JP2006260676A - 磁気ディスク装置、磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ライト電流による熱影響を受けることがなく、書き込み時には常に安定した書き込みを行うことができる磁気ディスク装置等を得る。
【解決手段】 磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを用いる磁気ディスク装置であって、前記信号書き込みの開始時を判断し、信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するようにした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気ディスクを用いて記録再生を行う磁気ディスク装置、磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法に関するものである。

磁気ディスク装置の書き込み性能は、一般に、ヘッド、媒体等の温度特性によって変化するために、環境温度に合わせたライト電流を設定する必要がある。このため、従来の技術においては、各温度に対する閾値を設け、各環境温度で最適な大きさのライト電流となるように常温時に調整されたライト電流値に対し、増加あるいは低下させるように設定を変化させている。

この場合、低温環境においては、情報が書き込まれる媒体の保磁力が常温時に比べて上がり、書き込み難くなるため、常温時のライト電流値よりも上げて設定し、逆に高温環境時においては、媒体の保磁力が常温時に比べて下がり、書き込み易くなる反面、書き広がりによるサイドイレーズ等の悪影響をふせぐっために、ライト電流を下げる設定となっている。

このように、従来は、各環境温度に適応するように、ライト電流を設定し、低温時の書き込み不足を改善し、高温環境時の書き広がりによるサイドイレーズの提言に対応させている。

しかしながら、磁気ディスク装置においては、環境温度とは別の要因として、書き込み時にライト電流を流す影響により、磁極に熱が生じ、磁極が突き出るという現象が知られている。磁極が突き出ることにより媒体に近づくため、書き込みが行い易くなる。このため、磁極の突き出ていない書き始めと、磁極の突き出し後では、書き込み性能が異なり、情報読み取り時の誤り発生頻度が異なる。この現象は、特に、低音環境における書き始めにおいては特に顕著となる。上述した従来の技術においては、このようなライト電流による熱影響が考慮されておらず、そのため、上述したように、磁極の突き出ていない書き始めと、磁極の突き出しあとでは、書き込み性能が異なり、情報読み取り時の誤り発生頻度が異なるという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、ライト電流による熱影響を受けることがなく、書き込み時には常に安定した書き込みを行うことができる磁気ディスク装置、磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを用いる磁気ディスク装置であって、前記信号書き込みの開始時を判断する書込み開始判断部と、前記書込み開始判断部により前記信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流制御部とを備えてなる。

ここで、前記ライト電流制御部は、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくすることを特徴とすることができる。
また、前記ライト電流制御部は、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけてオーバシュートを用いて小さくすることを特徴とすることができる。

さらに、前記ライト電流制御部は、ライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流上昇モードと、前記信号書き込み開始時に大きく設定しないライト電流通常モードとを備えることを特徴とすることができる。

さらに、本発明の磁気ディスク装置において、環境温度を検出する環境温度検出部を備え、前記ライト電流制御部は、前記環境温度検出部の検出温度が所定値以下となる場合に前記ライト電流上昇モードを用いることを特徴とすることができる。

ここで、前記ライト電流制御部は、前記ライト電流上昇モードにおいて、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくする場合に、前記環境温度検出部の検出温度が高い場合は低い場合よりも、前記ライト信号を小さくし、又は前記ライト信号を段階的に小さくする速さを大きくすることを特徴とすることができる。

また、本発明の磁気ディスク装置において、ヘッドの浮上量を検出するヘッド浮上量検出部を備え、前記ライト電流制御部は、前記ヘッド浮上量検出部により検出された前記ヘッドの浮上量が所定値以上の場合に前記ライト電流上昇モードを用いることを特徴とすることができる。

ここで、前記ライト電流制御部は、前記ライト電流上昇モードにおいて、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくする場合に、前記ヘッド浮上量検出部の検出浮上量が低い場合は、高い場合よりも、前記ライト信号を小さくし、又は前記ライト信号を段階的に小さくする速さを大きくすることを特徴とすることができる。

また、本発明は、磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを使用する磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法であって、前記信号書き込みの開始時を判断する開始判断ステップと、前記開始判断ステップにより前記信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流制御ステップとを備えてなる。

以上に詳述したように、本発明によれば、ライト電流による熱影響を受けることがなく、書き込み時には常に安定した書き込みを行うことができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、実施の形態における磁気ディスク装置の主要部を示すブロック図である。実施の形態における磁気ディスク装置は、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１と、リードチャネル（ＲＤＣ）２と、ＣＰＵ３と、プリアンプ４と、ライトヘッド５と、環境温度検出部６と、ヘッド浮上量検出部７とを備えている。

プリアンプ４はライトデータを一時記憶するバッファ４ａと、ＣＰＵ３からのシリアルデータを入力するシリアルインターフェイス４ｂと、バッファ４ａに記憶されたライトデータに基づいて、ライト電流源４ｃからのライト電流を磁気ヘッドであるライトヘッド５に送るライトドライバ４ｄとを備えている。

