JP2008192244A - 浮上量測定装置、記憶装置および浮上量測定方法 - Google Patents

浮上量測定装置、記憶装置および浮上量測定方法 Download PDF

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Abstract

【課題】記憶装置において、ディスク媒体の高密度化、大容量化の趣旨に反せず、ヘッドの浮上量をリアルタイムに正確に推定して浮上量を制御する。
【解決手段】本発明の浮上量測定装置において、基本波／三次高調波演算部１０３ａは、磁気ディスクから読み出した時系列のＲＲＯ（Repeatable Run Out）データをＦＦＴ（Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換）処理して、周波数系列の高調波信号へと変換する。選択部１０３ｂは、この周波数系列の高調波信号へ変換されたＲＲＯデータの基本波および３次高調波の波長および振幅を、データフォーマッタ部１０１ｅおよびサーボデータフォーマッタ部１０２ｄの双方を介してハードディスクコントローラ２００へ出力可能とし、ユーザデータ読み取り時およびサーボデータ読み取り時のいずれにおいても磁気ヘッドの磁気ディスクからの浮上量を算出可能とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置、記憶装置および浮上量測定方法に関し、特に、ディスク媒体の高密度化、大容量化の趣旨に反せず、ヘッドの浮上量を正確に推定して制御する浮上量測定装置、記憶装置および浮上量測定方法に関する。
従来、例えば磁気ディスク装置や光磁気ディスク装置など、ディスク媒体にデータを記憶する記憶装置においては、ディスク媒体に非接触に設けられるヘッドがディスク媒体に記憶されたデータを読み出したりディスク媒体へデータを書き込んだりするのが一般的である。ヘッドは、ディスク媒体のデータを読み出す際に磁気やレーザー光の反射などの信号を感知するため、ヘッドとディスク媒体が近接するほど信号に対する感度が向上し、データの精度が高くなる。近年では、ディスク媒体の面密度の上昇に伴って、ヘッドとディスク媒体の距離を示す浮上量が例えば１０ｎｍ（ナノメートル）以下と非常に小さくなっている。
このような浮上量の微小化に伴い、環境変化などによる浮上量の変動をより厳密に監視することが要求されるため、例えば特許文献１においては、ディスク媒体に浮上量測定用データをあらかじめ記憶しておき、この浮上量測定用データを再生し、その基本波成分振幅と第２周波数成分振幅を測定した結果に基づいてヘッドの浮上量を正確に推定して浮上量を制御する技術が開示されている。
特開２００４−１４０９２号公報
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、ディスク媒体に浮上量測定用データをあらかじめ記憶しておくため、この浮上量測定用データのためにユーザデータ記憶領域が圧迫されることとなる。特に、近時のディスク媒体は、大容量の記憶容量を要求され、高密度化が図られている。このため、浮上量測定用データのためにユーザデータ記憶領域が圧迫されることは、ディスク媒体の高密度化、大容量化の趣旨に反してしまうこととなっていた。
また、上記特許文献１に代表される従来技術では、ディスク媒体にあらかじめ記憶しておく浮上量測定用データは、特定周期で記憶され再生されるので、記憶装置がサーボデータ信号を再生している時、サーボデータ信号を記憶／再生している時など浮上量測定用データの再生時以外では浮上量測定ができなかった。このため、迅速なリアルタイムでの浮上量制御を行うことができなかった。
本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、ディスク媒体の高密度化、大容量化の趣旨に反せず、ヘッドの浮上量をリアルタイムに正確に推定して浮上量を制御する浮上量測定装置、記憶装置および浮上量測定方法を提供することを目的とする。
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置であって、前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生部と、前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得部と、前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出部とを有することを特徴とする。
また、本発明は、記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置を備えた記憶装置であって、前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生部と、前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得部と、前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出部とを有することを特徴とする。
