号を増幅する回路を含む。可撓材組立体は基板１０２を介して、ディスク駆動装置１００の底面に取り付けられたディスク駆動装置プリント回路基板（図示せず）に通じる可撓材結合器１３４につながる。結合器１３４はディスク駆動装置１００の底面にブラケットにより保持される。
【００２１】
ディスク駆動装置１００は図２に示されるように、ディスク駆動装置１００が従来の方法で取り付けられたホストコンピュタ１４０に作動的に接続される。制御通信通路がホストコンピュタ１４０とディスク駆動装置マイクロプロセッサ１４２との間に設けられ、マイクロプロセッサ１４２は一般的にマイクロプロセッサ・メモリ（ＭＥＭ）１４３に格納されたマイクロプロセッサ１４２のプログラムに従ってディスク駆動装置１００にトップレベルの通信と制御を与える。ＭＥＭ１４３はランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）及び他のマイクロプロセッサ１４２の内蔵メモリ源を含むことができる。
【００２２】
ディスク１０８はスピンドル制御回路１４８により一定の高速度で回転する。スピンドル制御回路１４８は代表的にスピンドルモータ１０６（図１）を逆起電力（ＢＥＭＦ）検知の使用により電気的に整流する。探究（ｓｅｅｋ） 動作の間、ヘッド１１８のトラック位置はアクチュエータ組立体１１０のコイル１２６への電流の印加を制御することにより制御される。サーボ制御回路１５０がそのような制御を提供する。
【００２３】
データはホストコンピュタ１４０とディスク駆動装置１００との間をディスク駆動装置インタフェース１４４を介して伝送される。ディスク駆動装置インタフェースは代表的にホストコンピュタ１４０とディスク駆動装置１００との間の高速度データ伝送を容易にするバッファを含む。ディスク駆動装置１００に書込まれるデータはこのようにしてホストコンピュタからインタフェース１４４に送られ、ついでチャネル１４６に送られ、チャネル１４６はデータを符号化し直列化してヘッド１１８に必要な書込み電流信号を与える。予めディスク駆動装置１００により格納されたデータを検索するため、読取り信号がヘッド１１８により生成され、そしてチャネル１４６に与えられ、チャネル１４６は等化、復号、エラー検出及び訂正処理を行い、検索されたデータをインタフェース１４４に出力し、データはその後ホストコンピュタ１４０へ伝送される。そのようなディスク駆動装置１００の動作はこの分野で周知であり、例えば１９９４年１月４日にシェバ他（Ｓｈａｖｅｒ ｅｔ ａｌ．）に対して発行された米国特許第５、２７６、６６２号に説明されている。
【００２４】
図３はトラック３００の直線化された部分を正常な飛翔高さで移動しているヘッド３２４を図示する。ヘッドの通路はトラック線３２８により示される。直線化されたトラック３００は輪郭が示され、各サーボセクタ３０２、３１４とそれに続く２つのデータセクタ３０６、３１０、３１８、３２２により特徴付けられる。小さな間隙３０４、３０８、３１２、３１６、３２０が各セクタ３０２、３０６、３１０、３１４、３１８、３２２を隔離している。図３から分かるように、ヘッド３２４は、通常にディスク上を移動するとき、低い高さで浮揚している。しかし、汚染粒子３２６との相互作用がヘッド３２４を一時的により高い高度に上昇させ再び通常の高さに戻すことがある。例えば、図３に示される経過では、ヘッド３２４がデータセクタ３０６の縁部に近付いたとき、粒子３２６にぶつかりデータセクタ３１０及びサーボセクタ３１４上の異常に高い高度に上昇する。もしこの事象が書込み命令の実行期間に起こったならば、ヘッド３２４は記録回路が予期する程度にディスクに近接しないであろうから、データセクタ３１０に書込まれるデータは異常に弱い磁気強さで記録されるであろう。このように、図３は低振幅書込み／スキップ書込み事象を図示している。
【００２５】
図４はディスク駆動装置内のマイクロプロセッサ１４２及び読取りチャネル１４８（図１に示される）の構成要素である読取りチャネルの特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）（ＡＳＩＣ）４００を示す。図４から分かるように、ヘッド４０２は直接または間接に可変ゲイン増幅器４０４に結合されている。読取り動作の実行の間、読取り信号はヘッド４０２から可変ゲイン増幅器４０４に送信される。可変ゲイン増幅器４０４のゲイン係数はゲイン制御器４１０より発生される制御信号により決められる。可変ゲイン増幅器４０４のゲイン係数はその出力がほぼ一定の振幅となるように制御される。