JP2004014010A - 磁気ディスク装置および磁気ディスク装置の製造方法ならびに磁気ディスク装置のヘッド切り替え制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組立前に予めサーボ情報が書き込まれた複数の磁気ディスクを実装する磁気ディスク装置でのヘッド切り替え時の回転待ち時間を短縮する。
【解決手段】予めサーボ情報が書き込まれた複数の磁気ディスク（Ｄｉｓｋ＃０，Ｄｉｓｋ＃１）が搭載された磁気ディスク装置において、異なるＤｉｓｋ＃０およびＤｉｓｋ＃１に対応する異なるヘッドＨ＃１とＨ＃２間のサーボ情報のセクタ番号Ｓｒｖ＃ｎのずれ量を予め測定して装置内のメモリに記憶しておき、ヘッドＨ＃１からＨ＃２へのヘッド切り替え直後にＨ＃２に到来するサーボ情報のセクタ番号Ｓｒｖ＃９を、切り替え前のヘッドＨ＃１のセクタ番号Ｓｒｖ＃０に連続するＳｒｖ＃１に補正することで、異なる磁気ディスク間のＩｎｄｅｘ情報（サーボセクタ＃０位置情報）の位置関係によらずヘッド切り替え時の回転待ち時間を短縮しヘッド切り替えによる連続アクセス時のデータ転送性能を向上させる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置の製造技術およびサーボ制御技術に関し、特に予めサーボ情報が書き込まれた複数の磁気ディスクが搭載される磁気ディスク装置の製造技術およびヘッド切り替え制御技術等に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置のヘッド切り替え時間を短縮させ回転待ちを改善するためのヘッド切り替え制御方法の技術が公開されている。特開２０００−２１１０６号公報の技術では、ヘッド切り替えによる複数のデータトラックの連続アクセス時間短縮によるデータ転送性能向上を目的として、ヘッド間のオフセットを考慮したスキュー値をテーブル化している。但し、上記従来技術は通常の円板（磁気ディスク）組み込み後のサーボ情報書き込みの装置を想定しているため、データセクタ位置の補正に留まっており、予めサーボ情報が記録された円板を磁気ディスク装置に組み込む（プリライト方式の組立）際に発生するサーボセクタ（サーボＳＣＴ）のずれに関しては考慮されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来の技術では、磁気ディスク装置のスピンドルに磁気ディスク（円板）を組み込んだ後にサーボ情報が書き込まれた磁気ディスク装置を想定しているため、予めサーボ情報が記録された円板を磁気ディスク装置に組み込む際に発生するサーボセクタ番号のずれに関しては考慮されていなかった。
【０００４】
すなわち、磁気ディスクにおける記録密度、すなわちトラック本数の増大により、サーボ情報書込み工程の所要時間は増大の一途をたどっており、従来技術のように、磁気ディスク装置に磁気ディスクを組み込んだ後に、サーボ情報を書き込む方法では、要求される当該磁気ディスク装置の単位時間当たりの製造台数と、個々の磁気ディスク装置でのサーボ情報書込み所要時間とから算出されるサーボ情報の並行書込みラインの数だけ高価なサーボトラック書込み装置（ＳＴＷ）を準備する必要があり、コスト高となるとともに、需要の変動に応じた磁気ディスク装置の生産台数の調整が困難（需要増に際しては高価なＳＴＷを短期間に増設する必要があり、需要減に際しては高価なＳＴＷが遊休設備となる）であった。
【０００５】
このため、磁気ディスク装置に組み込む前の複数の磁気ディスクに対して、一括したサーボ情報の書込みを行った後に個々の磁気ディスク装置への組み込みを行う上記プリライト方式が製造原価の低減に有効である。
【０００６】
ところが、２枚以上の磁気ディスクを搭載する磁気ディスク装置においては、ＳＴＷから取り外した個々の磁気ディスクをスピンドルに固定する際に、インデックス（０＃のサーボセクタ）位置がランダムにずれるため、そのままでは稼働時における磁気ディスク間のヘッド切り替え時に回転待ち時間が大きくなり、この位置ずれに対する対策が必要となる。
【０００７】
この対策として、組立時に、スピンドル上の複数の磁気ディスク間のインデックス位置を揃えることも考えられるが、磁気ディスクの精密なセンタリングの他に回転方向の精密な位置合わせという余分な工程がさらに必要となり、生産効率が大幅に低下し、コスト的に引き合わない、という技術的課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置において発生するサーボセクタ番号等のサーボ情報のオフセット量等に起因するヘッド切り替え時の回転待ち動作を改善することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、予めサーボ情報が書き込まれた複数枚の磁気ディスクを磁気ディスク装置に組み込むプリライト方式の組立技術の採用による製造原価の低減と、プリライト方式で発生する磁気ディスク間の基準位置情報