また、本発明は、記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定方法であって、前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生工程と、前記信号再生工程によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得工程と、前記変換取得工程によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出工程とを含んだことを特徴とする。
本発明によれば、ユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して取得されたユーザデータの読み取りに必要な制御信号の基本波成分および高調波成分に基づいて浮上量を算出するので、浮上量測定専用の信号をあらかじめ記憶媒体に記憶させておく必要がないので、記憶媒体の記憶容量を効率的に利用した上で、正確な浮上量測定を行い、精密な浮上量制御を行うことが可能となる。
また、本発明は、上記発明において、前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力部と、前記信号再生部によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力部と、前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択部とをさらに備え、前記浮上量算出部は、前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする。
また、本発明は、上記発明において、前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力部と、前記信号再生部によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力部と、前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択部とをさらに備え、前記浮上量算出部は、前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする。
本発明によれば、浮上量算出部は、ユーザデータ復号信号出力部またはサーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力されたユーザデータの読み取りに必要な制御信号の基本波成分および前記高調波成分に基づいて浮上量を算出するので、ユーザデータ再生時またはサーボデータ再生時のいずれにおいても浮上量測定が可能となり、リアルタイムに浮上量制御を行うことが可能となる。
また、本発明は、上記発明において、前記制御情報は、前記記憶媒体の円周方向に周期的に記憶され、かつ該記憶媒体の半径方向に連続して記憶されている情報であることを特徴とする。
本発明によれば、一定周期で制御情報が変換され該制御情報の基本波成分および高調波成分が取得されるので、一定周期毎に浮上量測定が可能となる。
また、本発明は、上記発明において、前記制御情報の記憶密度は、前記記憶媒体の半径位置にかかわらず一定であることを特徴とする。
本発明によれば、記憶密度が記憶媒体の半径位置にかかわらず一定であるので、周波数特性が均一な基本波成分および高調波成分の取得が可能となる。
また、本発明は、上記発明において、前記高調波成分は、三次高調波成分であることを特徴とする。
本発明によれば、より正確な浮上量測定が比較的容易に可能となる。
本発明によれば、記憶媒体に均一に記憶されているユーザデータの読み取りに必要な制御信号を使用して浮上量を測定し、周辺環境の変化を受けにくく精度の高いヘッド浮上量測定を行うことが可能となる結果、記憶装置の記録媒体のユーザデータ記憶領域を圧迫することなくヘッド浮上量制御をより精密に行うことが可能になるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照し、本発明の浮上量測定装置、記憶装置および浮上量測定方法にかかる実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、記憶媒体として磁気ディスク、記憶装置として磁気ディスク装置に本発明を適用した場合を示すこととするが、本発明はこれに限らず、他の記憶媒体およびディスク装置、例えば、光ディスクおよび光ディスク装置、もしくは光磁気ディスクおよび光磁気ディスク装置などにも適用可能である。
先ず、磁気ディスク装置が内蔵するリードチャネルの構成について説明する。リードチャネルとは、磁気ディスク装置の内部において、磁気ディスク装置の磁気ヘッドが磁気ディスクから読み出した出力信号からデータを検出してコード復調し、この復調した情報をハードディスクコントローラへ受け渡す装置である。図１は、実施例にかかるリードチャネルの構成を示す機能ブロック図である。
