JP2000090607A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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JP2000090607A
JP2000090607A JP10254832A JP25483298A JP2000090607A JP 2000090607 A JP2000090607 A JP 2000090607A JP 10254832 A JP10254832 A JP 10254832A JP 25483298 A JP25483298 A JP 25483298A JP 2000090607 A JP2000090607 A JP 2000090607A
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servo
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clock
tracking control
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、磁気ディスク装置に関し、例えば
ハードディスク装置、リムーバブル型ハードディスク装
置に適用して、十分なトラッキング制御特性と容量とを
確保できるようにし、磁気ディスクの回転速度を低下し
て動画情報を記録することができるようにする。 【解決手段】 複数のサーボエリアSARの再生信号を
参照して共通のクロックを生成することにより、短いサ
ーボエリアSARによっても同一クロックを基準にして
トラッキング制御用の制御信号を生成できるようにし、
これによりサーボエリアを多数形成できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に関し、例えばハードディスク装置、リムーバブル型ハ
ードディスク装置に適用することができる。本発明は、
複数のサーボエリアの再生信号を参照して共通するサー
ボクロックを生成することにより、短いサーボエリアに
よってもトラッキング制御用の制御信号を生成できるよ
うにし、これによりサーボエリアを多数形成して十分な
トラッキング制御特性と容量とを確保できるようにし、
かつ磁気ディスクの回転速度を低下して動画情報を記録
することができるようにする。
【0002】
【従来の技術】従来、ハードディスク装置、リムーバブ
ル型ハードディスク装置に代表される磁気ディスク装置
においては、アクセス時間を短縮し、かつ記録密度を向
上するようになされている。
【0003】すなわちアクセス時間は、磁気ヘッドが目
標トラックにシークして所望のデータエリアの記録再生
を開始するまでの所要時間であり、この種の磁気ディス
ク装置では、磁気ヘッドのシーク時間と、回転待ち時間
(平均的には磁気ディスクの1回転に要する時間の1/
2の時間である)との和により表される。
【0004】すなわちハードディスク装置においては、
角速度一定の条件(CAV:Constant Angular Velocit
y )により磁気ディスクを回転駆動することにより、磁
気ヘッドをシークさせても磁気ディスクの回転速度を一
定の回転速度に保持できるようになされ、これによりア
クセス時間の増大を有効に回避するようになされてい
る。またハードディスク装置は、このような角速度一定
の条件による回転駆動において、磁気ディスクを高速度
で回転駆動し、これによりさらにアクセス時間を短縮す
るようになされている。
【0005】これに対して記録密度においては、トラッ
クの長手方向である線記録密度を増大すると共に、トラ
ック密度を増大し、これにより面記録密度を向上するよ
うになされている。因みに、近年、面記録密度は、3
〔Gbit/inch2 〕を超える製品が出現するよう
になっている。
【0006】このように磁気ディスクの回転速度を高速
度化し、また記録密度を増大すると、ハードディスク装
置では、データ転送レートが高速度化する。すなわち線
記録密度が200〔kbit/inch〕を越える3.
5〔inch〕ハードディスク装置では、ディスク回転
速度が5400〔rpm〕程度であり、これにより最大
データ転送レートが170〔Mbit/sec〕を超え
るようになされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで近年、この種
のハードディスク装置においては、画像データを記録す
る場合がある。このような画像データにおいては、例え
ばMPEG(Moving Picture Experts Group)2規格の
場合、4〜8〔Mbit/sec〕の平均データ転送レ
ートにて十分な品質の動画を表示することができる。
【0008】これにより従来のハードディスク装置にお
いては、この種の画像データの記録再生にとっては、デ
ータ転送レートが不必要に高いものであった。
【0009】このようなデータ転送レートは、上述した
ように、磁気ディスクの回転速度に依存することによ
り、このような必要以上に高いデータ転送レートを低減
してその分スピンドルモータの回転速度を低減すること