以上の構成において、まず、磁気ディスク装置における書き込み時の信号の流れについて概略説明する。図示しないホストシステムから送信される記録データは、まずハードディスクコントローラ１でエラー訂正コードが追加され、次にリードチャネル（ＲＤＣ）２に送られる。

リードチャネル２内では、適切な形式（スクランブルによるデータのランダマイズ、変調回路でのデータを符号化、ライトコンペ等）に変換され、変換されたライトデータがプリアンプ４に入力される。プリアンプ４では入力されたライトデータに従って、ライトヘッド５にライト電流を流し、信号を媒体８に記録する。この場合にライトヘッド５に流すライト電流の大きさはＣＰＵ３からのシリアルデータで制御される。

以上の構成において、ＣＰＵ３は本発明のライト電流制御部及び書込み開始判断部を構成し、適宜環境温度検出部６による検出温度とヘッド浮上量検出部７によるヘッド浮上量を用いて後述するようにライト電流を制御するようシリアルデータを形成する。

次に、シリアルデータを形成するＣＰＵ（ライト電流制御部）３の動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。

電源が起動されると、環境温度検出部６により環境温度を検出し（ステップＳ１）、環境温度が所定の閾値（例えば５℃）以下であるか否かが判断される（ステップＳ２）。環境温度が所定の閾値以下であると判断されると（ステップＳ２、Ｙ）、次にヘッド浮上量検出部７によりヘッドの浮上量を検出し（ステップＳ３）、ヘッドの浮上量が所定の閾値（例えば１０ｎｍ）以上であるか否かが判断され（ステップＳ４）、浮上量が所定の閾値以上であると判断されると（ステップＳ４、Ｙ）、磁極の突き出しが小さいと判断して、ライト電流上昇モードをオンする（ステップＳ５）。

そして、ライト信号があることにより書き込み開始時を判断し（ステップＳ６）、ライト信号があると判断された場合（ステップＳ６、Ｙ）ライト電流を上昇（増加）させ（ステップＳ７）、その後段階的に通常時のライト電流の大きさ（ライト電流通常モードの大きさ）まで減少させる（ステップＳ８）。このライト電流を上昇させ、それ以後に小さくする具体的方法については、後述する。

次にリード信号があることを判断することで、書き込み終了を判断し（ステップＳ９、Ｙ）、時間計測を行う（ステップＳ１０）。この任意時間としては、例えばディスクの１回転周期内の任意の時間を用いることができる。そして、再びライト信号があることが判断されると（ステップＳ１１、Ｙ）、計測された時間が判断され（ステップＳ１２）、その時間が所定の閾値（例えば４ｍｓ）以上であれば（ステップＳ１２、Ｙ）、書き込み開始時と判断し、ステップＳ２、Ｓ３と同様に温度が所定の閾値以下であること、およびヘッド浮上量が所定の閾値以上であることを判断することによりライト電流上昇モードによる動作が繰り返される。

一方、ステップＳ２により環境温度が所定の閾値より高いと判断された場合（ステップＳ２，Ｎ）、およびステップＳ４により、浮上量が所定の閾値より小さいと判断された場合（ステップＳ４、Ｎ）は、ライト電流上昇モードには入らず、ライト電流通常モードとして、ライト電流を上昇させない書き込みが実行される（ステップＳ１４）。また、ステップＳ１２により時間が所定閾値を越えていないと判断された場合（ステップＳ１２、Ｎ）も、ライト電流上昇モードには入らず、ライト電流通常モードが実行され（ステップＳ１５、Ｓ１６）、ライト電流を上昇させない書き込みが実行される。

次にライト電流上昇モードについて説明する。ライト電流上昇モードは、ライト信号書き込み開始時にライト電流を大きく設定し、その後、小さく設定するものである。小さく設定した後は、ライト電流通常モードにおけるライト電流と同じになる。

図３は、ライト電流上昇モードにおけるライト電流を示している。この例では書き込み開始時にはライト電流を高い矩形波とし、その後、矩形波の高さを段階的に小さくして、ライト電流通常モードと同じ大きさまで小さくしている。ここでは、媒体への情報の書き込みが予め決められた時間（サーボサンプル数、あるいはセクタ数）が経過した時点で予め決められた次の書き込み領域での最適な値（前に設定した値よりも低い）の書き込み電流を設定し、続けて情報を書き込んでいく。

なお、このライト電流上昇モードにおいて、環境温度検出部６の検出温度が高い場合は低い場合よりも、前記ライト信号を小さくし、又は前記ライト信号を段階的に小さくする速さを大きくするようにすることもできる。

