JP4564692B2

JP4564692B2 - ハードディスクドライブ，ディスク上の欠陥類型検出方法および欠陥検出方法

Info

Publication number: JP4564692B2
Application number: JP2001280234A
Authority: JP
Inventors: 相勳秋; 俊錫沈; 成煥劉; 秀一崔; 康錫李
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2021-09-14
Also published as: US20020048112A1; EP1211683A2; KR20020021359A; US6906883B2; EP1211683B1; EP1211683A3; US6982849B2; KR100413766B1; US20030048567A1; JP2002150721A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的にディスクドライブに係り，より詳細には，ハードドライブアセンブリの欠陥を検出するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクドライブは，情報貯蔵に使われるマグネチック記録装置である。情報は普通一枚以上のマグネチック記録ディスクの表面にある同心状のトラックに記録される。規則的な方法でデータ貯蔵及び検索を図るために，ディスクはセクタと呼ばれるブロックに区画化される。こられセクタは，シリンダ又はトラックの，ヘッド及びセクタ番号と呼ばれる固有の識別子の集合によりディスク上に位置する。ディスクはスピンモーターに輪式に装着され，情報はアクチュエータアームに装着される読出し／書込みヘッドによりアクセスされる。アクチュエータアームはボイスコイルモーターを通じて操縦され，ボイスコイルモーターは電流に励磁されてアクチュエータを回転させ，ヘッドを動かす。
【０００３】
アクチュエータの動作はサーボシステムにより制御される。公知のサーボシステムのうち一つは専用サーボ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄｓｅｒｖｏ）と呼ばれるものであって，ここでディスクの一領域がサーボ情報のために割当てられる。このサーボ情報を用いてヘッドの実際的な放射状の位置が決定でき，所望のヘッド位置情報と比較した後に制御信号がアクチュエータアームに送られ，それによりヘッド位置を調整できる。
【０００４】
一般に，サーボシステムは，サーボ情報からの位置エラー信号ＰＥＳによってアクチュエータに制御信号を送る。普通，ＰＥＳは，ヘッドとトラック中心との相対距離を示す大きさ及び，トラック中心に対するヘッドの方向を示す極性を含む。また，ＰＥＳは，一般に，サーボシステムによりディスク表面上のバースト信号の相対的信号強度を比較することによって生じる。読出し／書込み動作中には正しいヘッドの位置を確認するために各ＰＥＳサンプルの絶対値を所定の安定したスレショルド値（臨界値）と比較することが一般的である。安定したスレショルド値を超過するＰＥＳ値を生じる２つの状況があるということは当業界では公知である。第一に，ヘッドはトラック中心からの距離が安定したスレショルド値を十分に超過するほどに間違って整列される可能性もある。第二に，ヘッドが正しく位置しているにもかかわらずサーボ情報に欠陥があり，違うＰＥＳ値を生じる可能性もある。後者の可能性が，サーボバースト領域に欠陥があるという表示であって，高いＰＥＳ値を使用する実際状況に至らせる場合である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の技術で公知のように，高いＰＥＳ値を使用してサーボ欠陥を検出することは負担になるプロセスである。これは普通一番高いＰＥＳ値を有するセクタは実質的に欠陥を含むセクタではないからである。したがって，ある所定のセクタを欠陥を有するものと断定する前に，高いＰＥＳセクタを取り囲んだいくつかのセクタを検査する必要があると見なされている。
【０００６】
伝統的な欠陥検出方法が負担になることに加えて，欠陥を検出するために高いＰＥＳに依存することも連続的なセクタを実際サーボ欠陥とマッピングする結果をもたらす可能性がある。これと類似に，サーボトラックの書込みプロセス中に生じるエラーによりＰＥＳの大きな変化が引き起こされうる。‘実際サーボ欠陥’という用語が，ここでサーボセクタのバーストパターン領域にある物理的欠陥を説明するためのものであるのに対して，‘閉鎖サーボ欠陥’という用語は，記録されたサーボトラックの不連続性により作られたＰＥＳの大きな変化を示す領域を説明するために使われるものである。不連続性のようなものがトラック追従中によくオーバーシューチングを起こすショックを生じうるということを知る必要がある。この結果は，閉鎖欠陥後にいくつかのセクタが普通性能がよくないトラック追従性能を示すということである。
【０００７】
閉鎖サーボ欠陥を実際サーボ欠陥と錯覚して，欠陥をマッピングするために高いＰＥＳに単純に依存することも仮想のサーボ欠陥を実際サーボ欠陥とマッピングする結果をもたらしうる。‘仮想のサーボ欠陥’という用語は，セクタのＰＥＳ値が高すぎて安定した書込み条件を保障できない状況を説明するために使われる。セクタが他の損傷の症状を示さないこともあるが，高いＰＥＳ値はセクタの安定性に対して懐疑するようにするために，そのセクタの書込みゲートは普通不能になる。
【０００８】
