專利名稱：磁盤驅(qū)動(dòng)器及調(diào)節(jié)磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及到一種磁盤驅(qū)動(dòng)器，其中，為設(shè)置在磁頭上 的加熱元件提供電源，從而改變磁頭的熱膨脹來調(diào)節(jié)磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度， 本發(fā)明也涉及到調(diào)節(jié)所逸磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度的方法。更具體地說，本發(fā) 明涉及到一種磁盤驅(qū)動(dòng)器，其中，當(dāng)磁頭出現(xiàn)異常移動(dòng)時(shí)，能夠?qū)Υ蓬^的 動(dòng)態(tài)飛行高度進(jìn)行很好的調(diào)節(jié)，本發(fā)明也涉及到在這種情形中調(diào)節(jié)磁頭的 動(dòng)態(tài)飛行高度的方法。
背景技術(shù)：
硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)是一種熟知的使用磁盤作為記錄介質(zhì)的磁盤驅(qū)動(dòng) 器的有代表性的例子。每個(gè)HDD都有用于在磁盤上讀寫數(shù)據(jù)的磁頭。當(dāng) 磁盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁頭就在磁盤的上方飛行。例如，日本專利申請公開No. 2007-042239 (下文中稱作現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) l)提出了一種HDD，其中，在磁頭(磁頭滑塊)上有加熱元件(加熱器)。 在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)1中所提出的HDD中，對提供給所述加熱元件的電源進(jìn) 行控制，改變磁頭的熱膨脹(變形量)。由此，可以調(diào)節(jié)磁頭和硬盤(更 確切地說，硬盤的表面)之間的距離，即所謂的動(dòng)態(tài)飛行高度。所述加熱 元件被稱作DFH加熱器，而提供給所述加熱元件的電源被稱作DFH電源。例如，PCT國際^Hf No.2002/037480 (下文中稱作現(xiàn)有才支術(shù)文獻(xiàn)2) 中描述了一種改變提供給導(dǎo)電膜(等價(jià)于上述加熱元件)的電壓或電流， 從而調(diào)節(jié)磁頭的溫度以便調(diào)節(jié)磁頭的熱膨脹的才支術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)2也描 述了一種在磁頭正在被加栽或卸栽的時(shí)候控制提供給導(dǎo)電膜的電壓或電流(例如，不給該膜提供電壓或電流)，從而減小磁頭的熱膨脹的技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)2中所提出的這些技術(shù)可以在磁頭正在^U口載或卸栽的時(shí)候防 止磁頭與硬盤表面上的細(xì)小凸起發(fā)生碰撞。近年來開發(fā)出來的HDD可以以高密度在硬盤上記錄數(shù)據(jù)。記錄密度 越高，磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度就應(yīng)該越小。所以，使用現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)1和2 中所描述的技術(shù)從而調(diào)節(jié)磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度是很重要的。然而，如果磁 頭的動(dòng)態(tài)飛行高度很小，或者說正在為加熱元件提供DFH電源時(shí)(下文 中稱作DFH電源接通狀態(tài))，會(huì)發(fā)生一種現(xiàn)象。就是說，磁頭在DFH電 源接通狀態(tài)中飛行不穩(wěn)定，很可能會(huì)與硬盤發(fā)生碰撞，導(dǎo)致所謂的磁頭撞 擊。假設(shè)磁頭被移向硬盤上的目標(biāo)磁道，然后進(jìn)行磁頭定位控制(即磁道 跟蹤控制)，從而將磁頭定位在所述目標(biāo)磁道上的目標(biāo)位置處。如果在DFH 電源接通狀態(tài)中為磁頭設(shè)置了很小的動(dòng)態(tài)飛行高度，那么磁頭會(huì)與硬盤表 面上的細(xì)小凸起發(fā)生碰撞。如果磁頭與這些凸^C生碰撞，它會(huì)臨時(shí)向無 法預(yù)料的方向移動(dòng)。如果磁頭這樣移動(dòng)了，它就會(huì)以不穩(wěn)定的方式飛行。 如果磁頭的飛行不穩(wěn)定而其動(dòng)態(tài)飛行高度又設(shè)置得很小，那么，磁頭撞擊 就很可能會(huì)發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是，通過可靠地檢測磁頭的任何異常移動(dòng)并在檢測 出異常移動(dòng)時(shí)停止為加熱元件提供電源，從而即使磁頭在做不穩(wěn)定飛行時(shí)，減小硬盤驅(qū)動(dòng)器中磁頭撞擊的可能性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種磁盤驅(qū)動(dòng)器。所逸磁盤驅(qū)動(dòng)器包 括加熱元件，該元件設(shè)置于磁頭上并配置來在獲得電源時(shí)產(chǎn)生熱量從而 調(diào)節(jié)所述磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度；磁頭移動(dòng)檢測單元，其配置為用來在進(jìn)行 磁頭定位控制以便將所逸磁頭定位在硬盤上的目標(biāo)位置期間檢測所^頭 的異常移動(dòng)，所i^磁頭的異常移動(dòng)的值大于預(yù)^:的移動(dòng)值；以及加熱元件控制器，其配置為用來在檢測到所逸磁頭的異常移動(dòng)時(shí)停止為所述加熱元件提供電源。