の位置ずれに起因するヘッド切り替え時の回転待ち動作の改善による性能向上とを両立させることが可能な技術を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、予めサーボ情報が書き込まれた複数枚の磁気ディスクを磁気ディスク装置に組み込むプリライト方式の組立技術を用いて製造される磁気ディスク装置において、サーボセクタ番号がフルビットで読み出せるようなサーボ情報が書き込まれ、その値が随時読み出せるような検出手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、この検出手段により取得されたサーボセクタ情報のオフセット量を記憶させることができるメモリー空間を磁気ディスク装置内に持つことを特徴とする。
【００１２】
さらに、この記憶情報を用いて、ヘッド切り替え時に内部でサーボセクタ番号の補正制御が可能なプロセッサー等の制御論理を有することを特徴とする。
【００１３】
上述の各手段により、予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置において発生するサーボセクタ番号のオフセット量を補正することが可能となる。
【００１４】
これにより、１台の磁気ディスク装置に実装された複数の磁気ディスク間のＩｎｄｅｘ情報（サーボセクタ＃０位置情報）等の基準位置の位置関係によらずヘッド切り替え時の回転待ち動作を改善することが可能となり、予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置においても、ヘッド切り替えによる、磁気ディスク間に跨がる複数のデータトラックの連続アクセス時間短縮によるデータ転送性能が向上する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置のヘッド切り替え制御方法における制御タイミングの一例を示した概念図であり、図２は、本実施の形態のヘッド切り替え制御方法にて用いられるセクタ番号補正量を測定するキャリブレーション機能の作用の一例を示すフローチャート、図３は、本実施の形態の磁気ディスク装置に備えられるセクタ補正テーブルの設定例を示す概念図、図４は、本実施の形態の磁気ディスク装置の製造工程の一例を示すフローチャート、図５は、本実施の形態の磁気ディスク装置の構成の一例を示す一部破断斜視図である。
【００１７】
まず、図５を参照して、本実施の形態の磁気ディスク装置の構成の一例を説明する。
【００１８】
図５に例示されるように、複数（本実施の形態の場合、一例としてＤｉｓｋ＃０およびＤｉｓｋ＃１の２枚）の磁気ディスク５ａおよび磁気ディスク５ｂが共通のスピンドル１４に所定の間隔で同軸かつ平行な姿勢で固定され、個々の磁気ディスク５の複数の記録面の各々には、ロードアーム１１の先端部に個別に保持された複数のヘッド１ａ〜１ｄがセットされている。
【００１９】
本実施の形態の場合、複数の磁気ディスク５（５ａおよび５ｂ）は、スピンドル１４に対する組み付け前に、別に設けられたサーボトラックライタ（ＳＴＷ）にて予めサーボ情報が書き込まれた（プリライト）後に当該スピンドル１４に固定されたものである。
【００２０】
このため、スピンドル１４に固定された複数の磁気ディスク５ａおよび５ｂでは、回転方向の基準位置であるＩｎｄｅｘ情報（サーボセクタ＃０位置情報）は、一般に、後述の図１のように不揃い（周方向にオフセット量だけずれた状態）となっている。
【００２１】
ヘッド１ａ（Ｈ＃０）およびヘッド１ｂ（Ｈ＃１）はディスク＃０の磁気ディスク５ａの両面に対する記録再生を行い、ヘッド１ｃ（Ｈ＃２）およびヘッド１ｄ（Ｈ＃３）は他のディスク＃１の磁気ディスク５ｂの両面に対する記録再生を行う。
【００２２】
ロードアーム１１の基端部はピボット軸１２ａを中心として揺動するアクチュエータ１２に支持され、このアクチュエータ１２はさらにボイスコイルモータ１３によって駆動される。
【００２３】
すなわち、ボイスコイルモータ１３に対する通電方向や通電量の制御によって、アクチュエータ１２およびロードアーム１１は磁気ディスク５と平行な平面内を、揺動速度や角度が制御された揺動運動をし、この揺動運動によって、ロードアーム１１の先端部に支持されているヘッド１ａ〜１ｄは磁気ディスク５の記録面上を当該磁気ディスク５の径方向に移動し、たとえば磁気ディスク５の記録面上に同心円状に配置された複数のトラックの間の移動（シーク動作）や、特定のトラックに対して追従する動作を行う。
【００２４】
磁気ディスク装置の筐体１５の外部には、制御基板１６が固定されており、上述のヘッド位置決め制御やデータの記録再生動作等の制御を行う制御回路等が実装されている。
【００２５】
上述の本実施の形態の磁気ディスク装置は、図４のフローチャートに例示されるような工程にて製造される。
【００２６】
