JP2006172586A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
データ記録時にサーボ間においてオフセットを検出する。
【解決手段】
記録用ヘッドと再生用ヘッドの相対位置が一定となるように調整し、データ記録直前まで再生用ヘッドによりデータに埋め込まれた位置情報を読み取り、サーボ間においてもオフセットを検出する。これにより、サーボ間において、データ記録直前までオフセットを検出することが可能となり、信頼性が向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は記録用ヘッドと再生用ヘッドを有する複合型磁気ヘッドを有する磁気ディスク装置に関するものであり、特に記録動作時にサーボ間においてもオフセットを検出する手段に関するものである。

同一磁気ディスク媒体上に、データ記録部とサーボ情報部を含むデータ面サーボ方式の磁気ディスク装置では、データ記録は、以下の手順で行われる。まずデータを記録するセクタのあるトラックへ記録ヘッドを位置づける。そして、記録するセクタの直前までサーボ情報を再生し半径位置を得る。この際、本来あるべき半径位置と現在の位置とのずれ量(以後、オフセット量)を得、其のオフセット量が或る閾値を超えていればデータセクタに記録を不可とし、閾値内であればデータを記録するといった方法が取られている。さらに、データを記録後、次のサーボ情報からオフセット量を得、上記と同様にオフセット量が或る閾値内であれば正しい位置にデータを記録できたと認識し、閾値を超えていれば正しい位置にデータを記録出来なかったと認識し、再度データを記録する処理を行う。

従って、データをディスク上に記録する際、上記のようにサーボ情報とサーボ情報の間にあるデータ記録部においてはオフセット量は検出せずデータを記録する。もしデータ記録部でオフセットすれば、次のサーボ情報が来るまでオフセットしたままデータを記録することになり、当該トラックの正しい位置にデータが記録されずに隣接トラックのデータを消失し、隣接トラックのデータを再生する際、正しくデータが読み出せない状態となる。また、データ記録部でオフセットし、次のサーボ情報の際には正しい位置に存在する場合、正しくデータが記録されたものとなり、データ再生時にデータが正しく読み出せない状態となる。

そこで、データ記録部でのオフセットによるデータ記録を防ぐため、様々な方法が用いられている。特許文献１では、データ記録部直後のサーボ情報によりサーボ間でオフセットしていることを検出した場合、サーボ情報からオフセット方向を割り出し、オフセットした側の隣接トラックのデータが消失しない工夫をしている。また、特許文献２では、加速度検出センサーを用いて外部からの衝撃を検出し、衝撃を検出した場合はサーボ間においてオフセットの可能性があるとしてデータ記録を中止し、データ記録の信頼性を上げている。

特開2001-14606 特開平05-133974

特許文献１では、オフセットして記録した際の救済処置であること、またデータ記録部でオフセットしていてサーボ部においてはオフセットしていない場合には有効ではない。特許文献２では、外部からの衝撃等によるオフセットに対しては有効だが、トラック間のシーク動作後オーバーシュートによるオフセットなどの外部からの衝撃とは別要因のものには有効ではない。

本発明では、これらの方法では検出が出来ない、外部からの衝撃とは別要因のサーボ間でのオフセットを検出し、データ記録の信頼性を上げる。

本発明では、まず各トラックにデータを記録する際、データの一部に位置情報を持たせて記録する。次に記録用ヘッドと再生用ヘッドの半径方向の相対位置を変化させることが出来る圧電素子等を用いた二段アクチュエータなどを用い、記録用ヘッドと再生用ヘッドの半径方向の位置関係を調整する。具体的には、データ記録時に再生用ヘッドを、記録するトラックと同一トラック又は他のトラックにおける記録データの略中心上に位置させるようにする。この状態で、データを記録する際、記録する直前まで再生用ヘッドによりデータ記録部に記録された位置情報を再生することで、サーボ間においてもオフセットを検出する。そして、サーボ間において検出されたオフセットに基づいて、データ記録の制御を行う。

