JP2007026639A - ハードディスクドライブの記録制御方法、ハードディスクドライブのヘッドギャップによる影響を防止するための記録制御方法、ハードディスクドライブ、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ハードディスクドライブの記録制御方法及びハードディスクドライブを提供すること。
【解決手段】記録ヘッド及び読み出しヘッドがディスクのトラック方向に所定の間隔をおいて離隔されているヘッドを有するハードディスクドライブの記録制御方法において、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間隔及びディスクの線速度から算出されるヘッドギャップ時間を有するテーブルを読み込む過程と、データセクタパルスからヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作を開始させる過程と、を含むことを特徴とする記録制御方法である。これにより、ヘッドギャップ時間に応じた長さだけ、サーボセクタとデータセクタとの間、及び互いに隣り合う２つのデータセクタの間の間隔を減少させることができるので、データ領域の使用効率を高めることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ハードディスクドライブの記録制御方法に係り、特に、ヘッドギャップによる影響を防止するための記録制御方法、ハードディスクドライブ及び記録媒体に関する。

ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、回転するディスクと組み合わされる複数の磁気ヘッドを備える。ヘッドは、ディスク表面を磁化させ、磁界を感知することによって、情報を記録／読み出しする。ディスクを磁化させるための記録素子と、これとは別のディスクの磁界を感知するための読み出し素子とを有する磁気ヘッドは、発展してきている。読み出し素子は、通常、磁気抵抗（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子により構成される。ＭＲ素子は、ディスクの磁界によって抵抗が変化する特性を有する。ＭＲ読み出し素子を有するヘッドを一般的にＭＲヘッドと称する。

ヘッドは、一般的にヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）と呼ばれるサブアセンブリに連結された、曲がったアームに付着されている。ヘッドジンバルアセンブリは、アクチュエータアームに付着されている。アクチュエータアームは、ディスク表面を横切ってヘッドを移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ：Ｖｏｉｃｅ Ｃｏｉｌ Ｍｏｔｏｒ）を備えている。

情報は、通常、各ディスクの表面全体に渡って形成された同心円状のトラックに保存される。各トラックは、通常、セグメントに分割される。ＶＣＭ及びアクチュエータアームは、ディスクの一トラックから他のトラックにヘッドを移動させる。

データを正確に記録及び読み出すためには、ヘッドをトラックの中心に維持するのが望ましい。サーボセクタは、ヘッドの位置を制御できるようにトラックの中心線上に互いに対向して位置するサーボバーストを含む。サーボバーストにより発生される信号は、一般的にトラックの中心線上にあるヘッドの位置を決定するのに利用されるＰＥＳ（ＰＥＳ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｓｉｇｎａｌ）を発生させる。

図１は、ＨＤＤのトラックに記録されるデータフォーマットを示す図面である。図１に示したように各トラックは、サーボセクタ１０２及びデータセクタ１０４を備える。サーボセクタ１０２は、ディスクの半径方向に一直線上に存在し、ディスクの円周方向に等角度離れて位置している。サーボセクタ１０２の間には一つ以上のデータセクタ１０４が存在する。データセクタ１０４は、一定のビット数を有し、場合によってはサーボセクタ１０２がデータセクタ１０４を分割する位置にあることもある。

一方、サーボセクタ１０２とデータセクタ１０４との間、及び互いに隣り合う２つのデータセクタ１０４の間は、所定の距離（以下、ガイドギャップという）１０６をおいて離れて位置している。ガイドギャップ１０６は、記録ヘッドによりサーボセクタ及びデータセクタが消されないようにするためのものであり、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間隔及びディスクの最小線速度を考慮して設定される。

サーボセクタの開始位置は、サーボセクタに記録されたサーボアドレスマークによって検出される。また、データセクタの開始位置を通知するためにデータセクタパルスが使用される。このデータセクタパルスは、リード／ライトチャンネル回路（通常、チャンネルチップという）で発生され、図１に示されたように、サーボアドレスマークを基準として一定の時間間隔、すなわち、サーボセクタの終了位置からガイドギャップだけ遅延された位置からデータセクタ間隔で発生する。データセクタパルスを発生させるためのデータセクタパルスタイミングは、ゾーン別に異なり、ゾーンマップテーブルに収録されている。

したがって、ＨＤＤは、このデータセクタパルスを基準としてデータセクタへの記録及び読み出し動作を行う。

ＨＤＤにおいて、誘導性記録ヘッド及びＭＲ素子で構成される読み出しヘッドを備えた、一般的にＭＲヘッドと呼ばれるヘッドが使われる。記録ヘッドと読み出しヘッドとは、ディスクのトラック方向に所定のギャップをおいて離隔されており、場合によってはディスクの半径方向にずれていることもある。

