JP2718903B2 - データ記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、回転するメモリに係
り、さらに具体的に云えば、磁気ディスク駆動システム
に於いて直列データを処理する回路に係る。 【０００２】 【従来の技術】データ記憶装置は、２つの面で、絶えず
改善を迫られている。その１つは、記憶密度を増加させ
るための絶え間ない努力であり、もう１つは、より高速
の構成素子又は改良された技術により応答時間を減少さ
せるための絶え間ない開発である。 【０００３】記憶密度は、ビット密度を増加させそして
データ・トラックの幅及び間隔をより狭くすることによ
って増加される。それらの変化は、ビット・ドメインの
寸法を減少させる。その結果、これ迄達成された信頼性
の標準と同じ標準を維持するためには、読取及び書込能
力をより高いレベルの性能に高めることが必要になる。 【０００４】駆動装置の性能を最適化するために考慮さ
れる特性には、書込動作モード中に変換器に供給される
書込電流と、読取モード中にチャネル上のデータ信号及
び雑音信号を識別するために用いられる、単位時間当た
りの電圧変化の閾値である△Ｖとがある。従来は、最適
な性能を得るためにそれらの両方の値を設定することが
通常行われている。しかし、それらの両方のパラメータ
を用いた場合、最良の性能を得る値は、各変換器毎に異
なり、又媒体表面に対するヘッド速度の関数である変換
器の半径方向位置によっても異なる。 【０００５】更に生じるもう１つの問題は、テストによ
り製品仕様の範囲内であるとされた構成素子が、他の構
成素子と組み合わされた場合に適切に機能しなかった
り、仕様標準外と思われる構成素子が他の構成素子と組
み合わされて適切に機能したりする現象である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】駆動装置の全体的性能
を改善し、書込電流及び△Ｖ（データと雑音とを判別す
るための単位時間当たりの最小電圧変化）のファクタを
変換ヘッド毎に適応させ、又種々の構成素子の特殊性に
システムを適応させるために、それらのファクタを変化
させるようにした、ディスク駆動装置のチャネル回路を
提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、書込電流及び
△Ｖ（データと雑音とを判別する単位時間当たりの最小
電圧変化）を変化させるようにした、ディスク駆動装置
のチャネル回路を提供する。これは、駆動装置の全体的
性能を改善し、それらのファクタを変換ヘッド毎に適応
させるために行われる。これらは又、システムを種々の
構成素子の特殊性に適応させる。 【０００８】実施例に示されている如く、書込電流及び
△Ｖの閾値は両者とも８つの振幅で与えられ、トラック
は各データ表面上に３つの隣接する帯域に配置されてい
る。書込動作に於いては、所与のトラック位置に於ける
書込電流を最適化するために、動作シーケンスが用いら
れる。その書込電流は、トラックの半径方向位置、ヘッ
ドの特性、及び記録チャネル構成素子に適応する。 【０００９】ヘッドのための書込電流の最適化と共に、
その最適化技術の実施中に生じるエラーの数は、装置の
全体的性能との密接な相関関係を与える。多くの測定不
可能なパラメータがそのような性能に影響を与えるの
で、全体的な性能を直接測定することは不可能である。 【００１０】それから、上記電流は、内側直径に於いて
より低く、外側直径に於いてより高い、変化する速度及
び変換ヘッドの飛翔高さに適応するように、データ・ト
ラックの半径方向に沿って調整するために、トラックの
各帯域について変化される。飛翔高さが高いほど大きな
書込電流が必要とされる。 【００１１】データがトラックから読取られるときは、
データとして認識された信号の振幅又は△Ｖの閾値が、
全体的性能を改善するために変化される。低い速度のた
めに解像度が低くなる内側のデータ帯域の場合よりも、
大きい接線速度を有する外側のデータ帯域に於いて、大
きい△Ｖの値が必要とされる。 【００１２】通常のディスク駆動装置の環境に於いて
は、両側にデータ表面を有する複数個のディスクが用い
られ、各データ表面に少なくとも１つのヘッドが用いら
れている。通常は、各表面に２つのヘッドを有する４つ
のディスクの駆動装置又は各表面に単一のヘッドを有す
る８つのディスク駆動装置において、１６個のヘッドが
用いられている。そのような条件の下で、可変の書込電
流及び△Ｖは、各々特定のヘッド、チャネル回路、及び
ディスク媒体のデータ表面より成る、１６の組み合わせ
の各々にも適応する。 【００１３】ディスク・ファイルの全体的性能における
もう１つのファクタは、ビット・ドメイン及び読取信号
の振幅の減少に伴うソフト・エラーの数の増加を許容さ
せるデータ回復手順であり、ハード・エラーの発生を同
