JP4805702B2 - ディスク装置制御方法及びディスク装置及び書き込み制御回路 - Google Patents

Description

本発明はディスク装置制御方法及びディスク装置及び書き込み制御回路に係り、特にヘッドの浮上量に異常が発生した場合に書き込み動作が行われるのを防止するディスク装置制御方法及びディスク装置及び書き込み制御回路に関する。

一般に、磁気ディスク装置であるハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く利用されている。このＨＤＤは、磁気ディスクと、この磁気ディスクに対してデータ読み出し及び書き込みを行う磁気ヘッドと、この磁気ヘッドが固定されるスライダを保持するアクチュエータを備えている。

このアクチュエータはボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）によって回動駆動される構成とされており、よってＶＣＭによりアクチュエータが回動することにより磁気ヘッドは磁気ディスク上でその径方向に移動し、これにより磁気ヘッドを磁気ディスク上の任意位置にアクセスさせ、データの読み出し／書き込み処理を行うことができる。

また、アクチュエータの先端部にサスペンションが設けられており、前記したスライダはこのサスペンションに固定されている。スライダは、磁気ディスクと対向する面がＡＢＳ面（Air Bearing Surface）とされており、磁気ディスクの回転によりＡＢＳ面と磁気ディスクとの間に空気流が発生することにより、スライダは磁気ディスクに対して浮上する。この際、磁気ヘッドと磁気ディスクとの離間距離（浮上量）は、アクチュエータによる圧力と上記空気流による浮上力がバランスする位置で安定する。

ところで、近年のＨＤＤにおいては、高密度化に伴い浮上時における浮上量が狭くなってきている。このため、コンタミや媒体表面潤滑剤の不均一さ、磁気ディスクにデータを書き込みする際の書込電流による磁気ヘッドの形状変化等の原因によって、磁気ヘッドの浮上量が不安定となり、ある周期で振動する場合がある。このような状態で書き込み処理を行うと、磁気ディスクと磁気ヘッドとの距離が離れているため、書き込み磁界が弱くなり正常にデータを磁気ディスクに書き込むことができない。

このような書込時のエラーを防止するため、例えば特許文献１に開示された発明では、磁気ヘッドにより磁気ディスクに記録されたデータが読出されたときに得られる再生信号を入力し、所定のデータ再生処理を実行するデータ再生処理回路のＡＧＣ回路のＡＧＣ電圧を利用して、磁気ヘッドの浮上変動を監視する構成とされている。そして、ＣＰＵは、入力したＡＧＣ電圧とメモリに保存された閾値データＤＴとを比較し、許容範囲を越えたときに、磁気ヘッドの浮上量が異常変動したことを指示する浮上変動検出信号ＦＳを出力する構成とされている。
特開平０９−１３９０４０号公報

しかしながら、上記した引用文献１に開示された方法では、再生信号を閾値と比較して磁気ヘッドの浮上変動を監視する構成とされていたため、磁気ヘッドの浮上変動を精度良く検出することができなかった。

即ち、従来では単一の閾値を用いて磁気ディスクの全ての領域において磁気ヘッドの浮上変動を検出する構成であったため、例えば上記したコンタミや媒体表面潤滑剤により、磁気ディスク上に局所的に凸部が存在する場合、この部分を基準として閾値を設定した場合には、他の部分においては適正な検出が行われないおそれがある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、ディスク上の全ての領域においてヘッドの浮上異常を精度良くリアルタイムで検出しうるディスク装置制御方法及びディスク装置及び書き込み制御回路を提供することを目的とする。
を目的とする。

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

請求項１記載の発明に係るディスク装置は、
複数のサーボフレームを有するディスクと、
前記磁気ディスクに対して浮上した状態でデータの書き込み及び読み取り処理を行うヘッドと、
前記サーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じてサーボゲイン値を調整するサーボゲイン値生成手段と、
前記ディスク上の書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて前記サーボゲイン値生成手段により調整されたサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに予め書き込まれた当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と、前記直前のサーボフレームに予め書き込まれた当該直前のサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算する基準値生成手段と、
前記書き込み位置に対応したサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて前記サーボゲイン生成手段により調整されたサーボゲイン値と、前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段と、を有することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明に係るディスク装置制御方法は、
ディスク上の書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームからヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに予め書き込まれた当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と、前記直前のサーボフレームに予め書き込まれた当該直前のサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算し、
前記書き込み位置に対応したサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値と、前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止することを特徴とするものである。

また、請求項３記載の発明における書き込み制御回路は、
ディスク上の書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームからヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに予め書き込まれた当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と、前記直前のサーボフレームに予め書き込まれた当該直前のサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算する基準値生成手段と、
前記書き込み位置に対応したサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値と、前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段と、を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、磁気ディスク装置の製造時において、予め磁気ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値である正常時サーボゲイン値を磁気ディスクのサーボフレームに書き込んでおき、磁気ディスクに書き込み処理を行う際、サーボフレームから得られるサーボゲイン値と、サーボフレームに記録されている前記正常時サーボゲイン値との差分を求めこれに基づき書き込み処理を禁止するため、サーボフレーム毎に書き込まれた正常時サーボゲイン値に基づきヘッドの浮上異常検出を行うことが可能となる。このため、ディスク上の全ての領域において、ヘッドの浮上異常を精度良くリアルタイムで検出することが可能となり、書き込み不良の発生を有効に防止することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。