図２Ａ及び図２Ｂは、相異なる磁気記録ヘッドをそれぞれ示す図面である。図２Ａに示されたものは、記録ヘッド及び読み出しヘッドがディスクのトラック方向にギャップＬによって離れており、かつ半径方向にオフセットがある場合を示し、図２Ｂに示されたものは、記録ヘッド及び読み出しヘッドがディスクのトラック方向にギャップＬによって離れている場合を示すものである。

一方、ＨＤＤにおいて、ディスクは、スピンドルモータによって一定角速度、例えば、７，２００ｒｐｍで回転する。ディスクが一定角速度で回転するため、線速度はディスク上での位置によって異なる。

したがって、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップが及ぼす影響は、ディスク上での位置によって異なる。すなわち、ディスクの内周よりも外周での線速度のほうが速いので、ディスクの内周よりも外周でのヘッドギャップ時間のほうが短い。ここで、ヘッドギャップ時間とは、ヘッドギャップの距離だけディスクが回転移動するのにかかる時間をいう。

図３は、ＨＤＤの記録動作においてヘッドギャップ及び線速度による影響を図式的に示す図面である。図３を参照すれば、ディスクの内周よりは外周で線速度が速く、これによって内周よりは外周でヘッドギャップ時間が短いということ（Ｔ＿ｏｄ＜Ｔ＿ｉｄ）が分かる。

従来、ヘッドギャップによる影響を考慮して、サーボセクタとデータセクタとの間、及び互いに隣り合う２つのデータセクタの間を、内周でのヘッドギャップ時間に相当する間隔、すなわち、最小線速度を考慮した間隔（ガイドギャップ）だけ離隔されるようにしていた。

しかし、このようなガイドギャップによって、データ領域の利用効率が減少し、かつ、サーボセクタとデータセクタとの間でも不要な記録動作が行われてデータプリアンブルの長さが長くなるという問題点があった。

図４は、従来の記録制御方法を示すための波形図である。図４の（Ａ）は、サーボゲート信号を示す。サーボゲート信号は、サーボセクタ区間を表す信号である。図４の（Ｂ）は、外周でのヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ＿ｏｄ）を示す。（Ｃ）は、外周でのデータセクタパルスタイミングを示す。（Ｄ）は、外周でのライトゲートタイミングを示す。（Ｅ）は、外周でのデータ記録領域を示す。（Ｆ）は、外周でのリードゲートタイミングを示す。一方、図４の（Ｇ）は、内周でのヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ＿ｉｄ）を示す。（Ｈ）は、内周及びリードモードでのデータセクタパルスタイミングを示す。（Ｉ）は、内周及びライトモードでのライトゲートタイミングを示す。（Ｊ）は、内周でのデータ記録領域を示す。（Ｋ）は、内周でのリードゲートタイミングを示す。

図４の（Ａ）〜（Ｋ）を参照すると、データセクタパルスは、内周及び外周でサーボゲート信号から一定の間隔ａをおいて発生し、データセクタパルスに同期して読み出し動作及び記録動作が行われることが分かる。

このようにデータセクタパルスに同期して実行される記録動作によってサーボセクタが消されることを防止するために、データセクタパルスは、サーボゲート信号からａの時間間隔をおいて発生させなければならない。その結果、ディスク上でサーボセクタとデータセクタとの間、及び互いに隣り合う２つのデータセクタの間には、ａの時間間隔に相当する間隔、すなわち、ガイドギャップを設けなければならない。

一方、図４の（Ｅ）及び（Ｊ）に示されたように、サーボセクタとデータセクタとの間でも記録動作が不要に行われることが分かる。言い換えれば、ガイドギャップ内でも不要な記録動作が行われている。記録動作において、データセクタアドレスマークが発生するまでデータプリアンブルが記録される。これによって、図４の（Ａ）〜（Ｋ）に示された従来の記録制御方法によれば、ガイドギャップ内で不要にデータプリアンブルが記録されていることが分かる。

特許文献１、特許文献２、特許文献３、及び特許文献４では、ヘッドギャップ時間を測定し、これを用いて記録動作がデータセクタの先端で開始されるように制御する技術が開示されている。しかし、このような方法は、ディスク上に所定のタイミング補償用のパターンを記録し、読み出しヘッドを通じてこのパターンを読み込んでヘッドギャップ時間を測定及び補償するか（特許文献１、特許文献２、特許文献４）、オフセット及びスキュー角を測定して補償する（特許文献３）ため、別途のヘッドギャップ時間測定装置を必要とするか、あるいは工程所要時間が長くなるという問題点があった。