一水準に保つことが必要である。 【００１４】△Ｖを可変にすることにより、上記回復シ
ーケンスにもう１つのデータ回復手順が加えられる。シ
ステムにとってトランスペアレントであり、何ら遅延を
生じないデータの流れに於けるエラーの修正後に最も通
常行われる手順は、データを再び読取り、それからヘッ
ドを各方向に幾つか増分させてシフトして再度読取る手
順である。その後、より複雑な種々のエラー修正コード
の前に、△Ｖの種々の増分された値を用いて、再読取を
行うことができる。これは、記憶システムの能力を増大
させるためのもう１つの手段を可能にする。 【００１５】 【実施例】第１図は、アクチュエータ組立体１０が４つ
のディスク用のスピンドル駆動組立体に於ける下側２つ
のディスク１１にアクセスしている、典型的な磁気ディ
スク駆動装置を示す。 【００１６】パブ１２上には、４つのディスクがスペー
サ１３により離隔されて装着されている。そのディスク
の積重ねは、弾性素子１５、カラー１６、及び収縮リン
グ１７によりハブ１２上に圧縮力で保持され、該収縮リ
ング１７は、加熱膨張されて組立てられた後の焼ばめに
よってハブ２の外側表面に対して固定されている。その
ハブ／ディスク組立体は、ディスク１１、ハブ１２、ス
ピンドル・シャフト１８、及びスピンドル駆動モータ１
９のロータがベアリング２０により指示されて一致して
回転するように、スピンドル・シャフト１８上に装着さ
れている。 【００１７】リニア・アクチュエータ・キャリッジ２１
は、ボビン２３上に巻回されたボイス・コイルにより駆
動されて、半径方向に内方及び外方へ動作する。該ボイ
ス・コイルは、半径方向に極性付けられた永久磁石２５
及び磁極片２６により磁界が設定される動作エア・ギャ
ップ２４に於いて往復運動を行う。アクチュエータ・キ
ャリッジ２１は、該アクチュエータ・キャリッジの各側
面で棒即ちレール２９に係合している３対のローラ２８
（その１対が図示されている）により、半径方向経路に
沿って案内される。２対のローラが１つの側面に於て長
さ方向に相互に離隔されて配置され、１対のローラが他
方の側面に於て長さ方向に上記他の２対のローラの中間
に配置されている。各対の一方のローラは、キャリッジ
／ローラ組立体とレール２９との間の機械装置の遊び又
はたるみを除くために、スプリングによりバイアスされ
ている。 【００１８】上記キャリッジ組立体は、ローラ２８を坦
持する本体３１と、ボイス・コイルと、変換ヘッド３５
を坦持する弾性懸垂部材３４がアーム３３に取付けられ
ている変換器／懸垂部材組立体とを含む。上記変換器の
コイルは各々、可撓性導体３７上のアーム電子モジュー
ル３６にはんだ端子３８に於て取付けられている。アー
ム電子モジュール３６は、フラット・ケーブル部分３９
上の導体により、ディスク駆動回路の他の部分に接続さ
れている。又、ヘッド／ディスク組立体の内部には、ハ
ブ１２及び回転ディスク１１の羽根車動作により誘起さ
れる空気の循環が生じる。空気は、ハブの内側からスペ
ーサ１３中の開孔４１を経て半径方向に外方へ流れる。 【００１９】第２図は、データ・チャネルに関連するデ
ィスク駆動回路モジュール及び変換ヘッドへ伝達され受
取られる読取／書込信号を示す概略的ブロック図であ
る。 【００２０】アーム電子（ＡＥ）モジュール３６は通
常、第１図に示されている如く、アクチュエータ３７上
に坦持されている。ＡＥモジュールは４つの基本的な機
能、即ち読取モード動作、書込モード動作、制御線選択
動作、並びに安全及び診断回路動作を与える。読取モー
ドに於いて、ＡＥモジュール３６は、ヘッド信号電圧の
初期高利得増幅を与える。書込モードに於いては、該Ａ
Ｅモジュールは、それが動作させる４つのヘッドの１つ
における書込電流を反転させ、従ってエンコードされた
データ・ビットを構成するディスク表面の交流磁化を可
能にする。 【００２１】駆動ステージは、書込電流を、中央タップ
型フェライト変換ヘッドの両側に交互に流す。ＡＥモジ
ュールは、読取／書込モードの他に、選択解除も可能で
ある。このモードは、主として、データの完全性又は安
全性のために用いられる。モジュールが誤って書込モー
ドになった場合、該モジュールを選択解除すれば、その
状態は除かれる。ＡＥモジュールは又、記録されたデー
タを破壊する可能性のある状態をモニタしそして報告す
ることにより得られる信頼性を確保するためにも用いら
れる。モジュール内の選択及び書込回路の状態をモニタ
する他に、安全機能は又、記録ヘッド及びそれに取付け
られた制御線の完全性もモニタする。 【００２２】ＡＥモジュール３６の場合と同様に、ＡＧ
Ｃモジュール４４は、読取、書込、及び安全機能を与え
る。チャネルが読取モードにあるとき、ＡＧＣモジュー
ル４４は，ＡＥモジュール３６から増幅されたヘッド信
号を受け取る。この信号はそれから増幅され、一定の振
幅に保持され、そしてフィルタ４５を経て検出モジュー
ル４６に送られる。２つの基本的な書込動作が、ＡＧＣ
