JP3576113B2 - 垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関し、特に複合型磁気ヘッドを使用した磁気ディスク装置でのリード／ライトゲートの制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスクドライブを代表とする磁気ディスク装置の分野では、長手磁気記録（面内磁気記録）方式での記録密度の限界を超えるための技術として、垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気記録方式は、相対的に信号分解能が高く、高線記録密度でも信号振．幅の減衰が小さいため、高い面記録密度化を実現できる。
【０００３】
垂直磁気記録方式のディスクドライブでは、基本的な構造としては長手磁気記録方式と同様に、スライダ上にリードヘッドとライトヘッドとが分離して実装された複合型の磁気ヘッドが採用されている。リードヘッドは、磁気抵抗型素子（ＭＲ素子又はＧＭＲ素子）からなる。ライトヘッドは、単磁極型の誘導型薄膜ヘッドからなる。このような垂直磁気記録方式の磁気ヘッドは、長手磁気記録方式と比較して、ディスク上の周方向に対するリードヘッドとライトヘッドとの間隔（距離）が７〜８μｍ程度あり、長手磁気記録方式の３〜４μｍ程度より広くなっている。
【０００４】
このような複合型の磁気ヘッドを使用するディスクドライブでは、リードヘッドによるリード動作のタイミングと、ライトヘッドによるライト動作のタイミングとを調整する必要がある。以下、図７から図９を参照して具体的に説明する。
【０００５】
ディスクドライブは、概略的には図７に示すように、前記のような複合型の磁気ヘッド２と、ヘッドアンプ回路７と、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル８と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）９と、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０とを有する。ヘッドアンプ回路７は、リードヘッドから出力されるリード信号を増幅するリードアンプ及びライトデータ信号をライト電流信号に変換するためのライトアンプを有する。Ｒ／Ｗチャネル８は、リード／ライトデータ信号（サーボデータ信号を含む）を処理する信号処理用ＩＣであり、後述するサーボデータ信号からサーボセクタパルスＳＳＰを生成する機能を含む。
【０００６】
ＨＤＣ９は、ドライブとホストシステム（図示せず）とのインターフェース機能と共に、本発明に関係するリード／ライトゲート（ＲＧ，ＷＧ）を生成するリード／ライトゲート生成回路９０を有する。ＣＰＵ１０は、ドライブのメイン制御装置であり、当該リード／ライトゲート生成回路９０の制御を実行する。
【０００７】
ここで、ディスクドライブに設けられているディスク記録媒体（以下単にディスクと称する）は、半径方向に多数のデータトラックと呼ぶデータ領域が構成される。各データトラックは、図８（Ｂ）に示すように、データフォーマットから構成されている。即ち、データフォーマットは、周方向に所定の等間隔で配置されるサーボエリア５０と、各サーボエリア間に配置されるデータエリア５１とからなる。サーボエリア５０は、ドライブの製造時にサーボトラックライタと呼ぶ専用装置によりサーボデータ信号が記録されており、通常のリード／ライト動作時にはデータ記録が禁止されている領域である。サーボデータ信号は、磁気ヘッド２の位置決め制御（ＣＰＵ１０により実行）に使用されるサーボ情報である。一方、データエリア５１は、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）が記録される複数のデータセクタに分割されている。ここで、データエリア５１の長さは、必ずしもデータセクタの長さの整数倍ではないので、１データセクタがサーボエリア５０を介在して２セクタに分割される場合もある。
【０００８】
