(57)【要約】【課題】ディスク面をサーボ領域の基本周波数が異なるゾーンに分割した磁気ディスクを用いた際の記録密度をより高めることを可能とする。【解決手段】ホストコンピュータから供給されるＷ／Ｒコマンドに含まれるアドレス情報に基づき、磁気ヘッドがシークされる目標位置を求める。また、磁気ヘッドの現在位置を取得し、目標位置と現在位置との関係からシークの軌道を計算して、次に読み出すサーボ領域の位置を推定する。推定位置がゾーン境界を跨いでいたら、磁気ヘッドが当該推定位置におけるサーボ領域を読み込む前に、クロック信号を生成するＰＬＬを、クロック信号の周波数を当該サーボ領域の基本周波数に引き込むように、フィードフォワード制御する。それと共に、サーボゲート信号をゾーン内部の場合よりも手前からアサートする。【選択図】図１０
2011008897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各トラックに対してサーボ領域と該サーボ領域に対応するデータ領域とが設けられ、ディスク面が半径方向に該サーボ領域の基本周波数の異なるゾーンに分割された磁気ディスクと、
前記磁気ディスクの半径方向に駆動され、該磁気ディスクに記録された信号を読み取るヘッドと、
前記ヘッドにより前記サーボ領域から読み取った信号に基づき、該ヘッドが該サーボ領域に対応する前記データ領域から読み取る信号を復調するためのクロック信号を生成するクロック生成手段と、
前記ヘッドが前記磁気ディスクの半径方向に駆動される際に、該ヘッドが次に信号を読み取る前記サーボ領域の、前記磁気ディスクにおける半径方向の位置を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定された推定位置に基づき、前記ヘッドが前記次に信号を読み取るサーボ領域に到達する前に、前記クロック生成手段が該サーボ領域に対応する前記基本周波数のクロック信号を生成するように制御する制御手段と
を有する
ことを特徴とする磁気ディスク記憶装置。
【請求項２】
前記磁気ディスクは、
前記サーボ領域における、前記クロック生成手段が前記クロック信号を生成するために用いる信号が記録されたプリアンブル領域が、前記ゾーンの境界で該ゾーンの内部より長く形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク記憶装置。
【請求項３】
前記サーボ領域に記録された信号を復調する期間を示すゲート信号を生成するゲート信号生成手段をさらに有し、
前記ゲート信号生成手段は、
前記ヘッドが前記ゾーンの境界を跨ぐ際に、前記ゲート信号の前記サーボ領域に対する生成タイミングを、該ゾーンの内部での前記サーボ領域に対する生成タイミングよりも早くする
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気ディスク記憶装置。
【請求項４】
前記ゾーンの境界の位置と前記サーボ領域の基本周波数との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶手段をさらに有し、
前記制御手段は、
前記推定位置に基づき前記テーブルを参照して該推定位置に対応する前記基本周波数を取得し、取得された該基本周波数のクロック信号を生成するように前記クロック生成手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の磁気ディスク記憶装置。
【請求項５】
各トラックに対してサーボ領域と該サーボ領域に対応するデータ領域とが設けられ、ディスク面が半径方向に該サーボ領域の基本周波数の異なるゾーンに分割された磁気ディスクに記録された信号を、該磁気ディスクの半径方向に駆動されるヘッドで読み取る磁気ディスク記憶装置の制御方法であって、
前記ヘッドにより前記サーボ領域から読み取った信号に基づき、該ヘッドが該サーボ領域に対応する前記データ領域から読み取る信号を復調するためのクロック信号を生成するクロック生成ステップと、
前記ヘッドが前記磁気ディスクの半径方向に駆動される際に、該ヘッドが次に信号を読み取る前記サーボ領域の、前記磁気ディスクにおける半径方向の位置を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにより推定された推定位置に基づき、前記ヘッドが前記次に信号を読み取るサーボ領域に到達する前に、前記クロック生成ステップが該サーボ領域に対応する前記基本周波数のクロック信号を生成するように制御する制御ステップと
を有する
