用於對磁碟驅動器中的寫磁頭消磁的方法和設備的製作方法

2023-05-30 16:50:41

專利名稱：用於對磁碟驅動器中的寫磁頭消磁的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種垂直磁記錄型磁碟驅動器，尤其涉及一種用於對寫磁頭消磁的磁頭消磁技術。
背景技術：
一般而言，在垂直磁記錄型磁碟驅動器中，當寫操作(垂直磁記錄)結束時產生由於在寫磁頭中的剩餘磁化造成的寫後擦除(EAW)現象。EAW現象是一種記錄在磁碟介質(下面稱為磁碟)上的數據被擦除的現象。
當產生EAW現象時，在由寫磁頭完成對磁碟上的一個數據扇區的記錄之後，記錄在該數據扇區之後的一些數據扇區中的全部或某些數據片被擦除。如果下一個數據扇區是一個存取目標數據扇區，則當由讀磁頭讀取記錄在下一個數據扇區中的數據時會出現讀錯誤。如果下一個數據扇區是一個伺服扇區，由於伺服數據被擦除，則當對包括此伺服扇區的磁軌柱面(磁軌)進行磁頭定位控制時就出現定位錯誤。
EAW現象包括在磁碟上的全部的磁化片朝著一個方向取向，因而記錄的數據被完全擦除的情形(為方便起見，將這種情形稱為現象A)以及在磁碟上的部分的磁化片朝著某個方向取向，因而當由讀磁頭讀取記錄的數據時複製幅度降低(為方便起見，將這種情形稱為現象B)。
消除寫磁頭的剩餘磁化的磁頭消磁方法是一種有效的抑制EAW現象的方法(例如，參看第2842351號日本專利)。
在磁頭消磁方法中，通常使用一種電流波形作為寫磁頭的消磁電流。在電流波形中，消磁電流通常以對數函數的形狀逐漸減小。然而，可以確定的是，採用該方法不能對對應於現象B的EAW現象達到足夠的抑制效果，而該方法對於抑制對應於現象A的EAW現象卻是有效的。具有形狀變窄包絡的電流波形(其中消磁電流逐漸減小並且從某個閾值開始迅速減小)對於對應於現象B的EAW現象是有效的。
在對數函數形狀的消磁電流波形中，由於用在垂直磁記錄型磁碟驅動器中的寫磁頭的特徵，即使EAW現象對應於現象A，有時也不能得到足夠的抑制效果。

發明內容
根據本發明的一個方面，提供了一種磁碟驅動器，它具有對磁頭消磁以有效抑制EAW現象的手段。
該磁碟驅動器包括寫磁頭，該寫磁頭在寫操作期間根據要記錄在磁碟介質上的寫數據來執行垂直磁記錄操作；寫驅動器，該寫驅動器在寫操作期間根據寫數據輸出記錄電流到寫磁頭，並且在消除寫磁頭的剩餘磁化的消磁操作期間輸出消磁電流到寫磁頭；電流控制單元，該單元在消磁操作期間可變地設置從寫驅動器輸出的消磁電流的電流值或消磁電流波形；以及消磁控制器，該控制器通過在寫操作期間將寫數據輸出至寫驅動器以及在消磁操作期間輸出消磁數據來控制從寫驅動器輸出的消磁電流。


本文的附圖，包括在說明書中並且構成其一部分，以圖解方式說明本發明的實施例，它們連同上面給出的一般說明以及下面給出的實施例的詳細描述一起來說明本發明的原理。
圖1是示出根據本發明的一個實施例的磁碟驅動器的主要部分的框圖；圖2是示出根據實施例的磁頭放大器的主要部分的框圖；圖3A至3F是用於說明根據實施例的磁頭放大器的操作的時序圖；圖4是說明根據實施例的消磁操作的示意圖；圖5顯示存儲在根據實施例的電流控制單元的寄存器中的數據的具體實例；圖6顯示存儲在根據實施例的消磁控制單元的寄存器中的數據的具體實例；圖7A至7F是用來說明根據實施例的消磁電流波形的例子的示意圖；圖8A至8E是用來說明根據實施例的檢查EAW現象的方法的示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖，描述本發明的一個實施例。
