(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを記録する記録エリアを有し、第１の物理的シリンダ位置を基準として、半径方向の範囲に構成される各物理的シリンダ位置を識別するための物理シリンダアドレス情報を含むサーボデータが予め記録されているディスクと、
前記ディスクに対してデータの記録又は再生を実行するヘッドを搭載し、当該ヘッドを、前記ディスク上の半径方向に移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータにより前記ヘッドが移動可能な移動範囲に含まれて、前記ディスク上の記録エリアとして有効なデータ記録範囲の第２の物理的シリンダ位置を基準として、半径方向の範囲に構成される各物理的シリンダ位置を識別するための論理シリンダアドレス情報であって、前記第１の物理的シリンダ位置と前記第２の物理的シリンダ位置との差分であるオフセット値に基づいて前記論理シリンダアドレス情報を生成する生成手段と、
前記ディスク上の目標シリンダに前記ヘッドを位置決めするヘッド位置決め制御時に、前記論理シリンダアドレス情報を使用して、前記アクチュエータを制御する制御手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記生成手段は、
前記有効なデータ記録範囲において、前記論理シリンダアドレス情報と、前記オフセット値を付加した前記物理シリンダアドレス情報との対応関係を示す変換テーブルを作成し、メモリに保存する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記生成手段は、
前記有効なデータ記録範囲の第２の物理的シリンダ位置から前記ヘッドにより読出した物理シリンダアドレス情報と、前記第１の物理的シリンダ位置の物理シリンダアドレス情報との差分を前記オフセット値として算出することを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記ディスク上には、前記ヘッドの移動範囲より広範囲の半径方向に前記サーボデータが記録されていることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
ヘッド位置決め制御時に、前記目標シリンダに対応する論理シリンダアドレス情報を設定し、前記変換テーブルを参照して当該論理シリンダアドレス情報に対応する物理シリンダアドレス情報を求めて、当該物理シリンダアドレス情報により識別された物理的シリンダ位置に前記ヘッドを位置決めするように前記アクチュエータを制御することを特徴とする請求項２に記載のディスク記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特にディスク上に記録されたサーボデータを使用して、ヘッド位置決め制御を実行するディスク記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）では、データ記録媒体として使用するディスク上には、サーボデータが記録されている。サーボデータは、ヘッドをディスク上の指定位置（目標シリンダまたは目標トラック）に位置決め制御するために使用される。サーボデータが記録されているサーボエリアは、ディスク上の半径方向に構成される多数のシリンダ（トラックとも呼ぶ）において、半径方向では同一位置に、周方向では所定の間隔で配置されている。
【０００３】
ＨＤＤでは、記録容量の増大化を図るためには、サーボデータを使用する高精度のヘッド位置決め制御を利用して、ディスク上の制限された半径方向の範囲に、できるだけ多数のシリンダを構成することが望ましい。
【０００４】
ここで、通常のＨＤＤの組立工程では、ヘッド・ディスクアセンブリ（ＨＤＡ）がドライブに組み込まれた後に、サーボライタ（サーボトラックライタ）と呼ぶ専用装置を使用して、スピンドルモータに取り付けられたディスク上にサーボデータが記録される。サーボライタは、ドライブに設けられている内外周側ストッパを検出する手段を有し、ディスク上の記録エリアとして有効な半径領域を設定する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ディスクをドライブに組み込んだ後に、サーボライタによりサーボデータを記録する方法であれば、ＨＤＡなどのドライブ機構の組立て精度に合わせて、ディスク上の有効な半径領域を設定することが可能である。ここで、ＨＤＤの組立て工程の効率化及び記録容量の増大化の推進を図るには、予めサーボデータを記録したディスクをドライブ機構に組み込む方法が望ましい。
【０００６】