結(jié)合進(jìn)來并構(gòu)成說明書的一部分的附圖顯示了本發(fā)明的實(shí)施例，并與 上面給出的總的描述以及在下面給出的實(shí)施例的詳細(xì)描述一起，用來解釋 本發(fā)明的原理。圖l是一個(gè)方框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硬盤驅(qū)動(dòng)器的示范性配置；圖2顯示了伺月艮磁道的示范性格式和寫入所述伺服磁道的每個(gè)伺服區(qū) 中的伺服數(shù)據(jù)的示范性格式，這兩種格式都用于本實(shí)施例中；圖3是一個(gè)流程圖，顯示了基于磁頭定位控制程序的示范性進(jìn)程的順 序；以及圖4是一個(gè)方框圖，顯示了主要涉及所述實(shí)施例的修正版本中所使用 的硬盤控制器的示范性硬件配置。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的各種實(shí)施例。圖1是一個(gè)方框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的硬盤驅(qū)動(dòng)器 (hard disk drive,下文中稱作HDD )的示范性配置。如圖1所示，安裝 在HDD中的盤(磁盤)ll有兩個(gè)磁盤表面，即上表面和下表面。磁盤ll 的例如上表面是一個(gè)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行磁記錄的記錄面。磁頭12被設(shè)置為面 對著磁盤11的記錄面。磁頭l2用來在磁盤11上讀和寫數(shù)據(jù)。磁頭U包 括寫磁頭(記錄元件)和讀磁頭(再現(xiàn)元件)，它們沒有#皮顯示出來。磁 盤11的下表面也是一個(gè)記錄面。 一個(gè)類似于磁頭12的磁頭被設(shè)置為面對 著該記錄面。圖1所示的配置是只有單一磁盤11的HDD。然而，根據(jù)本 實(shí)施例的HDD可以有多個(gè)磁盤，這些磁盤一個(gè)位于另一個(gè)的上面。磁頭12具有加熱元件(DFH加熱器)120，該加熱元件是現(xiàn)有技術(shù)文 獻(xiàn)l中所迷的那樣一種類型。DFH加熱器120由提供給它的電能(電流)來產(chǎn)生熱量。DFH加熱器120所產(chǎn)生的熱量使磁頭12的一部分膨脹。于 是就調(diào)節(jié)了磁頭12和磁盤11之間的距離(即，磁頭12的動(dòng)態(tài)飛行高度)。在磁盤11的每個(gè)記錄面上設(shè)置有多個(gè)伺服區(qū)110,這些伺服區(qū)沿著磁 盤ll的徑向延伸，并在磁盤ll的圓周方向上等距離隔開。在磁盤ll的每 個(gè)記錄面上安排有同心的伺服磁道112。在每個(gè)伺服區(qū)110中寫有(或嵌 入了 )各個(gè)伺服磁道112的伺服數(shù)據(jù)項(xiàng)。在圖1中，為了簡單顯示起見， 所畫出的磁盤11好像只有12個(gè)伺服區(qū)110。但實(shí)際上，如果HDD為0.85 英寸的硬盤驅(qū)動(dòng)器的話，磁盤ll有約IOO個(gè)伺服區(qū)。圖2顯示了每個(gè)伺服磁道112的格式，以及寫入伺服磁道112上的那 些相同伺服區(qū)110之一中的伺服數(shù)據(jù)的格式。伺服磁道112上的每個(gè)伺服 區(qū)110和緊接著這個(gè)伺服區(qū)110的用戶數(shù)據(jù)區(qū)構(gòu)成了伺服扇區(qū)。每個(gè)用戶 區(qū)111由多個(gè)數(shù)據(jù)扇區(qū)構(gòu)成。寫入每個(gè)伺服區(qū)110中的伺服數(shù)據(jù)包括前導(dǎo)碼201、伺服地址標(biāo)記 (servo address mark, SAM) 202、地址碼203、和脈沖數(shù)據(jù)204。前導(dǎo) 碼201包括具有指定頻率的信號。所述前導(dǎo)碼用于鎖相環(huán)(PLL)過程和 自動(dòng)增益控制(AGC)過程。執(zhí)行PLL過程以使用于再現(xiàn)伺月良數(shù)據(jù)的時(shí) 鐘信號(即，伺服時(shí)鐘信號)與由于例如磁盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的變化而導(dǎo)致 的時(shí)間延遲同步。執(zhí)行AGC過程以穩(wěn)定信號的幅度。伺服地址標(biāo)記202是一種特殊的碼(圖形信號)，用來識別包含該伺 服地址標(biāo)記202在內(nèi)的伺服數(shù)據(jù)(記錄在伺服區(qū)110中)。地址碼203包 括柱面地址(柱面號)和扇區(qū)地址(扇區(qū)號)。柱面地址表示磁盤ll上的 柱面(磁道)位置，其中寫有包含所述柱面地址的伺服數(shù)據(jù)。扇區(qū)地址表 示在同一柱面(磁道)上的伺服區(qū)110的序號，在該伺服區(qū)中寫有包含所 述扇區(qū)地址的伺服數(shù)據(jù)。脈沖數(shù)據(jù)204是一種脈沖信號，表示磁頭相對于 柱面所處的位置，其中在該柱面中寫有包含了所述脈沖數(shù)據(jù)204的伺服數(shù) 據(jù)。地址碼203 (更確切地說是柱面碼)和脈沖數(shù)據(jù)204構(gòu)成了用來將磁 頭12定位在磁盤11上的目標(biāo)位置處的位置信息。再回到圖1，主軸電動(dòng)機(jī)(SPM) 13使磁盤11高速轉(zhuǎn)動(dòng)。磁頭12固定在致動(dòng)器(托架)14的遠(yuǎn)端。為致動(dòng)器14配備音團(tuán)馬達(dá)(VCM) 15作 為驅(qū)動(dòng)源。在VCM 15的驅(qū)動(dòng)下，致動(dòng)器14沿著磁盤11的徑向移動(dòng)磁頭 12。于是，磁頭12就被定位在目標(biāo)磁道上。SPM13和VCM15由馬達(dá)驅(qū) 動(dòng)器(馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC ) 16所提供的驅(qū)動(dòng)電流(SPM電流和VCM電流) 來驅(qū)動(dòng)。