ことを特徴とする磁気ディスク記憶装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク面をサーボ領域の基本周波数が異なるゾーンに分割した磁気ディスクを用いた磁気ディスク記憶装置および磁気ディスク記憶装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク記憶装置は、再生ヘッドの高出力化、記憶媒体における記録ドメインの微細化などの進歩により年々記録密度が向上しており、１平方インチ当たり３００ギガビット以上の記録密度を実現した磁気ディスク記憶装置が既に実用化されている。近年では、従来の連続記録膜を用いた記憶媒体に代えて、磁気ディスク上に非磁性の溝を設けて隣接書き込みによる再生信号劣化を防止する、所謂サイドイレーズ耐力を付加することで記録密度を向上させる、ディスクリートトラック媒体の採用が提案されている。
【０００３】
このディスクリートトラック媒体では、サーボ領域においては、媒体作成時にパターンニングを施すことでサーボパターンを形成する方法が多く用いられている。特許文献１には、ディスクリートトラック媒体の作成方法について記載されている。
【０００４】
従来の連続記録膜によるディスクでは、データ領域への書き込みと同様に、サーボライタにより浮上ヘッドに備えた記録コイルに通電することで、サーボパターンの磁気記録が行われていた。一方、ディスクリートトラック媒体は、原盤を電子ビーム描画装置にて作成し、ナノインプリント方法などの加工を経て形成されるため、数々のプロセスで発生する劣化要因が重なって、サーボ品質を高めることが困難であった。そのため、ディスクリートトラック媒体は、従来の連続記録膜における磁気記録によるサーボパターンと比べて、単純に記録密度を同等とすることが困難である。
【０００５】
ところで、磁気ディスク記憶装置においては、高速アクセスが求められるため、記録再生ヘッドがディスク上の何処にあっても位置フィードバック制御が可能であるように、サーボ領域の基本周波数をディスクの内外周で一定として、同一条件の信号検出回路でサーボ信号を復調可能となっている。
【０００６】
ところが、ディスクリートトラック媒体においては、最内周のサーボ品質を確保できる記録密度に基づきサーボ領域の基本周波数を決定すると、連続記録膜と比べて記録密度が低くなってしまうと共に、ディスク当たりのデータ領域に対してサーボ領域が占める割合が高くなり、記憶媒体としての大容量化が困難である。
【０００７】
一方、ディスク上を半径方向に複数のゾーンに分割し、分割されたゾーンのそれぞれでサーボ領域の基本周波数を異ならせるようにした磁気ディスク記憶装置が開発されている。この技術を用いることで、上述したディスクリートトラック媒体における問題を解決可能である。特許文献２には、サーボ領域の基本周波数を、ディスクの外周側のゾーンに対して内周側のゾーンで低く設定し、磁気ディスクヘッドがシークしたゾーンに応じてシーケンサを切り替えるようにした技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１２１１８号公報
【特許文献２】特開平１０−２５５４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献２では、シーク中にタイミングおよびシーケンサの周波数が変更しないことが前提となっていると共に、異なるゾーンにシークされた際に、サーボ領域中のプリアンブルをＰＬＬ(Phase Locked Loop)によるクロック周波数の引き込みに用いない構成となっている。そのため、異なるゾーンにシークされた際に復調エラーを起こすおそれがあるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上述の課題を鑑みてなされたもので、ディスク面をサーボ領域の基本周波数が異なるゾーンに分割した磁気ディスクを用いた際の記録密度をより高めることが可能な磁気ディスク記憶装置および磁気ディスク記憶装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するために、各トラックに対してサーボ領域とサーボ領域に対応するデータ領域とが設けられ、ディスク面が半径方向にサーボ領域の基本周波数の異なるゾーンに分割された磁気ディスクと、磁気ディスクの半径方向に駆動され、磁気ディスクに記録された信号を読み取るヘッドと、ヘッドによりサーボ領域から読み取った信号に基づき、ヘッドがサーボ領域に対応するデータ領域から読み取る信号を復調するためのクロック信号を生成するクロック生成手段と、ヘッドが磁気ディスクの半径方向に駆動される際に、ヘッドが次に信号を読み取るサーボ領域の、磁気ディスクにおける半径方向の位置を推定する推定手段と、推定手段により推定された推定位置に基づき、ヘッドが次に信号を読み取るサーボ領域に到達する