また、ヘッド浮上量検出部７の検出浮上量が低い場合は、高い場合よりも、前記ライト信号を小さくし、又は前記ライト信号を段階的に小さくする速さを大きくするようにすることもできる。

図４〜図８は、ライト電流を上昇させる他の形態としてオーバシュートを利用した場合について説明するライト電流波形を示す図である。図４は、ライト電流通常モードにおけるライト電流を示している。この例では電流の立ち上げ時に８０ｍＡとなって、定常時の４０ｍＡに対して４０ｍＡのオーバシュートが生じている。これに対して、ライト電流上昇モードにおける上昇時のライト電流波形を図５〜図８に示している。

図５では、立ち上げ時のオーバシュートの最大値を１２０ｍＡとし、オーバシュート最大値を４０ｍＡ高めて上昇させている。図６では、オーバシュートの時定数を大きくして電流の平均値（実効値）を大きくすることにより、エネルギを増やして磁極を温度上昇させている。図７では、オーバシュートは大きくないが定常状態の電流値を大きくしている。図８では、オーバシュートと定常値を共に上昇させている。

このようにして、種々の形態によって電流を上昇させることにより、ライト電流による磁極の加熱を促進し、磁極を突き出させている。

次に、図５〜図８に示したオーバシュートを用いた場合に、ライト電流を段階的に小さくする場合について説明する。

図９はライト信号を示している。信号がロー状態の区間にライト動作が行われる。図１０はそれに対するライト電流を示しており、書き始め（書込み開始時）においてライト電流は大きく、その後、ある時定数で徐々に段階的に定常値に収束していく。この実施の形態においては、定常値のピーク値を１００％としたとき、書き始めは１５０％に上昇させ、その後、ライト信号毎に１０％ずつ低減させて１００％まで落とすようにする。

以上の構成は、例えば書き始めにおいては、書き込み電流（定常電流値、オーバシュート量、幅）を多く流し（増加量の設定変更可能）、数ｍｓ〜数１００μｓオーダで徐々に下がるような性質を持つ電流増幅回路（時間および減少率の設定変更可能）をライトドライバに設けておき、ライトドライバを構成するＩＣのあるレジスタに値をセットするとこの回路が動作するようにしておく。

次に、書き始めか否かの判断について、図１１を用いて説明する。ＣＰＵ（書込み開始判断部）３は、図１１に示すように、ライト信号が最初に送られてきたとき（Ｔ１）は、書き始めと判断する。これは図２のステップＳ６の動作である。次に、連続ライト時（Ｔ２）のときは書き始めとは判断しない。その後、間隔（Ｔ３）をあけてライト信号が送られてきた場合（Ｔ４）には、その間隔（Ｔ３）が所定の閾値以上である場合に、そのライト信号（Ｔ４）は書き始めと判断する。これは図２のステップＳ１１の動作である。間隔（Ｔ５）が所定の閾値以上でない場合には、そのライト信号（Ｔ６）は書き始めと判断されない。

以上に詳述したように、本発明の実施の形態によれば、書き始めにおける磁極突き出しがない時点での書き込み不足を改善するために、書き始めのみ、電流値（定常電流値、オーバシュート、幅）を高くし、熱による磁極の突き出しを早め、書き込み時の書き込み不足を改善し、その後、磁極の突き出しの変化に合わせて電流値を段階的に下げ、最適値に収束させることで全ての書き込み領域で書き込み電流を最適化し、情報読み取り時の誤り発生頻度を低減させることができる。さらに、ライト電流上昇モードと共にライト電流通常モードを儲け、環境温度とヘッドの浮上量を検出し、その値によって、ライト電流上昇モードとライト電流通常モードを選択可能としたため、環境温度等によらずに安定した書き込みも可能となる。

本発明によれば、上述した図２のフローチャートにおける各ステップによりライト電流制御方法が提供される。また、かかるライト電流制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供することによりライト電流制御プログラムを提供することができる。上述したプログラムは、コンピュータにより読取り可能な記録媒体に記憶させることによって、磁気ディスク装置を構成するコンピュータに実行させることが可能となる。ここで、上記コンピュータにより読取り可能な記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスク、ＤＶＤディスク、光磁気ディスク、ＩＣカード等の可搬型記憶媒体や、コンピュータプログラムを保持するデータベース、或いは、他のコンピュータ並びにそのデータベースや、更に回線上の伝送媒体をも含むものである。