したがって，相異なる種類の欠陥をさらによく区別づけ，あまり負担がなくてより正確な，ディスクドライブアセンブリにおけるディスク上のサーボ欠陥を検出する改善された方法が必要である。
【０００９】
本発明の目的は，相異なる種類の欠陥をさらによく区別づけ，負担がなくてより正確な，ディスクドライブアセンブリにおけるディスク上のサーボ欠陥を検出する改善された方法を提供することである。さらに詳しくは，実際のサーボ欠陥，仮想のサーボ欠陥及び閉鎖サーボ結合が検出及び処理される欠陥検出システムを提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，第１サーボビットを読出して第１セクタに対する位置エラー信号を定める段階，第２サーボビットを読出して第２セクタに対する位置エラー信号を定める段階及び，前記第１サーボビットにおけるバースト信号の大きさが所定スレショルド大きさ以上だけ基準大きさと差が出る時，前記第１セクタを第１欠陥類型を有するものと識別する段階を含む。本発明の方法は，前記第１セクタ及び第２セクタ間の位置エラー信号の第１変化率が所定比率を超過する時，第２欠陥類型を識別する段階及び，前記第１セクタにおける前記バースト信号の故障周波数がスレショルド周波数より大きい時，前記第１セクタが第３欠陥類型を有すると識別する段階をさらに含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。尚，以下の説明及び添付図面において，同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
まず，図１，２，３，４，５，６または図７を参照しながら，第１の実施の形態にかかるディスク上の欠陥類型検出方法について説明する。図１は，ハードディスクドライブ１０の平面図である。図２は，図１のハードディスクドライブを制御する電気的システムの概略図である。図３は，ハードディスクドライブ内のディスクの一般セクタの構造を示す概略図である。図４は，本実施形態にかかるサーボ欠陥検索のフローチャートである。図５は，本実施形態にかかる多様な欠陥種類についてのサーボ欠陥検出のためのシステムのフローチャートである。図６は，ディスク表面の単純化された構造を示す平面図である。図７は，本実施形態に係る実際の欠陥検出のフローチャートである。
【００１３】
まず，図１に示すように，ドライブ１０は，スピンドルモーター１４により回転する少なくとも一枚のマグネチックディスク１２を含む。ドライブ１０は，ディスク表面１８に隣接して位置したトランスデューサ１６も含む。
【００１４】
トランスデューサ１６は，ディスク１２のマグネチック領域を磁化させ，感知することによって回転ディスク１２上に情報を各々書込んだり，読出しをする。
一般に，トランスデューサ１６は，各ディスク表面１８と関連されている。一つのトランスデューサ１６だけが示され，説明されても，ディスク１２を磁化させるための書込みトランスデューサと，それとは別途にディスク１２のマグネチック領域を感知するための読出しトランスデューサがありえるということを理解する必要がある。読出しトランスデューサは，磁気・抵抗（ＭＲ）物質よりなるものである。あるヘッドは，磁気・抵抗（ＭＲ）物質を含んでディスクのマグネチックフィールドを感知するのに用いる。磁気-抵抗物質の抵抗は，マグネチック領域の変化と共に線形的に変化する。磁気・抵抗物質は電流源と結合する。ディスクのマグネチック領域での変化は，磁気・抵抗物質の抵抗と磁気・抵抗素子にわたって感知される電圧の相応する変化を生じる。磁気・抵抗（ＭＲ）ヘッドは，一般に，他の類型のディスクドライブヘッドより高いビット密度を有する。
【００１５】
トランスデューサ１６は，スライダー２０に一体化できる。スライダー２０は，トランスデューサ１６とディスク表面１８との間の空気ベアリングを生成するために作られる。スライダー２０は，ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）２２に一体化できる。ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）２２はボイスコイル２６を具備したアクチュエータアーム２４に付着できる。ボイスコイル２６は，マグネットアセンブリ２８に隣接して位置してボイスコイルモーター（ＶＣＭ）３０を規定する。ボイスコイル２６に電流を供給して，アクチュエータアーム２４がベアリングアセンブリ３２の周辺を回転するようにするトルクを生じる。アクチュエータアーム２４の回転はトランスデューサ１６がディスク表面１８上で移動させる。情報は，一般にディスク１２の円形トラック３４内に貯蔵される。各トラック３４は普通，複数のセクタを備える。各セクタはデータ領域と識別領域とを含む。識別領域は，セクタと，トラック又はシリンダと，を識別するグレーコード情報を含んでいる。トランスデューサ１６は，ディスク表面１８上を移動して相異なるトラック上に情報を書込んだり，読出すようにする。相異なるトラックをアクセスするためにトランスデューサを移動させることは普通探索ルーチンといわれる。
【００１６】
また，図２に示すように，システム４０は読出し／書込み（Ｒ／Ｗ）チャンネル回路４４及び前置増幅器（ｐｒｅ−ａｍｐ）回路４６によりトランスデューサ１６と連結される。制御器４２としては，デジタル信号処理器（ＤＳＰ），マイクロプロセッサー，マイクロコントローラなどがある。制御器４２は読出し／書込みチャンネル４４に制御信号を送ってディスク１２から情報を読出したり，あるいはディスク１２に情報を書込みできる。情報は，普通Ｒ／Ｗチャンネル４４からホストインターフェース回路４６に伝送される。ホスト回路４６は，ディスクドライブをパソコンのようなシステムとインターフェース可能にする制御回路及びバッファメモリを含む。