ライトヘッドにより、データエリア５１にデータのライト動作が実行される場合、図８（Ｂ）に示すように、回転変動を吸収するためのギャップ５２（ＰＡ１，ＰＡ２）が記録されて、連続してＰＬＬ同期信号（ＰＬＬ）５３が記録される。このＰＬＬは、リード動作（再生動作）に使用されるリードクロックをデータに同期させるための同期信号である。さらに、データ（ＤＡＴＡ）の起点を検出するための同期バイト（シンクバイトＳＢ）５４が記録された後に、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）が記録される。
【０００９】
図８（Ａ）に示すように、ＨＤＣ９がＲ／Ｗチャネル８に対してリードゲートＲＧ（読出し許可信号）をアクティブにすると、リード動作が実行される。ここで、リード／ライトゲート生成回路９０は、データセクタパルス（ＤＳＰ）生成回路９１及び遅延回路９２を有し、当該ＤＳＰ生成回路９１により生成されるＤＳＰを基準としてリードゲートＲＧ及びライトゲートＷＧを生成する。ＤＳＰ生成回路９１は、Ｒ／Ｗチャネル８から出力されるサーボセクタパルス（ＳＳＰ）を基準としてＤＳＰを生成する（後述する）。なお、ＳＳＰは、ＨＤＣ９から出力されるサーボゲート（ＳＧ）のタイミングで生成される。
【００１０】
ライト動作では、ライトゲートＷＧは、ＤＳＰによりアクティブになる。ここで、サーボエリア５０の直後では、ＤＳＰは、サーボエリア５０の終端のタイミングからリード／ライトヘッド間の間隔分（ＧＮ）だけ遅延されて生成される（図８（Ｂ）を参照）。これは、リードヘッドを基準としてサーボエリア５０の終端を検出したときには、ライトヘッドは、まだサーボエリア５０の範囲内に位置している。このため、そのタイミングでデータの書込みを行うと、サーボエリア５０に記録されたサーボデータ信号を破壊するため、前記のような遅延処理により回避することができる。
【００１１】
一方、リード動作では、図８（Ａ）に示すように、リードゲートＲＧは、回転変動ギャップ５２の中央（長さＰＡ１とＰＡ２の境界）でアクティブされる必要がある。即ち、遅延回路９２は、ＤＳＰから所定の遅延時間ＤＴ分だけ遅延させたタイミングでリードゲートＲＧをアクティブにする。この遅延時間ＤＴはＣＰＵ１０により設定される。これにより、リード／ライト動作時に、ディスクの回転変動が発生しても、リードヘッドは、ＰＬＬ同期信号（ＰＬＬ）５３を確実に読み取ることができる。ここで、回転変動ギャップ５２には、ＰＬＬ同期信号が記録されている。即ち、ＰＬＬ領域５３は、必要最小限のＰＬＬ同期信号を確保するためのエリアである。
【００１２】
長手磁気記録方式では、前述したように、リード／ライトヘッド間の間隔は、３μｍ程度である。ここで、ディスクの回転数を例えば４２００ｒｐｍ±０．２％とすると、当該間隔に相当する時間（ＧＮ）は、ヘッド２の位置により変化し、０．３２μｓ（外周）〜０．６４μｓ（内周）となる。従って、通常では、ＣＰＵ１０は、ディスク上のゾーン毎に当該遅延時間（ＧＮ）をＤＳＰ生成回路９１に設定する。ゾーンは、ディスク上の全トラック群を所定のトラック数分で分割した範囲を意味する。一方、回転変動ギャップ５２の長さ（ＰＡ１とＰＡ２）は、場所に依存せずに一定である。回転精度が例えば±０．２％の場合には、回転変動ギャップ５２の時間は１．２７μｓとなり、リードゲートＲＧの遅延時間ＤＴは、外周側では「（１．２７／２−０．３２）＝０．３１５μｓ」となり、内周側ではほぼ０となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
垂直磁気記録方式の磁気ヘッド（ＳＰＴヘッドと表記する場合がある）は、長手磁気記録方式と比較して、リード／ライトヘッド間の間隔が７〜８μｍ程度あり、広くなっている。このため、図９（Ａ）に示すように、ＤＳＰの発生タイミングを相対的に遅らせる必要がある。このため、仮に遅延時間を０にした場合でも、リードゲートＲＧのタイミングは、同図（Ｂ）に示すように、回転変動ギャップ５２の中央より、ＰＬＬ領域５３側に接近する。このような状態では、ディスクの回転変動を考慮した場合に、リードヘッドによりリードゲートＲＧのタイミングで、ＰＬＬ領域５３からＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができないことがある。
【００１４】
