JP3446289B2 - ディスク駆動装置 - Google Patents

ディスク駆動装置

Info

Publication number
JP3446289B2
JP3446289B2 JP05010194A JP5010194A JP3446289B2 JP 3446289 B2 JP3446289 B2 JP 3446289B2 JP 05010194 A JP05010194 A JP 05010194A JP 5010194 A JP5010194 A JP 5010194A JP 3446289 B2 JP3446289 B2 JP 3446289B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
servo
recording
data
area
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05010194A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07262698A (ja
Inventor
則行 山本
博昭 矢田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP05010194A priority Critical patent/JP3446289B2/ja
Priority to US08/405,227 priority patent/US5541783A/en
Priority to KR1019950006020A priority patent/KR100375254B1/ko
Publication of JPH07262698A publication Critical patent/JPH07262698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3446289B2 publication Critical patent/JP3446289B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633Servo formatting
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/012Recording on, or reproducing or erasing from, magnetic disks

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Digital Magnetic Recording (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気ディスク装
置に用いて好適なディスク駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図15は、磁気ディスク1の基本的構成
を示している。同図に示すように、磁気ディスク1は、
その1周(1トラック)が複数のセクタに区分されてお
り、そして各セクタは、複数のセグメントにより構成さ
れている。
【0003】従来、このような磁気ディスク1を駆動す
る小型の磁気ディスク装置では、磁気ディスク1のデー
タ面を等分する位置にサーボ情報を埋め込んだ方式(埋
め込みサーボ方式)が使用されてきた。この方式は、セ
クタサーボとサンプルサーボの2方式に分類することが
できる。セクタサーボ方式においては、1周を等分する
位置に数十個のサーボ情報記録領域(以降、サーボ領域
と略す)が形成され、そこにサーボ情報が記録されるの
に対し、サンプルサーボ方式においては、数百個のサー
ボ領域が凹凸パターンとして形成される。
【0004】一般に、セクタサーボ方式においては、デ
ータの記録/再生タイミングを得るためのクロック信号
は、データ書き込み時にデータ領域内に記録した基準信
号(プリアンブル)、もしくはデータ列それ自身から抽
出される。即ち、セクタサーボ方式は、自己同期型であ
ると言える。
【0005】これに対し、サンプルサーボ方式において
は、磁気ディスク1上のサーボ領域に、予め物理的手段
もしくは磁気的手段により形成したクロックパターンか
ら、データの記録/再生タイミングのためのクロック信
号を得る。即ち、サンプルサーボ方式は、外部同期型で
あると言える。
【0006】図16は、サンプルサーボ型ディスク装置
に用いられるセクタのフォーマットを表している。同図
に示すように、各セグメントは、基本的に、データを記
録するデータ記録領域と、サーボ用制御信号を記録する
サーボ領域に区分されている。但し、各セクタの先頭の
セグメントには、そのセクタのID(セクタの属性情
報)を記録するID領域が形成されている。セクタ当り
のデータ領域の容量(ユーザデータの容量)は、小型磁
気ディスクの場合、一般に512バイトとされ、ここに
は、その他、誤り訂正符号(ECC)が付加される。
【0007】ID領域とデータ領域の間には、何も記録
されていないギャップ領域が形成されている。ID領域
からIDを読み取り、それが、いま、記録または再生を
行おうとしているセクタのIDと一致するか否かを判断
した後、それに続くデータ領域にデータの記録または再
生を行うのであるが、このID領域から読み取ったID
が、対象とするIDと一致するか否かを判定するのに若
干時間がかかる。そこで、この判定のための時間を確保
するために、このギャップ領域が設けられている。
【0008】また、パッドは、記録時に、ECCを終了
した時点で変調回路の中に残っているコードを最後まで
正しく記録したり、再生時に、ECCを最後まで安定に
読むためのヌルデータである。
【0009】図17は、サンプルサーボ型ディスク装置
に用いられるディスクのサーボ領域の詳細なフォーマッ
トを示している。同図に示すように、サーボ領域には、
クロックパターン、アクセスパターン、およびファイン
パターンが形成されている。
【0010】図17(b)は、同図(a)の破線bで示
したトラックの中心の断面図である。これらのパターン
を磁気ヘッドで再生すると、パターンの前縁と後縁にて
孤立波形が再生される。これらのパターンは、基板1a
上に形成された磁性層1bを、エッチングなどの手法に
より、一部除去することにより形成されている。そし