【００１７】
制御器４２はまた，ボイスコイル２６に駆動電流を提供するＶＣＭ駆動回路４８と連結される。制御器４２は，駆動回路４８に制御信号を送ってＶＣＭの励磁及びトランスデューサ１６の移動を制御する。
【００１８】
制御器４２は，ＲＯＭやフラッシュメモリデバイス５０のような不揮発性メモリやＲＡＭデバイス５２に連結される。メモリデバイス５０，５２は制御器４２がソフトウェアルーチンを行うために使用する命令及びデータを含む。ソフトウェアルーチンのうち一つは，トランスデューサ１６を一トラックから他のトラックに移動させるための探索ルーチンである。探索ルーチンは，トランスデューサ１６を正しいトラックに確実に移動させるためのサーボ制御ルーチンを含む。上記メモリデバイス５０は後述される本実施の形態の加速度，速度及び移動軌跡の式を含み，それら式は開始時にメモリデバイス５２にロードされる。
【００１９】
また，図３に示すように，一般的にデータは，ディスク１２を横切って置かれた放射状円形トラックのセクタ内に貯蔵される。通常セクタは，自動利得制御（ＡＧＣ）領域１５０，同期化（ｓｙｎｃ）領域１５２，トラックを識別するグレーコード領域１５４，セクタを定義する識別（ＩＤ）領域１５６，多数のサーボビットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを含むサーボ領域１５８，データを含むデータ領域１６０及びエラー補正領域１６２を含む。動作時，ヘッド１１０はトラックに移動し，サーボ領域１５８で与えられたサーボ情報が読出されて電気的システム４０に送られる。
【００２０】
また，図４に示すように，本実施形態によって検索プロセス４００はディスクのヘッド，一つのシリンダを一回に検索する。開始位置（４１０段階）から検索プロセス４００は欠陥を検索し（４３０段階），捜し出した欠陥を規定する（４４０段階）。検索プロセス４００は，現在のシリンダで最後のヘッドが到達したかどうかを判断する（４８０段階）。到達されていなければ，検索プロセス４００は次のヘッドに移動し（４６０段階），検索を続ける（４３０段階）。しかし，もし，現在のシリンダから最後のヘッドに到達したならば，検索プロセス４００は次のシリンダに移動し，ヘッドカウンタをリセットする（４７０段階）。この検索プロセス４００はすべてのシリンダのすべてのヘッドが読まれるまで続いたり，あらかじめ決まった個数のヘッド及びシリンダが読出されるまで続く。
【００２１】
また，図５に示すように，多重・欠陥検索プロセス５００は実際サーボ欠陥に対する検索を実施することによって始まる（５２０段階）。その後，多重-欠陥検索プロセス５００は一実施例で閉鎖欠陥検索を行う（５３０段階）。最後に，多重・欠陥検索プロセス５００は仮想欠陥検索を行う（５４０段階）。実際欠陥検索，閉鎖欠陥検索及び仮想欠陥検索は，後述する。
【００２２】
前述したように，本実施形態は実際サーボ欠陥を検索及び管理することである。所定セクタで欠陥１６４，１６６のような実際サーボ欠陥は，所定セクタにおけるサーボビットＡ，Ｂ，Ｃ及びＤのバースト信号の大きさに対するある計測値をある基準値と比較することによって検出される。この実際欠陥検出は，多重・欠陥検索システム５００のような欠陥検出システムで起こる。本実施形態で，このバースト信号計測値はサーボビットＡ，Ｂ，Ｃ及びＤに対するバースト信号の和である。バースト信号計測値を得るためにサーボビットのバースト信号を合わせることは一実施形態に過ぎず，バースト信号計測値を算出する他の方法が用いられうる。例えば，バースト信号計測値はサーボビットのうち一つの計測値である場合もあり，サーボビットの平均になる場合もある。
【００２３】
所定セクタに対するバースト信号を一回以上読出すことが望ましい。これは，たとえば，計測されたバースト信号大きさの正確度を向上させるために行われることである。一回以上読出される時，本実施形態によれば，所定セクタやセクタに対するバースト信号の和をサーボビットが読出された回数で分けることによって所定セクタやセクタに対する平均バースト信号が求められる。
【００２４】
一応バースト信号計測値が得られれば，本実施形態は，その値を基準値と比較してスレショルド大きさ以上だけ基準値と差が出るかどうかを判断することである。本実施形態では，この大きさは３０%である。この大きさはそれより大きいか，あるいは小さい場合もある。特定セクタにおけるバースト信号計測値がスレショルド大きさ以上だけ基準値と差が出るならば，そのセクタは欠陥があることと区分される。所定セクタを欠陥があると区分することに加えて，欠陥のあるセクタに対する読出しゲートも不能になりうる。
【００２５】
本実施形態で，基準値はディスク上のセクタの代表サンプルに対するバースト信号計測値の関数である。この代表サンプルはディスク上の一つの円形トラックに沿って一つ以上のセクタよりなるか，あるいはディスク上の相異なるトラックにある多数のセクタから，なりうる。
【００２６】