このような問題を解消するためには、図９（Ｃ）に示すように、回転変動ギャップ５２の領域を増大して（ＰＡ１側をＰＡ３分だけ増大）、回転変動を吸収する必要がある。しかし、データ記録領域ではない回転変動ギャップ５２の領域が増大すると、データフォーマットの効率が低下することになる。
【００１５】
ここで、具体的にデータフォーマット効率の低下について説明する。
【００１６】
リード／ライトヘッド間の間隔が８μｍ、ディスクの回転数を例えば４２００ｒｐｍ±０．２％とすると、当該間隔に相当する時間（ＧＮ）は、ヘッド２の位置により変化し、０．８６μｓ（外周）〜１．７１μｓ（内周）となる。一方、回転変動ギャップ５２の長さは、回転精度が例えば±０．２％で、リードゲートＲＧの遅延時間ＤＴを０とした場合に、ＰＡ１の部分（ＰＡ３）を外周側で０．２２５μｓ、内周側で１．０７５μｓだけ増大する必要がある。この時間を転送速度が３００Ｍｂｐｓの２．５インチＨＤＤのバイト数に換算すると、それぞれ８．４バイト、２０．１バイトとなり、１データセクタの１．３％、３．２％となる。要するに、データフォーマット効率は、同％分だけ低下することになる。
【００１７】
従来においても、リード／ライトヘッド間の間隔（距離）に相当する時間分だけ記録データを遅らせて記録し、リードヘッドにより正常に再生できるように遅延時間制御手段を有する磁気ディスク装置が提案されている（例えば特開平６−１７６４８６号公報を参照）。しかしながら、単に記録データのタイミングを遅延させて記録するだけでは、前記のデータフォーマット効率の低下を回避することはできない。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、特に垂直磁気記録方式に適用するリード／ライトヘッド間の間隔が広い磁気ヘッドを使用する場合でも、ＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができると共に、データフォーマット効率の低下を回避することができる磁気ディスク装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リードヘッドとライトヘッドとの間隔が相対的に広い磁気ヘッドを使用し、リードゲートとライトゲートのそれぞれのタイミングを、当該間隔及びデータフォーマットに基づいて調整できるタイミング調整機能を備えた垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関する。
【００２０】
具体的には、本装置は、ライトヘッドによるライト動作のタイミングを決定するライトゲートと、リードヘッドによるリード動作のタイミングを決定するリードゲートとを生成する手段であって、ディスク記録媒体上の周方向に関するライトヘッドとリードヘッドとの間隔及びディスク記録媒体上のデータフォーマットに基づいて、ライトゲート及びリードゲートの出力タイミングを調整するタイミング調整手段を含むリード／ライトゲート生成手段と、ライトゲートの出力タイミングでライト動作を実行し、リードゲートの出力タイミングでリード動作を実行するリード／ライト手段とを備えたものである。
【００２１】
このような構成により、データセクタパルス（ＤＳＰ）の発生を基準として，リードゲートとライトゲートを発生する場合に、ＤＳＰを基準とする遅延時間を調整して、リードゲートをライトゲートに先行して発生させることができる。また、ＤＳＰの生成から所定時間の経過後に、ライトゲートを遅らせて発生させることができる。リード動作時には、ＤＳＰを基準とする所定の遅延時間を調整して、リードゲートを発生させることができる。要するに、データフォーマット上の回転変動ギャップに相当する領域を特別に長くすることなく、リードヘッドによりＰＬＬエリアからＰＬＬ同期信号を正常に読出すことが可能となる。ライト動作時には、ライトヘッドによりサーボエリアの領域に対して誤った書込み動作を行なうことを回避できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は、同実施形態に関するリード／ライトゲート生成回路の要部和示すブロック図であり、図２は同実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図である。
【００２４】