圖1是示出根據本發明的一個實施例的垂直磁記錄型磁碟驅動器的主要部分的框圖。
圖2是示出根據本實施例的磁頭放大器的主要部分的框圖。
(磁碟驅動器的具體構型)根據本實施例的磁碟驅動器包括數據以垂直磁記錄方式記錄在其中的磁碟1、磁頭2、磁頭放大器3、讀/寫(R/W)通道4、磁碟控制器(HDC)5以及緩衝存儲器(SDRAM)6。
磁頭2包括能對磁碟1實施垂直磁記錄的寫磁頭以及從磁碟1讀取記錄數據的讀磁頭。磁頭2構造得被驅動機構(未示出)夾持並且在磁碟1上沿徑向移動。
R/W通道4是執行數據記錄和數據複製所需的各種信號處理的電路。按照本實施例，R/W通道4輸入/輸出進/出磁頭放大器3的信號。HDC 5是磁碟驅動器和主機系統(例如個人電腦和數字設備)之間的接口。例如，緩衝存儲器6由同步DRAM(SDRAM)構成。緩衝存儲器6由HDC 5控制，而讀數據和寫數據暫存在緩衝存儲器6中。
R/W通道4和HDC 5被集成在一個單晶片集成電路(LSI)7中，且LSI 7被安裝驅動電路板上。另一方面，頭放大器3被安裝在位於磁頭2附近的柔性印刷電路板(FPC)上。
(磁頭放大器的構造)磁頭放大器3可以粗略地劃分為寫放大器和讀放大器。由於本實施例與寫放大器有關，因此省略對於讀放大器的描述。
如圖2所示，寫放大器包括寫驅動器30、屬於寫電流源的電流控制單元31屬於寫電流源型)、串行接口(I/F)32、消磁控制器33以及數據轉換裝置34。
寫驅動器30把寫數據WD或消磁數據DD的記錄信號轉換為記錄電流以將記錄信號輸出至寫磁頭。為方便起見，在本實施例中，在消磁操作中，把根據消磁數據DD的記錄電流稱為消磁電流。
根據在其中記錄寫數據WD的寫操作或者消磁操作，電流控制單元31提供寫驅動器30的記錄電流或消磁電流。電流控制單元31包括寄存器310，該寄存器為控制記錄電流或消磁電流而設定數據(見圖5)。
串行接口32接收使能信號(SENB)、時鐘信號(SCLK)以及從R/W通道4傳遞來的串行數據(SDATA)。串行接口32在電流控制單元31的寄存器310以及消磁控制器33的寄存器330中設定串行數據(SDATA)。
消磁控制器33接收由R/W通道4傳遞來的寫選通脈衝(WG)並且控制消磁操作，如後所述，在寫操作之後才執行消磁操作。消磁控制器33具有寄存器330並且保存著控制消磁操作所需的數據(見圖6)。此外，消磁控制器33控制數據轉換裝置34以在消磁操作期間把寫數據WD轉換成消磁數據DD。在寫操作期間，寫數據WD被傳遞到寫驅動器30。
(寫放大器的操作)參看圖3A至3F以及圖7A至7F，下面將描述包括在本實施例的磁頭放大器3中的寫放大器的操作。
如圖5所示，在電流控制單元31的寄存器310中，把正常記錄電流310A、正常過衝310B、消磁記錄電流值(消磁電流值)310C、消磁過衝310D以及涉及消磁記錄電流波形的數據310E被設定為來自串行接口32的串行數據(SDATA)。
另一方面，如圖6所示，在消磁控制器33的寄存器330中，把用於指示消磁數據DD的頻率(消磁頻率)的數據330A以及用於指示消磁操作的消磁時間的數據330B被設定為來自串行接口32的串行數據。
然後，將參照圖3A至3F所示的時序圖描述寫放大器的操作，尤其是消磁控制器33和寫驅動器30的操作。
如圖3A所示，在磁碟驅動器中，寫數據WD(由R/W通道4調製的數據)的記錄(寫操作)在磁碟1上的一個特定的數據扇區(例如，圖4所示的左邊的一個數據扇區)中開始，在這個時刻(時刻T1)，寫選通脈衝WG的邏輯電平從低變至高。
如圖3B所示，消磁控制器33產生一個內部寫選通脈衝IntWG。內部寫選通脈衝IntWG與寫選通脈衝WG同步變為高電平，而當消磁操作(時間Td)結束時，內部寫選通脈衝變為低電平。