また，図６又は図７に示すように，プロセス６００は所定同心トラックｔ_ｎに対して開始される（６０１段階）。プロセス６００はｉエントリのテーブルを０に初期化することによって始まり，この時，バースト［ｉ］に対するテーブルのｉエントリらは所定セクタｉにおけるサーボビットバースト信号の大きさを表す。本実施形態では４つのサーボビットに相応して各サーボセクタ内４個のバースト信号が存在する。また，変数ｉは０からある変数ｍａｘｓｅｒｖｏまでの範囲内にあり，一実施例により変数ｍａｘｓｅｒｖｏはディスクの所定同心トラックｔｎ内のサーボセクタの個数を示す。本実施形態では，図６から，変数ｍａｘｓｅｒｖｏは７に決まる。したがって，本実施形態でディスクの各回転は，トランスデューサ１６が８個のサーボセクタｉ（ｉは０から７まで）を読出すようにする。しかし，セクタｉがディスクの他の同心トラックｔ_ｎ上に位置する場合もある。
【００２７】
さらに，図６又は図７に示すように，プロセス６００はセクタｉにおけるサーボビットバースト信号の大きさを計測することによって進行される（６０５段階）。この値は変数Ｂｕｒｓｔ＿Ｓｕｍに貯蔵される。それから，Ｂｕｒｓｔ＿Ｓｕｍ内の値は変数Ｂｕｒｓｔ［ｉ］に加わる（６０６段階）。したがって，最初のセクタが読出される後，Ｂｕｒｓｔ［ｉ］が０と初期に決まったために，Ｂｕｒｓｔ［ｉ］はＢｕｒｓｔ＿Ｓｕｍと同じくなる。
【００２８】
ｉがｍａｘｓｅｒｖｏに到達したかどうかを検査を行い，プロセス６００は継続する（６０７段階）。到達していなければ，変数ｉは１だけ増加し，Ｂｕｒｓｔ＿Ｓｕｍは次のセクタ（Ｉ＝１）のサーボビットの集合のために読出される（６０８段階）。このようなループは，すべてのセクタが一回転周期中または同心トラック個数だけ読出されるまで続いてＢｕｒｓｔ［ｉ_O-7］に対する値が求められる。これと違って，ループが多数のトラックを横切るすべての選択されたセクタが読出されるまで続く場合もある。
【００２９】
ｒｅｖがｍａｘｒｅｖに到達したかどうかを判断する（６０９段階）。ここで，ｍａｘｒｅｖはある所定回転回数である。ｍａｘｒｅｖはまた，あるセクタ内バースト信号が読出される回数を示す。セクタ内バースト信号はバースト信号の大きさを有効化するために一回以上読出される。これは，発生可能性がある潜在的な読み誤りをなくすのに役に立つ。本実施形態で，ｍａｘｒｅｖは８である。もし，ｒｅｖがｍａｘｒｅｖより小さければ，ｉ＝０に設定され（６１０段階），次の回転周期のためにループは６０４段階に戻る。前の回転周期でのように，次の回転周期は各々のサーボセクタｉ＝０からｉ＝ｍａｘｓｅｒｖｏまでに対するサーボビットバースト信号，Ｂｕｒｓｔ＿Ｓｕｍの大きさを決定する。変数Ｂｕｒｓｔ［ｉ］は，すべての回転周期を終えるまで所定セクタｉに対するサーボビットバースト信号の累積大きさを示す。
【００３０】
このような所定回転回数ｍａｘｒｅｖが終了したならば，ｉ＝０に設定し，Ｂｕｒｓｔ［ｉ］のテーブルにある各エントリを終えた回転の回数で分けることによって読出された各セクタに対して正規化する段階（６１２）を行う。ループ（６１２−６１４）段階は，各セクタに対する変数Ｂｕｒｓｔ［ｉ］が正規化するまで続く。
【００３１】
ｉセクタのバースト信号の各々の大きさが正規化されれば，すべてのセクタの平均バースト信号，ＢｕｒｓｔＡＶＧが計算される（６１５段階）。したがって，図６に示す８個のセクタ（ｉ＝０−７），におけるバースト信号が加わった後，８で分けられてＢｕｒｓｔＡＶＧが算出される。それから，この平均バースト信号は各セクタｉにおける正規化したバースト信号の大きさと比較される（６１７段階）。もし，セクタｉに対するＢｕｒｓｔ［ｉ］がある所定の大きさｄｅｌｔａだけＢｕｒｓｔＡＶＧと差が出れば，そのセクタｉはサーボ欠陥があると区分される（６１６−６２０段階参照）。６１７−６２０段階はすべてのセクタｉ０〜ｍａｘｓｅｒｖｏにわたって進行され，その時ごとにセクタｉに対して正規化したバースト信号Ｂｕｒｓｔ［ｉ］とすべてのセクタでの平均バースト信号，ＢｕｒｓｔＡＶＧ間の差を測定する。
【００３２】
ｔ＝１からｔ＝ｎまでの所定ディスク上の同心トラックに対しても，個数に関係なくこのようなプロセス６００が行われうるということが理解されなければならない。またＢｕｒｓｔ［ｉ］は，前述したように，所定同心トラックのために正規化されたり，ある多数の同心円ｔ_１〜ｔ_ｎでのバースト信号に対して正規化されうることが理解されなければならない。これと類似に，ＢｕｒｓｔＡＶＧは与えられた同心トラックｔ_ｎでのバースト信号に対する平均値である場合もあり，そうでなければ多数のトラックｔ_１〜ｔ_ｎにわたるバースト信号の平均を示す場合もある。
【００３３】
本発明にかかる第１の実施の形態は，複数個のサーボビットから得た情報を用いて，このサーボビットが位置したセクタがここで実際のサーボ欠陥であると称する物理的欠陥を含んでいるかどうかを判断することである。その欠陥は，製造業者の欠陥であるか，あるいは後に起こるスクラッチである。所定セクタに対するサーボビット信号の大きさを計測することによって，これらバースト信号と他のセクタのバースト信号とを比較して前記所定セクタが欠陥を有するかどうかを判断できる。所定セクタのバースト信号がどんなスレショルドを超過する時，そのセクタの書込みゲートは不能になり，そのバースト信号データはトラック追従の目的のために無視される。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に，図８を参照しながら，第２の実施の形態にかかる仮想サーボ欠陥の検出及び管理について説明する。前述したように，仮想サーボ欠陥は所定セクタ内の高いＰＥＳ値の発生と関係あるので，書込み安定性についての潜在的問題を知らせることができ，物理的欠陥のサインがないところでも現れる。仮想サーボ欠陥は非反復ランアウトにより生じうる。特に，ディスクドライブモーターベアリング力学はスピンドル回転の正確度を決定する。スピン-軸動作がスピンドル回転と同じ周波数及び同相の素子を有する時，反復的なランアウトが生じる。しかし，不規則なスピン-軸動作をする素子もある。この素子は非反復的なランアウトである。図８は，本実施形態にかかる仮想欠陥検出のフローチャートである。