モジュール４４、書込トリガ、及び書込電流源により行
われる。 【００２３】エンコーダ回路からの書込データが変換さ
れて可撓性ケーブルを経てＡＥモジュール３６における
書込用前置駆動ステージへ送られる。もう一つの書込機
能は、８つの別個の値を発生させるように３ビット（書
込電流選択ビット１、２、及び３）でプログラムするこ
とができる電流源である。この能力は、他の記録素子へ
の許容誤差を補償する手段を与える。ＡＧＣモジュール
４４は書込モード回路を含むので、それらの回路がうま
く動作しない場合には、ＡＧＣモジュール内の書込回路
をモニタし、書込電流選択線の適切な動作を確保し、そ
して差動読取信号線をモニタして故障状態をチェックす
ることによって、データの完全性を確実にするために、
安全回路が組み込まれている。 【００２４】検出モジュール４６は、増幅されたリニア
・ヘッド信号に対応する一連のディジタル・パルスに変
換することだけを目的として、読取モード機能だけを含
む。すべての波形のピークが検出され、得られた有効デ
ータのピークを見出すために、一連のピーク・フィルタ
回路が用いられる。 【００２５】差分△Ｖ即ち”Ｖの閾値”により判別され
たすべてのピークに、２つの重要な基準が適用される。
それらの２つの機能を行う回路は、何らかの組み合わせ
論理とともに、明確なデータ・パルス列をＶＦＯモジュ
ール４７へ通させるために必要な、データと本質的でな
いピークとの間の区別を行う。検出モジュール内には、
検出アルゴリズムのために用いられる値を外部的に選択
することを可能にする能力が設けられている。制御線即
ち△Ｖビット１、２、及び３を用いて、８レベルの△Ｖ
の振幅をプログラムすることができる。 【００２６】検出モジュール４６と同様に、ＶＦＯモジ
ュール４７も、読取モード機能しか有していない。その
機能は、入力データ・パルスにビット位置を割当ててそ
してディスク・ファイルのスピンドルと同期する読取ク
ロックを供給することである。該ＶＦＯモジュールはパ
ルス列をその発振器の出力と絶えず比較している。読取
モードにおいては、その比較するパルス列は読取データ
である。 【００２７】比較された各パルスの測定された位相エラ
ーに比例する調整が発振器の周波数に行われる。サンプ
リングされたエラー又は応答時間当たりの調整の大きさ
は、それが２つのモードのどちらにあるかによって決定
される。実際のデータを受取る前に、ＶＦＯモジュール
４７は、同期フィールドを構成する一連の一定周波数パ
ルスを受取る。このフィールドは、データと同時に書込
まれ、実際のデータを受取るようにＶＦＯモジュールを
準備又はセット・アップするために用いられる。 【００２８】同期フィールドがＶＦＯモジュールの入力
に生じると、このモジュールは迅速同期モードに置かれ
る。このモジュールがそのモードにある時間の間、この
モジュールは、サンプリングされた位相エラー当たりの
発振器の調整を最大にし、従ってこのモジュールをデー
タにロックするために要する時間を最小限にするよう
に、迅速に動作する。残りの時間の間、ＶＦＯモジュー
ルは読取モードにある。同期フィールドの最後の部分の
間、及びデータ・フィールド全体に亘って、ＶＦＯモジ
ュールの応答は、最適な周波数の補償が得られるよう
に、遅くされる。 【００２９】第３図に示されている調整可能な書込電源
は、特定のヘッド／ディスクの組み合わせについて、特
定の半径方向位置に於いて、書込電流の最適な値が得ら
れるように、書込電流の８つの異なる値のいずれかを選
択することを可能にする。更に、その選択された電流は
指定値の５％以内である。この許容値は、コストのかか
るアクティブ・レーザ・トリミングを用いることを必要
とせずに達成される。 【００３０】更に、この電流源は、電子カード上に発生
されている精密な基準電圧を利用することにより、正確
な書込電流値を与える。基準電圧は、第３図に示されて
いる如く、調整可能な電流源の回路の２つの演算増幅器
５１及び５２の負の入力に加えられる。 【００３１】演算増幅器５２は、トランジスタＱ９及び
抵抗Ｒ２１とともに電流源を構成する。演算増幅器５２
−トランジスタＱ９のループによりＲ２１の両端に保た
れている基準電圧が、トランジスタＱ９に電流をセット
する。この電流は、環境的に安定であり、２．５％精密
基準電圧及び１％抵抗許容値の関数にすぎない。それか
ら、トランジスタＱ９に於ける電流と同じ電流がトラン
ジスタＱ１０乃至Ｑ１４にも流れる。基本電流値として
知られるこの電流は、トランジスタＱ９に於ける電流の
５倍である。 【００３２】演算増幅器５１及びトランジスタＱ１は、
抵抗Ｒ２０により決定されるもう１つの電流源を形成す
る。ステップ電流として知られるこの電流と同じ電流が
トランジスタＱ２乃至Ｑ８にも流れて、３つの２進値で
重み付けされた環境的に安定な電流が生じる。これらの
３つの電流は、、３つの受信器Ｍ３、Ｍ４、及びＭ５に