就是說，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器16包括SPM驅(qū)動(dòng)器(未顯示)和VCM驅(qū) 動(dòng)器(未顯示)，它們分別驅(qū)動(dòng)SPM 13和VCM 15。磁頭12與磁頭集成電路(磁頭IC) 17相連 磁頭IC 17是一個(gè)單片 IC,它包括例如讀放大器171、寫驅(qū)動(dòng)器172、和加熱器的控制器(加熱 元件控制器)173。磁頭IC17還包括專門用于保存電源參數(shù)的寄存器(未 顯示)，這一點(diǎn)后面會(huì)有描述。讀放大器171對磁頭12 (更確切地說是讀 磁頭)所輸出的讀信號進(jìn)行放大。磁頭驅(qū)動(dòng)器172接^讀/寫通道18 (更 確切地說是從寫通道182)傳過來的寫數(shù)據(jù)，對此后面將有描述。磁頭驅(qū) 動(dòng)器172將寫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成寫電流，然后將寫電流輸出到磁頭12 (更確切地 說是輸出到寫磁頭)。加熱器控制器173為包含在磁頭12內(nèi)的DFH加熱器120提供由CPU 21指定的電源(下文稱作DFH電源)，對此下面將有描述。在本實(shí)施例 中，通過在磁頭IC17中的專用寄存器中設(shè)置參數(shù)(DFH電源參數(shù))來指 定加熱器控制器173提供給DFH加熱器120的DFH電源值。這個(gè)參數(shù)由 CPU 21通過硬盤控制器(HDC) 19和串行接口提供給所述專用寄存器。 下文中，在專用寄存器中設(shè)置任何參數(shù)(表示非零的DFH電源)都稱作 DFH電源接通指定。此外，對所述專用寄存器的復(fù)位操作(因而指定"0" 作為DFH電源值)被稱作DFH電源斷開指定。因此，當(dāng)CPU21在專用 寄存器中進(jìn)4亍DFH電源接通指定時(shí)，加熱器控制器173就開始為DFH加 熱器120提供DFH電源，而當(dāng)CPU21在專用寄存器中進(jìn)行DFH電源斷 開指定時(shí)，加熱器控制器173就停止為DFH加熱器120提供DFH電源。磁頭IC 17與讀/寫通道18相連接。讀/寫通道18是一種信號處理裝置， 用來處理信號以l更讀和寫數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，讀/寫通道18是一個(gè)單片 IC，它包括讀通道181和寫通道182。讀通道181進(jìn)行各種類型的信號處理。更確切地說，讀通道181進(jìn)行 模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換，將磁頭IC 17中的讀放大器171所放大的讀信號 轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。讀通道181進(jìn)行祠服檢測，從所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中提取伺服 數(shù)據(jù)。讀通道181進(jìn)行解碼處理，對所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(讀數(shù)據(jù))進(jìn)行解碼。這一點(diǎn)后面將會(huì)描述。寫通道182執(zhí)行對寫數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的處理。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器16、讀/寫通道18、和磁頭IC 17中的加熱器控制器173 與磁盤控制器(HDC ) 19相連。HDC 19與緩沖RAM 20和CPU 21相連。 此外，HDC19與主機(jī)(主系統(tǒng))和CPU21相連。所述主機(jī)是一種數(shù)字設(shè) 備，諸如個(gè)人電腦，其中使用了所述HDD。HDC 19具有接口控制功能，能夠控制對從主機(jī)發(fā)送的命令(例如， 寫命令和讀命令)接收以及控制在主機(jī)和HDC 19之間的數(shù)據(jù)傳送。HDC 19也具有磁盤控制功能，能夠控制通過讀/寫通道18進(jìn)行的在硬盤11和 HDC 19之間的數(shù)據(jù)傳送。此外，HDC19與CPU21之間有接口。HDC 19包括伺服解碼器191、脈沖計(jì)算單元192和伺服門信號發(fā)生器 (servo gate generator) 193。伺服解碼器使用伺服時(shí)鐘信號對通過寫通道 182所提取的伺服數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣(鎖定)，并對這樣采樣到的伺服數(shù)據(jù)進(jìn) 行解碼。伺服解碼器191通過解碼從伺服數(shù)據(jù)中提取伺服地址標(biāo)記202、 柱面地址和扇區(qū)地址(從地址碼203獲得)、以及脈沖數(shù)據(jù)204。脈沖計(jì)算單元192利用由伺服解碼器191所提取的脈沖數(shù)據(jù)204計(jì)算 位置誤差(磁頭位置誤差)。所述位置誤差表示磁頭12及其目標(biāo)位置之間 的距離。此外，脈沖計(jì)算單元192計(jì)算柱面地址和目標(biāo)地址之間的不一致 性，其中所述柱面地址已由伺服解碼器191提取。將這樣計(jì)算出的不一致 性通報(bào)給CPU21。根據(jù)伺服解碼器191所提取出的伺服地址標(biāo)記202的完 成，伺服門信號發(fā)生器193產(chǎn)生伺服門(伺服門信號)，該伺服門信號給 出提取下 一 個(gè)伺服數(shù)據(jù)的定時(shí)。緩沖RAM 20是由RAM構(gòu)成的緩沖存儲器。RAM 20的一部分存儲 區(qū)用作位置誤差寄存器(position-error register, PE REG) 200。