すなわち、磁気ディスクの準備（ステップ２０１）および磁気ディスクへのサーボ情報の書込み（プリライト）（ステップ２０２）と、磁気ディスク以外の構成部品の準備（ステップ２０３）が行われた後（ステップ２０１，２０２と、ステップ２０３は順不同でよい）、磁気ディスク装置の組立が行われ、ここで、サーボ情報が既に書き込まれた複数の磁気ディスク５ａ，５ｂがスピンドル１４に固定される（ステップ２０４）。
【００２７】
その後、後述の図２のフローチャートに例示されるサーボセクタ補正のためのキャリブレーション工程等を含む調整工程（ステップ２０５）を経て、ヒートラン等の動作試験が行われた後に（ステップ２０６）、出荷される（ステップ２０７）。
【００２８】
図１は上述のように４本のヘッド１ａ〜１ｄを所有する磁気ディスク装置において、Ｈ＃０（１ａ），Ｈ＃１（１ｂ）及びＨ＃２（１ｃ），Ｈ＃３（１ｄ）が磁気ディスク５ａおよび５ｂの各々に対してのリードライトを行う様な構成において、Ｉｎｄｅｘ情報の位置が互いに周方向にずれた異なる磁気ディスク５ａ〜５ｂ間のＨ＃１からＨ＃２へのヘッド切り替えの際の、物理的なサーボセクタ番号とその補正実施時の制御タイミングをあらわしており、それらについて順を追って説明する。
【００２９】
先ずＨ＃１のサーボセクタ＃０検出後にＨ＃２へのヘッド切り替えが発生する。この時、物理的にはＨ＃１とＨ＃２は異なる円板（磁気ディスク５ａと５ｂ）であるためサーボセクタ番号に＋８セクタのオフセットが生じている。従って本来はＨ＃２へのヘッド切り替え後に初めてリードされる（ヘッドに到来する）サーボセクタ番号は＃９である。但し、ここで後述のセクタ補正テーブル５０のＨ＃２には＋８が記録されているため、リードされるセクタ番号は９−８＝１に補正される。これによりヘッド切り替え後も切り替え前の円板と同様のサーボセクタ番号タイミングでデータのリードライトが可能となる。
【００３０】
次に図２のフローチャートを用いて、本実施の形態の磁気ディスク装置が備えるサーボセクタ番号補正動作のためのキャリブレーション機能の作用の一例を説明する。このキャリブレーション機能を使用する工程は装置出荷前の場内試験工程（本実施の形態では図４のステップ１０５）において１度のみ実施され、その結果は図３に表されるような内容のセクタ補正テーブル５０として磁気ディスク装置内部の円板（磁気ディスク５）上管理エリアまたは制御基板１６内の図示しない不揮発性メモリー内に記録される。
【００３１】
サーボセクタ番号補正のためのキャリブレーション開始コマンドが制御基板１６内のコントローラ等に発行されると、まず、磁気ディスク装置内部で基準となるＨ＃０にヘッド切り替えを行う（ステップ１０１）。
【００３２】
その後、測定するヘッドにヘッド切り替えを実施するが、その際ヘッド切り替え直前のサーボセクタ番号を記憶してこれをＳ１とする（ステップ１０２）。そしてヘッド切り替え実施後（ステップ１０３）にリードされたサーボセクタ番号をＳ２とする（ステップ１０４）。
【００３３】
通常サーボセクタのオフセットが無く補正不要なケースは次のサーボセクタ番号が読み出されるためＳ２−Ｓ１＝１となるため、ヘッド＃Ｘの補正量は、
Ｓ２−Ｓ１−１＝ΔＸ
となる（ステップ１０５）。
【００３４】
そしてこの値をヘッド毎に、セクタ補正テーブル５０に、ヘッド番号５１に対応する補正セクタ数５２、として記録しておく（ステップ１０６）。
【００３５】
このような工程を経た後、データのリード／ライト時における実際のヘッド切り替え制御時には、図１で説明したように、ヘッド切り替え直後に到来したサーボセクタ番号から、当該ヘッド番号５１に対応した補正セクタ数ΔＸを読み出して、このΔＸ分の値を実際のサーボセクタ番号から差し引くことでサーボセクタ番号の補正が可能となる。
【００３６】
これにより、サーボセクタ番号を基準にしてデータセクタ番号が設定されている場合であっても、ヘッド切り替え時にスキューが間に合わずに回転待ちを引き起こして性能低下を招くことを防ぐことが可能となる。
【００３７】
また、本実施例に示したような補正機能を備えることで、予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスク５が２枚以上搭載される磁気ディスク装置において、磁気ディスク同士のＩｎｄｅｘ情報（サーボセクタ＃０位置情報）の位置関係を一致させる様な煩雑で高コストの円板組み込み処理が不要となり、プリライト方式の採用によるコスト削減効果と相まって、製造原価の低減が実現できる。
【００３８】
以上説明したように、予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置においても、磁気ディスク同士のＩｎｄｅｘ情報（サーボセクタ＃０位置情報）の位置関係によらずヘッド切り替え時の回転待ち動作を改善することが可能となり、ヘッド切り替えによる複数のデータトラックの連続アクセス時間短縮によるデータ転送性能が向上する。
【００３９】
換言すれば、プリライト方式の組立技術の採用による製造原価の低減と、プリライト方式で発生する磁気ディスク間の基準位置情報の位置ずれに起因するヘッド切り替え時の回転待ち動作の改善による性能向上とを両立させることが可能となる。