て、これらの各パターンは、磁気ヘッドにより横方向に
直流磁化されている。
【0011】クロックパターンは、磁気ディスク1の半
径線上に略放射状に連続して形成されたパターンであ
り、このクロックパターンの位置を基準にして、記録再
生に必要なクロックが生成されるようになされている。
クロックパターンの再生孤立波形のピークの存在時刻
は、データ系、サーボ系にディスク回転に同期したクロ
ック情報を与える。
【0012】磁気ヘッドの位置決めサーボには、トラッ
クシークとトラッキングという2つのモードが存在す
る。前者は、目標トラックにヘッドを移動させるモード
であり、後者は、目標トラックの中心にヘッドを正確に
位置決めするモードである。
【0013】アクセスパターンは、トラックシーク時に
必要となるパターンである。トラックアドレスをグレイ
ライクコードなどにより符号化して、トラック毎にユニ
ークになるように、長さと配置を変えたパターンであ
る。このパターンも、磁性層を上記の通り直流磁化する
ことにより形成される。
【0014】ファインパターンは、トラッキング制御用
のパターンである。このファインパターンは、X,Y,
A,Bの4種類が設けられている。パターンXは、トラ
ックnと、このトラックnから1本おきのトラック(ト
ラックn±2,n±4,・・・)に正対するように設け
られている。パターンYは、トラックnに隣接するトラ
ックn±1,n±3,・・・に正対するように設けられ
ている。パターンAは、パターンXを1/2トラックピ
ッチだけ内周側に移動させた位置に形成されている。ま
た、パターンBは、パターンYを1/2トラックピッチ
だけ内周側に移動させた位置に形成されている。
【0015】そして、このサーボ領域の上流側(図17
において左側)のデータ領域とクロックパターンとの間
には、制御信号が何も記録されていないギャップが形成
されている。データ領域にデータを記録した後、その後
にサーボ領域が到来すると、この区間においては、そこ
に記録されているサーボ用制御信号を再生する必要があ
る。このため、データ領域からサーボ領域に切り替わっ
たタイミングにおいて、記録系から再生系に切り換える
必要がある。
【0016】しかしながら、再生系のアンプは、切り換
えた後、直ちに定常状態に設定することはできず、正常
な状態で動作させるには、若干の時間が必要となる。こ
のため、ギャップを設け、再生アンプが整定するのに必
要な時間を確保するようにしている。
【0017】サンプルサーボ方式の場合、高精度のクロ
ックを生成し、充分なサーボ信号を得るために、サーボ
領域は、1トラック当り約数百乃至数千箇所、等間隔に
配置されている。従って、1つのセクタに多くのサーボ
領域が割り込むことになる。
【0018】一方、図18は、セクタサーボ型ディスク
装置に用いられるセクタのフォーマットを表している。
この場合においても、基本的には、サンプルサーボと同
様、512バイトのユーザデータに、セクタID、EC
Cを加えたものが1セクタを構成する。しかし、セクタ
サーボ方式の場合、自己同期型であるため、各種同期用
マークが必要になる。また、位置揺らぎや回転速度誤差
による長さの差を吸収するため、長いギャップが必要に
なる。具体的には、IDプリアンブル、ID同期マーク
(IDシンク)、パッド、データプリアンブル、データ
同期マーク(データシンク)、パッド、セクタ間ギャッ
プなどが必要となる。
【0019】IDプリアンブル、データプリアンブルな
どのプリアンブルは、PLLのロックを回復し、ビット
同期を確立するためのもので、10乃至20バイト程度
必要である。IDシンク、データシンクなどの同期マー
クは、バイト同期確立用で、数バイト分の特定パターン
が用いられる。これらは、それぞれIDの前(IDシン
ク)と、論理データの前(データシンク)に必要とな
る。また、パッドは、記録時に、ECCを終了した時点
で変調回路の中に残っているコードを最後まで正しく記
録したり、再生時に、ECCを最後まで安定に読むため
のヌルデータであり、IDの後と論理データの後に必要
となる。
【0020】本来、セクタサーボ方式は、論理セクタの
間にサーボ領域を配置するもので、論理セクタ数とサー
ボ領域数は同数(例えば、30乃至80)であった。こ
の場合、ディスクの内周から外周にわたって、どのトラ
ックにおいてもセクタ数が一定となり、外周側では、低
線密度での記録となるため、物理的な容量に対し、記憶
容量は大幅に低下する。
【0021】しかしながら、近年、記憶容量の増大の要
求から、ゾーンビットレコーディング(ZBR)方式、
即ち、半径方向に数ゾーンに分けて、それぞれのゾーン
で一定線密度(CLV)とすることで、内外周の線密度
の差を少なくするという記録方式が取られるようになっ
てきた。
【0022】セクタサーボ方式において、ZBR方式を
取り入れると、論理セクタとサーボ領域の間には関係が
なくなり、論理セクタの間にサーボ領域が割り込む形に
なる。この場合は、サーボ領域毎にデータの同期が乱れ
るため、サーボ領域通過後にプリアンブル(データプリ
アンブル)と再同期マーク(データシンク)が必要にな
る。
【0023】図19は、セクタサーボ型ディスク装置に
用いられるディスクのサーボ領域の詳細なフォーマット
を表している。サンプルサーボ型と同様、サーボ領域が
放射状に等間隔に並んでいる。しかし、その数は、サン
プルサーボ方式に比べて少なく、30乃至80個程度
と、1/10程度であり、1つのサーボ領域の長さは、
サンプルサーボ方式の2倍以上である。
【0024】サーボ領域は、AGCバースト、サーボヘ
ッダ、クロックシンク、パターンシンク、インデック
ス、アクセスパターン、ファインパターンなどから構成
される。AGCバーストは、サーボパターン中、ゲイン
を固定するために設けられた領域である。ファインパタ
ーンがトラック中心からずれており、ファイン信号に対
してオートゲインコントロールが正常に動作しないた
め、ゲインを固定する必要があるわけである。
【0025】サーボヘッダは、サーボ領域であることを
示すパターンで、データ領域に現れ得ないパターンとさ
れる。クロックシンクは、サーボクロックの同期信号で
ある。パターンシンクは、サーボ信号検出のための時間
軸の基準を得るために設けられている。インデックス
は、回転同期、回転中心を得るためのものであり、例え