ができれば、消費電力、騒音を低減できることにより便
利であると考えられる。
【0010】ところがこのようにして、磁気ディスクの
回転速度を低減すると、ヘッド位置決め精度が劣化し、
トラック密度が低下する問題がある。
【0011】すなわち従来のハードディスク装置は、情
報記録面に一定の角間隔によりサーボエリアが形成さ
れ、ユーザーデータを記録するデータエリアがサーボエ
リア間に形成される。このサーボエリアは、1トラック
に数10個設けられ、ヘッド位置、トラック番号等の磁
気ヘッドの位置決めに必要な位置情報、この位置情報の
取得の為に必要な同期パターン等が記録される。
【0012】ハードディスク装置においては、各サーボ
エリアにおいて、クロックを同期させた後、磁気ヘッド
の位置情報を取得し、この位置情報によりトラッキング
制御等の処理を実行する。すなわち磁気ヘッドの位置決
め系においては、サーボループを形成して磁気ヘッドを
位置決めする。このようなサーボ系においては、種々の
条件により閉ループ制御帯域Bsvが決定される。
【0013】すなわちハードディスク装置は、種々の外
乱の影響を受けないように、磁気へッドをトラックセン
タに位置決めする必要がある。ハードディスク装置にお
いては、このような外乱のうち内部で発生する外乱とし
て、スピンドルモータの軸ぶれの周期成分、非周期成
分、ディスクの振動やヘッド支持アームの振動によるヘ
ッド位置ずれなどがあり、外部からの外乱として、各種
振動、衝撃等があり、これら外乱は、周波数1〔kH
z〕以下の、特に低周波数領域にスペクトラムが分布す
る。これによりヘッド位置決めサーボ系の閉ループ制御
帯域Bsvは、これらの外乱を十分抑圧するために、少
なくとも数百〔Hz〕以上は帯域が必要となる。
【0014】また一般に、磁気ディスク等の位置決め制
御系の制御帯域Bsvは、次式により示すように、トラ
ック密度TPIの1/2乗に比例して広帯域化が必要と
される(K.K. Chew "Control system challenges to hi
gh track density magneticstorage" IEEE Trans. Mag
n.,Vol. 32, No.3, pp. 1799-1804,May 1996)。
【0015】
【数1】
【0016】これらにより磁気ディスク等の位置決め制
御系の制御帯域Bsvは、上述した必要以上にデータ転
送レートが高速度な現状のハードディスク装置程度の帯
域が必要となる。
【0017】これに対してこの種のサーボ系は、閉ルー
プサンプリング制御系であることから、制御ループの安
定性を確保するために、サーボサンプリング周波数fs
vが制御帯域Bsvに比べて10倍以上高いことが求め
られる。すなわち次式により示すような関係が求めら
れ、現在の所、サーボサンプリング周波数fsvは、少
なくとも数kHzに設定される。
【0018】
【数2】
【0019】なおここで、サーボサンプリング周波数f
svは、単位時間当たりに磁気ヘッドが走査するサーボ
エリアの数であり、次式により示すように、磁気ディス
クのトラック1周におけるサーボエリア数Nsvとディ
スク回転速度Rの積で表される。
【0020】
【数3】
【0021】これら(1)〜(3)式の関係式より、次
式が得られ、これにより動画情報を記録再生するのに必
要十分な程度まで磁気ディスクの回転速度Rを下げる
と、制御帯域Bsvも低下することが判る。
【0022】
【数4】
【0023】このように制御帯域Bsvが低下すると、
具体的に、磁気ディスク装置においては、各種の外乱に
対する抑圧性能が劣化することによりヘッド位置決め精
度が劣化し、高密度にトラックを形成できなくなる。
【0024】この問題を解決する1つの方法として、磁
気ディスクにおいて1周当たりのサーボエリア数Nsv
を増大する方法も考えられるが、従来の磁気ディスクに
おいては、各サーボエリアにおいてクロックを再同期さ
せる等の処理が必要なことにより、サーボエリアの長さ
が比較的長く形成されており、これによりサーボエリア
数Nsvを増大すると、その分磁気ディスクの記録可能
な容量が格段的に低下することになる。
【0025】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、十分なトラッキング制御特性と容量を確保しつつ、
磁気ディスクの回転速度を低下して動画情報を記録する
ことができる磁気ディスク装置を提案しようとするもの
である。
【0026】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、サーボエリアが、一定のクロック
に同期して形成され、かつトラッキング制御用の基準パ
ターンが形成されるようにし、磁気ディスク装置におい
ては、サーボエリアより得られる再生信号を基準にして
複数のサーボエリアに共通するクロックを生成するクロ
ック生成手段と、このクロックを基準にして基準パター
ンよりトラッキング制御用の制御信号を生成するトラッ
キング制御信号生成手段と、この制御信号を基準にして
磁気ヘッドをトラッキング制御するトラッキング制御手
段とを備えるようにし、サーボエリア間を磁気ヘッドに
