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JP2003007017A - Magnetic disk drive and flying height measurement circuit applied thereto - Google Patents

Magnetic disk drive and flying height measurement circuit applied thereto

Info

Publication number
JP2003007017A
JP2003007017A JP2001182230A JP2001182230A JP2003007017A JP 2003007017 A JP2003007017 A JP 2003007017A JP 2001182230 A JP2001182230 A JP 2001182230A JP 2001182230 A JP2001182230 A JP 2001182230A JP 2003007017 A JP2003007017 A JP 2003007017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flying height
magnetic head
head slider
magnetic disk
flying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001182230A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kimura
亮 木村
Tatsuhiko Inagaki
辰彦 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001182230A priority Critical patent/JP2003007017A/en
Publication of JP2003007017A publication Critical patent/JP2003007017A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク内部において、磁気ヘッドスラ
イダの浮上量及び浮上変動量を高い分解能でかつ簡単に
測定できる有効な手段を持つ磁気ディスク装置及びそれ
に適用する浮上量測定回路を提供する。 【解決手段】 回転駆動される磁気ディスクと、磁気デ
ィスク上で浮上している磁気ヘッドスライダを有する磁
気ディスク装置であって、磁気ヘッドスライダにより読
み出された再生信号波形を微分処理し、微分された再生
信号波形の振幅値に基づいて、磁気ヘッドスライダの浮
上量等を測定する浮上量測定回路を具備する。浮上量測
定回路において、磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは
浮上変動量を任意のセクタごとに測定し、測定データを
蓄積するとともに、事前に準備された基準値と前記測定
データを比較し、磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは
浮上変動量が異常であると判断した場合には、所定の処
理動作を開始する。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic disk device having effective means for easily measuring a flying height and a floating fluctuation amount of a magnetic head slider within a magnetic disk with high resolution and a flying height measuring circuit applied to the magnetic disk device. provide. Kind Code: A1 A magnetic disk drive having a magnetic disk driven in rotation and a magnetic head slider floating on the magnetic disk, wherein a differentiated reproduction signal waveform read by the magnetic head slider is subjected to differentiation processing. A flying height measuring circuit for measuring the flying height of the magnetic head slider based on the amplitude value of the reproduced signal waveform. In the flying height measuring circuit, the flying height or the flying fluctuation amount of the magnetic head slider is measured for each arbitrary sector, the measurement data is accumulated, and the measured data is compared with a reference value prepared in advance, and the magnetic head slider is measured. If it is determined that the flying height or the floating fluctuation amount is abnormal, a predetermined processing operation is started.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク上の
データに記録/再生動作を行う磁気ヘッドスライダの浮
上高さを測定する機能を備えた磁気ディスク装置及び搭
載する浮上量測定回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk device having a function of measuring the flying height of a magnetic head slider for recording / reproducing data on / from a magnetic disk and a flying height measuring circuit mounted on the magnetic disk device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、本格的なマルチメディア時代が到
来し、膨大なデータを記録するための磁気記録再生装置
における高性能化は、これまで以上に重要なものとなっ
ている。特に、ハードディスク(HDD)に代表される
コンピュータやデジタル情報を記録するための磁気記録
再生装置においては、記録密度を上げるために、磁気記
録媒体への記録フォーマットをより短波長化、狭トラッ
クピッチ化するように、研究開発やその実用化が盛んに
行われている。
2. Description of the Related Art In recent years, the era of full-scale multimedia has arrived, and it is more important than ever to improve the performance of a magnetic recording / reproducing apparatus for recording a huge amount of data. In particular, in a computer represented by a hard disk (HDD) and a magnetic recording / reproducing apparatus for recording digital information, in order to increase the recording density, the recording format on the magnetic recording medium has a shorter wavelength and a narrower track pitch. As such, research and development and its practical application are being actively conducted.

【0003】このような高密度記録を達成するにあた
り、磁気ヘッド、特に再生用ヘッドにおいては、従来か
ら使用されている異方性磁気抵抗素子(AMR)に代わ
って、巨大磁気抵抗効果を用いた素子(GMR)を用い
るように移行してきている。一方、磁気抵抗素子を実装
した磁気ヘッドにおいては、記録密度の向上に伴って、
磁気ヘッドと磁気ディスクとの隙間間隔(いわゆる浮上
高さ)は30nmを下回り、限りなく0(ゼロ)に近づ
いている。このために、許容範囲内における浮上量マー
ジンも小さくなり、浮上量に非常にわずかな変動が生ず
る場合であっても、磁気ヘッドと磁気ディスク面との衝
突によるクラッシュが発生する可能性がより高くなって
いるのが現状である。
In achieving such high-density recording, a giant magnetoresistive effect is used in place of an anisotropic magnetoresistive element (AMR) which has been conventionally used in a magnetic head, particularly a reproducing head. The use of devices (GMR) has been shifting. On the other hand, in the magnetic head mounted with the magnetoresistive element, as the recording density is improved,
The gap between the magnetic head and the magnetic disk (so-called flying height) is less than 30 nm and approaches 0 (zero) without limit. Therefore, the flying height margin within the allowable range is also small, and even if the flying height fluctuates very slightly, it is more likely that a crash will occur due to the collision between the magnetic head and the magnetic disk surface. This is the current situation.

