(57)【要約】【課題】  複合型磁気ヘッドのリードヘッドとライトヘッドとの距離によって生じる記録不可領域を有効に使用することができる磁気ディスク装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】  記録時においてライトヘッドＷＨがリードヘッドＲＨより先にサーボ領域３１に到達可能に構成された複合型磁気ヘッドと、磁気ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有し、ディスクは、記録及び再生時に使用する共通サーボ・データＳＰと、記録時に使用する記録用サーボ・データＳＷ、再生時に使用する再生用サーボ・データＳＲとがこの順で記録されたサーボ領域３１を有する。前記記録再生制御部は、記録時においてサーボ領域３１に記録用サーボ・データＳＷの再生終了タイミングで記録ヘッドによる前記データの記録を開始させる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクに対してデータを記録する記録ヘッド及びディスクに記録されたデータを読み出す再生ヘッドを有するヘッドと、
前記ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有し、
前記ディスクは、記録及び再生時に使用するサーボ・データである共通サーボ・データと再生時に使用するサーボ・データである再生用サーボ・データとが記録されたサーボ領域を有し、
前記ヘッドは、前記サーボ領域の間に配置されるデータ記録領域にデータを記録する記録時において前記記録ヘッドが前記再生ヘッドより先に前記サーボ領域に到達可能に構成され、
前記記録再生制御部は、前記再生ヘッドにより前記サーボ領域の前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させるディスク装置。
【請求項２】
前記サーボ領域は、前記共通サーボ・データの後に前記再生用サーボ・データが再生されるよう前記共通サーボ・データ及び再生用サーボ・データが記録される
ことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記サーボ領域は、記録時に必要なサーボ・データである記録用サーボ・データを更に有し、各サーボ・データは、前記共通サーボ・データ、前記記録用サーボ・データ、前記再生用サーボ・データの順に再生されるよう記録される
ことを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記ディスクの周方向における前記記録ヘッドと前記再生ヘッドとの間隔は、前記周方向における前記再生用サーボ・データが記録される領域の幅より大きい
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項５】
前記記録再生制御部は、前記記録時に前記サーボ領域に記録された前記サーボ・データを取り出すタイミングを制御する記録時サーボゲートと、再生時に前記サーボ領域に記録された前記サーボ・データを取り出すタイミングを制御する再生時サーボゲートとを個別に生成する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項６】
前記記録再生制御部は、前記共通サーボ・データの取り出し終了タイミングで前記データ記録領域へのデータの記録を開始させるよう制御するライトゲートを生成する
ことを特徴とする請求項２記載のディスク装置。
【請求項７】
前記記録再生制御部は、前記記録用サーボ・データの取り出し終了タイミングで前記データ記録領域へのデータの記録を開始させるよう制御するライトゲートを生成する
ことを特徴とする請求項３記載のディスク装置。
【請求項８】
記録及び再生時に使用するサーボ・データである共通サーボ・データが記録されたサーボ領域を有するディスクと、前記ディスクに対してデータ信号を記録する記録ヘッド及び当該記録ヘッドと前記ディスクの周方向に間隔を隔てて設けられ前記ディスクに記録されたデータ信号を読み出す再生ヘッドと、前記ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有するディスク装置であって、
前記ディスクは、前記サーボ領域の前記共通サーボ・データと前記データ記録領域との間の領域に、少なくとも再生時に使用するサーボ・データであって、前記共通サーボ・データより後に前記再生ヘッドによる再生が可能な再生用サーボ・データを有し、
前記記録再生制御部は、前記再生ヘッドにより前記サーボ領域の前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させるディスク装置。
【請求項９】
前記記録ヘッドと前記再生ヘッドとの前記間隔は、前記再生用サーボ・データが記録される領域の前記ディスクの周方向の幅より大きい
ことを特徴とする請求項８項記載のディスク装置。
【請求項１０】
ディスクに対してデータを記録する記録ヘッド及びディスクに記録されたデータを読み出す再生ヘッドを有するヘッドと、前記ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有するディスク装置の制御方法であって、
記録及び再生時に使用するサーボ・データである共通サーボ・データと再生時に使用するサーボ・データである再生用サーボ・データとが記録されたサーボ領域を有し前記共通サーボ・データが前記再生用サーボ・データより先に読み出し可能に記録された前記ディスクにおける前記共通サーボ・データを前記再生ヘッドにより読み出し、
前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させるディスク装置の制御方法。
【請求項１１】
前記サーボ領域に記録時に必要なサーボ・データである記録用サーボ・データを更に有する前記ディスクにおける前記共通サーボ・データ及び前記記録用サーボ・データを読み出し、
前記記録用サーボ・データを読み出した後であって前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させる