前に、クロック生成手段がサーボ領域に対応する基本周波数のクロック信号を生成するように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、各トラックに対してサーボ領域とサーボ領域に対応するデータ領域とが設けられ、ディスク面が半径方向にサーボ領域の基本周波数の異なるゾーンに分割された磁気ディスクに記録された信号を、磁気ディスクの半径方向に駆動されるヘッドで読み取る磁気ディスク記憶装置の制御方法であって、ヘッドによりサーボ領域から読み取った信号に基づき、ヘッドがサーボ領域に対応するデータ領域から読み取る信号を復調するためのクロック信号を生成するクロック生成ステップと、ヘッドが磁気ディスクの半径方向に駆動される際に、ヘッドが次に信号を読み取るサーボ領域の、磁気ディスクにおける半径方向の位置を推定する推定ステップと、推定ステップにより推定された推定位置に基づき、ヘッドが次に信号を読み取るサーボ領域に到達する前に、クロック生成ステップがサーボ領域に対応する基本周波数のクロック信号を生成するように制御する制御ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、ディスク面をサーボ領域の基本周波数が異なるゾーンに分割した磁気ディスクを用いた際の記録密度をより高めることが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に適用可能な磁気ディスク記憶装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に適用可能な磁気ディスクを模式的に示す模式図である。
【図３】図３は、サーボの基本周波数の、磁気ディスクの半径位置に対する変位の例を示す略線図である。
【図４】図４は、サーボの基本周波数の、磁気ディスクの半径位置に対する変位の例を示す略線図である。
【図５】図５は、サーボの基本周波数の、磁気ディスクの半径位置に対する変位の例を示す略線図である。
【図６】図６は、サーボの基本周波数の、磁気ディスクの半径位置に対する変位の例を示す略線図である。
【図７】図７は、実施形態に適用可能なサーボパターンのより具体的な例を示す略線図である。
【図８】図８は、実施形態に適用可能なサーボパターンのより具体的な例を示す略線図である。
【図９】図９は、実施形態による復調部の一例の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施形態によるシーク動作の例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施形態によるシーク動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、予期せず磁気ヘッドがゾーン境界を跨いでしまった場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る磁気ディスク記憶装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に適用可能な磁気ディスク記憶装置１の一例の構成を示す。この磁気ディスク記憶装置１は、既知の磁気ディスク記憶装置と同様に、トラックフォローイング時およびシーク時において常時フィードバックループを形成して、磁気ヘッドの駆動制御を行う。
【００１６】
図１において、磁気ディスク１０は、図示されないスピンドルモータにより、回転軸を中心に所定の回転速度で回転される。スピンドルモータの回転は、ＳＰＭ(Spindle Motor)駆動回路１１により駆動される。なお、詳細は後述するが、磁気ディスク１０には、ディスク上の位置情報を含むサーボ情報が記録されるサーボ領域が配置される。
【００１７】
磁気ヘッド１２は、記録ヘッドおよび再生ヘッドを有し、磁気ディスク１０に対する信号の書き込みや読み出しを行う。磁気ヘッド１２は、ヘッドアクチュエータ１３の先端に取り付けられ、ＶＣＭ駆動回路１５により駆動されるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１４により、磁気ディスク１０の半径方向に移動される。アウタストッパ１６Ａおよびインナストッパ１６Ｂは、それぞれヘッドアクチュエータ１３の回転範囲を制限するために設けられる。
【００１８】
プリアンプ１７は、磁気ヘッド１２が磁気ディスク１０から読み取った信号を増幅して出力し、ＲＤＣ(Read Write Channel)１８に供給する。また、プリアンプ１７は、ＲＤＣ１８から供給された、磁気ディスク１０に書き込むための信号を増幅して、磁気ヘッド１２に供給する。
【００１９】