ば1周に1個だけ設けられている。アクセスパターン
は、トラックを識別するためのもので、グレイライクコ
ードなどが用いられる。ファインパターンは、X,Y,
A,Bといったバーストパターンの集まりで構成され
る。アクセスとファインのどちらのパターンも、サンプ
ルサーボのものと用途としては変わらない。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク1は、そ
の記憶容量ができるだけ大きいことが好ましいが、記憶
容量を向上させる場合、まず面記録密度を上げることが
必要である。それと同時に、データフォーマット上の効
率を上げる必要がある。
【0027】データフォーマットを高効率化させる際、
上述した従来のサンプルサーボ型とセクタサーボ型のデ
ィスクにおいては、以下のような問題点があった。
【0028】〈サンプルサーボ型磁気ディスクの問題
点〉セクタサーボ型磁気ディスクでは、トラックに占め
るサーボ領域の割合が5乃至10%程度であるのに対
し、サンプルサーボ型磁気ディスクでは、サーボ領域数
を上げる必要があるため、10%乃至20%程度と多く
なる。また、前述の通り、ヘッドアンプの記録/再生モ
ード切り換え時間相当のギャップが、各サーボ領域の前
に必要となるため、サーボ領域数の多いサンプルサーボ
型はフォーマット効率向上が困難である。
【0029】〈セクタサーボ型磁気ディスクの問題点〉
セクタサーボ型磁気ディスクでは、サーボクロック、デ
ータクロックとも、ディスクの回転とは非同期に、ディ
スクに書き込んだプリアンブル(例えば、1と0の繰り
返し)からクロックを得る。また、バイト単位の同期を
得るため、バイト同期用マークも必要である。従って、
同期情報領域だけでも数10バイト分必要になる。
【0030】さらに、データクロックは、ディスクの回
転とは非同期に発生させるため、ディスクの回転むらに
より、データを書き込む長さが伸び縮みする。そのた
め、サーボ領域とデータ記録領域の間、セクタとセクタ
の間に、長めのギャップが必要となる。
【0031】現在の磁気ディスク装置では、記憶容量を
上げるために、前述の通り、ゾーンビットレコーディン
グを使用する。そのため、多くのゾーンにおいて、論理
セクタにサーボ領域が割り込む。その度に、プリアンブ
ル、同期用マークおよびギャップが必要になる。
【0032】これらは各論理セクタ毎に考慮されなけれ
ばならないため、各論理セクタには、長さ約60バイト
以上のオーバヘッドが加わることが避けられない。
【0033】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、サンプルサーボ型ディスクにおいて、その
データフォーマットの効率を上げるようにするものであ
る。
【0034】
【課題を解決するための手段】本発明のディスク駆動装
置は、データを記録するデータ領域と、サーボ情報を記
録するサーボ領域とが、トラックに独立して繰り返し形
成されているディスクに対して、ヘッドアンプ(例えば
図11の記録アンプ23、再生アンプ28)を介してデ
ータを記録または再生するディスク駆動装置において、
サーボ領域が1トラックあたり、200以上形成されて
おり、1トラックあたりの容量をC(byte)、線密
度をD(bit/mm)、半径をR(mm)とすると
き、1トラックあたりのサーボ領域の数Nと、1つのサ
ーボ領域の長さTs(μs)とヘッドアンプの記録再生
モードの切替時間Th(μs)の和(Ts+Th)の積
N×(Ts+Th)が、 16,600−(25,600/(D×R))×C 以下であることを特徴とする。
【0035】この積N×(Ts+Th)を、 2,830+14,080,000/(D×R) 以下とすることができる。
【0036】また、サーボ領域の数Nと、ヘッドアンプ
の記録再生モードの切替時間Th(μs)の積N×Th
を、1,200以下、あるいは、600以下とすること
ができる。
【0037】また、このディスクは磁気ディスクとする
ことができる。
【0038】
【作用】上記構成のディスク駆動装置においては、N×
(Ts+Th)の値が、 16,600−(25,600/(D×R))×C 以下の値に設定されている。従って、サンプルサーボ型
ディスクにおいて、セクタサーボ型ディスクよりフォー
マット面上での効率を向上させることが可能となる。
【0039】
【実施例】
〈本発明に関わるフォーマット〉本発明のディスク駆動
装置を応用した磁気ディスク装置における磁気ディスク
は、サンプルサーボ型とされ、従来における場合と同様
に、基本的に、図16と図17に示すように構成され
る。但し、以下の実施例に示す条件が満足されるように
なされる。
【0040】〈実施例1〉 《本発明に関わるシミュレーションの条件》図1は、サ
ーボ領域数とヘッドアンプの記録/再生モード切り換え
時間を変化させた場合の1トラック当りの記憶容量の変
化を求めたシミュレーション結果を表している。表1
は、このシミュレーションにおいて仮定した諸元の値を
表している。
【0041】
【表1】
【0042】このシミュレーションにおいては、セクタ
サーボフォーマットのサーボ領域数は30乃至80ま
で、サンプルサーボフォーマットのサーボ領域数は20
0乃至800まで変化させた。図1において、80乃至
200までの間の領域は意味がない。
【0043】表1に示す通り、セクタサーボフォーマッ
トのトラック当りのサーボ領域占有率は、7.2%(回
転数60s-1の場合、サーボ領域数と1サーボ領域当り
の時間(μs)との差が1200、例えば、サーボ領域
数が60のとき、1サーボ領域当たり20μs)、オー
バヘッド長は80バイトとした。再同期用マークとは、
セクタにサーボ領域が割り込んだ際に、ビット同期、バ
イト同期を取り直すために必要となるプリアンブルおよ
び同期マークを合わせたものを意味する(セクタサーボ
方式においても、ゾーンビットレコーディングを仮定し
たため、再同期を考慮する必要が生じる)。
【0044】オーバヘッドの内訳は、IDのプリアンブ
ルと、データのプリアンブルが、それぞれ18バイト、
IDとデータの同期マークがそれぞれ2バイト、IDと
データのパッドがそれぞれ2バイト、IDとデータ間の
ギャップが6バイト、セクタ間ギャップが30バイトと
した。
【0045】一方、サンプルサーボフォーマットのトラ