ことを特徴とする請求項１０記載のディスクの制御方法。
【請求項１２】
前記共通サーボ・データ及び前記再生用サーボ・データを前記再生ヘッドにより読み出し、
前記再生ヘッドにより前記データ記録領域のデータを再生する
ことを特徴とする請求項１１項記載のディスク装置の制御方法。
【請求項１３】
前記サーボ領域の各サーボ・データを前記再生ヘッドにより読み出し、
前記再生ヘッドにより前記データ記録領域のデータを再生する
ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項記載のディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合型ヘッドを有するディスク装置に関し、特にディスクのデータ記録フォーマット効率の向上を図ったディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録再生装置として、光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られている。その中で、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、またはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
一般に、ＨＤＤはメディアとして磁気ディスクを備え、磁気ディスクのトラックは、磁気ディスク上にサーボライタ等により記録されるサーボ・データにより形成される。すなわち、同心円状トラックにフォロイングするために、図８（ａ）に示すようなサーボ・データが記録されている。サーボ・データは、トラック上に複数個所記録されており、このサーボ・データは、データの同期を取るためのSyncデータが記録されるSync部Ｄ１、サーボ・データの開始を示すサーボマークが記録されるＳＴＭ（Servo track mark）部Ｄ２、何番目のトラックであるかなどの位置情報を有するトラックＩＤ部Ｄ３、細かい位置制御をするためのバースト・パターンが記録されるＢｕｒｓｔ部Ｄ４などの周知の領域からなる。Sync部Ｄ１は、サーボ・データを読み出す前に信号アンプの増幅率を調整して振幅を一定にするサーボＡＧＣ（Automatic Gain Control）を含む。
【０００４】
Ｂｕｒｓｔ部Ｄ４に記録されるバースト・パターンは、例えば図８（ｂ）に示すように、バーストＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４種類のバースト・パターンからなり、ヘッドによりこれを再生し、その再生信号（バースト信号）から得られる振幅等の変化を数値化し、ヘッドのトラッキング制御（トラック・フォローイング）等に使用される。
【０００５】
バースト・パターンは、トラック中心をＴｃ、トラック境界をＴｂ、トラック幅をＴｗとしたとき、図８（ｂ）においては、一のトラック中心Ｔｃから隣接する一方のトラック中心Ｔｃ、他方のトラック中心Ｔｃにかけて交互に一定周期で記録されたパターン（バーストＡ、Ｂ）と、一のトラック内に一定周期で記録されたパターン（バーストＣ、バーストＤ）とを有し、これらバーストＡ〜Ｄは、トラックが延びる方向にそれぞれ１０周期程度繰り返して記録される。リードヘッドＲＨは、例えばバーストＡとバーストＢの再生信号の振幅がバランスする位置をトラック中心Ｔｃとしてこの位置に制御される。ヘッドの位置ずれは、例えばバーストＡ、Ｂの再生信号から得られる振幅の和、差等に応じて生成された誤差信号により行うことができる。なお、バーストＡ〜Ｄは図８（ｂ）の順序とは異なる順序で記録されてもよい。
【０００６】
磁気記録媒体上の同心円上に並んだトラックには、上述のサーボ・データが記録される領域（以下、サーボ領域という。）が等間隔で間欠的に配置され、このサーボ領域間に、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）及びユーザ・データ等が記録される領域（以下、データ記録領域という。）が配列されている。
【０００７】
データ記録領域は、複数のデータセクタとギャップ部とを含む。ギャップ部は、ディスクの回転変動や電子回路の処理遅延時間を調整するための領域であり、データが記録されない領域である。トラックにおけるフォーマット効率を向上させるためには、このデータが記録されないギャップ部を減らし、データ記録領域できるだけ多く確保することが好ましい。フォーマット効率を向上させる方法として最も簡単にはサーボ領域が占める割合を減らす方法が考えられるが、サーボ領域は上述したように、ヘッドの位置決め情報を盛り込んでいるため、簡単に減らすことは困難である。よって、従来、サーボ領域の割合を減らすことなく、上記データが記録されない領域を減らすための様々な方法が提案されている。例えば、下記特許文献１においては、このデータが記録されないギャップ部を無くすことによりディスク上の有効なデータ記録領域を拡大するべく、ライト時とリード時とのセクタパルスのタイミングを制御する技術が開示さている。
【０００８】
ところで、近年、ＨＤＤを代表とする磁気ディスク装置の分野では、記録磁化がディスク面内のトラック平行な方向に記録される面内記録方式に対し、記録磁化転移間隔を狭くして記録密度を向上させることができる垂直磁気記録方式の開発が進められている。この垂直磁気記録方式においては、相対的に信号分解能が高く、高線記録密度でも信号振幅の減衰が小さいため、高い面記録密度化を実現することができる。
【０００９】
面内記録方式の磁気ディスク装置におけるヘッドは、磁気ディスクへの記録データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子部（ライトヘッド）と磁気ディスクからの磁界を電気信号に変換する、磁気抵抗型素子（ＭＲ（Magneto Resistive）素子又はＧＭＲ(Giant Magneto Resistive)素子）からなる再生素子部（リードヘッド）とを有している。典型的には、ライトヘッドとリードヘッドとが１つの薄膜素子に一体的に形成された複合型磁気ヘッドが使用される。このような複合型磁気ヘッドには、ライトヘッドとリードヘッドとが円周方向にギャップ（以下、ヘッドギャップという。）を有する。