同図に示すように、リードチャネル１００は、データ再生パス部１０１と、サーボ再生パス部１０２と、ＦＦＴ演算部１０３と、アナログフロントエンド部１０４とを有する。
データ再生パス部１０１は、磁気ディスクから読み出したユーザデータを再生する処理部であり、ＦＩＲ部１０１ａと、ビタビ復号部１０１ｂと、データシンクマーク検出部１０１ｃと、復号部１０１ｄと、データフォーマッタ部１０１ｅとをさらに有する。
ＦＩＲ部１０１ａは、アナログフロントエンド部１０４から入力されたユーザデータ信号をフィルタリングして波形等化する。ビタビ復号部１０１ｂは、フィルタリングされたユーザデータ信号のビットパターンを推定し、再生信号のビット系列の候補を選択する。データシンクマーク検出部１０１ｃは、ビタビ復号部１０１ｂによってデジタル信号化されたユーザデータの再生信号からシンクマークを検出する。シンクマークとは、ユーザデータの開始位置を示す情報である。
復号部１０１ｄは、ビタビ復号部１０１ｂによって選択された再生信号のビット系列およびデータシンクマーク検出部１０１ｃによって検出されたシンクマークに基づいて、ユーザデータを復号化する。データフォーマッタ部１０１ｅは、復号部１０１ｄによって復号化されたユーザデータのシリアル再生信号をパラレルデータへ変換し、ハードディスクコントローラ２００へと受け渡す。
サーボ再生パス部１０２は、磁気ディスクから読み出したサーボデータを再生する処理部であり、サーボＦＩＲ部１０２ａと、サーボシンクマーク検出部１０２ｂと、グレイコード検出部１０２ｃと、サーボデータフォーマッタ部１０２ｄと、ＰＥＳ計算部１０２ｅとをさらに有する。
サーボＦＩＲ部１０２ａは、アナログフロントエンド部１０４から入力されたサーボデータ信号をフィルタリングして波形等化する。サーボシンクマーク検出部１０２ｂは、サーボＦＩＲ部１０２ａによって波形等化されたサーボデータ信号からサーボシンクマークを検出する。サーボシンクマークとは、サーボデータの開始位置を示す情報である。
グレイコード検出部１０２ｃは、サーボＦＩＲ部１０２ａによって波形等化されたサーボデータのアナログ信号およびサーボシンクマーク検出部１０２ｂによって検出されたサーボシンクマークに基づいて、サーボデータのグレイコードを検出する。グレイコードとは、磁気ディスク装置の磁気ヘッドが位置決めするトラックの識別情報である。
サーボデータフォーマッタ部１０２ｄは、グレイコード検出部１０２ｃによって検出されたグレイコードをパラレルデータへ変換し、ハードディスクコントローラ２００へと受け渡す。
ＰＥＳ（Position Error Signal）計算部１０２ｅは、グレイコードによって磁気ヘッドが目標トラックに位置決めされる際に発生するＰＥＳを計算する処理部である。ＰＥＳとは、目標トラックの中心線からの誤差をいう。このＰＥＳに基づいて、磁気ヘッドが目標トラックの中心線上に位置するようにフィードバック制御される。
ＦＦＴ演算部１０３は、磁気ディスクから読み出したＲＲＯ（Repeatable Run Out）データのプレアンブル部の演算をおこなう処理部であり、基本波／三次高調波演算部１０３ａと、選択部１０３ｂとをさらに有する。
基本波／三次高調波演算部１０３ａは、磁気ディスクから読み出した時系列のＲＲＯデータのプレアンブル部をＦＦＴ（Fast Fourier Transform、高速フーリエ変換）処理して、周波数系列の高調波信号へと変換する。この周波数系列の高調波信号へ変換されたＲＲＯデータには１次、２次、・・・、ｎ次の高調波がある。
磁気ヘッドの浮上量を推定するために、１次高調波（以下、基本波と呼ぶ）およびｎ次高調波それぞれの波長λ1、λnおよび振幅Ｖ1、Ｖnを使用する。具体的には、次式により磁気ヘッド浮上量Ｈを推定する。
Figure 2008192244
（１）式で、Ｈ0は、磁気ヘッド浮上量の初期値であり、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触しているとして“０”としてもよい。また、（Ｖ1／Ｖn）0は、Ｖ1／Ｖnの基準浮上量となる初期値である。また、補正係数ｋは、磁気ディスクの性能に応じて実測によって求められる値である。なお、“log”は、自然対数である。
なお、本実施例では、周波数の特性に基づき効率的に磁気ヘッドの浮上量を求めるため、特に、ｎ＝３とする。すなわち、基本波および三次高調波それぞれの波長λ1、λ3および振幅Ｖ1、Ｖ3を使用して磁気ヘッド浮上量Ｈを推定する。すなわち、次式によって磁気ヘッド浮上量Ｈを推定することとなる。
Figure 2008192244
選択部１０３ｂは、基本波／三次高調波演算部１０３ａによって変換された高調波信号の１次成分（すなわち、基本波）および三次成分（すなわち、三次高調波）を、データ再生パス部１０１のデータフォーマッタ部１０１ｅまたはサーボ再生パス部１０２のサーボデータフォーマッタ部１０２ｄのいずれかへ選択的に出力する。