【００３５】
まず，図８に示すように，プロセス７００はｉエントリのテーブルを０に初期化することによって始まり（７０１段階），この時，ｗｒｉｔｅｆａｕｌｔ［ｉ］のテーブル内のｉエントリは所定セクタｉから書込み誤りが検出されたかどうかに対する真／偽値を示す。所定セクタに対して記録されたＰＥＳを書込みバンプ（ｂｕｍｐ）リミットと比較することが書込み誤りを識別する一つの方法であるが，当業界の熟練者には書込み誤りを識別する他の方法も知られており，その方法が書込みバンプリミットの代わりに使われている。例えば（非限定的な例である），書込み誤りリミット（すなわち，それ以上になれば書込み誤りと区分されるスレショルド値）は安全な書込み状態を保障するために書込みバンプリミット以下のある増加値に決まる，などである。
【００３６】
実際のサーボ欠陥検索プロセス６００でのように，このプロセス７００でも本実施形態のディスク所定同心トラックｔ_ｎ内のサーボセクタの個数，変数ｉは０からｍａｘｓｅｒｖｏまでの範囲にある。本実施形態で，変数ｍａｘｓｅｒｖｏは７に設定される（図６）。したがって，本実施形態で，ディスクの各回転はトランスデューサ１６が０から７までの各サーボセクタｉを読込むようにする。セクタはディスクの相異なるトラックｔ_ｎ上に置かれる場合もある。
【００３７】
変数ｉ及びｒｅｖは０に初期化される（７０３段階）。この時，ｒｅｖはプロセス７００の現在の回転回数である。また，変数ｍａｘｒｅｖは各セクタが書込み誤りに対して必ず検索される回数を示す。本実施形態では，ｍａｘｒｅｖは８に設定される。
【００３８】
可能な書込み誤りに対してセクタｉを検索する（７０５段階）。前述したように，書込み誤りは特定の書込み誤り条件が満足されるまで記録される。本実施形態では，この書込み誤り条件はセクタｉに対するＰＥＳ値がある基準値を超過する時に満足され，ここで基準値は書込みバンプリミットの関数である。
【００３９】
書込み誤りがセクタｉで検出されると，書込み誤りがセクタｉで検出されたことを反映するためにｗｒｉｔｅｆａｕｌｔ［ｉ］が増加する（７０６段階）。一方で，いかなる書込み誤りも検出されなければ，プロセス７００では，決定段階（７０８段階）が飛ばされる。７０８段階で，現在の回転周期で最後のセクタに到達したかどうかが判断される。ｉがｍａｘｓｅｒｖｏと同じであれば，プロセス７００は決定段階（７１０段階）に進む。しかし，ｉがｍａｘｓｅｒｖｏより小さければ，ｉは次のセクタに増加する。７０４〜７０８ループの段階は現在の回転周期の最後のセクタが書込み誤りに対して検出されるまで続く。
【００４０】
７１０段階で，所定回転数ｍａｘｒｅｖが完了したかどうかについての判断がなされる。ここで本実施形態では，ｍａｘｒｅｖは８になる。したがって，本実施形態で，８回転でなければ，変数ｒｅｖは１だけ増加し，変数ｉは０に設定される。それから，プロセス７００はセクタｉ＝０からｉ＝ｍａｘｒｅｖｏまで周期的に反復される。これは，各セクタｉがｍａｘｒｅｖ回数だけ読出され，書込み誤りが発生し，それによりｗｒｉｔｅｆａｕｌｔ［ｉ］が増加するまで続く。
【００４１】
すべての書込み誤りの発生が記録されれば，プロセス７００はｉを再び０に設定し（７１１段階），各セクタｉをテストして書込み誤りが検出された回数（これはｗｒｉｔｅｆａｕｌｔ［ｉ］変数に貯蔵される）がどんな所定スレショルドを超過するのか調べる。本実施形態では，そのスレショルド変数は５となる。本実施形態で，セクタｉは８回の検索のうちに書込み誤りが５回以上検出されたならば仮想サーボ欠陥があることとマッピング及び区分される。プロセス７００はｉ＝０からｉ=ｍａｘｓｅｒｖｏまでの各セクタに対して上記のような比較を続ける。
【００４２】
本実施形態の，所定セクタにおける書込み誤りが検出された回数対セクタが検索される全体回数の比率の所定セクタにおける書込み誤り周波数が決まる。それから，この比率はスレショルド比率と比較される。書込み誤り周波数が本実施形態では，０.６２５のスレショルド比率を超過する時，所定セクタｉは仮想サーボ欠陥があるとマッピング及び区分される。
【００４３】
本実施形態では，セクタｉを仮想欠陥を有することと区分することは，セクタの書込みゲートを不能とすることを含む。しかし，仮想サーボ欠陥を有するまま，バースト情報はトラック推定目的に利用できる。定義によれば，仮想欠陥は許容されない書込み誤り周波数以外のいかなる他の欠陥の症状も示さない。したがって，単純にセクタを欠陥があるとマッピングしてその情報を無視する代わりに，本実施形態では，仮想欠陥セクタのバースト信号を用いてトラック追従安定性及び位置を向上させうる。
【００４４】
第２の実施の形態では，記録されたサーボトラックの不連続性によるＰＥＳの大きな変化を示す欠陥の閉鎖サーボ欠陥の検出及び管理について説明してきた。
本実施形態で，上記不連続性の値は，実際のサーボ欠陥ではない閉鎖スパイク問題により高いＰＥＳの発生が起こる可能性がどれほどあるかを決定するのに用いられる。不連続性の値があるスレショルド値を超過する時，より安定したトラック追従がなされるよう連続的なＰＥＳを作るようにＰＥＳの読出し値に補償信号が加わる。本実施形態では，スレショルドはトラックピッチの６%となる。その補償信号を用いることの効果が後述される。