【００１０】
これに対し、垂直磁気記録方式の複合型磁気ヘッドにおいても、基本的な構造としては上記面内記録方式と同様に、スライダ上に磁気抵抗型素子からなるリードヘッドと、単磁極型の誘導型薄膜ヘッド（ライトヘッド）とが分離して実装されるが、面内記録方式の複合型磁気ヘッドと比較して、ディスク上の周方向に対するリードヘッドとライトヘッドとの間隔（距離）が７〜８μｍ程度あり、面内記録方式の３〜４μｍ程度より広くなっている（特許文献２参照）。
【００１１】
このような複合型の磁気ヘッドを使用するディスクドライブでは、リードヘッドによるリード動作のタイミングと、ライトヘッドによるライト動作のタイミングとを調整する必要がある。
【００１２】
ライトヘッドにより、データ記録領域にデータのライト動作が実行される場合、回転変動を吸収するためのギャップ部が記録されて、これに連続してＰＬＬ同期信号（ＰＬＬ）が記録される。このＰＬＬは、リード動作（再生動作）に使用されるリードクロックをデータに同期させるための同期信号である。さらに、ユーザ・データの起点を検出するための同期バイト（シンクバイト）が記録された後に、ユーザ・データが記録される。
【００１３】
垂直磁気記録方式の複合型ヘッドにおいては、上記ヘッドギャップが大きいため、このギャップ部の領域を拡大して回転変動を吸収する必要があるが、ギャップ部を増大するとデータフォーマット効率が低下してしまう。そこで、特許文献２に記載の磁気ディスク装置においては、ヘッドギャップ及びデータフォーマットに基づいて、ライトゲートＷＧ及びリードゲートＲＧの出力タイミングを調整する機能を有するリード／ライトゲート生成回路により、それぞれリードゲート及びライトゲートを生成することで、ヘッドキャップによるデータフォーマット効率の低下の回避を図っている。
【特許文献１】特開平１１−３５６５号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
複合型磁気ヘッドは、ヘッドギャップを有するため、磁気ディスクのフォーマットを考えると、サーボ領域とデータ記録領域との間、及びＰＬＬ部等にこのヘッドギャップを考慮する必要がある。すなわち、このヘッドギャップにより、記録が不可能な領域（以下、記録不可領域という。）が必要となり、フォーマット効率の点からは、上述のギャップ部のみならず、この記録不可領域を削減することが望ましい。
【００１５】
しかしながら上述の特許文献１においては、データ記録領域のＰＬＬ部のフォーマット効率は改善することができるものの、ヘッドギャップによるフォーマット損失部分（記録不可領域）を有効に使用することはできず、この点ではフォーマット効率を改善することができない。また、特許文献２においても、同様に回転変動を吸収するためのギャップの増大によるフォーマット効率低下を回避することができても、ヘッドギャップによる記録不可領域を有効に使用することができない。
【００１６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複合型磁気ヘッドのリードヘッドとライトヘッドとの距離によって生じる記録不可領域を有効に使用することができるディスク装置及びその制御方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、複合型磁気ヘッドのリードヘッドとライトヘッドとの距離によって生じる記録不可領域を低減することができるディスク装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した目的を達成するために、本発明にかかるディスク装置は、ディスクに対してデータを記録する記録ヘッド及びディスクに記録されたデータを読み出す再生ヘッドを有するヘッドと、前記ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有し、前記ディスクは、記録及び再生時に使用するサーボ・データである共通サーボ・データと再生時に使用するサーボ・データである再生用サーボ・データとが記録されたサーボ領域を有し、前記ヘッドは、前記サーボ領域の間に配置されるデータ記録領域にデータを記録する記録時において前記記録ヘッドが前記再生ヘッドより先に前記サーボ領域に到達可能に構成され、前記記録再生制御部は、前記再生ヘッドにより前記サーボ領域の前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させるものである。
【００１８】
本発明においては、前記サーボ領域の間に配置されるデータ記録領域にデータを記録する記録時において前記記録ヘッドが前記再生ヘッドより先に前記サーボ領域に到達可能に構成されたヘッドにより、サーボ領域に記録されているサーボ・データのうち再生用サーボ・データを読み出さずに記録ヘッドによるデータ記録を開始することができる。
【００１９】
また、前記サーボ領域は、前記共通サーボ・データの後に前記再生用サーボ・データが再生されるよう前記共通サーボ・データ及び再生用サーボ・データが記録されることができ、上記ヘッドにより再生用サーボ・データを再生せずに記録を開始することができる。
【００２０】
更に、前記サーボ領域は、記録時に必要なサーボ・データである記録用サーボ・データを更に有し、各サーボ・データは、前記共通サーボ・データ、前記記録用サーボ・データ、前記再生用サーボ・データの順に再生されるよう記録されるようにすることで、記録時においては、記録時に使用するサーボ・データのみを再生し、記録時に使用しない再生用サーボ・データを再生せず、記録を開始することができる。
【００２１】
この場合、前記ディスクの周方向における前記記録ヘッドと前記再生ヘッドとの間隔は、前記周方向における前記再生用サーボ・データが記録される領域の幅より大きいものとすることができ、上記ヘッドにおける間隔によりディスク上に形成される記録不可能な領域に再生用サーボ・データを配置することができる。
【００２２】
