专利名称：用于对磁盘驱动器中的写磁头消磁的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种垂直磁记录型磁盘驱动器，尤其涉及一种用于对写磁头消磁的磁头消磁技术。
背景技术：
一般而言，在垂直磁记录型磁盘驱动器中，当写操作(垂直磁记录)结束时产生由于在写磁头中的剩余磁化造成的写后擦除(EAW)现象。EAW现象是一种记录在磁盘介质(下面称为磁盘)上的数据被擦除的现象。
当产生EAW现象时，在由写磁头完成对磁盘上的一个数据扇区的记录之后，记录在该数据扇区之后的一些数据扇区中的全部或某些数据片被擦除。如果下一个数据扇区是一个存取目标数据扇区，则当由读磁头读取记录在下一个数据扇区中的数据时会出现读错误。如果下一个数据扇区是一个伺服扇区，由于伺服数据被擦除，则当对包括此伺服扇区的磁道柱面(磁道)进行磁头定位控制时就出现定位错误。
EAW现象包括在磁盘上的全部的磁化片朝着一个方向取向，因而记录的数据被完全擦除的情形(为方便起见，将这种情形称为现象A)以及在磁盘上的部分的磁化片朝着某个方向取向，因而当由读磁头读取记录的数据时复制幅度降低(为方便起见，将这种情形称为现象B)。
消除写磁头的剩余磁化的磁头消磁方法是一种有效的抑制EAW现象的方法(例如，参看第2842351号日本专利)。
在磁头消磁方法中，通常使用一种电流波形作为写磁头的消磁电流。在电流波形中，消磁电流通常以对数函数的形状逐渐减小。然而，可以确定的是，采用该方法不能对对应于现象B的EAW现象达到足够的抑制效果，而该方法对于抑制对应于现象A的EAW现象却是有效的。具有形状变窄包络的电流波形(其中消磁电流逐渐减小并且从某个阈值开始迅速减小)对于对应于现象B的EAW现象是有效的。
在对数函数形状的消磁电流波形中，由于用在垂直磁记录型磁盘驱动器中的写磁头的特征，即使EAW现象对应于现象A，有时也不能得到足够的抑制效果。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种磁盘驱动器，它具有对磁头消磁以有效抑制EAW现象的手段。
该磁盘驱动器包括写磁头，该写磁头在写操作期间根据要记录在磁盘介质上的写数据来执行垂直磁记录操作；写驱动器，该写驱动器在写操作期间根据写数据输出记录电流到写磁头，并且在消除写磁头的剩余磁化的消磁操作期间输出消磁电流到写磁头；电流控制单元，该单元在消磁操作期间可变地设置从写驱动器输出的消磁电流的电流值或消磁电流波形；以及消磁控制器，该控制器通过在写操作期间将写数据输出至写驱动器以及在消磁操作期间输出消磁数据来控制从写驱动器输出的消磁电流。
本文的附图，包括在说明书中并且构成其一部分，以图解方式说明本发明的实施例，它们连同上面给出的一般说明以及下面给出的实施例的详细描述一起来说明本发明的原理。
图1是示出根据本发明的一个实施例的磁盘驱动器的主要部分的框图；图2是示出根据实施例的磁头放大器的主要部分的框图；图3A至3F是用于说明根据实施例的磁头放大器的操作的时序图；图4是说明根据实施例的消磁操作的示意图；图5显示存储在根据实施例的电流控制单元的寄存器中的数据的具体实例；图6显示存储在根据实施例的消磁控制单元的寄存器中的数据的具体实例；图7A至7F是用来说明根据实施例的消磁电流波形的例子的示意图；图8A至8E是用来说明根据实施例的检查EAW现象的方法的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图，描述本发明的一个实施例。
图1是示出根据本发明的一个实施例的垂直磁记录型磁盘驱动器的主要部分的框图。
图2是示出根据本实施例的磁头放大器的主要部分的框图。