更進一步，如圖3F所示，消磁控制器33產生一個切換信號SW。當寫選通脈衝WG和內部寫選通脈衝IntWG都在高電平時，該切換信號SW在低電平；而當只有內部寫選通脈衝IntWG在高電平時，切換信號SW變為高電平。消磁控制器33將切換信號SW輸出到數據轉換裝置34和電流控制單元31。
當切換信號SW在低電平時，數據轉換裝置34選擇寫數據WD以將寫數據WD輸出至寫驅動器30。電流控制單元31驅動並控制寫驅動器30處在在寄存器310中設定的正常記錄電流值310A以及正常過衝值310B。
如圖3E所示，寫驅動器30根據寫數據WD在寫選通脈衝WG的有效間隔(在T1至T2之間的間隔)輸出記錄電流(正常記錄電流值310A)至包括在磁頭2中的寫磁頭(輸出)。
如圖4所示，寫磁頭根據寫數據WD在例如磁碟1上該圖左邊數據扇區上實施垂直磁記錄。
(消磁操作)如圖3F所示，當在寫操作結束後寫選通脈衝WG改變至低電平時，消磁控制器33輸出轉換信號SW以指示只有內部寫選通脈衝IntWG是有效的(高電平)。如圖3D所示，消磁控制器33與內部寫選通脈衝IntWG同步地產生並輸出消磁數據DD。也可以這樣來構造消磁控制器33，使之在消磁間隔(Td)的時刻T2產生並輸出消磁數據DD。
數據轉換裝置34根據轉換信號SW選擇從消磁控制器33輸出的消磁數據DD，並且輸出消磁數據DD至寫驅動器30。這樣，消磁控制器33根據在寄存器330中設定的消磁頻率數據330A在某個頻率輸出消磁數據DD。
電流控制單元31探測由轉換信號SW實現的從寫操作至消磁操作的轉換，而且電流控制單元31根據設定在寄存器310中的消磁電流310C、消磁過衝310D、消磁電流波形數據310E來驅動和控制寫驅動器30。
如圖3E所示，寫驅動器30按照消磁數據DD在寫選通脈衝WG變為低電平時刻(T2)和在消磁時間(Td)結束的時刻(T3)之間的間隔將消磁電流輸出至寫磁頭。
如圖3B所示，消磁控制器33僅在消磁時間(Td)內根據消磁時間數據330B保持內部寫選通脈衝IntWG在高電平，該消磁時間(Td)始於寫選通脈衝變為低電平的時刻(T2)。
因此，如圖3E所示，消磁控制器33從消磁操作開始的時刻(T2)開始輸出消磁數據DD，而在消磁時間(Td)結束的時刻(T3)停止輸出消磁數據DD。
如圖4所示，使用由寫驅動器30提供的消磁電流，寫磁頭按照消磁數據DD對數據扇區之間的空隙區域執行垂直磁記錄。這樣，與消磁時間(Td)相比，對應於空隙區域一段時間Tg通常具有足夠長的時間。因此，用寫磁頭進行的消磁操作不影響要記錄寫數據的數據扇區。
如上所述，在對數據扇區進行了寫操作之後，本實施例的寫放大器提供消磁電流給寫磁頭以執行消磁操作。對在數據扇區之間的空隙區域執行了由消磁操作進行的垂直磁記錄(相當於一種虛擬寫操作)。
在本實施例中，電流控制單元31根據在寄存器310中設定的消磁電流波形數據310E來控制從寫驅動器30輸出的消磁電流波形。
如圖7C至7F的一個具體例子所示，電流控制單元31設定消磁電流波形。在該消磁電流波形中，記錄電流值按照一種變窄的形狀逐漸減小，該形狀選自消磁電流包絡的一些變窄的形狀。也就是說，這些變窄的形狀包括如圖7C所示的對數函數形狀、如圖7D所示的直線形狀、如圖7E所示的拋物線形狀以及如圖7F所示的階梯形狀。
圖7B顯示寫驅動器30在這樣一種情形下的輸出狀態，這時如圖7A所示，寫選通脈衝WG變為不執行消磁操作(禁止消磁功能)的低電平。例如，消磁控制器33通過例如來自磁碟驅動器的CPU(驅動器的主控制器，圖中未示出)的消磁使能信號DENB來控制消磁功能的使能狀態或禁止狀態。