また、前記記録再生制御部は、前記記録時に前記サーボ領域に記録された前記サーボ・データを取り出すタイミングを制御する記録時サーボゲートと、再生時に前記サーボ領域に記録された前記サーボ・データを取り出すタイミングを制御する再生時サーボゲートとを個別に生成することができ、サーボゲートを記録時及び再生時に個別に制御することで、再生用サーボ・データを再生時にのみ再生するように制御することができる。
【００２３】
更に、前記記録再生制御部は、前記共通サーボ・データの取り出し終了タイミング、又は前記記録用サーボ・データの取り出し終了タイミングで前記データ記録領域へのデータの記録を開始させるよう制御するライトゲートを生成することができ、フォーマット効率を向上させることができる。
【００２４】
本発明にかかるディスク装置は、記録及び再生時に使用するサーボ・データである共通サーボ・データが記録されたサーボ領域を有するディスクと、前記ディスクに対してデータ信号を記録する記録ヘッド及び当該記録ヘッドと前記ディスクの周方向に間隔を隔てて設けられ前記ディスクに記録されたデータ信号を読み出す再生ヘッドと、前記ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有するディスク装置であって、前記ディスクは、前記サーボ領域の前記共通サーボ・データと前記データ記録領域との間の領域に、少なくとも再生時に使用するサーボ・データであって、前記共通サーボ・データより後に前記再生ヘッドによる再生が可能な再生用サーボ・データを有し、前記記録再生制御部は、前記再生ヘッドにより前記サーボ領域の前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させるものである。
【００２５】
本発明においては、再生ヘッドにより共通サーボ・データを再生した後であって再生用サーボ・データを再生する前に、記録ヘッドによりデータの記録を開始させることにより、記録ヘッドと再生ヘッドとがギャップを有する場合のデータ記録効率を向上させることができる。
【００２６】
本発明にかかるディスクの制御方法は、ディスクに対してデータを記録する記録ヘッド及びディスクに記録されたデータを読み出す再生ヘッドを有するヘッドと、前記ヘッドの記録及び再生を制御する記録再生制御部とを有するディスク装置の制御方法であって、記録及び再生時に使用するサーボ・データである共通サーボ・データと再生時に使用するサーボ・データである再生用サーボ・データとが記録されたサーボ領域を有し前記共通サーボ・データが前記再生用サーボ・データより先に読み出し可能に記録された前記ディスクにおける前記共通サーボ・データを前記再生ヘッドにより読み出し、前記再生用サーボ・データを読み出す前に、前記記録ヘッドにより前記データ記録領域への前記データの記録を開始させるものである。
【００２７】
本発明においては、共通サーボ・データが再生用サーボ・データより先に読み出し可能に記録されたサーボ領域を有するディスクに対してデータを記録する場合、再生用サーボ・データを再生せずに記録を開始することで、データ記録効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るディスク装置及びその制御方法によれば、複合型ヘッドにおけるリードヘッドとライトヘッドとの距離に起因する記録不可領域を有効に使用することができる。また、複合型ヘッドにおけるリードヘッドとライトヘッドとの距離に起因する記録不可領域を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、複合型磁気ヘッドを有する磁気ディスク装置としてのＨＤＤに適用したものである。
【００３０】
図１は、本実施の形態にかかるＨＤＤ１の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＨＤＤ１は、密閉されたエンクロージャ１０内に、記録メディアの一例である磁気ディスク１１、ヘッド１２、アーム電子回路（アームエレクトロニクス：ＡＥ）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、及びボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５を有する。
【００３１】
また、ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を有する。回路基板２０は、リード・ライト・チャネル（Ｒ／Ｗチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）／ＭＰＵ集積回路（以下ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３、及びメモリの一例としてのＲＡＭ２４などの各ＩＣを備える。尚、各回路構成は一つのＩＣに集積すること、又は複数のＩＣに分けて実装することができる。
【００３２】
外部ホスト２５からの書き込みデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によって受信され、Ｒ／Ｗチャネル２１及びＡＥ１３を介して、ヘッド１２によって磁気ディスク１１に書き込まれる。また、磁気ディスク１１に記憶されているデータは、ヘッド１２によって読み出され、読み出しデータは、ＡＥ１３及びＲ／Ｗチャネル２１を介して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から外部ホスト２５に出力される。
【００３３】
次に、ＨＤＤ１の各構成要素について説明する。まず、図２を参照して、磁気ディスク１１及びヘッド１２の駆動機構の概略を説明する。磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４のハブに固定されている。ＳＰＭ１４は所定の速度で磁気ディスク１１を回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。本例の磁気ディスク１１は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッド１２（図１参照）が設けられている。
【００３４】