より作動される、トランジスタＱ１５乃至Ｑ２３を用い
て形成された３つの差動スイッチによってスイッチング
される。３つの２進値で重み付けられた電流の可能な組
み合わせにより、８つの電流レベルが得られる。 【００３３】３つの差動スイッチの出力は、基本電流値
とともに、トランジスタＱ２４乃至ＱＮより成る出力ミ
ラー中に駆動される。その出力ミラーは、２進値で重み
付けられた電流と基本レベル電流との合計に大きな数を
乗じて、所望の書込電流値を得る。 【００３４】第４図は、調整可能な△Ｖのパラメータの
ために用いられる回路の詳細なブロック図を示す。△Ｖ
検出回路５５は、抵抗ＲＤＥＬの両端の電圧ＶＤＥＬを
感知する。△Ｖ電圧をセット・アップするために、２Ｖ
の２．５％基準電圧が用いられる。 【００３５】△Ｖ電圧は、基本値と、増分値との２つの
成分に分けられる。△Ｖの基本電圧は、△Ｖの最小所望
値を表わす。△Ｖの増分値は、△Ｖの基本電圧に加えら
れる加算を表わし、それは３ビットのディジタル制御バ
スを介して動的に変化される。 【００３６】第４図は、２Ｖの基準電圧を分圧するため
に抵抗Ｒ１１及びＲ１２を用いて発生された基本電圧を
示している。その電圧は、モジュール・ピン５６におい
て、モニタ又は修正される。 【００３７】増幅器５７は、その基本電圧をバッファ
し、増幅器５８、トランジスタＱ５及びＱ６、並びに抵
抗Ｒ１４及びＲ１５により構成された相互コンダクタン
ス増幅器にそれを供給する。その結果得られた電流が△
Ｖ検出回路における抵抗ＲＤＥＬの両端で電圧降下を生
じて、△Ｖの基本電圧を生じる。 【００３８】トランジスタＱ５及びＱ６のエミッタ領域
は同一であり、装置のエミッタ抵抗も同一であり、従っ
てトランジスタＱ５及びＱ６には同一のコレクタ電流が
流れる。抵抗Ｒ１４と抵抗ＲＤＥＬとの比が４対１であ
るので、抵抗ＲＤＥＬの両端に発生された電圧は、増幅
器５８の入力に加えられた電圧の４分の１である。この
オフセット電流は、抵抗ＲＤＥＬの両端の電圧をモニタ
しながら、モジュール基板抵抗ＲＳＵＢ１をレーザ・ト
リミングすることにより制御される。 【００３９】増分電圧は、２Ｖの基準電圧を分圧するた
めに抵抗Ｒ１及びＲ２を用いて発生される。増幅器５９
は、その増分電圧をバッファし、増幅器６０、トランジ
スタＱ０、Ｑ４Ｃ、Ｑ２Ｃ、及びＱ１Ｃ、並びに抵抗Ｒ
４、Ｒ５、Ｒ５／４、並びにＲ５／２により構成された
相互コンダクタンス増幅器にそれを供給する。トランジ
スタＱ０、Ｑ４Ｃ、Ｑ２Ｃ、及びＱ１Ｃの相対エミッタ
領域は各々１、４、２、及び１であり、エミッタ抵抗の
逆数は同じ比率であり、それらの装置のコレクタ電流は
エミッタ領域と同一の比率である。 【００４０】相互コンダクタンス増幅器の電流源のトラ
ンジスタＱ４Ｃ、Ｑ２Ｃ、及びＱ１Ｃの各々の上の差動
変換器対は、それらの電流が、ＴＴＬ−ＥＣＬ変換器を
通された論理信号によってターン・オン又はターン・オ
フされることを可能にする。それらの電流は２進的に
４、２、１の比率を有しているので、組み合わされた電
流の大きさは、ディジタル・バス上の３ビットの２進数
の大きさを有している。 【００４１】トランジスタＱ４Ａ、Ｑ２Ａ、及びＱ１Ａ
のコレクタに於ける組み合わされた電流と同じ電流が、
トランジスタＱ３Ａ、Ｑ３Ｂ、Ｑ３Ｃ、及びＱ３Ｄ並び
に抵抗Ｒ６及びＲ７に流れ、又トランジスタＱ７Ａ、Ｑ
７Ｂ、及びＱ７Ｃ並びに抵抗Ｒ８及びＲ９にも流れて、
抵抗ＲＤＥＬの両端で電圧降下を生じる。抵抗Ｒ４と抵
抗ＲＤＥＬとの比率は２０対１であるので、２進１のデ
ィジタル制御入力に対してＲＤＥＬの両端に発生された
電圧は抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗分割回路により加えられ
た電圧の２０分の１である。すべて１の２進入力で、△
Ｖの増分電圧に於ける７つの増分迄得ることができる。
この回路のオフセット・エラーは、増幅器６０の入力に
加えられたオフセット電流によって零にされる。このオ
フセット電流は、ＲＤＥＬの両端の電圧をモニタしなが
ら、モジュール基板抵抗ＲＳＵＢ２をレーザ・トリミン
グすることにより制御される。 【００４２】ヘッド毎及びトラック毎にセット及びリセ
ットできる可変の書込電流値及び可変の△Ｖの値を得ら
れることによって、性能を改善するために製造中にテス
ト及び調整を行う、従来は不可能であった技術が可能と
なる。この技術は、すべてのヘッド／媒体の組み合わせ
を最適化するために用いることができ、又は後述する如
く、性能の低い構成素子の組み合わせを許容レベルにす
ることにより、必要な性能の使用を満たす装置の比率を
増加させて、スループットを増加させるために、資格テ
ストとして用いることができる。 【００４３】その資格テストは、単一の構成素子又は単
一のディスク・ファイルのエラー性能をより正確に検出
する。より正確なテスト・データは、より厳密な構成素
