JP2008269717A - Method for measuring flying height of magnetic head, magnetic storing system, and instrument for measuring flying height of magnetic head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気ヘッドの浮上量の計測技術に関し、特に、データを保存するための媒体の媒体面上のサーボ領域に書き込まれたデータとサーボ領域を除く所定の領域に書き込まれた所定のパターンデータとを再生して得られるデータに基づいて、磁気ヘッドの浮上量を計測する磁気ヘッドの浮上量計測方法及び磁気記憶装置並びに磁気ヘッドの浮上量計測装置に関する。 The present invention relates to a technique for measuring a flying height of a magnetic head, and in particular, data written in a servo area on a medium surface of a medium for storing data and a predetermined pattern written in a predetermined area excluding the servo area. The present invention relates to a magnetic head flying height measuring method, a magnetic storage device, and a magnetic head flying height measuring device for measuring a flying height of a magnetic head based on data obtained by reproducing data.
磁気ディスク装置等の磁気記憶装置では、空気軸受の仕組みを利用して、磁気ヘッド(又はヘッドスライダ)を媒体面上、所定の高さに浮上させる。このときの浮上高さを浮上量と呼ぶが、この浮上量の大きさは、現在工場出荷されている製品で、約10nm内外と、非常に小さい値となっている。記録装置としての記録密度を上げるには、浮上量を小さくしないと成り立たないので、この浮上量は、更に小さくすることが求められている。
磁気ヘッドの浮上量を制御する技術として、ヒータをスライダ内部に埋め込み、該ヒータに通電することにより、磁気ヘッド浮上量を微調制御する技術がある(例えば、下記の特許文献1を参照)。
また、磁気ヘッドの浮上量を算出する技術として、例えば、ある決まったパターンのデータを、磁気ディスク等の媒体面上に書込み、その再生信号に基づいて、磁気ヘッドの浮上量の相対変化(又は浮上量の絶対値)を算出する技術がある(例えば、下記の特許文献2乃至5を参照)。
In a magnetic storage device such as a magnetic disk device, a magnetic head (or head slider) is levitated to a predetermined height on the medium surface by using a mechanism of an air bearing. The flying height at this time is referred to as the flying height. This flying height is a product currently shipped from the factory and has a very small value of about 10 nm. In order to increase the recording density as a recording apparatus, it is not possible to reduce the flying height. Therefore, it is required to further reduce the flying height.
As a technique for controlling the flying height of the magnetic head, there is a technique for finely controlling the flying height of the magnetic head by embedding a heater in a slider and energizing the heater (see, for example,
As a technique for calculating the flying height of the magnetic head, for example, data of a certain pattern is written on the surface of a medium such as a magnetic disk, and the relative change in the flying height of the magnetic head (or based on the reproduction signal) (or There is a technique for calculating the absolute value of the flying height (see, for example,
図9は、磁気ディスク上のデータ領域とサーボ領域とを示す図である。
磁気ディスク装置の磁気ヘッドの磁気ディスクに対する位置決めをするために、磁気ディスク上には、図9(A)中に示すように、データ領域と交互にサーボ領域が形成されている。サーボ領域は、媒体の一定回転角に対応して配置されることから、サーボ領域とデータ領域とは一定間隔で互いに入り混じる(一定の周期で出現する)ことになる。典型的な例では、1/128周〜1/256周に1つの割りで、サーボ領域が配置されている。 図9(B)は、図9(A)に示すサーボ領域の構成例を示す図である。磁気ディスク上のサーボ領域では、図9(B)に示すように、上流側から順番にプレアンブル(Preamble)域A、サーボマーク域Bおよびサーボデータ域Cが区画される。プレアンブル域Aでは、周方向に沿って均一な間隔で交互に正負の磁極が形成される。サーボマーク域にはサーボマークが配置される。サーボデータ域Cでは、半径方向に変化する所定のパターンで磁極が形成される。磁気ディスク(HDDという)ではプレアンブル域で読み出される磁気情報から同期信号が得られる。磁気ディスク装置は、磁気ヘッドがサーボマークの位置をよぎったことを契機としてサーボデータ域から磁気情報を読み出して、該読み出された磁気情報に基づき、磁気ヘッドを正確に記録トラック上に位置決めする。
FIG. 9 is a diagram showing a data area and a servo area on the magnetic disk.
In order to position the magnetic head of the magnetic disk device with respect to the magnetic disk, servo areas are alternately formed on the magnetic disk as shown in FIG. 9A. Since the servo area is arranged corresponding to the constant rotation angle of the medium, the servo area and the data area are mixed with each other at regular intervals (appear at a constant cycle). In a typical example, the servo areas are arranged at intervals of 1/128 to 1/256. FIG. 9B is a diagram illustrating a configuration example of the servo area illustrated in FIG. In the servo area on the magnetic disk, as shown in FIG. 9B, a preamble area A, a servo mark area B, and a servo data area C are partitioned in order from the upstream side. In the preamble region A, positive and negative magnetic poles are alternately formed at uniform intervals along the circumferential direction. Servo marks are arranged in the servo mark area. In the servo data area C, magnetic poles are formed in a predetermined pattern that changes in the radial direction. In a magnetic disk (HDD), a synchronization signal is obtained from magnetic information read in the preamble area. The magnetic disk device reads magnetic information from the servo data area when the magnetic head crosses the position of the servo mark, and accurately positions the magnetic head on the recording track based on the read magnetic information. .
上述した特許文献2乃至5に記載された従来技術は、いずれも、上述したサーボ領域の間のデータ領域に書き込まれた、所定のパターンデータを磁気ヘッドにより読み取って再生し、該再生により得られる信号のフーリエ変換演算結果に基づいて、磁気ヘッドの浮上量を算出していた。
通常、磁気ヘッドの浮上量の変動は、空気膜剛性とスライダ質量との兼ね合いによって、75kHz〜300kHz付近の共振周波数にて振動することが多い。磁気ヘッドの浮上量が変動する場合、振動の中心周波数が、ロール方向の振動の中心周波数である70kHz〜90kHz程度であるか、それともピッチ方向の振動の中心周波数である125kHz〜150kHz程度であるかを区別したい場合がある。振動の中心周波数がいずれの方向の振動の中心周波数を示しているかによって、該振動を抑制するための方策が異なってくるからである。 Usually, the flying height fluctuation of the magnetic head often vibrates at a resonance frequency of 75 kHz to 300 kHz due to the balance between the air film rigidity and the slider mass. When the flying height of the magnetic head fluctuates, whether the center frequency of vibration is about 70 kHz to 90 kHz, which is the center frequency of vibration in the roll direction, or about 125 kHz to 150 kHz, which is the center frequency of vibration in the pitch direction Sometimes you want to distinguish. This is because the policy for suppressing the vibration differs depending on which direction the center frequency of the vibration indicates the center frequency of the vibration.