各ヘッド１２（図１参照）はスライダ１６に固定されている。また、スライダ１６は、キャリッジ１７に固定されている。キャリッジ１７はＶＣＭ１５に固定され、ＶＣＭ１５が揺動することによって、スライダ１６及びヘッド１２を移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＶＣＭ１５を駆動する。
【００３５】
磁気ディスク１１からのデータの読み取り／書き込みのため、キャリッジ１７は回転している磁気ディスク１１表面のデータ領域上にスライダ１６及ヘッド１２を移動する。キャリッジ１７が揺動することによって、スライダ１６及ヘッド１２が磁気ディスク１１の表面の半径方向に沿って移動する。これによって、ヘッド１２が所望の領域にアクセスすることができる。
【００３６】
磁気ディスク１１に対向するスライダ１６のＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１１との間の空気の粘性による圧力が、キャリッジ１７によって磁気ディスク１１方向に加えられる力とバランスすることによって、ヘッド１２が磁気ディスク１１上を一定のギャップを置いて浮上する。
【００３７】
特に、本実施の形態においては、ヘッド１２は、スライダ１６上に、磁気ディスクへの記録データに応じて電気信号を磁界に変換する記録素子部（ライトヘッド）と磁気ディスクからの磁界を電気信号に変換する、磁気抵抗型素子（ＭＲ素子又はＧＭＲ素子）からなる再生素子部（リードヘッド）とが一体的に形成された複合型磁気ヘッドであり、ライトヘッドがリードヘッドより先（時間的に前に）にセクタに到達可能に構成されている。この複合型磁気ヘッドの構成については後述する。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面は、磁気ディスク１１の片面あるいは両面に形成することができる。
【００３８】
続いて、図１に戻って、各回路部の説明を行う。ＡＥ１３は、複数のヘッド１２の中からデータ・アクセスが行われる１つのヘッド１２を選択し、選択されたヘッド１２のリードヘッドにより再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、Ｒ／Ｗチャネル２１に送る。また、Ｒ／Ｗチャネル２１からの記録信号を、選択されたヘッド１２のライトヘッドへ送る。
【００３９】
Ｒ／Ｗチャネル２１は、ホスト２５から転送されたデータについて、ライト処理を実行する。また、ホスト２５にデータを供給する際にはリード処理を行う。ライト処理においては、Ｒ／Ｗチャネル２１はＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号（電流）に変換してＡＥ１３に供給する。リード処理においては、Ｒ／Ｗチャネル２１はＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたリード・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。
【００４０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＭＰＵとＨＤＣが一つのチップに集積された回路である。ＭＰＵは、ＲＡＭ２４にロードされたマイクロ・コードに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、ＭＰＵ上で動作するマイクロ・コードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド１２のポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本実施の形態においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・データの再生タイミングをライト処理及びリード処理において個別に制御するためにそれぞれライト時サーボゲート及びリード時サーボゲートを生成する。この点については後に詳述する。
【００４１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト２５との間のインターフェース機能を備えており。ホスト２５から伝送されたユーザ・データ及びリード・コマンドやライト・コマンドといったコマンドなどを受信する。受信したユーザ・データは、Ｒ／Ｗチャネル２１に転送される。また、Ｒ／Ｗチャネル２１から取得した磁気ディスクからの読み出しデータを、ホスト２５に伝送する。更に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト２５から取得した、あるいは、磁気ディスク１１から読み出したユーザ・データについて、誤り訂正（ＥＣＣ）のための処理を実行する。本形態のＨＤＤ１は、ホスト２５との間において、シリアル通信によってデータ（コマンド、ユーザ・データ及び制御データを含む）の送受信を行う。このため、パワー・セーブ・モードの制御において特徴的なシーケンスが実行される。この点については後に詳述する。
【００４２】
Ｒ／Ｗチャネル２１によって読み出されるデータは、ユーザ・データの他に、サーボ・データを含んでいる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・データを使用したヘッド１２の位置決め制御を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データはモータ・ドライバ・ユニット２２に出力される。モータ・ドライバ・ユニット２２は制御信号に応じて駆動電流をＶＣＭ１５に供給する。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・データを使用して、データのリード／ライト処理の制御を行う。
【００４３】
図３は、磁気ディスク１１の記録面の記録データの状態を模式的に示している。図３に示すように、磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に複数のサーボ領域３１が形成され、隣り合う２つのサーボ領域３１の間にデータ記録領域３２が形成されている。サーボ領域３１及びデータ記録領域３２は、所定の角度で交互に設けられている。各サーボ領域３１には、ヘッド１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ記録領域３２には、ユーザ・データが記録される。
