JP2010027138A

JP2010027138A - 磁気ディスク装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2010027138A
Application number: JP2008186714A
Authority: JP
Inventors: Shuji Nishida; 周治西田; Yasutaka Nishida; 靖孝西田; Masabumi Mochizuki; 正文望月; Hideaki Maeda; 英明前田
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-02-04
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: JP5313576B2; US8107180B2; US20110058274A1

Abstract

【課題】ビットパターンメディアに対するデータの書き込みの成否を装置性能を劣化させることなく判定することが可能な磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】本発明の磁気ディスク装置は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッド４と、磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、磁気ヘッド４に出力する信号処理部７０と、トラックのうち磁気ヘッド４によりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲の終点に磁気ヘッド４が達したときのライトクロックの位相を検出する位相検出部５１と、所定範囲の終点に磁気ヘッドが達したときのライトクロックの位相の予想値と検出値との位相差に基づいて、データの書き込みの成否を判定する判定処理部５５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、磁気ディスク装置及びその制御方法に関し、特にビットパターンメディアを有する磁気ディスク装置の記録制御に関する。

近年、磁気的に分離された複数の磁性ビットが周期的に配列されたトラックを有するビットパターンメディアが提案されている。このビットパターンメディアには、トラックの境界部分や記録遷移点から生じるノイズを低減できるといった利点や、記録された磁化の熱磁気緩和を抑制できるといった利点などがある。
特開２００３−１５７６３１号公報

ところで、ビットパターンメディアにデータを書き込むには、磁性ビットの配列周期に対応したタイミングで記録磁界を印加する必要がある。こうした記録磁界のタイミングは、データの書き込み前に、トラックから読み出されるデータに基づいて調整される。

しかしながら、データの書き込み中には、記録磁界の存在によってトラックからデータを正しく読み出すことができないため、例えばスピンドルモータの回転速度の変動やライトクロックの周波数の変動により、磁性ビットの配列周期と記録磁界のタイミングとがずれてデータの書き込みが失敗に終わっても、そのことを把握することができない。

データの書き込みの成否を知る方法としては、データを書き込んだ後にその箇所からデータを正しく読み出すことができるか否か確認するベリファイ処理があるが、このベリファイ処理をデータを書き込む都度行うことになると、装置性能が劣化してしまう。

なお、特許文献１には、ビットパターンメディアに関する技術が開示されているが、ヘッドが読み出したデータからビットの配列周期を求めることが記載されているのみであり、上述のようなデータの書き込みの成否については何ら記載がない。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、ビットパターンメディアに対するデータの書き込みの成否を装置性能を劣化させることなく判定することが可能な磁気ディスク装置及びその制御方法を提供することを主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の磁気ディスク装置は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッドと、前記磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、前記磁気ヘッドに出力する信号処理部と、前記トラックのうち前記磁気ヘッドによりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相を検出する位相検出部と、前記所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の予想値と検出値との差分に基づいて、データの書き込みの成否を判定する判定処理部と、を備える。

また、本発明の磁気ディスク装置の制御方法は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッドと、前記磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、前記磁気ヘッドに出力する信号処理部と、を備える磁気ディスク装置の制御方法であって、前記トラックのうち前記磁気ヘッドによりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相を検出し、前記所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の予想値と検出値との差分に基づいて、前記磁気ヘッドによるデータの書き込みの成否を判定する、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様において、前記位相検出部は、前記所定範囲の始点および終点のそれぞれに前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相を検出し、前記判定処理部は、前記所定範囲の始点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の検出値に基づいて前記予想値を求める。

この態様では、前記判定処理部は、前記所定範囲の始点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の検出値、前記所定範囲の長さ、及び前記磁性要素の配列周期に基づいて前記予想値を求めるようにしてもよい。

また、本発明の一態様において、前記所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する期間の前記ライトクロック又はこれに対応するクロックの数を計数する計数処理部を更に備え、前記判定処理部は、前記計数されたライトクロック又はこれに対応するクロックの数に基づいて、データの書き込みの成否を判定する。