図１は、本発明の一実施例である磁気ディスク記憶装置の構成を示すブロック図である。磁気ディスク装置は高密度化された装置であり、これに伴い前記のように磁気ヘッドの浮上量も狭くなっているものである。

磁気ディスク１はディスクの表面に磁性層が形成され、その磁性層にデータを磁気記録方式により記憶する記憶媒体であり、本実施の形態においては磁気ディスク１が複数枚備えられているものとする。この磁気ディスク１は、スピンドルモータ２（ＳＰＭと略称する）により所定の回転数で回転させる構成とされている。

磁気ヘッド３は磁気ディスク１に対してデータの書き込み若しくは読み出しを行うものであり、通常磁気ディスク１の１枚の両面に１つずつ設けられている。この磁気ヘッド３は、キャリッジ４に保持されている。ＶＣＭ５はボイス・コイル・モータ(Voice Coil Motor)であり、キャリッジ４を駆動させ、磁気ヘッド３を磁気ディスク１に設けられるシリンダ間で移動（シーク）させる。

ＨＤＩＣ６は、磁気ヘッド３の動作制御用のヘッドＩＣである。このＨＤＩＣ６は、データ読み出しの際には読み出した信号（リード信号）の増幅のためのプリアンプや磁気ヘッド３のためのバイアス電流源として、またデータ書き込みの際には磁気ヘッド３のドライバとして、更に、複数個設けられている磁気ヘッド３から実際に書き込み／読み出しに用いるものを選択する機能等を奏する。

ＲＤＣ７は、ＰＲＭＬリードチャネルのＩＣである。ＲＤＣ７はデータ読み出しの際にはＨＤＩＣ６から送られてくる信号をＰＲＭＬ方式に基づいて復調してデコードし、デコードされたデジタルデータをパラレル信号に変換する。また、データ書き込みの際には書き込みデータをエンコードして変調し、アナログ信号となったデータ信号をＨＤＩＣ６に送出する。

このＲＤＣ７は、データ読み出しの際にＨＤＩＣ６から送られてくる信号を復調・デコードする前に、その信号を所定の大きさにする制御を行うＡＧＣ（自動利得制御）増幅器７−１を有している。ＳＶ−ＤＥＭＯ８はサーボ・デモジュレータのＩＣであり、磁気ヘッド３の位置制御を行うサーボを構成するために必要となる信号処理を行うＩＣである。

ＳＰＭ／ＶＣＭ−ＤＲＩＶＥＲ９は、ＭＰＵ１１を介してＳＶ−ＤＥＭＯ８から送られてくる制御信号に従って、ＳＰＭ２及びＶＣＭ５に与える電力を制御して磁気ディスク１の回転動作及びキャリッジ４の移動動作を制御するＩＣである。ＨＤＣ１０はハードディスクコントローラであり、磁気ディスク装置のホストであるコンピュータ等のホストシステムとの間で各種命令・データの授受を行うＩＣであり、磁気ディスク装置に対する動作要求をホストシステムから取得する。

また、ＭＰＵ１１はマイクロプロセッサであり、この磁気ディスク装置全体の制御を司るものである。ＲＡＭ１２はランダムアクセスメモリであり、ＭＰＵ１１が制御処理を実行するときに使用するワークメモリである。更に、ＦＬＡＳＨ−ＭＥＭＯＲＹ１３はいわゆるフラッシュＥＥＰＲＯＭであり、後述するＭＰＵ１１が実行する制御プログラム、磁気ヘッド３の浮上量検出処理に用いる各種データ等が格納される。

図２は、図１に示した磁気ディスク装置２４が装備されるホストシステムの構成を示している。

同図において、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、磁気ディスク装置２４、入力装置２５、出力装置２６、及びインタフェース装置２７はいずれもバス２８に接続されており、ＣＰＵ２１による管理の下で相互にデータの授受が行える。

ＣＰＵ２１はこのホストシステム（以下、「本システム」と称する）全体の動作制御を司る中央処理装置である。ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１によって実行される制御プログラムが予め格納されているメモリであり、ＣＰＵ２１がこの制御プログラムを実行することによって本システム全体の動作の制御が行われる。

ＲＡＭ２３は、各種のデータの一時的な格納領域として使用され、またＲＯＭ２２に格納されている制御プログラムをＣＰＵ２１が実行するときにワークメモリとして必要に応じて使用されるメモリである。磁気ディスク装置２４は、図１に示したものである。

入力装置２５は本システムを使用するユーザによって操作されるキーボードやマウス等を有して構成され、これらのものに対して行われた操作の状況を取得する。出力装置２６はＣＰＵ２１から指示された出力を行うものであり、例えばＣＲＴなどの表示装置である。
インタフェース装置２７は、本システムへ直接に、或いはネットワーク回線を介して接続される他の機器との間で行われる各種データの授受の管理を行う。

続いて、磁気ディスク１のフォーマットについて説明する。

図３は、磁気ディスク１の記録面のフォーマットを示す図である。複数の磁気ディスク１の各記録面は同一のフォーマットで定義されており、それぞれ同心円状に多数のトラック３１が配置されている。トラック３１は、磁気ディスク１の半径方向で最も外側の位置３３に配置される最外周トラック、最も内側の位置３７に配置される最内周トラック、及び中間位置３５に配置される中間トラックを含む。

磁気ヘッド３及びこれを保持するスライダは、磁気ディスク１のそれぞれの記録面上を回動する構成になっている。磁気ヘッド３がある特定のトラックに位置付けられたときに、磁気ヘッド３が位置付けられたそれぞれのトラックで構成される円筒領域をシリンダという。