図10は、従来技術の動作例を説明する図であり、(A)は磁気ディスク上のデータ領域とサーボ領域を示し、(B)(C)は磁気ヘッドの浮上量の変動を示す。
上記従来技術では、サーボ領域の間のデータ領域に書き込まれたパターンデータの再生信号に基づいて磁気ヘッドの浮上量の変動を算出しており、この場合の一個のパターンデータの最大長は、図10(A)中に示すサーボ領域とサーボ領域との間の間隔(1セクタ長)である。
10A and 10B are diagrams for explaining an example of the operation of the prior art. FIG. 10A shows a data area and a servo area on the magnetic disk, and FIGS. 10B and 10C show fluctuations in the flying height of the magnetic head.
In the above prior art, the fluctuation of the flying height of the magnetic head is calculated based on the reproduction signal of the pattern data written in the data area between the servo areas. In this case, the maximum length of one pattern data is shown in FIG. This is the interval (1 sector length) between the servo areas shown in 10 (A).
この場合、図10(B)に示すように、磁気ヘッドの浮上量の変動周期が短い場合には、一個のパターンデータの再生信号に基づいて、磁気ヘッドの浮上量の変動を求めることが可能である。すなわち、ヘッド浮上量の変動周期が磁気ヘッドが1セクタ長を通過する時間より短い場合には、磁気ヘッドが1セクタ長を通過する時間内にヘッドの浮上量が最大値から最小値まで変動するので、一個のパターンデータの再生信号に基づいて磁気ヘッドの浮上量の変動量を求めることができる。
しかし、図10(C)に示すように、ヘッド浮上量の変動周期が、磁気ヘッドが1セクタ長を通過する時間より長い場合には、一個のパターンデータの再生信号に基づいて、磁気ヘッドの浮上量の変動量を求めることはできない。
In this case, as shown in FIG. 10B, when the fluctuation cycle of the flying height of the magnetic head is short, the flying height fluctuation of the magnetic head can be obtained based on the reproduction signal of one pattern data. It is. That is, when the fluctuation period of the head flying height is shorter than the time for the magnetic head to pass one sector length, the head flying height fluctuates from the maximum value to the minimum value within the time for the magnetic head to pass one sector length. Therefore, the fluctuation amount of the flying height of the magnetic head can be obtained based on the reproduction signal of one pattern data.
However, as shown in FIG. 10C, when the fluctuation period of the head flying height is longer than the time for the magnetic head to pass one sector length, the magnetic head is changed based on the reproduction signal of one pattern data. The amount of change in the flying height cannot be determined.
従来は、媒体の回転数が比較的低かった(例えば7200rpm程度)ので、一個のパターンデータの再生信号に基づいて、ある程度、周波数(周期)の長いヘッド浮上量の変動を検出することができた。
しかし、近年の磁気ディスク装置のように、媒体の回転数が大きい場合、磁気ヘッドが1セクタ長を通過する時間が短いので、一個のパターンデータの再生信号に基づいて、変動周期が長い(すなわち低い周波数の)ヘッド浮上量の変動を検出することができない。その結果、パターンデータのフーリエ変換演算後の周波数分解能が悪くなる。
例えば、15,000rpm機で、1/256周に1個のサーボマークをサーボ領域に配置した場合、サーボマークが、時間軸上で約15.6マイクロ秒に1回出現することになる。データ領域を最大限に取る設計としても、例えば、データ領域1個の最大長は、時間換算で、約12マイクロ秒程度に限られてしまう。データ領域1個の最大長が、約12マイクロ秒程度であると、フーリエ解析後の周波数分解能は約83kHzとなり、解析結果として、0kHz(=DC)の次は、83kHzの振動成分強度、その次は166kHzの振動成分強度が得られる。これでは、上述した70kHz〜90kHz程度の振動と、125kHz〜150kHz程度の振動とを区別することができない。
Conventionally, since the rotational speed of the medium was relatively low (for example, about 7200 rpm), it was possible to detect a variation in the head flying amount having a certain frequency (period) to some extent based on the reproduction signal of one pattern data. .
However, when the rotational speed of the medium is large as in a recent magnetic disk device, the time required for the magnetic head to pass one sector length is short, so that the fluctuation cycle is long based on the reproduction signal of one pattern data (that is, It is not possible to detect fluctuations in the head flying height (of low frequency). As a result, the frequency resolution after the Fourier transform operation of the pattern data is deteriorated.
For example, when one servo mark is arranged in the servo area on 1/256 revolutions with a 15,000 rpm machine, the servo mark appears once every approximately 15.6 microseconds on the time axis. Even when the data area is designed to be maximized, for example, the maximum length of one data area is limited to about 12 microseconds in terms of time. When the maximum length of one data area is about 12 microseconds, the frequency resolution after Fourier analysis is about 83 kHz. As a result of the analysis, the next to 0 kHz (= DC) is the vibration component intensity of 83 kHz, and the next. Provides a vibration component intensity of 166 kHz. This makes it impossible to distinguish between the above-described vibration of about 70 kHz to 90 kHz and the vibration of about 125 kHz to 150 kHz.
一方、従来、上述した図10(A)中に示すサーボ領域に書き込まれたデータと、該サーボ領域を跨いで配置されているデータ領域に書き込まれた複数のパターンデータとを連続的に再生し、この信号をフーリエ演算して、磁気ヘッドの浮上量の算出を行うと、サーボ領域に書き込まれたデータが大きなノイズとして作用して、磁気ヘッドの浮上量のセンシング精度が著しく悪化する。 On the other hand, conventionally, the data written in the servo area shown in FIG. 10A described above and a plurality of pattern data written in the data area arranged across the servo area are continuously reproduced. When this signal is Fourier-calculated to calculate the flying height of the magnetic head, the data written in the servo area acts as a large noise, and the sensing accuracy of the flying height of the magnetic head is remarkably deteriorated.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域に書き込まれたデータとサーボ領域を除く所定の領域に書き込まれた所定のパターンデータとを再生して得られるデータに基づいて、磁気ヘッドの浮上量を精度良く計測する磁気ヘッドの浮上量計測方法及び磁気記憶装置並びに磁気ヘッドの浮上量計測装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and a servo area and a data area are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and a predetermined area excluding data and the servo area written in the servo area. Of a magnetic head flying height measuring method, a magnetic storage device, and a magnetic head flying height measuring device for accurately measuring the flying height of a magnetic head based on data obtained by reproducing predetermined pattern data written in For the purpose of provision.