また、本発明の一態様において、前記所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する時間間隔を検出する時間検出部を更に備え、前記判定処理部は、前記検出された時間間隔に基づいて、データの書き込みの成否を判定する。

また、本発明の一態様において、前記判定処理部は、データの書き込みが失敗であると判定した場合に再度の書き込みを指示する。

また、本発明の磁気ディスク装置の別の態様は、磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、前記トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッドと、前記磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、前記磁気ヘッドに出力する信号処理部と、前記トラックのうち前記磁気ヘッドによりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する時間間隔を検出する時間検出部と、前記所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する時間間隔の予想値と検出値との差分に基づいて、前記磁気ヘッドによるデータの書き込みの成否を判定する判定処理部と、を備える。

また、この別の態様では、前記判定処理部は、前記所定範囲の長さ、及び前記トラックに対する前記磁気ヘッドの追従速度に基づいて前記予想値を求めるようにしてもよい。

本発明によれば、データが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲の終点に磁気ヘッドが達したときに、磁性要素の配列周期に対応したタイミングで記録磁界を印加できたかどうか判定することができる。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置１の平面図である。同図では、トップカバーの図示を省略している。磁気ディスク装置１の筐体９には、磁気ディスク２及びヘッドアッセンブリ６が収納されている。磁気ディスク２は、筐体９の底部に設けられたスピンドルモータ３に取り付けられている。ヘッドアッセンブリ６は、磁気ディスク２の隣で旋回可能に支承されている。このヘッドアッセンブリ６の先端部には、磁気ヘッド４が支持されている。他方、ヘッドアッセンブリ６の後端部には、ボイスコイルモータ７が設けられている。ボイスコイルモータ７は、ヘッドアッセンブリ６を旋回駆動することで、磁気ヘッド４を磁気ディスク２上で略半径方向に移動させる。

図２に示されるように、磁気ディスク２は、磁気的に分離された複数の磁性ビット（磁性要素）２１ｂが所定の配列周期Δｔ_ｂで配列されたトラック２１を有する、いわゆるビットパターンメディアとして構成されている。これら磁性ビット２１ｂは、非磁性基板２３上に形成された磁性層がパターニングされることにより形成される。隣り合う磁性ビット２１ｂの間には磁性層が除去されてできた溝２１ｃが形成されており、これにより各磁性ビット２１ｂが磁気的に分離されている。なお、各溝２１ｃを非磁性材料で埋めるようにしてもよい。また、磁性ビット２１ｂが軟磁性層と硬磁性層が積層されて構成される２層媒体であれば、軟磁性層部分は隣接する磁性ビット２１ｂの軟磁性層と分離されていなくてもよい。

磁気ヘッド４は、空気流出側（トレーリング側）の端部に記録素子４１及び再生素子４３を有している。この記録素子４１は、単磁極型の記録ヘッドを構成する主磁極４１ｍ及び副磁極（リターンポール）４１ｓを有しており、磁気ディスク２に対して垂直な記録磁界を主磁極４１ｍの先端から発する。また、再生素子４３は、一対の磁気シールド４５に挟み込まれて配置されている。

この磁気ヘッド４は、回転する磁気ディスク２上に近接浮上して、トラック２１に追従する。そして、磁気ヘッド４は、トラック２１を構成する磁性ビット２１ｂに対し、記録素子４１から記録磁界を印加することで、データを書き込む。ここで、記録磁界の極性反転のタイミングが磁性ビット２１ｂの配列に対応しているときには、データの書き込みが成功し、対応していないときには、データの書き込みが失敗する。

図３は、磁気ディスク装置１の回路構成例を表すブロック図である。磁気ディスク装置１は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）５０と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）６０と、信号処理部（チャネル回路）７０とを有している。

ＨＤＣ６０は、磁気ディスク２に記録すべきデータを上位装置から受信すると、このデータを信号処理部７０へ出力する。信号処理部７０は、このデータを変調し、記録信号に変換して、磁気ヘッド４へ出力する。磁気ヘッド４は、上述の記録素子４１により記録信号を記録磁界に変換して、磁気ディスク２に印加する。