【００４５】
次に，図９を参照しながら，上記補償信号を用いることの効果について説明する。図９は，本実施形態にかかる閉鎖欠陥補償信号を表現するためのグラフである。
【００４６】
図９に示すように，１（−０.５から０.５までの）の不連続性がサーボセクタ５０で見つかることが分かる。そのようなＰＥＳの急激な変化は，たとえば，記録されたサーボトラックのエラーによって発生できる。６%のトラックピッチスレショルド値を使用した以前の例で，図９のＰＥＳ変化はこの基準と明確に合う。その場合，改善された位置付けのためにより連続的で判読可能な信号を生じるように補償信号がそこに加わりうる。補償信号は，セクタのＰＥＳ値が補償されるようにデータ領域１６０またはエラー補正領域１６２内に貯蔵されうる。これと違って，隣接セクタのデータ領域１６０またはエラー補正領域が使われる場合もある。これと類似に，基準補償信号が利用でき，ここで基準補償信号とは，制御器４２により行われるサーボルーチンの一部である。当業者には，補償信号を他の隣接しないセクタを含んで他の位置に貯蔵させうることも分かる。
【００４７】
例えば（非限定的な例である），上記のような補償信号の一つが図１０に示されている。図１０は，本実施形態にかかる閉鎖欠陥補償信号を表現するためのグラフである。また図１１は，図１０以後の結果の信号を示すグラフである。
【００４８】
図１０，図１１に示すように，図９の信号を図１０の信号に加えて図１１の緩やかなＰＥＳ信号を得ることができる。また，補償信号の加算を通じてトラック追従を向上させる上に，より緩やかな結果としてのＰＥＳは，閉鎖欠陥を有するセクタにおいて書込みゲートを不能にしない。
【００４９】
第２の実施の形態では，使われたサーボトラックの不連続性によりＰＥＳの大きい変化が作られる時のセクタの欠陥検出及び管理について説明してきた。上述したように，ＰＥＳ不連続性を示す閉鎖サーボ欠陥は，トラック書込みプロセス途中のエラーにより生じる。本実施形態で，このような不連続性の値は高いＰＥＳの発生が実際のサーボ欠陥ではない閉鎖スパイク問題により生じる可能性がどれほどあるかを判断するのに用いられる。不連続性の値があるスレショルド値を超過する時，ＰＥＳの実際値に補償信号が加わってトラック追従を向上させる。
【００５０】
（第３の実施の形態）
次に，図１２を参照しながら，第３の実施の形態にかかるディスク上の欠陥検出方法について説明する。図１２は，本実施形態に係る欠陥検出のためのシステムのフローチャートである。
【００５１】
図１２に示すように，多重・欠陥検索プロセス１１００で，所定セクタは本実施形態によって実際サーボ欠陥，閉鎖サーボ欠陥及び仮想サーボ欠陥の発生について分析される。所定セクタに関する該当バースト情報，シリンダ及びセクタ番号が読出される（１１０２段階）。その後，実際サーボ欠陥の存否の判断がなされる（１１０３段階）。本実施形態で，その判断はプロセス６００を行うことによってなされる（図７）。実際サーボ欠陥が検出される時，所定セクタのバーストデータにより提供される位置情報は無視される。それより，本実施形態によれば，予想位置がトラック追従目的のために用いられる。予想位置は，例として，実際サーボ欠陥特性を示さない周辺セクタの線形補間解析に基づいたものである。また，本実施形態で実際サーボ欠陥を有するとマッピングされたセクタに対して書込みゲートが不能になる。
【００５２】
一方，実際サーボ欠陥が所定セクタから検出されなければ，多重・欠陥検索プロセス１１００は，閉鎖サーボ欠陥の存否の判断がなされる決定段階１１０５に進む。閉鎖サーボ欠陥が所定セクタから実際に検出される時，上記図９から図１１を通じて示し，説明した方法により補償信号が加わる（１１０６段階）。補償信号がＰＥＳの不連続性に関する問題を軽減させた後，閉鎖サーボ欠陥を示すセクタの書込みゲートは不能にならないということにも注目しなければならない。また，実際サーボ欠陥を有するセクタでバーストデータが無視される実施形態とは違って，閉鎖サーボ欠陥を有するセクタのバーストデータはサーボ制御及び位置付けの目的のために使われ続く。
【００５３】
その後，所定セクタで仮想サーボ欠陥が存在しているかどうかについての判断がなされる（１１０７段階）。１１０７段階で仮想サーボ欠陥が存在すると判断される時，所定セクタの書込みゲートは前述したように不能になる。しかし，閉鎖サーボ欠陥でのように，仮想サーボ欠陥を有するセクタ関するバーストデータはサーボ制御目的のために依然として使われる。
【００５４】
第３の実施の形態は，高いＰＥＳ値を示すセクタの識別及び管理を行なうことによって書込み安全性に対する潜在的問題点を知らせたり，物理的欠陥に対するどんなサインも無いことを示す。ここで仮想サーボ欠陥と呼ばれるそれら欠陥は，たとえば，スピンドル非反復ランアウトレゾナンスにより生じうる。その欠陥において，本実施形態は，書込み誤り周波数計測値を用いてそのセクタの書込みゲートを不能にするかどうかを決定することである。ある書込み誤り周波数が得られる時，セクタの書込みゲートは不能になる。しかし，セクタが仮想サーボ欠陥という欠陥でマッピングされる時にも，バースト信号は相変らずトラック追従目的に用いられる。
【００５５】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５６】
上記第１の実施形態においては，バースト信号計測値を得るためにサーボビットのバースト信号を合わせる場合を例にあげて説明したが，バースト信号計測値を算出する他の方法が用いられることができれば，本発明はかかる例に限定されない。例えば，バースト信号計測値はサーボビットのうち一つの計測値である場合もあり，サーボビットの平均になる場合もある。