サーボ間において、データ記録直前までオフセットを検出することが可能となり、信頼性が向上する。

本実施の形態について説明する。

本発明の第１の実施例について、以下説明する。

図４は、実施例１の磁気ディスク装置のシステム構成図である。磁気ディスク装置は、データを記録するディスク2、ディスク2にデータを記録しまた再生する記録再生ヘッド1、記録再生ヘッド1を保持するヘッド支持機構9、ヘッド支持機構9をピボット位置(図示せず)を中心に動作させるVCM3を有する。また、ヘッド支持機構9には、記録再生ヘッド１を微動動作させる微動制御部10が具備され、VCM3と合せて２段アクチュエータを構成している。微動制御部10として、圧電素子を用いることができる。アクチュエータ制御部4は、VCM3や微動制御部10の動作の制御を行い、記録再生ヘッド1を所定の位置に高精度に移動させる。リードライト制御部5は、上位装置（図示せず）からインターフェイス制御部8を介して受けたライトコマンドに対しては、ライトデータをスクランブルまたは符号化する処理を行い、またリードコマンドに対しては、記録再生ヘッド1の再生データを復調する処理を行う。

図５は、ディスク2に記録される記録データの記録フォーマットの一例であり、セクタ内のデータフォーマットを示す。記録フォーマットには、それぞれ図示しないＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路の引き込みのためのプリアンブル領域51、再生時にデータ領域53の開始位置を検出して変調されたコードの復調タイミング信号を得るための同期信号であるSync Mark52、実際にユーザデータを記録再生するユーザデータ領域53、エラー検出や訂正のためのＥＣＣ54、また、PRML（Partial Response Maximum Likelifood）等の信号処理に利用されるポストプリアンブル55が含まれている。

図1は実施例１の記録用ヘッドと再生用ヘッドのディスク2の上での位置関係、図2は従来の記録用ヘッドと再生用ヘッドのディスク2の上での位置関係を示した図である。再生用ヘッドRは、記録再生ヘッド1を構成するスライダの端面に積層して形成され、記録用ヘッドWは、再生用ヘッドRの上に更に積層されて形成される。

図１、図２において、s0、d0は、それぞれトラック0のサーボ部、データ部を示す。同様にs1からs3、d1からd3はトラック1から3のサーボ部、データ部を示す。W1、R1はトラック1にデータを記録する際の記録用ヘッドW1及び再生用ヘッドR1を表す。同様にW2、R2はトラック2にデータを記録する際の記録用ヘッドW2及び再生用ヘッドR2、W3、R3はトラック3にデータを記録する際の記録用ヘッドW3及び再生用ヘッドR3を表す。