よりアクセスして画像データ及び又はオーディオデータ
を記録及び又は再生する。
【0027】このようにして生成されるクロックにおい
ては、多数のサーボエリアの再生信号を参照して生成さ
れることにより、1つのサーボエリア中のクロックエリ
アを短く設定することができる。同様に、トラッキング
制御用の制御信号についても、多数のサーボエリアから
生成されることにより、その分サーボエリアを短くする
ことができる。これによりサーボエリアを多数形成して
も、記録密度の低下を防止することができる。また磁気
ディスクを低速度で回転する場合でも、サーボエリアを
多数形成してサンプリング周波数の低下を防止すること
ができる。これにより十分なトラッキング制御特性と容
量を確保しつつ、磁気ディスクの回転速度を低下して動
画情報を記録することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。
【0029】(1)実施の形態の構成 図2は、本発明の実施の形態に係るディスクカメラを示
すブロック図である。このディスクカメラ1は、被写体
の画像を動画又は静止画により磁気ディスクに記録し、
またこの磁気ディスクに記録した動画又は静止画を再生
して出力する。
【0030】すなわちこのディスクカメラ1において、
カメラ部2は、所望の被写体の撮像結果を動画又は静止
画により磁気ディスク部3に出力し、またこの磁気ディ
スク部3より再生された動画又は静止画の撮像結果を表
示する。このためカメラ部2において、CCDカメラ4
は、中央処理ユニット(CPU)5の制御によりユーザ
ーの操作に応動して所望の被写体の撮像結果をビデオ信
号SVにより出力する。
【0031】圧縮器6は、中央処理ユニット5の制御に
よりこのビデオ信号SVをデータ圧縮して出力する。こ
のとき圧縮器6は、ユーザーが動画による処理を選択し
た場合、MPEG2のフォーマットに従ってビデオ信号
SVを動き補償、離散コサイン変換、再量子化、2次元
ハフマン符号化等により処理し、これによりデータレー
トをほぼ1/5に圧縮して出力する。また圧縮器6は、
ユーザーが静止画による処理を選択した場合、JPEG
のフォーマットによりビデオ信号SVの所望のフレーム
をデータ圧縮して出力する。
【0032】マイク7は、この被写体の音声を取得して
音声信号SAを出力する。圧縮器8は、この音声信号S
Aをデータ圧縮して出力する。マルチプレクサ(MU
X)9は、圧縮器6及び8より出力される画像データ、
オーディオデータをMPEGに規定のフォーマットによ
り時分割多重化処理し、これにより画像データ及びオー
ディオデータによるAVデータストリームTPを生成し
て出力する。なおここでこのAVデータストリームTP
は、データ転送レートが4〜8〔Mbit/sec〕で
ある。
【0033】オーディオビデオインターフェース(AV
−IF)10は、記録時、このAVデータストリームT
PをバスBUSに出力する。また再生時、このバスBU
Sに送出されるAVデータストリームTPをデマルチプ
レクサ(MUX)11に出力する。
【0034】デマルチプレクサ11は、再生時、バスB
USに送出されるAVデータストリームTPを画像デー
タ及びオーディオデータに分解してそれぞれ補間回路1
2及び13に出力する。補間回路12は、必要に応じて
この画像データを補間処理し、続く伸張器14は、この
補間回路12より出力される画像データをデータ伸張し
てビデオ信号SVを出力する。モニタ15は、このビデ
オ信号SVを表示する。これによりカメラ部2では、C
CDカメラ4で取得した撮像結果を、記録時、データ圧
縮してバスBUSに送出し、また再生時、このバスBU
Sに送出された画像データをデータ伸張してモニタ15
で表示する。
【0035】補間回路13は、必要に応じてデマルチプ
レクサ11より出力されるオーディオデータを補間処理
し、伸張器16は、このオーディオデータをデータ伸張
して出力する。これによりカメラ部2では、記録時、音
声信号SAを撮像結果と多重化してバスBUSに送出
し、また再生時、バスBUSに送出されたオーディオデ
ータをデータ伸張して外部機器等に出力できるようにな
されている。
【0036】中央処理ユニット5は、ランダムアクセス
メモリ(RAM)17にワークエリアを確保してリード
オンリメモリ(ROM)18に記録した処理手順を実行
することにより、このカメラ部2の動作を制御するコン
トローラを構成する。中央処理ユニット5は、ユーザー
の操作に応動して、記録時、オーディオビデオインター
フェース10よりバスBUSに送出されるAVデータス
トリームTPをランダムアクセスメモリ17に一時保持
して所定のタイミングにより磁気ディスク部3に出力
し、これによりこのようにして多重化して記録する画像
データ及びオーディオデータをファイル化して磁気ディ
スク部3に出力する。またこれとは逆に、再生時、磁気
ディスク部3よりバスBUSに出力されるAVデータ
(多重化された画像データ及びオーディオデータ)を一
時ランダムアクセスメモリ17に保持した後、バスBU
Sを介してオーディオビデオインターフェース10に出
力し、これによりファイルデータとしてバスBUSに送