位置誤差寄存器200是一個(gè)位置誤差保存單元，它存儲(保存)看由HDC 19中 的脈沖計(jì)算單元192所計(jì)算出的位置誤差作為剛剛采樣到的伺服數(shù)據(jù)的位 置誤差，直到伺服解碼器191采樣下一個(gè)伺服數(shù)據(jù)。緩沖RAM20的另一 部分存儲區(qū)用作寫緩沖器，臨時(shí)保存由HDC19要寫入磁盤11中的數(shù)據(jù)。 緩沖RAM 20還有一部分存儲區(qū)用作讀緩沖器，用于臨時(shí)保存通過讀/寫通 道18從磁盤11所讀到的數(shù)據(jù)(寫數(shù)據(jù))。ROM 22和RAM 23與CPU 21相連。ROM 22存儲CPU 21要執(zhí)行 的控制程序(固件)220?？刂瞥绦?20包括磁頭定位控制程序(磁道跟蹤 控制程序)221。磁頭定位控制程序221包括在磁頭定位控制期間檢測磁頭 是否在做異常移動(dòng)的磁頭移動(dòng)檢測進(jìn)程、以及磁頭定位控制進(jìn)程(所謂的 on-track進(jìn)程)。磁頭定位控制程序221也包括根據(jù)磁頭是否在做異常移 動(dòng)對加熱器控制器173進(jìn)行控制從而開始或停止提供DFH電源的進(jìn)程。 RAM 23為CPU 21提供工作區(qū)。CPU 21執(zhí)行ROM 22中所存儲的控制程 序，作為HDD中的主控制器。下面將參考圖3中的流程圖說明在本實(shí)施例中如何進(jìn)行磁頭定位控制 以便將磁頭12定位在目標(biāo)位置(目標(biāo)磁道的指定部分)上。當(dāng)CPU 21執(zhí) 行控制程序220中所包含的磁頭定位控制程序時(shí)就在進(jìn)行磁頭定位控制。假設(shè)磁頭12正在向磁盤11上的目標(biāo)磁道移動(dòng)(就是說，正在進(jìn)行搜 尋操作)。此時(shí)，SPM 13在高速轉(zhuǎn)動(dòng)磁盤11。于是，磁頭12就在磁盤 ll的上方飛行，同時(shí)在磁盤ll上移動(dòng)。當(dāng)磁頭12正在這樣移動(dòng)時(shí)(在搜 尋操作期間)，由于后面將要說明的原因，沒有DFH電源提供給DFH加 熱器120。換言之，在搜尋操作期間，DFH電源是斷開的。搜尋操作一旦完成，就基于控制程序220中所包含的磁頭定位控制程 序221開始一個(gè)進(jìn)程。首先，CPU 21初始化(清零)計(jì)數(shù)器(未顯示)中 的計(jì)數(shù)值CNT,并命令加熱器控制器173指定DFH電源接通(方框301 和302 )。得到命令后，加熱器控制器173就為DFH加熱器120提供DFH 電源。就是說，加熱器控制器173指定了 DFH電源接通。，在實(shí)施例中，在磁頭定位控制開始之前的搜尋操作期間，即使磁頭12位于磁盤ll的上方，也不提供DFH電源。當(dāng)磁頭定位控制開始時(shí)，才開 始提供DFH電源。于是，DFH加熱器120開始產(chǎn)生熱量，使磁頭12的一 部分膨脹(變形)。于是磁頭12的動(dòng)態(tài)飛行高度就減小了 。這樣就能使磁 頭12以高精度在磁盤11上讀取和寫入數(shù)據(jù)。然而，如果在DFH電源接通狀態(tài)中磁頭12的動(dòng)態(tài)飛行高度一直很小， 如果在磁盤上的目標(biāo)位置附近有細(xì)小的凸起(諸如污染物)，那么磁頭12 會(huì)與該凸起發(fā)生碰撞。如果磁頭12與凸fei生了碰撞，那么磁頭就會(huì)臨時(shí) 向非預(yù)期的方向(預(yù)料不到的方向)移動(dòng)。結(jié)果，磁頭12的飛行狀態(tài)就變 得和搜尋操作期間一樣不穩(wěn)定了。在這種情況下，非?？赡軙?huì)發(fā)生磁頭撞 擊(head clash)。在本實(shí)施例中，在磁頭定位控制期間CPU 21檢測磁頭 12所進(jìn)行的異常移動(dòng)(檢測順序?qū)⒃谙旅婷枋?，并在檢測到磁頭12的 異常移動(dòng)時(shí)進(jìn)行控制以停止提供DFH電源。從正在由SPM 14轉(zhuǎn)動(dòng)的磁盤11上，磁頭12讀取在磁盤11上所寫入 的數(shù)據(jù)。將磁頭12從磁盤11上所讀取的數(shù)據(jù)(讀信號)提供給合并在磁 頭IC 17中的磁頭放大器171。磁頭放大器171對讀信號進(jìn)行放大，并將 之提供給設(shè)置在讀/寫通道18中的讀通道181。讀通道181將讀信號轉(zhuǎn)換成 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。從所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中讀通道181 —個(gè)接著一個(gè)地提取伺服數(shù)據(jù)項(xiàng)。 這樣提取出來的伺服數(shù)據(jù)項(xiàng)連同伺服時(shí)鐘信號被發(fā)送到HDC l9。合并在HDC 19中的伺服解碼器191對從讀通道181所發(fā)送來的伺服 數(shù)據(jù)與伺服時(shí)鐘信號同步地進(jìn)行鎖存(latch)。然后，伺服解碼器191對 伺月艮數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。從鎖存的伺服數(shù)據(jù)中，伺服解碼器191提取伺服地址 標(biāo)記(SAM) 202、地址碼203中所包含的柱面地址和扇區(qū)地址、以及脈 沖數(shù)據(jù)204。將這樣提取出來的柱面地址和脈沖數(shù)據(jù)204發(fā)送到脈沖計(jì)算 單元192。在磁頭定位控制期間，每次提取出脈沖數(shù)據(jù)204時(shí)，脈沖計(jì)算單元192 就由所述脈沖數(shù)據(jù)204來計(jì)算位置誤差。將計(jì)算出來的表示位置誤差的數(shù) 據(jù)通知CPU 21。CPU 21獲取脈沖計(jì)算單元192所提供的(即，所計(jì)算出的)位置誤差，作為當(dāng)前的位置誤差CPE (即，與當(dāng)前釆樣樣^f目關(guān)的位置誤差，這個(gè)位 置誤差已經(jīng)由最新采樣出來的脈沖數(shù)據(jù)計(jì)算出來了 )(方框303)。