各磁気ディスク１の記録面には、最内周トラック側から最外周トラック側に向かって放射状に等間隔に区画された複数のサーボフレーム３９が配置されている。図３では一部のサーボフレーム３９だけ記載しているが、サーボフレーム３９は磁気ディスク１の円周方向に全体に渡って等角度で離散的に設けられており、それぞれにサーボデータが書き込まれている。隣り合う二つのサーボフレーム３９の間には、ユーザデータ及びシステムデータが記録されるデータ領域４１が配置されている。サーボデータ、ユーザデータ、及びシステムデータは各トラックに沿って記録される。

本磁気ディスク装置２４では、トラックを固定長の領域に区切るセクタ方式が採用され、データ領域４１には複数のセクタが配置されている。セクタは、磁気ディスク１に対して記録又は再生するときの単位であり、磁気ディスク装置２４とＣＰＵ２１との間のデータ転送を行うときの単位としても使用される。また本実施の形態では、トラックが半径方向に定義された４つのゾーン４３、４５、４７、４９毎にグループ化されている。本実施の形態に関わらず、４つのゾーンは必ずしも略同一個数のトラックを含むように構成する必要はなく、また、ゾーンの数は４つに限定されるものでもない。

図４は、サーボフレーム３９とデータ領域４１のフォーマットの詳細を示す図である。図４（Ａ）に示すように、サーボフレーム３９にはサーボデータが書き込まれ、データ領域４１には複数のセクタが区画されている。図４（Ｂ）に示すように、サーボデータは、先頭にプリアンブルのパターンが配置され、続いて、サーボアドレスマーク（ＳＡＭ）、グレイコード、バーストパターンの順番で配置され、本実施例では更にその後に基準データ（これについては後述する）が配置されている。このグレイコード及びバーストパターンをヘッドの位置情報といい、本実施例ではこの位置情報に基準データが付加されて書き込まれている。

プリアンブルは連続的なパターンであり、磁気ディスク装置２４のシステムクロックと、グレイコード及びバーストパターンとの同期をとるフェーズロックループ（ＰＬＬ）を行うために利用される。またプリアンブルは、グレイコード及びバーストパターンの再生出力を増幅するＶＧＡの利得調整に利用される。

ＳＡＭは他に使用されない専用のパターンであり、ＳＡＭが検出されるとサーボ割込信号が生成されてＣＰＵ２１に送られＨＤＣ１０がサーボ制御状態に入る。ＳＡＭが検出されると更にグレイコード及びバーストを読み出すタイミングに使用するサーボゲート信号が生成される。ＳＡＭの読み取り可否の判断のために、タイムウインドウが設定されており、所定の時間内にＳＡＭが読み取れない場合は、サーボエラーとしてＣＰＵ２１に通知される。

グレイコードは、各シリンダのシリンダ番号又はトラック番号に関する情報をグレイコードにより記述した部分であり、更に、データ領域４１のセクタ番号の情報も併せて記録しておく場合もある。グレイコードは、通常のバイナリコードと異なり、値が１増加する毎にビットパターンの一カ所だけが変化するように定義される。このパターンによりシーク制御中に磁気ヘッド３がトラックｎとトラックｎ＋１の間を移動してもどちらかの値が得られるようになっている。

バーストパターンは、磁気ヘッド３の目標トラックに対する正確な位置を検出し、磁気ヘッド３を目標トラックの中心に位置付けるトラックフォロイングのために使用される。このバーストパターンは、例えば図４（Ｃ）に示すように、２トラックを１周期とするトラックピッチ分の幅を有するＡＢＣＤの４つの部分で構成され、半径方向にトラックピッチの半分ずつ位置が異なるように配置されている。

基準データは、磁気ヘッド３の磁気ディスク１に対する異常浮上を検出するのに用いるデータである。この基準データは、サーボトラックライタ（ＳＴＷ）を用いて磁気ディスク１のサーボフレーム３９にサーボデータを書き込む際に、グレイコード及びバーストパターンの位置情報に付加して同時に書き込まれる。

次に、図１に示した磁気ディスク装置２４におけるＭＰＵ１１によって行われる磁気ディスク装置制御処理（以下、単に制御処理という）の内容について説明する。

以下説明する第１乃至第３実施例に係る制御処理は、磁気ヘッド３の磁気ディスク１からの浮上量を検出し、異常浮上が検出された場合には磁気ヘッド３による磁気ヘッドへの書き込み処理を禁止する処理である。尚、以下説明する第１乃至第３実施例に係る制御処理は、ＦＬＡＳＨ−ＭＥＭＯＲＹ１３に予め格納されている制御プログラムをＭＰＵ１１に読み出させて実行させることによって行われる。

図５は、第１実施例である制御処理を示すフローチャートである。

図５（Ａ）に示される処理は、磁気ディスク装置２４の製造時に実施される試験工程において行われるものである。この図５（Ａ）に示す処理が実施される前において、磁気ディスク１のサーボフレーム３９にはＳＴＷ等を用いて周知の方法でサーボデータが予め書き込まれている。

ＣＰＵ２１からＭＰＵ１１に対して制御処理の起動信号が出力されると、図５（Ａ）に示す処理が起動する。ステップ１０（図では、ステップをＳと略称する）では、ＭＰＵ１１はサーボフレーム３９に書き込まれているサーボデータの読み出し処理を行う。具体的には、ＭＰＵ１１はＳＰＭ／ＶＣＭ−ＤＲＩＶＥＲ９，ＳＰＭ２，ＶＣＭ５を駆動し、磁気ヘッド３によりサーボフレーム３９のサーボデータを読み取る。このサーボデータは、ＨＤＩＣ６を介してＲＤＣ７に送られ、この信号の強弱によりＲＤＣ７のＡＧＣ（自動利得制御）増幅器７−１のサーボゲイン値が調整される（以下、この調整されたサーボゲイン値のことをS-Gainという）。