また、図４の（Ａ）〜（Ｋ）において図示され、説明したように最小の線速度を考慮したガイドギャップを設定しているために、データ利用効率が低いという問題点もある。

大韓民国特許公開第２００４−０８６１３２号 特開平６−１７６４８６号公報 特開平７−３２６０３２号公報 特開２００３−１５１１０１号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＨＤＤにおいて記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップによる影響を防止し、高密度記録を実現することが可能な、新規かつ改良された記録制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、記録ヘッド及び読み出しヘッドがディスクのトラック方向に所定の間隔をおいて離隔されているヘッドを有するＨＤＤの記録制御方法において、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間隔及びディスクの線速度に対応するヘッドギャップ時間を有するテーブルを読み込む過程と、データセクタパルスからヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作を開始させる過程と、を含むことを特徴とする記録制御方法が提供される。これにより、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップによる影響を防止し、データ領域の使用効率を向上させることが可能となる。

ここで、テーブルは、ＨＤＤのゾーンマップテーブルであってもよい。

また、データセクタの終端とサーボセクタとの間は、ヘッドギャップ時間に対応する間隔をおいて離隔されてもよい。

ゾーンマップテーブルは、ヘッドギャップ及びディスクの線速度を考慮してヘッドギャップ時間を算出する過程と、ヘッドギャップ時間に対応して、データセクタパルスから記録開始時間までのタイミングを表すライトデータセクタパルスタイミングを算出する過程と、ライトデータセクタパルスタイミングをゾーンマップテーブルに記録する過程と、により作成されてもよい。

ヘッドギャップ時間を算出する過程、及びライトデータセクタパルスタイミングを算出する過程は、ハードディスクドライブのゾーンマップを設定する工程で行われてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ディスクと、ディスクに情報を記録し、またはディスクから情報を読み出すヘッドと、ディスクの表面を横切ってヘッドを移動させるＶＣＭを駆動するＶＣＭドライバと、ヘッドを通じてデータを対象サーボセクタに記録するようにＶＣＭドライバを制御するコントローラと、を備え、コントローラは、ヘッドに含まれる記録ヘッドと読み出しヘッドとの間隔及びディスクの線速度に相応するヘッドギャップ時間が記録されたテーブルを読み込み、データセクタパルスからヘッドギャップ時間遅延させて記録動作を開始させるように制御することを特徴とするＨＤＤが提供される。

また、テーブルは、ゾーンマップテーブルであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ヘッドギャップ及びディスクの線速度に基づいて算出されるヘッドギャップ時間に対応して、データセクタパルスから記録開始時間までの時間を表すライトセクタパルスタイミングを含むテーブルを保存するディスクと、データセクタパルスからヘッドギャップ時間遅延させて記録処理が開始されるように、テーブルを読み出し、記録対象セクタに対応するライトデータセクタパルスに同期して記録対象セクタへの記録処理を実行するように記録／読み出しヘッドを制御するコントローラと、を備えることを特徴とするＨＤＤが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、記録／読み出しヘッドに含まれる記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップに相応するヘッドギャップ時間及びディスクの線速度を有するテーブルを読み出す過程と、データセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングに基づいてライトデータセクタパルスを発生させる過程と、データセクタパルスからヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作が始まるように、ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させる過程と、を含むことを特徴とするハードディスクドライブのヘッドギャップによる影響を防止する記録制御方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、記録ヘッド及び読み出しヘッドがトラック方向に所定の間隔をおいて互いに離隔されているヘッドを有するハードディスクドライブへの記録制御方法をプロセッサに実行させる処理命令語を符号化して記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、
記録制御方法は、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間の間隔に対応するヘッドギャップ時間及びディスクの線速度を含むテーブルを読み出す過程と、データセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングに基づいてライトデータセクタパルスを発生させる過程と、データセクタパルスからヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作が始まるように、ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させる過程と、を含むことを特徴とする、記録媒体が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、ハードディスクドライブのヘッドギャップによる影響を防止する記録制御方法をプロセッサに実行させる処理命令語を符号化して記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、記録制御方法は、記録／読み出しヘッドの記録ヘッドと読み出しヘッドとの間の間隔に対応するヘッドギャップ時間及びディスクの線速度を含むテーブルを読み出す過程と、データセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングに基づいてライトデータセクタパルスを発生させる過程と、データセクタパルスからヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作が始まるように、ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させる過程と、を含むことを特徴とする、記録媒体が提供される。

以上説明したように、本発明によるＨＤＤの記録制御方法によれば、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップによる影響を防止し、高密度記録を実現することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