ＲＤＣ１８は、後述するＭＣＵ(Micro Control Unit)２０から供給される、磁気ディスク１０に書き込むためのディジタルデータをコード変調してプリアンプ１７に供給する。また、ＲＤＣ１８は、磁気ディスク１０から読み取られプリアンプ１７から供給された信号を、復調部１９でコード復調してディジタルデータとして出力する。このとき、復調部１９は、磁気ディスク１０上に設けられたサーボ領域から読み取られた信号に基づきＰＬＬ(Phase Locked Loop)回路によりクロックを生成し、このクロックを用いてディジタルデータの再生を行う。
【００２０】
ＭＣＵ２０は、例えばマイクロプロセッサ、ＲＡＭ(Random Access Memory)およびＲＯＭ(Read Only Memory)を有する。ＭＣＵ２０は、ＲＯＭに予め記憶されたファームウェアに従い、必要に応じて不揮発領域２１に予め記憶されたプログラムを読み出してこの磁気ディスク記憶装置１の全体的な制御を行う。
【００２１】
ＨＤＣ(Hard Disk Controller)２２は、図示されないホストＩ／Ｆを介してホストコンピュータ１００との間で行われるデータの送受信の制御や、バッファおよびキャッシュの制御、記録データに対するデータの誤り訂正処理、サーボ制御などを行う。また、ＨＤＣ２２は、この磁気ディスク記憶装置１に対する衝撃や振動などを検知するショックセンサも有する。バッファ２３は、ホストコンピュータ１００との間で送受信されるデータのバッファリングなどに用いられる。
【００２２】
図２は、本実施形態に適用可能な磁気ディスク１０を模式的に示す。図２の例では、磁気ディスク１０の外周側に、磁気ヘッド１２をランプ機構１６により退避させるためのランプロード領域３０が設けられる。また、磁気ディスク１０に対して、磁気ヘッド１２を位置付ける位置決め制御を行うために用いられる情報が記録されるサーボ領域が配置される。図２の例では、各トラックに同数のサーボ領域が記録され、これにより、回転中心から半径方向に円弧状に延びるパターン３１、３１、…が形成されている。
【００２３】
図２の右側に例示するように、１のサーボ領域と、サーボ領域に続くデータ領域とで１フレームが構成される。１フレームにおけるサーボ領域は、プリアンブルと、サーボマークと、トラック番号と、位置決め情報とを含む。プリアンブルは、ＰＬＬ(Phase Locked Loop)によりサーボの基本周波数を引き込むための領域である。プリアンブルから読み出された信号に基づきＰＬＬで生成されたクロックを用いて、データ領域のデータが復調される。サーボマークは、例えば、２桁の１６進数で表現され、当該フレームがサーボ情報のフレームであることを示す識別情報である。トラック番号は、グレイコードによって記録される。位置決め情報は、バースト信号により、トラックに対する磁気ヘッド１２の相対位置情報として示される。
【００２４】
本実施形態では、図２に示した磁気ディスク１０として、トラック上のサーボ領域の数が内周から外周にかけて一定であって、サーボ領域の基本周波数が少なくとも２種類の値をもつゾーンに分割された媒体を用いる。サーボ領域の基本周波数は、最外周のゾーンにおける周波数を基準として、最内周のゾーンに向けてゾーン毎に順次周波数が低くなるように設定されている。つまり、磁気ディスク１０上の記録密度が外周側から内周側へ向けて緩やかに増加するように設定している。
【００２５】
図３〜図６は、サーボ領域の基本周波数の、磁気ディスク１０の半径位置に対する変位の例を示す。サーボ領域の基本周波数が変位する半径位置がゾーンの境界となる。図３は、磁気ヘッド１２の退避位置が磁気ディスク１０の外周のランプロード領域３０にある場合の例である。この場合、ランプロード領域３０を含む磁気ディスク１０の外周側に、サーボ領域の基本周波数が一定になる領域を設ける。図３の例では、この領域の周波数を基準として、磁気ディスク１０の外周側から内周側へ向けてサーボ領域の基本周波数がより低い周波数に段階的に変位するように、サーボ領域が形成される。
【００２６】
一方、図４は、磁気ヘッド１２の退避位置が磁気ディスク１０の内周側のロード領域に設けられた場合の例である。この場合、磁気ディスク１０の内周側に、サーボ領域の基本周波数が一定となる領域を設ける。図４の例では、この領域の周波数を基準として、磁気ディスク１０の内周側から外周側へ向けてサーボ領域の基本周波数がより高い周波数に段階的に変位するように、サーボ領域が形成される。
【００２７】
図３および図４の例では、サーボ領域の基本周波数が磁気ディスク１０の半径位置に対して直線的に変位しているが、これはこの例に限定されない。例えば、図５に例示されるように、サーボ領域の基本周波数を、磁気ディスク１０の半径位置に対して曲線的に変位させてもよい。また、図６は、サーボ領域の基本周波数を磁気ディスク１０の半径位置に対して１箇所のみで変位させ、ゾーン分割数を最小の２とした例である。