在本實施例中，如圖7C至7F所示，在消除寫操作後在寫磁頭中剩餘的磁化的消磁操作中，消磁電流波形能夠根據在電流控制單元31中的寄存器310中設定的消磁電流波形數據310E可變地設定。因此，通過根據EAW現象的特徵或寫磁頭的特徵來設定消磁電流波形，可以實現對EAW現象有足夠抑制效果的磁頭消磁功能。
(檢查EAW現象的方法)圖8A至8E是用於說明用本實施例的磁頭放大器3檢查EAW現象的方法的示意圖。
圖8E顯示寫放大器的輸出(寫驅動器30的輸出)，而在圖8E中，「ON」是指允許消磁功能，而「OFF」是指禁止消磁功能。圖8A示出在磁碟1上的數據格式。
圖8B至8D分別顯示寫選通脈衝WG、寫數據WD和消磁使能信號DENB的輸出時序。
在使用本實施例的磁頭放大器3檢查EAW現象的情形中，當EAW現象被抑制而總是允許消磁功能時，此時不能有效地檢測EAW現象。另一方面，當檢測被實施而總是禁止消磁功能時，有時不能操作磁頭驅動器，這是由於EAW現象擦除了在伺服扇區中的伺服數據。
因此，如圖8E所示，在本實施例的方法中，只有在對緊靠著伺服扇區前的數據扇區實施記錄(寫操作)的情形下才允許消磁功能，而在對其他數據扇區實施記錄的情形下禁止消磁功能。因此，在伺服扇區中的伺服數據不會由於EAW現象而被擦除，因而能夠有效地檢查EAW現象。
如上所述，按照本實施例，能夠根據EAW現象的特徵，垂直磁記錄型寫磁頭的特徵、等等改變消磁電流波形的設定，從而能夠實現對於抑制EAW現象有效的磁頭消磁功能。
對於熟諳本領域的人員而言，很容易得出另外的優點和修改。因此，本發明在其更廣的方面不限於在這裡示出和描述的具體細節和有代表性的實施例。因此，可以進行各種修改而不偏離由所附的權利要求及其等價物所確定的總的發明構思的精神和範圍。
權利要求
1.一種磁碟驅動器，其特徵在於，該磁碟驅動器包括寫磁頭(2)，在寫操作期間根據要記錄在磁碟介質(1)上的寫數據執行垂直磁記錄；寫驅動器(30)，在寫操作期間根據寫數據輸出記錄電流至寫磁頭，並且在消除寫磁頭中的剩餘磁化的消磁操作期間輸出消磁電流至寫磁頭；電流控制單元(31)，在消磁操作期間變化地設定從寫驅動器(30)輸出的消磁電流的消磁電流波形或電流值；以及消磁控制器(33)，通過在寫操作期間輸出寫數據至寫驅動器(30)以及在消磁操作期間輸出消磁數據來控制從寫驅動器(30)輸出的消磁電流。
2.如權利要求1所述的磁碟驅動器，其特徵在於，所述消磁控制器(33)控制得使消磁電流只在寫操作結束之後與特定的消磁時間相應的一段時間內從寫驅動器(30)輸出至寫磁頭。
3.如權利要求1所述的磁碟驅動器，其特徵在於，所述電流控制單元(31)包括寄存器(330)，該寄存器保存用於設定消磁電流的電流值的數據，並且電流控制單元根據該數據控制從寫驅動器(30)輸出的消磁電流的電流值。
4.如權利要求1所述的磁碟驅動器，其特徵在於，所述電流控制單元(31)包括寄存器(330)，該寄存器保存用於設定消磁電流波形的數據，並且電流控制單元根據該數據控制從寫驅動器(30)輸出的消磁電流的電流波形。
5.如權利要求1所述的磁碟驅動器，其特徵在於，所述電流控制單元(31)包括寄存器(330)，該寄存器保存用於設定消磁電流波形的數據，並且電流控制單元根據該數據設定從寫驅動器(30)輸出的消磁電流波形的包絡形狀。
6.如權利要求1所述的磁碟驅動器，其特徵在於，所述電流控制單元(31)包括寄存器(330)，該寄存器保存用於設定消磁電流波形的數據，並且電流控制單元根據該數據設定包絡變窄形狀為對數函數形狀、直線形狀、拋物線形狀和階梯形狀中的任何一種作為從寫驅動器(30)輸出的消磁電流波形。