子の性能の使用を可能にすることにより歩留まりを改善
し、不良として測定された良好な構成素子の廃棄を減少
させることによりコストを改善し、そして良好として測
定された不良な構成素子をより多く検出することにより
品質を改善する。そのテストは、好ましくない信号対雑
音比、隣接トラックの干渉（スクイーズ）又は他のファ
クタから生じるか否かに拘わらず、好ましくないエラー
性能を検出する。 【００４４】次に、特定のテスト及び最適化のシーケン
スを示す。ヘッドの変化する接線速度及び可変の飛翔高
さに反映される、回転中心からのヘッドの距離により変
動に適応するために、データ・トラックは、隣接するト
ラックの３つの帯域、即ち半径が最小である内側帯域、
中間帯域、及び外側帯域に分割されている。内側帯域は
最も重要であり、従ってテスト及び最適化技術は、内側
帯域のトラックに於て書込電流及び△Ｖの両方について
行われる。書込電流又は△Ｖの最適値が内側帯域のテス
ト・トラックに於て設定されると、中間帯域及び外側帯
域のトラックに対応する設定が成される。 【００４５】次の表はに示す値は、各々書き込み電流又
は△Ｖを選択する、３ビット信号の０乃至７の設定であ
る。 【００４６】 【表１】表 I 中間及び外側帯域のための 書込電流の選択 内側帯域の 対応する設定 最適値 中間帯域 外側帯域 ６ ７ ７ ５ ６ ７ ４ ５ ６ ３ ４ ５ ２ ３ ４ １ ２ ３ ０ １ ２ 【００４７】 【表２】表 II 中間及び外側帯域のための △Ｖの選択 内側帯域の 対応する設定 最適値 中間帯域 外側帯域 ５ ６ ７ ４ ５ ７ ３ ４ ６ ２ ３ ５ １ ２ ４ ０ １ ３ 【００４８】各々少なくとも２つの中間トラックにより
離隔されている、内側帯域内の５つのトラックの各々に
テスト情報が書き込まれる。旧情報、新情報、及びスク
イーズ情報は各々、次の如く、トラック上のデータ・フ
ィールドの全長に書き込まれてそして反復される、３つ
の情報パターンである。 【００４９】 【表３】 パターン 位置 １．旧情報 オン・トラック＋２ミクロンのヘッド・シフト ２．旧情報 オン・トラック−２ミクロンのヘッド・シフト ３．新情報 オン・トラック ４．スクィーズ情報 オン・トラック−１トラック−１ミクロンのヘッ ド・シフト ５．スクィーズ情報 オン・トラック＋１トラック＋１ミクロンのヘッ ド・シフト 【００５０】書込電流テスト・シーケンスは、テスト情
報を書き込まれた５つのトラックの各々についてステッ
プ・シーケンスを繰り返して行われる。 【００５１】１．上述の如く、情報パターンを書き込
む。現在の書込電流を用いる。 【００５２】２．新情報パターンを１０回読取り、各セ
クタの故障の数を記録する。現在の△Ｖを用いる。 【００５３】３．最悪の４つのセクタに関連するエラー
を除く。残りのエラーを数える。 【００５４】４．ステップ１、２、及び３を２回反復
し、全部で３回反復する。 【００５５】５．数えられたすべてのエラーを合計す
る。 【００５６】次に述べる△Ｖテスト・シーケンスは、テ
スト情報を書込まれたトラックの各々について反復して
行われる。 【００５７】１．新情報パターンを３０回読取り、各セ
クタの故障の数を記録する。現在の△Ｖを用いる。 【００５８】２．各トラック上の最悪の４つのセクタに
関連するエラーを除く。残りのエラーを数える。 【００５９】上記テスト・シーケンスのいずれに於て
も、エラー・カウントの合計が零であれば、エラー・カ
ウントを１に増分する。これは、制御アルゴリズムに於
て零エラーによる割算が生じないようにする。 【００６０】第５図は、書込電流及び△Ｖの値を最適化
するための制御技術及びシーケンスを示す。そのシーケ
ンスは、ヘッドが初期のカットに失敗した場合に、常に
書き込み電流を最適化する。△Ｖは、書込電流の最適化
が必要な仕様以上にヘッドを改善しない場合にだけ、最
適化される。 【００６１】テストは、書込電流及び△Ｖの初期設定を
用いイニシエートされる。第１書込電流テスト・シーケ
ンスの間のエラーの合計が指定された高い値を超えた場
合には、そのヘッドは直ちに不良品とされ、上記エラー
の合計が第２の所定の合計以下である場合には、そのヘ
ッドは直ちに合格品とされて、更にテストされない。 【００６２】それらのいずれの状態も生じない場合に
は、エラー数が前のテスト・シーケンスよりも減少を示
さなくなるまで、書込電流が増分されて、ヘッドのテス
トが反復される。それから、エラー・カウントが減少し
なくなる迄、書込電流が減分されて、テスト・シーケン
スが反復される。それからヘッドのための電流が最終値
に設定され、最後のエラー・カウントが第２の所定の合
計よりも少ない場合に、ヘッドが合格品とされて、テス
ト・シーケンスが停止される。 【００６３】書込電流最適化テスト・シーケンスの終わ
りに、ヘッドが仕様を満たしていない場合には、数えら
れたエラー数が前シーケンスよりも少なくなるまで、△