ＨＤＤで使用されるヘッドは、記録ヘッド及び読み出しヘッドが互いに一定の間隔をおいて離れた位置に配置されている。読み出しヘッドを用いてサーボセクタのサーボ情報を読みながら、サーボセクタから一定時間遅延された位置を基準として記録ヘッドを用いてデータをディスクに記録する場合、データが記録され始める位置はヘッドギャップ時間によって異なる。ここで、ヘッドギャップ時間とは、ヘッドギャップの距離だけディスクが回転移動するのにかかる時間をいう。このヘッドギャップ時間は、ディスクの回転速度が低いほど大きくなり、またヘッドがディスクの内周側にあるときほど大きくなる。

本発明の実施形態において、ディスク上の位置によるヘッドギャップ時間は、設計された記録ヘッドと読み出しヘッドとの間隔及びディスク上のヘッドの位置を考慮した数式によって算出され、テーブルに記録される。このテーブルを用いて、ヘッドギャップ時間を考慮したデータセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングを有するゾーンマップテーブルが作成される。

各データゾーンにおいて、データセクタパルスから、該当するヘッドのライトデータセクタパルスタイミングだけ遅延されたライトデータセクタパルスが発生され、このライトデータセクタパルスを基準として記録動作が行われる。読み出し動作においては、データセクタパルスを基準として読み出し動作が行われる。

図５の（Ａ）〜（Ｍ）は、本発明による記録制御方法を図式的に示す波形図である。図５の（Ａ）〜（Ｍ）には、サーボセクタとデータセクタとの間、及び互いに隣り合う２つのデータセクタの間に最小のヘッドギャップ時間に相応するギャップがある例を示したものである。

図５の（Ａ）は、サーボゲート信号を示す。（Ｂ）は、外周でのヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ＿ｏｄ）を示す。（Ｃ）は、外周でのデータセクタパルスを示す。（Ｄ）は、外周でのライトデータセクタパルスタイミングを示す。（Ｅ）は、外周でのライトゲートタイミングを示す。（Ｆ）は、外周でのデータ記録領域を示す。（Ｇ）は、外周でのリードゲートタイミングを示す。一方、図５の（Ｈ）は、内周でのヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ＿ｉｄ）を示す。（Ｉ）は、内周でのデータセクタパルスを示す。（Ｊ）は、内周でのライトデータセクタパルスを示す。（Ｋ）は、内周でのライトゲートタイミングを示す。（Ｌ）は、内周でのデータ記録領域を示す。（Ｍ）は、内周でのリードゲートタイミングを示す。

図５の（Ａ）〜（Ｍ）を参照すると、本発明の実施形態における記録制御方法によると、読み出し動作はデータセクタパルスに同期して行われ、記録動作はライトデータセクタパルスに同期して行われることが分かる。

ライトデータセクタパルスタイミングは、ＨＤＤの製造工程でゾーンマップテーブルに記録される。ライトデータセクタパルスタイミング（Ｔ＿ＷＰ）は、ヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ）に対応し、ヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ）は、ディスクの線速度及びヘッドギャップを考慮して次の数式によって算出される。

ここで、ＴＤ＿ＷＲはヘッドギャップ時間を表し、Ｔ＿ｒｅｖはディスクが１回転する時間を表し、Ｌ＿ｇａｐは記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップを表し、Ｌ＿ｒｅｖは１回転の長さを表す。Ｔ＿ｒｅｖは、ディスクの規定回転速度により決定され、Ｌ＿ｒｅｖはヘッドのディスク上での位置、すなわち、ディスク中心からヘッドまでの距離により決定される。Ｌ＿ｒｅｖは、データゾーンによって異なって適用される。一方、Ｌ＿ｇａｐは、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間の設計された間隔を適用しするか、あるいは測定値を使用することも望ましい。

図５の（Ａ）〜（Ｍ）を参照すると、記録ヘッドによりサーボセクタが消されることを防止するために、ゾーン別のライトデータセクタパルスタイミング（Ｔ＿ＷＰ）は、リードゲート信号が終わる時点からサーボゲート信号が始まる時点までの時間間隔になる。望ましくは、図５の（Ａ）〜（Ｍ）に示されたように、ライトゲート信号の終端とサーボゲート信号とが互いに重複されないように、すなわち、データセクタとサーボセクタとが互に重複されないようにする。このために、データセクタの終端とセクタサーボの先端との間がライトデータセクタパルスタイミング（Ｔ＿ＷＰ）及びタイミングマージンＭＡＲＧＩＮ＿ａを有するようにデータセクタフォーマットを決定しなければならない。