【００５７】
また，上記第２の実施形態においては，ｍａｘｒｅｖが８の場合を例にあげて説明したが，本発明はかかる例に限定されない。
【００５８】
また，上記第２の実施形態においては，補償信号の１つとして図９に示されるグラフの数値を例に説明したが，本発明はかかる例に限定されない。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，相異なる種類の欠陥をさらによく区別でき，負担がなくてより正確な，ディスクドライブアセンブリにおけるディスク上のサーボ欠陥を検出できる。
【００６０】
本発明は，方法，装置，システム等で具現できる。ソフトウェアで具現される時，本発明の要素は実質的に必要なことを行うためのコードセグメントになる。
プログラムやコードセグメントはプロセッサー判読可能な媒体に貯蔵されたり，伝送媒体や通信リンクを通る搬送波に載せられたコンピュータデータ信号により伝送される。“プロセッサー判読可能な媒体”は，情報を貯蔵したり伝送できる媒体を含みうる。プロセッサー判読可能な媒体の例に，電子回路，半導体メモリデバイス，ＲＯＭ，フラッシュメモリ，ＥＲＯＭ，フロッピーディスケット，ＣＤ−ＲＯＭ，光ディスク，ハードディスク，光繊維媒体，ＲＦリンクなどが含まれる。コンピュータデータ信号は電子ネットワークチャンネル，光ファイバ，空中，電磁気，ＲＦリンクのような伝送媒体を通じて伝播できるいかなる信号も含みうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態にかかるハードディスクドライブについての上面図である。
【図２】図１のハードディスクドライブを制御する電気的システムの概略図である。
【図３】ハードディスクドライブ内のディスクの一般セクタの構造を示す図である。
【図４】本実施形態にかかるサーボ欠陥検索のフローチャートである。
【図５】本実施形態にかかる多様な欠陥種類についてのサーボ欠陥検出のためのシステムのフローチャートである。
【図６】ディスク表面の単純化された構造を示す平面図である。
【図７】本実施形態に係る実際の欠陥検出のフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る仮想欠陥検出のフローチャートである。
【図９】閉鎖サーボ欠陥を表現するためのグラフである。
【図１０】本実施形態に係る閉鎖欠陥補償信号を表現するためのグラフである。
【図１１】図１０以後の結果の信号を示すグラフである。
【図１２】本実施形態に係る欠陥検出のためのシステムのフローチャートである。
【符号の説明】
１０：ハードディスクドライブ
１２：マグネチックディスク
１４：スピンドルモーター
１６：トランスデューサ
１８：ディスク表面
２０：スライダー
２２：ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）
２４：アクチュエータアーム
２６：ボイスコイル
２８：マグネットアセンブリ
３０：ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）
３２：ベアリングアセンブリ
３４：トラック
４２：制御器
４４：Ｒ／Ｗチャンネル回路
４６：前置増幅器回路
４８：ＶＣＭ駆動回路
５０：メモリデバイス
５２：メモリデバイス
１１０：ヘッド
１５０：自動利得制御（ＡＧＣ）領域
１５２：同期化（ｓｙｎｃ）領域
１５４：グレーコード領域
１５６：識別（ＩＤ）領域
１５８：サーボ領域
１６０：データ領域
１６２：エラー補正領域

Claims

読出される時にバースト信号を提供するサーボビットを有するセクタを具備する多数のトラックがあるディスク表面上のいろいろな欠陥を検出する方法において，
第１サーボビットを読出して第１セクタに対する位置エラー信号を判断する段階と，
第２サーボビットを読出して第２セクタに対する位置エラー信号を判断する段階と，
前記第１サーボビットが基準大きさに比べてスレショルド大きさ以上に差が出る時，前記第１セクタが第１欠陥類型を有すると識別する段階と，
前記第１セクタと第２セクタとの間の位置エラー信号の変化率が所定比率を超過する時，第２欠陥類型を識別する段階と，
前記第１セクタまたは前記第２セクタの書き込み誤りを繰り返し検出し、前記書き込み誤りの頻度がスレショルド頻度より大きい時，前記第１セクタまたは第２セクタが第３欠陥類型を有すると識別する段階とを含み、
前記第３欠陥類型があると識別された場合、該当するセクタの書き込みゲートを不能にするとともに、該当するセクタのバースト信号はトラック追従に利用することを特徴とするディスク上の欠陥類型検出方法。
前記第１セクタが第１欠陥類型を有すると識別する段階は，
第１サーボビットのバースト信号の大きさが基準大きさよりスレショルド大きさ以上に差が出，前記大きさは第１サーボビットのバースト信号の関数であり，前記基準大きさは第１及び第２サーボビットのバースト信号の関数である時，前記第１セクタが第１欠陥類型を有すると識別する段階であることを特徴とする請求項１に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
第１サーボビットを数回も読出して第１セクタの前記大きさを判断する段階をさらに含み，この時，前記大きさは，前記第１サーボビットが読出された数回の第１サーボビットのバースト信号の和を前記第１サーボビットが読出された回数で分けたものであることを特徴とする請求項２に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