【００２８】
なお、磁気ディスク記憶装置１が複数の磁気ディスク１０、１０、…を備えている場合、これら複数の磁気ディスク１０、１０、…毎にサーボ領域のゾーン分割方法が異なっていてもよい。勿論、これら複数の磁気ディスク１０、１０、…でサーボ領域のゾーン分割方法を同一としてもよい。また、磁気ディスク１０は、ディスクリートトラック媒体に限らず、連続記録媒体を用いてもよい。
【００２９】
このような構成において、電源投入後、ＭＣＵ２０は、ファームウェアにより不揮発領域２１に記憶されたプログラムを必要に応じて読み出して実行し、ＳＰＭ駆動回路１１を制御してスピンドルモータを回転させる。スピンドルモータの回転が定常回転数に達すると、ＭＣＵ２０は、ＶＣＭ駆動回路１５を制御してＶＣＭ１４によりヘッドアクチュエータ１３を駆動して、磁気ヘッド１２を退避位置であるランプロード領域３０から磁気ディスク１０上に一定速度で移動させ、磁気ヘッド１２をロードさせる。
【００３０】
磁気ヘッド１２のロードの際に、ＭＣＵ２０は、磁気ディスク１０上のサーボ領域をサーチしてサーボマークの検出を試みる。ＭＣＵ２０は、連続でサーボマークが検出できる状態になると、サーボ領域を復調して得られた位置情報に基づき、磁気ディスク１０上のシステム領域が存在するトラックに磁気ヘッド１２を移動させるシーク制御モードへ移行する。
【００３１】
システム領域には、磁気ヘッド１２や磁気ディスク１０毎のキャリブレーション情報などが記録されている。ＭＣＵ２０は、磁気ヘッド１２がシステム領域の存在するトラックに到達すると、磁気ディスク１０から当該トラックに記録されている記録情報を読み取り、磁気ヘッド１２や磁気ディスク１０毎のキャリブレーションデータなどを、バッファ２３に展開する。その後、磁気ディスク記憶装置１は、本格的な動作を行う。一例として、ＭＣＵ２０は、例えばホストコンピュータ１００からのコマンドに応じて磁気ヘッド１２の位置制御などを行う。
【００３２】
ここで、例えば不揮発領域２１に対して、サーボ領域のゾーン分割に関する情報が予め記憶される。より具体的には、磁気ディスク１０の半径位置すなわちトラック番号と、サーボ領域の基本周波数の変位量との関係を示すテーブルが、磁気ディスク１０のシステム領域に予め記憶される。これに限らず、このテーブルを不揮発領域２１やＭＣＵ２０が有するＲＯＭなどに予め記憶させてもよい。より具体的な例として、このテーブルは、上述した図３〜図６に例示したような、半径位置とサーボ領域の基本周波数の変位量との関係が格納される。
【００３３】
ＭＣＵ２０は、シーク処理の際に、シーク先である目標位置におけるサーボ領域を読み込む前までに、当該テーブルを参照して当該サーボ領域の基本周波数の変位量を求める。そして、ＭＣＵ２０は、復調部１９のＰＬＬ回路に対してサーボ領域単位でフィードフォワード制御を行って、ＰＬＬ回路から出力されるクロック周波数を、テーブルを参照して求めた変位量に応じた周波数に遷移させる。
【００３４】
本実施形態では、復調部１９のＰＬＬ回路に対するフィードフォワード制御により、目標位置におけるサーボ領域を読み込む直前に、信号の復調に用いるクロックの周波数を予め目標位置におけるサーボ領域の基本周波数に設定しておく。これにより、シーク動作により磁気ヘッド１２が磁気ディスク１０上のどの位置に移動した場合でも、サーボ復調を容易に行うことが可能となる。
【００３５】
なお、実際には、磁気ディスク１０における欠陥などでサーボ復調が一時的に不能になった場合でも、即座にエラーとはならない。これに対し、本実施形態は、ゾーン境界部においても容易にサーボ復調を行うことが可能とされ、より優位性がある。
【００３６】
図７および図８は、本実施形態に適用可能なサーボパターンのより具体的な例を示す。図７は、ゾーンの境界部に配置されるサーボ領域におけるサーボパターンの例である。ゾーン境界では、磁気ヘッド１２がゾーンを跨いで移動した際にＰＬＬによるクロック生成が容易なように、プリアンブルの長さを長くする。一方、ゾーンの内部においては、図８に例示されるようにプリアンブルの長さを短くして、記録密度の向上を図る。
【００３７】
図９は、本実施形態による復調部１９の一例の構成を示す。図９から分かるように、復調部１９は、ＰＬＬ回路を含む。磁気ヘッド１２における再生ヘッドで磁気ディスク１０から読み取られた再生信号が、プリアンプ１７を介してＲＤＣ１８内の復調部１９に供給される。再生信号は、ＬＰＦ(Low Pass Filter)１３０で積分されコンパレータ１３１で所定の電圧と比較されることで２値化される。コンパレータ１３１の出力は、変調データとしてサーボ復調部３８に供給されると共に、位相比較器３２の一方の入力端に入力される。位相比較器３２の他方の入力端には、後述する分周器３６の出力が入力される。