【００４４】
また、磁気ディスク１１の記録面には、半径方向の所定幅を有し、同心円状に形成された複数本のトラック３３が形成される。サーボ・データ及びユーザ・データは、トラック３３に沿って記録される。サーボ領域３１間の一のトラック３３は、複数のデータ・セクタ（ユーザ・データの記録単位）を備えている。また、トラック３３は、磁気ディスク１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーンにグループ化されている。一のトラック３３に含まれるセクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。図３においては、３つのゾーンが例示されている。ゾーン毎に記録周波数を変更することで、記録密度を向上することができる。
【００４５】
図４は、本実施の形態における複合型磁気ヘッドを示す模式図である。以下の説明においては、垂直磁気記録方式を採用した磁気ディスク装置について説明するが、本発明は、これに限らず、記録磁化がディスク１１の面内のトラックに平行な方向（面内方向）に記録される面内記録方式の磁気ディスク装置であっても同様に適用できることは勿論である。
【００４６】
磁気ディスク１１は、ディスク面に垂直な方向を向く記録磁化が記録される垂直記録層４１と、この垂直記録層４１の下面側に設けられる、透磁率が高い軟磁性層（高透磁率層）４２とを有する。
【００４７】
複合型磁気ヘッド１２は、スライダ１６上にライトヘッドＷＨと、リードヘッドＲＨと有し、磁気ディスク１１の垂直記録層４１の上方に配置される。ライトヘッドＷＨは、透磁率が高い磁性薄膜からなる単磁極５１と磁気回路を構成するリターン磁極５２と、磁場を生成する記録コイル５３とからなる単磁極ヘッドからなる。矢印５４は、記録磁の磁束の流れを示す。また、リードヘッドＲＨは、例えばＧＭＲ素子からなり、磁気シールド６１により囲まれ、ライトヘッドＷＨから所定の距離離れた位置に配置される。
【００４８】
この複合型磁気ヘッド１２は、図４において矢印７１の方向が進行方向、すなわち磁気ディスク１１の回転方向が矢印７２の方向となっており、ライトヘッドＷＨがリードヘッドＲＨより先にサーボ領域に到達する構成となっている。ここで、ライトヘッドＷＨとリードヘッドＲＨとのトラック方向の間隔（距離）がヘッドギャップＧである。
【００４９】
本実施の形態における磁気ディスク装置は、このように、複合型磁気ヘッドをライトヘッドがリードヘッドより先にサーボ領域に到達させることができる構成とし、ライト時とリード時とでサーボゲートのタイミングを変更する。なお、このように記録ヘッドと再生ヘッドの位置が通常とは入れ替わった構造の複合型磁気ヘッドは例えば２００３−２８１７０１号公報に記載されている。複合型ヘッドをこの構成とすることで、記録した信号をすぐ再生することができ、信号がうまく記録されたか否かを確認することができる。
【００５０】
本実施の形態においては、ライトヘッドがリードヘッドより先にサーボ領域に到達する複合型ヘッドを使用し、ライト動作及びリード動作のタイミングを個別に制御することで、従来サーボ領域の直後の記録不可能となっていた領域（以下、記録不可領域という。）を有効に使用して記録効率を向上するものである。以下、本実施の形態について更に詳細に説明する。図５（ａ）は、本実施の形態にかかる磁気ディスク装置のデータ配置とヘッドの関係を説明する図であり、図５（ｂ）はライト時サーボゲート、図５（ｃ）はライト時ライトゲートであり、図５（ｄ）はリード時サーボゲート、図５（ｅ）はリード時リードゲートのタイミングを説明する図である。
【００５１】
図５（ａ）に示すように、トラック上には、サーボ領域３１とデータ記録領域３２とが繰り返し形成される。ここで、サーボ領域３１に記録されるサーボ・データは、記録時及び再生時に共通に使用する共通サーボ・データＳＰと、記録時に使用する記録用サーボ・データＳＷと、再生時に使用する再生用サーボ・データＳＲとからなる。
【００５２】
共通サーボ・データＳＰは、データの同期を取るためのシンクデータと、サーボ・データの開始を示すサーボマークと、シリンダ、トラック、及びサーボセクタなどの位置情報と、トラックに対するヘッドの相対位置情報を示すバースト・パターン等からなる。シンクデータは、サーボ・データを読み出す前に信号アンプの増幅率を調整して振幅を一定にするサーボＡＧＣを含む。
【００５３】
また、記録用サーボ・データＳＷは、ライト動作時に使用するサーボ・データであり、ディスクを回転駆動するスピンドル・モータの回転に同期して繰返し現れる反復性ランアウト（Repeatable Runout：ＲＲＯ）などがあってもライト動作時においてトラックにフォロイングさせるための同期信号等を含む、ライト動作時に使用するデータである。また、再生用サーボ・データＳＲは、同じくリード動作時の同期信号等を含むリード動作時に使用するデータである。
【００５４】
ここで、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲは、磁気ディスク装置に固有の情報として、共通サーボ・データＳＰの記録後、個別に書き込むことができる。この場合、例えば、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲは、共通サーボ・データＳＰのシンクデータ以降のビット数を予め決定しておくことで、ライトヘッドＷＨとリードヘッドＲＨとの間のヘッドギャップＧの大きさ及びヘッドのディスクにおける位置情報と、シンクデータ以降のビット数から、リードヘッドＲＨが現在サーボ領域３１のどのサーボ・データを再生しているかを認識することができる。
【００５５】