ック当りのサーボ領域占有率は、11.52%(回転数
60s-1の場合、サーボ領域数と1サーボ領域当りの時
間(μs)との積が1920、例えば、サーボ領域数が
400のとき、1サーボ領域当り4.8μs)とした。
【0046】また、オーバヘッド長は10バイトとし
た。オーバヘッドの内訳は、IDのパッドとデータのパ
ットが、それぞれ2バイト、また、IDとデータ間のギ
ャップが6バイトとした。
【0047】その他の諸元(表1では、回転数からチャ
ンネルコーディングまでの値)は、共通の値とした。
【0048】《本シミュレーションにおける容量計算の
方法》本シミュレーションにおける容量計算の方法は、
以下の通りである。いま、1トラックの領域から、サン
プルサーボ方式の場合、サーボ領域と記録再生切り換え
時間相当の領域、セクタサーボ方式の場合は、さらに再
同期用マーク長の領域を引いた、データ記憶に利用可能
な領域を記憶可能領域とし、1セクタのユーザデータ
(512バイト)に、セクタID、ECC、オーバヘッ
ド長を加えた領域をブロック(記録データの単位)とす
る。
【0049】いま、回転数をr(s-1)、線密度をde
ns(bits/mm)、半径をrad(mm)、サー
ボ領域数を#sv、サーボ領域長をsv(s)、記録再
生モード切り換え時間をwr(s)、再同期用マーク長
をrsync(s)とするとき、次式が成立する。単位
は、3式ともバイトである。 トラック当りの容量(物理的容量)(trb) =2×rad×π×dens×1/8 記憶可能領域 =trb×(1−#sv×(wr+sv)−α×rsy
nc) (αはある定数) ブロック=(1セクタのユーザデータ+セクタID+E
CC) ×9/8+オーバヘッド
【0050】そして、1トラックの記憶可能領域に、ブ
ロックを詰めることができる数を計算し、その数に1セ
クタのユーザデータの512バイトを乗じたものを、次
式で示すように、記憶容量(フォーマット容量)(ca
p)とした。 記憶容量(cap)=512×INT(記憶可能領域/
ブロック) (INTは、( )内の演算結果の整数部分を取る演算
子とする)
【0051】《シミュレーション結果》図1は、サーボ
領域数とヘッドアンプの記録再生モード切り換え時間を
変化させた際の1トラック当りの記憶容量の変化を示
す。図2は、図1のサンプルサーボフォーマット領域に
おける1トラック当りの記憶容量による等高線を示す。
この図により、サーボ領域数とヘッドアンプの記録再生
切り換え時間との積が、1トラック当りの記憶容量に応
じた一定値となることが判る。ここで、サーボ領域数
(#sv)とヘッドアンプの記録再生切り換え時間(w
r)(以下のシミュレーションにおいては、時間の単位
をμsとしている)との積(#sv×wr)をWRと記
すことにする。また、サーボ領域数(#sv)と1サー
ボ領域当りの時間(sv)(μs)との積(#sv×s
v)をSVと記すことにする。さらに、1トラック当り
の記憶容量をcap(bytes)と記す。
【0052】図3は、図2における1トラック当りの記
憶容量(cap)と、サーボ領域数(#sv)とヘッド
アンプの記録再生切り換え時間(wr)との積WRとの
関係を表す。この図より、近似式として次の条件式が導
かれる。 WR=14700−0.32×cap ・・・(1) (dens:4000bits/mm,SV:1920)
【0053】図4は、サーボ領域占有率が12.96
%、即ち、サーボ領域数(#sv)と1サーボ領域当り
の時間(sv)(μs)との積(SV)が2160のと
きの、図3と同様の関係を表す図である。
【0054】図5は、サーボ領域占有率が14.40
%、即ち、サーボ領域数(#sv)と1サーボ領域当り
の時間(sv)(μs)との積(SV)が2400のと
きの、図3と同様の関係を表す図である。
【0055】図4と図5において、サーボ領域占有率以
外の諸元は、表1の通りである。
【0056】これらの図より、それぞれ次の近似条件式
を得ることができる。 WR=14420−0.32×cap ・・・(2) (dens:4000bits/mm,SV:2160) WR=14200−0.32×cap ・・・(3) (dens:4000bits/mm,SV:2400)
【0057】また、これらの(1)式乃至(3)式に、
SVを加算すると、定数項は、それぞれ16620(=
14700+1920),16580(=14420+
2160)または16600(=14200+240
0)となるので、その平均値は16600となり、次の
条件式が成立する。 WR+SV=16600−0.32×cap ・・・(4)
【0058】図6と図7は、サーボ領域占有率が11.
52%、即ち、サーボ領域数(#sv)と1サーボ領域
当りの時間(sv)(μs)との積(SV)が1920
のとき、線密度を変化させて、図3と同様の関係を表し
た図である。線密度以外の諸元は、表1の通りである。
図3乃至図5は、線密度(dens)が4000bit
s/mmのときのもの、図6は、線密度(dens)が
5000bits/mmのときのもの、図7は、600
0bits/mmのときのものである。
【0059】これらより、次の条件式が導かれる。 WR+SV=16600−(1280/dens)×cap ・・・(5) (半径:20mm)
【0060】図8と図9は、半径を変化させて、図3と
同様の関係を表した図である。半径以外の諸元は、表1
の通りである。図3乃至図7は、半径が20mmのとき
のものであり、図8は、半径10mmのときのもの、図
9は、半径15mmのときのものである。
【0061】これらより、最終的に次の条件式が導かれ
る。 WR+SV=16600−(25600/(dens×rad))×cap ・・・(6)
【0062】そこで、この実施例1においては、記録線
密度、半径が与えられたとき、必要とする1トラック当
りの記憶容量に対して、次の式 WR+SV≦16600−(25600/(dens×rad))×cap ・・・(7) を満たすように、ヘッドアンプの記録再生切り換え時
間、サーボ領域の長さ、サーボ領域数が選定される。
【0063】例えば、線密度が4000bits/m
m、半径が20mmで、1トラック当り40000by
tesの記憶容量を得たいとき、サーボ領域数を40
0、1つ当りのサーボ領域長を6μsというフォーマッ
トにして、記録再生切り換え時間が1.8μsのヘッド