出される画像データ及びオーディオデータをAVデータ
ストリームTPとしてオーディオビデオインターフェー
ス10に出力する。
【0037】なお図3は、この中央処理ユニット5によ
り実行される処理手順のソフトウェア体系を示す表であ
り、この実施の形態ではDOS互換ファイルシステムが
適用される。すなわち最下層の第1層は、HDD用ドラ
イバであり、例えば拡張IDE規格(ATA規格)のド
ライバが適用される。また第2層のAVファイルシステ
ムは、中央処理ユニット5のペリフェラルとして、AV
データストリームTPをファイル化して磁気ディスク部
3に記録するミドルウェアであり、DOS互換ファイル
システムが適用される。また第3層のAPIは、第4層
のアプリケーションソフトウェアを容易に記述するため
に設けられた第2層とのインターフェースであり、例え
ばファイルの記録やファイルの読み出し等がANSIの
C言語の関数群として定義されている。
【0038】これらによりランダムアクセスメモリ17
は、中央処理ユニット5のワークエリアを構成し、また
AVデータストリームTPのバッファメモリを構成し、
リードオンリメモリ18は、中央処理ユニット5の処理
手順を記録する。
【0039】図4に示すように、磁気ディスク部3は、
このようにしてカメラ部2より出力されるAVデータを
記録し、またAVデータを再生してカメラ部2に出力す
る。
【0040】すなわち磁気ディスク部3において、ハー
ドディスクインターフェース(HDD−IF)20は、
拡張IDE規格(ATA規格)によるインターフェース
であり、カメラ部2よりファイル形式で出力されるAV
データをハードディスクコントローラ(HDC)21に
出力し、また再生時、このハードディスクコントローラ
21よりファイル形式で出力されるAVデータをカメラ
部2に出力する。
【0041】ハードディスクコントローラ21は、記録
時、このハードディスクインターフェース20より入力
されるAVデータをバッファメモリ22に一時記録した
後、所定のデータ量のブロック単位(例えば512バイ
ト単位)で読み出して記録チャンネル回路23に出力す
る。このときハードディスクコントローラ21は、各ブ
ロックにプリアンブルパターン(再生時にビット同期等
に使用される)、誤り訂正符号等を付加してパケットを
形成し、磁気ディスク24の回転に同期させながら、記
録チャンネル回路23に出力する。また中央処理ユニッ
ト(CPU)25とのデータ通信により、カメラ部2よ
りファイル形式で出力されるAVデータの論理ブロック
アドレスを磁気ディスク24の物理アドレス(ディスク
面番号、トラック番号、セクター番号等)に変換し、こ
れらの物理アドレスをサーボDSP26に通知する。
【0042】またハードディスクコントローラ21は、
再生時、カメラ部2より出力される制御コマンドを中央
処理ユニット25に通知し、これにより対応する磁気デ
ィスク24の物理アドレスを検出する。ハードディスク
コントローラ21は、このようにして検出した物理アド
レスをサーボDSP26に通知し、この通知により対応
する物理アドレスの領域より再生されるAVデータを再
生チャンネル回路27より入力する。ハードディスクコ
ントローラ21は、このAVデータをバッファメモリ2
2に一時保持した後、ファイル形式によりハードディス
クインターフェース20を介してカメラ部2に出力す
る。このときハードディスクコントローラ21は、記録
時に付加した誤り訂正符号により再生されたAVデータ
を誤り訂正処理し、必要に応じてリトライの処理を実行
する。
【0043】かくしてバッファメモリ22は、記録及び
再生時、記録再生に供するデータを一時保持するバッフ
ァを形成する。
【0044】記録チャンネル回路23は、記録時、ハー
ドディスクコントローラ21より出力される各パケット
をチャンネル符号化処理し、磁気ディスク24及び磁気
ヘッド29からなる磁気記録チャンネルの特性に適合し
た2値のデータ列にこのパケットのデータを変換して出
力する。記録アンプ30は、この記録チャンネル回路2
3より出力される2値のデータ列に応じて磁気ヘッド2
9を駆動し、これにより記録に供するデータに応じて磁
気ディスク24上に順次磁化反転パターンを形成する。
これにより磁気ディスク部3ではカメラ部2より出力さ
れたデータを磁気ディスク24に記録するようになされ
ている。
【0045】これに対して再生アンプ31は、磁気ヘッ
ド29より得られる再生信号PBを所定利得で増幅して
出力する。再生チャンネル回路27は、この再生アンプ
31より出力される再生信号PBよりクロックを再生
し、このクロックを基準にして再生信号PBを2値識別
することにより、2値のデータ列を再生する。再生チャ
ンネル回路27は、このようにして再生した2値のデー
タ列のパケットをハードディスクコントローラ21に出
力する。
【0046】スピンドルモータ(SPM)制御回路33
は、スピンドルモータ34を角速度一定の条件により回
転駆動する。なおこの実施の形態において、スピンドル
モータ(SPM)制御回路33は、磁気ディスク24の
回転速度Rが1800〔rpm〕(30Hz)になるよ
うにスピンドルモータ34を回転駆動する。
