JPH0589606A - 磁気デイスク装置の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスク駆動装置におけるデータ記録及
び再生の異常を早期に検出できるようにする。 【構成】 磁気ディスクに記録されている照合用情報を
再生し、遅延素子１４によって、その磁化反転を検出し
た検出信号とそれに同期した信号との位相関係を予め定
められた値に対して位相進み又は位相遅れの方向に変化
させ、データ判別回路６及びデータ復調部７によって検
出信号のデータを判別し、直並列変換部８を通した再生
情報を照合回路１５によって磁気ディスクに記録した照
合用情報（メモリに格納されている）と照合してそれが
不一致のときに異常を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フロッピディスク装
置やハードディスク装置等の磁気ディスク駆動装置にお
ける異常検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスク駆動装置には、円板
状の記憶媒体（「磁気ディスク」とも称する）とその記
録面に各種データを記憶したり記録したデータを再生し
たりする変換器（「磁気ヘッド」とも称する）とを密封
状態で収納する形式のものと、フロッピーディスク駆動
装置等の装置本体から磁気ディスクを取り外し可能な形
式のものとがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記密
封状態を保つ形式の磁気ディスク駆動装置では、生産時
に装置内に塵埃が残留したり、装置の起動・停止動作
（これを「コンタクトスタートストップ」と称する）を
繰返すと装置内の部品同士の摺動摩耗によって塵埃が発
生したりすることがあり、その塵埃が磁気ディスクや磁
気ヘッドに付着したり装置駆動中にそれらに衝突したり
すると、磁気ディスク及び磁気ヘッドの磁気的性能の劣
化を招き、データの記録再生が正常に行なえなくなる恐
れがあった。

【０００４】また、磁気ディスクを装置から着脱可能な
形式の磁気ディスク駆動装置も大気中の塵埃が装置内に
侵入し易く、着脱を繰り返すことによって磁気ディスク
に塵埃が付着し易いので、上述した原因によって同様に
データの記録再生が正常に行なえなくなることがあっ
た。この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、
磁気ディスク駆動装置において磁気ヘッドや磁気ディス
クへの塵埃付着等によってデータの正常な記録及び再生
動作ができなくなったような場合に、早期にその異常を
検出できるようにすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するため、磁気ディスクに記録されている照合用情
報を再生してその磁化反転を検出し、その検出信号とそ
れに同期した信号との位相関係を予め定められた値に対
して位相進み又は位相遅れの方向に変化させて検出信号
のデータを判別し、磁気ディスクに記録した照合用情報
と照合してそれが不一致のときに異常を検出する磁気デ
ィスク装置の異常検出方法を提供する。

【０００６】また、異常を検出する処理を磁気ディスク
の初期化に先立って、又は起動後第１回目の情報へのア
クセスに先立って、又は予め設定した時間間隔毎に行な
うとよい。さらに、照合用情報としては、情報を表わす
磁化反転時間間隔の最小時間間隔を有するパターンにす
るのがよい。また、照合用情報を照合のための再生動作
の直前に行なう記録動作で磁気ディスクに記録するよう
にしてもよい。

【０００７】さらにまた、磁気ディスクに少なくとも２
つの照合用情報記録領域を設け、その１つには予め所定
の照合用情報を記録しておき、他の１つには照合のため
の再生動作の直前に行なう記録動作で所定の照合用情報
を記録し、その後磁気ディスクの各領域に記録されてい
る照合用情報を再生してその各磁化反転を検出し、その
各検出信号とそれぞれそれに同期した信号との位相関係
を予め定められた値に対して位相進み又は位相遅れの方
向に変化させて、それぞれ所定の照合用情報と照合して
その不一致により磁気ディスクの異常及び記録動作の異
常を検出する磁気ディスクの異常検出方法も提供する。

【０００８】

【作用】この発明による磁気ディスクの異常検出方法
は、磁気ディスクに記録されている照合用情報を再生し
てその磁化反転を検出した検出信号を、それに同期した
信号との位相関係を予め定められた値に対して位相進み
又は位相遅れの方向に変化させて検出信号のデータを判
別し、照合用情報と照合して不一致のときに異常を検出
するので、若干位相をずらした複数の検出信号によるい
ずれかのデータ照合結果に不一致があれば異常と判定
し、塵埃等の付着による磁気ヘッド等の磁気的性能の劣
化を早期に検出することができる。

【０００９】また、このような異常を検出する処理を磁
気ディスクの初期化に先立って、又は起動後第１回目の
情報へのアクセスに先立って、又は予め設定した時間間
隔毎に行なうようにすれば、それぞれ記録及び再生の動
作の前にあるいは定期的に塵埃等により磁気ヘッド等の
磁気的性能が劣化しているか否かを検出でき、磁気ディ
スク装置のスループットにもあまり影響を与えないよう
にすることができる。