しかしながら、当該方法では、ＨＤＡなどのドライブ機構の組立て精度に発生するばらつきを考慮する必要があるため、ディスク上の有効な半径領域を設定する場合に余裕をもたせることになる。このため、記録容量の増大化を図ることは困難となる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、予めサーボデータを記録したディスクをドライブ機構に組み込む方法を採用した場合でも、記録容量の増大化を容易に図ることが可能なディスク記憶装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、データを記録する記録エリアを有し、第１の物理的シリンダ位置を基準として、半径方向の範囲に構成される各物理的シリンダ位置を識別するための物理シリンダアドレス情報を含むサーボデータが予め記録されているディスクと、前記ディスクに対してデータの記録又は再生を実行するヘッドを搭載し、当該ヘッドを、前記ディスク上の半径方向に移動させるアクチュエータと、前記アクチュエータにより前記ヘッドが移動可能な移動範囲に含まれて、前記ディスク上の記録エリアとして有効なデータ記録範囲の第２の物理的シリンダ位置を基準として、半径方向の範囲に構成される各物理的シリンダ位置を識別するための論理シリンダアドレス情報であって、前記第１の物理的シリンダ位置と前記第２の物理的シリンダ位置との差分であるオフセット値に基づいて前記論理シリンダアドレス情報を生成する生成手段と、前記ディスク上の目標シリンダに前記ヘッドを位置決めするヘッド位置決め制御時に、前記論理シリンダアドレス情報を使用して、前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えた構成である。
【０００９】
このような構成であれば、想定した記憶容量に従って、予めサーボデータを記録したディスクを用意することができる。当該ディスクをドライブ機構に組み込んだ後に、ドライブ機構に合わせて、ディスク上の有効なデータ記録範囲を設定することができる。即ち、有効なデータ記録範囲とは、論理シリンダアドレス情報を割り当てたシリンダ群を含む半径領域である。換言すれば、予めサーボデータを記録したディスクを用意する場合に、ドライブ機構の組立て精度のばらつきに対する余裕を見込む必要がないため、記録密度の増大化を容易に実現することが可能である。さらに、予めサーボデータを記録したディスクをドライブ機構に組み込む方法を採用できるため、記録容量の増大化を推進できると共に、ＨＤＤの組立て工程の効率化を図ることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１１】
（ディスクドライブの構成）
図１は、同実施形態に関係するＨＤＤの要部を示すブロック図である。
【００１２】
ＨＤＤは、図１に示すように、データ記録媒体であるディスク１０、データのリード／ライトを実行するためのヘッド（スライダとリード／ライト素子）１２，及びヘッド１２を保持しているアクチュエータ１３を有する。ここで、便宜的にディスク１０は１枚であり、またヘッド１２はディスク１０の一方面側にのみ配置されていることを想定する。
【００１３】
ディスク１０の各面には、同心円状の多数のシリンダ（データトラック）が構成されている。各シリンダ１０１には、図４に示すように、ヘッド１２の位置決め制御に使用されるサーボデータが記録された複数のサーボエリア１００が等間隔で配置されている。各サーボエリア１００は、ディスク１０上の半径方向では同一位置に配置されている。サーボエリア１００間は、ユーザデータを記録するためのデータエリアであり、複数のデータセクタとして分割管理されている。
【００１４】
ここで、同実施形態では、ディスク１０は、図２に示すように、ドライブ機構に組み込まれる前に、予めサーボライタにより、サーボデータ（サーボエリア１００）が記録されている場合を想定する。サーボエリア１００には、狭義のサーボデータであるセクタ番号、物理シリンダアドレス情報、及びサーボバーストデータが記録されたエリア以外に、ＡＧＣ信号パターンが記録されたＡＧＣエリア及びイレーズエリアが含まれている。
【００１５】
サーボデータの中で、物理シリンダアドレス情報は、ディスク１０上に構成されるシリンダの物理的位置を識別するためのアドレス情報である。また、サーボバーストデータは、各シリンダ内のヘッド１２の位置を検出するためのバーストパターンである。
【００１６】
ヘッド１２は、図２に示すように、ロータリ型アクチュエータ１３に取り付けられている。アクチュエータ１３は、ヘッド１２を保持するためのサスペンションを有し、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１１の駆動力によりディスク１０上の半径方向に回転移動する。このアクチュエータ１３の駆動制御により、ヘッド１２は、ディスク１０上の目標シリンダ上に位置決めされる。アクチュエータ１３は、内周側ストッパ部材３０と外周側ストッパ部材３１とにより、移動可能な半径領域を制限されているディスク１０の外周側には、ヘッド１２を退避させる（リトラクト）ためのランプ１４が配置されている。ランプ１４は、ディスク１０上からアンロードされるヘッド１２を保持する部材である。従って、ヘッド１２のディスク１０上の移動可能な半径領域は、内周側ストッパ部材３０とランプ１４により制限されて、この半径領域は当該ＨＤＤにおいて規定される有効なデータ記録エリアとなる（図５を参照）。
【００１７】