【0047】再生チャンネル回路27は、再生信号PB
を処理することにより、磁気ヘッド29の位置を検出す
る。サーボDSP26は、この位置検出結果より磁気ヘ
ッド29がジャストトラッキングするように駆動信号を
生成して駆動アンプ35に出力する。また再生チャンネ
ル回路27は、再生信号PBより磁気ディスク24のト
ラック番号を検出する。サーボDSP26は、このトラ
ック番号がハードディスクコントローラ21より指定さ
れる論理アドレスと一致するように駆動信号を生成して
駆動アンプ35に出力し、これにより所望のトラックに
磁気ヘッド29をアクセスさせる。
【0048】図1は、磁気ディスク24の構成を示すブ
ロック図である。なおこの図面においては、矢印により
情報記録面の磁化方向を示す。
【0049】この実施の形態において、磁気ディスク2
4は、所定の角間隔でサーボエリアSARが形成され、
AVデータを記録するデータエリアDARがサーボエリ
アSAR間に形成される。
【0050】ここでこれらサーボエリアSARは、一定
のクロックに同期して生成され、これにより一定の角速
度により磁気ディスク24を回転駆動した場合には、各
サーボエリアSARでいちいちクロックの同期を図らな
くても、トラッキング制御用の情報等を取得できるよう
になされている。これによりサーボエリアSARは、従
来の磁気ディスクに比して短い長さにより十分なトラッ
キング制御情報等を取得できるようになされている。こ
の実施の形態において、サーボエリアSARは、この特
徴を有効に利用して、従来に比して十分に短い長さによ
り形成される。また1つのトラックに例えば200箇所
形成されるようになされ、これにより磁気ディスク24
においては、記録密度の低下を有効に回避し、また回転
速度を低下しても十分な制御特性を確保できるようにな
されている。
【0051】各サーボエリアSARは、磁気ヘッド29
の走査開始側から、トラック番号、セクタ番号を記録す
るアドレスエリアADAが形成され、続いてクロック同
期用のクロックエリアCKAが形成され、続いてトラッ
キング制御用のトラッキングエリアFNAが形成され
る。
【0052】アドレスエリアADAは、サーボエリアS
ARの生成基準であるクロックの1周期を単位にして磁
化パターンが順次形成され、この磁化パターンによりグ
レイコードによるトラック番号、セクタ番号が記録され
る。クロックエリアCKAは、同様にクロックの1周期
を単位にした磁化パターンが磁気ディスク24の半径方
向に延長するように形成され、再生時、この磁化パター
ンを基準にしてクロックを同期させることができるよう
になされている。
【0053】トラッキングエリアFNAは、同様にクロ
ックの1周期を単位にした磁化パターンが順次所定位置
に配置されて形成される。すなわちトラッキングエリア
FNAは、トラックセンタ上に配置された磁化パターン
P2又はP1と、この磁化パターンP2又はP1に対し
て磁気ディスク24の半径方向に1トラックピッチだけ
オフトラックして形成された磁化パターンP1又はP2
とが配置される。これによりトラッキングエリアFNA
は、この1対の磁化パターンP1又はP2より得られる
再生信号PBの信号レベルより、トラックの偶奇を判定
できるようになされている。
【0054】トラッキングエリアFNAは、続いてトラ
ックセンタ上より磁気ディスク24の半径方向に1/2
トラックピッチだけオフトラックして形成された1組の
磁化パターンP3又はP4が配置される。これによりト
ラッキングエリアFNAは、この1対の磁化パターンP
3又はP4より得られる再生信号PBの信号レベル差よ
り、磁気ヘッド29の位置情報であるトラッキングエラ
ー量を検出できるようになされている。
【0055】図5は、磁気ディスク部2のヘッド位置決
めサーボ系を示すブロック図である。このヘッド位置決
めサーボ系は、再生アンプ31を介して磁気ヘッド29
より出力される再生信号PBを再生チャンネル回路27
内に設けられた位置検出回路27A、アドレス検出回路
27B、サーボクロック生成回路27Cに入力する。
【0056】サーボクロック生成回路27Cは、アドレ
ス検出回路27Bより出力されるゲート信号GT1に基
づいて、クロックエリアCKAを磁気ヘッド29が走査
するタイミングで再生信号PBを取り込み、この取り込
んだ再生信号PBを基準にしてサーボクロックCKを再
生する。かくするにつき、この磁気ディスク24におい
ては、各サーボエリアが一定のクロックに同期にして作
成されていることにより、サーボクロック生成回路27
Cは、このようにクロックエリアCKAに形成された1
の磁化パターンを基準にして精度の高いサーボクロック
CKを生成できるようになされている。
【0057】アドレス検出回路27Bは、このサーボク
ロックCKを基準にして再生信号PBを2値識別するこ
とにより、アドレスエリアADAからトラック番号、セ
クタ番号によるアドレスADを検出し、このアドレスA
Dを磁気ディスク24の面番号と共に、サーボDSP2
6に出力する。さらにアドレス検出回路27Bは、この
アドレスADの検出タイミングを基準にしたサーボクロ
ックCKによる時間計測により、磁気ヘッド29がクロ