【００１０】さらに、照合用情報が情報を表わす磁化反
転時間間隔の最小時間間隔を有するようにすれば、位相
変動による影響が大きくなり、異常検出の精度が上が
る。さらにまた、照合用情報を照合のための再生動作の
直前に行なう記録動作で磁気ディスクに記録するように
すれば、磁気ディスク側の異常も早期に検出することが
できる。

【００１１】さらにまた、磁気ディスクに設けた少なく
とも２つの照合用情報記録領域の１つには予め所定の照
合用情報を記録しておき、他の１つには照合のための再
生動作の直前に行なう記録動作で所定の照合用情報を記
録し、その後各領域に記録されている照合用情報を再生
した各磁化反転を検出し、その各検出信号とそれぞれ同
期した信号との位相関係を予め定められた値に対して位
相進み又は位相遅れの方向に変化させて、それぞれ所定
の照合用情報と照合してその不一致により磁気ディスク
の異常及び記録動作の異常を検出するようにすれば、照
合用情報の記録動作を伴う場合と伴わない場合との照合
結果の組み合わせによって、磁気ディスク側の異常と記
録動作の異常とを判別することができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて具
体的に説明する。図２は通常の磁気ディスク装置の概略
構成を示す図であり、この図によって磁気ディスクへの
通常のデータ記録及び再生動作について説明する。

【００１３】この磁気ディスク装置は、磁気ヘッド１，
プリアンアンプ２，主アンプ回路３，パルス化回路４，
位相同期回路５，データ判別部６，データ復調部７，直
並列変換部８，並直列変換部９，データ変調部１０，ラ
イトアンプ１１，及びスピンドルモータ１２とからな
り、磁気ディスク１３をスピンドルモータ１２によって
回転させながらその記録面に対して磁気ヘッド１を介し
て情報を記録したり記録した情報を再生したりする。

【００１４】この磁気ディスク装置の情報記録時には、
半導体メモリ等にある記録すべき情報を８ビット等の幅
で受け取り、それを並直列変換部９でシリアルデータに
変換して１ビットづつデータ変調部１０へ送出し、磁気
記録に適したデジタルデータのコード列に変換する。ラ
イトアンプ１１はそのコード列を記録のための電流に変
換して磁気ヘッド１に与え、磁気ヘッド１はそのライト
アンプ１１から受けた電流の方向によって磁気ディスク
１３の記録面の磁化の方向を変えて情報を記録する。

【００１５】再生時には、磁気ディスク１３の記録面の
磁化の方向が変化する際の磁束変化を磁気ヘッド１及び
プリアンアンプ２によって検出し、それを主アンプ回路
３によって増幅して十分な振幅にした後、パルス化回路
４によって変化点を表現するデジタルパルス列に変換す
る。

【００１６】

【表１】

【００１７】表１はコード変換の一例を示す表である。
左側のＮＲＺ欄は書き込むデータを２進数で表わした一
覧であり、データ１つは１００nSの時間間隔を持つ。ま
た、右側の２．７ＲＬＬ欄は対応する磁化するコード列
のパターンであり、“１”が磁化を逆転するタイミング
を“０”が何もしないことをそれぞれ表わし、数字１つ
が５０nSの時間間隔であり、５０nS＝１Ｔ（反転の最小
時間間隔）とする。例えば、変換のときに書き込むべき
データが「１０」の場合、それは磁化するコード列「０
１００」に変換され、逆に読み出された磁化変化パター
ンが「０１００」の場合、それはデータ「１０」として
再生される。

【００１８】その際、パルス化回路４からのデジタルパ
ルス列をデータ復調部７によって記録時の逆の変換を行
なって元のデータに復調し、直並列変換部８で８ビット
等の幅のデータにした後、半導体メモリ等へ再生された
情報として送出する。デジタルパルス列を逆変換する
際、そのパルス列の時間間隔が情報となっているため、
再生されたパルス列に基づいて位相同期回路５によって
基本の時間間隔のクロックを生成する。そして、データ
判別回路６においてデータをその基本時間間隔の整数倍
に整えた後、データ復調部７へ送る。

【００１９】次に、図３及び図４によって磁気ディスク
の異常検出について説明する。図３は異常がないときの
図２に示した主アンプ回路３，パルス化回路４，位相同
期回路５，及びデータ判定部６の出力波形とデータ復調
部７の復調前のデータの波形を示し、図４は異常が発生
した場合の主アンプ回路３及びパルス化回路４の出力波
形を示す。異常が発生すると、主アンプ回路３が出力す
る波形が例えば図４に破線で示すようになり、パルス化
回路４の出力点において情報を示すパルスのジッタもし
くは位相シフトが多量に発生し、データ復調部７に入力
されるデータが良好な状態を保てなくなり、復調後のデ
ータが変化することになる。