【0004】このような背景を鑑み、最近では、駆動時
に常に磁気ヘッドの浮上量(浮上高さ)を監視し、その
浮上量の大きな変動を検知することによってクラッシュ
発生の危険度を予測したり、浮上量をダイナミックにコ
ントロールするような機能への要請が高まりつつある。
中でも、特に当該浮上量の変動をダイナミックに監視す
るための、高精度な浮上量の測定機能(評価機能)の開
発が求められている。
In view of such a background, recently, the flying height (flying height) of the magnetic head is constantly monitored at the time of driving, and the risk of a crash is predicted by detecting a large change in the flying height. The demand for a function that dynamically controls the flying height is increasing.
Above all, there is a demand for the development of a highly accurate flying height measurement function (evaluation function) for dynamically monitoring the fluctuation of the flying height.

【0005】このような要請から、磁気ディスク装置の
内部に磁気ヘッド(ヘッドアクチュエータも含めたヘッ
ドスライダアセンブリ)を組み込んだ後に、磁気ヘッド
の浮上高さを測定するための方法としては、例えば特開
2000−195211号公報に開示されているよう
に、磁気ヘッドにより読み出された再生信号波形を利用
して測定する方法が提案されるようになっている。
From such a demand, as a method for measuring the flying height of the magnetic head after the magnetic head (head slider assembly including the head actuator) is incorporated in the magnetic disk device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-242242 is used. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-195211, there has been proposed a method of measuring using a reproduced signal waveform read by a magnetic head.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、記録
密度向上のため磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔は3
0nmを下回り、限りなく0(ゼロ)に近づいている。
このため許容範囲内における浮上量マージンも小さくな
り、浮上量に非常にわずかな変動が生じた場合であって
も、ヘッドと磁気ディスク面との衝突によるクラッシュ
が発生する可能性が高くなってきている。したがって、
浮上量(浮上高さ)の微小変動に対しても十分に検知で
きることが重要である。
As described above, the distance between the magnetic head and the magnetic disk is 3 to improve the recording density.
It is below 0 nm and approaches 0 (zero) infinitely.
Therefore, the flying height margin within the allowable range is also small, and even if there is a very slight fluctuation in the flying height, there is a high possibility that a crash will occur due to the collision between the head and the magnetic disk surface. There is. Therefore,
It is important to be able to detect even small fluctuations in the flying height (flying height).

【0007】しかしながら、従来の方法においては、再
生信号の振幅、半値幅、ジッタ等を測定し、総合的に浮
上量を推定しているが、再生信号波形の振幅値、半値幅
を測定する方法では、浮上量の変動に対する各測定値の
変化量、いわゆる検出感度が低いため高分解能な浮上量
もしくは浮上変動量の測定が困難であるという問題点が
あった。
However, in the conventional method, the amplitude, half-value width, jitter, etc. of the reproduced signal are measured and the flying height is estimated comprehensively. However, the amplitude value and the half-value width of the reproduced signal waveform are measured. However, there is a problem that it is difficult to measure the flying height or the flying fluctuation amount with high resolution because the variation amount of each measured value with respect to the fluctuation of the flying amount, so-called detection sensitivity is low.

【0008】また、再生信号波形のジッタを測定する場
合には、磁気ディスク駆動系の回転ジッタの影響を受け
るため、高精度な測定が困難であるという問題点も有し
ていた。さらに、特開2000−195211号公報に
開示されているような方法では、3種類のパラメータを
同時に測定する必要があり、回路構成自体が複雑になっ
てしまうという問題点もあった。
In addition, when measuring the jitter of the reproduced signal waveform, there is a problem that it is difficult to perform highly accurate measurement because it is affected by the rotation jitter of the magnetic disk drive system. Further, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-195211, it is necessary to simultaneously measure three types of parameters, which causes a problem that the circuit configuration itself becomes complicated.

【0009】このため、磁気ディスク装置の内部におい
て、磁気ヘッドの浮上量、もしくは浮上変動量を、高い
分解能で、かつ簡単に測定できる有効な手段がなく、今
後、さらに高まると予想される高密度化の要求に対し
て、大きな問題点となっていた。
For this reason, there is no effective means for easily measuring the flying height or floating fluctuation of the magnetic head inside the magnetic disk drive with high resolution, and it is expected that the density will increase further in the future. It was a big problem in response to the request for conversion.