ックエリアCKAを走査する期間の間信号レベルが立ち
上がるゲート信号GT1を生成し、このゲート信号GT
1をサーボクロック生成回路27Cに出力する。また同
様にしてアドレス検出回路27Bは、磁気ヘッド29が
トラッキングエリアFNAを走査する期間の間信号レベ
ルが立ち上がるゲート信号GT2を生成し、このゲート
信号GT2を位置検出回路27Aに出力する。
【0058】位置検出回路27Aは、このゲート信号G
T2、サーボクロックCKを基準にして再生信号PBの
信号レベルを検出することにより、トラッキングエリア
FNAにおいて各トラックに割り当てた4種類の磁化パ
ターンP1〜P4より得られる再生信号PBの信号レベ
ルを検出する。位置検出回路27Aは、このようにして
検出した信号レベルより、対応する磁化パターンP1及
びP2、P3及びP4間でレベル差を検出することによ
り、デトラック量に応じて信号レベルが変化し、デトラ
ック量に対して位相が異なる2種類の位置検出信号を生
成する。
【0059】サーボDSP26は、アドレス検出回路2
7Bより検出されるアドレスAD、及び面番号によるア
ドレスとハードディスクコントローラ21より入力され
る物理アドレスとを比較し、この比較結果に基づいて必
要に応じて駆動信号を駆動アンプ35に出力し、これに
よりハードディスクコントローラ21で指定されるセク
タに磁気ヘッド29をシークさせる。またサーボDSP
26は、位置検出回路27Aより出力される2種類の位
置検出信号よりトラッキング制御用の駆動信号を生成
し、この駆動信号を駆動アンプ35に出力し、これによ
り磁気ヘッド29をトラッキング制御する。
【0060】かくするにつき、磁気ヘッド29は、所定
の回動軸を回動中心にして回動するアーム38の先端に
保持され、このアーム38は、電磁アクチュエータであ
るボイスコイルモータにより駆動されるようになされて
いる。駆動アンプ35は、このボイスコイルモータのコ
イル39をサーボDSP26より出力される駆動信号に
より駆動するようになされている。
【0061】(2)実施の形態の動作 以上の構成において、磁気ディスク24は(図5)、ス
ピンドルモータ34により1800〔rpm〕(30H
z)の回転速度で回転駆動された状態で、磁気ヘッド2
9により再生信号PBが検出され、この再生信号PBが
再生アンプ31で増幅された後、再生チャンネル回路2
7で処理されて磁気ヘッド29の位置情報等が検出され
る。
【0062】この磁気ディスク24は(図1)、サーボ
エリアSARが1周に200個形成されていることによ
り、回転速度R=1800〔rpm〕(30Hz)、サ
ーボエリア数Nsv=200とおいて(3)式に代入す
れば、サーボサンプリング周波数fsv=6〔kHz〕
となり、外乱を抑圧する制御帯域Bsvは、(2)式よ
り600〔Hz〕程度まで確保できることが判る。これ
によりディスクカメラ1においては、磁気ディスク24
を低速度である1800〔rpm〕により回転駆動して
も、従来と同程度のトラッキング制御特性を確保するこ
とができる。
【0063】なおこのサーボサンプリング周波数fsv
=6〔kHz〕を従来構成のハードディスク装置で確保
しようとすると、例えばサーボエリア数Nsv=60の
場合には、ディスク回転速度を6000〔rpm〕(1
00Hz)まで上げなければならない。すなわちこのよ
うにして所定のクロックに同期したサーボエリアSAR
を形成することにより、同程度の制御帯域を確保しなが
らも、ディスク回転速度Rを1/3以下に下げることが
可能となる。
【0064】またサーボクロックが複数のサーボエリア
SARの再生信号PBを参照して常時生成されているこ
とにより、いちいち各サーボエリアSARでサーボクロ
ックの同期を取り直さなくてもトラッキング制御に必要
な情報等を取得でき、これにより従来に比してサーボエ
リアSARを短く形成することができる。これにより従
来に比して1周当たりのサーボエリア数Nsvを増大し
ても、従来との同程度の記録容量を確保することが可能
となる。
【0065】すなわちディスクカメラ1においては(図
5)、磁気ヘッド29より出力される再生信号PBが再
生アンプ31において所定利得で増幅された後、サーボ
クロック生成回路27Cに入力され、ここでクロックエ
リアCKAの磁化パターンを基準にしてサーボクロック
CKが生成される。さらにこのサーボクロックCKを基
準にしてこの再生信号PBがアドレス検出回路27Bに
おいて2値識別され、これによりアドレスエリアADA
に記録されたトラック番号、セクタ番号によるアドレス
ADが再生される。また同様にサーボクロックCKを基
準にした再生信号PBの処理により、トラッキングエリ
アFNAに記録された磁化パターンP1〜P4を基準に
してトラッキング制御用の制御信号が生成される。ディ
スクカメラ1においては、このようにして検出されるア
ドレスにより所望のトラックにアクセスし、またトラッ
キング制御用の制御信号に基づいてトラッキング制御の
処理が実行される。
【0066】すなわちディスクカメラ1においては、こ
のようにトラッキング制御し、所望のトラックをアクセ
スした状態で、CCDカメラ4(図2)で取得した撮像