7.如權利要求1所述的磁碟驅動器，其特徵在於，所述消磁控制器(33)包括寄存器(330)，該寄存器保存用於控制消磁數據輸出的數據，並且消磁控制器根據該數據控制從寫驅動器(30)輸出消磁電流的輸出時間。
8.一種用於磁碟驅動器的磁頭放大器裝置，該磁碟驅動器具有用於在磁碟介質上進行垂直磁記錄的寫磁頭，其特徵在於，該磁頭放大器裝置包括寫驅動器(30)，在執行在磁碟介質(1)上進行垂直磁記錄的寫操作期間根據寫數據輸出記錄電流至寫磁頭，並且在消除在寫磁頭中的剩餘磁化的消磁操作期間輸出消磁電流至寫磁頭；以及消磁控制器(33)，進行控制使在消磁操作期間消磁電流波形的消磁電流從寫驅動器(30)輸出至寫磁頭，其中，該消磁電流波形是從外面變化地設定的。
9.如權利要求8所述的磁頭放大器裝置，其特徵在於，所述消磁控制器(33)包括寄存器(330)，該寄存器保存數據用於指示作為消磁操作的持續時間的消磁時間，並且消磁控制器進行控制，使只在消磁操作期間的消磁時間內將消磁電流從寫驅動器(30)輸出至寫磁頭。
10.如權利要求8所述的磁頭放大器裝置，其特徵在於，所述消磁控制器(33)根據指示寫操作時刻的寫選通脈衝將寫數據傳遞至寫驅動器(30)，在寫操作結束後消磁操作開始的時刻進行轉換以將消磁數據傳遞至寫驅動器(30)，以及根據消磁數據進行控制，使消磁電流從寫驅動器(30)輸出至寫磁頭。
11.如權利要求8所述的磁頭放大器裝置，其特徵在於，該裝置還包括含有寄存器(330)的電流控制單元(31)，該寄存器保存用於變化地設定消磁電流的電流值的數據，其中電流控制單元(31)根據該數據在消磁操作期間控制從寫驅動器(30)輸出的消磁電流的電流值。
12.如權利要求8所述的磁頭放大器裝置，其特徵在於，該裝置還包括含有寄存器(330)的電流控制單元(31)，該寄存器保存用於變化地設定消磁電流的消磁電流波形的數據，其中電流控制單元(31)根據該數據在消磁操作期間控制從寫驅動器(30)輸出的消磁電流波形。
13.如權利要求8所述的磁頭放大器裝置，其特徵在於，該裝置還包括含有寄存器(330)的電流控制單元(31)，該寄存器保存用於變化地設定記錄電流值、消磁電流值以及消磁電流波形的數據，其中電流控制單元(31)根據該數據在寫操作期間控制從寫驅動器(30)輸出的記錄電流值，並且在消磁操作期間控制從寫驅動器(30)輸出的消磁電流值或消磁電流波形。
14.如權利要求8所述的磁頭放大器裝置，其特徵在於，該裝置還包括含有寄存器(330)的電流控制單元(31)，該寄存器保存用於變化地設定消磁電流波形的數據，該波形的包絡的變窄形狀為對數函數形狀、直線形狀、拋物線形狀和階梯形狀中的任何一種，其中電流控制單元(31)根據該數據在消磁操作期間設定對數函數形狀、直線形狀、拋物線形狀和階梯形狀中的任何一種包絡變窄形狀作為從寫驅動器(30)輸出的消磁電流波形。
全文摘要
本發明揭示了一種磁碟驅動器，包括具有對磁頭消磁以有效抑制EAW現象的磁頭放大器(3)。磁頭放大器(3)包括實施從寫操作到消磁操切換的消磁控制器(33)、輸出消磁操作所需的消磁電流的寫驅動器(30)以及設定消磁電流的電流波形的電流控制單元(31)。
文檔編號G11B5/465GK1691136SQ200510067270
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月19日 優先權日2004年4月28日
發明者赤松學, 下村和人, 酒井裕兒 申請人:株式會社東芝