【００３８】
位相比較器３２は、一方および他方の入力端に入力された信号の位相を比較する。比較結果の位相差信号は、ラグリードフィルタ３３で積分されて電圧値とされ、加算器３４を介してＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator)３５に供給される。ＶＣＯ３５は、供給された電圧値に応じた周波数の信号を出力する。この信号は、分周器３６に供給されると共に、クロック信号としてサーボ復調部３８に供給される。分周器３６は、ＶＣＯ３５から供給された信号を所定の分周比で分周して位相比較器３２の他方の入力端に入力する。
【００３９】
サーボ復調部３８は、コンパレータ１３１から供給された変調データを、ＶＣＯ３５から供給されたクロック信号に基づき、例えばビタビ復号など所定の復号方法を用いて復号し、ディジタルデータとして出力する。
【００４０】
なお、図示は省略するが、サーボ復調部３８の動作は、磁気ヘッド１２が読み出した信号がサーボ領域およびデータ領域の何れから読み出した信号であるかを示す、サーボゲート（ＳＧ）信号により制御される。サーボゲート信号は、例えばＨＤＣ２２により生成され、ハイ（Ｈｉｇｈ）状態で、磁気ヘッド１２が読み出した信号がサーボ領域の信号であることを示す。サーボ復調部３８は、サーボゲート信号がサーボ領域を示している期間に、サーボ領域の信号の復調を行う。
【００４１】
本実施形態では、ＭＣＵ２０は、次に読み込むサーボ領域の位置を推定する。例えば、ＭＣＵ２０は、ホストコンピュータ１００から送信されたライトコマンドまたはリードコマンド（以下、これらを纏めてＷ／Ｒコマンドと呼ぶ）に含まれるアドレス情報が示す目標位置に基づき、磁気ヘッド１２が次に移動するサーボ領域を推定する。そして、ＭＣＵ２０は、上述したトラック番号と、サーボ領域の基本周波数の変位量との関係を示すテーブルを参照して、推定されたサーボ領域の基本周波数の変位量を求める。
【００４２】
この変位量を示す情報は、ＭＣＵ２０から復調部１９に供給され、オフセット電圧付加部３７に入力される。オフセット電圧付加部３７は、入力されたこの変位量を示す情報に基づき、ＶＣＯ３５の発振周波数を変位量の分だけ変化させるためのオフセット電圧Ｖoffset(r)を出力する。このオフセット電圧Ｖoffset(r)は、加算器３４に供給される。
【００４３】
加算器３４は、ラグリードフィルタ３３から出力された電圧値に対してこのオフセット電圧Ｖoffset(r)を加算して、ＶＣＯ３５に供給する。これにより、ＶＣＯ３５は、推定されたサーボ領域の基本周波数に応じた周波数のクロック信号を出力することができる。そのため、サーボ復調部３８では、サーボ領域における変調データの復調を迅速に行うことができ、高速なアクセスが可能となる。したがって、磁気ディスク１０をゾーン分割したそれぞれのゾーン毎に適切なサーボ領域の基本周波数を設定することができ、磁気ディスク１０の記録密度を高めることができる。
【００４４】
次に、本実施形態によるシーク動作の例について、図１０のフローチャートおよび図１１のタイミングチャートを用いて説明する。例えばホストコンピュータ１００から磁気ディスク記憶装置１に対してＷ／Ｒコマンドが発行される。Ｗ／Ｒコマンドは、ＨＤＣ２２を介してＭＣＵ２０に供給される。ＭＣＵ２０は、このＷ／Ｒコマンドに含まれるアドレス情報に基づき、磁気ヘッド１２をアドレス情報に示される目標位置のトラックに移動させるためのシークコマンドを発行する（ステップＳ１０）。
【００４５】
ＭＣＵ２０は、磁気ヘッド１２によりサーボ領域から読み取られた信号が復調部１９で復調されたデータに基づき、磁気ヘッド１２の現在位置を取得する（ステップＳ１１）。ＭＣＵ２０は、次のステップＳ１２で、ステップＳ１１で取得された磁気ヘッド１２の現在位置と、Ｗ／Ｒコマンドに示される目標位置との関係から、シーク動作に伴う磁気ヘッド１２の軌道を計算する。ＭＣＵ２０は、計算されたシーク軌道に従い、ＶＣＭ駆動回路１５を制御して磁気ヘッド１２のシーク動作を開始する。
【００４６】
ＭＣＵ２０は、磁気ヘッド１２が目標位置に到達しシーク動作が完了するまで、サーボ領域毎に、次のサーボ領域の位置を推定した推定位置を算出する（ステップＳ１３）。例えば、ＭＣＵ２０は、既知のシーク速度と、磁気ディスク１０の回転速度とに基づき、磁気ヘッド１２が次のサーボ領域に達した際の磁気ディスク１０における半径位置を求める。より具体的には、ＭＣＵ２０は、磁気ヘッド１２の現在位置すなわち復調位置において、直後に到達すると推定されるサーボ領域の、磁気ディスク１０における半径位置を算出する。