可変ゲイン増幅器４０４の出力は波形等化器４０６に供給され、波形等化器はその信号を周波数分離濾過（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｐａｃｅ ｆｉｌｔｅｒ） する。波形等化器４０６はアナログ段とデジタル段の両者をもっても良い。図示されないが、波形等化器４０６の出力は復元回路の残りの段階に与えられ、ディスクから検出された信号はデータに分解され（ｒｅｓｏｌｖｅｄ） 最終的にホストマイクロプロセッサに与えられる。波形等化器４０６の出力はさらに振幅比較器４０８に与えられ、比較器４０８は等化された信号を既知の振幅の基準信号と比較してその２つの入力の間の差に対しほぼ直線的に変化する特徴（衝撃係数、周波数または振幅のような）をもった出力を生成する。振幅比較器４０８の出力はゲイン制御器４１０に与えられ、ゲイン制御器４１０は前述のように可変ゲイン増幅器４０４のゲイン係数を制御してその出力をほぼ一定の振幅とする。ゲイン制御器４１０はアナログ−デジタル変換器の機能を実行し、出力としてデジタル値を生成する。従って、ゲイン制御器４１０の出力はマイクロプロセッサ１４２と共に可変ゲイン増幅器４０４により読取り可能である。
【００２６】
前に述べたように、ディスク１０８の速度は外径部において内径部よりも大きいので、より大きな空気の流れが外径部に位置するディスクの領域上で発生する。それ故ヘッド４０２は通常内径部に対向して位置するときよりも、ディスクの外径部において高い高度で浮揚する。その結果、可変ゲイン増幅器４０４はヘッドがディスクの外経部の領域上に位置するときより大きなゲイン係数を使用し、またその逆である。可変ゲイン増幅器４０４により使用されるゲイン係数の範囲を考慮して、ゲイン制御器４１０は、出力される制御信号の範囲の中間点が、ヘッド４０２がディスク１０８の内径と外径との間の中間にあるときには可変ゲイン増幅器４０４により使用されるゲイン係数に対応するように校正されても良い。
【００２７】
読取りまたは書込み命令の実行の間、ディスク駆動装置の読取りチャネルＡＳＩＣ４００とマイクロプロセッサ１４２とは交信状態にある。読取りまたは書込みが行われている間ヘッド４０２が適正な通路にあることをマイクロプロセッサ１４２が確認できるようにするため、読取りチャネルＡＳＩＣ４００はサーボデータをマイクロプロセッサ１４２に送信する。読取りチャネルＡＳＩＣ４００は可変ゲイン増幅器４０４がサーボセクタからサーボデータを得る間に、他の情報と共にサーボデータ（サーボセクタから読取った）、可変ゲイン増幅器により使用される制御信号の値を含むデータ構造をマイクロプロセッサ１４２に送信する。制御信号値はマイクロプロセッサ及び／又は可変ゲイン増幅器４０４に渡すため、レジスタ４１２に格納されても良い。
【００２８】
可変ゲイン増幅器４０４、波形等化器４０６、振幅比較器４０８、ゲイン制御器４１０、及びレジスタ４１２は全部または一部を別個の回路要素として、またはＡＳＩＣの補助回路（ｓｕｂｃｉｒｃｕｉｔｓ）として、またはマイクロプロセッサのファームウエア要素（ｆｉｒｍｗａｒｅ ｒｕｎｎｉｎｇ）として構成されても良い。
【００２９】
図４を参照して図３に戻ると、ヘッド３２４がサーボセクタ３１４の上を図示の異常に高い高度で通過するとき、可変ゲイン増幅器４０４は比較的高いゲイン係数を使用するようにゲイン制御器４１０により制御されることの理由が前述の説明から分かる。比較的高いゲイン係数は、読取りヘッド３２４がディスクから比較的遠く離れており、これは読取りヘッド３２４により発生する信号が弱く、より大きな増幅を必要とするという事実に対して補償する。サーボセクタ３１４からサーボデータを受け取るマイクロプロセッサ１４２はまた、サーボセクタ３１４からサーボデータを受け取る間に、可変ゲイン増幅器４０４により使用される制御信号を受け取る。このように、比較的高い制御信号を監視（ｏｂｓｅｒｖｅ）することにより、マイクロプロセッサ１４２は低振幅書込み／スキップ書込み事象の発生を検知することができる。
【００３０】
当業者は振幅比較器４０８とゲイン制御器４１０とにより形成されるフィードバックループを介した信号が飛翔高さを決める役目となることを認める。振幅比較器４０８とゲイン制御器４１０との出力は“読戻し（ｒｅａｄ−ｂａｃｋ）制御信号”である。読戻し制御信号はディスク駆動装置により読取られる信号の強さに比例した情報を含む信号である。可変ゲイン増幅器４０４により使用されるゲインの値は、例えば読戻し制御信号である。あるいは、読取り信号それ自身、またはそれの時間平均振幅が読戻し制御信号であるかもしれない。読戻し制御信号は異常書込みを同定する目的でここに記載された方法及び装置に従って使用される。