從設(shè) 置在當(dāng)前的緩沖RAM 20中的位置誤差寄存器200中，CPU 21獲取位置 誤差PPE (與前一個(gè)樣本相關(guān)的并由以前采樣的脈沖數(shù)據(jù)計(jì)算出來的位置 誤差)(方框304 )。同時(shí)，CPU 21存儲所獲得的最新位置誤差CPE (即， 與當(dāng)前樣^目關(guān)的位置誤差)，使得在下一次采樣中可以使用所述最新位 置誤差CPE作為與前一個(gè)樣本相關(guān)的位置誤差PPE (方框305 )。就是說， CPU 21實(shí)現(xiàn)了 FIFO控制，其中位置誤差寄存器200被用作先進(jìn)先出 (first-in， first-out, FIFO)緩沖器。FIFO控制可以與CPU 21的控制無 關(guān)地在HDC 19中進(jìn)行。接著，CPU21作為磁頭移動(dòng)檢測單元，檢測磁頭12的異常移動(dòng)，如 下面所述。首先，CPU21用作差計(jì)算單元(減法器)，計(jì)算與前一個(gè)樣本 相關(guān)的并從位置誤差寄存器200中讀出的位置誤差PPE和與當(dāng)前樣本相關(guān) 的從脈沖計(jì)算單元192中獲取的位置誤差CPE之間的差A(yù) (方框別6 )。 所述差A(yù),即，在前一次采樣中得到的位置誤差和在本次采樣中得到的位 置誤差之間的差，等同于在前一次采樣中磁頭12所處的位置和在本次采樣 中磁頭12所處的位置之間的差。就是說，所述差A(yù)表示磁頭l2在一個(gè)采 樣周期內(nèi)所移動(dòng)的距離(磁頭移動(dòng)距離)。然后，CPU21作為比較單元來運(yùn)行，對所述差(磁頭移動(dòng)距離)A和 預(yù)設(shè)的閾值(預(yù)設(shè)的磁頭移動(dòng)距離)TH1進(jìn)行比較，判斷所述差(磁頭移 動(dòng)距離)A是否超出了所述閾值TH1 (方框307 )。如果所述差A(yù)沒有超 出所述閾值TH1 (方框307中的"否")，那么CPU21就判斷為所^ 頭12沒有發(fā)生異常移動(dòng)，并且HDD處于正常狀態(tài)。在這種情形中，CPU 21將計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值CNT增加1 (方框310)。計(jì)數(shù)值CNT表示HDD 被連續(xù)地判斷為處于正常狀態(tài)的次數(shù)(即，樣本數(shù))。此外，CPU21判斷DFH電源是否是斷開的(方框311)。如果DFH 電源是斷開的，那么CPU21就用作磁頭定位控制單元。就是說，CPU 21 根據(jù)脈沖計(jì)算單元192所計(jì)算出來的位置誤差進(jìn)行磁頭定位控制，從而將磁頭12定位在目標(biāo)位置上(方框314 )。隨后，CPU21用作搜尋操作檢測單元，判斷主機(jī)是否向磁頭12發(fā)出 了到新目標(biāo)位置(目標(biāo)磁道)的搜尋命令(方框315)。如果沒有發(fā)出這 個(gè)搜尋命令，那么進(jìn)程就返回方框303。在方框303中，CPU21獲取脈沖 計(jì)算單元192為下一個(gè)樣本所計(jì)算出來的位置誤差作為最新的位置誤差 CPE (即，與當(dāng)前樣本相關(guān)的位置誤差)。然后，如上述情形中那樣，計(jì)算分別與前一個(gè)樣本和當(dāng)前樣^目關(guān)的 位置誤差PPE和CPE之間的差(磁頭移動(dòng)距離)A (方框306 ) 。 CPU 21 判斷所述差(磁頭移動(dòng)距離)A是否超出了閾值TH1 (方框307 )。如果 在方框307中判斷結(jié)果為"是"，那么CPU21就判斷為磁頭12發(fā)生了異 常移動(dòng)，這個(gè)異常移動(dòng)使磁頭12在不穩(wěn)定狀態(tài)中飛行。然后，CPU 21命 令加熱器控制器173指定DFH電源斷開，并將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值初始化為 零(方框308和309)。接收到命令后，加熱器控制器173就停止為DFH 加熱器120提供DFH電源。因此，在本實(shí)施例中，即使磁頭定位控制正在以正常的方式進(jìn)行著， 但如果發(fā)現(xiàn)磁頭12在前一次采樣和當(dāng)前采樣之間移動(dòng)了一段大于閾值 TH1的距離A,那么，CPU21就判斷(檢測到)磁頭12有異常移動(dòng)。在 檢測到磁頭12有異常移動(dòng)的時(shí)刻，停止提供DFH電源。于是，磁頭12 的熱膨脹就減小了，因而磁頭12的動(dòng)態(tài)飛行高度就增加了。這樣，即使磁 頭12的飛行狀態(tài)由于磁頭12的異常移動(dòng)而變得不穩(wěn)定了，也減小了磁頭 撞擊或損壞磁盤11的可能性。如果已經(jīng)停止了提供DFH電源，那么，CPU 21當(dāng)然就不需要為加熱器控制器173發(fā)出使DFH電源斷開的命令。如果 CPU 21判斷出所述差(磁頭移動(dòng)距離)A超出了閾值TH1 (方框307中 的"是")，那么，它就執(zhí)行方框308和309中的步驟。然后，磁頭定位 控制繼續(xù)進(jìn)行(方框314)。如果所述差(磁頭移動(dòng)距離)A沒有超出了閾值TH1 (方框307中的 "否")，那么，CPU21就用作磁頭移動(dòng)消減檢測單元，如下所述，判斷 磁頭12的異常移動(dòng)是否消失。首先，如上所述，CPU1使計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值CNT增加1 (方框310)。接著，CPU21判斷DFH電源的提供是否已 停止(方框311)。如果DFH電源的提供已經(jīng)停止(方框311中的"是，，)，那么，CPU 21就用作比較單元，將計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值CNT與預(yù)定的閾值(預(yù)定的樣 本數(shù))TH2進(jìn)行比較。因此，CPU 21判斷所述計(jì)數(shù)值CNT是否超過所述 閾值TH2 (方框312 )。