【００４７】
図１１の例では、復調位置を黒丸（●）、推定位置を白丸（○）でそれぞれ示している。復調位置は例えばグレイコード終端で示され、推定位置は例えばサーボ領域の先頭で示される。
【００４８】
次に、ＭＣＵ２０は、磁気ヘッド１２をシークさせるために、ＶＣＭ駆動回路１５を制御してＶＣＭ１４を駆動するための電流を出力させる（ステップＳ１４）。
【００４９】
次のステップＳ１５で、ＭＣＵ２０は、上述したサーボ領域の基本周波数の変位量のテーブルを参照して、ステップＳ１３で算出された推定位置が現在位置と同一のゾーン内に存在するか否かを判定する。若し、推定位置と現在位置とが同一のゾーン内に存在すると判定されたら、処理は後述するステップＳ１８に移行され、磁気ヘッド１２が目標位置に到達したか否かが判定される。
【００５０】
一方、ステップＳ１５で、推定位置が現在位置と異なるゾーンに存在すると判定されたら、処理はステップＳ１６に移行され、ＭＣＵ２０によりオフセット電圧Ｖoffset(r)が設定される。例えば、図１１における現在位置である復調位置２００で推定される推定位置２０１は、ゾーン境界上にある。復調位置は、例えばグレイコードの終端となる。そのため、推定位置２０１に対応する復調位置は、推定位置２０１よりシーク方向に進んだ位置２０２となり、ゾーン境界を跨ぐ。図１１の例では、現在位置である復調位置２００がゾーンｎに存在するのに対し、推定位置２０１に対応する復調位置２０２は、次のゾーンｎ＋１に存在している。
【００５１】
ステップＳ１６では、ＭＣＵ２０は、復調部１９内のオフセット電圧付加部３７を制御して、当該推定位置におけるサーボ領域の基本周波数の信号を出力するように、ＶＣＯ３５に供給される電圧に対してオフセット電圧Ｖoffset(r)を付加する。
【００５２】
一例として、図１１の例では、ＭＣＵ２０は、サーボ領域におけるグレイコードが復調されて取得されたトラック番号に基づき、上述のサーボ領域の基本周波数の変位量のテーブルを参照し、現在位置における変位量と、推定位置における変位量との差分を算出する。そして、ＭＣＵ２０は、ＶＣＯ３５で生成される信号の周波数を、算出された変位量の差分に対応して変化させるオフセット電圧Ｖoffset(r)を設定する。
【００５３】
この設定されたオフセット電圧Ｖoffset(r)を示す情報は、ＭＣＵ２０からオフセット電圧付加部３７に対して供給され、オフセット電圧付加部３７によりオフセット電圧Ｖoffset(r)が出力される。このオフセット電圧Ｖoffset(r)は、加算器３４に供給され、ラグリードフィルタ３３から出力された電圧に加算されてＶＣＯ３５に供給される。
【００５４】
次のステップＳ１７で、ＭＣＵ２０は、ＨＤＣ２２を制御して、サーボ復調部３８を動作させるためのサーボゲート信号をアサートするタイミングを早めて手前に変位させ、サーボゲート信号をアサートする期間を長く設定する。図１１の例では、対応する復調位置がゾーン境界を跨ぐ推定位置２０１が算出された復調位置２００の直前までのサーボゲート信号２０３、２０３、…に対して、当該推定位置２０１以降のサーボゲート信号２０４、２０４、…が長く設定されている。これにより、同一ゾーン内でシークが行われる場合に比べてサーボ領域のプリアンブルを長く使用することができ、ＰＬＬによる引き込みが容易となる。
【００５５】
なお、サーボゲート信号は、後述するフォローイング制御が開始されると、図１１にサーボゲート信号２０７として例示されるように、元の長さおよびタイミングに戻される。
【００５６】
なお、若し、ここで推定位置がゾーンを越えたにも関わらず、実際のシーク位置がゾーンを跨いでいない場合、一時的にサーボ領域の復調を行えない状態となる。しかしながら、次以降のサーボ領域でゾーンを跨ぐと考えられるため、特別な処理を行わなくても復調を再開させることが可能であり、数サーボ領域の復調エラーは無視できる。
【００５７】
ステップＳ１７でサーボゲート信号の変位が行われると、処理はステップＳ１８に移行され、磁気ヘッド１２が目標位置に到達したか否かが判定される。若し、到達していないと判定されたら、処理はステップＳ２１に移行され、磁気ヘッド１２が次のサーボ領域の信号を読み取るのが待機される。磁気ヘッド１２により次のサーボ領域の信号が読み取られたら、処理はステップＳ１１に戻される。
【００５８】
一方、ステップＳ１８で、磁気ヘッド１２が目標位置に到達したと判定されたら、処理はステップＳ１９に移行され、フォローイング制御が開始される。図１１の例では、復調位置２０５で推定された推定位置２０６が目標位置に到達しているので、復調位置２０５の後ろからフォローイング制御が開始されている。そして、フォローイング制御における制定条件を満たせば、シークコマンドが完了する（ステップＳ２０)。