具体的には、磁気ディスクから読み取られているＲＲＯデータがデータ再生パス部を使用して処理される場合には、選択部１０３ｂは、基本波および三次高調波をデータフォーマッタ部１０１ｅへ出力する。一方で、磁気ディスクから読み取られているＲＲＯデータがサーボ再生パス部を使用して処理される場合には、選択部１０３ｂは、基本波および三次高調波をサーボデータフォーマッタ部１０２ｄへ出力する。
少なくともデータフォーマッタ部１０１ｅまたはサーボデータフォーマッタ部１０２ｄへ出力された基本波および三次高調波（またはｎ次高調波）に基づき、ハードディスクコントローラ２００の浮上量演算部２００ａで、上記（２）式（または（１）式）に従った演算により、磁気ヘッド浮上量Ｈが算出されることとなる。
なお、上記では、選択部１０３ｂは、基本波および三次高調波をデータフォーマッタ部１０１ｅまたはサーボデータフォーマッタ部１０２ｄのいずれかへ選択的に出力することとしたが、これに限定されるものではなく、基本波および三次高調波を、データフォーマッタ部１０１ｅおよびサーボデータフォーマッタ部１０２ｄの両方へ常時出力することとしてもよい。
アナログフロントエンド部１０４は、ＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）部１０４ａと、ＡＳＣ（Asymmetric Collection）部１０４ｂと、ＣＴＦ（Continuous Time Filter）部１０４ｃと、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）部１０４ｄとをさらに有する。ＶＧＡ部１０４ａは、入力アンプ１０５から入力された磁気ヘッドが磁気ディスクから読み出したアナログ信号の利得を調整する。ＡＳＣ部１０４ｂは、ＶＧＡ部１０４ａによって利得調整されたアナログ信号の振幅の非対称性を補正する。
ＣＴＦ部１０４ｃは、ＡＳＣ部１０４ｂによって振幅の非対称性が補正されたアナログ信号の波形等化を行う。ＡＤＣ部１０４ｄは、ＣＴＦ部１０４ｃによって波形等化されたアナログ信号をデジタル信号へ変換する。ＡＤＣ部１０４ｄによって変換された結果のデジタル信号は、ユーザデータの信号であればデータ再生パス部１０１へと受け渡され、サーボデータの信号であればサーボ再生パス部１０２へと受け渡され、ＲＲＯデータの信号であればＦＦＴ演算部１０３へと受け渡される。
次に、磁気ディスク装置の内部の磁気ディスク収納空間に収納される磁気ディスクの表面にパターンニングされるサーボデータおよびＲＲＯデータについて説明する。図２は、磁気ディスク装置の内部の磁気ディスク収納空間に収納される磁気ディスクの表面にパターンニングされるサーボデータおよびＲＲＯデータの概略を示す図である。サーボデータとは、磁気ヘッドを位置決めするための情報である。
ＲＲＯデータとは、磁気ヘッドを位置決めする際に発生する誤差の回転同期成分（回転周期誤差）である。同図に示すように、磁気ディスク３００には、回転中心から半径方向に円弧状に延びるサーボデータおよびＲＲＯデータ３０１が、一定周期の磁気パターンとして記録されている。
同図に示すように、磁気ディスク３００の表面において、サーボデータおよびＲＲＯデータ３０１は、磁気ディスク３００の中心から外周へ、略半径方向に沿った円弧として、等間隔に配置されている。サーボデータおよびＲＲＯデータ３０１が円弧状となるのは、次の理由による。すなわち、先端に磁気ヘッドを有する浮上ヘッドスライダ２０３が取り付けられたヘッドアクチュエータ２０１は、支軸２０２の中心軸２０２ｃを回転軸として扇状に半回転するが、磁気ヘッドが端点３０１ａと端点３０１ｂとの間にあるサーボデータおよびＲＲＯデータ３０１をなぞる場合に、中心軸２０２ｃから磁気ヘッドまでの距離が一定となるようにするためである。
次に、図２に示したサーボデータおよびＲＲＯデータのパターンについて説明する。図３は、図２に示したサーボデータおよびＲＲＯデータのパターンを概略的に示す図である。同図は、サーボデータおよびＲＲＯデータ３０１の１セクタ内のサーボパターンを半径方向の一部を抽出して拡大表示して概略的に示す図である。サーボデータおよびＲＲＯデータ３０１の１セクタ内のサーボパターンには、磁気ヘッドが読み進む順序でサーボプレアンブル、サーボシンクマーク、グレイコード、Even１、Odd、Even2、ＲＲＯプレアンブル、ＲＲＯシンクマーク、ＲＲＯデータが配されている。これらの情報が図中の破線で示した各トラック中心に沿って読み出されることによって、サーボデータおよびＲＲＯデータ３０１が再生されることとなる。
回転同期誤差は、次の要因によって発生する。すなわち、サーボデータは磁気ディスクの表面に存在するグレイン（磁化単位）が所定の態様で磁化されることによって記録されるものである。しかし、磁気ディスクにおいてグレインの分布密度は一様でないため、磁気ディスクから情報を読み取って復調された情報が誤差を含む。特に、サーボデータを復調することによって得られるヘッドの位置及び移動速度は、ヘッドをより正確にフィードバック制御するためにわずかな位相のずれも許されず、正確であることを要する。よって、回転同期誤差はサーボデータを読み取ると必ず発生するものではあるが、これを補正することによって影響を回避し、磁気ヘッドの位置決めをより正確にフィードバック制御することを可能とする。