本実施の形態における磁気ディスク装置では、データを記録する場合、サーボ領域の共通サーボ・データＳＰ、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲのうち、サーボ領域の共通サーボ・データＳＰ、記録用サーボ・データＳＷのみを読み取った後、データの記録を実行するようにする。すなわち、記録動作において使用しない再生用サーボ・データＳＲは読み出さず、記録動作に切り替えることで、従来より早いタイミングで記録動作に移行させ、リードヘッドＲＨが記録用サーボ・データＳＷを再生した直後にライトヘッドＷＨに記録を開始させる。このため、ヘッドギャップにより記録不可となる記録不可領域の幅と同一の幅がサーボ領域３１とデータセクタｄ１との間に形成されていた従来と比較すると、本実施の形態においては、記録用サーボ・データＳＷとデータセクタｄ１との間に記録不可領域が形成されることなる。すなわち、サーボ領域３１とデータ記録領域３２との間のデータが記録できない記録不可領域３４を再生用サーボ・データＳＲの分、小さくすることができる。
【００５６】
次に、従来の磁気ディスク装置と比較しつつ本実施の形態における効果を説明する。図６及び図７は、図５に対応する従来の磁気ディスク装置を説明する図であって、図６は、本実施の形態と同じく、ライトヘッドＷＨがリードヘッドＲＨより先にサーボ領域に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドを有する場合の例、図７は、リードヘッドＲＨがライトヘッドＷＨより先にサーボ領域に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドを有する例を示す。
【００５７】
図６に示すように、本実施の形態における複合型磁気ヘッドと同様の磁気ヘッド、すなわちライトヘッドＷＨがリードヘッドＲＨより先にサーボ領域３１に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドにおいては、通常図６（ｂ）及び図６（ｄ）に示すように、記録動作においても再生動作においても同様にサーボゲートが制御される。すなわち、記録動作時においても再生動作時においてもサーボ領域に含まれるサーボ領域の共通サーボ・データ、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲの全てのサーボ・データを読み取った後に記録動作を開始するため、少なくとも複合型磁気ヘッドのヘッドギャップＧ以上の記録不能な記録不可領域１３４ａとなる。
【００５８】
なお、実際には、記録動作時において、サーボ・データの再生動作からデータの記録動作に移行するまでの間の遅延、回転変動を吸収するため等により、サーボ領域３１とデータ記録領域３２との間にはギャップ部が形成される。なお、上述したように、このようなギャップ部をできるだけ小さくしてフォーマット効率を向上させる技術は公知である。これに対し、本実施の形態においては、ヘッドギャップによりヘッドギャップＧ以上の領域として従来必ず形成されてしまっていた記録不可領域を低減又は有効に利用することでフォーマット効率の向上を図る方法を提案するものである。
【００５９】
また、本明細書においては、説明の簡単のため、図５〜図７において上記ギャップ部の図示を省略することとする。なお、ライトヘッドＷＨがリードヘッドＲＨより先にサーボ領域に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドを使用する場合、図５、図６に示すように、ライトヘッドＷＨよりリードヘッドＲＨの方が後からサーボ領域３１に到達するため、データ記録領域３２の最後のデータセクタｄ３とサーボ領域３１との間には記録不可領域は形成されない。逆に、リードヘッドＲＨがライトヘッドＷＨより先にサーボ領域に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドを使用する場合、図７に示すように、リードヘッドＲＨのサーボ領域３１とデータ記録領域３２の最初のデータセクタｄ１との間には上記記録不可領域が形成されない。
【００６０】
ここで、従来のＨＤＤにおいて、複合型磁気ヘッドがヘッドギャップＧを有することでサーボ領域３１とデータ記録領域３２との間には少なくともヘッドギャップＧ以上の記録不可領域１３４ａ、１３４ｂが形成されている。すなわち、図６において、ライトヘッドＷＨよりリードヘッドＲＨの方が後からサーボ領域３１に到達するが、全てのサーボ・データを読み取った後に記録動作を開始するため、データ記録領域３２とサーボ領域３１との間には、少なくとも複合型磁気ヘッドのヘッドギャップＧ以上の記録不可領域１３４ａが形成されている。
【００６１】
一方、図７に示すように、リードヘッドＲＨがライトヘッドＷＨより先にサーボ領域３１に到達する通常の複合型磁気ヘッドを有する場合は、同様に、ヘッドギャップの大きさに対応する記録不可領域１３４ｂがサーボ領域とデータ記録領域との間に形成されることとなる。
【００６２】
これに対し、本実施の形態においては、図４に示す複合型記録ヘッドを利用し、サーボ領域のサーボ・データをリードヘッドＲＨが共通サーボ・データＳＰ、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲの順に再生できるよう記録しておく。そして、ライト動作時においては、サーボゲートを図５（ｂ）のライト時サーボゲートＳＧ＿ｗに示すように、記録用サーボ・データＳＷを読み出した時点でＯＦＦし、ライトゲートを図５（ｃ）のライトゲートＷＧに示すように、ＯＮとすることで、ヘッドは、リードヘッドＲＨにより再生用サーボ・データを再生せず、ライトヘッドＷＨによるデータの記録を開始する。このことにより、図６に示すように通常、少なくともヘッドギャップＧの幅以上に形成される記録不可領域１３４ａを、再生用サーボ・データＳＲの領域分狭い記録不可領域３４とすることができ、フォーマット効率を向上させることができる。
【００６３】
なお、図７に示すような通常の複合型磁気ヘッドを使用した場合にはサーボ領域３１とデータ記録領域３２との間には記録不可領域は形成されず、データ記録領域３２とサーボ領域３１との間に図６と同様に記録不可領域１３４ｂが形成される。サーボ領域において共通サーボ・データＳＰは、最初にリードヘッドＲＨにて読み出せる位置に配置する必要があるため、記録不可領域１３４ｂは、サーボ領域における記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲの各サーボ・データを並び替えてもヘッドギャップＧ以下とすることはできない。