（付記１） 磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを用いる磁気ディスク装置であって、
前記信号書き込みの開始時を判断する書込み開始判断部と、
前記書込み開始判断部により前記信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流制御部と、
を備えてなる磁気ディスク装置。
（付記２） 付記１に記載の磁気ディスク装置において、
前記ライト電流制御部は、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくすることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記３） 付記１に記載の磁気ディスク装置において、
前記ライト電流制御部は、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけてオーバシュートを用いて小さくすることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記４） 付記１に記載の磁気ディスク装置において、
前記ライト電流制御部は、ライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流上昇モードと、前記信号書き込み開始時に大きく設定しないライト電流通常モードとを備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記５） 付記４に記載の磁気ディスク装置において、
環境温度を検出する環境温度検出部を備え、
前記ライト電流制御部は、前記環境温度検出部の検出温度が所定値以下となる場合に前記ライト電流上昇モードを用いることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記６） 付記５に記載の磁気ディスク装置において、
前記ライト電流制御部は、前記ライト電流上昇モードにおいて、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくする場合に、前記環境温度検出部の検出温度が高い場合は低い場合よりも、前記ライト信号を小さくし、又は前記ライト信号を段階的に小さくする速さを大きくすることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記７） 付記４に記載の磁気ディスク装置において、
ヘッドの浮上量を検出するヘッド浮上量検出部を備え、
前記ライト電流制御部は、前記ヘッド浮上量検出部により検出された前記ヘッドの浮上量が所定値以上の場合に前記ライト電流上昇モードを用いることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記８） 付記７に記載の磁気ディスク装置において、
前記ライト電流制御部は、前記ライト電流上昇モードにおいて、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくする場合に、前記ヘッド浮上量検出部の検出浮上量が低い場合は、高い場合よりも、前記ライト信号を小さくし、又は前記ライト信号を段階的に小さくする速さを大きくすることを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記９）磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを使用する磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法であって、
前記信号書き込みの開始時を判断する開始判断ステップと、
前記開始判断ステップにより前記信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流制御ステップと、
を備えてなる磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。
（付記１０） 付記９に記載の磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法において、
前記ライト電流制御ステップでは、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくすることを特徴とする磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。
（付記１１） 付記９に記載の磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法において、
前記ライト電流制御ステップでは、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけてオーバシュートを用いて小さくすることを特徴とする磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。
（付記１２） 付記９に記載の磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法において、
前記ライト電流制御ステップでは、ライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流上昇モード実行ステップと、前記信号書き込み開始時に大きく設定しないライト電流通常モード実行ステップとを備えることを特徴とする磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。
（付記１３） 付記９に記載の磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法において、
環境温度を検出する環境温度検出ステップを備え、
前記ライト電流制御ステップでは、前記環境温度が所定値以下となる場合に前記ライト電流上昇モード実行ステップが行われることを特徴とする磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。
（付記１４） 付記９に記載の磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法において、
ヘッドの浮上量を検出するヘッド浮上量検出ステップを備え、
前記ライト電流制御ステップでは、前記ヘッド浮上量検出ステップにより検出された前記ヘッドの浮上量が所定値以上の場合に前記ライト電流上昇モード実行ステップが行われることを特徴とする磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。

本発明の実施の形態の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態におけるライト電流波形の一例を示すタイムチャートである。 ライト電流通常モードにおけるライト電流波形の一例を示すタイムチャートである。 ライト電流上昇モードにおけるライト電流波形の他の例（１）を示すタイムチャートである。 ライト電流上昇モードにおけるライト電流波形の他の例（２）を示すタイムチャートである。 ライト電流上昇モードにおけるライト電流波形の他の例（３）を示すタイムチャートである。 ライト電流上昇モードにおけるライト電流波形の他の例（４）を示すタイムチャートである。 ライト時を示すタイムチャートである。 ライト電流上昇モードにおいて、ライト電流を減少させていく動作を示すタイムチャートである。 書込み信号による書き始め（書込み開始時）を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ ＨＤＣ、２ ＲＤＣ、３ ＣＰＵ（ライト電流制御部）、４ プリアンプ、４ａ バッファ、４ｂ シリアルインターフェース、４ｃ ライト電流源、４ｄ ライトドライバ、５ ライトヘッド。

Claims (4)

1. 磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを用いる磁気ディスク装置であって、
   前記信号書き込みの開始時を判断する書込み開始判断部と、
   前記書込み開始判断部により前記信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流制御部と、
   を備えてなる磁気ディスク装置。
2. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記ライト電流制御部は、前記ライト信号を前記信号書き込み開始時から後にかけて段階的に小さくすることを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記ライト電流制御部は、ライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流上昇モードと、前記信号書き込み開始時に大きく設定しないライト電流通常モードとを備えることを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 磁気ディスクへの信号書き込みにライトヘッドを使用する磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法であって、
   前記信号書き込みの開始時を判断する開始判断ステップと、
   前記開始判断ステップにより前記信号書き込みの開始時が判断された場合、前記ライトヘッドに供給するライト電流を、前記信号書き込み開始時に大きく設定し、その後、前記信号書き込み開始時よりも小さく設定するライト電流制御ステップと、
   を備えてなる磁気ディスク装置におけるライト電流制御方法。

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