【００３１】
低振幅書込み／スキップ書込み検出の方策を簡単に説明すると、先ず、第１にディスク駆動装置はヘッド４０２が通常の飛翔高さで与えられたトラックに沿ってサーボセクタを通過するとき可変ゲイン増幅器４０４により使用されると期待されるゲイン係数を決める。ゲイン係数はヘッド４０２の高さの測定の役目（ｐｒｏｘｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）をなす。次に、書込み命令の実行の後に、ディスク駆動装置はヘッド４０２が次のサーボセクタの上を通過するとき可変ゲイン増幅器４０４により使用されるゲイン係数を調べる。それをなすときの仮定は、もしヘッド４０２がデータをデータセクタに書込みながら異常な高さに上昇しておれば、ヘッド４０２は直ぐ次のサーボセクタを通過するときも異常な高度に上昇しているであろう、ということである。従って、もしディスク駆動装置が、直ぐ次のサーボセクタを読取りながら異常に高いゲイン係数が使用されたと決めたならば、ディスク駆動装置は低振幅書込み／スキップ書込み事象が発生したことを知る。
【００３２】
図５はディスク駆動装置内のマイクロプロセッサ１４２により、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出し、それに反応して実行される一連の動作を示す。図５から分かるように、この方法は、動作５００で始まり、そこでＤＥＬＴＡ値が経験的に決められる定数に設定される。ＤＥＬＴＡ値は制御信号が低振幅書込み／スキップ書込み事象の発生を示すことなしに制御信号の期待値から変移する量を画定する数量である。換言すれば、もし制御信号が制御信号の期待値からＤＥＬＴＡ値より大きく変移するならば、低振幅書込み／スキップ書込み事象が示される。次に、動作５０２、５０４において、書込み命令の実行の前に２つのサーボセクタを読取る間に、可変ゲイン増幅器を制御するのに使用される制御信号値が得られる（これら２つの制御信号値はＶＧＡＳ１、ＶＧＡＳ２と呼ばれる）。次に、動作５０６において、２つの制御信号値の平均が求められる。この平均は制御信号値の期待値を表し、もしヘッドがサーボセクタ上を通常の高さで通過するなら、戻るべき値である。動作５０７において、書込み命令が実行される。サーボセクタの直前の１つまたは複数のデータセクタに書込みの後、サーボセクタの読取りの間に可変ゲイン増幅器を制御するのに使用される制御信号値を含み、サーボセクタからデータが得（動作５０８で）られる。次に、クエリー動作５１０において、動作５０８で得られた制御信号値が、動作５０６において決められた平均を動作５００において決められたＤＥＬＴＡ値より大きな値を越えているか否かを調べる。もし、この問い合わせが否定されるなら、低振幅書込み／スキップ書込み事象は起こっていなく、制御は動作５０２に戻る。もし反対に、上記問い合わせが肯定であれば、低振幅書込み／スキップ書込み事象が起こったと決められ、制御は動作５１２に進み、ユーザデータがサーボセクタに先行するデータセクタに再度書込まれる。別の実施例において、動作５１２はトラック外れ書込み（ｏｆｆ−ｔｒａｃｋ ｗｒｉｔｅ）事象を処理するのに通常使用される一組の動作を含む（すなわち、ディスク駆動装置は、使用者データをトラック外に書込んだと決めたときの応答と同じ態様で、低振幅書込み／スキップ書込み事象に応答する）。例えば、動作５１２はトラック外れ修正機能の呼出しを含んでも良い。
【００３３】
本発明の１実施例において、上述の方法は低振幅書込み／スキップ書込み事象の発生を、将来データを読取るときに１回以上の読取り再試行のアルゴリズムを使用しなければならないと決定されるのでなければ、ディスク駆動装置がその発生を宣言しないように設計される。これはＤＥＬＴＡ値を経験的に決められた値に設定することにより達成される。従ってディスク駆動装置は、連続するセクタの磁気的強さの特定の差により検出回路は読取り再試行アルゴリズムを使用することなしにデータを読取ることはできない、と実験的に決めることになる。ＤＥＬＴＡ値は経験的に決められた値に対応するように設定されてもよい。
【００３４】