このS-Gainは、磁気ディスク１に設けられているサーボフレーム３９毎に個別に測定される。また、このようにして得られたS-Gainは、磁気ディスク１と磁気ヘッド３との離間距離に相関した値となっている。即ち、磁気ディスク１と磁気ヘッド３とが離間した状態では、磁気ヘッド３からの読み込まれるサーボデータの出力は弱く、よってS-Gainは大きな値となる。これに対し、磁気ディスク１と磁気ヘッド３とが近接した状態では、磁気ヘッド３からの読み込まれるサーボデータの出力は強く、よってS-Gainは小さな値となる。よって、S-Gainにより、磁気ヘッド３の磁気ディスク１に対する浮上量を求めることができる。

一方、出荷前の磁気ディスク装置２４の製造工程時（磁気ディスク装置の製造時）においては、磁気ディスク１の表面にコンタミや媒体表面潤滑剤の付着が少ない略均一な面とされている。このため、この磁気ディスク装置２４の製造時に得られるS-Gainは、磁気ヘッド３が正常に浮上している正常浮上時における値とみなすことができる。

本実施例では、この磁気ディスク装置２４の製造時に得られるS-Gainを、磁気ディスク１の基準状態を示す基準値として用いている。この基準値となるS-Gainは、全てのサーボフレーム３９に対して求められる。このようにして得られたS-Gainは、一時的にＲＡＭ１２内に格納される。

続くステップ１１では、上記のようにして得られた基準値となるS-Gainを、対応するサーボフレーム３９のポストコード内に書き込み処理を行う。具体的には、ＭＰＵ１１は書き込みを行おうとするサーボフレーム３９に対応するS-GainをＲＡＭ１２から読み出し、これをＨＤＩＣ６及び磁気ヘッド３を介して当該サーボフレーム３９に基準値データとして書き込みを行う。この際、この基準値データは、ポストデータの例えばバーストパターンの後に付加して書き込み処理される。

このように本実施例では、磁気ディスク装置２４が出荷される前において、工場内において磁気ディスク１のサーボフレーム３９内に基準値データとなるS-Gainが書き込まれる。そして、サーボフレーム３９に基準値データとなるS-Gainが書き込まれた状態で、磁気ディスク装置２４は出荷される。

図５（Ｂ）に示される処理は、上記のようにサーボフレーム３９内に基準値データとなるS-Gainが書き込まれた磁気ディスク装置２４を実際にパーソナルコンピュータ等に接続して使用する際に実施される制御処理である。

ステップ２０では、ＣＰＵ２１はＭＰＵ１１に対し、これから書き込み処理を行おうとするデータ領域４１に対応するサーボフレーム３９から、これに書き込まれているサーボデータを読み込む指示を行う。これにより、ＭＰＵ１１はＳＰＭ２，ＶＣＭ５等を駆動して、当該サーボフレーム３９に書き込まれているサーボデータを磁気ヘッド３を介して読み取る。このサーボデータは、ＨＤＩＣ６を介してＲＤＣ７に送られ、この信号の強弱によりＲＤＣ７のＡＧＣ（自動利得制御）増幅器７−１のサーボゲイン値が調整される（以下、この調整されたサーボゲイン値のことをS-Gain(R)という）。

この際、本実施例においては、磁気ディスク装置２４の製造時において、上記のようにサーボデータのポストコード内に基準値データが書き込まれている。ポストコードはサーボデータの読み取り時に必ず読み取られるものであり、よってポストコードに記録されている基準値データもサーボデータの読み取り時に必ず読み取られる。本実施例では、このように読み取られる基準値データS-Gainを、そのまま磁気ヘッド３の浮上量判定を行う基準値として用いる。

上記のようにS-Gain(R)と基準値（S-Gain）が得られると、続いて両者の比較が行われる。具体的には、上記のように得られたS-Gain(R)と基準値（S-Gain）との差分が求められる。続くステップ２１では、S-Gain(R)と基準値（S-Gain）との差分が一定値以下であるかが判定される。このステップ２１で肯定判断（ＹＥＳ）がされた場合は、これから書き込み処理を行おうとするサーボフレーム３９のS-Gain(R)は、磁気ヘッド３の正常浮上状態のS-Gainと近似しており、よって現在の磁気ヘッド３の浮上状態は正常浮上状態であると考えられる。

よって、ステップ２１で肯定判断（正常浮上状態であるとの判断）がされた場合は、ステップ２２において書き込み動作の許可が行われ、続くステップ２３で通常の書き込み処理が行われる。この時の書き込み処理は、磁気ヘッド３が正常浮上状態で行われるため、書き込みミスのない良好な書き込み処理を行うことができる。

一方、ステップ２１で否定判断（異常浮上状態であるとの判断）がされた場合は、ステップ２４において書き込み動作が禁止される。そして、続くステップ２５では、適正な書き込み処理が行われないおそれがあるため、再度書き込み処理を行うリトライ処理が実施される。