結果が動画により又は静止画によりデータ圧縮され、同
様にしてマイク7で取得された音声信号がデータ圧縮さ
れ、これらの画像データ及びオーディオデータがマルチ
プレクサ9において時分割多重化処理される。これによ
りAVデータストリームTPが生成され、このAVデー
タストリームTPがランダムアクセスメモリ17を介し
てファイル形式により磁気ディスク部3に入力される。
【0067】磁気ディスク部3において(図4)、この
ように入力されるAVデータストリームTPは、バッフ
ァメモリ22を介して所定のデータ単位でセクタ構造に
変換され、このセクタ構造によるAVデータが記録チャ
ンネル回路23を介して磁気ヘッド29の駆動信号に変
換される。さらにこの駆動信号により磁気ヘッド29が
駆動される。これによりAVデータが磁気ディスク24
に記録される。
【0068】また再生時においては、磁気ヘッド29よ
り得られる再生信号PBが再生チャンネル回路27で処
理されて再生データが生成され、この再生データがハー
ドディスクコントローラ21を介して誤り訂正等の処理
を受け、その結果AVデータが再生されてバッファメモ
リ22に格納される。このAVデータは、ファイル形式
によりカメラ部2に出力され(図2)、デマルチプレク
サ11において画像データとオーディオデータに分離さ
れる。このうち画像データにおいては、補間回路12に
おいて補間処理された後、伸張器14でデータ伸張され
て元の動画又は静止画が再生され、これら動画又は静止
画がモニタ15で表示される。またオーディオデータに
おいては、同様に補間回路13において補間処理された
後、伸張器16でデータ伸張され、外部機器等に出力さ
れる。これにより磁気ディスク24より画像データ、オ
ーディオデータが再生される。
【0069】このようにして画像データ等の記録再生を
するにつき、この実施の形態では、MPEG2により画
像データをデータ圧縮することにより、AVデータスト
リームTPの平均データ転送レートにおいては、4〜8
〔Mbit/sec〕となる。
【0070】これに対してこのディスクカメラ1におい
ては、磁気ディスク24を低速度の1800〔rpm〕
により回転駆動していることにより、磁気ヘッド29の
シーク等に十分な時間的な余裕を確保して、このAVデ
ータストリームTPの平均データ転送レート4〜8〔M
bps〕に対応するデータ転送レートによりAVデータ
ストリームTPを磁気ディスク24に記録し、また再生
することが可能となる。
【0071】すなわち図6は、データ転送レートと磁気
ディスクの回転速度との関係を示す特性曲線図であり、
2.5〔inch〕の磁気ディスクにおいて、線記録密
度を200〔kbpi〕、220〔kbpi〕、250
〔kbpi〕とした場合である。なおここで磁気ヘッド
29のシーク時間は、一般的な値である2[msec]
と仮定した。この図6より、平均データ転送レート4〜
8〔Mbit/sec〕を得るためには、磁気ディスク
24の回転速度は、400〜900〔rpm〕程度で良
いことが判る。なおこの図6においては、8/9コーデ
ィングにより変調し、リトライの処理を実行しない場合
である。
【0072】これによりディスクカメラ1においては、
磁気ディスク24の回転駆動に要する消費電力を低減す
ることができる。因みに、ディスクカメラ1において
は、スピンドルモータが全消費電力の1/3程度の電力
を消費し、このスピンドルモータの消費電力は、回転速
度に線形な関数として表される(M.Sri-Jayantha,H.Tok
umitsu,A.Aoyagi,"HDA Configuration for Minimum Idl
e Mode Power by Optimum Read/Write Head Position",
IBM Technical Disclosure Bulletin,Vol.36,No.06A,p
p.181-184,June 1993.)。従って磁気ディスク24の回
転数を1/3に下げることにより、消費電力は大幅に削
減されることになる。
【0073】またこれに伴い記録チャンネル回路23、
再生チャンネル回路27、ハードディスクコントローラ
21の消費電力も低減でき、その分さらに全体の消費電
力を低減することが可能となる。因みに、これら記録チ
ャンネル回路23、再生チャンネル回路27、ハードデ
ィスクコントローラ21においては、数十〔Mbit/
sec〕以上のデータの処理を連続的に行うCMOS論
理回路等であることから、動作周波数に応じて消費電力
が変化する。
【0074】また磁気ディスク24の回転速度の低下に
より回転騒音が低減され、これにより音の記録を行う場
合に背景ノイズ量を下げることができ、S/Nの良い音
を記録することができる。また装置自体としても静音化
することができる。
【0075】(3)実施の形態の効果 以上の構成によれば、複数のサーボエリアの再生信号を
参照してクロックを生成することにより、短いサーボエ
リアによってもクロックを生成してトラッキング制御用
の制御信号を生成でき、これによりサーボエリアを多数
形成して十分なトラッキング制御特性と容量とを確保で
き、磁気ディスクの回転速度を低下して動画情報を記録