【００２０】図１は、この発明による異常検出方法を採
用した磁気ディスク装置の要部のみの構成を示す図であ
り、図２と共通する部分には同一符号を付している。こ
の磁気ディスク装置では、遅延素子１４によってパルス
化回路４からの検出信号をそれぞれ異なる遅延量で遅延
され、互いに位相のずれた３つの信号Ａ，Ｂ，Ｃを生成
する。

【００２１】したがって、遅延量が中の信号Ｂを基準に
すると、遅延量の少ない信号Ａは位相進みの信号、遅延
量の多い信号Ｃは位相遅れの信号となる。これらの各デ
ータを切換スイッチ１６によって選択してデータ判別部
６へ送り、基準の信号Ｂは常に位相同期回路５へ入力さ
せて基本時間間隔のクロックを生成してデータ判別部６
へ送る。

【００２２】通常の再生時には、切換スイッチ１６が図
示の位置に切り換っており、信号Ｂのデータがデータ判
別部６へ送られ、そこで前述のように、位相同期回路５
からのクロックによって基本時間間隔の整数倍に整えら
れ、データ復調部７で復調され、直並列変換部８で８ビ
ット幅のデータに変換されて再生情報として出力され
る。

【００２３】異常を検出する際には、磁気ディスク１３
に予め記録されている照合用情報（磁気ディスク装置内
の図示しないメモリにも同じ照合用情報が格納されてい
る）を再生して、切換スイッチ１６を切り換えて互いに
位相をずらした検出信号Ａ，Ｂ，Ｃのデータを順次デー
タ判別回路６へ送る。そして、再生された各情報を照合
回路１５によって既知の照合用情報と比較し、そのいず
れかに不一致があった時に異常信号を出力する。このよ
うにすることにより、異常が恒久的に達する以前にそれ
を検出することができる。

【００２４】図５及び図６は磁気ディスク装置の磁気ヘ
ッドの異物付着状態の例を示す。浮上型磁気ヘッドを用
いた磁気ディスク装置において、異常を引き起こす原因
の１つに磁気ヘッドへの異物の付着がある。図５及び図
６において、１ａは空気流の流入側テーパ部、１ｂは流
出側テーパ部、１ｃはスライダ部であり、この磁気ヘッ
ド１の記録再生ギャップ１ｄは空気流の流出側にある。

【００２５】この磁気ヘッド１は板バネによるアーム１
８に支持され、磁気ディスク１３の回転による空気流の
力で浮上するが、磁気ディスク１３の記録面に対して常
にその浮上量ｄを一定に保つ必要がある。ところが、図
示のように付着物の点在１７ａや特に記録再生ギャップ
１ｄ付近に生ずるかたまり１７ｂにより、浮上量（浮上
高さ）ｄが変化したり、磁気ディスク１３の記録面に損
傷を与えたりすることになる。

【００２６】そこで、このような異常な状態で照合用情
報が再生されると前述の照合結果が不一致になり、異常
が生じていることを検出できる。なお、異常が軽度なう
ちは、基準位相の再生信号では照合結果が一致するが、
位相を少し進めたり遅らせた再生信号では照合結果に不
一致が起り、早期に異常を検出できる。

【００２７】また、磁気ディスク１３への照合用情報の
記録を、照合のための再生動作の直前に行なう記録動作
で行なうようにすれば、その再生情報ともとの照合用情
報との比較により、磁気ディスク側の異常も検出でき
る。そして、このような異常は早期に検出して対処しな
ければならないため、この異常を検出する処理を磁気デ
ィスクの初期化に先立って行なったり、起動後第１回目
の情報へのアクセスに先立って行なったり、あるいは予
め設定した時間間隔毎に行なったりするとよい。

【００２８】さらに、異常の検出を位相で行なうために
照合用情報（被テストパターン）は単一の磁化反転間隔
を有するものよりも多種の反転時間間隔を有するものが
望ましい。また、変調及び復調の予め定められた規則に
よってその反転時間間隔は変化するが、異常検出には図
７及び図８に示すように、リード時の再生信号における
直前あるいは直前と直後の逆転の影響によるピークシフ
トＰＳ及び振幅低下ＬＤが最大な条件がよい。これを実
現するには、変調後の磁化反転時間間隔が最小なもの
（最小時間間隔）を有するパターンが適している。

【００２９】また、他の異常検出の方法として、磁気デ
ィスクに設けた少なくとも２つの照合用情報記録領域の
１つには予め所定の照合用情報を記録しておき、他の１
つには照合のための再生動作の直前に行なう記録動作で
所定の照合用情報を記録する。その後、各領域に記録さ
れている照合用情報を再生してその各磁化反転を検出
し、図１の遅延素子１４によってその各検出信号とそれ
ぞれそれに同期した信号との位相関係を予め定められた
値に対して位相進み又は位相遅れの方向に変化させて、
それぞれメモリに格納している照合用情報と照合してそ
のいずれかの不一致により磁気ディスクの異常及び記録
動作の異常を検出することもできる。この方法によれ
ば、予め記録されている照合用情報の再正情報による照
合結果と直前に記録した照合用情報の再生情報による照
合結果の組み合わせにより、磁気ディスク例の異常と記
録動作の異常を判別できる。