以上説明した一連の制御処理は、全てのサーボフレーム３９を読み込む場合（即ち、データ領域４１に書き込み処理を行う場合）に実施される。このため、磁気ディスク１上の全ての領域において、磁気ヘッド３の浮上異常を精度良くリアルタイムで検出することが可能となり、書き込み不良の発生を有効に防止することができる。

続いて、第２実施例に係る制御処理について説明する。

図６は、第２実施例である制御処理を示すフローチャートである。図６（Ａ）に示される処理は、磁気ディスク装置２４の製造時に実施される試験工程において行われるものである。尚、本実施例においても、図６（Ａ）に示す処理が実施される前において、予め磁気ディスク１のサーボフレーム３９にサーボデータが書き込まれているものとする。

ＣＰＵ２１からＭＰＵ１１に対して制御処理の起動信号が出力されると、図６（Ａ）に示す処理が起動する。ステップ３０では、ＭＰＵ１１はＳＰＭ／ＶＣＭ−ＤＲＩＶＥＲ９，ＳＰＭ２，ＶＣＭ５を駆動し、磁気ヘッド３によりサーボフレーム３９のサーボデータを読み取り、これをＨＤＩＣ６を介してＲＤＣ７に送り、ＲＤＣ７のＡＧＣ（自動利得制御）においてS-Gain（サーボゲイン値）を求める。

このS-Gainは、磁気ディスク１に設けられている全てのサーボフレーム３９に対し個別に測定される。また、このようにして得られたS-Gainは、磁気ディスク１と磁気ヘッド３との離間距離に相関した値となっていることは前述した通りである。また、出荷前の磁気ディスク装置２４の製造工程時（磁気ディスク装置の製造時）においては、磁気ディスク１の表面にコンタミや媒体表面潤滑剤の付着が少ない略均一な面とされているため、上記のように得られるS-Gainは磁気ヘッド３が正常に浮上している正常浮上時における値とみなすことができることも前述した通りである。

続くステップ３１では、複数（ｎ個とする）のサーボフレーム３９の内、Ｎ番目のサーボフレーム３９のS-Gain(N)と、（Ｎ＋１）番目のサーボフレーム３９のS-Gain(N+1)との差分（Ｂ）を演算する（Ｎ=１〜（ｎ−１）である）。この差分（Ｂ）は、一時的にＲＡＭ１２に格納される。

続いて、ＭＰＵ１１は、演算された差分（Ｂ）を対応するサーボフレーム３９のポストコード内に書き込み処理を行う。具体的には、ＭＰＵ１１は書き込みを行おうとするサーボフレーム３９に対応する差分（Ｂ）をＲＡＭ１２から読み出し、これをＨＤＩＣ６及び磁気ヘッド３を介して当該サーボフレーム３９に基準値データとして書き込みを行う。この際、この基準値データは、ポストデータの例えばバーストパターンの後に付加して書き込み処理される。

このように本実施例では、磁気ディスク装置２４が出荷される前において、工場内において磁気ディスク１のサーボフレーム３９内に基準値データとなる差分（Ｂ）が書き込まれる。そして、サーボフレーム３９に基準値データとなる差分（Ｂ）が書き込まれた状態で、磁気ディスク装置２４は出荷される。

図６（Ｂ）に示される処理は、上記のようにサーボフレーム３９内に基準値データとなる差分（Ｂ）が書き込まれた磁気ディスク装置２４を実際にパーソナルコンピュータ等に接続して使用する際に実施される制御処理である。

ＭＰＵ１１はＣＰＵ２１から書き込み指示があると、ステップ４０において、前回の書き込み処理時のシーク終了から今回書き込み処理を行おうとするデータ領域４１までに存在するサーボフレーム３９のそれぞれについて、上記したと同様にＲＤＣ７においてS-Gainを求める処理を行う。ここで求められたS-Gainは、一時的にＲＡＭ１２に格納される。

続くステップ４１では、ＭＰＵ１１は今回書き込み処理を行おうとするデータ領域４１に対応するサーボフレーム３９（例えば、Ｍ番目とする）の直前のサーボフレーム３９（Ｍ−１番目）のS-Gain(M-1)をＲＡＭ１２から読み出す。また、今回書き込み処理を行おうとするデータ領域４１に対応する当該サーボフレーム３９に書き込まれている差分（Ｂ）を読み取る。そして、このS-Gain(M-1)と差分（Ｂ）を加算することにより基準値を演算する（（基準値）＝S-Gain(M-1)＋Ｂ）。

更に、ＣＰＵ２１はＭＰＵ１１に対し、これから書き込み処理を行おうとするデータ領域４１に対応するサーボフレーム３９から、これに書き込まれているサーボデータを読み込む指示を行う。これにより、ＭＰＵ１１はＳＰＭ２，ＶＣＭ５等を駆動して、当該サーボフレーム３９に書き込まれているサーボデータを磁気ヘッド３を介して読み取る。このサーボデータは、ＨＤＩＣ６を介してＲＤＣ７に送られ、この信号の強弱によりＲＤＣ７のＡＧＣ（自動利得制御）増幅器７−１のサーボゲイン値S-Gain(R)が調整される。
上記のようにS-Gain(R)と基準値（S-Gain(M-1)＋Ｂ）が得られると、続いて両者の比較が行われる。具体的には、上記のように得られたS-Gain(R)と基準値（S-Gain）との差分が求められる。

続くステップ４２では、S-Gain(R)と基準値（S-Gain(M-1)＋Ｂ）との差分が一定値以下であるかが判定される。尚、このステップ４２〜４６の処理は、図５に示した第１実施例のステップ２１〜２５の処理と同一であるため、その説明は省略する。