本発明は、後述する図6に示すような方法で、浮上量の算出を行う。即ち、例えば図6(A)に示す1個のサーボ領域に書き込まれたデータと、該サーボ領域を挟んで配置されている複数個(図6(A)に示す例では、2個)のデータ領域に書き込まれているパターンデータとを読み取って、読み取られたそれぞれのデータを再生する。そして、サーボ領域から読み取られて再生された信号を所定の値(例えば零)で置換する。そして、該置換された信号と上記データ領域に書き込まれているパターンデータの再生信号とのフーリエ変換演算結果に基づいて、磁気ヘッドの浮上量を算出する。本発明は、上記の手法を採ることによって、サーボ領域に書き込まれたデータ部分がノイズとして悪影響を及ぼすことを防止でき、かつ、周波数分解能を向上させることができる。 In the present invention, the flying height is calculated by a method as shown in FIG. That is, for example, data written in one servo area shown in FIG. 6A and a plurality of data (two in the example shown in FIG. 6A) arranged across the servo area. The pattern data written in the area is read, and each read data is reproduced. Then, the signal read from the servo area and reproduced is replaced with a predetermined value (for example, zero). Then, the flying height of the magnetic head is calculated based on the Fourier transform calculation result of the replaced signal and the reproduction signal of the pattern data written in the data area. According to the present invention, by adopting the above-described method, it is possible to prevent the data portion written in the servo area from being adversely affected as noise, and to improve the frequency resolution.
15,000rpm機で、1/256周に1個のサーボマークを配置した場合について説明すると、図6(A)に示す2個のデータ領域に書き込まれたパターンデータと1個のサーボ領域に書き込まれたデータを読み取る例では、本発明に従って得られる周波数分解能は36kHzとなる。即ち、0kHz(=DC)の次は、順に、36,72,108,144,180kHzの振動成分強度が得られるので、上述した70kHz〜90kHz程度の振動と、125kHz〜150kHz程度の振動とを区別することができる。本発明において、磁気ヘッドの浮上量測定のために読み取り対象とするデータ領域の数は、複数であれば、任意の数(N個)とすることができる。例えば、2個のサーボ領域と3個のデータ領域を読み取り対象としたり、3個のサーボ領域と4個のデータ領域を読み取り対象とすることによって、より低い周波数の振動を検出することができ、周波数分解能を更に改善することができる。その結果、より周波数的に近接した、2つの異なった振動を精度良く区別することが可能となる。 The case where one servo mark is arranged on 1/256 revolutions with a 15,000 rpm machine will be described. Pattern data written in two data areas shown in FIG. 6A and one servo area are written. In the example of reading the read data, the frequency resolution obtained according to the present invention is 36 kHz. That is, since the vibration component intensity of 36, 72, 108, 144, and 180 kHz is obtained in order after 0 kHz (= DC), the above-described vibration of about 70 kHz to 90 kHz is distinguished from the vibration of about 125 kHz to 150 kHz. can do. In the present invention, the number of data areas to be read for measuring the flying height of the magnetic head can be any number (N) as long as it is plural. For example, by making two servo areas and three data areas to be read, or by making three servo areas and four data areas to be read, vibrations at a lower frequency can be detected, The frequency resolution can be further improved. As a result, it is possible to accurately distinguish two different vibrations that are closer in frequency.
また、本発明では、上述したように、サーボ領域から読み取って再生した信号を、例えば零で置換するが、データ領域から読み取って再生した信号と上記零で置換されたデータ(零データ)との境界において、データの不連続が発生する。本発明では、当該データの不連続が、フーリエ変換演算の際にノイズとして作用することを防止するため、データ領域から読み取られて再生されたデータと零データの境界において、遷移領域を設けて、該データ領域から読み取られて再生されたデータと零データとが連続的に遷移するようにする。具体的には、上記データ領域から読み取られて再生されたデータの一部又は全部に対して所定の窓関数を掛ける。 In the present invention, as described above, the signal read and reproduced from the servo area is replaced with, for example, zero, but the signal read and reproduced from the data area and the data replaced with zero (zero data) are replaced with each other. Data discontinuity occurs at the boundary. In the present invention, in order to prevent the discontinuity of the data from acting as noise during the Fourier transform operation, a transition region is provided at the boundary between the data read and reproduced from the data region and zero data, The data read from the data area and reproduced and the zero data are continuously changed. Specifically, a predetermined window function is applied to part or all of the data read from the data area and reproduced.
すなわち、本発明は、次のようにして前記課題を解決する。
(1)データを保存するための媒体と、前記媒体に前記データを信号として書込むためのヘッドを有し、前記信号を前記媒体に磁気的手段により記録および再生する磁気記憶装置における磁気ヘッドの浮上量の計測方法を用いる。そして、前記媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域を除く所定の領域に、所定のパターンデータを書き込み、上記磁気ヘッドにより、上記一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域のデータを読み取って、それぞれ第1及び第2のデータを再生し、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを得て、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
(2)上記一連のデータについてフーリエ変換演算を行って1次又は複数次の周波数成分を得て、該得られた1次又は複数次の周波数成分の振幅に基づいて、上記磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
(3)上記再生された第2のデータの少なくとも一部に対して、該第2のデータと上記得られた第3のデータとを連続的に遷移させるための所定の窓関数を掛けて、該所定の窓関数を掛けた第2のデータと、上記第3のデータとを上記一連のデータとする。
(4)データを保存するための媒体と、前記媒体に前記データを信号として書込むためのヘッドを有し、前記信号を前記媒体に磁気的手段により記録および再生する磁気記憶装置を設ける。上記媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域を除く所定の領域に所定のパターンデータが書き込まれている。上記磁気記憶装置は、磁気ヘッド浮上量算出手段を備え、磁気ヘッド浮上量算出手段は、上記磁気ヘッドにより、上記一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域からそれぞれ再生された第1及び第2のデータを得て、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
(5)磁気ヘッドの浮上量を計測する装置を設ける。上記磁気ヘッドの浮上量を計測する装置は、磁気ヘッドにより再生された、データを保存するための媒体の媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域に書き込まれたデータと、サーボ領域を除く所定の領域に書き込まれた所定のパターンデータを受信し、上記受信した一つ以上のサーボ領域に書き込まれたデータと、上記二つ以上のパターンデータとからそれぞれ第1及び第2のデータを得て、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つの上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
That is, this invention solves the said subject as follows.