図６は、本発明による記録制御方法においてゾーンマップ作成方法を示すフローチャートである。図６に示された過程は、ＨＤＤの製造工程、具体的にはゾーンマップ設定工程で行われる。

まず、数式（１）を用いてディスク上の位置によるヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ）を算出する（Ｓ６０２）。ヘッドギャップ時間（Ｔｄ＿ＷＲ）は、データゾーンの数だけ算出される。Ｓ６０２過程の結果算出されたヘッドギャップ時間を有するテーブルを構成する。

Ｓ６０２過程で算出されたテーブルを用いてディスク上の位置によるライトデータセクタパルスタイミングを算出する（Ｓ６０４）。外周の場合には、ディスクの線速度が内周に比べて速いので、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間の時間間隔が内周に比べて短い。したがって、ライトデータセクタパルスタイミングを図５に示されたようにＴ＿ＷＰ＿ｏｄに設定する。一方、内周の場合には、ディスクの線速度が外周に比べて遅いので、記録ヘッドと読み出しヘッドとの間の時間間隔が外周に比べて長い。したがって、ライトデータセクタパルスタイミングを図５の（Ａ）〜（Ｍ）に示されたようにＴ＿ＷＰ＿ｉｄに設定する。

Ｓ６０４過程で算出されたライトデータセクタパルスタイミング（Ｔ＿ＷＰ）を含むゾーンマップテーブルを構成する（Ｓ６０６）。ゾーンマップテーブルには、データゾーンの数、各ゾーンのトラック密度、トラック別セクタ数、データ伝送率、データセクタパルスタイミング、及び本実施形態におけるライトデータセクタパルスタイミング（Ｔ＿ＷＰ）が記録される。

Ｓ６０６過程で作成されたゾーンマップテーブルをディスクのシステム領域、すなわち、メンテナンスシリンダあるいは不活性メモリに保存する（Ｓ６０８）。

図７は、本実施形態における記録制御方法を示すフローチャートである。

まず、ディスク上のシリンダ領域に記録されたゾーンマップテーブルを読み込む（Ｓ７０２）。

次いで、記録動作であるか、あるいは読み出し動作であるかを判断する（Ｓ７０４）。

読み出し動作であれば、ゾーンマップテーブルに収録されたデータセクタパルスタイミングを参照してデータセクタパルスを発生させる（Ｓ７０６）。

データセクタパルスに同期してリードゲート信号を発生させて読み出し動作を開始する（Ｓ７０８）。チャンネルチップは、リードゲート信号に応答して読み出された信号の復号化動作を開始する。

記録動作であれば、ゾーンマップテーブルに収録されたデータセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングを参照してライトデータセクタパルスを発生させる（Ｓ７１０）。

ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させて記録動作を開始する（Ｓ７１２）。チャンネルチップは、ライトゲート信号に応答して記録データの符号化動作を開始する。

本実施形態によれば、記録動作では、データセクタパルスを基準としてライトデータセクタパルスタイミング、すなわち、ヘッドギャップ時間に相当する時間遅延させてライトデータセクタパルスを発生させる。これによって、データセクタの先端と記録動作の開始タイミングとを一致させることができるので、ガイドギャップの長さを最適化することができる。これによって、データ領域の使用効率が増加する。

図８は、本実施形態の記録制御方法によるデータフォーマットを示す図面である。図１と比較すると、ガイドギャップ２０８の長さが最適化されていることが分かる。その理由は、図１に示された従来の記録制御方法においては、サーボセクタ１０２とデータセクタ１０４、及び互いに隣り合う２つのデータセクタ１０４の間を最大のヘッドギャップ時間に対応する長さだけ離隔していたのに比べて、本実施形態では、サーボセクタ２０２とデータセクタ２０４、及び互いに隣り合う２つのデータセクタ２０４の間を最小のヘッドギャップ時間に相応する長さに減らすことができるためである。図８は、サーボセクタ２０２とデータセクタ２０４、及び互いに隣り合う２つのデータセクタ２０４の間を最小のヘッドギャップ時間に相応する長さに減らした例を示した図面である。

また、本実施形態においては、データセクタパルスの位置と記録されたデータ領域の先端とを一致させることができるので、データ領域のプリアンブル区間を小さく設定できる。

従来のヘッドギャップ補償は、バーンインテスト工程でディスク上に特定パターンを記録した後、記録開始点と読み出し動作時に判読された位置との時間間隔を判断してヘッドギャップ情報として使用した。また、ディスクの内周、中間、そして外周の一部トラックでヘッドギャップを測定した結果をもってあらゆるトラックのヘッドギャップを推定した。