以上説明した第２実施例における一連の制御処理においても、全てのサーボフレーム３９を読み込む場合（即ち、データ領域４１に書き込み処理を行う場合）に実施される。このため、磁気ディスク１上の全ての領域において、磁気ヘッド３の浮上異常を精度良くリアルタイムで検出することが可能となり、書き込み不良の発生を有効に防止することができる。

また、本実施例では、ポストコードに書き込む基準値データがS-Gainではなく、Ｎ番目のサーボフレーム３９のS-Gain(N)と（Ｎ＋１）番目のサーボフレーム３９のS-Gain(N+1)との差分（Ｂ）であるためデータ量のビット数を低減でき、データ領域４１の侵食を防止できる。

続いて、第３実施例に係る制御処理について説明する。

図７は、第３実施例である制御処理を示すフローチャートである。図７（Ａ）に示される処理は、磁気ディスク装置２４の製造時に実施される試験工程において行われるものである。尚、本実施例においても、図７（Ａ）に示す処理が実施される前において、予め磁気ディスク１のサーボフレーム３９にサーボデータが書き込まれているものとする。

ＣＰＵ２１からＭＰＵ１１に対して制御処理の起動信号が出力されると、図７（Ａ）に示す処理が起動する。ステップ５０では、ＭＰＵ１１はＳＰＭ／ＶＣＭ−ＤＲＩＶＥＲ９，ＳＰＭ２，ＶＣＭ５を駆動し、磁気ヘッド３によりサーボフレーム３９のサーボデータを読み取り、これをＨＤＩＣ６を介してＲＤＣ７に送り、ＲＤＣ７のＡＧＣ（自動利得制御）においてS-Gain（サーボゲイン値）を求める。

このS-Gainは、磁気ディスク１に設けられている全てのサーボフレーム３９に対し個別に測定される。また、このようにして得られたS-Gainは、磁気ディスク１と磁気ヘッド３との離間距離に相関した値となっていることは前述した通りである。また、出荷前の磁気ディスク装置２４の製造工程時（磁気ディスク装置の製造時）においては、磁気ディスク１の表面にコンタミや媒体表面潤滑剤の付着が少ない略均一な面とされているため、上記のように得られるS-Gainは磁気ヘッド３が正常に浮上している正常浮上時における値とみなすことができることも前述した通りである。

本実施例では、上記のようにして得られた全てのサーボフレーム３９のS-Gainに対し、平均値（Ｃ）を求める処理を行う。ここで実施するS-Gainの平均値（Ｃ）の求め方は、例えばグループ化されているゾーン４３、４５、４７、４９毎に平均値（Ｃ１〜Ｃ４）を求めることとしても、また複数個（例えば、Ｘ個）配設されている磁気ヘッド３毎に平均値（Ｃ１〜ＣＸ）を求めることとしてもよい。このようにして得られた平均値（Ｃ）は、ＦＬＡＳＨ−ＭＥＭＯＲＹ１３に格納される。

続くステップ５１では、上記のように全てのサーボフレーム３９に対して得られているS-Gainと、上記のようにして得られた平均値（Ｃ）との差分（Ｄ）を演算する。この際、上記のようにゾーン４３、４５、４７、４９毎に平均値（Ｃ１〜Ｃ４）を求めた場合には、このゾーン４３、４５、４７、４９に対応するサーボフレーム３９について、当該ゾーンの平均値（Ｃ１〜Ｃ４）との差分（Ｄ１〜４）が求められる。

また、磁気ヘッド３毎に平均値（Ｃ１〜ＣＸ）を求めた場合には、当該磁気ヘッドに対応するサーボフレーム３９について、当該平均値（Ｃ１〜ＣＸ）との差分（Ｄ１〜ＤＸ）が求められる。このようにして求められた差分（Ｄ１〜４）又は差分（Ｄ１〜ＤＸ）は、一時的にＲＡＭ１２に格納される。尚、以下の説明においては、説明の便宜上、上記のようにゾーン４３、４５、４７、４９或いは磁気ヘッド毎に得られた平均値を総称して平均値（Ｄ）として説明するものとする。

続いて、ＭＰＵ１１は、演算された差分（Ｄ）を対応するサーボフレーム３９のポストコード内に書き込み処理を行う。具体的には、ＭＰＵ１１は書き込みを行おうとするサーボフレーム３９に対応する差分（Ｄ）をＲＡＭ１２から読み出し、これをＨＤＩＣ６及び磁気ヘッド３を介して当該サーボフレーム３９に基準値データとして書き込みを行う。この際、この基準値データは、ポストデータの例えばバーストパターンの後に付加して書き込み処理される。

このように本実施例においても、磁気ディスク装置２４が出荷される前において、工場内において磁気ディスク１のサーボフレーム３９内に基準値データとなる差分（Ｄ）が書き込まれる。そして、サーボフレーム３９に基準値データとなる差分（Ｄ）が書き込まれた状態で、磁気ディスク装置２４は出荷される。

図７（Ｂ）に示される処理は、上記のようにサーボフレーム３９内に基準値データとなる差分（Ｄ）が書き込まれた磁気ディスク装置２４を実際にパーソナルコンピュータ等に接続して使用する際に実施される制御処理である。

ＭＰＵ１１はＣＰＵ２１から書き込み指示があると、ステップ６０において、ＦＬＡＳＨ−ＭＥＭＯＲＹ１３に格納していた平均値（Ｃ）を読み出す。続くステップ６１では、ＣＰＵ２１はＭＰＵ１１はこれから書き込み処理を行おうとするデータ領域４１に対応するサーボフレーム３９から、これに書き込まれているサーボデータを読み込む指示を行う。