(磁盘驱动器的具体构型)根据本实施例的磁盘驱动器包括数据以垂直磁记录方式记录在其中的磁盘1、磁头2、磁头放大器3、读/写(R/W)通道4、磁盘控制器(HDC)5以及缓冲存储器(SDRAM)6。
磁头2包括能对磁盘1实施垂直磁记录的写磁头以及从磁盘1读取记录数据的读磁头。磁头2构造得被驱动机构(未示出)夹持并且在磁盘1上沿径向移动。
R/W通道4是执行数据记录和数据复制所需的各种信号处理的电路。按照本实施例，R/W通道4输入/输出进/出磁头放大器3的信号。HDC 5是磁盘驱动器和主机系统(例如个人电脑和数字设备)之间的接口。例如，缓冲存储器6由同步DRAM(SDRAM)构成。缓冲存储器6由HDC 5控制，而读数据和写数据暂存在缓冲存储器6中。
R/W通道4和HDC 5被集成在一个单芯片集成电路(LSI)7中，且LSI 7被安装驱动电路板上。另一方面，头放大器3被安装在位于磁头2附近的柔性印刷电路板(FPC)上。
(磁头放大器的构造)磁头放大器3可以粗略地划分为写放大器和读放大器。由于本实施例与写放大器有关，因此省略对于读放大器的描述。
如图2所示，写放大器包括写驱动器30、属于写电流源的电流控制单元31属于写电流源型)、串行接口(I/F)32、消磁控制器33以及数据转换装置34。
写驱动器30把写数据WD或消磁数据DD的记录信号转换为记录电流以将记录信号输出至写磁头。为方便起见，在本实施例中，在消磁操作中，把根据消磁数据DD的记录电流称为消磁电流。
根据在其中记录写数据WD的写操作或者消磁操作，电流控制单元31提供写驱动器30的记录电流或消磁电流。电流控制单元31包括寄存器310，该寄存器为控制记录电流或消磁电流而设定数据(见图5)。
串行接口32接收使能信号(SENB)、时钟信号(SCLK)以及从R/W通道4传递来的串行数据(SDATA)。串行接口32在电流控制单元31的寄存器310以及消磁控制器33的寄存器330中设定串行数据(SDATA)。
消磁控制器33接收由R/W通道4传递来的写选通脉冲(WG)并且控制消磁操作，如后所述，在写操作之后才执行消磁操作。消磁控制器33具有寄存器330并且保存着控制消磁操作所需的数据(见图6)。此外，消磁控制器33控制数据转换装置34以在消磁操作期间把写数据WD转换成消磁数据DD。在写操作期间，写数据WD被传递到写驱动器30。
(写放大器的操作)参看图3A至3F以及图7A至7F，下面将描述包括在本实施例的磁头放大器3中的写放大器的操作。
如图5所示，在电流控制单元31的寄存器310中，把正常记录电流310A、正常过冲310B、消磁记录电流值(消磁电流值)310C、消磁过冲310D以及涉及消磁记录电流波形的数据310E被设定为来自串行接口32的串行数据(SDATA)。
另一方面，如图6所示，在消磁控制器33的寄存器330中，把用于指示消磁数据DD的频率(消磁频率)的数据330A以及用于指示消磁操作的消磁时间的数据330B被设定为来自串行接口32的串行数据。
然后，将参照图3A至3F所示的时序图描述写放大器的操作，尤其是消磁控制器33和写驱动器30的操作。
如图3A所示，在磁盘驱动器中，写数据WD(由R/W通道4调制的数据)的记录(写操作)在磁盘1上的一个特定的数据扇区(例如，图4所示的左边的一个数据扇区)中开始，在这个时刻(时刻T1)，写选通脉冲WG的逻辑电平从低变至高。
如图3B所示，消磁控制器33产生一个内部写选通脉冲IntWG。内部写选通脉冲IntWG与写选通脉冲WG同步变为高电平，而当消磁操作(时间Td)结束时，内部写选通脉冲变为低电平。