サーボシンクマークは、サーボデータの開始を示す情報である。グレイコードは、２進化された１０進数が格納される領域であり、磁気ディスクのトラック番号（グレイコードで記録されている）及びセクタ番号が格納される領域である。Even1及びEven2は、磁気ヘッドの位置又は移動速度の復調のために使用されるサーボ情報である。Even1及びEven2は、磁気ディスクの円周方向に対して同一の角度を有する同様の斜線パターンであり、同一トラックの同一セクタ内のEven1及びEven2から再生されるサーボ信号の位相差から、磁気ヘッドの移動速度が復調可能である。また、Oddは、Even1及びEven2とあわせて磁気ディスクの位置情報を復調するために使用されるサーボデータであり、Even1及びEven2と対向する角度を有した斜線パターンである。
ＲＲＯプレアンブルは、磁気ディスクの読み書き時に発生する回転同期速度誤差の補正値であるＲＲＯデータのプレアンブルである。またＲＲＯデータは、磁気ディスクの読み書き時に発生する回転同期速度誤差の補正値がトラック単位に記録されたものである。なお、ＲＲＯプレアンブルは、ユーザデータと同様に、半径位置に対応して周波数を変更して一定の記録密度にて記録されている。このため、磁気ディスク３００の半径位置にかかわらず、ＲＲＯプレアンブルの再生信号の形状は一定となる。この再生信号の形状が一定となるＲＲＯプレアンブルのＦＦＴ演算結果である基本波およびｎ次の高調波の波長および振幅を利用することによって、磁気ディスク３００の半径位置にかかわらず、正確に磁気ヘッドの浮上量を算出することが可能となる。
次に、図１に示した実施例にかかるリードチャネルで実行される処理について説明する。図４は、実施例にかかるリードチャネルで実行される処理を示すタイムチャートである。同図に示すように、先ず、アナログフロントエンド部１０４へサーボプレアンブル、サーボシンクマーク、サーボグレイコード、サーボバースト信号が順次入力される（ステップＳ１０１）。この入力を受け、サーボ再生パス部１０２への入力がオンとなる（ステップＳ１０２）。そして、アナログフロントエンド部１０４へのサーボバースト信号の入力が終了すると、サーボ再生パス部１０２への入力がオフとなる（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０１でアナログフロントエンド部１０４へサーボシンクマーク、サーボグレイコード、サーボバースト信号が入力されるにしたがって、リードチャネル１００の内部処理として、サーボ再生パス部１０２において、サーボシンクマーク検出部１０２ｂによるサーボシンクマーク検出、グレイコード検出部１０２ｃによるサーボグレイコード検出、ＰＥＳ計算部１０２ｅによるＰＥＳ計算が順次実行される（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４でサーボシンクマーク検出部１０２ｂによりサーボシンクマークが検出され、グレイコード検出部によりサーボグレイコードが検出されるにしたがって、サーボ再生パス部１０２は、サーボデータフォーマッタ部１０２ｄを介してハードディスクコントローラ２００へサーボシンクマーク検出データ、グレイコードデータを順次出力する（ステップＳ１０５）。さらに、ＰＥＳ計算部１０２ｅによりＰＥＳが計算されると、サーボ再生パス部１０２は、サーボデータフォーマッタ部１０２ｄを介してハードディスクコントローラ２００へＰＥＳデータを出力する（ステップＳ１０６）。
続いて、アナログフロントエンド部１０４へＲＲＯプレアンブル、ＲＲＯシンクマーク、ＲＲＯデータが順次入力される（ステップＳ１０７）。この入力を受け、データ再生パス部１０１（あるいは、サーボ再生パス部１０２）への入力がオンとなる（ステップＳ２００、ステップＳ２０１）これと同時にＦＦＴ演算部１０３への入力もオンとなる（ステップＳ１０８）。そして、アナログフロントエンド部１０４へのＲＲＯデータの入力が終了すると、データ再生パス部１０１（あるいは、サーボ再生パス部１０２）への入力、およびＦＦＴ演算部１０３への入力がオフとなる（ステップＳ１０９、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３）。
アナログフロントエンド部１０４へＲＲＯプレアンブルが入力されると、リードチャネル１００の内部処理として、ＦＦＴ演算部１０３において、基本波／三次高調波演算部１０３ａにより基本波の波長および振幅と、三次高調波の波長および振幅とが算出され、同時にデータ再生パス部１０１（あるいは、サーボ再生パス部１０２）においてＲＲＯシンクマーク検出、ＲＲＯデータ検出が順次実行される（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の算出結果である基本波の波長および振幅と、三次高調波の波長および振幅と、ＲＲＯシンクマーク検出データおよびＲＲＯデータとは、サーボ再生パス部１０２の出力としてサーボデータフォーマッタ部１０２ｄを介してハードディスクコントローラ２００へ出力される（ステップＳ１１１ａ）。および／または、基本波の波長および振幅と、三次高調波の波長および振幅と、ＲＲＯシンクマーク検出データおよびＲＲＯデータとが、データ再生パス部１０１の出力としてデータフォーマッタ部１０１ｅを介してハードディスクコントローラ２００へ出力される（ステップＳ１１１ｂ）。