ディスク１０はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１５により高速に回転される。ＳＰＭ１５は、ＳＰＭドライバ２１から供給される駆動電流により駆動される。また、ＶＣＭ１１は、ＶＣＭドライバ２２から供給される駆動電流により駆動される。ＳＰＭドライバ２１及びＶＣＭドライバ２２は１チップのドライバＩＣ２３として集積回路化されている。
【００１８】
ヘッド１２は、アクチュエータ１３によりディスク１０の目標シリンダ上に位置決めされた後に、当該目標シリンダに含まれるアクセス対象のデータセクタに対してデータのリード／ライトを実行する。ヘッド１２はＦＰＣに実装されたヘッドアンプＩＣ１６に接続されている。ヘッドアンプＩＣ１６はリード／ライトアンプを有し、当該リードアンプによりヘッド１２からのリード信号を増幅してリード／ライトチャネル１７に送出する。また、ヘッドアンプＩＣ１６は、リード／ライトチャネル１７から出力されるライトデータを、ライトアンプによりライト電流に変換してヘッド１２に送出する。
【００１９】
リード／ライトチャネル１７は、ヘッドアンプＩＣ１６から送出されるリード信号を一定のレベルに維持するためのＡＧＣ（automatic gain control）アンプと、当該リード信号を例えばＮＲＺコードのデータに再生するためのデコード回路と、ディスク１０に記録するためのライトデータを生成するためのエンコード回路と、リード信号からサーボデータを抽出するためのサーボ回路などを有している。リード／ライトチャネル１７は、サーボデータをＣＰＵ２０に出力し、リード／ライトデータをディスクコントローラ（ＨＤＣ）１８との間で交換している。
【００２０】
ＣＰＵ２０は、図示しないメモリに格納されている制御プログラムに従ってディスクドライブの各種の制御を行うメイン制御装置（マイクロコントローラとも呼ばれる）を構成するマイクロプロセッサである。ＣＰＵ２０は、同実施形態に関係するシリンダアドレス変換処理を含むヘッド位置決め制御及びデータのリード／ライト制御などを実行する。
【００２１】
（シリンダアドレス変換動作）
以下図１及び図２以外に、図３から図６を参照して、同実施形態のシリンダアドレス変換動作を説明する。
【００２２】
同実施形態では、ＨＤＤの組立工程において、サーボライタにより予めサーボデータが記録されて、図４に示すように、サーボエリア１００が構成されたディスク１０が用意されていることを想定する。当該ディスク１０には、図５に示すように、最外周側の物理シリンダ位置（シリンダアドレス情報ＰＡが０）を基準とする半径領域ＳＢに、予め記録されたサーボデータを含むサーボエリアが構成されている。即ち、相対的に広範囲の半径領域ＳＢは、ドライブに組み込まれる前に、記録容量に対応してディスク１０上に構成された多数のシリンダからなる記録エリアである。このとき、サーボエリアに記録されたサーボデータの中で、各シリンダを識別するためのシリンダアドレス（シリンダコード）を物理シリンダアドレス情報と表記する。
【００２３】
以下、主として図６のフローチャートを参照して、ディスク１０をドライブにセットしてからの処理手順を説明する。
【００２４】
まず、予めサーボデータが記録されたディスク１０をドライブに組み込み、ＳＰＭ１５により回転させる（ステップＳ１）。ＣＰＵ２０は、ＶＣＭドライバ２２を介してＶＣＭ１１を駆動制御して、アクチュエータ１３をディスク１０上の外周側または内周側に移動させる（ステップＳ２）。
【００２５】
ここで、図５に示すディスク１０上での半径方向の範囲ＳＡは、アクチュエータ１３が外周側ストッパ部材３１に接触したときのヘッド１２の位置ＲＰから、アクチュエータ１３がランプ１４に接触したときのヘッド１２の位置ＩＳまでのヘッドの移動可能範囲に相当する。この移動可能範囲ＳＡには、実際に使用される有効なデータ記録領域ＳＣが含まれている。
【００２６】
ＣＰＵ２０は、アクチュエータ１３を内周側ストッパ部材３０に接触するまで、ヘッド１２をディスク１０の内周側へシークさせる（ステップＳ３）。そして、当該ヘッド１２によりサーボエリアから物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）を読出す（ステップＳ４）。
【００２７】
ＣＰＵ２０は、ディスク１０に予め記録された物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）と、論理シリンダアドレス（ＬＡ）との関係（ＬＡ＝ＰＡ−Ｎ）を示すオフセット値（Ｎ）を決定する（ステップＳ５）。ＣＰＵ２０は、決定したオフセット値（Ｎ）を使用して、物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）と論理シリンダアドレス（ＬＡ）との対応関係を示す変換テーブルを作成して、メモリ（フラッシュＥＥＰＲＯＭ）１９に保存する（ステップＳ６）。
【００２８】
以上のように同実施形態では、予めサーボデータが記録されたディスク１０を用意して、ドライブに組み込む組み立て工程が採用される。従って、ディスク１０としては、設計仕様の記録容量に合わせたシリンダ数を有するフォーマットが構成されたものが使用可能となる。ディスク１０がドライブに組み込まれると、ドライブの機械的仕様や組み立て精度に基づいて、ディスク１０上には、実際に使用される有効なデータ記録領域ＳＣが設定されることになる。