（ディスクドライブの構成）
同実施形態のディスクドライブは、垂直磁気記録方式のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を想定している。本ドライブは、図２に示すように、データ記録媒体であるディスク１と、ディスク１に対してデータのリード／ライト動作を行なうための磁気ヘッド２とを有する。ディスク１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３により高速回転される。ディスク１は、後述するように、所定のデータフォーマットからなる多数のトラック群（ＴＲ０〜ＴＲｎ）が同心円状に構成されている（図５及び図６を参照）。
【００２５】
磁気ヘッド２は、リードヘッド（ＭＲ素子又はＧＭＲ素子）とライトヘッド（単磁極型の誘導型薄膜ヘッド）とがスライダに実装されている構造のＳＰＴヘッドである。磁気ヘッド２は、前述したように、周方向のリード／ライトヘッド間の間隔（距離）が例えば７〜８μｍ程度であり、長手磁気記録方式と比較して広くなっている。
【００２６】
磁気ヘッド２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５により駆動されるアクチュエータ４に搭載されている。ＶＣＭ５は、ヘッド位置決め制御系（サーボシステム）での狭義の制御対象（プラント）であり、モータドライバＩＣ６に含まれるＶＣＭドライバ６Ａにより駆動電流が供給される。モータドライバＩＣ６は、ＶＣＭドライバ６Ａと共に、ＳＰＭ３に駆動電流を供給するＳＰＭドライバ６Ｂを含み、ＣＰＵ１０により制御される。
【００２７】
ディスクドライブは、以上のヘッド・ディスクアセンブリと共に、ヘッドアンプ回路７と、Ｒ／Ｗチャネル８と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）９と、ＣＰＵ１０と、メモリ１１とを有する回路系を備えている。
【００２８】
ヘッドアンプ回路７は、リードヘッドから出力されるリード信号を増幅するリードアンプ及びライトデータ信号をライト電流信号に変換するためのライトアンプを有する。Ｒ／Ｗチャネル８は、リード／ライトデータ信号（サーボデータ信号を含む）を処理する信号処理用ＩＣであり、リードヘッドにより読出されたサーボデータ信号からサーボセクタパルスＳＳＰを生成する機能を含む。
【００２９】
ＨＤＣ９は、ドライブとホストシステム（図示せず）とのインターフェース機能と共に、本発明に関係するリード／ライトゲート（ＲＧ，ＷＧ）を生成するリード／ライトゲート生成回路１００を有する。ＣＰＵ１０は、ドライブのメイン制御装置であり、当該リード／ライトゲート生成回路１００の制御を実行する。メモリ１１は、フラッシュＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０の制御に必要な各種データを保存する。
【００３０】
（リード／ライトゲート生成回路の構成）
ＨＤＣ９は、図１に示すように、ＤＳＰ生成回路９１及び遅延回路１０１，１０２を有するリード／ライトゲート生成回路１００を備えている。ＤＳＰ生成回路９１及び遅延回路１０１，１０２の各遅延量（遅延時間）Ｄａ〜Ｄｃは、ＣＰＵ１０により設定される。ＤＳＰ生成回路９１は、Ｒ／Ｗチャネル８から出力されるサーボセクタパルス（ＳＳＰ）を基準としてＤＳＰを生成する。
【００３１】
ここで、Ｒ／Ｗチャネル８は、ＨＤＣ９から出力されるサーボゲート（ＳＧ）がアクティブになると、リードヘッドからのリード信号からサーボセクタマーク５０１の検出処理を実行する。サーボセクタマーク５０１は、図５（Ｃ）に示すように、サーボエリア５０に含まれるサーボエリア検出用信号である。なお、サーボエリア５０には、当該マーク５０１以外に、周知のように、ＡＧＣ用データ５００、及び狭義のサーボデータであるトラックアドレスコード５０２とサーボバースト信号５０３が記録されている。Ｒ／Ｗチャネル８は、サーボセクタマーク５０１の検出に応じてＳＳＰを生成し、ＨＤＣ９に送出する（サーボセクタマーク検出の通知処理）。
【００３２】