続いて、アナログフロントエンド部１０４へデータプレアンブル、データシンクマーク、ユーザデータが順次入力される（ステップＳ１１２）。この入力を受け、データ再生パス部１０１への入力がオンとなる（ステップＳ１１３）。そして、アナログフロントエンド部１０４へのユーザデータの入力が終了すると、データ再生パス部１０１への入力がオフとなる（ステップＳ１１４）。
アナログフロントエンド部１０４へデータシンクマーク、ユーザデータが入力されるに応じて、リードチャネル１００の内部処理として、サーボ再生パス部１０２において、データシンクマーク検出部１０１ｃによりデータシンクマーク検出（ステップＳ１１５）、ユーザデータ検出が順次実行される（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５の検出結果であるデータシンクマーク検出データおよびユーザデータは、データ再生パス部１０１の出力としてサーボデータフォーマッタ部１０２ｄを介してハードディスクコントローラ２００へ出力される（ステップＳ１１６）。
次に、実施例によって測定される磁気ヘッド浮上量の概略について説明する。図５は、実施例によって測定される磁気ヘッド浮上量の概略を示す図である。同図に示すように、ヘッドアクチュエータ２０１の先端に取り付けられた浮上ヘッドスライダ２０３には、磁気ディスク３００の表面に対向するように浮上面側に磁気ヘッド２０３ａが取り付けられている。この磁気ヘッド２０３ａの磁気ディスク３００側の先端と、磁気ディスク３００の表面（もしくは磁気記憶媒体膜）との距離が磁気ヘッド浮上量Ｈである。この測定された磁気ヘッド浮上量Ｈに基づき、例えば、ハードディスクコントローラの制御により、浮上ヘッドスライダ２０３に内蔵されるヒータによる加熱量（電流量）を調節することよって磁気ヘッドやその周辺の薄膜などを自在に変形させて、磁気ヘッド２０３ａを磁気ディスク３００側へ突き出させ、磁気ヘッド浮上量Ｈを調整することが可能となる。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。
上記実施例で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。
（付記１）記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置であって、
前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生部と、
前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得部と、
前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出部と
を有することを特徴とする浮上量測定装置。
（付記２）前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力部と、
前記信号再生部によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力部と、
前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択部と
をさらに備え、
前記浮上量算出部は、前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする付記１に記載の浮上量測定装置。
（付記３）前記制御情報は、前記記憶媒体の円周方向に周期的に記憶され、かつ該記憶媒体の半径方向に連続して記憶されている情報であることを特徴とする付記１または２に記載の浮上量測定装置。
（付記４）前記制御情報の記憶密度は、前記記憶媒体の半径位置にかかわらず一定であることを特徴とする付記３に記載の浮上量測定装置。
（付記５）前記制御情報は、ＲＲＯ（Repeatable Run Out）補正データのプレアンブルであることを特徴とする付記４に記載の浮上量測定装置。
（付記６）前記高調波成分は、三次高調波成分であることを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の浮上量測定装置。
（付記７）記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置を備えた記憶装置であって、
前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生部と、
前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得部と、