Ｖが減分され、△Ｖテスト・シーケンスが行われて、ス
テップが反復される。それから、エラーの合計が次の前
のテスト・シーケンスよりも減少しなくなるまで、△Ｖ
が増分され、テスト・シーケンスが行われて、ステップ
が反復される。△Ｖの最適化された値におけるエラー数
が、仕様を満たすヘッド／媒体の組合わせを示す第３の
所定の数と比較され、エラー・カウントがそのような数
を超えた場合には、ヘッドは不良品とされ、エラー・カ
ウントがそのような数よりも少ない場合には、ヘッドは
必要な仕様を満たす合格品とされる。 【００６４】重要な読取モードのパラメータを変化させ
ることができることは又、データの修正及び回復の手順
における有効な手段としても用いられる。記憶媒体から
読取られた直列データの処理は、初期のエラーを識別及
び修正する手順を含み、その手順はデータの流れを中継
せずにエラー状態を識別して適切に修正することがで
き、従ってシステムにとってトランスペアレントであ
る。 【００６５】より複雑なエラー状態には、データ回復手
順を呼び出すことが必要である。これは、エラーが修正
されて、その手順が停止され、又は手順の全ルーチンが
続けられて、困難な回復不可能なエラーが識別されるま
で行われる、多数のステップより成る手順である。今日
の装置は高い信頼性を有しており、データ回復手順を使
用する必要はめったにないが、装置の満足な性能は、エ
ラーがデータを読取るために”困難”な回復不可能な故
障にならないように、偶発的エラーを回復及び修正する
ことができることに依存する。また、極めて重要なユー
ザのデータを回復するために工場が最終的に介入するこ
となく、装置がそれ自体の能力によってデータを回復で
きることも重要である。 【００６６】可変の△Ｖの使用は、もう１つのデータ回
復手段を与える。可変の△Ｖの検出パラメータをデータ
回復手順の一部として再読取動作と組合わせて用いるこ
とは、他のデータ回復手順のステップを補足して最も有
効なものにするために用いられる。データ回復手順の種
々のステップは、時間的シフト又は振幅のエラーのいず
れの回復をも目的としている。△Ｖステップは、振幅の
エラーからの回復のためのもう１つの技術である。 【００６７】第６図の流れ図は、増加された△Ｖを用い
た再読取及び減少された△Ｖを用いた際読取のステップ
によるデータ回復手順のステップを示している。 【００６８】新しく計算されたエラー修正コード（ＥＣ
Ｃ）値とデータを用いて書き込まれたものとの不一致に
よるエラーが検出されると、データ回復手順がイニシエ
ートされる。回復手順のステップは、通常、漸進的によ
り複雑になり、しばしばより長い時間を要して、通常は
より大きいエラー回復能力を有するように配列されてい
る。 【００６９】初期の手順は、単にデータを多数回再読取
することであり、これは続くサイクル中には存在してい
ないかもしれない雑音の如きランダム・エラー状態を克
服することができる。次の手順は、通常は、２重バース
トＥＣＣを用いた再読取の後に、初めにヘッドを一方の
半径方向にシフトさせ、次に他方の半径方向にシフトさ
せて再読取のステップを行うことである。 【００７０】ＥＣＣ値の不一致が続く場合には、可能性
のある不足ビット・エラーからの回復を行うように低下
されたプログラム可能な△Ｖの値を用いて再読取が行わ
れる。次に、可能性のある余分ビット・エラーからの回
復を行うように増加された△Ｖの値を用いて再読取が行
われる。回復が達成されなかった場合には、すべてのス
テップが行われるまで、上記手順が続けられる。エラー
が困難なエラーとされて報告されるのは、手順全体が実
行された後である。 【００７１】構成素子の設計限界に近い単一の変換ヘッ
ドを正確にテストできることが重要である。良好な及び
不良な構成素子をより正確に分類することができる。テ
スト仕様を、設計限界により近く設定することができ
る。これは、テスト仕様により小さい余裕しか必要とせ
ずに、より正確なテストを行えることを意味する。実際
の性能との相関関係に対して従来行われた、より好まし
くないテストは、テストの余裕を更に必要としたことを
意味する。 【００７２】今日、より厳密な相関関係を用いることに
より、余裕を減少させることができ、製造された製品全
体の質が影響を受けない。それと共に、製品の歩留まり
を改善して、コストを低下させ又は装置の競争力を高
め、或いはその両方を達成することができる。 【００７３】実際のテストは、ディスク・ファイル開発
中の精密テストに於て行われるテストと同様である。初
めに、正規の位置から各半径方向にヘッド位置をずらせ
てデータ・パターンを書込むことにより、２帯域の旧情
報が書き込まれる。次に、データ・パターン（通常はも
う１つのランダム・パターン）が正規のオン・トラック
位置に書き込まれる。それから、ヘッドが次のトラック
にアクセスされ、データ・トラックの方へずらされ、第
３のランダム・パターンが書込まれる。これを、スクイ