これにより、ＭＰＵ１１はＳＰＭ２，ＶＣＭ５等を駆動して、当該サーボフレーム３９に書き込まれているサーボデータを磁気ヘッド３を介して読み取る。このサーボデータは、ＨＤＩＣ６を介してＲＤＣ７に送られ、この信号の強弱によりＲＤＣ７のＡＧＣ（自動利得制御）増幅器７−１のサーボゲイン値S-Gain(R)が調整される。

この際、本実施例においては、磁気ディスク装置２４の製造時において、上記のようにサーボデータのポストコード内に基準値データである差分（Ｄ）が書き込まれている。ポストコードはサーボデータの読み取り時に必ず読み取られるものであり、よってポストコードに記録されている基準値データである差分（Ｄ）もサーボデータの読み取り時に必ず読み取られる。

上記のように平均値（Ｃ）と差分（Ｄ）とが求められると、この平均値（Ｃ）と差分（Ｄ）とを加算し、基準値（Ｃ＋Ｄ）が演算される。そして、このように基準値（Ｃ＋Ｄ）が演算されると、続いて上記のように得られたS-Gain(R)と基準値（Ｃ＋Ｄ）との差分が求められる。

続くステップ６２では、S-Gain(R)と基準値（Ｃ＋Ｄ）との差分が一定値以下であるかが判定される。尚、このステップ６２〜６６の処理は、図５に示した第１実施例のステップ２１〜２５の処理と同一であるため、その説明は省略する。

以上説明した第３実施例における一連の制御処理においても、全てのサーボフレーム３９を読み込む場合（即ち、データ領域４１に書き込み処理を行う場合）に実施される。このため、磁気ディスク１上の全ての領域において、磁気ヘッド３の浮上異常を精度良くリアルタイムで検出することが可能となり、書き込み不良の発生を有効に防止することができる。

また、本実施例では、ポストコードに書き込む基準値データがS-Gainではなく、S-Gainと予め求められた平均値（Ｃ）との差分（Ｄ）であるため、本実施例でも前記した第２実施例と同様にデータ量のビット数を低減でき、データ領域４１の侵食を防止できる。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。
（付記１）
ディスク装置サーボフレームから得られるサーボゲイン値と、前記サーボフレームに記録されているヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分を求め、該差分が一定値以上であるときは前記磁気ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止することを特徴とするディスク装置制御方法。
（付記２）
前記正常時サーボゲイン値を前記サーボフレームに格納されている前記磁気ヘッドの位置補正情報に付加して書き込むことを特徴とする付記１記載のディスク装置制御方法。
（付記３）
書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームのサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに書き込まれている当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と直前サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算し、
前記書き込み位置に対応したサーボゲイン値と前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記磁気ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止することを特徴とするディスク装置制御方法。
（付記４）
ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値の平均値を読み出すと共に、書き込み位置に対応したサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と前記平均値との差分である第一の差分を読み出し、該平均値と前記差分を加算して基準値を演算し、前記サーボゲイン値と前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記磁気ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止することを特徴とするディスク装置制御方法。
（付記５）
ディスク装置の製造時において、磁気ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値である正常時サーボゲイン値の平均値を記憶装置に予め格納すると共に、サーボフレーム毎に、前記磁気ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値と前記平均値との差である第１の差分を前記記憶装置に格納し、
前記ディスク装置の使用時において、書き込み位置に対応した前記差分と前記正常時サーボゲイン値の平均値を前記記憶手段から読み出すと共に、該平均値と前記差分を加算して基準値を演算し、前記サーボゲイン値と前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記磁気ヘッドによる前記磁気ディスクへの書き込みを禁止することを特徴とするディスク装置制御方法。
（付記６）
複数のサーボフレームとユーザデータエリアを有するディスクと、
前記磁気ディスクに対して浮上した状態でデータの書き込み及び読み取り処理を行うヘッドと、
前記サーボフレームから読み取られたサーボ情報に補正をかけることによりサーボゲイン値を生成するサーボゲイン値生成手段と、
前記ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値である正常時サーボゲイン値を、予め前記サーボフレームに書き込む正常時サーボゲイン値記録手段と、
前記サーボゲイン値生成手段で生成される前記サーボゲイン値と、前記サーボフレームから読み取られた正常時サーボゲイン値との差分を求め、該差分が一定値以上であるときは前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段とを有することを特徴とするディスク装置。
（付記７）
ディスク上の書き込み位置に対応するサーボフレームから得られるサーボゲイン値と、予め測定された当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値に基いて生成された基準値とを比較する比較手段と、
前記差分が一定値以上であるときは前記磁気ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段とを有することを特徴とする書き込み制御回路。
（付記８）
複数のサーボフレームとユーザデータエリアを有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクに対して浮上した状態でデータの書き込み及び読み取り処理を行う磁気ヘッドと、
前記サーボフレームから読み取られたサーボ情報に補正をかけることによりサーボゲイン値を生成するサーボゲイン値生成手段と、
前記複数のサーボフレームの内、Ｎ番目（Ｎは整数）のサーボフレームにおける正常時サーボゲイン値と、Ｎ＋１番目のサーボフレームにおける正常時サーボゲイン値との差である第１の差分を予め前記サーボフレームに書き込む差分書き込み手段と、
書き込み時において当該書き込み位置に対応するサーボフレームの直前のサーボフレームのサーボゲイン値に対し、当該ユーザデータエリアに対応する前記サーボフレームに書き込まれている前記第１の差分を読み出しこれを加算して基準値を演算する基準値生成手段と、
前記サーボゲイン値生成手段で生成される前記サーボゲイン値と、前記基準値生成手段により求められた基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記磁気ヘッドによる前記磁気ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段とを有することを特徴とするディスク装置。
（付記９）
前記第２の差分は、前記サーボフレームに格納されている前記磁気ヘッドの位置補正情報に付加して書き込まれていることを特徴とする付記３記載のディスク装置。
（付記１０）
複数のサーボフレームとユーザデータエリアを有する磁気ディスクと、
前記磁気ディスクに対して浮上した状態でデータの書き込み及び読み取り処理を行う磁気ヘッドと、
前記サーボフレームから読み取られたサーボ情報に補正をかけることによりサーボゲイン値を生成するサーボゲイン値生成手段と、
前記磁気ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値である正常時サーボゲイン値の平均値が予め格納されると共に、前記磁気ヘッドの正常浮上時におけるサーボゲイン値と前記平均値との差である第１の差分が予め前記サーボフレーム毎に格納される記憶手段と、
書き込み時において当該書き込み位置に対応する前記差分を前記サーボフレームから読み出し、前記正常時サーボゲイン値の平均値を前記記憶手段から読み出し、該平均値と前記差分を加算して基準値を演算する基準値生成手段と、
前記サーボゲイン値生成手段で生成される前記サーボゲイン値と、前記基準値生成手段により求められた基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記磁気ヘッドによる前記磁気ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段とを有することを特徴とするディスク装置。
（付記１１）
ディスク上の書き込み位置に対応するサーボフレームから得られるサーボゲイン値と、予め測定された当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値に基いて生成された基準値とを比較する比較手段と、
前記差分が一定値以上であるときは前記磁気ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段とを有することを特徴とする書き込み制御回路。
（付記１２）
前記基準値は、前記サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値であることを特徴とする付記１１に記載の書込制御回路。
（付記１３）
前記基準値は、書き込み位置に対応するサーボフレームの直前サーボフレームのサーボゲイン値に、前記書き込み位置に対応するサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と前記直前サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分を加算したものであることを特徴とする付記１１に記載の書込制御回路。