(1) A magnetic head in a magnetic storage device having a medium for storing data, and a head for writing the data to the medium as a signal, and recording and reproducing the signal on the medium by magnetic means Use the flying height measurement method. Then, servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and predetermined pattern data is written in a predetermined area excluding the servo area, and the one or more servo areas and two areas are written by the magnetic head. Read the data of the area in which the pattern data is written, reproduce the first and second data, respectively, replace the first data with other data to obtain the third data, and at least Two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and the relative change in the flying height of the magnetic head, or the flying height based on the series of data. The absolute value of is calculated.
(2) A Fourier transform operation is performed on the series of data to obtain a primary or multi-order frequency component, and the flying height of the magnetic head based on the obtained amplitude of the primary or multi-order frequency component Relative change of, or absolute value of flying height is calculated.
(3) Multiplying at least a part of the reproduced second data by a predetermined window function for continuously transitioning the second data and the obtained third data; The second data multiplied by the predetermined window function and the third data are set as the series of data.
(4) There is provided a magnetic storage device having a medium for storing data and a head for writing the data as a signal on the medium, and recording and reproducing the signal on the medium by magnetic means. Servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and predetermined pattern data is written in predetermined areas excluding the servo areas. The magnetic storage device includes a magnetic head flying height calculation unit, and the magnetic head flying height calculation unit reproduces each of the one or more servo areas and two or more pattern data written by the magnetic head. Obtained first and second data, replace the first data with other data to obtain third data, and replace at least two or more of the second data with the second data Using one or more of the third data as a series of data, a relative change in the flying height of the magnetic head or an absolute value of the flying height is calculated based on the series of data.
(5) A device for measuring the flying height of the magnetic head is provided. The apparatus for measuring the flying height of the magnetic head described above is a device in which servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface of the medium for storing data reproduced by the magnetic head, and the data written in the servo areas. A predetermined pattern data written in a predetermined area excluding the servo area, and a first and a second pattern data respectively received from the received one or more servo areas and the two or more pattern data. The second data is obtained and the first data is replaced with other data to obtain third data. At least two or more second data and the replaced third data are obtained. The relative change in the flying height of the magnetic head or the absolute value of the flying height is calculated based on the series of data.
本発明は、以下の効果を奏することができる。
(1)本発明は、媒体面上の一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域のデータを読み取って、それぞれ第1及び第2のデータを再生し、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを得て、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。また、本発明は、上記一連のデータについてフーリエ変換演算を行って1次又は複数次の周波数成分を得て、該得られた1次又は複数次の周波数成分の振幅に基づいて、上記磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
従って、本発明によれば、波長が1セクタ(1個のデータ領域)長よりも大きい連続振動(低い周波数の振動)を検出することができるとともに、周波数分解能を大幅に改善することが可能となる。また、本発明によれば、サーボ領域から読み出されたデータが他のデータに置換されるため、フーリエ変換演算処理の際にサーボ領域に書き込まれたデータが大きなノイズとして作用することを防止することができる。その結果、磁気ヘッドの浮上量を精度良く計測することが可能となる。
(2)本発明は、上記再生された第2のデータの少なくとも一部に対して、該第2のデータと上記得られた第3のデータとを連続的に遷移させるための所定の窓関数を掛けて、該所定の窓関数を掛けた第2のデータと、上記第3のデータとを上記一連のデータとする。 従って、本発明によれば、フーリエ変換演算の際における、演算対象となるデータの不連続性に起因するノイズの発生を防止することができる。
(3)本発明によって測定された磁気ヘッドの浮上量に基づいて、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の隙間を所定の値に調節するようにすることによって、精度良く磁気ヘッドの浮上量を制御することができる。例えば、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の共振振動をキャンセルすること等が可能となる。
以上、(1)〜(3)の効果によって。磁気ヘッドの浮上量を更に小さくすることが可能になり、その結果、記憶装置の記録密度を上げることができる。
The present invention can achieve the following effects.
(1) The present invention reads the data of one or more servo areas on the medium surface and the area where two or more pattern data are written, respectively, and reproduces the first and second data, respectively. Is replaced with other data to obtain third data, and at least two or more of the second data and one or more of the replaced third data are set as a series of data. Based on this series of data, the relative change in the flying height of the magnetic head or the absolute value of the flying height is calculated. According to the present invention, a Fourier transform operation is performed on the series of data to obtain a primary or multiple order frequency component, and the magnetic head is based on the obtained amplitude of the primary or multiple order frequency component. Calculate the relative change in the flying height of, or the absolute value of the flying height.
Therefore, according to the present invention, it is possible to detect a continuous vibration (a vibration having a low frequency) whose wavelength is longer than one sector (one data area), and to greatly improve the frequency resolution. Become. In addition, according to the present invention, data read from the servo area is replaced with other data, so that data written in the servo area during the Fourier transform processing is prevented from acting as a large noise. be able to. As a result, the flying height of the magnetic head can be accurately measured.
(2) The present invention provides a predetermined window function for continuously transitioning the second data and the obtained third data with respect to at least a part of the reproduced second data. And the second data multiplied by the predetermined window function and the third data are used as the series of data. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of noise due to the discontinuity of the data to be calculated in the Fourier transform calculation.
(3) Based on the flying height of the magnetic head measured according to the present invention, the flying height of the magnetic head is accurately controlled by adjusting the gap between the magnetic head and the magnetic disk to a predetermined value. can do. For example, it is possible to cancel the resonance vibration between the magnetic head and the magnetic disk.
As described above, due to the effects (1) to (3). The flying height of the magnetic head can be further reduced, and as a result, the recording density of the storage device can be increased.