如果所述計(jì)數(shù)值CNT沒有超過閾值TH2 (方框 312中的"否")，那么，CPU21就判斷為磁頭的異常移動(dòng)還沒有消失。 在這種情形中，磁頭定位控制繼續(xù)進(jìn)行，同時(shí)DFH電源保持?jǐn)嚅_(方框 314)。假設(shè)所述CNT值最終超過了閾值TH2 (方框312中的"是")。然 后發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)DFH電源斷開期間，對于比閾值TH2所表示的樣;M:更 多的相繼的樣本，發(fā)現(xiàn)所述差(磁頭移動(dòng)距離)A沒有超過閾值TH1。在 這種情形中，CPU21就檢測到(判斷為)磁頭的異常移動(dòng)已經(jīng)消失，并命 令加熱器控制器173開始再次為DFH加熱器120提供DFH電源。因此， CPU21繼續(xù)進(jìn)行磁頭定位控制(方框314)。之后，主機(jī)會(huì)發(fā)布搜尋命令(方框315 )。響應(yīng)于該搜尋命令，CPU 21 命令加熱器控制器173停止提供DFH電源(方框316)。然后，CPU 21 就完成了磁頭定位控制程序221的執(zhí)行。這樣，就在HDD中進(jìn)行了搜尋 操作，同時(shí)沒有為HDD提供DFH電源。因此，在本實(shí)施例中，在搜尋操作期間，DFH電源是斷開的。磁頭 12的動(dòng)態(tài)飛行高度在搜尋操作期間比在DFH電源保持接通期間保持得更 高。由此，磁頭12被移動(dòng)到目標(biāo)磁道上，減小了磁頭碰撞的可能性，盡管 磁頭12很可能在不穩(wěn)定狀態(tài)中飛行。如果HDD受到了外部沖擊或者如果磁盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)速JLiL生了變化， 那么磁頭12就趨向于在不穩(wěn)定狀態(tài)中飛行。即使HDD受到了外部沖擊或 者磁盤11的轉(zhuǎn)動(dòng)速度發(fā)生了變化，通過將DFH電源設(shè)置為斷開可以使磁 頭碰撞的可能性降到最低。可以用本領(lǐng)域中已知的技^f艮容易地檢測到使 磁頭12的飛行狀態(tài)不穩(wěn)定的因素。例如，可以使用震動(dòng)傳感器來檢測外部沖擊。例如，通過監(jiān)視使磁盤11轉(zhuǎn)動(dòng)的SPM的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來檢測磁盤11 的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的變化。 [修正下面說明上述實(shí)施例的一個(gè)修正。該修正的特征在于，使用硬件，在 磁頭定位控制期間檢測磁頭的異常移動(dòng)(如果有的話)，并消除磁頭的異 常移動(dòng)。圖4涉及到根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)修正，該圖主要顯示了 HDC 19 的硬件配置。在圖4中，與圖1所示相同的部件用同一參考數(shù)字來表示。 如圖4所示，除了圖1所示的伺服解碼器191、脈沖計(jì)算單元192和伺服 門信號發(fā)生器193之外，HDC 19還包括減法器(減法單元)194、比較器 (比較單元)195、觸發(fā)器(flip-flop, FF) 196、 AND門(AND) 197、 計(jì)數(shù)器198、比較器(比較單元)199、以及AND門(AND) 19A。減法 器194、比較器195、觸發(fā)器196、 AND門197、計(jì)數(shù)器198、比較器199、 以及AND門19A配置為只在磁頭定位控制期間使用。減法器194和比較器195構(gòu)成了磁頭移動(dòng)檢測單元19B,該單元用于 檢測磁頭12移動(dòng)了一段比閾值TH1長的距離A。減法器194求出設(shè)置在 緩沖RAM20中的位置誤差寄存器200中所保存的與前一個(gè)樣本相關(guān)的位 置誤差PPE和由脈沖計(jì)算單元192所計(jì)算出的與當(dāng)前樣^目關(guān)的位置誤差 CPE之間的差A(yù)。所述差A(yù)表示磁頭12移動(dòng)了的距離(磁頭移動(dòng)距離)。 在本實(shí)施例中，位置誤差PPE在如下時(shí)刻被從位置誤差寄存器200輸出， 所述時(shí)刻時(shí)當(dāng)與所提取的當(dāng)前樣;M目關(guān)的位置誤差CPE被存儲在位置誤 差寄存器200中作為將用在下一個(gè)樣本上的位置誤差PPE的時(shí)刻。比較器195將減法器194所計(jì)算出的差(磁頭移動(dòng)距離)A與閣值TH1 進(jìn)行比較。比較器195輸出表示比較結(jié)果的信號C1。更具體地說，如果所 述差A(yù)大于閾值TH1，那么比較器195就輸出高電平信號C1。高電平信 號CI表示應(yīng)該停止提供DFH電源，因?yàn)榇蓬^12在磁頭定位控制期間產(chǎn) 生了異常移動(dòng)。所述差A(yù)可能等于或小于閾值TH1。在這種情形中，比較 器195輸出低電平信號Cl。 -如果比較器195輸出了高電平信號C1，那么CPU21就命令加熱器控 制器173停止提供DFH電源，與采樣時(shí)鐘信號CLK同步。采樣時(shí)鐘信號 CLK表示伺服解碼器191提取伺服地址標(biāo)記(SAM) 202的定時(shí)?？梢允?用AND門，該AND門只在信號Cl處于高電平時(shí)才允許輸出信號CLK。 這個(gè)AND門的輸出信號可以用作使加熱器控制器173停止提供DFH電源 的信號。觸發(fā)器196、 AND門197、計(jì)數(shù)器198、比較器199和AND門19A構(gòu) 成了磁頭移動(dòng)消減檢測單元19C,該單元用于檢測(確定)磁頭12的異常 移動(dòng)已經(jīng)消失了。觸發(fā)器196是一個(gè)狀態(tài)保持電路，當(dāng)信號Cl的電平變 為高電平時(shí)，該電路就被置位(set)。當(dāng)觸發(fā)器196保持置位狀態(tài)時(shí)，DFH 電源是斷開的。