アンプを用いる。そして、データ領域直後に、1.8μ
s相当のギャップを設ける。これは、例えば回転数が6
0s-1、半径が20mmの場合においては、13.6μ
m程度の長さのギャップとなる。このことによって、デ
ータの記録後にサーボ領域をヘッドが通過中、サーボ情
報を再生できることが保証される。このフォーマット
が、実現可能であることは、以上のシミュレーションに
より保証される。
【0064】〈実施例2〉図10は、表1の諸元のもと
で、セクタサーボ領域における最良の記憶容量を得るた
めの記録線密度と半径の積(dens×rad)と、記
憶容量(cap)の関係を表した図である。この図よ
り、次式が成り立つ。 cap=0.538×dens×rad−550 ・・・(8)
【0065】サンプルサーボフォーマットにおいて、セ
クタサーボフォーマットより、記憶容量の面での優位性
を得るには、(7)式におけるcapの値が、(8)式
により求まるcapの値以上となることが必要である。
よって、(8)式のcapを(7)式に代入することに
より、サンプルサーボフォーマットの記憶容量面での優
位性を得るための条件式(9)を得ることができる。 WR+SV≦2830+14080000/(dens×rad) ・・・(9)
【0066】本実施例においては、(9)式を満たすよ
うに、ヘッドアンプの記録再生切り換え時間、サーボ領
域の長さ、サーボ領域数を選ぶ。(9)式を満たすと
き、セクタサーボフォーマットに対して、サンプルサー
ボフォーマットの記憶容量面での優位性が成り立つ。
【0067】例えば、実施例1と同様に、線密度を40
00bits/mm、半径を20mmとするとき、サー
ボ領域数が400、1つ当りのサーボ領域長が6μsと
いうフォーマットにして、記録再生切り換え時間が1.
5μs程度以下のヘッドアンプを用いるとき、セクタサ
ーボフォーマットに対して、サンプルサーボフォーマッ
トの優位性が成り立つ。
【0068】〈実施例3〉さらに、1トラック(1周)
当りのサーボ領域数とヘッドアンプは、次の(10)式
を満たすように選ぶことができる。 [サーボ領域数]×[ヘッドアンプ記録再生モード切り換え時間(μs)] =WR≦1200 ・・・(10)
【0069】例えば、サーボ領域数が400のとき、記
録再生モード切り換え時間が3μs以下のヘッドアンプ
を用いる。そして、データ領域直後に3μs相当のギャ
ップを設ける。これは、例えば回転数が60s-1、半径
が20mmの場合においては、22.6μm程度の長さ
のギャップとなる。このことによって、データの記録後
に、サーボ領域をヘッドが通過中、サーボ情報を再生で
きることが保証される。
【0070】(10)式の左辺の値を1200以上の値
にすると、現実的に従来のフォーマットより小さい容量
しか実現することができなくなってしまうため、この値
は1200以下とする。
【0071】この実施例3は、(9)式において、線密
度4000bit/mm、半径20mmのとき、サーボ
領域数400、サーボ領域長4.5μsとすることに相
当する。これは、サンプルサーボ方式を実現できる最小
のサーボ占有率(10.8%)である。
【0072】〈実施例4〉さらに、1トラック当りのサ
ーボ領域数とヘッドアンプを、次の(11)式を満たす
ように選定することができる。 [サーボ領域数]×[ヘッドアンプ記録再生モード切り換え時間(μs)] ≦600 ・・・(11)
【0073】例えば、サーボ領域数が400のとき、記
録再生モード切り換え時間が1.5μs以下のヘッドア
ンプを用いる。そして、データ領域直後に1.5μs相
当のギャップを設ける。これは、例えば回転数が60s
-1、半径が20mmの場合においては、11.3μm程
度の長さのギャップとなる。このことによって、データ
の記録後に、サーボ領域をヘッドが通過中、サーボ情報
を再生できることが保証される。
【0074】この実施例は、線密度4000bit/m
m、半径20mmのとき、(9)式において、サーボ領
域数400、サーボ領域長6μs(サーボ占有率14.
4%)とすることに相当する。これは、サンプルサーボ
方式を実現するための現実的な値である。
【0075】《記録再生動作》次に、図11を参照し
て、このような磁気ディスクに、データを記録または再
生する磁気ディスク装置の実施例を説明する。磁気ディ
スク1は、図16および図17に示したようにフォーマ
ットが行われている。そして、サーボ領域数、およびヘ
ッドアンプとしての記録アンプ23と再生アンプ28
は、(7)式、(9)式乃至(11)式の少なくとも1
つを満たすように選ばれている。磁気ヘッド25は、モ
ータ26を介して、位置制御回路27により所定の位置
に制御され、磁気ディスク1の所定のトラックにアクセ
スするようになされている。
【0076】ハードディスクコントローラ21は、図示
せぬホストコンピュータから入力を受けたデータを、記
録データ発生回路22に出力するようになされている。
記録データ発生回路22は、入力されたデータを記録デ
ータに変換し、記録アンプ23、スイッチ24の接点R
を介して、磁気ヘッド25に出力するようになされてい
る。
【0077】また、磁気ヘッド25が磁気ディスク1か
ら再生したデータは、スイッチ24の接点P、再生アン
プ28を介して、位置制御回路27、データ復調回路2
9およびクロック生成回路30に、それぞれ供給される
ようになされている。データ復調回路29は、入力され
たデータを復調し、ハードディスクコントローラ21に
出力している。
【0078】クロック生成回路30は、再生アンプ28
より入力されたデータからクロックを生成し、このクロ
ックを、記録データ発生回路22、データ復調回路29
およびタイミング発生回路31に出力している。タイミ
ング発生回路31は、入力されたクロックを基準にし
て、種々のタイミング信号を発生し、クロック生成回路
30とスイッチ24に出力している。
【0079】位置制御回路27は、再生アンプ28の出
力から、ファインパターン、アクセスパターンなどに対
応する信号を読み取り、磁気ヘッド25の位置を検出す
る。そして、その検出結果に対応して、モータ26を制
御し、磁気ヘッド25を所定の位置に移動させる。
【0080】ハードディスクコントローラ21は、例え
ば図12に示すように構成される。ホストコンピュータ