図2の場合、トラック1の中心上に記録用ヘッドW1が在るとき、再生用ヘッドR1も同じトラック1の中心上に存在する。しかし、アクチュエータの動作によりトラック2の中心上に記録用ヘッドW2が移動した場合、再生用ヘッドR2はトラック1とトラック2の中間付近に位置している。また、更にヘッド支持機構9が回転して、トラック3の中心上に記録用ヘッドW3が移動した場合、再生用ヘッドR3はトラック2の中心上に存在する。この様に、記録用ヘッドと再生用ヘッドからなる複合型磁気ヘッドでは、ディスク2の半径方向位置により、記録用ヘッドと再生用ヘッドの位置関係は変化し、データを記録する為に記録用ヘッドがトラックの中心上に在るとき、再生用ヘッドはトラックの中心にいるとは限らない。そこで、本実施例では微動制御部10（圧電素子等）による二段アクチュエータを用いることにより、データを記録する為に記録用ヘッドが、あるトラック上に在るとき、再生用ヘッドもそのトラックと同一又は他のトラック上に在るように調整する。図1の場合、記録用ヘッドW1がトラック1上に在るとき再生用ヘッドR1はトラック0、記録用ヘッドW2がトラック2上に在るとき再生用ヘッドR2はトラック1という様に二段アクチュエータにより記録用ヘッドと再生用ヘッドの位置関係を調整する。そして、この位置関係をメモリ7に記憶させる。図1では、記録用ヘッドと再生用ヘッドの位置関係が隣接するトラック上になるように制御されているが、Nトラック（Nは整数）ずれるような位置関係とすることができる。また、全トラックにおいて、Nトラック分ずれる位置関係とするだけでなく、複数のトラック区域ごとに所定の位置関係を持たせるような制御を行うこともできる。例えば、図６に示すように、ディスク2の最内周側のトラック区域61では、-Mトラック（Mは正整数）ずれるような位置関係とし、最外周側のトラック区域63では、Mトラックずれるような位置関係とし、最内周側と最外周側の間のトラック区域62では、ずれが無くなる（記録用ヘッドの中心と再生用ヘッドの中心を結ぶ直線と、ディスク2の法線とのスキュー角が略０°）となるような位置関係とすることでも本発明を具現化できる。この場合は、トラック区域毎における記録用ヘッドWと再生用ヘッドRとの位置関係を、メモリ7に記憶させる。このように制御することで、微動制御部10による動作量を全体として少なく抑えることができるため、位置決めの即応性を向上させることができる。

また、本実施例では、データを記録する際、記録データに位置情報を持たせる。位置情報の持たせる例としては、ユーザデータ領域53に記録する記録データをスクランブル（暗号化）する際に用いるパターンや、Sync Mark52のパターンに持たせる方法がある。

以上のような設定の下、データを記録する方法を図3を用いて以下に述べる。s00、s01はトラック0のサーボ部、d00、d01、d02はトラック0のデータセクタを示す。同様にs10、s11はトラック1のサーボ部、d10、d11、d12はトラック1のデータセクタを示す。ディスク2は図3に示す方向に回転するものとし、記録再生ヘッド1は、ディスク2に対してs00側からs01側の方向に動くものとする。また、図3では、図の上側がディスク2の外周側であり、下側が内周側となる。ここでは簡単の為、上記のように記録用ヘッドW4がトラック1に在るとき再生用ヘッドR4はトラック0上にあり、Sync Mark52をトラック0ではパターンA、トラック1ではパターンB、その隣のトラックではパターンCを用いるものとする。ここでは単純化して、全トラックにおいて、このSync Mark52のパターンA、B、Cが繰返し現れるものとする。

ここでは、トラック1のデータセクタd12を記録する場合を述べる。まず、トラック1にデータを記録する命令が来た時、メモリ7に記憶した位置関係情報を用いて、MPU6により再生ヘッドR4と記録用ヘッドW4の位置関係とする制御量を算出する。そして、その算出結果に基づいて、再生ヘッドR4と記録用ヘッドW4の半径方向の位置関係を二段アクチュエータなどにより制御する。その制御により、記録用ヘッドW4がトラック1上に位置させるために再生用ヘッドR4をトラック0上に移動する。次に、再生用ヘッドR4がサーボ部s00を通過後、記録用ヘッドW4がデータセクタd12を記録するまでであるが、図3（Ａ）より、データセクタd12にデータを記録するまでに再生用ヘッドR4はトラック0のデータセクタd00、データセクタd01上を通過するのがわかる。従来では、データセクタd12を記録する際、サーボ部s00より位置データ取得後はサーボ部s01まで位置情報は得られないため、データセクタd10、データセクタd11、データセクタd12の地点で記録用ヘッドW4がオフセットしている可能性があった。そこで本実施例では、サーボ部s00読み取り後データセクタd12を記録するまでの間、再生用ヘッドR4によりデータセクタd00、データセクタd01を再生する。そして、再生データのSync Mark52を判別する。この時、Sync Mark52がパターンAであれば、再生用ヘッドR4はトラック0上に位置していることとなり、記録用ヘッドW4はメモリ7の位置関係情報により規定された通りに正しくトラック1上に位置していることがわかる。逆にSync Mark52がパターンBであれば、再生用ヘッドR4はトラック1上に位置していることとなり、記録用ヘッドW4はトラック1上に位置しておらず、内周側にオフセットしていることがわかる。更にSync Mark52がパターンCであれば、再生用ヘッドR4はトラック0の更に1つ外周側のトラック上（図示せず）に位置していることとなり、記録用ヘッドW4はトラック1上に位置しておらず、外周側にオフセットしていることがわかる。よって、Sync MarkがパターンAであればデータセクタd12にデータを記録し、パターンがBやCもしくはSync Mark52が見つからなければ記録用ヘッドW4が正しい位置からオフセットしている為、記録しないとする。これらの判定処理はMPU6によって実行される。ここで、Sync Mark52の検出の閾値を厳しくするなどの条件によりオフセットの検出をより細かく制御できる。以上の方法により、従来では位置情報が無い為、オフセットしている可能性のあるサーボ間においてもオフセットを検出できる。ここで、Sync Mark52の検出に用いる閾値は、メモリ7に記憶されている。