【００２９】
ここで、予めサーボデータとして記録された物理シリンダアドレス（ＰＡ）と、実際に使用される半径領域（ＳＣ）に含まれるシリンダアドレス群に対応する論理シリンダアドレス（ＬＡ）とでオフセットが発生する。そこで、物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）と論理シリンダアドレス（ＬＡ）との対応関係を示す変換テーブルを作成し、メモリ１９に保存する。ＣＰＵ２０は、通常のデータのリード／ライト動作でのヘッド位置決め制御時に、当該変換テーブルを参照し、目標シリンダに対応する論理シリンダアドレス（ＬＡ）に基づいて、実際上の物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）を求める。そして、ＣＰＵ２０は、当該物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）で示される目標シリンダ位置まで、ヘッド１２を移動させるシーク制御を実行する。
【００３０】
ここで、オフセット値（Ｎ）の設定方法について具体的に説明する。
【００３１】
オフセット値（Ｎ）は、ディスク１０を組み込むドライブの組み立て精度、即ち内外周側ストッパ部材３０，３１の組み立て精度及びＨＤＡの特にアクチュエータ１３の組み立て精度、ＳＰＭ１５の回転中心とアクチュエータ１３のピボット中心間の距離のばらつき、並びにディスク１０の偏心、ランプ１４の組み立て精度などにより、ドライブ毎及びディスク面毎に異なる。
【００３２】
そこで、ＣＰＵ２０は、ＶＣＭ１１にＤＣのオフセット電流を供給して、アクチュエータ１３を内周側ストッパ部材３０または外周側ストッパ部材３１に接触させた状態で、ヘッド１２によりディスク１０から物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）を読み取る。このとき、少なくともディスク１０の１周分に相当する物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）を読み取り、ＣＰＵ２０は、その平均値、最大値、最小値のいずれかを算出する。そして、ＣＰＵ２０は、物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）の平均値、最大値、最小値のいずれかに基づいて、前述の物理シリンダアドレス情報（ＰＡ）と、論理シリンダアドレス（ＬＡ）との関係（ＬＡ＝ＰＡ−Ｎ）を示すオフセット値（Ｎ）を決定する。
【００３３】
なお、ランプ１４を備えていないＨＤＤ、即ちＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）技術を使用したＨＤＤにおいては、外周側ストッパを用いて、オフセット値（Ｎ）を設定することも可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、ディスクドライブの組み立て精度とは無関係に、設計仕様の記録容量に合わせてサーボデータが記録されたディスクを用意してディスクドライブに組み込む組み立て工程を採用した場合に、ドライブ機構に合わせて、ディスク上の有効なシリンダ数を含むデータ記録範囲を設定することができる。従って、組み立て工程の効率化と共に、記録容量の増大化を容易に図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関係するＨＤＤの要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関係するＨＤＤのドライブ機構を示す図。
【図３】同実施形態に関係するシリンダアドレスの変換テーブルを示す図。
【図４】同実施形態に関係するディスク上のシリンダフォーマットを示す図。
【図５】同実施形態に関係するシリンダアドレス変換処理を説明するための図。
【図６】同実施形態に関係するシリンダアドレス変換動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１０…ディスク
１１…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
１２…ヘッド
１３…アクチュエータ
１４…ランプ
１５…スピンドルモータ（ＳＰＭ）
１６…ヘッドアンプＩＣ
１７…リード／ライトチャネル
１８…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１９…メモリ（フラッシュＥＥＰＲＯＭ）
２０…ＣＰＵ
２１…ＳＰＭドライバ
２２…ＶＣＭドライバ
２３…モータドライバＩＣ
３０…内周側ストッパ部材
３１…外周側ストッパ部材
【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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