することができる。
【0076】(4)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、磁化パターンにより
サーボエリアを形成する場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、例えばエッチングなどの手法により磁
性膜を一部除去してパターン形状を形成した後、残った
磁性膜を磁気ヘッドなどにより一方向に直流磁化するこ
とによりこの種のサーボエリアを形成する場合、さらに
はディスク基板の表面にパターンに応じた凹凸を形成し
た後、この凹部と凸部を逆極性に磁化してこの種のサー
ボエリアを形成する場合等、種々のサーボエリア形成手
法を広く適用することができる。
【0077】また上述の実施の形態においては、本発明
をハードディスク装置に適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、磁気ディスクが交換可能な
リムーバブル型ハードディスク装置等、種々の磁気ディ
スク装置に広く適用することができる。
【0078】また上述の実施の形態においては、MPE
G2、JPEGにより撮像結果をデータ圧縮する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、DV等、種々
のデータ圧縮手法を広く適用することができる。
【0079】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、複数のサ
ーボエリアの再生信号を参照して共通のクロックを生成
することにより、短いサーボエリアによってもトラッキ
ング制御用の制御信号を生成でき、これによりサーボエ
リアを多数形成して十分なトラッキング制御特性と容量
とを確保することができ、磁気ディスクの回転速度を低
下して動画情報を記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るディスクカメラに適
用される磁気ディスクを示す略線図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るディスクカメラを示
すブロック図である。
【図3】図2のディスクカメラの中央処理ユニットの説
明に供する図表である。
【図4】図2のディスクカメラの磁気ディスク部を示す
ブロック図である。
【図5】図4の磁気ディスク部のサーボ系を示すブロッ
ク図である。
【図6】データ転送レートと磁気ディスクの回転速度と
の関係を示す特性曲線図である。
【符号の説明】
1……ディスクカメラ、2……カメラ部、3……磁気デ
ィスク部、24……磁気ディスク、26……サーボDS
P、27A……位置検出回路、27B……アドレス検出
回路、27C……サーボクロック生成回路、29……磁
気ヘッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の角間隔で形成されたサーボエリアを
    基準にして磁気ヘッドをトラッキング制御して磁気ディ
    スクをアクセスする磁気ディスク装置において、 前記サーボエリアは、 一定のクロックに同期して形成され、前記トラッキング
    制御用の基準パターンが形成され、 前記磁気ディスク装置は、 前記サーボエリアより得られる再生信号を基準にして複
    数の前記サーボエリアに共通するクロックを生成するク
    ロック生成手段と、 前記クロックを基準にして前記基準パターンより前記ト
    ラッキング制御用の制御信号を生成するトラッキング制
    御信号生成手段と、 前記制御信号を基準にして前記磁気ヘッドをトラッキン
    グ制御するトラッキング制御手段とを備え、 前記サーボエリア間を前記磁気ヘッドによりアクセスし
    て画像データ及びオーディオデータを記録及び又は再生
    することを特徴とする磁気ディスク装置。
  2. 【請求項2】前記画像データを取得する画像データ生成
    手段を有することを特徴とする請求項1に記載の磁気デ
    ィスク装置。
  3. 【請求項3】前記画像データ生成手段は、 所望の被写体を撮像して撮像結果を出力する撮像手段
    と、 前記撮像結果を処理してデータ圧縮し、前記画像データ
    を生成するデータ圧縮手段とを有することを特徴とする
    請求項2に記載の磁気ディスク装置。
  4. 【請求項4】所望の音声信号を処理してデータ圧縮し、
    前記オーディオデータを生成するデータ圧縮手段を有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク装
    置。
  5. 【請求項5】前記磁気ディスクを交換可能に保持するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク装置。
  6. 【請求項6】前記磁気ディスクの回転速度が2000
    〔rpm〕以下であることを特徴とする請求項1に記載
    の磁気ディスク装置。
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