他方、磁気ヘッド４は、磁気ディスク２から漏れ出る磁界を上述の再生素子４３により再生信号に変換して、信号処理部７０へ出力する。信号処理部７０は、この再生信号をデータに変換し、復調して、ＨＤＣ６０へ出力する。ＨＤＣ６０は、この復調されたデータを上位装置へ送信する。

また、信号処理部７０は、再生信号から所定のサンプリング周期でサーボデータを抽出し、ＭＰＵ５０へ出力する。ＭＰＵ５０は、このサーボデータに基づき、ボイスコイルモータ７を制御する。

以下、ＭＰＵ５０及び信号処理部７０の具体的な動作を、図４及び図５を参照しつつ説明する。

図４は、磁気ディスク２の要部拡大図である。同図では、磁性ビット２１ｂの列により構成されるトラック２１を直線的に表している。また、磁気ヘッド４は、同図中の矢印ＬＥで示されるリーディング方向に移動する。各トラック２１は、所定の周期で形成されたサーボデータ領域２１ｓと、これらの間に形成されたユーザデータ領域２１ｕとを有している。サーボデータ領域２１ｓには、磁気ヘッド４の位置決めや、データを書き込むタイミングの決定などに利用されるサーボデータが記録されている。

なお、本実施形態では、サーボデータを磁性層の有無のパターンで表すプリパターンサーボの例を示しているが、これに限らず、ビットパターン化された又はパターン化されていないサーボデータ領域２１ｓに、サーボデータを磁気的に記録するようにしてもよい。

図５は、ライトクロックＷＣＬの説明図である。同図では、ライトクロックＷＣＬと、図４に示したトラック２１の所定範囲との関係を表している。また、同図には、ライトクロックＷＣＬの同期や生成に利用されるサーボデータ領域２１ｓの再生波形ＲＳＧと、ライトクロックＷＣＬの基となるドライブクロックＤＣＬとを示している。このドライブクロックＤＣＬは、磁気ディスク装置１が保有する水晶振動子などから生成される。

上記図３に示した信号処理部７０は、磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂに対応する周期のライトクロックＷＣＬを生成し、このライトクロックＷＣＬに基づいて記録信号を生成する。図５に示されるように、ライトクロックＷＣＬは、その周期が磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂの２倍に対応するように生成される。より具体的には、ライトクロックＷＣＬの周期に対し、トラック２１に対する磁気ヘッド４の追従速度（磁気ディスク２の回転速度）を乗じた値が、磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂの２倍になるようにする。

このライトクロックＷＣＬを生成する際に利用される磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂの値は、予めメモリ等に記憶させておくようにしてもよいし、磁気ヘッド４がトラック２１から読み出した再生信号から求めるようにしてもよい。

また、信号処理部７０は、位相同期回路（ＰＬＬ回路）を含んでおり、磁気ヘッド４がサーボデータ領域２１ｓを通過し、サーボデータが抽出される毎にライトクロックＷＣＬの同期を行う。すなわち、信号処理部７０は、磁気ヘッド４によりユーザデータ領域２１ｕにデータを書き込む前に、記録磁界が印加されるタイミングと磁性ビット２１ｂが到来するタイミングとが合致するように、ライトクロックＷＣＬの位相を調整する。

また、信号処理部７０は、位相検出部７２を含んでおり、この位相検出部７２は、磁気ヘッド４によりデータが書き込まれる前後のライトクロックＷＣＬの位相を検出し、ＭＰＵ５０へ出力する。具体的には、位相検出部７２は、ユーザデータ領域２１ｕ及びサーボデータ領域２１ｓの組で構成される範囲２１ｕｓの始点ｔ_０及び終点ｔ_１のそれぞれに磁気ヘッド４が達したときのライトクロックＷＣＬの位相を検出する。換言すると、位相検出部７２は、磁気ヘッド４がサーボデータ領域２１ｓの終点に達する都度、ライトクロックＷＣＬの位相を検出している。

ここで、図６Ａ及び図６Ｂは上記図５の要部拡大図であり、これらの図に示されるように、始点ｔ_０でのライトクロックＷＣＬの位相をｐｗ０とし、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相をｐｗ１とする。

なお、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ１は、ライトクロックＷＣＬの同期が行われる前までに検出される。このため、位相検出部７２は、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ１を検出するとともに、同期後のライトクロックＷＣＬの位相も、次の範囲の始点での位相として検出する。

ＭＰＵ５０は、位相差算出部５２及び判定処理部５４を機能的に有している。位相差算出部５２は、磁気ヘッド４によりデータが書き込まれる前後のライトクロックＷＣＬの位相差を算出し、判定処理部５４へ出力する。具体的には、位相差算出部５２は、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの始点ｔ_０に達したときのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ０が入力されると、これをメモリ等の記憶部に一時的に保持しておき、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの終点ｔ_１に達したときのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ１が入力されたときに、これらの位相差（検出位相差）ｐｗ１−ｐｗ０を算出する。

判定処理部５４は、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの終点ｔ_１に達したときのライトクロックＷＣＬの位相の予想値ｐｗ１_ｉと検出値ｐｗ１との差分に基づいて、データの書き込みの成否を判定する。具体的には、判定処理部５４は、位相差算出部５２から入力される検出位相差ｐｗ１−ｐｗ０と、範囲２１ｕｓの長さ等から求まる予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０とを比較して、データの書き込みの成否を判定する。この予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０は、範囲２１ｕｓの長さ、磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂに基づいて求められる。具体的な算出方法については、後に詳しく述べる。

なお、予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０が既知の値である場合には、上記算出を行うことなく、検出位相差ｐｗ１−ｐｗ０と比較することができる。換言すると、始点ｔ_０でのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ０が既知の値である場合には、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相の予想値ｐｗ１_ｉも既知の値であるので、予想値ｐｗ１_ｉを求めずとも、予想値ｐｗ１_ｉと検出値ｐｗ１との差分を得ることができる。

また、判定処理部５４は、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相の予想値ｐｗ１_ｉと検出値ｐｗ１との差分が所定の許容範囲以下である場合にはデータの書き込みが成功であると判定し、この差分が所定の許容範囲を超えている場合にはデータの書き込みが失敗であると判定する。データの書き込みが失敗であると判定された場合には、ＭＰＵ５０は、再度の書き込みをＨＤＣ６０に指示する。

以上のように、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの終点ｔ_１に達したときのライトクロックＷＣＬの位相の予想値ｐｗ１_ｉと検出値ｐｗ１との差分に基づいて、データの書き込みの成否を判定することで、ベリファイ処理を行うことなく、迅速にデータの書き込みの成否を判定することができる。特に、磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂに対応するライトクロックＷＣＬの位相を利用しているので、記録磁界の極性反転のタイミングと磁性ビット２１ｂの配列とのずれを直接的に判断することができる。

次に、上述の予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０の算出方法を、数式を交えながら説明する。

ここでは、図４に示されるように、ユーザデータ領域２１ｕの始点ｔ_０から記録開始位置ｔ_ｗｓまでのＮ_ｐビット分の磁性ビット２１ｂにはデータを書き込まず、記録開始位置ｔ_ｗｓから記録終了位置ｔ_ｗeまでのＮビット分の磁性ビット２１ｂにはデータを書き込み、記録終了位置ｔ_ｗeからユーザデータ領域２１ｕの終点ｔ_ｄｅまでのＮ_ｎビット分の磁性ビット２１ｂにはデータを書き込まない場合を、データの書き込みの条件とする。

このユーザデータ領域２１ｕを構成する磁性ビット２１ｂの数Ｎ_ｐ＋Ｎ＋Ｎ_ｎは、既知の値である。また、範囲２１ｕｓの長さΔｔ_ｓｓ、サーボデータ領域２１ｓの長さΔｔ_ｓ、及び記録素子４１の主磁極４１ｍと再生素子４３の間隔Δｔ_ｒｗは、いずれも既知の値である。

ここで、記録開始位置ｔ_ｗｓはｔ_０＋Ｎ_ｐ×Δｔ_ｂとして、記録終了位置ｔ_ｗｅはｔ_ｗｓ＋Ｎ×Δｔ_ｂとして、ユーザデータ領域２１ｕの終点ｔ_ｄｅはｔ_ｗｅ＋Ｎ_ｎ×Δｔ_ｂとして表すことができる。また、次のサーボデータ領域２１ｓの終点ｔ_１は、ｔ_０＋Δｔ_ｓｓまたはｔ_ｄｅ＋Δｔ_ｓとして表すことができる。

上記信号処理部７０の位相検出部７２は、範囲２１ｕｓの始点ｔ_０に再生素子４３が達したときに、記録素子４１の主磁極４１ｍと再生素子４３の間隔Δｔ_ｒｗを考慮して、ライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ０を検出する（図６Ａを参照）。このとき、位置ｔにおけるライトクロックＷＣＬは数式１のように表される。

この数式１では、Ｘ（ｔ）＝ｓｇｎ（ｓｉｎ（ｔ））であり、ｓｇｎ（ｘ）＝１（ｘ＞０）or ０（ｘ＝０） or −１（ｘ＜０）である。

次に、再生素子４３が範囲２１ｕｓの始点ｔ_０を通過した後、Δｔ_ｄｗ＋Δｔ_ｗｒだけ移動し、記録素子４１の主磁極４１ｍが記録開始位置ｔ_ｗｓに達したところから記録磁界の印加が開始される。そして、主磁極４１ｍがＮ×Δｔ_ｂだけ移動し、記録終了位置ｔ_ｗｅに達したところで記録磁界の印加が終了される。そして、再生素子４３がＮ_ｎ×Δｔ_ｂ−Δｔ_ｒｗだけ移動すると、ユーザデータ領域２１ｕの終点（すなわち、次のサーボデータ領域２１ｓの始点）ｔ_ｄｅに達する。その後、再生素子４３はサーボデータ領域２１ｓを通過しながらサーボデータを読み出す。

位相検出部７２は、範囲２１ｕｓの終点ｔ_１に再生素子４３が達したときに、記録素子４１の主磁極４１ｍと再生素子４３の間隔Δｔ_ｒｗを考慮して、ライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ１を検出する（図６Ｂを参照）。この位相ｐｗ１の検出は、ライトクロックＷＣＬの同期を取る前までに行われる。このとき、位置ｔにおけるライトクロックＷＣＬは数式２のように表される。

ＭＰＵ５０の位相差算出部５２は、始点ｔ_０でのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ０と、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相ｐｗ１との位相差（検出位相差）ｐｗ１−ｐｗ０を算出し、判定処理部４６に出力する。

ここで、上記スピンドルモータ３の回転速度の変動やライトクロックＷＣＬの周波数の変動が生じていない場合には、上記数式１と数式２とが同じになることから、この場合に予想される終点ｔ１でのライトクロックＷＣＬの位相（予想値ｐｗ１_ｉ）を用いて、数式３を得ることができる。

この数式３をｔ＝ｔ１で整理すると、数式４を得ることができる。

そして、この数式４を変形すると、数式５を得ることができ、更には数式６及び数式７のように変形することができる。これらの式における「ｍｏｄ」は２πで除算した余りを表す。

ここで、上記スピンドルモータ３の回転速度の変動やライトクロックＷＣＬの周波数の変動が生じた場合には、上記数式７で示される予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０と、上記位相差算出部５２により算出される検出位相差ｐｗ１−ｐｗ０とがずれることになる。すなわち、終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの位相の予想値ｐｗ１_ｉと検出値ｐｗ１とがずれることになる。

上記判定処理部５４は、これらの差分が所定の許容範囲以下である場合にはデータの書き込みが成功したと判定し、他方、これらの差分が所定の許容範囲を超えている場合にはデータの書き込みが失敗したと判定する。ここで、許容範囲は、例えば磁性ビット２１ｂの配列周期Δｔ_ｂの半分程度とすることができる。更には、上記図２に示される、隣り合う磁性ビット２１ｂの間に形成された非磁性領域の幅（すなわち溝２１ｃの幅）Δｔ_ｃの半分程度であることが好ましい。

なお、以上に説明した本実施形態では、ライトクロックＷＣＬの位相を検出する位置を範囲２１ｕｓの始点ｔ_０及び終点ｔ_１としたが、これに限られず、トラック２１中の位置が特定可能であり、ライトクロックＷＣＬの位相が検出可能な位置であれば、何れの位置であってもよい。このとき、ライトクロックＷＣＬの位相を検出する開始位置と終了位置の間隔が狭いほど、記録成否の判定精度を高めることができる。

以下、本発明の変形例について説明する。図７は、変形例に係る回路構成例を表すブロック図である。なお、上記実施形態と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。

本変形例において、信号処理部７０は、ライトクロックＷＣＬの数を計数する計数処理部（カウンタ）７４を有している。ＭＰＵ５０の判定処理部５４は、計数されたライトクロックＷＣＬの数も利用して、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの終点ｔ_１に達したときのライトクロックＷＣＬの位相の予想値ｐｗ１_ｉと検出値ｐｗ１との差分を求める。

具体的には、範囲２１ｕｓの始点ｔ_０及び終点ｔ_１でのライトクロックＷＣＬの数をそれぞれｎ_０，ｎ_１としたとき、始点ｔ_０及び終点ｔ_１は、ライトクロックＷＣＬの０を基準として、ｔ_０＝２×Δｔ_ｂ×（ｎ_０＋ｐｗ０／２π）、ｔ_１＝２×Δｔ_ｂ×（ｎ_１＋ｐｗ１／２π）とそれぞれ表すことができる（図６Ａ及び図６Ｂを参照）。また、ｎ_１−ｎ_０は、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの始点ｔ_０から終点ｔ_１までを通過する期間に計数されるライトクロックＷＣＬの数である。

このため、上述した予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０は数式８で表すことができる。

この数式８に表されるように、本変形例では、予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０を算出する際に、上記数式７に示されるようなｍｏｄ演算が不要であることから、演算処理の負荷が軽減されるとともに、予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０をより高精度に求めることができる。また、予想位相差ｐｗ１ｉ−ｐｗ０と検出位相差ｐｗ１−ｐｗ０とが１周期分以上ずれる場合であっても、これを検知することができる。

ここで、信号処理部７０に含まれる位相検出部７２及び計数処理部７４の組み合わせは、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの始点ｔ_０から終点ｔ_１までを通過する時間間隔を検出する時間検出部であると言うことができる。すなわち、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの始点ｔ_０から終点ｔ_１までを通過する時間間隔の検出値は、位相検出部７２が検出するライトクロックＷＣＬの位相と、計数処理部７４が計数するライトクロックＷＣＬの数に基づいて求めることができる。他方、磁気ヘッド４が範囲２１ｕｓの始点ｔ_０から終点ｔ_１までを通過する時間間隔の予測値は、既知である範囲２１ｕｓの距離ｔ_１−ｔ_０（＝Δｔ_ｂ×（Ｎ_ｐ＋Ｎ＋Ｎ_ｎ）＋Δｔ_ｓ）と、トラック２１に対する磁気ヘッド４の追従速度（磁気ディスク２の回転速度）とに基づいて求めることができる。

なお、ライトクロックＷＣＬの代わりに、図５に示されるドライブクロックＤＣＬを利用するようにしてもよい。すなわち、範囲２１ｕｓの始点ｔ_０及び終点ｔ_１でのドライブクロックＤＣＬの数をそれぞれｍ_０，ｍ_１としたとき、始点ｔ_０及び終点ｔ_１は、ドライブクロックＤＣＬの０を基準として、Δｔ_ｄ×（ｍ_０＋Δｐｍ_０／２π）＋ｐｗ０／２π、Δｔ_ｄ×（ｍ_１＋Δｐｍ_１／２π）＋ｐｗ１／２πとそれぞれ表すことができる。このため、上記と同様に予想位相差ｐｗ１_ｉ−ｐｗ０を求めることができる。ここで、Δｔ_ｄはドライブクロックＤＣＬの周期である。また、Δｐｍ_０及びΔｐｍ_１は、ドライブクロックＤＣＬとライトクロックＷＣＬとの位相差であり、ドライブクロックＤＣＬから求められる。ライトクロックＷＣＬがドライブクロックＤＣＬを基として作られるものであるから、時間間隔の検出という点においてはドライブクロックＤＣＬを利用する方が、ライトクロックＷＣＬを利用するよりも精度が期待できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形実施が当業者にとって可能であるのはもちろんである。

本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の平面図である。磁気ヘッド及び磁気ディスクの説明図である。磁気ディスク装置の回路構成例を表すブロック図である。磁気ディスクの要部拡大図である。ライトクロックの説明図である。図５の要部拡大図である。図５の要部拡大図である。磁気ディスク装置の回路構成例を表すブロック図である。

符号の説明

１磁気ディスク装置、２磁気ディスク、３スピンドルモータ、４磁気ヘッド、６ヘッドアッセンブリ、７ボイスコイルモータ、９筐体、２１トラック、２１ｂ磁性ビット、２１ｓサーボデータ領域、２１ｕユーザデータ領域、２１ｕｓ範囲、２３非磁性基板、４１記録素子、４１ｍ主磁極、４１ｓ副磁極、４３再生素子、４５磁気シールド、５０ＭＰＵ、５２位相差算出部、５４判定処理部、６０ＨＤＣ、７０信号処理部、７２位相検出部、７４計数処理部。

Claims

磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッドと、
前記磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、前記磁気ヘッドに出力する信号処理部と、
前記トラックのうち前記磁気ヘッドによりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相を検出する位相検出部と、
前記所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の予想値と検出値との差分に基づいて、データの書き込みの成否を判定する判定処理部と、
を備える磁気ディスク装置。
前記位相検出部は、前記所定範囲の始点および終点のそれぞれに前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相を検出し、
前記判定処理部は、前記所定範囲の始点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の検出値に基づいて前記予想値を求める、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記判定処理部は、前記所定範囲の始点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の検出値、前記所定範囲の長さ、及び前記磁性要素の配列周期に基づいて前記予想値を求める、
請求項２に記載の磁気ディスク装置。
前記所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する期間の前記ライトクロック又はこれに対応するクロックの数を計数する計数処理部を更に備え、
前記判定処理部は、前記計数されたライトクロック又はこれに対応するクロックの数に基づいて、データの書き込みの成否を判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する時間間隔を検出する時間検出部を更に備え、
前記判定処理部は、前記検出された時間間隔に基づいて、データの書き込みの成否を判定する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
前記判定処理部は、データの書き込みが失敗であると判定した場合に再度の書き込みを指示する、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッドと、
前記磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、前記磁気ヘッドに出力する信号処理部と、
前記トラックのうち前記磁気ヘッドによりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する時間間隔を検出する時間検出部と、
前記所定範囲を前記磁気ヘッドが通過する時間間隔の予想値と検出値との差分に基づいて、前記磁気ヘッドによるデータの書き込みの成否を判定する判定処理部と、
を備える磁気ディスク装置。
前記判定処理部は、前記所定範囲の長さ、及び前記トラックに対する前記磁気ヘッドの追従速度に基づいて前記予想値を求める、
請求項７に記載の磁気ディスク装置。
磁気的に分離された複数の磁性要素が所定の配列周期で配列されたトラックを有する磁気ディスクと、
前記トラックに追従し、データの書き込み及び読み出しを行う磁気ヘッドと、
前記磁性要素の配列周期に対応する周期のライトクロックに基づいて記録信号を生成し、前記磁気ヘッドに出力する信号処理部と、
を備える磁気ディスク装置の制御方法であって、
前記トラックのうち前記磁気ヘッドによりデータが書き込まれる範囲を含んだ所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相を検出し、
前記所定範囲の終点に前記磁気ヘッドが達したときの前記ライトクロックの位相の予想値と検出値との差分に基づいて、前記磁気ヘッドによるデータの書き込みの成否を判定する、
ことを特徴とする磁気ディスク装置の制御方法。