【0010】本発明は、上記問題点を解決するために、
従来よりもさらに高い分解能で、かつ簡単に磁気ヘッド
の浮上量、もしくは浮上変動量を測定評価することがで
きる磁気ディスク装置及びそれに用いる浮上量測定回路
を提供することを目的とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides
It is an object of the present invention to provide a magnetic disk device and a flying height measuring circuit used for the same which are capable of easily measuring and evaluating the flying height or floating fluctuation amount of a magnetic head with higher resolution than ever before.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にかかる磁気ディスク装置は、回転駆動される
磁気ディスクと、磁気ディスク上で浮上している磁気ヘ
ッドスライダを有する磁気ディスク装置であって、磁気
ヘッドスライダにより読み出された再生信号波形を微分
処理し、微分された再生信号波形の振幅値に基づいて、
磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動量を測定
する浮上量測定回路を具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a magnetic disk device according to the present invention is a magnetic disk device having a magnetic disk driven to rotate and a magnetic head slider floating above the magnetic disk. Therefore, the reproduction signal waveform read by the magnetic head slider is differentiated, and based on the amplitude value of the differentiated reproduction signal waveform,
A flying height measuring circuit for measuring a flying height or a floating fluctuation amount of the magnetic head slider is provided.

【0012】かかる構成により、磁気ディスク装置の内
部において高い精度で、かつ簡単な方法によって、磁気
ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動量を検知する
ことが可能となる。
With such a structure, it becomes possible to detect the flying height or the floating fluctuation amount of the magnetic head slider in the magnetic disk device with high accuracy and by a simple method.

【0013】また、本発明にかかる磁気ディスク装置
は、浮上量測定回路において、浮上量の測定に用いられ
る信号が、事前にトラックサーボ用データ領域に記録さ
れており、かつ隣接トラック間で位相を揃えて記録され
ていることが好ましい。浮上量の測定に用いられる信号
が磁気媒体の半径方向においてインライン上に記録さ
れ、しかも位相が揃っていることから、磁気ヘッドスラ
イダが磁気媒体の半径方向においてどの位置にあろう
と、浮上量が一定であるならば測定信号のレベルも同一
となり、磁気ヘッドのオフトラックによる影響を受ける
ことが無く、高精度な浮上量の計測が可能となるからで
ある。
Further, in the magnetic disk device according to the present invention, in the flying height measuring circuit, the signal used for measuring the flying height is recorded in the track servo data area in advance, and the phase between adjacent tracks is changed. It is preferable that they are recorded in parallel. Since the signal used for measuring the flying height is recorded inline in the radial direction of the magnetic medium and the phases are aligned, the flying height is constant regardless of the position of the magnetic head slider in the radial direction of the magnetic medium. If so, the level of the measurement signal will be the same, and the flying height can be measured with high accuracy without being affected by the off-track of the magnetic head.

【0014】また、本発明にかかる磁気ディスク装置
は、浮上量測定回路において、磁気ヘッドスライダの浮
上量もしくは浮上変動量を任意のセクタごとに測定し、
測定データを蓄積するとともに、事前に準備された基準
値と測定データを比較し、所定のしきい値を超えた場合
には、磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動量
が異常であると判断し、所定の処理動作を開始すること
が好ましい。セクタごとに磁気ヘッドスライダの高分解
能な浮上量もしくは浮上変動量の測定が可能となるた
め、非常に細かな磁気ヘッドスライダの挙動変動からヘ
ッドクラッシュ等の危険予測が可能となるからである。
Further, in the magnetic disk device according to the present invention, the flying height measuring circuit measures the flying height or the flying fluctuation amount of the magnetic head slider for each arbitrary sector,
While accumulating the measurement data, compare the measurement data with the reference value prepared in advance, and if the threshold value is exceeded, it is determined that the flying height or flying fluctuation amount of the magnetic head slider is abnormal. It is preferable to start a predetermined processing operation. This is because it is possible to measure the flying height or the flying fluctuation amount of the magnetic head slider for each sector with high resolution, and therefore it is possible to predict the danger such as head crash from the very minute behavior fluctuation of the magnetic head slider.

【0015】また、本発明にかかる浮上量測定回路は、
事前にトラックサーボ用データ領域に記録されている浮
上量の測定に用いられる信号について、磁気ヘッドスラ
イダで再生する手段と、再生信号波形に微分処理を行う
手段と、微分された再生信号波形の振幅値を取得する手
段と、微分された再生信号波形の振幅値と、事前に準備
された基準振幅値とを比較して、磁気ヘッドスライダの
浮上量もしくは浮上変動量を取得する手段を有すること
を特徴とする。
The flying height measuring circuit according to the present invention is
The signal used for measuring the flying height recorded in the track servo data area in advance is reproduced by the magnetic head slider, the means for differentiating the reproduced signal waveform, and the amplitude of the differentiated reproduced signal waveform. A means for acquiring a value and a means for acquiring the flying height or the flying fluctuation amount of the magnetic head slider by comparing the amplitude value of the differentiated reproduction signal waveform with a reference amplitude value prepared in advance. Characterize.

【0016】かかる構成により、磁気ディスク装置の内
部において高い精度で、かつ簡単な方法によって、磁気
ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動量を検知する
ことが可能となる。
With such a configuration, it becomes possible to detect the flying height or the floating fluctuation amount of the magnetic head slider with high accuracy and in a simple method inside the magnetic disk device.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、磁気ディスク装置及びそれ
に適用する浮上量測定回路の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a magnetic disk device and a flying height measuring circuit applied to the same will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1にかかる磁気ディスク装置の要部を示すブロック
図である。図1において、ヘッドディスクアセンブリ
は、磁気ディスク1と、磁気ヘッド2と、磁気ディスク
1を回転駆動させるためのスピンドルモータ(SPM)
3と、磁気ヘッドスライダ2を搭載しているアクチュエ
ータ5とで構成されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a magnetic disk device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a head disk assembly includes a magnetic disk 1, a magnetic head 2, and a spindle motor (SPM) for rotating the magnetic disk 1.
3 and an actuator 5 on which the magnetic head slider 2 is mounted.

【0019】磁気ヘッドスライダ2は、記録用ヘッドと
しての薄膜ヘッドと、再生用ヘッドとしてMR素子とが
分離して、同一のスライダ上に形成される構造となって
いる。ただし、本発明の実施の形態1においては、デー
タの再生動作に関係するため、磁気ヘッドスライダ2は
再生ヘッドであることを意味している。
The magnetic head slider 2 has a structure in which a thin film head as a recording head and an MR element as a reproducing head are separated and formed on the same slider. However, the first embodiment of the present invention means that the magnetic head slider 2 is a reproducing head because it relates to the data reproducing operation.

【0020】アクチュエータ5は、駆動源としてボイス
コイルモータ(VCM)を含み、VCMドライバ6から
供給される電流によって、磁気ヘッド2を磁気ディスク
1の半径方向に位置決めする。VCMドライバ6は、サ
ーボコントローラ13の制御信号に基づいて電流をVC
Mに供給する。また、スピンドルモータ3は、スピンド
ルモータドライバ4から駆動電流を供給される。
The actuator 5 includes a voice coil motor (VCM) as a drive source, and the magnetic head 2 is positioned in the radial direction of the magnetic disk 1 by the current supplied from the VCM driver 6. The VCM driver 6 changes the current to VC based on the control signal from the servo controller 13.
Supply to M. Further, the spindle motor 3 is supplied with a drive current from the spindle motor driver 4.

【0021】次に、プリアンプ11は、磁気ディスク1
に記録されている信号(データ)を増幅させるものであ
る。また、スイッチ回路9は、1段目においてサーボデ
ータとユーザデータとの選択を行い、2段目においてサ
ーボデータ領域に含まれている浮上量測定用データとサ
ーボデータとの選択を行い、それぞれ後段に配置されて
いる処理回路に接続するものである。
Next, the preamplifier 11 is used for the magnetic disk 1.
The signal (data) recorded in is amplified. Further, the switch circuit 9 selects the servo data and the user data in the first stage, and selects the flying height measurement data and the servo data included in the servo data area in the second stage. Is connected to the processing circuit arranged in.

【0022】ユーザデータ処理回路7は、デジタル再生
データを生成するための再生処理を行う。そして、再生
データをハードディスクコントローラ(HDC)12に
送出する。ユーザデータ処理回路7は、HDC12から
送出されるリードゲートのタイミングで、再生データの
復号化処理を実行するものである。
The user data processing circuit 7 performs reproduction processing for generating digital reproduction data. Then, the reproduction data is sent to the hard disk controller (HDC) 12. The user data processing circuit 7 executes the decoding process of the reproduced data at the timing of the read gate sent from the HDC 12.

【0023】サーボデータ処理回路8は、サーボコント
ローラ13から出力されるサーボゲートのタイミングで
サーボデータの再生処理を実行し、シークデータ、位置
誤差デ−タを含むサーボデータをサーボコントローラ1
3に送出して、サーボコントローラ13は磁気ヘッドス
ライダ2の位置決め制御を行う。
The servo data processing circuit 8 executes the reproduction processing of the servo data at the timing of the servo gate output from the servo controller 13, and outputs the servo data including the seek data and the position error data to the servo controller 1.
3, the servo controller 13 controls the positioning of the magnetic head slider 2.

【0024】HDC12は、ホストのシステムとのイン
タフェースを構成しつつ、データ転送制御及び後述する
浮上量測定結果に対する処理等を実行する機能を有して
いる。また、磁気ディスク内部で磁気ヘッドスライダ2
のダイナミックな浮上量もしくは浮上変動量を測定する
ための浮上量測定回路10が構成されている。
The HDC 12 has a function of performing data transfer control and processing for a flying height measurement result, which will be described later, while configuring an interface with a host system. In addition, inside the magnetic disk, the magnetic head slider 2
The flying height measuring circuit 10 for measuring the dynamic flying height or the floating fluctuation amount is constructed.

【0025】さらに、本発明の実施の形態1にかかる磁
気ディスク装置は、後述する基準振幅値、セクタごとの
磁気ヘッドスライダの浮上状態を示すフラグ等のデータ
を蓄積する回路(図示せず)も合わせて有している。こ
の基準振幅値、セクタごとの磁気ヘッドスライダの浮上
状態を示すフラグ等のデータを蓄積する回路は、前記ハ
ードディスクコントローラ内部又は外部のメモリ回路で
構成されている。
Further, the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention also includes a circuit (not shown) for accumulating data such as a reference amplitude value described later and a flag indicating the flying state of the magnetic head slider for each sector. Have together. A circuit for accumulating the reference amplitude value, data such as a flag indicating the flying state of the magnetic head slider for each sector, and the like is composed of a memory circuit inside or outside the hard disk controller.

【0026】次に、本発明の実施の形態1にかかる浮上
量測定回路について詳細に説明する。図2は、本発明の
実施の形態1にかかる浮上量測定回路の要部を示すブロ
ック図である。図2において、磁気ヘッドスライダ2で
再生された浮上量測定信号(以下、「測定信号」とい
う。)は、プリアンプ11、及びスイッチ回路9を介し
て増幅するための固定ゲインアンプ21へと入力され
る。そして、測定信号を離散化するA/D変換回路22
と、測定信号において、測定に使用する帯域外(主に高
周波領域)のノイズを低減するために用いるフィルタ演
算回路23と、測定信号に微分処理をするための微分回
路24と、微分された測定信号の振幅値を検出するため
の振幅値演算回路25と、演算された微分信号の振幅値
と、予め用意された基準振幅値27と比較して浮上量も
しくは浮上変動量に換算するための浮上量演算回路26
とで構成されている。
Next, the flying height measuring circuit according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the flying height measuring circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the flying height measurement signal (hereinafter referred to as “measurement signal”) reproduced by the magnetic head slider 2 is input to a preamplifier 11 and a fixed gain amplifier 21 for amplification via a switch circuit 9. It Then, the A / D conversion circuit 22 for discretizing the measurement signal
In the measurement signal, a filter operation circuit 23 used to reduce noise outside the band used for the measurement (mainly in the high frequency region), a differentiation circuit 24 for differentiating the measurement signal, and a differentiated measurement An amplitude value calculation circuit 25 for detecting the amplitude value of the signal, a calculated amplitude value of the differential signal, and a reference amplitude value 27 prepared in advance to convert to a flying height or a floating fluctuation amount. Quantity calculation circuit 26
It consists of and.

【0027】なお、本発明の実施の形態1において、基
準振幅値26は外部のメモリ回路もしくはハードディス
クコントローラ(HDC)の内部に蓄積されているもの
である。当該基準振幅値26は、少なくとも5点以上あ
れば実用上十分なものである。
In the first embodiment of the present invention, the reference amplitude value 26 is stored inside the external memory circuit or the hard disk controller (HDC). It is sufficient for practical use if the reference amplitude value 26 is at least 5 points or more.

【0028】また、本実施の形態1においては、浮上量
の測定に関し、A/D変換回路を用いて全ての工程で離
散化した手段で行っているが、各処理をアナログ回路で
構成して行っても差し支えない。
Further, in the first embodiment, the flying height is measured by means of discretization in all steps using the A / D conversion circuit, but each process is configured by an analog circuit. You can go.

【0029】次に、浮上量測定信号を含んだサーボ領域
のデータ構造について説明する。図3は、サーボ領域の
データ構造の概略を示す図である。図3において、サー
ボ領域30には、浮上量測定用信号31、AGC(Au
tomatic GainControl)用信号3
3、Gap信号32(AGC用信号33と浮上量測定用
信号41の境界を認識するためのもの)、イレーズ信号
34、アドレスコード35、バースト信号36、Gap
信号37(サーボ領域とユーザデータ領域の境界を認識
するためのもの)が順次記録されている。少なくとも、
浮上量測定信号31とAGC用信号33は、隣接トラッ
クと連続して記録されており、かつ位相が揃っているも
のである。
Next, the data structure of the servo area including the flying height measurement signal will be described. FIG. 3 is a diagram showing an outline of the data structure of the servo area. In FIG. 3, the servo area 30 includes a flying height measurement signal 31, AGC (Au
Signal 3 for "Tomatic Gain Control"
3, Gap signal 32 (for recognizing the boundary between AGC signal 33 and flying height measurement signal 41), erase signal 34, address code 35, burst signal 36, Gap
A signal 37 (for recognizing the boundary between the servo area and the user data area) is sequentially recorded. at least,
The flying height measurement signal 31 and the AGC signal 33 are continuously recorded on the adjacent tracks and have the same phase.