在AND門19A輸出高電平信號C4之前，觸發(fā)器196 — 直保持這種狀態(tài)。觸發(fā)器196輸出表示其狀態(tài)(置位/復(fù)位狀態(tài))的信號 C2。從比較器195輸出的信號Cl被輸入AND門197。 AND門197也接收 采樣時(shí)鐘信號CLK。 AND門197只在信號Cl處于低電平時(shí)才將采樣時(shí)鐘 信號CLK輸出到計(jì)數(shù)器198的時(shí)鐘輸入端。在信號Cl保持在低電平時(shí)， 計(jì)數(shù)器198中的計(jì)數(shù)與采樣時(shí)鐘信號CLK同步增加。換言之，計(jì)數(shù)器198 對在所述差A(yù)保持為等于或小于閾值TH1 (保持在正常狀態(tài))時(shí)相繼檢測 到的樣本進(jìn)行計(jì)數(shù)。當(dāng)信號C1的電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，計(jì)數(shù)器198被復(fù)位。比較器199將計(jì)數(shù)器198中的計(jì)數(shù)CNT與閾值TH2進(jìn)行比較，并產(chǎn) 生一個(gè)表示比較結(jié)果的信號C3。更確切地說，如果計(jì)數(shù)CNT大于閾值 TH2，那么比較器199就輸出高電平信號C3。高電平信號C3表示對于比 閾值TH2所表示的樣本數(shù)更多的相繼的樣本，所述差A(yù)保持為等于或小于 閾值TH1 (保持在正常狀態(tài))。從比較器199輸出的信號C3被輸入AND門19A中。AND門19A也 接a示觸發(fā)器196的狀態(tài)的信號C2。 AND門19A輸出高電平信號C4， 該信號只在信號C2和信號C3都處于高電平時(shí)才是高電，。高電平信號 C4表示在DFH電源斷開時(shí)，HDD處于正常狀態(tài)，或者說，對于比閾值TH2所表示的樣本數(shù)更多的相繼的樣本，所述差(磁頭移動(dòng)距離)A沒有 超過閾值TH1 (處于正常狀態(tài))。如果AND門19A輸出了高電平信號C4，那么CPU 21就命令加熱器 控制器173開始為DFH加熱器120提供DFH電源，與采樣時(shí)鐘信號CLK 同步。除了信號C2和C3夕卜，還可以將信號CLK輸入AND門19A。在 這種情形中，AND門19A的輸出信號C4被提供給加熱器控制器173，命 令DFH電源應(yīng)該接通。對那些熟悉本技術(shù)的人員來說，可以很容易發(fā)現(xiàn)其它的優(yōu)點(diǎn)和修正方 法。所以，本發(fā)明就其更廣泛的方面而言不限于這里所顯示和描迷的具體 細(xì)節(jié)和有代表性的實(shí)施例。因此，可以進(jìn)行各種〗多正而不偏離由附屬權(quán)利 要求書及其等價(jià)說法所定義的總的發(fā)明性概念的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于包括加熱元件，該加熱元件設(shè)置于磁頭上并配置為在被提供了電源時(shí)產(chǎn)生熱量從而調(diào)節(jié)所述磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度；磁頭移動(dòng)檢測單元，其配置為在進(jìn)行磁頭定位控制以便將所述磁頭定位在磁盤上的目標(biāo)位置期間用來檢測所述磁頭的異常移動(dòng)，所述磁頭的異常移動(dòng)值大于預(yù)設(shè)的移動(dòng)值；以及加熱元件控制器，其配置為在檢測到所述磁頭的異常移動(dòng)時(shí)停止為所述加熱元件提供電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所M盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括磁頭移動(dòng)消 減檢測單元，其配置為用來檢測出所述磁頭的異常移動(dòng)已經(jīng)消失。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所池磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述加熱元件控制 器配置為用來在所述磁頭移動(dòng)消減檢測單元檢測到所^^磁頭的異常移動(dòng)已 經(jīng)消失時(shí)開始為所述加熱元件再次提供電源。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所&磁頭移動(dòng)消減 檢測單元配置為用來檢測出在停止為所迷加熱元件提供電源時(shí)對于比預(yù)設(shè) 值更多的相繼的樣本沒有檢測到所it^頭的所述異常移動(dòng)，從而檢測出所 述磁頭的異常移動(dòng)已經(jīng)消失。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所M盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所逸磁頭移動(dòng)消減 檢測單元配置為包括計(jì)數(shù)器，其配置為用來基于所il^磁頭移動(dòng)檢測單元的檢測結(jié)果對在停相繼的樣本進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及樣本數(shù)比較單元，其配置為用來對所述計(jì)數(shù)器中的計(jì)數(shù)值和所述預(yù)設(shè) 的數(shù)進(jìn)行比較。