図1は、本発明の磁気記憶装置の構成の一例を示す図である。磁気記憶装置100は、データを保存するための媒体である磁気ディスク170と、磁気ディスク170に上記データを信号として書込むための磁気ヘッド160を有し、上記信号を磁気ディスク170に磁気的手段により記録および再生する処理装置である。磁気記憶装置100は、インターフェース部110と、制御部120と、モータドライバ部130と、スピンドルモータ140と、ボイスコイルモータ150と、磁気ヘッド160と、磁気ディスク170と、FFT(Fast Fourier Transform)処理部180とを有する。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a magnetic storage device of the present invention. The
インターフェース部110は、ホストコンピュータ(図示を省略)に接続され、このホストコンピュータと所定の通信プロトコルを利用して、データ通信を実行する処理部である。モータドライバ部130は、制御部120から出力される命令に基づいて、スピンドルモータ140およびボイスコイルモータ150を制御する処理部である。スピンドルモータ140は、モータドライバ部130から出力される命令に基づいて、磁気ディスク170を所定の回転速度で回転させるモータである。ボイスコイルモータ150は、モータドライバ部130から出力される命令に基づいて、アームの先に取り付けられた磁気ヘッド160を移動させるモータである。
The
磁気ディスク170は、ガラスまたは金属製の薄い円盤(ディスク)に磁性体を塗った記録媒体である。この磁気ディスク170に情報の記録を行う場合には、磁気ディスク170の情報を記録する記録領域に、磁気ヘッド160からの磁界を照射して、磁気ディスク170の磁性体の磁化状態を変化させることによって、情報を記録する。また、磁気ディスク170から情報を読み出す場合には、読み出し対象となる磁気ディスク170上の記録領域に磁気ヘッド160を移動させ、磁気ディスク170の磁性体の磁化状態を読み取り、情報を再生する。
The
FFT処理部180は、磁気ヘッド160によって磁気ディスク170から読み出された信号を取得して、フーリエ変換演算を実行する。具体的には、FFT処理部180は、磁気ヘッド160により、一つ以上のサーボ領域と所定のパターンデータが書き込まれた二つ以上のデータ領域とからそれぞれ再生された第1及び第2のデータを得て、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに対してフーリエ変換演算を実行し、該フーリエ変換演算結果を制御部120に対して出力する。FFT処理部180は、図5を参照して後述するゲート回路181を備えており、該ゲート回路181を用いて、上記第1のデータを他のデータに変換して第3のデータを得る。
The
本発明の一実施形態によれば、FFT処理部180が、上記フーリエ変換演算の結果、1次又は複数次の周波数成分を得て、該1次又は複数次の周波数成分の振幅レベル(例えば、一次の周波数成分の振幅レベルと第3次高調波成分の振幅レベル)を出力するようにしてもよい。
また、本発明の一実施形態によれば、FFT処理部180が、上記再生された第2のデータの少なくとも一部に対して、該第2のデータと上記得られた第3のデータとを連続的に遷移させるための所定の窓関数を掛けて、該所定の窓関数を掛けた第2のデータと、上記第3のデータとを上記一連のデータとして、該一連のデータに対してフーリエ変換演算を実行するようにしてもよい。
According to an embodiment of the present invention, the
Further, according to an embodiment of the present invention, the
制御部120は、磁気ディスク170に対するデータの書き込み・読み込みを制御すると共に、FFT処理部180によるフーリエ変換演算結果に基づいて、磁気ヘッド160の浮上量を算出する。また、制御部120は、算出された磁気ヘッド160の浮上量に基づいて、磁気ヘッド160と磁気ディスク170との間の隙間を所定の値に調節する。
制御部120は、リードライト処理部120a、浮上量算出部120b、通電制御部120c、ドライバ制御部120eを備える。リードライト処理部120aは、ホストコンピュータからの書き込み要求または読み込み要求に基づいて、磁気ディスク170に対するデータの書き込みまたは読み込みを実行する。また、リードライト処理部120aは、ホストコンピュータからの命令によって所定のパターンデータを磁気ディスク170のデータ領域に予め書き込む。
The
The
浮上量算出部120bは、FFT処理部180が出力したフーリエ変換演算結果に基づいて、磁気ヘッド170の浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。すなわち、FFT処理部180及び浮上量算出部120bは、磁気ヘッド160により、上記一つ以上のサーボ領域と所定のパターンデータが書き込まれた二つ以上のデータ領域からそれぞれ再生された第1及び第2のデータを得て、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッド160の浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する磁気ヘッド浮上量算出手段である。
本発明の一実施形態によれば、浮上量算出部120bが、FFT処理部180によって出力された1次又は複数次の周波数成分の振幅レベルに基づいて、上記磁気ヘッド170の浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
The flying
According to the embodiment of the present invention, the flying
ドライバ制御部120eは、モータドライバ部130に命令を出力し、スピンドルモータ140を駆動させることによって、磁気ディスク170の回転数を制御する。また、ドライバ制御部120eは、モータドライバ部130に命令を出力し、ボイスコイルモータ150を駆動させて、磁気ヘッド160を移動させる。通電制御部120cは、浮上量算出部120bにより算出された磁気ヘッド160の浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値に基づいて、磁気ヘッド160と磁気ディスク170との間の隙間を所定の値に調節するために必要な大きさの電流を磁気ヘッド160に通電する。すなわち、通電制御部120cは、磁気ヘッド160の磁極先端部を通電して発熱させることにより、この磁極先端部を膨張させ、磁気ヘッド160と磁気ディスク170との隙間を所定の値に調節する。
The
図1中のリードライト処理部120aとFFT処理部180と浮上量算出部120bとが、磁気ヘッドの浮上量計測装置200を構成する。磁気ヘッドの浮上量計測装置200は、磁気ヘッド160により再生された、磁気ディスク170のサーボ領域に書き込まれたデータと、サーボ領域を除く所定のデータ領域に書き込まれた所定のパターンデータを受信し、上記受信した一つ以上のサーボ領域に書き込まれたデータと、上記二つ以上のパターンデータとからそれぞれ第1及び第2のデータを得る。また、磁気ヘッドの浮上量計測装置200は、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
The read /
図2は、図1を参照して前述した磁気ヘッドの一例を示す図である。図2に示すように、この磁気ヘッド160は、基板1上に、下部磁極2と、絶縁体層3を介して形成された薄膜コイル4と、上部磁極5と、保護層6とが順次形成され、特に絶縁体層3の内部に薄膜抵抗体10が形成されているので、この薄膜抵抗体10に通電して発熱させると、両磁極2、5および絶縁体層3と、基板1および保護層6との間の熱膨張率の差異により磁極先端部7が図2の点線で示すように突出する。すなわち、通電制御部120cが、薄膜抵抗体10に流れる電流を制御することによって、磁極先端部7の突出量を制御することができる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the magnetic head described above with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in this
次に、浮上量算出部120bによる磁気ヘッド160の浮上量の算出処理の例について説明する。磁気ヘッド160の浮上量は、以下に示すWallace の関係式によって算出することができる。
Next, an example of calculation processing of the flying height of the
ここで、式(1)に示す各符号(a、d)について説明する。図3および図4は、Wallace の関係式を説明するための説明図である。 Here, each code | symbol (a, d) shown to Formula (1) is demonstrated. 3 and 4 are explanatory diagrams for explaining the relational expression of Wallace.