図3（Ｂ）は、再生用ヘッドR4がトラック0のSync Mark52を読み終わった後に、オフセットの有無または上記の条件を満たすか否かを確認し、データセクタd12にデータを書き込む直前の状態を示している。このように、Sync Mark52の長さや最終ビット位置と再生用ヘッドR4と、記録用ヘッドW4との間隔との関係から、Sync Mark52を読み取った直後に書き込み開始ができる場合には、Sync Mark52のパターン識別により位置を確認し、オフセット検出処理を実行することが望ましい。

図3（Ｃ）は、再生用ヘッドR4がトラック0のユーザデータ領域53のデータを読み終わった後に、オフセットの有無または上記の条件を満たすか否かを確認し、データセクタd12にデータを書き込む直前の状態を示している。このように、ユーザデータ領域53の長さや最終ビット位置と、再生用ヘッドR4と記録用ヘッドW4との間隔との関係から、ユーザデータ領域53のデータを読み取った直後に書き込み開始ができる場合には、ユーザデータ領域53のデータをスクランブルする際に用いるパターンの識別により位置を確認し、オフセット検出処理を実行することが望ましい。ここでは、データスクランブルに用いるパターンとして、トラック0ではパターンAA、トラック1ではパターンBB、その隣のトラックではパターンCCを用いるものとし、図3（Ａ）で説明したオフセット検出処理と同様の処理を行うものとする。

本実施例では、サーボ情報間のデータセクタに記録された記録データ（図５）のSync Mark52とユーザデータ領域53のパターン識別でオフセット検出を行う例を示したが、その他のデータを利用しても実現することができる。また、２種以上のデータの組合せでもって行うこともできる。どのデータを用いてオフセット検出を行うかについては、メモリ7に記憶されている。

また、本実施例では、再生用ヘッドR4の再生処理と、記録用ヘッドW4の書き込み処理は同時には実行せず、すなわち、Sync Mark52等の記録データの再生処理が終り、ディスク2への書き込み処理が開始される時点では、再生処理は行わない。これは、記録用ヘッドR4からの漏洩磁界により、再生用ヘッドR4の再生処理精度が落ちるため、これを避ける為である。ただし、再生処理と書き込み処理を同時に行っても良い記録再生ヘッド1においては、同時に処理を進行させることもできる。図3（Ａ）を利用して説明すると、データセクタd12に書き込みを開始し、その書き込みの途中であっても、再生用ヘッドR4がトラック0のデータセクタd02に記録されている記録データの再生を継続している。よって、記録用ヘッドW4が書き込み中であっても、記録用ヘッドW4のオフセット検出を行うことができる。この場合、オフセットが検出、又は上記閾値を超えた場合は、書き込み処理をリトライさせることになる。