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所逸磁盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述加熱元件控制 器配置為在搜尋操作開始時(shí)停止為所述加熱元件提供電源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所^盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括位置誤差計(jì) 算單元，該位置誤差計(jì)算單元配置為用來在所逸磁頭定位控制期間計(jì)算所 述磁頭的位置誤差，所述位置誤差表示了所述磁頭相對于所述目標(biāo)位置的 偏離，其中，所i^ft頭移動(dòng)檢測單元配置為基于為當(dāng)前樣本所計(jì)算出的位 置誤差和已經(jīng)為前一個(gè)樣本所計(jì)算出的位置誤差來檢測所i^磁頭的所述異 常移動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所ii^盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述位置誤差計(jì)算 單元配置為在所M頭定位控制期間根據(jù)由所ii^頭讀出的每個(gè)伺服數(shù)據(jù) 中所包含的脈沖數(shù)據(jù)來計(jì)算所述位置誤差。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所i^盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所i^磁頭的移動(dòng)值 由關(guān)于前一個(gè)樣本的位置誤差和關(guān)于當(dāng)前樣本的位置誤差之間的差來表 示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所^盤驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所i^磁頭移動(dòng)檢 測單元配置為包括減法單元，配置為用來計(jì)算所述差作為所述磁頭的移動(dòng)值；以及 移動(dòng)比較單元，配置為用來將所述差與所述預(yù)設(shè)的移動(dòng)值進(jìn)行比較。
11. 一種對具有加熱元件的磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，該 方法被設(shè)計(jì)為用于磁盤驅(qū)動(dòng)器中，并通過為所^f口熱元件提供電源來調(diào)節(jié) 所述磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度，所述方法的特征在于包括在進(jìn)行磁頭定位控制以便將所述磁頭定位在磁盤上的目標(biāo)位置期間， 檢測所述磁頭的異常移動(dòng)，所逸磁頭的異常移動(dòng)的值大于預(yù)設(shè)的移動(dòng)值； 以及在檢測到所述磁頭的異常移動(dòng)時(shí)停止為所述加熱元件提供電源。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括檢測所逸磁頭的異常移動(dòng)的消失。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所迷的方法，其特征在于還包括，在檢測到所述 磁頭的異常移動(dòng)已經(jīng)消失時(shí)開始為所述加熱元件再次提供電源。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，檢測消失的步驟設(shè)置為包括，判斷出在停止為所述加熱元件提供電源時(shí)對于比預(yù)設(shè)數(shù)更多的相 繼的樣本所述磁頭沒有移動(dòng)，從而檢測出所述磁頭的異常移動(dòng)已經(jīng)消失。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述判斷步驟設(shè)置為 包括的相繼的樣本進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及將所述計(jì)數(shù)中的計(jì)數(shù)值與所述預(yù)設(shè)數(shù)進(jìn)行比較。
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于還包括，在搜尋操作開 始時(shí)停止為所述加熱元件提供電源。
17. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的方法，其特征在于還包括 在所逸磁頭定位控制期間計(jì)算所i^磁頭的位置誤差，所述位置誤差表示了所述磁頭相對于所述目標(biāo)位置的偏離；以及在計(jì)算出當(dāng)前樣本的位置誤差時(shí)，根據(jù)關(guān)于前一個(gè)樣本的位置誤差和 關(guān)于當(dāng)前樣本的位置誤差，計(jì)算所述磁頭的移動(dòng)值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所池磁頭的移動(dòng)值為， 關(guān)于所迷前一個(gè)樣本的位置誤差和關(guān)于所述當(dāng)前樣本的位置誤差之差。
全文摘要
本發(fā)明涉及磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度可調(diào)的磁盤驅(qū)動(dòng)器以及調(diào)節(jié)磁頭的動(dòng)態(tài)飛行高度的方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述磁盤驅(qū)動(dòng)器包括加熱元件(120)，該元件位于磁頭(12)上并用來在獲得電源時(shí)產(chǎn)生熱量從而調(diào)節(jié)所述磁頭(12)的動(dòng)態(tài)飛行高度。在磁頭定位控制期間，磁頭移動(dòng)檢測單元(21，19B)檢測所述磁頭(12)的異常移動(dòng)，所述磁頭的移動(dòng)值大于預(yù)設(shè)的移動(dòng)值。在這種情形中，加熱元件控制器(173)停止為所述加熱元件(120)提供電源。
文檔編號G11B21/21GK101335015SQ20081011013
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者桑原聰 申請人:株式會(huì)社東芝