ーズ・トラックと呼ぶ。反対側にも、もう１つのスクイ
ーズ・パターンが書き込まれる。それから、データ・ト
ラックのエラー率がオン・トラック位置から測定され
る。より好ましい統計を取るために、その読取が同一ト
ラック上で反復され、そしてエラー性能の代表平均が得
られるように、セクタ・サーボの実施のための４つの型
のサーボ・トラックの各々、又はサーボ専用の隣接する
トラックを表わしている、他の３つのトラックに於て、
書込及び読取が反復される。 【００７４】典型的な駆動装置に於いては、極めて良好
なヘッドの実際のエラー率を測定する必要はなく、境界
上のヘッドだけを測定すればよいので、その手順は短時
間しか要しない。ＥＣＣ及び自動的回復が見掛けのエラ
ー率を著しく改善するので、許容される未処理のエラー
率が著しく高いことがある。 【００７５】ヘッドの幅が狭い場合には、スクイーズ・
トラックがデータ・トラックからかなり離れており、通
常のディスク・ファイル動作に於いて生じる悪影響は少
ししかない。従って、ヘッドは、通常のディスク・ファ
イル動作に於て見られるものと同じ型の干渉に関してテ
ストされる。幅の広いヘッドの場合には、スクイーズ・
トラックがデータ・トラックの縁端中に部分的に突出し
て、通常のディスク・ファイル動作の如く、データを部
分的に消去したり、更に干渉を書き込んだりする。スク
イーズ・トラックをデータ・トラックにより近く書き込
むことにより、通常のディスク・ファイル動作に於いて
生じるよりもずっと少ないトラックの誤った整合がシミ
ュレートされる。これは、故障機構のテストを短いテス
ト時間で可能にする。幅の広いヘッドは、通常の信号対
雑音比の条件の下で、隣接トラックからの圧迫されたス
クイーズを用いてテストされる。通常の又は良好な信号
対雑音比の性能を有するヘッドはより大きなスクイーズ
の干渉に耐えることができるので、これはヘッドのため
の妥当なテストであることが解った。 【００７６】幅の仕様の範囲内にあっても、品質及び効
率の悪いヘッドは不良品とされることがあり、幅が広す
ぎても、効率の良いヘッドは合格品とされることがあ
る。従って、このテストは、最大トラック幅を幾分不定
にはするが、ディスク・ファイルの実際の性能を測定す
る。 【００７７】磁気変換ヘッドのテストの殆どは、ディス
ク・ファイルの性能に対して弱い相関関係しか有してい
ない。構成素子が許容されるか否かを曖昧にする妥協が
仕様において成される。構成素子の測定不可能な多くの
パラメータは、エラー率に影響を与えることはあるが、
磁気的振幅テストに合格するヘッドの性能にはそれほど
影響を与えない。 【００７８】エラー率のテストの使用は、製品に用いら
れているデータ転送チャネルを用いてヘッド又はディス
クの構成素子をテストすることを可能にする。従って、
磁気変換ヘッドのテストに於ける性能に影響を与える小
さなファクタを識別することはできないが、それらの影
響はエラー率の測定に直接含まれている。従って、振幅
測定システムを用いた場合よりも、より正確にディスク
・ファイルの性能を予測することができる。 【００７９】実際のディスク・ファイルのエラー率は、
幾つかのファクタにより、テストされたヘッドのエラー
率とは幾分異なっている。その１つのファクタは、磁気
的なエラー率のテストが標準のディスクを用いて行われ
ることである。ディスク・ファイルにおいて、用いられ
るディスクは異なることがあり、異なる性能を有するこ
とがある。もう１つの相違は、ディスク・ファイルに於
ける雑音レベルが個々に僅かに異なることがあり、同じ
ヘッドの性能に於いて或る程度の相違を生じる。 【００８０】実際の装置の環境に於いて、ディスク・フ
ァイルは、平均的なディスク・ファイルのエラー率を示
すスループットの仕様を有することがある。平均的なデ
ィスク・ファイルのエラー率は、ディスク・ファイル全
体の各表面上の構成素子の間に於ける、及び各表面全体
に亘るエラー率の変動に依存する。 【００８１】略最悪の場合の構成素子に於いては、半径
に伴う性能の勾配による変動は、単一シリンダ・テスト
・データを用いて行われた予測と余り異ならない。これ
は、多くのディスク・ファイルに於いて、内側半径がエ
ラー率の殆どを占めるためである。内側半径に於けるエ
ラー率に基づく全体的予測はかなり正確である。 【００８２】ディスク・ファイルの性能の予測に於い
て、いずれのヘッド・テストも完全には正確でないが、
磁気的エラー率テストは、以前のテストよりも正確であ
る。 【００８３】 【効果】本発明によれば、駆動装置の全体的性能を改善
し、書込電流及び△Ｖ（データと雑音とを識別するため
の単位時間当たりの最小電圧変化）のファクタを変換ヘ
ッド毎に適応させ、又種々の構成素子の特殊性にシステ
ムを適応させるために、それらのファクタを変化させる
ようにしたディスク駆動装置が得られる。

【図面の簡単な説明】 【図１】は主要な機械素子を示している典型的な磁気デ