前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出部と
を有することを特徴とする記憶装置。
（付記８）前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力部と、
前記信号再生部によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力部と、
前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択部と
をさらに備え、
前記浮上量算出部は、前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする付記７に記載の記憶装置。
（付記９）記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定方法であって、
前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生工程と、
前記信号再生工程によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得工程と、
前記変換取得工程によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出工程と
を含んだことを特徴とする浮上量測定方法。
（付記１０）前記信号再生工程によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力工程と、
前記信号再生工程によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力工程と、
前記変換取得工程によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力工程または前記サーボデータ解析信号出力工程の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択工程と
をさらに含み、
前記浮上量算出工程は、前記ユーザデータ復号信号出力工程または前記サーボデータ解析信号出力工程のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする付記９に記載の浮上量測定方法。
（付記１１）記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定手順を該記憶装置の制御装置に実行させる浮上量測定プログラムであって、
前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生手順と、
前記信号再生手順によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得手順と、
前記変換取得手順によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出手順と
を前記制御装置に実行させることを特徴とする浮上量測定プログラム。
（付記１２）前記信号再生手順によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力手順と、
前記信号再生手順によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力手順と、
前記変換取得手順によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力手順または前記サーボデータ解析信号出力手順の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択手順と
を前記制御装置にさらに実行させ、
前記浮上量算出手順は、前記ユーザデータ復号信号出力手順または前記サーボデータ解析信号出力手順のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする付記１１に記載の浮上量測定プログラム。
本発明によれば、ディスク媒体の高密度化、大容量化の趣旨に反せず、ヘッドの浮上量をリアルタイムに正確に推定して浮上量を制御したい場合に有用であり、特に、磁気ディスクがユーザデータの読み取りに必要な制御信号としてディスク媒体の円周方向に周期的に記憶され、かつ該ディスク媒体の半径方向に連続して記憶され、記憶密度がディスク媒体の半径位置にかかわらず一定である情報があらかじめディスク媒体に記憶されている場合に効果的である。
実施例にかかるリードチャネルの構成を示す機能ブロック図である。 サーボデータおよびＲＲＯデータの概略を示す図である。 サーボデータおよびＲＲＯデータのパターンを概略的に示す図である。 実施例にかかるリードチャネルにおける処理を示すタイムチャートである。 実施例によって算出される磁気ヘッド浮上量の概略を示す図である。
符号の説明
Ｈ 磁気ヘッド浮上量
１００ リードチャネル
１０１ データ再生パス部
１０１ａ ＦＩＲ部
１０１ｂ ビタビ復号部