更进一步，如图3F所示，消磁控制器33产生一个切换信号SW。当写选通脉冲WG和内部写选通脉冲IntWG都在高电平时，该切换信号SW在低电平；而当只有内部写选通脉冲IntWG在高电平时，切换信号SW变为高电平。消磁控制器33将切换信号SW输出到数据转换装置34和电流控制单元31。
当切换信号SW在低电平时，数据转换装置34选择写数据WD以将写数据WD输出至写驱动器30。电流控制单元31驱动并控制写驱动器30处在在寄存器310中设定的正常记录电流值310A以及正常过冲值310B。
如图3E所示，写驱动器30根据写数据WD在写选通脉冲WG的有效间隔(在T1至T2之间的间隔)输出记录电流(正常记录电流值310A)至包括在磁头2中的写磁头(输出)。
如图4所示，写磁头根据写数据WD在例如磁盘1上该图左边数据扇区上实施垂直磁记录。
(消磁操作)如图3F所示，当在写操作结束后写选通脉冲WG改变至低电平时，消磁控制器33输出转换信号SW以指示只有内部写选通脉冲IntWG是有效的(高电平)。如图3D所示，消磁控制器33与内部写选通脉冲IntWG同步地产生并输出消磁数据DD。也可以这样来构造消磁控制器33，使之在消磁间隔(Td)的时刻T2产生并输出消磁数据DD。
数据转换装置34根据转换信号SW选择从消磁控制器33输出的消磁数据DD，并且输出消磁数据DD至写驱动器30。这样，消磁控制器33根据在寄存器330中设定的消磁频率数据330A在某个频率输出消磁数据DD。
电流控制单元31探测由转换信号SW实现的从写操作至消磁操作的转换，而且电流控制单元31根据设定在寄存器310中的消磁电流310C、消磁过冲310D、消磁电流波形数据310E来驱动和控制写驱动器30。
如图3E所示，写驱动器30按照消磁数据DD在写选通脉冲WG变为低电平时刻(T2)和在消磁时间(Td)结束的时刻(T3)之间的间隔将消磁电流输出至写磁头。
如图3B所示，消磁控制器33仅在消磁时间(Td)内根据消磁时间数据330B保持内部写选通脉冲IntWG在高电平，该消磁时间(Td)始于写选通脉冲变为低电平的时刻(T2)。
因此，如图3E所示，消磁控制器33从消磁操作开始的时刻(T2)开始输出消磁数据DD，而在消磁时间(Td)结束的时刻(T3)停止输出消磁数据DD。
如图4所示，使用由写驱动器30提供的消磁电流，写磁头按照消磁数据DD对数据扇区之间的空隙区域执行垂直磁记录。这样，与消磁时间(Td)相比，对应于空隙区域一段时间Tg通常具有足够长的时间。因此，用写磁头进行的消磁操作不影响要记录写数据的数据扇区。
如上所述，在对数据扇区进行了写操作之后，本实施例的写放大器提供消磁电流给写磁头以执行消磁操作。对在数据扇区之间的空隙区域执行了由消磁操作进行的垂直磁记录(相当于一种虚拟写操作)。
在本实施例中，电流控制单元31根据在寄存器310中设定的消磁电流波形数据310E来控制从写驱动器30输出的消磁电流波形。
如图7C至7F的一个具体例子所示，电流控制单元31设定消磁电流波形。在该消磁电流波形中，记录电流值按照一种变窄的形状逐渐减小，该形状选自消磁电流包络的一些变窄的形状。也就是说，这些变窄的形状包括如图7C所示的对数函数形状、如图7D所示的直线形状、如图7E所示的抛物线形状以及如图7F所示的阶梯形状。
图7B显示写驱动器30在这样一种情形下的输出状态，这时如图7A所示，写选通脉冲WG变为不执行消磁操作(禁止消磁功能)的低电平。例如，消磁控制器33通过例如来自磁盘驱动器的CPU(驱动器的主控制器，图中未示出)的消磁使能信号DENB来控制消磁功能的使能状态或禁止状态。