図3に示すように、式(1)に示す符号dは、H.O.C.(Head Over Coat)と、PTR (Pole Tip Recession)と、FH(Flying Height )と、D.O.C (Disk Over Coat)と、M.L.(Magnetic Layer)を半分にした値とを加算した値となる。また、図4に示すように、式(1)に示す符号aは、磁気ディスク170上の信号強度が変化する遷移領域幅、すなわち、transition parameterである。添え字ref(reference )にかかる各符号には、参照となる値(例えば、磁気ヘッド160と磁気ディスク170との間の隙間が所定の大きさとなった時点での値)が代入される。浮上量算出部120bは、この参照となるデータを予め取得しておき、浮上量を算出する場合に利用する。また、式(1)に示す符号Vref は、参照となる振幅レベルの値が代入され、VX には、FFT処理部180によって出力された、一次の周波数成分の振幅レベルの値が代入される。
本発明の一実施形態によれば、浮上量算出部120bが、FFT処理部180から例えば1次の周波数成分の振幅レベル情報と3次高調波成分との振幅レベル情報とを取得し、該取得した振幅レベル情報に基づいて、以下に示す式(2)を用いて、磁気ヘッド160の浮上量を算出する。
As shown in FIG. 3, the symbol d shown in the equation (1) includes HOC (Head Over Coat), PTR (Pole Tip Recession), FH (Flying Height), DOC (Disk Over Coat), and ML ( The value obtained by adding the value obtained by halving the (Magnetic Layer). Further, as shown in FIG. 4, the symbol a shown in the equation (1) is a transition region width in which the signal intensity on the
According to one embodiment of the present invention, the flying
上記式(2)において、符号dおよびaは、前述した式(1)において示した符号dおよびaと同様であるため説明を省略する。式(2)に示すV1 は、1次成分の振幅レベルであり、V3 は、3次高調波成分の振幅レベルである。 In the above equation (2), the symbols d and a are the same as the symbols d and a shown in the above-described equation (1), and thus description thereof is omitted. V 1 shown in Equation (2) is the amplitude level of the first-order component, and V 3 is the amplitude level of the third-order harmonic component.
次に、本発明の実施例について説明する。図5及び図6は、本発明の実施例1に係る磁気記憶装置の動作例を説明する図である。図5中に示すように、磁気記憶装置100は、磁気ヘッド160を用いて、所定のパターンデータ(例えば、111111または111100など)を、所定の周波数によって磁気ディスク170のデータ領域に書き込む。例えば、データ領域に書き込む1次の周波数成分f1 の周波数を100MHz程度とする。この場合、その第3次高調波成分f3 の周波数は300MHz程度となる。なお、161はヘッドスライダ、162はサスペンションである。
Next, examples of the present invention will be described. 5 and 6 are diagrams for explaining an operation example of the magnetic memory device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the
磁気記憶装置100は、図6(A)中に示すサーボ領域と上記所定のパターンデータの書き込まれたデータ領域(図6(A)中では1個のサーボ領域と2個のデータセクタ)とからデータを読み出して再生する。図5中の300は、当該再生されたデータ(再生データ)を示す。そして、FFT処理部180が備えるゲート回路181が、所定の時間帯(図5中ではx)における再生データ300を他のデータに置き換えて、新たな再生データ301とする。上記所定の時間帯における再生データ300は、サーボ領域から読み出されたデータである。すなわち、磁気記憶装置100は、例えば図6(B)中に示すように、サーボ領域から読み出されたデータを、時間的に正確に「零詰め」することで、再生データ300を図5中に示す新たな再生データ301に変換する。そして、FFT処理部180は、上記新たな再生データ301について高速フーリエ変換演算を行って、図5中に示すような、一次の周波数成分f1 の振幅レベルと第3次高調波成分f3 の振幅レベルを出力する。
磁気記憶装置100は、例えば、出力された一次の周波数成分f1 の振幅レベルと第3次高調波成分f3 の振幅レベルとに基づいて、前述した式(2)を用いて、磁気ヘッド160の浮上量を算出する。
The
The
磁気記憶装置100がデータを読み出すセクタの数は、任意の数(例えば、N個)とするようにしてもよい。すなわち、本発明の磁気記憶装置100は、N個のセクタを跨いで磁気ディスク170からデータ(データ領域に書き込まれたN個のパターンデータとN−1個のサーボ領域に書き込まれたデータ)を読み取って再生し、サーボ領域から読み出されたデータを他のデータに置換した上で、N個のパターンデータと上記N−1個のサーボ領域から読み出されたデータの置換後のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッド160の浮上量を算出する。従って、本発明の磁気記憶装置100によれば、前述した図10(C)に示すような、変動周期が、磁気ヘッドが1セクタ長を通過する時間より長い磁気ヘッドの変動であっても、該磁気ヘッドの変動量を求めることができる。また、本発明の磁気記憶装置100によれば、周波数分解能が大幅に改善する(周波数分解能が約1/Nとなる)。例えば、2個のデータ領域に書き込まれたパターンデータと1個のサーボ領域に書き込まれたデータとを読み取る例では、本発明に従って得られる周波数分解能は36kHzとなり、0kHz(=DC)の次は、順に、36,72,108,144,180kHzの振動成分強度が得られるので、上述した70kHz〜90kHz程度の振動と125kHz〜150kHz程度の振動とを精度良く区別することができる。
The number of sectors from which the
また、本発明の磁気記憶装置100は、サーボ領域から読み出されたデータを他のデータに置換するため、従来のように、フーリエ変換演算処理の際にサーボ領域に書き込まれたデータが大きなノイズとして作用することを防止することができる。従って、本発明の磁気記憶装置100によれば、磁気ヘッド160の浮上量を精度良く算出することができる。
In addition, since the
図7は、本発明の実施例2に係る磁気記憶装置の動作例を説明する図である。本発明の実施例2では、磁気記憶装置100が、データ領域から読み取られて再生されたデータの一部(例えば、両端又は全部)に対して所定の窓関数を掛けて、該データ領域から読み取られて再生されたデータと、サーボ領域から読み取られて再生されたデータが置換されたデータ(例えば、零データ)とが連続的に遷移するようにする。すなわち、データ領域から読み取られて再生されたデータとサーボ領域から読み取られて再生されたデータが置換されたデータとの境界において、図7中に示すような遷移領域400を設ける。磁気記憶装置100は、上記所定の窓関数を掛けたデータとサーボ領域から読み取られて再生されたデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づいて、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する。
図7中の斜線部分は、データ領域から読み取られて再生されたデータに、窓関数として後述するガウス窓関数を、当該データの両端に掛けた結果を示している。
上記所定の窓関数h(n)は、例えば、0以上1以下の範囲内に値域を持つ連続関数である。
また、窓関数h(n)は、例えば以下の式(3)に示す三角窓関数であってもよい。
FIG. 7 is a diagram for explaining an operation example of the magnetic memory device according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, the
The hatched portion in FIG. 7 shows the result of multiplying the data read and reproduced from the data area by a Gaussian window function, which will be described later as a window function, at both ends of the data.