【００３０】このような各異常検出動作を実施するに
は、磁気ヘッドの移動（シーク）や記録又は再生目的の
情報の記録部に待ち時間等を費やさせることになり、磁
気ディスク装置のスループット（性能）に影響を与え
る。そこで、これを実施する際の条件を適切なものにす
るには、磁気ディスク装置を上位装置が利用できる状態
にするフォーマット動作中にその初期に診断動作として
実施するとよい。このフォーマット動作とは初期化動作
とも称し、特に磁気ディスクを着脱可能な磁気ディスク
装置においては、新品の磁気ディスクに対してのみなら
ず、記録済磁気ディスクのデータを破棄して再度新たな
データメディアにする場合にも実行される。

【００３１】このようなディスク装置で、１０秒やそれ
以上の時間を要する機能要求時に実施することは使用者
にとって目立たぬスループット（性能）の低下水準であ
るから、磁気ディスク装置の電源投入に伴って起動時に
実施するようにしてもよい。また、昼夜連続運転される
ような磁気ディスク装置では、スループットに多少影響
を与えるが、運転中に予め設定した時間間隔毎に実施す
るか、磁気ヘッドの移動指令数や記録再生の要求指令数
等を計数して適度な間隔毎に実施したりせざるを得な
い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
る磁気ディスク装置の異常検出方法によれば、磁気ヘッ
ドや磁気ディスクへの塵埃の付着等によってデータの正
常な記録及び再生動作ができなくなったような場合に、
早期にその異常を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による磁気ディスクの異常検出方法を
採用した磁気ディスク装置の要部のみの構成を示すブロ
ック図である。

【図２】通常の磁気ディスク装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図３】磁気ディスク装置が情報の記録再生を行なう際
の各部の出力波形を示す波形図である。

【図４】同じくその異常出力波形の説明図である。

【図５】磁気ディスク装置の磁気ヘッドへの異物付着状
態を示す底面図である。

【図６】同じくその側面図である。

【図７】ピークシフトを示す波形図である。

【図８】同じくピークシフトを示す波形図である。

【符号の説明】

１ 磁気ヘッド ２ プリアンアンプ ３ 主アンプ回路 ４ パルス化回路 ５ 位相同期回路 ６ データ判別回路 ７ データ復調部 ８ 直並列変換部 ９ 並直列変換部 １０ データ変調部 １１ ライトアンプ １２ スピンドルモータ １３ 磁気ディスク １４ 遅延素子 １５ 照合回路 １６ 切換スイッチ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスクに記録されている照合用情
   報を再生してその磁化反転を検出し、その検出信号とそ
   れに同期した信号との位相関係を予め定められた値に対
   して位相進み又は位相遅れの方向に変化させて前記検出
   信号のデータを判別し、前記磁気ディスクに記録した照
   合用情報と照合してそれが不一致のときに異常を検出す
   ることを特徴とする磁気ディスク装置の異常検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の磁気ディスク装置の異常
   検出方法において、 前記異常を検出する処理を磁気ディスクの初期化に先立
   って、又は起動後第１回目の情報へのアクセスに先立っ
   て、又は予め設定した時間間隔毎に行なうことを特徴と
   する磁気ディスク装置の異常検出方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の磁気ディスク装置の異常
   検出方法において、 前記照合用情報が、情報を表わす磁化反転時間間隔の最
   小時間間隔を有することを特徴とする磁気ディスク装置
   の異常検出方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の磁気ディスクの異常検出
   方法において、 前記照合用情報を、前記照合のための再生動作の直前に
   行なう記録動作で磁気ディスクに記録することを特徴と
   する磁気ディスク装置の異常検出方法。
5. 【請求項５】 磁気ディスクに少なくとも２つの照合用
   情報記録領域を設け、その１つには予め所定の照合用情
   報を記録しておき、他の１つには照合のための再生動作
   の直前に行なう記録動作で前記所定の照合用情報を記録
   し、その後前記磁気ディスクの前記各領域に記録されて
   いる照合用情報を再生してその各磁化反転を検出し、そ
   の各検出信号とそれぞれそれに同期した信号との位相関
   係を予め定められた値に対して位相進み又は位相遅れの
   方向に変化させて、それぞれ前記所定の照合用情報と照
   合してその不一致により磁気ディスクの異常及び記録動
   作の異常を検出することを特徴とする磁気ディスク装置
   の異常検出方法。