【００６４】
本実施の形態においては、このライト時サーボゲートＳＧ＿ｗ、ライトゲートＷＧをＭＰＵ（図１参照）により制御することができる。ここで、ＭＰＵは、ヘッドギャップＧの大きさ、サーボ領域の共通サーボ・データＳＰのシンクデータからの記録用サーボ・データの終了位置までのビット数、同シンクデータからの再生用サーボ・データの終了位置までのビット数、ヘッドのディスクにおける位置情報等に基づき、サーボゲート及びライトゲートのタイミングを制御する。
【００６５】
リード時においては、ＭＰＵは、図５（ｄ）及び図５（ｅ）に示すように、再生用サーボ・データを最後まで読み出し、そのままデータセクタｄ１〜ｄ３の再生を行なうようリード時サーボゲートＳＧ＿ｒ、及びリードゲートＲＧを制御する。なお、この制御は、図６、図７に示す従来の磁気ディスク装置と同様の方法である。
【００６６】
このように、ＭＰＵは、ライト時におけるサーボゲートとリード時におけるサーボゲートのタイミングを個別に制御し、ライト時には不要な再生用サーボ・データを読み出さずに記録動作に移行するようにしたので、従来記録不可領域１３４ａとなっていた領域に再生用サーボ・データを配置することができ、フォーマット効率を向上させることができる。
【００６７】
ここで、本実施の形態においては、共通サーボ・データＳＰ、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲの全てを有する場合において、記録動作時には再生用サーボ・データを読み出さずに記録動作に移ることで記録不可領域を低減し、データ記録領域を拡大させてフォーマット効率を向上させるものである。これに対し、記録用サーボ・データ及び再生用サーボ・データが記録されていないディスクにおいては、トラックに対するフォロイングの性能の向上等のため、サーボ領域に新たに再生用サーボ・データを記録しても、本発明を適用することで、フォーマット効率を低下させることがない。すなわち、データ記録領域ではなく、従来記録がされることがない領域であった記録不可領域１３４ａに再生用サーボ・データＳＲを記録することができるため、フォーマット効率を低減させることがない。また、本実施の形態のように、記録用サーボ・データ及び再生用サーボ・データを付加する場合であっても、記録用サーボ・データを記録するサーボ領域が拡大するのみで、２種類のサーボ・データを追加することができる。
【００６８】
この場合であっても、上述したように、共通サーボ・データＳＰ、記録用サーボ・データＳＷ、再生用サーボ・データＳＲを、この順にサーボ・データが再生できるようサーボ領域に記録し、記録動作時においては、記録用サーボ・データＳＷのみを再生した後でデータの記録を開始し、再生動作時のみ全てのサーボ・データを再生した後でデータの再生を行なうよう、記録動作時及び再生動作時にサーボゲートのタイミング、ライトゲートのタイミング、リードゲートのタイミングを制御することで、記録不可領域をヘッドギャップ以下の大きさとすることができる。
【００６９】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、各回路は１又は複数に統合、分離して適宜構成することができる。また、本実施の形態においては、再生用サーボ・データ及び記録用サーボ・データのいずれもサーボ領域に記録されることとしたが、再生用サーボ・データのみを有する場合であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＨＤＤの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における磁気ディスク及びヘッド素子部の駆動機構の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における磁気ディスクの記録面の記録データの状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における複合型磁気ヘッドを示す模式図である。
【図５】（ａ）は、本実施の形態にかかる磁気ディスク装置のデータ配置とヘッドの関係を説明する図であり、（ｂ）はライト時サーボゲート、（ｃ）はライトゲートを示す図であり、（ｄ）はリード時サーボゲート、（ｅ）はリードゲートのタイミングを説明する図である。
【図６】従来の磁気ディスク装置を説明する図であって、ライトヘッドＷＨがリードヘッドＲＨより先にサーボ領域に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドを使用し、ＳＧ＿ｗとして従来の波形を適用した場合の記録不可領域を説明する図である。
【図７】従来の磁気ディスク装置を説明する図であって、リードヘッドＲＨがライトヘッドＷＨより先にサーボ領域に到達するよう構成された複合型磁気ヘッドを使用した場合の記録不可領域を説明する図である。
【図８】（ａ）は、従来のサーボ・データの一例を示す模式図、（ｂ）は、従来のシームド方式のバーストＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
１１  磁気ディスク、１２  ヘッド、１６  スライダ、
１７  キャリッジ、２０  回路基板、２１  チャネル、
２２  モータ・ドライバ・ユニット、２５  ホスト、
３１  サーボ領域、３２  データ領域、３３  トラック、
３４、１３４ａ、１３４ｂ  記録不可領域、
４１  垂直記録層、５１  単磁極、
５２  リターン磁極、５３  記録コイル、
６２  磁気シールド、
ＲＨ  リードヘッド、ＷＨ  ライトヘッド、
ＳＰ  共通サーボ・データ、ＳＲ  再生用サーボ・データ、ＳＷ  記録用サーボ・データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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