要約すると、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出しそれに応答する方法は、書込み事象の前に読取り通路に埋め込まれた可変ゲイン増幅器のゲインを読取りヘッドがサーボセクタ上を通過する少なくとも２つの場合に特徴付ける（動作５０２、５０４と５０６におけるように）ことにより実行される。次に、書込み事象が実行される（動作５０７のように）。書込み事象の後、可変ゲイン増幅器により使用されるゲイン係数が読取りヘッドが次のサーボセクタ上を通過するとき得られる。最後に、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するため、得られたゲイン係数は特徴の合計と比較される（動作５１０のように）。
【００３５】
書込み事象の前に読取りヘッドがサーボセクタ上を通過する少なくとも２つの場合を特徴付ける処理は、読取りヘッドが第１のサーボセクタ上を通過するとき可変ゲイン増幅器により使用される第１のゲイン係数を格納する（動作５０２のように）ことを含む。さらに、読取りヘッドが第２のサーボセクタ上を通過するとき可変ゲイン増幅器により使用される第２のゲイン係数が格納される（動作５０４のように）。最後に、２つの格納されたゲイン係数が平均される（動作５０６のように）。
【００３６】
得られたゲイン係数を特徴と比較する処理は、得られたゲイン係数と２つの格納されたゲイン係数の平均との差を求めること（動作５１０のように）を含む。上記差がしきい量（ＤＥＬＴＡ値）を越えるときは、低振幅書込み／スキップ書込み事象が宣言される（動作５１０におけるように）。１実施例において上記しきい量は、書込み事象の間に書込まれたデータを読取る試みにおいて、１つまたは複数の読取り再試行アルゴリズムを開始しなければならないような、書込み事象の間に書込まれたデータの磁気的強さの変化の大きさに対応して決められる。
【００３７】
低振幅書込み／スキップ書込み事象の発生に対する対応は、書込み事象を再実施すること（動作５１２のように）を含む。或いは、上記応答は書込み事象がトラック外れであると決められた如く対処することを含む（動作５１２のように）。
【００３８】
ディスク駆動装置は、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するように構成され整備される。そのように構成されたディスク駆動装置は磁気的にデータを格納するディスク（１０８のような）を含む。読取りヘッド（１１８または４０２のような）が前記ディスク（１０８のような）からデータを読取るのに使用される。可変ゲイン増幅器（４０４のような）が作動的に読取りヘッド（１１８または４０２のような）に結合され、可変ゲイン増幅器（４０４のような）は読取りヘッド（１１８または４０２のような）から信号を受け取りほぼ一定の振幅の信号を出力する。可変ゲイン増幅器（４０４のような）のゲインはゲイン制御器（４１０のような）により生成される制御信号により制御される。最後に、マイクロプロセッサ（１４２のような）がゲイン制御器（４１０のような）に作動的に結合され、マイクロプロセッサ（１４２のような）は制御信号のデジタル表現を取り込む。マイクロプロセッサ（１４２のような）は上記に要約したステップを実行するようにプログラムされている。
【００３９】
本発明の他の実施例によれば、ディスク駆動装置は、低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出するように構成され整備される。そのように構成されたディスク駆動装置は磁気的にデータを格納するディスク（１０８のような）と低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出する手段（４０４、４１０、１４２のような）を含む。選択的に本発明の実施例は低振幅書込み／スキップ書込み事象に応答する手段（１４２のような）を含む。応答する手段は書込み事象を再実行する手段（１４２のような）を含む。或いは、応答する手段は書込み事象がトラック外れであると決められたかのように同様に対処する手段（１４２のように）を含む。
【００４０】
低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出する手段は読取りヘッド（１１８または４０２のような）がサーボセクタ上を通過するとき通常ディスク上をどれくらい離れているかを決める手段（４０４、４１０、１４２のような）を含む。さらに、読取りヘッド（１１８または４０２のような）が書込み事象の直後にサーボセクタ上を通過するときディスク上をどれくらい離れているかを決める手段（４０４、４１０、１４２のような）を含む。最後に、読取りヘッドが書込み事象の直後にサーボセクタ上を通過するときディスク上をどれくらい離れているかを、読取りヘッドがサーボセクタ上を通常離れているのと比較する手段（１４２のような）を含む。