１０１ｃ データシンクマーク検出部
１０１ｄ 復号部
１０１ｅ データフォーマッタ部
１０２ サーボ再生パス部
１０２ａ サーボＦＩＲ部
１０２ｂ サーボシンクマーク検出部
１０２ｃ グレイコード検出部
１０２ｄ サーボデータフォーマッタ部
１０２ｅ ＰＥＳ計算部
１０３ ＦＦＴ演算部
１０３ａ 基本波／三次高調波演算部
１０３ｂ 選択部
１０４ アナログフロントエンド部
１０４ａ ＶＧＡ部
１０４ｂ ＡＳＣ部
１０４ｃ ＣＴＦ部
１０４ｄ ＡＤＣ部
１０５ 入力アンプ
２００ ハードディスクコントローラ
２００ａ 浮上量演算部
２０１ ヘッドアクチュエータ
２０２ 支軸
２０２ｃ 中心軸
２０３ａ 磁気ヘッド
２０３ 浮上ヘッドスライダ
３００ 磁気ディスク
３０１ サーボデータおよびＲＲＯデータ
３０１ａ、３０１ｂ 端点

Claims (8)

  1. 記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置であって、
    前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生部と、
    前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得部と、
    前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出部と
    を有することを特徴とする浮上量測定装置。
  2. 前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力部と、
    前記信号再生部によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力部と、
    前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択部と
    をさらに備え、
    前記浮上量算出部は、前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする請求項１に記載の浮上量測定装置。
  3. 前記制御情報は、前記記憶媒体の円周方向に周期的に記憶され、かつ該記憶媒体の半径方向に連続して記憶されている情報であることを特徴とする請求項１または２に記載の浮上量測定装置。
  4. 前記制御情報の記憶密度は、前記記憶媒体の半径位置にかかわらず一定であることを特徴とする請求項３に記載の浮上量測定装置。
  5. 前記高調波成分は、三次高調波成分であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の浮上量測定装置。
  6. 記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定装置を備えた記憶装置であって、
    前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生部と、
    前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得部と、
    前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出部と
    を有することを特徴とする記憶装置。
  7. 前記信号再生部によって再生された信号のうちユーザデータ信号を復号したユーザデータ復号信号を出力するユーザデータ復号信号出力部と、
    前記信号再生部によって再生された信号のうちサーボデータ信号を解析したサーボデータ解析信号を出力するサーボデータ解析信号出力部と、
    前記変換取得部によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分を前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部の少なくともいずれかを選択して出力する出力選択部と
    をさらに備え、
    前記浮上量算出部は、前記ユーザデータ復号信号出力部または前記サーボデータ解析信号出力部のいずれかを介して出力された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出することを特徴とする請求項６に記載の記憶装置。
  8. 記憶装置内におけるヘッドの記憶媒体からの浮上量を測定する浮上量測定方法であって、
    前記記憶媒体から前記ヘッドを介して読み取った信号を再生する信号再生工程と、
    前記信号再生工程によって再生された信号のうちユーザデータの読み取りに必要な制御信号を変換して該制御信号の基本波成分および高調波成分を取得する変換取得工程と、
    前記変換取得工程によって取得された前記基本波成分および前記高調波成分に基づいて前記浮上量を算出する浮上量算出工程と
    を含んだことを特徴とする浮上量測定方法。
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