から入力されたデータは、入出力インタフェース41か
らデータバスを介して、シリアライザ44に入力される
ようになされている。シリアライザ44は、入力された
データをECC回路45に出力し、誤り訂正符号を付加
させ、パラレルデータをシリアルデータに変換して、記
録データ発生回路22に出力するようになされている。
【0081】また、データ復調回路29より出力された
データは、デシリアライザ46に入力されている。デシ
リアライザ46は、この再生データをECC回路45に
出力し、誤り訂正処理を実行した後、シリアルデータか
らパラレルデータに変換して、データバス、インタフェ
ース41を介してホストコンピュータに出力するように
なされている。
【0082】コマンド解釈部43は、ホストコンピュー
タよりインタフェース41を介して入力されるコマンド
を解釈し、ECC回路45、シリアライザ44、位置制
御回路27、タイミング発生回路31などを制御し、コ
マンドに対応する処理を実行させる。
【0083】デコーダ42は、インタフェース41を介
して、ホストコンピュータより入力されるパラメータを
デコードし、そのデコード結果を比較器47に供給す
る。比較器47は、デシリアライザ46より入力された
再生データに含まれる、例えばIDと、デコーダ42よ
り供給されたIDとを比較し、その比較結果をコマンド
解釈部43に出力するようになされている。また、デコ
ーダ42が出力するIDは、データバスを介してシリア
ライザ44に出力できるようになされている。
【0084】次に、その動作について、図13のタイミ
ングチャートを参照して説明する。ディスク面上の同心
円状トラックの一部を直線状に展開したものを図13
(a)に示す。データ記録モードで、トラッキングサー
ボをかけながら、クロックパターンに同期して記録を行
うためには、クロックパターン、ファインパターンの再
生と、データ領域へのデータ記録とを交互に繰り返す必
要がある。そのため、タイミング発生回路31が発生す
る記録/再生切り換え信号により、スイッチ24が制御
される。
【0085】図13(b)において、最初は、記録/再
生切り換え信号がHighであり、磁気ヘッド25は再
生アンプ28に接続されている。このとき、その出力再
生波形(図13(d))として、クロックパターンに対
応する孤立波形が得られる。タイミング発生回路31
は、過去の履歴をもとに、クロックパターンの出現時刻
を予測し、クロックゲート信号(図13(c))を作成
する。クロック生成回路30は、クロックゲート信号
(図13(c))が出ている期間内に出現する孤立再生
波形を正規のクロックパターンとみなして、内部に持つ
PLLの位相を更新し、クロックパターンにデータクロ
ック(図13(e))を位相同期させる。
【0086】また、サーボ系では、ファインパターンの
再生信号をもとに、記録すべきトラックの中心からの磁
気ヘッド25の位置のずれを位置制御回路27で計算
し、モータ26を駆動させる。この動作は、サーボパタ
ーンが現れる度に行われ、磁気ヘッド25はトラック中
心に正確に位置決めされる。
【0087】ファインパターンが過ぎると、タイミング
発生回路31により与えられる記録/再生切り換え信号
(図13(b))はLowとなり、磁気ヘッド25はス
イッチ24を介して記録アンプ23に接続され、データ
領域に対する記録が行われる。ホストコンピュータから
のソースデータは、記録データ発生回路22によって、
データクロック(図13(e))の立上りに同期した記
録データ(図13(f))となり、記録アンプ23を介
して磁気ディスク1上に記録される。
【0088】1つのデータ領域長に相当する、所定の時
間(データ存在点クロック単位)が経過すると、タイミ
ング発生回路31は、記録/再生切り換え信号(図13
(b))を再びHighにする。これにより、スイッチ
24が切り換えられ、再びクロックパターンの再生信号
がクロック生成回路30に与えられ、クロック生成が続
行される。また、サーボ系では、ファインパターンの再
生信号をもとに、トラック中心への位置決めを継続す
る。
【0089】ここで、データ領域への記録の後、クロッ
クパターンの再生信号が現れるまでの間、再生アンプ2
8の出力が整定していないことが、再生波形(図13
(d))に示されている(ヘッドアンプの記録/再生モ
ード切り換え時間)。しかし、この時間に相当するディ
スク上の領域には、ギャップが設けられているため、問
題にはならない。
【0090】〈その他の実施例〉以上の実施例において
は、クロックパターンはディスク面上に放射状に連続し
て形成されるものとしたが、半径に沿って断続的に形成
されたものであってもよい。また、クロックパターン、
アクセスパターン、ファインパターンなどは、エッチン
グによりディスク面上に形成されるものとしたが、従来
の平坦なメディア上に、磁気記録により記録された磁化
パターンであってもよい。
【0091】さらに、磁気ヘッドは、一般的な記録再生
兼用ヘッドであるとしたが、図14に示すように、記録
用と再生用に、それぞれ専用のヘッド25R,25Pを
用いてもよい。あるいは、クロックパターンなどのパタ
ーン、およびデータセグメント内の磁化反転が検出でき
れば、他の原理に基づく再生ヘッドであってもよい。
【0092】以上、本発明を磁気ディスク装置に応用し
た場合を例として説明したが、本発明は、光ディスク、
光磁気ディスクなどのディスクにデジタルデータを記録
または再生するディスク駆動装置にも適用可能である。
【0093】
【発明の効果】以上の如く本発明のディスク駆動装置に
よれば、N×(Ts+Th)の値を、16,600−
(25,600/(D×R))×C以下になるようにし
たので、サンプルサーボ型ディスクにおいて、セクタサ
ーボ型ディスクにおける場合より、フォーマットの効率
を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シミュレーションの結果を表す図である。
【図2】図1のシミュレーションにおける記憶容量の等
高線を表す図である。
【図3】図1のシミュレーションにおいて記憶容量と、
サーボ領域数×記録再生モード切り換え時間との関係を
示す図である。
【図4】サーボ占有率が12.96%のときの記憶容量
と、サーボ領域数×記録再生モード切り換え時間との関
係を示す図である。