【００４１】
本発明が前述及びそれに含まれる目的や利点を達成するに適していることは明らかであろう。開示の目的で現在好ましい実施例について記載したが、各種の変形、修正が本発明の範囲内でなされるであろう。例えば、平均以外の統計的測定（中間値または加重平均のような）が、サーボセクタの読取りの間に使用される制御信号の期待値に到達するのに用いられる。さらに、制御信号の期待値を決める目的のため３組以上の始めの制御信号を特徴付けしても良い。種々の他の変形が当業者には容易に考えられ、開示されまた添付の請求項に画定される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よるディスク駆動装置の概略図を示す。
【図２】
図１のディスク駆動装置のホストに結合されたディスク駆動システムを示す図である。
【図３】
トラックの直線化された部分を移動するヘッドを示す図である。
【図４】
本発明の１実施例によるディスク駆動装置内のマイクロプロセッサと読取りチャネル専用集積回路を示す図である。
【図５】
低振幅書込み／スキップ書込み事象を検出し対応してディスク駆動装置内のマイクロプロセッサにより実行される１連の動作を示す図である。

Claims (23)

1. 連続的なサーボセクタの間に位置する１つまたは複数のデータセクタをもったディスクと読取りヘッドから信号を受け取る可変ゲイン増幅器とを備え、該可変ゲイン増幅器の可変ゲインが制御信号で制御されるようになったディスク駆動装置における書込み異常を検出する方法において、
   前記読取りヘッドが書込み事象の前にサーボセクタ上を通過する間の少なくとも２つの場合に前記制御信号を特徴付けるステップ、
   書込み事象を実行するステップ、
   前記読取りヘッドが、前記書込み事象の後、サーボセクタに続く箇所の上を通過するときに前記制御信号を得るステップ、及び
   書込みの異常を検出するため、前記得られた制御信号を前記制御信号の特徴付けと比較するステップ、
   を含む前記方法。
2. 前記特徴付けるステップが、
   前記読取りヘッドが第１のサーボセクタ上を通過するときに前記制御信号の第１のデジタル表現を格納するステップ、
   前記読取りヘッドが第２のサーボセクタ上を通過するときに前記制御信号の第２のデジタル表現を格納するステップ、及び
   前記第１及び第２のデジタル表現の平均を求めるステップ、
   を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記比較するステップが、
   前記得られた制御信号と前記制御信号の第１及び第２の格納された表現の平均との差を求めるステップ、
   該差をしきい値と比較するステップ、及び
   もし前記差が前記しきい値を越えておれば、書込みの異常が発生したことを宣言するステップ、
   を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記しきい値が記録されたデータの磁気的強さの変化であって、１つまたは複数の読取り再試行アルゴリズムを呼び出す、請求項３に記載の方法。
5. もし書込み異常が起こったなら書込み事象を再度実行するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 書込み異常が起こったならトラック外れ修正機能を呼び出すステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
7. 前記比較するステップが、
   前記得られた制御信号と前記制御信号の特徴付けとの差を求めるステップ、
   前記差をしきい値と比較するステップ、及び
   もし前記差が前記しきい値を越えておれば、書込み異常を宣言するステップ、
   を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記しきい値が記録されたデータの磁気的強さの変化であって、１つまたは複数の読取り再試行のアルゴリズムを呼び出す請求項７に記載の方法。
9. 書込み異常が発生したならば、書込み事象を再度実行するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