これに比べて、本実施形態では、ディスク上に／から特定パターンを記録／読み出しすることなく、ディスクの線速度及び設計されたヘッドギャップを考慮してそれぞれのデータゾーンに合うようにライトデータセクタパルスタイミングを計算し、パラメータの一つとしてゾーンマップテーブルに登録する。これにより、ＨＤＤの処理時間を短縮させることができる。

図９は、本発明の実施形態によるＨＤＤ１０の構成を示す図面である。ＨＤＤ１０は、スピンドルモータ１４によって回転する少なくとも一つの磁気ディスク１２を備えている。ＨＤＤ１０は、ディスク１２の表面に隣接して位置したヘッド１６をさらに備えている。

ヘッド１６は、それぞれのディスク１２の磁界を感知し、磁化させることによって、回転するディスク１２から情報を読み出し、または記録できる。一般に、ヘッド１６は、それぞれのディスク表面と組み合わされている。一方、図９では、単一のヘッド１６として示されているが、実質的にこれは、ディスク１２を磁化させるための記録用ヘッドと、これとは別のディスク１２の磁界を感知するための読み取り用のヘッドとからなるということが理解されねばならない。一般的に、書き込み用のヘッドは、孔隙（ｇａｐ）を有する磁気回路で構成され、読み取り用のヘッドは、磁気抵抗（ＭＲ）素子で構成される。ヘッド１６は、一般的にヘッドと呼ばれることもある。

ヘッド１６は、スライダー２０に結合されることができる。スライダー２０は、ヘッド１６とディスク１２の表面との間に空気軸受を生成させる構造になっている。スライダー２０は、ヘッドジンバルアセンブリ２２に結合されている。ヘッドジンバルアセンブリ２２は、ボイスコイル２６を有するアクチュエータアーム２４に付着されている。ボイスコイル２６は、ＶＣＭ３０を特定するマグネチックアセンブリ２８に隣接して位置している。ボイスコイル２６に供給される電流は、軸受アセンブリ３２に対してアクチュエータアーム２４を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム２４の回転は、ディスク１２の表面を横切ってヘッド１６を移動させる。

情報は、一般的にディスク１２上の同心円状のトラックに保存される。各トラック３４は、一般的に複数のセクタを備えている。各セクタは、データフィールド及び識別フィールド（サーボフィールドともいう）を備えている。識別フィールドは、セクタ及びトラック（シリンダ）を識別するグレイコード、及びトラック３４の中心からのヘッド１６のずれの度合いを検出するためのバースト信号で構成されている。ヘッド１６は、アクチュエータアーム運動によりディスク１２の表面を横切って移動する。

図１０は、本実施形態によるＨＤＤの電気的な回路を示す図面である。図１０に示されたように、本実施形態によるＨＤＤは、ディスク１２、ヘッド１６、プリアンプ２１０、記録／判読（Ｒ／Ｗ）チャンネル２２０、ホストインターフェース２３０、コントローラ２４０、メモリ２５０、温度センサー２６０、及びＶＣＭ駆動部２７０を備える。

プリアンプ２１０及びＲ／Ｗチャンネル２２０を含む回路構成をＲ／Ｗ回路と称する。

メモリ２５０には、ＨＤＤを制御するための各種プログラム及びデータが保存されており、特に、本発明の実施形態によるゾーンマップテーブルが保存される。この時、メモリ２５０は、不揮発性メモリとして設計する。

コントローラ２４０は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどになる。コントローラ２４０は、ディスク１２から情報を読み出すか、またはディスク１２に情報を記録するためにＲ／Ｗチャンネル２２０に制御信号を供給する。一般に、情報はＲ／Ｗチャンネル２２０からホストインターフェース回路２３０に伝送される。ホストインターフェース回路２３０は、パソコンのようなシステムにＨＤＤを接続するためのバッファメモリ及び制御回路を備えている。

コントローラ２４０は、ボイスコイル２６に駆動電流を供給するＶＣＭ駆動回路２７０にも結合されている。コントローラ２４０は、ＶＣＭの励起及びヘッド１６の動きを制御するためにＶＣＭ駆動回路２７０に制御信号を供給する。

コントローラ２４０は、フラッシュメモリ素子のような不揮発性メモリ素子２５０に結合されている。メモリ素子２５０は、ソフトウェアルーチンを実行させるためにコントローラ２４０によって使われる命令語及びデータが保存されている。ソフトウェアルーチンの一つとして一トラックから他のトラックにヘッド１６を移動させるシークルーチンがある。シークルーチンは、ヘッド１６を正確なトラックに移動させることを保証するためのサーバー制御ルーチンを含んでいる。