【図5】サーボ占有率が14.40%のときの記憶容量
と、サーボ領域数×記録再生モード切り換え時間との関
係を示す図である。
【図6】線密度が5000bit/mmのときの記憶容
量と、サーボ領域数×記録再生モード切り換え時間との
関係を示す図である。
【図7】線密度が6000bit/mmのときの記憶容
量と、サーボ領域数×記録再生モード切り換え時間との
関係を示す図である。
【図8】半径が10mmのときの記憶容量と、サーボ領
域数×記録再生モード切り換え時間との関係を示す図で
ある。
【図9】半径が15mmのときの記憶容量と、サーボ領
域数×記録再生モード切り換え時間との関係を示す図で
ある。
【図10】セクタサーボフォーマットにおいて、記憶容
量が最大となる場合の線密度×半径と、記憶容量との関
係を示す図である。
【図11】本発明のディスク駆動装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。
【図12】図11のハードディスクコントローラ21の
一実施例の構成を示すブロック図である。
【図13】図11および図12に示す実施例の動作を説
明するタイミングチャートである。
【図14】図11の磁気ヘッド25の他の構成例を示す
図である。
【図15】従来の磁気ディスクのフォーマットを説明す
る図である。
【図16】サンプルサーボ型磁気ディスクのフォーマッ
トを説明する図である。
【図17】サンプルサーボ型磁気ディスクのサーボ領域
近傍のフォーマットを説明する図である。
【図18】従来のセクタサーボ型磁気ディスクのフォー
マットを説明する図である。
【図19】従来のセクタサーボ型磁気ディスクのサーボ
領域近傍のフォーマットを説明する図である。
【符号の説明】
1 磁気ディスク 21 ハードディスクコントローラ 22 記録データ発生回路 23 記録アンプ 24 スイッチ 25 磁気ヘッド 26 モータ 27 位置制御回路 28 再生アンプ 29 データ復調回路 30 クロック生成回路 31 タイミング発生回路 42 デコーダ 43 コマンド解釈部 44 シリアライザ 45 ECC回路 46 デシリアライザ 47 比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−2828(JP,A) 山本則行,矢田博昭,サンプルサーボ 型磁気ディスク装置のデータフォーマッ トの検討,電子情報通信学会春季大会講 演論文集,日本,社団法人電子情報通信 学会,1994年 3月10日,5,102 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/10 G11B 21/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを記録するデータ領域と、サーボ
    情報を記録するサーボ領域とが、トラックに独立して繰
    り返し形成されているディスクに対して、ヘッドアンプ
    を介してデータを記録または再生するディスク駆動装置
    において、 前記サーボ領域が1トラックあたり、200以上形成さ
    れており、 1トラックあたりの容量をC(bytes)、線密度を
    D(bits/mm)、半径をR(mm)とするとき、
    1トラックあたりの前記サーボ領域の数Nと、1つの前
    記サーボ領域の長さTs(μs)と前記ヘッドアンプの
    記録再生モードの切替時間Th(μs)の和(Ts+T
    h)の積N×(Ts+Th)が、 16,600−(25,600/(D×R))×C 以下であることを特徴とするディスク駆動装置。
  2. 【請求項2】 前記積N×(Ts+Th)が、 2,830+14,080,000/(D×R) 以下であることを特徴とする請求項1に記載のディスク
    駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記サーボ領域の数Nと、前記ヘッドア
    ンプの記録再生モードの切替時間Th(μs)の積N×
    Thが、1,200以下であることを特徴とする請求項
    1に記載のディスク駆動装置。
  4. 【請求項4】 前記サーボ領域の数Nと、前記ヘッドア
    ンプの記録再生モードの切替時間Th(μs)の積N×
    Thが、600以下であることを特徴とする請求項1に
    記載のディスク駆動装置。
  5. 【請求項5】 前記ディスクは磁気ディスクであること
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のディス
    ク駆動装置。
JP05010194A 1994-03-22 1994-03-22 ディスク駆動装置 Expired - Fee Related JP3446289B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05010194A JP3446289B2 (ja) 1994-03-22 1994-03-22 ディスク駆動装置
US08/405,227 US5541783A (en) 1994-03-22 1995-03-16 Disk recording medium and disk drive unit wherein the product of the number of servo areas and the recording/reproduction mode switching time of the head amplifiers is 1200 or less
KR1019950006020A KR100375254B1 (ko) 1994-03-22 1995-03-22 디스크구동유닛,디스크형기록매체,디스크형기록매체와디스크구동유닛의결합체,기록및재생장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05010194A JP3446289B2 (ja) 1994-03-22 1994-03-22 ディスク駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07262698A JPH07262698A (ja) 1995-10-13
JP3446289B2 true JP3446289B2 (ja) 2003-09-16