第２欠陥類型を識別する段階は，
第１及び第２セクタの各々の位置エラー信号を判断する段階，第１及び第２セクタの位置エラー信号の第１変化率を定める段階，第１変化率が所定比率より大きいかどうかを判断して，大きければ第１及び第２セクタの位置エラー信号に補償信号を供給する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
前記第１変化率が所定比率よりさらに大きい時，第１及び第２サーボビットにより提供されたバースト信号を用いて前記表面に隣接したヘッドの位置を決定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
前記第１及び第２セクタの位置エラー信号と補償信号との関数であり，前記第１変化率より小さい第１及び第２セクタでの第２変化率を有する調整された位置信号を決定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
前記第１セクタが第３欠陥類型を有すると識別する段階は，
数回も読出して第１セクタの位置エラー信号を判断する段階，数回も読出した位置エラー信号を基準位置信号と比較して第１セクタでのバースト信号の誤り頻度を決定する段階，前記誤り頻度をスレショルド頻度と比較する段階及び，前記誤り頻度がスレショルド頻度より大きい時に第１セクタを非正常であると識別する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
前記誤り頻度を決定する段階は，
前記数回の読出しの各々に第１サーボビットのバースト信号に基づいた位置エラー信号を生じる段階，位置エラー信号が基準位置信号を超過する時に数回の読出しの各々に対する誤りを識別する段階及び，前記数回の誤りを前記多数の読出し回数で分ける段階を含むことを特徴とする請求項７に記載のディスク上の欠陥類型検出方法。
ハウジングと，
前記ハウジングに装着されたアクチュエータアームと，
前記アクチュエータアームに装着されたヘッドと，
スピンモーターに付着され，ヘッドにより読出される時にバースト信号を提供するサーボビットを有するセクタを具備する多数のトラックを含むディスクと，
ヘッドに連結されて，
第１サーボビットを読出して第１セクタの位置エラー信号を決定し，
第２サーボビットを読出して第２セクタの位置エラー信号を決定し，
前記第１サーボビットが基準大きさよりスレショルド大きさ以上に差が出る時に第１セクタが第１欠陥類型を有すると識別し，
前記第１セクタと第２セクタとの位置エラー信号の第１変化率が所定比率を超過する時に第２欠陥類型を識別し，
前記第１セクタまたは前記第２セクタの書き込み誤りを繰り返し検出し、前記書き込み誤りの頻度がスレショルド頻度より大きい時，前記第１セクタ又は第２セクタが第３欠陥類型を有すると識別する制御器とを含み、
前記制御器は、前記第３欠陥類型があると識別された場合、該当するセクタの書き込みゲートを不能にするとともに、該当するセクタのバースト信号はトラック追従に利用することを特徴とするハードディスクドライブ。
第１サーボビットのバースト信号の大きさは第１サーボビットのバースト信号の関数であり，前記基準大きさは第１及び第２サーボビットでのバースト信号の関数であることを特徴とする請求項９に記載のハードディスクドライブ。
前記制御器は，
第１サーボビットを数回も読出して第１セクタに対する第１サーボビットのバースト信号の大きさを判断し，第１サーボビットのバースト信号の大きさは前記第１サーボビットが読出された数回の前記第１セクタの第１サーボビットのバースト信号の和を前記第１サーボビットが読出された回数で分けたものであることを特徴とする請求項１０に記載のハードディスクドライブ。
前記第２欠陥類型を識別することは，
前記制御器が第１及び第２セクタの各々での位置エラー信号を判断し，第１及び第２セクタでの位置エラー信号の第１変化率を決定し，第１変化率が所定比率より大きいかどうかを判断して，大きい場合に第１及び第２セクタの位置エラー信号に補償信号を提供することであることを特徴とする請求項９に記載のハードディスクドライブ。
前記制御器は，
前記第１変化率が所定比率より大きい時，第１及び第２サーボビットにより提供されるバースト信号を用いて前記表面に隣接したヘッドの位置を決定し，
前記第１及び第２セクタの位置エラー信号及び補償信号の関数であり，第１及び第２セクタにわたって前記第１変化率より少ない第２変化率を有する調整された位置信号を決定することを特徴とする請求項１２に記載のハードディスクドライブ。
前記第１セクタが第３欠陥類型を有すると識別するために，前記制御器は，
第１セクタを数回も読出して位置エラー信号を判断し，数回も読出した位置エラー信号を基準位置信号と比較して第１セクタのバースト信号の誤り頻度を決定し，その誤り頻度をスレショルド頻度と比較して前記誤り頻度がスレショルド頻度より大きい時，第１セクタが非正常であると識別することを特徴とする請求項９に記載のハードディスクドライブ。
前記誤り頻度を決定するために，前記制御器は，前記数回の読出しの各々にサーボビットのバースト信号に基づいた位置エラー信号を生じ，位置エラー信号が基準位置信号を超過する時に数回の読出しの各々での誤りを識別し，前記誤りの回数を前記数回の読出し回数で分けることを特徴とする請求項１４に記載のハードディスクドライブ。