ィスク記憶装置の縦断面図、 【図２】はディスク駆動装置のデータ・チャネルに関連
する電子モジュール並びに読取及び書き込み動作モード
を示す概略的ブロック図、 【図３】は可変書込電流を発生させるために用いられる
ＡＧＣモジュール回路を示す図、 【図４】は可変の△Ｖの値を発生させるために用いられ
る検出モジュール回路を示す図、 【図５】は可変の書込電流及び可変の△Ｖの値を最適化
するための手順を示す流れ図、 【図６】は△Ｖの増加又は減少された値を用いる再読取
を含むデータ回復手順を示す流れ図である。 【符号の説明】 １０・・・アクチュエータ組立体、１１・・・ディスク、１８
・・・スピンドル・シャフト、１９・・・スピンドル駆動モー
タ、２１・・・リニア・アクチュエータ・キャリッジ、２
４・・・動作エア・ギャップ、２５・・・永久磁石、２６・・・
磁極片、２８・・・ローラ、２９・・・棒即ちレール、３３・・
・アーム、３４・・・弾性懸垂部材、３５・・・変換ヘッド、
３６・・・アーム電子（ＡＥ）モジュール、３７・・・可撓性
導体、３９・・・フラット・ケーブル部分、４４・・・ＡＧＣ
モジュール、４６・・・検出モジュール、４７・・・ＶＦＯモ
ジュール、５１、５２・・・演算増幅器、５５・・・△Ｖ検出
回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョナサン・ダーレル・コーカー アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスタ ー、 ノースイースト・フィフスス・ス トリート 1605番地 (72)発明者 アール・アルバート・カニンガム アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスタ ー、ノースウエスト・サーティーンス・ アベニュー 2429番地 (72)発明者 リチャード・カシミーア・ジャオースキ ー アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスタ ー、サウスウエスト・リジェント・レー ン 2211番地 (72)発明者 グレゴリー・ジョン・カーウィン アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスタ ー、ウットヒル・コート 627番地 (72)発明者 ディーン・カーチス・パーマー アメリカ合衆国ミネソタ州ロチェスタ ー、ノースイースト・ナインティーン ス・アベニュー 1031番地 (72)発明者 ジェフレイ・ラルフ・ロープク アメリカ合衆国ミネソタ州バイロン、ノ ースイースト・フォースス・アベニュー 407番地 (56)参考文献 特開 昭61−156574（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．複数のデータ表面を有し、かつそれぞれの上記デー
   タ表面に磁気変換ヘッドが用いられている回転するデー
   タ記憶媒体における所定の平行トラックにデータを記憶
   させる磁気データ記憶装置であって、上記装置は、複数
   の書込電流値を発生する手段と、それぞれの上記磁気変
   換ヘッドの特定の半径方向位置における上記複数の書込
   電流値の内の所定の値を、それぞれの上記磁気変換ヘッ
   ド毎に適応させるために選択する手段と、それぞれの上
   記磁気変換ヘッドの他の半径方向位置において上記複数
   の書込電流値の他の値を選択する手段とを有する、磁気
   変換ヘッドのコイルに書込電流を与えるチャネル回路を
   備えることにより、それぞれの上記磁気変換ヘッド毎に
   別々に、上記書込電流を上記半径位置方向に応じて変え
   られることを特徴とする磁気データ記憶装置。 ２．複数の上記書込電流のそれぞれは、基本電流値と２
   進値で重み付けられた電流との和を含むことを特徴とす
   る請求項１に記載の磁気データ記憶装置。 ３．複数の上記平行トラックは、上記データ表面上に複
   数の隣接する帯域に配置されていて、それぞれの上記帯
   域は、帯域毎に異なる上記書込電流を用いていることを
   特徴とする請求項１に記載の磁気データ記憶装置。 ４．上記書込電流値は、それぞれのデータ表面上のある
   帯域において最適化するために決定され、上記データ表
   面上の他の帯域においては、上記ある帯域において選択
   された上記最適値に基づいて選択されることを特徴とす
   る請求項１に記載の磁気データ記憶装置。 ５．上記書込電流値は、それぞれのデータ表面上の半径
   が最小である内側帯域において最適化するために決定さ
   れ、上記データ表面上の内側帯域より半径の大きい他の
   帯域においては、上記内側帯域において選択された上記
   最適値に基づいて、所定の手順により選択されることを
   特徴とする請求項１に記載の磁気データ記憶装置。