データ読み取りモードにおいて、ＨＤＤは、ディスク１２からヘッド１６によって感知された電気的な信号をプリアンプ２１０で信号処理に容易に増幅させる。次に、Ｒ／Ｗチャンネル２２０では、増幅されたアナログ信号をホスト機器（図示せず）が判読できるデジタル信号に符号化させ、ストリームデータに変換してホストインターフェース回路２３０を通じてホスト機器に伝送する。この時、コントローラ２４０は、ゾーンマップテーブルを参照してデータセクタパルス及びリードゲート信号を発生させ、Ｒ／Ｗチャンネル２２０は、リードゲート信号に応答して読み出されたデータを復号化する。

一方、データ書き込みモードにおいて、ＨＤＤは、ホスト機器からデータを入力されてホストインターフェース回路２３０に内蔵されたバッファ（図示せず）に一時保存させた後、バッファに保存されたデータを順次に出力してＲ／Ｗチャンネル２２０によって記録チャンネルに適したバイナリデータストリームに変換させた後、プリアンプ２１０によって増幅された記録電流をヘッド１６を通じてディスク１２に記録させる。この時、コントローラ２４０は、ゾーンマップテーブルを参照してライトデータセクタパルス及びライトゲート信号を発生させ、Ｒ／Ｗチャンネル２２０は、ライトゲート信号に応答して読み出されたデータを符号化して記録ヘッドに提供する。

以上説明したように、本実施形態のＨＤＤの記録制御方法によれば、ヘッドギャップ時間に応じてサーボセクタとデータセクタとの間隔、及び互いに隣り合う２つのデータセクタの間隔を減少させることができ、データ領域の使用効率を高めることができる。また、データセクタパルスとデータ記録開始位置とを一致させることができ、データセクタのデータプリアンブル区間を減少させることができる。さらに、ディスク上に／から特定パターンを記録／読み出しすることなく、ディスクの線速度及び設計されたヘッドギャップを考慮してそれぞれのデータゾーンに合うようにライトデータセクタパルスタイミングを計算し、パラメータの一つとしてゾーンマップテーブルに登録するため、ＨＤＤの処理時間を短縮させることができる。

本発明の実施形態は、方法、装置、コンピュータで読み込み可能な記録媒体、そして／またはシステムなどとして実行されうる。ソフトウェアとして実行される場合、本発明の構成手段は、必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ判読可能媒体に保存され、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されうる。プロセッサ判読可能媒体は、情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサ判読可能媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、消去可能ＲＯＭ（ＥＲＯＭ：Ｅｒａｓａｂｌｅ ＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ＲＦ）網などがある。コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電磁界、ＲＦ網のような伝送媒体上に伝播できるいかなる信号も含まれる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、ＨＤＤにおける記録制御方法として説明したが、本発明はかかる例に限定されない。すなわち、本発明は、ＨＤＤを含む各種ディスクドライブに適用できるだけでなく、多様な種類のデータ保存装置に適用できることは当然の事実である。

本発明は、ＨＤＤに適用可能であり、ヘッドギャップに相当する時間ほどサーボセクタとデータセクタとの間、及び互いに隣り合う２つのデータセクタの間の間隔を減らすことができるので、ＨＤＤの記録密度を高めることができる。

ＨＤＤのトラックに記録されるデータフォーマットを示す図面である。 磁気記録ヘッドを示す図面である。 磁気記録ヘッドを示す図面である。 ＨＤＤの記録動作においてヘッドギャップ及び線速度による影響を図式的に示す図面である。 従来の記録制御方法を図式的に示す波形図である。 本発明の実施形態による記録制御方法を図式的に示す波形図である。 同実施形態による記録制御方法においてゾーンマップ作成方法を示すフローチャートである。 同実施形態による記録制御方法を示すフローチャートである。 同実施形態による記録制御方法によるデータフォーマットを示す図面である。 本発明の実施形態によるＨＤＤの構成を示す図面である。 本発明が適用されるＨＤＤの電気的な回路を示す図面である。

符号の説明

１０ ＨＤＤ
１２ ディスク
１４ スピンドルモータ
１６ ヘッド
２０ スライダー
２２ ヘッドジンバルアセンブリ
２４ アクチュエータアーム
２６ ボイスコイル
２８ マグネチックアセンブリ
３０ ＶＣＭ
３２ 軸受アセンブリ
３４ トラック

Claims (11)