【００４０】
本願の特許請求の範囲に記載された発明を見方を変えて表現すれば以下の通りである。
【００４１】
（１）予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置において、ヘッド切り替え時の際に予め測定して記録されている磁気ディスク間のサーボセクタ情報のオフセット量を用いてサーボセクタ番号を補正することにより、磁気ディスク同士のＩｎｄｅｘ情報（サーボセクタ＃０位置情報）の位置関係によらずヘッド切り替え時の回転待ち動作を改善する機能を有する磁気ディスク装置及びそのヘッド切り替え制御方法。
【００４２】
（２）予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置において、項目（１）の機能実現により装置にディスクを組み込む際に各ディスク間の回転方向の位置合わせを必要としない磁気ディスク装置。
【００４３】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００４４】
【発明の効果】
予めサーボ情報が書き込まれた磁気ディスクが２枚以上搭載される磁気ディスク装置において発生するサーボセクタ番号等のサーボ情報のオフセット量等に起因するヘッド切り替え時の回転待ち動作を改善することができる。
【００４５】
予めサーボ情報が書き込まれた複数枚の磁気ディスクを磁気ディスク装置に組み込むプリライト方式の組立技術の採用による製造原価の低減と、プリライト方式で発生する磁気ディスク間の基準位置情報の位置ずれに起因するヘッド切り替え時の回転待ち動作の改善による性能向上とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置のヘッド切り替え制御方法における制御タイミングの一例を示した概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態であるヘッド切り替え制御方法にて用いられるセクタ番号補正量を測定するキャリブレーション機能の作用の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置に備えられるセクタ補正テーブルの設定例を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態である磁気ディスク装置の構成の一例を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ…ヘッド、５（５ａ〜５ｂ）…磁気ディスク、１１…ロードアーム、１２…アクチュエータ、１２ａ…ピボット軸、１３…ボイスコイルモータ、１４…スピンドル、１５…筐体、１６…制御基板（制御論理）、５０…セクタ補正テーブル（記憶手段）、５１…ヘッド番号、５２…補正セクタ数。

Claims (3)

1. 組立前に個々の記録面に予めサーボ情報が書き込まれた複数の磁気ディスクと、前記磁気ディスクの個々の前記記録面に対する情報の記録および再生を行う複数のヘッドとを含む磁気ディスク装置であって、
   予め測定された複数の前記磁気ディスク間における回転方向の基準位置のオフセット量を記憶する記憶手段と、
   個々の前記磁気ディスク間における前記ヘッドの切り替え時に前記オフセット量を用いて前記サーボ情報内のサーボセクタ番号を補正することにより、個々の磁気ディスク間の前記基準位置の位置関係によらず、前記磁気ディスク間における前記ヘッドの切り替え時の回転待ち動作を改善する制御論理と、
   を含むことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 磁気ディスクおよび前記磁気ディスク以外の構成部品を準備する工程と、
   前記磁気ディスクの個々の記録面に予めサーボ情報を記録する工程と、
   前記サーボ情報が記録済みの複数の前記磁気ディスクと、前記磁気ディスク以外の構成部品とを組み立てる工程と、
   組み立てられた複数の前記磁気ディスク間における回転方向の基準位置のオフセット量を測定して磁気ディスク装置内の記憶手段に記憶する工程と、
   を含むことを特徴とする磁気ディスク装置の製造方法。
3. 組立前に個々の記録面に予めサーボ情報が書き込まれた複数の磁気ディスクと、前記磁気ディスクの個々の前記記録面に対する情報の記録および再生を行う複数のヘッドとを含む磁気ディスク装置におけるヘッド切り替え制御方法であって、
   前記磁気ディスク間における前記ヘッドの切り替え時に、予め測定して記録されている前記磁気ディスク間の回転方向の基準位置のオフセット量を用いて前記サーボ情報内のサーボセクタ番号を補正することにより、個々の前記磁気ディスク間の前記基準位置の位置関係によらず前記ヘッドの切り替え時の回転待ち動作を改善することを特徴とする磁気ディスク装置のヘッド切り替え制御方法。

Images