The predetermined window function h (n) is, for example, a continuous function having a range within a range from 0 to 1.
Further, the window function h (n) may be, for example, a triangular window function shown in the following formula (3).
また、窓関数h(n)は、例えば以下の式(4)に示すハニング窓関数であってもよい。 Further, the window function h (n) may be, for example, a Hanning window function shown in the following formula (4).
また、窓関数h(n)は、例えば以下の式(5)に示すハミング窓関数であってもよい。 Further, the window function h (n) may be, for example, a Hamming window function shown in the following formula (5).
また、窓関数h(n)は、例えば以下の式(6)に示すウェルチ窓関数であってもよい。 Further, the window function h (n) may be, for example, a Welch window function shown in the following formula (6).
また、窓関数h(n)は、例えば以下の式(7)に示すガウス窓関数であってもよい。 Further, the window function h (n) may be, for example, a Gaussian window function shown in the following formula (7).
本発明の磁気記憶装置100によれば、データ領域から読み取られて再生されたデータと、サーボ領域から読み取られて再生されたデータが置換されたデータとが連続的に遷移するため、磁気記憶装置100のFFT処理部180によるフーリエ変換演算の際における、演算対象となるデータの不連続性に起因するノイズの発生を防止することができる。
According to the
図8は、データ領域から読み取られて再生されたデータの両端又は全部に対して各々の窓関数を掛けた結果を示す図である。図8中に列挙した窓関数の選び方と窓関数を掛ける方式(データの両端に掛ける方式又は全部に対して掛ける方式)によって、全部で10個の遷移領域の設け方の組合せがあるが、どの組合せを用いても、データ領域から読み取られて再生されたデータと、サーボ領域から読み取られて再生されたデータが置換されたデータとを連続的に遷移させることができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a result of multiplying both ends or all of the data read and reproduced from the data area by the respective window functions. Depending on the method of selecting the window function listed in FIG. 8 and the method of multiplying the window function (the method of multiplying both ends of the data or the method of multiplying all of them), there are combinations of how to provide a total of 10 transition regions. Even if the combination is used, the data read from the data area and reproduced and the data obtained by replacing the data read from the servo area and reproduced can be continuously changed.
以上から把握できるように、本発明の実施形態の特徴を述べると以下の通りである。
(付記1)データを保存するための媒体と、前記媒体に前記データを信号として書込むためのヘッドを有し、前記信号を前記媒体に磁気的手段により記録および再生する磁気記憶装置における磁気ヘッドの浮上量の計測方法であって、
前記媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域を除く所定の領域に、所定のパターンデータを書き込み、
上記磁気ヘッドにより、上記一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域のデータを読み取って、それぞれ第1及び第2のデータを再生し、
上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを得て、
少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量計測方法。
As can be understood from the above, the features of the embodiment of the present invention are described as follows.
(Supplementary Note 1) Magnetic head in a magnetic storage device having a medium for storing data and a head for writing the data as a signal on the medium, and recording and reproducing the signal on the medium by magnetic means A method for measuring the amount of flying
Servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and predetermined pattern data is written in predetermined areas excluding the servo areas.
The magnetic head reads the data of the one or more servo areas and the area where two or more pattern data are written, and reproduces the first and second data, respectively.
Replacing the first data with other data to obtain third data,
At least two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the series of data, or A method for measuring a flying height of a magnetic head, comprising calculating an absolute value of the flying height.
(付記2)上記一連のデータについてフーリエ変換演算を行って1次又は複数次の周波数成分を得て、該得られた1次又は複数次の周波数成分の振幅に基づいて、上記磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする付記1に記載の磁気ヘッドの浮上量計測方法。
(Supplementary Note 2) A Fourier transform operation is performed on the series of data to obtain a primary or multi-order frequency component, and the flying of the magnetic head is performed based on the obtained amplitude of the primary or multi-order frequency component. The method for measuring a flying height of a magnetic head according to
(付記3)上記再生された第2のデータの少なくとも一部に対して、該第2のデータと上記得られた第3のデータとを連続的に遷移させるための所定の窓関数を掛けて、該所定の窓関数を掛けた第2のデータと、上記第3のデータとを上記一連のデータとする
ことを特徴とする付記1又は付記2に記載の磁気ヘッドの浮上量計測方法。
(Supplementary note 3) At least a part of the reproduced second data is multiplied by a predetermined window function for continuously transitioning the second data and the obtained third data. The method for measuring a flying height of a magnetic head according to
(付記4)上記所定の窓関数が、0以上1以下の範囲内に値域を持つ連続関数である
ことを特徴とする付記3に記載の磁気ヘッドの浮上量計測方法。
(Supplementary note 4) The method for measuring a flying height of a magnetic head according to
(付記5)上記所定の窓関数が、以下の式(3)に示す三角窓関数h(n)である
(付記6)上記所定の窓関数が、以下の式(4)に示すハニング窓関数h(n)である
(付記7)上記所定の窓関数が、以下の式(5)に示すハミング窓関数h(n)である
(付記8)上記所定の窓関数が、以下の式(6)に示すウェルチ窓関数h(n)である
(付記9)上記所定の窓関数が、以下の式(7)に示すガウス窓関数h(n)である
(付記10)データを保存するための媒体と、前記媒体に前記データを信号として書込むためのヘッドを有し、前記信号を前記媒体に磁気的手段により記録および再生する磁気記憶装置であって、
上記媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域を除く所定の領域に所定のパターンデータが書き込まれており、
上記磁気記憶装置は、磁気ヘッド浮上量算出手段を備え、
磁気ヘッド浮上量算出手段は、上記磁気ヘッドにより、上記一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域からそれぞれ再生された第1及び第2のデータを得て、
上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、
少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする磁気記憶装置。
(Supplementary Note 10) A magnetic storage device having a medium for storing data and a head for writing the data as a signal to the medium, and recording and reproducing the signal on the medium by magnetic means. ,
Servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and predetermined pattern data is written in predetermined areas excluding the servo areas.
The magnetic storage device includes a magnetic head flying height calculation means,
The magnetic head flying height calculation means obtains the first and second data respectively reproduced from the one or more servo areas and the area where two or more pattern data are written by the magnetic head,
Replacing the first data with other data to obtain third data,
At least two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the series of data, or A magnetic storage device that calculates an absolute value of a flying height.