Family

ID=12849691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05010194A Expired - Fee Related JP3446289B2 (ja) 1994-03-22 1994-03-22 ディスク駆動装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5541783A (ja)
JP (1) JP3446289B2 (ja)
KR (1) KR100375254B1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3096951B2 (ja) * 1994-12-09 2000-10-10 アルプス電気株式会社 磁気記録再生装置
US6181497B1 (en) 1995-12-12 2001-01-30 International Business Machines Corporation System and method for providing nonadjacent redundancy synchronization bytes
US5802118A (en) * 1996-07-29 1998-09-01 Cirrus Logic, Inc. Sub-sampled discrete time read channel for computer storage systems
US6084731A (en) * 1996-12-26 2000-07-04 Sony Corporation Disk-like information recording medium, information recording/reproducing apparatus, and synchronizing method utilizing rotational angle
JP2000090607A (ja) * 1998-09-09 2000-03-31 Sony Corp 磁気ディスク装置
US6381088B1 (en) 1998-11-06 2002-04-30 Acorn Technologies, Inc. Apparatus for developing a dynamic servo signal from data in a magnetic disc drive and method
USRE40413E1 (en) * 1998-11-06 2008-07-01 Purchased Patent Management Llc Method and apparatus for developing a dynamic servo signal from data
US6545836B1 (en) 1999-11-12 2003-04-08 Acorn Technologies, Inc. Servo control apparatus and method using absolute value input signals
US6594103B1 (en) 1999-11-12 2003-07-15 Acorn Technologies, Inc. Read channel generating absolute value servo signal
JP3905898B2 (ja) * 2004-06-25 2007-04-18 Tdk株式会社 磁気記録再生装置
JP2009048689A (ja) * 2007-08-16 2009-03-05 Fujifilm Corp 磁気記録媒体の製造方法、及び磁気記録媒体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
山本則行,矢田博昭,サンプルサーボ型磁気ディスク装置のデータフォーマットの検討,電子情報通信学会春季大会講演論文集,日本,社団法人電子情報通信学会,1994年 3月10日,5,102

Also Published As

Publication number Publication date
US5541783A (en) 1996-07-30
KR950034179A (ko) 1995-12-26
JPH07262698A (ja) 1995-10-13
KR100375254B1 (ko) 2003-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0560282B1 (en) Servo system for providing increased recording density and improved operation of the AGC circuitry
US6590728B1 (en) Hard disk having extended data region
KR100397592B1 (ko) 서보 대역이 넓고 데이터 포맷 효율이 양호한 기억 매체및 그 기억 매체를 사용한 기억 장치
KR100195182B1 (ko) 서보 필드 단축 하드 디스크 드라이버 및 그 구동방법
US5963387A (en) Method for forming and processing data address mark for hard disk drive
JP3446289B2 (ja) ディスク駆動装置
EP0461668B1 (en) Data recording method
JP3123710B2 (ja) ディスク装置、トラック位置決め方法及び位置誤差信号生成方法
US6108150A (en) Formation of servo information and method for servo control therefor in disk drive data storage system
US4851933A (en) Magnetic disk apparatus having magnetic head with pre-erase gap
JP2000048504A (ja) 磁気ディスク装置のトラッキングサーボ信号パターンの書き込み方法
JPH06150565A (ja) データ記録媒体および記録再生装置
US6865042B2 (en) Embedded servo patterning methods and apparatus
JP2006164448A (ja) ディスク装置及びその制御方法
KR100273750B1 (ko) 하드디스크드라이브의헤드위치검출방법
JPH08138329A (ja) ディスク駆動装置
KR100505584B1 (ko) 데이터 필드가 확장된 하드 디스크 및 이를 이용한 드라이브의트랙 위치 제어장치
KR100392669B1 (ko) 자기디스크 기록장치에서 서브 버스트 신호를 기록한기록매체
WO1999006992A1 (en) Method and apparatus for increasing the sample rate of a disc drive with low overhead
JPH03280275A (ja) 磁気記録再生装置
JP3532339B2 (ja) 信号処理装置
JPS63173282A (ja) トラツク追従制御方式
JPH09259528A (ja) 磁気ディスク装置
JPH0498661A (ja) 磁気記憶装置
JPS644264B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030603

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080704

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090704

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100704

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100704

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110704

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120704

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130704

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees