JP2010277657A - ディスク記憶装置及びサーボデータ記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダデータの再生補償機能を実現して、ディスク上からシリンダデータを確実に再生できるディスク記憶装置を提供することにある。
【解決手段】サーボ領域にサーボデータが記録されたディスク１が組み込まれたディスクドライブ１０において、ＣＰＵ１４は、サーボ領域を除くディスク１上の記録領域に、サーボデータに含まれるシリンダデータの再生補償に使用するための補正データを記録する。
【選択図】図１

Description

本発明は、特にディスク記憶装置で使用されるディスク上にサーボデータを記録するサーボデータ記録技術に関する。

従来、ハードディスクドライブを代表とするディスク記憶装置（以下、ディスクドライブと表記する場合がある）は、ディスク上にはヘッドの位置決め制御に使用するサーボデータが記録されている。

サーボデータは、ディスクドライブの製造工程に含まれるサーボライト工程により、ディスク上に設定されるサーボ領域（サーボセクタ）に記録される。通常では、サーボデータは、サーボトラックライタ（ＳＴＷ）と称する専用装置によりディスク上に書き込まれる。

サーボデータは、ディスク上のシリンダ（トラック）を識別するためのシリンダデータ（アドレスコード）及びサーボバーストデータを含む。ディスクドライブは、ヘッドにより読出されたサーボデータを使用して、サーボ制御を実行する。具体的には、サーボ制御は、シリンダデータに基づいて、ヘッドを目標のシリンダまで移動させるシーク制御を含む。サーボ制御は、サーボバーストデータに基づいて、目標シリンダの範囲内にヘッドを位置決めするトラック追従制御を含む。

このようなサーボ制御を確実に実行するためには、ディスク上にサーボデータを高精度に記録し、ディスク上から確実にサーボデータを再生する必要がある。サーボライト工程では、ディスクを回転させながら、サーボデータを書き込む処理が実行される。このため、ディスクの回転変動を要因として、ディスク上に記録されたサーボデータに誤差が発生することがある。また、ディスク面の磁気的欠陥などを要因として、サーボデータの信号品質の劣化を招くことがある。

このような問題を解消する対策として、サーボ信号の誤差を補正するための補正データをディスク上に書き込み、この補正データを使用してヘッドの位置決めを高精度に行なう技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００７−８０３８８号公報

サーボデータに含まれるシリンダデータは、ヘッドを目標のシリンダ（トラック）まで移動させるシーク制御に使用される。従って、シリンダデータは、ディスクドライブのサーボ制御では重要なデータであり、正確に再生されることが要求される。このため、前述の補正データにより補正機能以外に、シリンダデータの再生を補償する機能が重要である。しかしながら、例えば、ディスク面の磁気的欠陥などの要因で、ディスク上に記録されたシリンダデータの信号品質が劣化しているような場合には、シリンダデータを確実に再生するための再生補償は困難である。

そこで、本発明の目的は、シリンダデータの再生補償機能を実現して、ディスク上からシリンダデータを確実に再生できるディスク記憶装置を提供することにある。

本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、ヘッドと、ディスク上の記録領域でサーボデータが記録されたサーボ領域を除く記録領域に、前記サーボデータに含まれるシリンダデータの再生を補償するための補正データを前記ヘッドを使用して記録する補正データ記録手段とを備えた構成である。

本発明によれば、シリンダデータの再生補償機能を使用することで、サーボ制御時にディスク上からシリンダデータを確実に再生することが可能となる。

本発明の実施形態に関するディスクドライブの構成を説明するためのブロック図。 本実施形態に関するディスクの構成を説明するための図。 本実施形態に関するサーボデータの内容を説明するための図。 本実施形態に関する補正データの内容を説明するための図。 本実施形態に関する動作を説明するためのフローチャート。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

［ディスクドライブの構成］
図１は、本実施形態に関するディスクドライブ１０の要部を示すブロック図である。

図１に示すように、ディスクドライブ１０は、磁気記録媒体であるディスク１と、スピンドルモータ（ＳＰＭ）２と、アクチュエータ３と、ヘッド５とを有する。ディスク１は、スピンドルモータ２に固定されて回転運動するように組み込まれている。

ヘッド５は、アクチュエータ３に搭載されており、ディスク１上の半径方向に移動するように構成されている。アクチュエータ３は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４により回転駆動する。ヘッド５は、ディスク１上に記録されているサーボデータやユーザデータなどを読出す貯めのリードヘッドと、ディスク１上にユーザデータなどを書き込むためのライトヘッドとを含む。

さらに、ディスクドライブ１０は、ヘッドアンプ集積回路（ＩＣ）１１と、リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）１２と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）１３と、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１４とを有する。ヘッドアンプＩＣ１１は、Ｒ／Ｗチャネル１２から供給されるライトデータに応じたライト信号（ライト電流）をヘッド５に供給する。また、ヘッドアンプＩＣ１１は、ヘッド５から出力されたリード信号を増幅して、Ｒ／Ｗチャネル１２に伝送する。

Ｒ／Ｗチャネル１２は信号処理回路であり、ディスクコントローラ１３から転送されたライトデータを符号化したライトデータをヘッドアンプＩＣ１１に出力する。ライトデータは、ライトヘッドによりディスク１上に記録されるユーザデータである。また、Ｒ／Ｗチャネル１２は、リードヘッドから出力されたリード信号を復号化したリードデータをディスクコントローラ１３に出力する。

ディスクコントローラ１３は、ホストシステム（パーソナルコンピュータなど）３０との間でデータ転送を行なうインターフェースを含み、リード／ライトデータの転送制御を実行する。マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１４は、ディスクドライブのメイン制御装置であり、リード／ライト動作の制御及びヘッド５の位置決めに必要なサーボ制御を実行する。本実施形態では、ＣＰＵ１４は、後述するように、サーボデータに含まれるシリンダデータの再生補償に使用するための補正データ３００を、ディスク１上に記録するための処理を実行する。

［サーボデータの記録処理］
以下、図２から図５を参照して、本実施形態のサーボデータの記録処理を説明する。図５は、ディスクドライブの製造工程に含まれるサーボライト工程の手順を説明するためのフローチャートである。

ディスクドライブの製造工程のサーボライト工程では、図１に示すように、例えばディスクドライブ１０に組み込まれたディスク１に対して、サーボトラックライタ（ＳＴＷ）２０によりサーボデータが記録される（ブロック５０）。ＳＴＷ２０は、図２に示すように、ディスク１上の円周方向に一定間隔をもって設定されるサーボ領域（サーボセクタ）１００に、サーボデータ２００を書き込む。サーボセクタ１００は、半径方向に対しては放射状に設定される。

サーボデータ２００は、図３に示すように、サーボマーク（ＳＡＭ）１０１、セクタアドレス１０２、シリンダデータ１０３、及びサーボバーストデータ１０４を含む。サーボマーク１０１は、サーボセクタ１００とデータ領域（ユーザデータが記録されるデータトラック）１１０とを識別するための情報である。

セクタアドレス１０２は、サーボセクタの位置（番号）を検出するためのアドレスコードである。シリンダデータ１０３は、シリンダ（トラック）の位置（番号）を識別するためのアドレスコードである。サーボバーストデータ１０４は、シリンダ内のヘッド５の位置を検出するための位置情報である。

ここで、出荷後のディスクドライブ１０では、ＣＰＵ１４は、ホストシステム３０からの指示（コマンド）に基づいて、ヘッド５によりサーボセクタ１００から読出されたサーボデータ２００を使用してサーボ制御を実行する。このサーボ制御により、ヘッド５は、目標のシリンダに位置決めされる。ホストシステム３０からのライトコマンドに基づいて、ヘッド５は位置決めされたデータ領域１１０にユーザデータを書き込む。これにより、図２に示すように、ディスク１上には、シリンダデータ１０３に対応するデータトラックであるデータ領域１１０が構成される。

本実施形態のサーボライト工程では、ＳＴＷ２０によりサーボデータが記録されたディスク１がディスクドライブ１０に組み込まれた後に、当該ディスクドライブ１０により、ディスク１上の記録領域１２０に補正データ３００を記録する処理が実行される（ブロック５２）。以下、具体的に説明する。

ＣＰＵ１４は、予め用意されたソフトウェアに基づいて、補正データ３００を記録する処理を実行する。即ち、ＣＰＵ１４は、補正データ３００を取得して、Ｒ／Ｗチャネル１２及びヘッドアンプＩＣ１１を介してヘッド５に伝送する（ブロック５１）。このとき、補正データ３００は、例えばホストシステム３０から転送されて、ＨＤＣ１３からＲ／Ｗチャネル１２に送られる。あるいは、補正データ３００は、ドライブ１０の内部メモリ（図示せず）に格納されている。この場合、ＣＰＵ１４は、当該内部メモリから補正データ３００を読出して、ＨＤＣ１３からＲ／Ｗチャネル１２に転送させる。

ＣＰＵ１４は、図２に示すように、サーボセクタ１００を除く領域で、例えばサーボセクタ１００と隣接する記録領域１２０にヘッド５を位置決め制御し、ライトヘッドにより補正データ３００を記録する（ブロック５２）。なお、補正データ３００が記録された記録領域１２０は、ユーザデータの書き込み禁止領域となる。

ここで、補正データ３００は、図４（Ａ）に示すように、シリンダ補正データ３１０及びエラー訂正コード（ＥＣＣ）３２０を含む。シリンダ補正データ３１０は、当該サーボセクタ１００に含まれるシリンダデータ１０３と同一コードのデータである。エラー訂正コード（ＥＣＣ）３２０は、シリンダ補正データ３１０にエラーを含む場合に、そのエラー訂正を実行するためのコードである。

また、補正データ３００は、図４（Ｂ）に示すように、シリンダ補正データ３１０及びエラー訂正コード（ＥＣＣ）３２０以外に、位置決め補正データ３３０及びエラー訂正コード（ＥＣＣ）３４０を含む構成でもよい。位置決め補正データ３３０は、回転変動による位置誤差成分から算出される回転同期成分（または隣接非相関の回転同期成分）を示す情報である。エラー訂正コード３４０は、位置決め補正データ３３０にエラーを含む場合に、そのエラー訂正を実行するためのコードである。

さらに、補正データ３００は、図４（Ｃ）に示すように、シリンダ補正データ３１０、位置決め補正データ３３０及びエラー訂正コード（ＥＣＣ）３５０を含む構成でもよい。エラー訂正コード３５０は、シリンダ補正データ３１０と位置決め補正データ３３０にエラーを含む場合に、そのエラー訂正を実行するためのコードである。この様な構成であれば、図４（Ｂ）に示すエラー訂正コード３２０，３４０を含む構成と比較して、エラー訂正コードのデータ量を削減できる効果が得られる。

さらにまた、ＣＰＵ１４は、サーボセクタ１００に記録されているシリンダデータ１０３を使用して、補正データ３００を生成する処理を実行してもよい（ブロック５３）。即ち、ＣＰＵ１４は、ヘッド５のリードヘッドにより読出したシリンダデータ１０３を取得し、当該シリンダデータ１０３からエラー訂正コード（ＥＣＣ）３２０を生成する。ＣＰＵ１４は、図４（Ａ）に示すような補正データ３００を記録領域１２０に記録する（ブロック５２）。ここで、補正データ３００に含まれるシリンダ補正データ３１０は、シリンダデータ１０３のコピーデータである。また、ＣＰＵ１４は、補正データ３００として、エラー訂正コード（ＥＣＣ）３２０だけでもよい。

［作用効果］
以上のように本実施形態によれば、ディスクドライブ１０の製造工程に含まれるサーボライト工程において、ＳＴＷ２０により、ディスク１上のサーボセクタ（サーボ領域）１００にサーボデータ２００が記録された後に、サーボセクタ１００を除く記録領域１２０に補正データ３００を記録する。ここで、補正データ３００を記録される記録領域１２０は、ディスク１上の全サーボセクタ１００の隣接領域、またはディスク１の内周側に含まれるサーボセクタ１００の隣接領域に設定される。また、記録領域１２０は、サーボセクタ１００の隣接領域以外でもよく、ＣＰＵ１４がサーボセクタ１００及びデータ領域１１０のそれぞれと識別できる領域であればよい。

補正データ３００は、サーボデータ２００が記録されたディスク１が組み込まれたディスクドライブ１０のＣＰＵ１４により、ディスク１上の記録領域１２０に記録される。ここで、サーボデータは、専用装置であるＳＴＷ２０を使用せずに、ディスクドライブ１０自体によるセルフサーボライト方法でサーボセクタ１００に書き込まれる工程でもよい。

ディスクドライブ１０では、ディスク１に対してデータのリード動作またはライト動作を実行する場合に、ＣＰＵ１４は、目標のシリンダにヘッド５を位置決めするためのサーボ制御を実行する。サーボ制御では、ＣＰＵ１４は、ディスク１上のサーボセクタ１００から読出されたシリンダデータ１０３に基づいて、ヘッド５を目標のシリンダに移動させるシーク制御を実行する。このとき、ディスク面の磁気的欠陥などの要因により、サーボセクタ１００に記録されたシリンダデータ１０３の信号品質が劣化しているような場合がある。このような場合には、サーボ制御時に、シリンダデータ１０３を正確に再生できず、サーボ動作エラーとなる。

本実施形態であれば、ＣＰＵ１４は、サーボセクタ１００以外の記録領域１２０に記録されている補正データ３００を、ヘッド５により読出して取得し、シリンダデータを確実に再生するための再生補償処理を実行する。この場合、ＣＰＵ１４は、補正データ３００に含まれるシリンダ補正データ３１０を再生して、シリンダデータ１０３として使用する。また、ＣＰＵ１４は、エラー訂正コード（ＥＣＣ）３２０を使用してシリンダデータのエラービットを訂正するエラー訂正処理を実行し、シリンダデータを確実に再生する。これにより、サーボセクタ１００に記録されたシリンダデータ１０３の信号品質が劣化しているような場合でも、ＣＰＵ１４は、補正データ３００を使用する再生補償により、シリンダデータを確実に再生する。従って、サーボ制御において、ＣＰＵ１４は、ヘッド５を目標のシリンダに確実に移動させることができる。

また、ＣＰＵ１４は、図４（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように、位置決め補正データ３３０を含む補正データ３００を使用することにより、ディスク１の回転変動による位置誤差を補正することが可能となる。

なお、本実施形態は、サーボライト工程において、ディスク１上にサーボデータ２００を記録した後に、記録領域１２０に補正データ３００を記録する。この場合、ディスク１上に記録されたサーボデータ２００からシリンダデータ１０３を読出して、シリンダデータ１０３の再生エラーレートが高い場合に、記録領域１２０に補正データ３００を記録する処理を実行する構成でもよい。また、ディスクドライブ１０がデータのリード動作を実行したとき、リードエラーの発生頻度が高いシリンダに対するサーボ制御では、ＣＰＵ１４は、補正データ３００を使用してシリンダデータの再生補償を実行する。

さらに、本実施形態では、補正データ３００を記録する記録領域１２０を、ディスク１の内周側に設定してもよい。これは、ディスク１の内周側は、相対的にシリンダデータの信号品質の劣化が起きやすい領域のためである。従って、ディスク１上の記録領域において、特にシリンダデータ１０３のビット列にエラーが発生し易い領域を検査などにより特定できる場合には、当該領域にのみ記録領域１２０を設定してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１…ディスク、２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、３…アクチュエータ、
４…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、５…ヘッド、１０…ディスクドライブ、
１１…ヘッドアンプ集積回路、１２…リード／ライトチャネル（Ｒ／Ｗチャネル）、
１３…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１４…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、
２０…サーボトラックライタ（ＳＴＷ）、２１…ホストシステム、
１００…サーボセクタ（サーボ領域）、１２０…補正データの記録領域。

Claims (16)

1. ヘッドと、
   ディスク上の記録領域でサーボデータが記録されたサーボ領域を除く記録領域に、前記サーボデータに含まれるシリンダデータの再生を補償するための補正データを、前記ヘッドを使用して記録する補正データ記録手段と
   を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
2. 前記補正データ記録手段により記録した前記補正データを再生して、前記サーボ領域の前記シリンダデータを補正または修正する手段を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
3. 前記補正データ記録手段は、
   前記サーボデータに含まれるシリンダデータと同一コードのデータを、前記補正データとして記録するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
4. 前記補正データ記録手段は、
   前記ヘッドにより前記サーボ領域から読出したシリンダデータを、前記補正データとして記録するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
5. 前記補正データ記録手段は、
   前記シリンダデータに対応するエラー訂正コードを、前記補正データとして記録するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
6. 前記補正データとして、前記同一コードのデータに対応するエラー訂正コードを含むことを特徴とする請求項３に記載のディスク記憶装置。
7. 前記補正データ記録手段は、
   前記サーボ領域から読出したシリンダデータからエラー訂正コードを生成し、当該エラー訂正コードを前記補正データとして記録するように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項５のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
8. 前記補正データは、位置決め補正データを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
9. 前記位置決め補正データは、前記ヘッドの位置誤差を補正するための回転同期成分に相当するデータであることを特徴とする請求項８に記載のディスク記憶装置。
10. 前記補正データは、前記位置決め補正データに対応するエラー訂正コードを含むことを特徴とする請求項８または請求項９のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
11. 前記補正データは、位置決め補正データ、及び前記シリンダデータと前記位置決め補正データを含むデータ列に対応するエラー訂正コードを含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
12. 前記補正データが記録される記録領域は、前記サーボ領域に隣接する記録領域であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
13. 前記補正データが記録される記録領域は、前記ディスク上の内周側に設定されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
14. 前記補正データが記録される記録領域は、前記ディスク上の領域の中で、前記シリンダデータを記録したときにエラービットが発生し易い領域に設定されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
15. ディスク記憶装置に適用するサーボデータ記録方法であって、
    ディスク上のサーボ領域にサーボデータを記録する処理と、
    前記ディスク記憶装置に含まれる手段により、前記サーボ領域を除く前記ディスク上の記録領域に、前記サーボデータに含まれるシリンダデータの再生を補償するための補正データを記録する処理と
    を有することを特徴とするサーボデータ記録方法。
16. 前記補正データを再生して、前記サーボ領域の前記シリンダデータを補正または修正する処理を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載のサーボデータ記録方法。

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