【0030】任意のセクタごとにおける浮上量もしくは
浮上量変動の監視動作についてz5を参照しながら説明
する。図5は本実施の形態1にかかる監視動作の概略を
示す流れ図である。
The operation of monitoring the flying height or fluctuation of the flying height for each arbitrary sector will be described with reference to z5. FIG. 5 is a flowchart showing an outline of the monitoring operation according to the first embodiment.

【0031】図5において、浮上量測定回路では、最初
にプリアンプ及びスイッチ回路部(図示せず)にて選択
出力された浮上量測定信号(以下、測定信号と記す)を
取扱いやすい振幅レベルにするために固定ゲインアンプ
で増幅する(ステップS1)。次に、測定信号において
測定に使用する帯域外のノイズ、特に高周波成分を低減
するためにLPF回路を通した後、微分回路に通し微分
処理を行う(ステップS2)。さらに、その微分処理さ
れた測定信号の振幅値の検出を行い(ステップS3)、
この検出された振幅値とハードディスクコントローラ部
もしくは外部のメモリ回路(図示せず)に蓄積されてい
る浮上量換算用の基準振幅値を比較参照して(ステップ
S4)、磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動
量に換算する(ステップS5)。
In FIG. 5, in the flying height measuring circuit, a flying height measuring signal (hereinafter referred to as a measuring signal) first selected and output by a preamplifier and a switch circuit section (not shown) is set to an amplitude level that is easy to handle. Therefore, it is amplified by a fixed gain amplifier (step S1). Next, after passing through the LPF circuit in order to reduce noise outside the band used for the measurement in the measurement signal, particularly high-frequency components, it is passed through a differentiating circuit to perform differentiation processing (step S2). Further, the amplitude value of the differentiated measurement signal is detected (step S3),
The detected amplitude value is compared with the reference amplitude value for flying height conversion stored in the hard disk controller or an external memory circuit (not shown) (step S4), and the flying height of the magnetic head slider or It is converted into a floating fluctuation amount (step S5).

【0032】次に、ハードディスクコントローラ内部で
の動作については、ステップS1〜ステップS5を経て
得られた磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動
量に基づいて、ハードディスクコントローラ内部もしく
は外部のメモリ回路にある浮上量データを更新し(ステ
ップS6)、この測定された浮上量データが正常か異常
かの判定動作を行う(ステップS7)。かかる判定動作
には、ハードディスクコントローラ部もしくは外部のメ
モリ回路に事前に記憶されている浮上量もしくは浮上変
動量の上限及び下限のしきい値を使用することになる。
Next, regarding the operation inside the hard disk controller, the flying height in the memory circuit inside or outside the hard disk controller is based on the flying height or flying fluctuation amount of the magnetic head slider obtained through steps S1 to S5. The amount data is updated (step S6), and the operation of determining whether the measured flying height data is normal or abnormal is performed (step S7). For such a determination operation, the upper and lower thresholds of the flying height or the floating fluctuation amount, which are stored in advance in the hard disk controller unit or an external memory circuit, are used.

【0033】次に、測定された浮上量データが下限値よ
りも小さいかどうかの判定を行い(ステップS8)、下
限値よりも小さければ(ステップS8:YES)、セク
タごとの磁気ヘッドスライダの浮上状態を示すデータの
ステータスフラグ部分のデータ更新を行う(ステップS
9)。反対に下限値異常である場合には(ステップS
8:NO)、測定された浮上量デ−タが上限値よりも大
きいかどうかの判定を行う(ステップS10)。
Next, it is judged whether or not the measured flying height data is smaller than the lower limit value (step S8), and if it is smaller than the lower limit value (step S8: YES), the flying of the magnetic head slider for each sector is performed. The data of the status flag portion of the data indicating the state is updated (step S
9). On the contrary, if the lower limit value is abnormal (step S
8: NO), it is determined whether or not the measured flying height data is larger than the upper limit value (step S10).

【0034】上限値よりも大きければ(ステップS1
0:YES)、セクタごとの磁気ヘッドスライダの浮上
状態を示すデータのステータスフラグ部分のデータ更新
を行う(ステップS11)。反対に上限値以下である場
合には(ステップS10:NO)、現在の浮上量は、正
常範囲内としてステータスフラグの更新は行わない。
(初期値のままである。)そして任意のセクタへ磁気ヘ
ッドスライダを移動(位置決め)し、一連の浮上量監視
動作を行う。
If it is larger than the upper limit value (step S1)
0: YES), the data of the status flag portion of the data indicating the flying state of the magnetic head slider for each sector is updated (step S11). On the contrary, when it is equal to or less than the upper limit value (step S10: NO), the current flying height is within the normal range and the status flag is not updated.
(The initial value remains unchanged.) Then, the magnetic head slider is moved (positioned) to an arbitrary sector, and a series of flying height monitoring operations are performed.