10. 書込み異常が発生したならば、トラック外れ修正機能を呼び出すステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 連続的なサーボセクタの間に位置する１つまたは複数のデータセクタにデータを磁気的に格納するディスクと、
    該ディスクからデータを読取る読取りヘッドと、
    該読取りヘッドに作動的に結合され前記読取りヘッドから信号を受け取り、そのゲインが制御信号により制御される可変ゲイン増幅器と、
    該可変ゲイン増幅器に作動的に結合されて前記制御信号を発生するゲイン制御器と、
    該ゲイン制御器に作動的に結合され前記制御信号のデジタル表現を取り込むマイクロプロセッサと、を含むディスク駆動装置において、前記マイクロプロセッサが、
    前記読取りヘッドがサーボセクタの上を通過する少なくとも２つの箇所
    において前記制御信号を特徴付けし、
    書込み事象を実行し、
    前記読取りヘッドが前記書込み事象の後、それに続くサーボセクタの
    上を通過するとき前記制御信号を得て、及び
    書込みの異常を検出するため、前記得られた制御信号を前記制御信号
    の特徴付けと比較する、
    ようにプログラムされている、前記ディスク駆動装置。
12. 前記マイクロプロセッサが、
    前記読取りヘッドが第１のサーボセクタ上を通過するとき前記制御信号の第１のデジタル表現を格納すること、
    前記読取りヘッドが第２のサーボセクタ上を通過するとき前記制御信号の第２のデジタル表現を格納すること、及び
    前記制御信号の第１及び第２の格納された表現の平均を求めること、
    により前記制御信号を特徴付けるようにプログラムされている、請求項１１に記載のディスク駆動装置。
13. 前記マイクロプロセッサが、
    前記獲得した制御信号と前記制御信号の第１及び第２の格納された表現の平均との差を求めること、
    該差をしきい値と比較すること、及び
    前記差が前記しきい値を越えるならば書込みの異常を宣言すること、
    により前記得られた制御信号を前記制御信号の特徴付けと比較するようにプログラムされている、請求項１１に記載のディスク駆動装置。
14. 前記マイクロプロセッサがさらに、
    もし前記書込みの異常が発生したなら、前記書込み事象を再度実行する、
    ようにプログラムされている、請求項１３に記載のディスク駆動装置。
15. 前記マイクロプロセッサがさらに、
    もし前記書込みの異常が発生したなら、トラック外れ修正機能を呼び出す、
    ようにプログラムされている、請求項１３に記載のディスク駆動装置。
16. 連続的なサーボセクタの間の１つまたは複数のデータセクタにデータを磁気的に格納するディスク、及び
    前記ディスクへの書込み操作の間の書込み異常を検出する手段と、
    を含む、ディスク駆動装置。
17. 前記書込み異常を検出する手段が、
    読取りヘッドがサーボセクタ上を通過するとき、該読取りヘッドとディスク表面との間の通常の距離を決める手段と、
    前記読取りヘッドが書込み事象の直後にサーボセクタ上を通過するときに前記読取りヘッドと前記ディスク表面との間の飛翔高さを決める手段と、及び
    前記通常の距離と前記飛翔高さとを比較すること、
    を含む、請求項１６に記載のディスク駆動装置。
18. 書込み異常に応答する手段をさらに含む、請求項１６に記載のディスク駆動装置。
19. 前記書込み異常に応答する手段が書込み事象を再度実行する手段を含む、請求項１８に記載のディスク駆動装置。
20. 前記トラック外れ修正機能を呼び出す手段、請求項１８に記載のディスク駆動装置。
21. ディスク駆動装置内のヘッドの飛翔高さを決める方法において、
    ある時間間隔にわたり、第１の読戻し（ｒｅａｄ−ｂａｃｋ）制御信号の特徴付けを得るステップ、
    第２の読戻し制御信号を得るステップ、及び
    前記第２の読戻し制御信号と前記特徴付けを比較して、前記ヘッドの飛翔高さに関する情報を表すデータを得るステップ、
    を含む、前記飛翔高さを決める方法。
22. 前記第１の読戻し制御信号と第２の読戻し制御信号とが前記読取りヘッドからの読取り信号の時間平均信号の振幅である、請求項２１に記載の方法。
23. 前記第１の読戻し制御信号と第２の読戻し制御信号とが前記読取りヘッドに結合された可変ゲイン増幅器により使用されるゲイン係数である、請求項２１に記載の方法。

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