【００５９】
なお、サーボ領域のゾーン境界近辺は、ライト時とリード時でゾーンが変わってしまうため、データ領域としては使用しないことが望ましい。これを、トラックスリップ処理と呼ぶことにする。磁気ヘッド１２のリード素子とライト素子、Ｙａｗ角の大きさに応じてトラックスリップするトラック本数を変更する。トラックスリップ情報は、例えば磁気ディスク１０のシステム領域に予め格納し、磁気ディスク記憶装置１を起動する度にバッファ２３に展開する。
【００６０】
また、一般的には、ゾーン境界においてフォローイング制御が行われることは少ない。しかしながら、フォローイング制御中に磁気ディスク記憶装置１に対して振動または衝撃が加わり、予期せず磁気ヘッド１２がゾーン境界を跨いでしまう事態も生じうる。この場合の動作の例について、図１２のタイミングチャートを用いて説明する。
【００６１】
フォローイング制御下において、磁気ヘッド１２がゾーン境界付近に位置している状態で、磁気ディスク記憶装置１に対して振動または衝撃が加わり、ＨＤＣ２２が有するショックセンサの検出値が閾値±ｔｈの範囲を超えたものとする。ＨＤＣ２２は、当該検出値が閾値±ｔｈの範囲を超えた旨が通知されると、次のサーボ領域からサーボゲート信号を長くし、復調部１９においてＰＬＬが追従し易くなるように準備をする。図１２の例では、振動または衝撃の検知前のサーボゲート信号２１０に対して、検知後のサーボゲート信号２１１が長く設定されている。
【００６２】
振動または衝撃により磁気ヘッド１２が揺動してゾーン境界を跨いでしまい、サーボ領域の復調が不能となった場合（図１２中にバツ印「×」で示す）、ＭＣＵ２０は、ＶＣＭ駆動回路１５を制御して、磁気ヘッド１２を元のゾーンに引き戻す方向のＶＣＭ電流をＶＣＭ１４に対して印加する。これにより、サーボ領域の復調が不能となる状態が続くことを防止する。
【００６３】
図１２の例では、振動または衝撃により磁気ヘッド１２の位置がゾーンｎからゾーンｎ＋１に移動され、サーボ領域の復調が不能となると、その旨がＭＣＵ２０に検知される。ＭＣＵ２０は、サーボ領域の復調が不能となったことを検知すると、ＶＣＭ駆動回路１５を制御して、ＶＣＭ電流を一時的に変化（図１２の例では減少）させる。その後、磁気ヘッド１２がゾーンｎに戻るとサーボ領域の復調が回復する。ＭＣＵ２０は、サーボ領域の復調が回復したことを検知すると、ＶＣＭ駆動回路１５を制御してＶＣＭ電流を元の値に戻す。それと共に、ＭＣＵ２０は、ＨＤＣ２２を制御して、図１２のサーボゲート信号２１２に例示されるように、サーボゲート信号の長さを短くして元の長さに戻す。
【００６４】
このように、フォローイング制御時においてもサーボ領域の復調を可能とするように制御することで、サーボ領域の基本周波数がゾーンで変化している媒体においても、安定的な制御が可能である。
【００６５】
ここで、サーボ領域の基本周波数の可変量を、例えば磁気ディスク１０上で最大１０％として見込み、上述した図３に例示されるように、ランプロード領域３０からインナストッパ１６Ｂの位置まで１０段階で変位させるようにゾーン分割を行ったものとする。この場合、磁気ディスク１０上においてサーボ領域の基本周波数を一律とした場合と比べ、サーボ領域の占有率を約５％減少させることが可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  磁気ディスク記憶装置
１０  磁気ディスク
１２  磁気ヘッド
１３  ヘッドアクチュエータ
１４  ＶＣＭ
１５  ＶＣＭ駆動回路
１７  プリアンプ
１８  ＲＤＣ
１９  復調部
２０  ＭＣＵ
２２  ＨＤＣ
３０  ランプロード領域
３２  位相比較器
３３  ラグリードフィルタ
３４  加算器
３５  ＶＣＯ
３７  オフセット電圧付加部
【図１】
2011008897.tif 000003
【図２】
2011008897.tif 000004
【図３】
2011008897.tif 000005
【図４】
2011008897.tif 000006
【図５】
2011008897.tif 000007
【図６】
2011008897.tif 000008
【図７】
2011008897.tif 000009
【図８】
2011008897.tif 000010
【図９】
2011008897.tif 000011
【図１０】
2011008897.tif 000012
【図１１】
2011008897.tif 000013
【図１２】
2011008897.tif 000014