本発明は、記録用ヘッドと再生用ヘッドを有する複合型磁気ヘッドを有する磁気ディスク装置に適用可能なものであり、記録動作時にサーボ間においてもオフセットを検出することができ信頼性向上の観点から有用である。

本発明を用いた場合の記録用ヘッドと再生用ヘッドの位置関係 従来の記録用ヘッドと再生用ヘッドの位置関係 本発明を用いた場合の一例 本実施例の磁気ディスク装置のシステム構成図 本実施例のデータセクタの記録フォーマット例 本実施例のトラック区域を示す例

符号の説明

1…記録再生ヘッド、2…ディスク、3…ＶＣＭ、4…アクチュエータ制御部、5…リードライト制御部、6…ＭＰＵ、7…メモリ、8…インターフェイス制御部、9…ヘッド支持機構、10…微動制御部、
W1…トラック1にデータを記録する際の記録用ヘッド
R1…トラック1にデータを記録する際の再生用ヘッド
W2…トラック2にデータを記録する際の記録用ヘッド
R2…トラック2にデータを記録する際の再生用ヘッド
W3…トラック3にデータを記録する際の記録用ヘッド
R3…トラック3にデータを記録する際の再生用ヘッド
W4…トラック1にデータを記録する際の記録用ヘッド
R4…トラック1にデータを記録する際の再生用ヘッド
s0…トラック0のサーボ部
s1…トラック1のサーボ部
s2…トラック2のサーボ部
s3…トラック3のサーボ部
d0…トラック0のデータ部
d1…トラック1のデータ部
d2…トラック2のデータ部
d3…トラック3のデータ部
s00…トラック0のサーボ部
s01…トラック0のサーボ部
s10…トラック1のサーボ部
s11…トラック1のサーボ部
d00…トラック0のデータセクタ
d01…トラック0のデータセクタ
d02…トラック0のデータセクタ
d10…トラック1のデータセクタ
d11…トラック1のデータセクタ
d12…トラック1のデータセクタ

Claims (10)

1. 記録用ヘッドと再生用ヘッドを有する複合型磁気ヘッドを有する磁気ディスク装置において、
   データ記録の開始前に、再生用ヘッドにより再生されるサーボ間に記録された記録データに基づいて、サーボ間のオフセットを検出するオフセット検出部を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 記録用ヘッドと再生用ヘッドを有する複合型磁気ヘッドを有する磁気ディスク装置において、
   演算処理部を有し、
   前記演算処理部では、データ記録の開始前に、再生用ヘッドにより再生されるサーボ間に記録された記録データに基づいて、サーボ間のオフセットを検出する処理を実行することを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記オフセット検出部の処理は、前記記録データの同期信号のパターンを利用して行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記オフセット検出部の処理は、前記記録データのユーザデータ領域のデータに用いたスクランブルパターンを利用して行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
5. 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、
   前記オフセット検出部の処理は、前記記録データの一部に関連するパターン情報を利用して行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
6. 請求項２に記載の磁気ディスク装置において、
   前記オフセット検出処理は、前記記録データの同期信号のパターンを利用して行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
7. 請求項２に記載の磁気ディスク装置において、
   前記オフセット検出処理は、前記記録データのユーザデータ領域のデータに用いたスクランブルパターンを利用して行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
8. 請求項２に記載の磁気ディスク装置において、
   前記オフセット検出処理は、前記記録データの一部に関連するパターン情報を利用して行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
9. 請求項１又は２に記載の磁気ディスク装置において、
   記録処理時の、記録用ヘッドと再生用ヘッドとの位置関係情報を記憶するメモリを有することを特徴とする磁気ディスク装置。
10. 請求項９に記載の磁気ディスク装置において、
    前記位置関係情報は、所定のトラック区域毎に設定されていることを特徴とする磁気ディスク装置。

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