在本实施例中，如图7C至7F所示，在消除写操作后在写磁头中剩余的磁化的消磁操作中，消磁电流波形能够根据在电流控制单元31中的寄存器310中设定的消磁电流波形数据310E可变地设定。因此，通过根据EAW现象的特征或写磁头的特征来设定消磁电流波形，可以实现对EAW现象有足够抑制效果的磁头消磁功能。
(检查EAW现象的方法)图8A至8E是用于说明用本实施例的磁头放大器3检查EAW现象的方法的示意图。
图8E显示写放大器的输出(写驱动器30的输出)，而在图8E中，“ON”是指允许消磁功能，而“OFF”是指禁止消磁功能。图8A示出在磁盘1上的数据格式。
图8B至8D分别显示写选通脉冲WG、写数据WD和消磁使能信号DENB的输出时序。
在使用本实施例的磁头放大器3检查EAW现象的情形中，当EAW现象被抑制而总是允许消磁功能时，此时不能有效地检测EAW现象。另一方面，当检测被实施而总是禁止消磁功能时，有时不能操作磁头驱动器，这是由于EAW现象擦除了在伺服扇区中的伺服数据。
因此，如图8E所示，在本实施例的方法中，只有在对紧靠着伺服扇区前的数据扇区实施记录(写操作)的情形下才允许消磁功能，而在对其他数据扇区实施记录的情形下禁止消磁功能。因此，在伺服扇区中的伺服数据不会由于EAW现象而被擦除，因而能够有效地检查EAW现象。
如上所述，按照本实施例，能够根据EAW现象的特征，垂直磁记录型写磁头的特征、等等改变消磁电流波形的设定，从而能够实现对于抑制EAW现象有效的磁头消磁功能。
对于熟谙本领域的人员而言，很容易得出另外的优点和修改。因此，本发明在其更广的方面不限于在这里示出和描述的具体细节和有代表性的实施例。因此，可以进行各种修改而不偏离由所附的权利要求及其等价物所确定的总的发明构思的精神和范围。
权利要求
1.一种磁盘驱动器，其特征在于，该磁盘驱动器包括写磁头(2)，在写操作期间根据要记录在磁盘介质(1)上的写数据执行垂直磁记录；写驱动器(30)，在写操作期间根据写数据输出记录电流至写磁头，并且在消除写磁头中的剩余磁化的消磁操作期间输出消磁电流至写磁头；电流控制单元(31)，在消磁操作期间变化地设定从写驱动器(30)输出的消磁电流的消磁电流波形或电流值；以及消磁控制器(33)，通过在写操作期间输出写数据至写驱动器(30)以及在消磁操作期间输出消磁数据来控制从写驱动器(30)输出的消磁电流。
2.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述消磁控制器(33)控制得使消磁电流只在写操作结束之后与特定的消磁时间相应的一段时间内从写驱动器(30)输出至写磁头。
3.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述电流控制单元(31)包括寄存器(330)，该寄存器保存用于设定消磁电流的电流值的数据，并且电流控制单元根据该数据控制从写驱动器(30)输出的消磁电流的电流值。
4.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述电流控制单元(31)包括寄存器(330)，该寄存器保存用于设定消磁电流波形的数据，并且电流控制单元根据该数据控制从写驱动器(30)输出的消磁电流的电流波形。
5.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述电流控制单元(31)包括寄存器(330)，该寄存器保存用于设定消磁电流波形的数据，并且电流控制单元根据该数据设定从写驱动器(30)输出的消磁电流波形的包络形状。
6.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述电流控制单元(31)包括寄存器(330)，该寄存器保存用于设定消磁电流波形的数据，并且电流控制单元根据该数据设定包络变窄形状为对数函数形状、直线形状、抛物线形状和阶梯形状中的任何一种作为从写驱动器(30)输出的消磁电流波形。