図１は、本発明を実施するディスク装置の構成を示す図である。 図２は、図１に示したディスク装置を装備するホストシステムの構成を示す図である。 図３は、磁気ディスクのフォーマットを示す図である。 図４は、図３に示した磁気ディスクのフォーマットの詳細を示す図である。 図５は、図１に示した磁気ディスク記憶装置のＭＰＵによって行われる制御処理の第１実施例の処理内容を示すフローチャートである。 図６は、図１に示した磁気ディスク記憶装置のＭＰＵによって行われる制御処理の第２実施例の処理内容を示すフローチャートである。 図７は、図１に示した磁気ディスク記憶装置のＭＰＵによって行われる制御処理の第３実施例の処理内容を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 磁気ディスク
２ ＳＰＭ
３ 磁気ヘッド
４ キャリッジ
５ ＶＣＭ
６ ＨＤＩＣ
７ ＲＤＣ
７−１ ＡＧＣ増幅器
７−２ 利得情報レジスタ
８ ＳＶ−ＤＥＭＯ
９ ＳＰＭ／ＶＣＭ−ＤＲＩＶＥＲ
１０ ＨＤＣ
１１ ＭＰＵ
１２ ＲＡＭ
１３ ＦＬＡＳＨ−ＭＥＭＯＲＹ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ ディスク装置
２５ 入力装置
２６ 出力装置
２７ インタフェース装置
２８ バス
３１ トラック
３９ サーボフレーム
４１ データ領域
４３，４５，４７，４９ ゾーン

Claims (3)

1. 複数のサーボフレームを有するディスクと、
   前記磁気ディスクに対して浮上した状態でデータの書き込み及び読み取り処理を行うヘッドと、
   前記サーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じてサーボゲイン値を調整するサーボゲイン値生成手段と、
   前記ディスク上の書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて前記サーボゲイン値生成手段により調整されたサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに予め書き込まれた当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と、前記直前のサーボフレームに予め書き込まれた当該直前のサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算する基準値生成手段と、
   前記書き込み位置に対応したサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて前記サーボゲイン生成手段により調整されたサーボゲイン値と、前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段と、を有することを特徴とするディスク装置。
2. ディスク上の書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームからヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに予め書き込まれた当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と、前記直前のサーボフレームに予め書き込まれた当該直前のサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算し、
   前記書き込み位置に対応したサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値と、前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止することを特徴とするディスク装置制御方法。
3. ディスク上の書き込み位置に対応したサーボフレームの直前のサーボフレームからヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値に対して、前記書き込み位置に対応した前記サーボフレームに予め書き込まれた当該サーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値と、前記直前のサーボフレームに予め書き込まれた当該直前のサーボフレームのヘッド正常浮上時におけるサーボゲイン値との差分である第１の差分を加算して基準値を演算する基準値生成手段と、
   前記書き込み位置に対応したサーボフレームから前記ヘッドにより読み出されたサーボデータの信号強度に応じて調整されたサーボゲイン値と、前記基準値との差である第２の差分を求め、該第２の差分が一定値以上であるときに、前記ヘッドによる前記ディスクへの書き込みを禁止する書き込み禁止手段と、を有することを特徴とする書き込み制御回路。

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