【0035】このように、セクタごとに磁気ヘッドスラ
イダの高分解能な浮上量もしくは浮上変動量の測定が可
能であるため、非常に細かな磁気ヘッドスライダの挙動
変動によって、ヘッドクラッシュ等の危険予測が可能と
なるものである。また、浮上量測定用信号もサーボデー
タ領域にわずかに付加するだけなので、磁気ディスク全
体のフォーマット容量に与える影響はほとんどないもの
である。
As described above, since it is possible to measure the flying height or the flying fluctuation amount of the magnetic head slider for each sector with high resolution, it is possible to predict the danger such as a head crash due to a very small fluctuation in the behavior of the magnetic head slider. It is possible. Further, since the flying height measurement signal is also only slightly added to the servo data area, it has almost no effect on the format capacity of the entire magnetic disk.

【0036】次に、本発明の実施の形態1にかかる浮上
量測定回路を搭載した磁気ディスク装置と、従来からの
浮上量の推定手段として再生振幅値または半値幅を用い
る回路を搭載した磁気ディスク装置の浮上量監視性能を
比較した結果について説明する。実験は、強制的に磁気
ヘッドスライダの浮上量を変化させて行った。
Next, a magnetic disk device equipped with a flying height measuring circuit according to the first embodiment of the present invention, and a magnetic disk device equipped with a circuit that uses a reproduction amplitude value or a half width as a conventional flying height estimation means. The result of comparing the flying height monitoring performances of the devices will be described. The experiment was conducted by forcibly changing the flying height of the magnetic head slider.

【0037】図5は、磁気ヘッドスライダの浮上量の変
化に対する各特性値(振幅、半値幅、微分振幅値)の変
化量(比)すなわち検出感度を比較した図である。図5
からも明らかなように、本発明の磁気ディスク装置を用
いた場合、検出感度が従来の方式の磁気ディスク装置に
比べ極めて高いことが明らかであり、このため磁気ヘッ
ドスライダのわずかな浮上量変化に対しても敏感に検知
できるものである。したがって、ヘッドクラッシュ等の
危険予測等が十分に行えるようになる。これにより磁気
ディスク装置内部において、磁気ヘッドスライダの浮上
量及び変動量を高い分解能でかつ簡単に計測できる有効
な手段を持つ磁気ディスク装置及びそれに適用する浮上
量測定回路を提供できるものである。
FIG. 5 is a diagram comparing the amount of change (ratio) of each characteristic value (amplitude, half width, differential amplitude value), that is, the detection sensitivity, with respect to the change in the flying height of the magnetic head slider. Figure 5
As is clear from the above, when the magnetic disk device of the present invention is used, it is clear that the detection sensitivity is much higher than that of the conventional magnetic disk device. It can also be detected sensitively. Therefore, it becomes possible to sufficiently predict the danger such as head crash. As a result, it is possible to provide a magnetic disk device and a flying height measuring circuit applied to the magnetic disk device, which has an effective means for easily measuring the flying height and variation of the magnetic head slider in the magnetic disk device with high resolution.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように本発明にかかる磁気ヘッド
スライダの浮上量測定回路及びそれに適用する浮上量測
定方法によれば、磁気ディスク装置の内部において高い
分解能かつ簡単に、磁気ヘッドスライダの浮上量もしく
は浮上変動量が測定することができる。
As described above, according to the flying height measuring circuit for a magnetic head slider and the flying height measuring method applied thereto according to the present invention, the flying height of the magnetic head slider can be easily increased inside the magnetic disk device. It is possible to measure the amount or the fluctuation amount of the flying height.