7.如权利要求1所述的磁盘驱动器，其特征在于，所述消磁控制器(33)包括寄存器(330)，该寄存器保存用于控制消磁数据输出的数据，并且消磁控制器根据该数据控制从写驱动器(30)输出消磁电流的输出时间。
8.一种用于磁盘驱动器的磁头放大器装置，该磁盘驱动器具有用于在磁盘介质上进行垂直磁记录的写磁头，其特征在于，该磁头放大器装置包括写驱动器(30)，在执行在磁盘介质(1)上进行垂直磁记录的写操作期间根据写数据输出记录电流至写磁头，并且在消除在写磁头中的剩余磁化的消磁操作期间输出消磁电流至写磁头；以及消磁控制器(33)，进行控制使在消磁操作期间消磁电流波形的消磁电流从写驱动器(30)输出至写磁头，其中，该消磁电流波形是从外面变化地设定的。
9.如权利要求8所述的磁头放大器装置，其特征在于，所述消磁控制器(33)包括寄存器(330)，该寄存器保存数据用于指示作为消磁操作的持续时间的消磁时间，并且消磁控制器进行控制，使只在消磁操作期间的消磁时间内将消磁电流从写驱动器(30)输出至写磁头。
10.如权利要求8所述的磁头放大器装置，其特征在于，所述消磁控制器(33)根据指示写操作时刻的写选通脉冲将写数据传递至写驱动器(30)，在写操作结束后消磁操作开始的时刻进行转换以将消磁数据传递至写驱动器(30)，以及根据消磁数据进行控制，使消磁电流从写驱动器(30)输出至写磁头。
11.如权利要求8所述的磁头放大器装置，其特征在于，该装置还包括含有寄存器(330)的电流控制单元(31)，该寄存器保存用于变化地设定消磁电流的电流值的数据，其中电流控制单元(31)根据该数据在消磁操作期间控制从写驱动器(30)输出的消磁电流的电流值。
12.如权利要求8所述的磁头放大器装置，其特征在于，该装置还包括含有寄存器(330)的电流控制单元(31)，该寄存器保存用于变化地设定消磁电流的消磁电流波形的数据，其中电流控制单元(31)根据该数据在消磁操作期间控制从写驱动器(30)输出的消磁电流波形。
13.如权利要求8所述的磁头放大器装置，其特征在于，该装置还包括含有寄存器(330)的电流控制单元(31)，该寄存器保存用于变化地设定记录电流值、消磁电流值以及消磁电流波形的数据，其中电流控制单元(31)根据该数据在写操作期间控制从写驱动器(30)输出的记录电流值，并且在消磁操作期间控制从写驱动器(30)输出的消磁电流值或消磁电流波形。
14.如权利要求8所述的磁头放大器装置，其特征在于，该装置还包括含有寄存器(330)的电流控制单元(31)，该寄存器保存用于变化地设定消磁电流波形的数据，该波形的包络的变窄形状为对数函数形状、直线形状、抛物线形状和阶梯形状中的任何一种，其中电流控制单元(31)根据该数据在消磁操作期间设定对数函数形状、直线形状、抛物线形状和阶梯形状中的任何一种包络变窄形状作为从写驱动器(30)输出的消磁电流波形。
全文摘要
本发明揭示了一种磁盘驱动器，包括具有对磁头消磁以有效抑制EAW现象的磁头放大器(3)。磁头放大器(3)包括实施从写操作到消磁操切换的消磁控制器(33)、输出消磁操作所需的消磁电流的写驱动器(30)以及设定消磁电流的电流波形的电流控制单元(31)。
文档编号G11B5/465GK1691136SQ200510067270
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月19日 优先权日2004年4月28日
发明者赤松学, 下村和人, 酒井裕儿 申请人:株式会社东芝