(付記11)磁気ヘッドの浮上量を計測する装置であって、
磁気ヘッドにより再生された、データを保存するための媒体の媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域に書き込まれたデータと、サーボ領域を除く所定の領域に書き込まれた所定のパターンデータを受信し、上記受信した一つ以上のサーボ領域に書き込まれたデータと、上記二つ以上のパターンデータとからそれぞれ第1及び第2のデータを得て、
上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、
少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量計測装置。
(Appendix 11) A device for measuring the flying height of a magnetic head,
The servo area and data area are alternately and repeatedly arranged on the medium surface of the medium for storing data reproduced by the magnetic head, and the data written in the servo area and the predetermined area excluding the servo area are written. Receiving predetermined pattern data, obtaining first and second data respectively from the received data written in one or more servo areas and the two or more pattern data;
Replacing the first data with other data to obtain third data,
At least two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the series of data, or An apparatus for measuring a flying height of a magnetic head, characterized by calculating an absolute value of the flying height.
以上、説明したように、本発明によれば、波長が1セクタ(1つのデータ領域)長よりも大きい連続振動(低い周波数の振動)を検出することができるとともに、周波数分解能を大幅に改善することが可能となる。また、本発明によれば、サーボ領域から読み出されたデータが他のデータに置換されるため、フーリエ変換演算処理の際にサーボ領域に書き込まれたデータが大きなノイズとして作用することを防止することができる。その結果、磁気ヘッドの浮上量を精度良く計測することが可能となる。
また、本発明によれば、フーリエ変換演算の際における、演算対象となるデータの不連続性に起因するノイズの発生を防止することができる。
これらの効果によって、磁気ヘッドの浮上量を更に小さくすることが可能になり、その結果、磁気記録装置の記録密度を上げることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to detect a continuous vibration (a vibration having a low frequency) whose wavelength is longer than one sector (one data area), and greatly improve the frequency resolution. It becomes possible. In addition, according to the present invention, data read from the servo area is replaced with other data, so that data written in the servo area during the Fourier transform processing is prevented from acting as a large noise. be able to. As a result, the flying height of the magnetic head can be accurately measured.
Further, according to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of noise due to the discontinuity of the data to be calculated during the Fourier transform calculation.
With these effects, the flying height of the magnetic head can be further reduced, and as a result, the recording density of the magnetic recording apparatus can be increased.
1 基板
2 下部磁極
3 絶縁体層
4 薄膜コイル
5 上部磁極
6 保護層
7 磁極先端部
10 薄膜抵抗体
100 磁気記憶装置
110 インターフェース部
120 制御部
120a リードライト処理部
120b 浮上量算出部
120c 通電制御部
120e ドライバ制御部
130 モータドライバ部
140 スピンドルモータ
150 ボイスコイルモータ
160 磁気ヘッド
161 ヘッドスライダ
162 サスペンション
170 磁気ディスク
180 FFT処理部
181 ゲート回路
200 磁気ヘッドの浮上量計測装置
300、301 再生データ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域を除く所定の領域に、所定のパターンデータを書き込み、
上記磁気ヘッドにより、上記一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域のデータを読み取って、それぞれ第1及び第2のデータを再生し、
上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを得て、
少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量計測方法。 A magnetic storage device having a medium for storing data and a head for writing the data as a signal on the medium, and recording and reproducing the signal on the medium by magnetic means. Measuring method,
Servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and predetermined pattern data is written in predetermined areas excluding the servo areas.
The magnetic head reads the data of the one or more servo areas and the area where two or more pattern data are written, and reproduces the first and second data, respectively.
Replacing the first data with other data to obtain third data,
At least two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the series of data, or A method for measuring a flying height of a magnetic head, comprising calculating an absolute value of the flying height.
ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの浮上量計測方法。 A Fourier transform operation is performed on the series of data to obtain a first-order or multiple-order frequency component, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the obtained amplitude of the first-order or multiple-order frequency component 2. The method of measuring a flying height of a magnetic head according to claim 1, wherein an absolute value of the flying height is calculated.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁気ヘッドの浮上量計測方法。 Multiplying at least part of the reproduced second data by a predetermined window function for continuously transitioning the second data and the obtained third data, the predetermined data The method for measuring a flying height of a magnetic head according to claim 1, wherein the second data multiplied by a window function and the third data are used as the series of data.
上記媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域を除く所定の領域に所定のパターンデータが書き込まれており、
上記磁気記憶装置は、磁気ヘッド浮上量算出手段を備え、
磁気ヘッド浮上量算出手段は、上記磁気ヘッドにより、上記一つ以上のサーボ領域と二つ以上のパターンデータの書き込まれた領域からそれぞれ再生された第1及び第2のデータを得て、上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、
少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする磁気記憶装置。 A magnetic storage device having a medium for storing data and a head for writing the data to the medium as a signal, and recording and reproducing the signal on the medium by magnetic means,
Servo areas and data areas are alternately and repeatedly arranged on the medium surface, and predetermined pattern data is written in predetermined areas excluding the servo areas.
The magnetic storage device includes a magnetic head flying height calculation means,
The magnetic head flying height calculating means obtains the first and second data reproduced from the one or more servo areas and the area where two or more pattern data are written by the magnetic head, respectively. Replace the data of 1 with other data to obtain the third data,
At least two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the series of data, or A magnetic storage device that calculates an absolute value of a flying height.
磁気ヘッドにより再生された、データを保存するための媒体の媒体面上にサーボ領域とデータ領域が交互に繰り返し配置され、サーボ領域に書き込まれたデータと、サーボ領域を除く所定の領域に書き込まれた所定のパターンデータを受信し、上記受信した一つ以上のサーボ領域に書き込まれたデータと、上記二つ以上のパターンデータとからそれぞれ第1及び第2のデータを得て、
上記第1のデータを他のデータに置換して第3のデータを求め、
少なくとも、二つ以上の上記第2のデータと、上記置換された一つ以上の上記第3のデータとを一連のデータとして、この一連のデータに基づき、磁気ヘッドの浮上量の相対変化、または浮上量の絶対値を算出する
ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上量計測装置。 An apparatus for measuring the flying height of a magnetic head,
The servo area and data area are alternately and repeatedly arranged on the medium surface of the medium for storing data reproduced by the magnetic head, and the data written in the servo area and the predetermined area excluding the servo area are written. Receiving predetermined pattern data, obtaining first and second data respectively from the received data written in one or more servo areas and the two or more pattern data;
Replacing the first data with other data to obtain third data,
At least two or more of the second data and the one or more of the replaced third data are used as a series of data, and a relative change in the flying height of the magnetic head based on the series of data, or An apparatus for measuring a flying height of a magnetic head, characterized by calculating an absolute value of the flying height.
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