1. 記録ヘッド及び読み出しヘッドがディスクのトラック方向に所定の間隔をおいて互いに離隔されているヘッドを有するハードディスクドライブの記録制御方法において：
   前記記録ヘッドと前記読み出しヘッドとの間隔及び前記ディスクの線速度から算出されるヘッドギャップ時間を有するテーブルを読み込む過程と；
   データセクタパルスから前記ヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作を開始させる過程と；
   を含むことを特徴とする、記録制御方法。
2. 前記テーブルは、前記ハードディスクドライブのゾーンマップテーブルであることを特徴とする、請求項１に記載の記録制御方法。
3. データセクタの終端とサーボセクタとの間は、前記ヘッドギャップ時間に対応する間隔をおいて離隔されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の記録制御方法。
4. 前記ゾーンマップテーブルは、前記ヘッドギャップ及び前記ディスクの線速度に基づいて前記ヘッドギャップ時間を算出する過程と、前記ヘッドギャップ時間に対応して前記データセクタパルスから記録開始時間までのタイミングを表すライトデータセクタパルスタイミングを算出する過程と、前記ライトデータセクタパルスタイミングを前記ゾーンマップテーブルに記録する過程と、により作成されることを特徴とする、請求項２または３のいずれかに記載の記録制御方法。
5. 前記ヘッドギャップ時間を算出する過程、及び前記ライトデータセクタパルスタイミングを算出する過程は、前記ハードディスクドライブのゾーンマップを設定する工程で行われることを特徴とする、請求項４に記載の記録制御方法。
6. ディスクと；
   前記ディスクに情報を記録し、または前記ディスクから情報を読み出すヘッドと；
   前記ディスクの表面を横切って前記ヘッドを移動させるボイスコイルモータを駆動するＶＣＭドライバと；
   前記ヘッドを通じてデータを対象サーボセクタに記録するように前記ＶＣＭドライバを制御するコントローラと；
   を備え、
   前記コントローラは、前記ヘッドに含まれる記録ヘッドと読み出しヘッドとの間隔及び前記ディスクの線速度から算出されるヘッドギャップ時間が記録されたテーブルを読み込み、データセクタパルスから前記ヘッドギャップ時間遅延させて記録動作を開始させるように制御することを特徴とする、ハードディスクドライブ。
7. 前記テーブルは、ゾーンマップテーブルであることを特徴とする、請求項６に記載のハードディスクドライブ。
8. ヘッドギャップ及びディスクの線速度に基づいて算出されるヘッドギャップ時間に対応し、データセクタパルスから記録開始時間までの時間を表すライトセクタパルスタイミングを含むテーブルを保存するディスクと；
   前記データセクタパルスから前記ヘッドギャップ時間遅延させて記録処理が開始されるように、前記テーブルを読み出し、記録対象セクタに対応する前記ライトデータセクタパルスに同期して記録対象セクタへの記録処理を実行するように記録／読み出しヘッドを制御するコントローラと；
   を備えることを特徴とする、ハードディスクドライブ。
9. 記録／読み出しヘッドに含まれる記録ヘッドと読み出しヘッドとの間のギャップに対応するヘッドギャップ時間及びディスクの線速度を有するテーブルを読み出す過程と；
   データセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングに基づいてライトデータセクタパルスを発生させる過程と；
   データセクタパルスから前記ヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作が始まるように、前記ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させる過程と；
   を含むことを特徴とする、ハードディスクドライブのヘッドギャップによる影響を防止する記録制御方法。
10. 記録ヘッド及び読み出しヘッドがトラック方向に所定の間隔をおいて互いに離隔されているヘッドを有するハードディスクドライブへの記録制御方法をプロセッサに実行させる処理命令語を符号化して記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、
    前記記録制御方法は、前記記録ヘッドと前記読み出しヘッドとの間の間隔に対応するヘッドギャップ時間及びディスクの線速度を含むテーブルを読み出す過程と、データセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングに基づいてライトデータセクタパルスを発生させる過程と、データセクタパルスから前記ヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作が始まるように、前記ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させる過程と、を含むことを特徴とする、記録媒体。
11. ハードディスクドライブのヘッドギャップによる影響を防止する記録制御方法をプロセッサに実行させる処理命令語を符号化して記録した、コンピュータで読み取り可能な記録媒体であって、
    前記記録制御方法は、記録／読み出しヘッドの記録ヘッドと読み出しヘッドとの間の間隔に対応するヘッドギャップ時間及びディスクの線速度を含むテーブルを読み出す過程と、データセクタパルスタイミング及びライトデータセクタパルスタイミングに基づいてライトデータセクタパルスを発生させる過程と、データセクタパルスから前記ヘッドギャップ時間が経過した後に記録動作が始まるように、前記ライトデータセクタパルスに同期してライトゲート信号を発生させる過程と、を含むことを特徴とする、記録媒体。

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