【0039】また、本発明にかかる磁気ヘッドスライダ
の浮上量測定回路及びそれに適用する浮上量測定方法に
よれば、任意のセクタごとに浮上量測定及び監視動動作
が行えるため、ヘッドクラッシュ等の危険予測が高い精
度で行えるようになり、信頼性の高い磁気ディスク装置
を提供できる。
Further, according to the flying height measuring circuit of the magnetic head slider and the flying height measuring method applied to the magnetic head slider according to the present invention, flying height measurement and monitoring operation can be performed for each arbitrary sector. The prediction can be performed with high accuracy, and a highly reliable magnetic disk device can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1にかかる磁気ディスク
装置の要部を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a magnetic disk device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1にかかる磁気ディスク
装置における磁気ヘッドスライダ浮上量測定回路の要部
を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of a magnetic head slider flying height measuring circuit in the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施の形態1にかかる磁気ディスク
装置におけるサーボ領域のデータ構造図
FIG. 3 is a data structure diagram of a servo area in the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施の形態1にかかる磁気ディスク
装置における浮上量監視処理の流れ図
FIG. 4 is a flowchart of a flying height monitoring process in the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施の形態1にかかる磁気ディスク
装置と従来の磁気ディスク装置の浮上量変化に対する検
出感度を比較した図
FIG. 5 is a diagram comparing the detection sensitivities of the magnetic disk device according to the first embodiment of the present invention and the conventional magnetic disk device with respect to changes in the flying height.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気ディスク 2 磁気ヘッドスライダ 3 スピンドルモータ 4 スピンドルモータドライバ 5 アクチュエータ 6 ボイスコイルモータドライバ 7 ユーザデータ処理回路 8 サーボデータ処理回路 9 スイッチ回路部 10 浮上量測定回路 11 プリアンプ 12 ハードディスクコントローラ 13 サーボコントローラ 21 固定ゲインアンプ 22 A/D変換回路 23 フィルタ演算回路 24 微分回路 25 振幅演算回路 26 浮上量演算回路 27 基準振幅値 30 サーボ領域 31 浮上量測定用信号 32、37 Gap信号 33 AGC信号 34 イレーズ信号 35 アドレスコード 36 バースト信号 1 magnetic disk 2 Magnetic head slider 3 spindle motor 4 Spindle motor driver 5 actuators 6 Voice coil motor driver 7 User data processing circuit 8 Servo data processing circuit 9 Switch circuit section 10 Flying height measurement circuit 11 preamplifier 12 Hard disk controller 13 Servo controller 21 fixed gain amplifier 22 A / D conversion circuit 23 Filter operation circuit 24 Differentiator circuit 25 Amplitude calculation circuit 26 Flying height calculation circuit 27 Reference amplitude value 30 servo areas 31 Flying height measurement signal 32, 37 Gap signal 33 AGC signal 34 Erase signal 35 address code 36 burst signal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転駆動される磁気ディスクと、前記磁
気ディスク上で浮上している磁気ヘッドスライダを有す
る磁気ディスク装置であって、 前記磁気ヘッドスライダにより読み出された再生信号波
形を微分処理し、微分された前記再生信号波形の振幅値
に基づいて、前記磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは
浮上変動量を測定する浮上量測定回路を具備することを
特徴とする磁気ディスク装置。
1. A magnetic disk device comprising a magnetic disk driven to rotate and a magnetic head slider floating above the magnetic disk, wherein a reproduction signal waveform read by the magnetic head slider is differentiated. A flying height measuring circuit for measuring a flying height or a floating fluctuation amount of the magnetic head slider based on the differentiated amplitude value of the reproduced signal waveform.
【請求項2】 前記浮上量測定回路において、 浮上量の測定に用いられる信号が、事前にトラックサー
ボ用データ領域に記録されており、かつ隣接トラック間
で位相を揃えて記録されている請求項1記載の磁気ディ
スク装置。
2. A signal used for measuring the flying height is previously recorded in a track servo data area in the flying height measuring circuit, and is recorded with a phase aligned between adjacent tracks. 1. The magnetic disk device according to 1.
【請求項3】 前記浮上量測定回路において、 前記磁気ヘッドスライダの浮上量もしくは浮上変動量を
任意のセクタごとに測定し、測定データを蓄積するとと
もに、 事前に準備された基準値と前記測定データを比較し、所
定のしきい値を超えた場合には、前記磁気ヘッドスライ
ダの浮上量もしくは浮上変動量が異常であると判断し、
所定の処理動作を開始する請求項1又は2記載の磁気デ
ィスク装置。
3. The flying height measuring circuit measures the flying height or flying fluctuation amount of the magnetic head slider for each arbitrary sector, accumulates the measured data, and prepares a reference value and the measured data prepared in advance. If it exceeds a predetermined threshold value, it is determined that the flying height or flying fluctuation amount of the magnetic head slider is abnormal,
3. The magnetic disk device according to claim 1, which starts a predetermined processing operation.
【請求項4】 事前にトラックサーボ用データ領域に記
録されている浮上量の測定に用いられる信号について、
磁気ヘッドスライダで再生する手段と、 再生信号波形に微分処理を行う手段と、 微分された前記再生信号波形の振幅値を取得する手段
と、 微分された前記再生信号波形の前記振幅値と、事前に準
備された基準振幅値とを比較して、磁気ヘッドスライダ
の浮上量もしくは浮上変動量を取得する手段を有するこ
とを特徴とする磁気ヘッドスライダの浮上量測定回路。
4. A signal used for measuring the flying height recorded in advance in the data area for track servo,
Means for reproducing with a magnetic head slider, means for differentiating the reproduced signal waveform, means for obtaining the amplitude value of the differentiated reproduced signal waveform, and the amplitude value of the differentiated reproduced signal waveform, in advance, 3. A flying height measuring circuit for a magnetic head slider, comprising means for comparing the flying height of the magnetic head slider with the reference amplitude value prepared in 1.
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