各遅延回路１０１，１０２は、ＤＳＰを基準として、ＣＰＵ１０からの遅延量Ｄｂ，ＤｃによるタイミングでリードゲートＲＧ及びライトゲートＷＧをＲ／Ｗチャネル８に出力する（図２も参照）。Ｒ／Ｗチャネル８は、リードゲートＲＧのタイミングでリード動作（リード信号の処理）を実行し、またライトゲートＷＧのタイミングでライト動作（ライト信号の処理）を実行する。
【００３３】
（データフォーマット）
ディスク１は、図５（Ａ）に示すように、多数のトラック群（ＴＲ０〜ＴＲｎ）が同心円状に構成されている。各トラックは、図５（Ｂ）に示すように、周方向に所定の等間隔で配置されるサーボエリア５０と、各サーボエリア間に配置されるデータエリア５１とからなる。データエリア５１は、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）が記録される複数のデータセクタに分割されている。ここで、データエリア５１の長さは必ずしもデータセクタの長さの整数倍ではないので、図５（Ｂ）に示すように、１データセクタがサーボエリア５０を介在して２セクタに分割される場合もある。
【００３４】
ライトヘッドによるライト動作が実行されると、各データセクタは、図６に示すように、回転変動を吸収するための回転変動ギャップ５２及びＰＬＬ領域５３にはＰＬＬ同期信号が記録される。ＰＬＬ領域５３は、確実にＰＬＬ同期信号を確保するための領域である。さらに、データ（ＤＡＴＡ）５５の起点を検出するための同期バイト（シンクバイトＳＢ）５４、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）５５、ＥＣＣ（エラー訂正）情報５６、及びライトパスディレイのためのパッド５７が記録される。
【００３５】
（リード／ライトゲートの生成動作）
前述したように、ディスクドライブでは、ＨＤＣ９がＲ／Ｗチャネル８に対してリードゲートＲＧをアクティブにすると、データエリア５１に対するリード動作が実行される。リード動作では、Ｒ／Ｗチャネル８は、リードヘッドにより読出されたリード信号を処理して、ユーザデータを再生（復号）する。このとき、リード動作に必要な同期パルスを得るために、リードヘッドによりＰＬＬ領域５３からＰＬＬ同期信号を確実に読み取る必要がある。一方、ＨＤＣ９がＲ／Ｗチャネル８に対してライトゲートＷＧをアクティブにすると、データエリア５１に対するライト動作が実行される。ライト動作では、Ｒ／Ｗチャネル８は、ライトヘッドに対してライト信号を供給するために、ライトデータ信号を処理してヘッドアンプ回路７に送出する。このとき、サーボエリア５１に対して、データの書込み動作が実行されないようにタイミング調整を行なう必要がある。
【００３６】
以下図３のタイミングチャートを参照して、同実施形態のリード／ライトゲートの生成動作を説明する。
【００３７】
Ｒ／Ｗチャネル８は、サーボエリア５０の検出（サーボマーク５０１の検出）に応じてＳＳＰをＨＤＣ９に出力する。ＤＳＰ生成回路９１は、図３（Ａ）に示すように、データセクタの起点を示すＤＳＰを生成する。このとき、ＤＳＰ生成回路９１は、ＣＰＵ１０から設定される遅延量（Ｄａ）に従って、図３（Ｂ）に示すように、サーボエリア５０の終端から所定の遅延時間（Ｔ２）のタイミングでＤＳＰを生成する。さらに、ＤＳＰ生成回路９１は、当該最初のＤＳＰからサーボセクタに含まれるデータセクタ数に応じた所定の間隔で複数のＤＳＰを生成する。要するに、ＤＳＰ生成回路９１は、ＣＰＵ１０により設定される３つのパラメータに基づいて、図５（Ｂ）に示すように、データエリア５１に含まれる各データセクタの先頭位置でのタイミングでＤＳＰを生成する。即ち、３つのパラメータとは、サーボエリア５０の終端から最初のＤＳＰまでの時間（Ｔ２）、各データセクタの長さ、及び１つのサーボセクタ内でのデータセクタ数である。
【００３８】
次に、ライト動作時には、リード／ライトゲート生成回路１００は、遅延回路１０２にＣＰＵ１０から設定される遅延量（Ｄｃ）に従って、図３（Ｂ）に示すように、ＤＳＰから所定の遅延時間（Ｔ３）のタイミングで、ライトゲートＷＧを生成する。ここで、サーボエリア５０の終端からライトゲートＷＧの生成までの時間（Ｔ１）は、「Ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ３」の関係にあり、リードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅れ時間である。
【００３９】
一方、リード動作には、リード／ライトゲート生成回路１００は、遅延回路１０１にＣＰＵ１０から設定される遅延量（Ｄｂ）に従って、図３（Ａ）に示すように、ＤＳＰから所定の遅延時間のタイミングで、リードゲートＲＧを生成する。このとき、リードゲートＲＧの生成タイミングは、同図（Ｂ）に示すように、回転変動ギャップ５２の中央（ＰＡ１とＰＡ２との境界）になるように設定される。
【００４０】
以上のように同実施形態のリード／ライトゲート生成回路１００によれば、ライト動作時には、ＤＳＰから所定の遅延時間（Ｔ３）のタイミング、即ちサーボエリア５０の終端からリードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅延時間（Ｔ１）のタイミングでライトゲートＷＧを生成する。この場合、換言すれば、ＤＳＰ生成回路９１は、リードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅延時間（Ｔ１）より短時間の遅延時間（Ｔ２）のタイミングでＤＳＰを生成する。
【００４１】
従って、ライト動作が開始されるタイミングは、図３（Ｂ）に示すように、回転ギャップ５２に相当するエリアからになり、サーボエリア５０に対して誤ってデータが書き込まれるような事態は確実に回避される。また、リード動作では、ＤＳＰから所定の遅延時間のタイミングでリードゲートＲＧを生成できるため、図３（Ｂ）に示すように、回転変動ギャップ５２の中央（ＰＡ１とＰＡ２との境界）からリード動作を開始することができる。従って、特に回転変動ギャップ５２の領域を増大することなく、ＰＬＬ領域５３からＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができる。これにより、回転変動ギャップ５２の領域の増大化に伴うデータフォーマット効率の低下を回避することができる。
【００４２】
具体例としては、サーボエリア５０の終端からＤＳＰの生成までの時間（Ｔ２）を０．４μｓとし、リードゲートＲＧの遅延時間を０．２３５μｓとし、ライトゲートＷＧの遅延時間（Ｔ３）を外周側では０．４６μｓ、また内周側では１．３１μｓと設定することが望ましい。要するに、ＣＰＵ１０により、リード／ライト動作時に、磁気ヘッド２がディスク１上の位置するゾーン毎に、リード／ライトゲート生成回路１００に対する遅延量（Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ）を調整する構成が望ましい。
【００４３】
（変形例）
図４は同実施形態の変形例に関するリード／ライトゲート生成回路を示すブロック図である。本変形例は、ＤＳＰ生成回路９１、遅延回路１０３、及び切替え回路１０４，１０５を有するリード／ライトゲート生成回路である。切替え回路１０４，１０５は、ＣＰＵ１０により制御される。
【００４４】
本変形例の回路は、リードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅延時間（Ｔ１）と、回転変動ギャップ５２に相当する時間（Ｔ４とする）との関係が、「Ｔ１＞Ｔ４／２」の条件を満たす場合に、遅延回路１０３をライトゲートＷＧの生成時のみ使用する。ここで、「Ｔ４／２」は、回転変動ギャップ５２の中央（ＰＡ１とＰＡ２との境界）に相当する時間である。
【００４５】
具体的には、ＣＰＵ１０による切替え回路１０４，１０５の制御により、リード／ライトゲート生成回路は、リードゲートＲＧをほぼＤＳＰと同じタイミングでアクティブにし、遅延回路１０３による遅延時間でのタイミングでライトゲートＷＧを生成する。このとき、ＤＳＰ生成回路９１は、ＣＰＵ１０からの遅延量（Ｄａ）に従って、回転変動ギャップ５２の中央のタイミングでＤＳＰを生成する。
【００４６】
また、前記の条件を満たさない場合、具体的にはディスク１の外周側では「Ｔ１＜Ｔ４／２」で、内周側では「Ｔ１＞Ｔ４／２」の条件を満たす場合には、ＣＰＵ１０による切替え回路１０４，１０５の制御により、外周側ではリードゲートＲＧの生成時に遅延回路１０３を使用する。また、逆に、内周側では、前記と同様に、ライトゲートＷＧの生成時に遅延回路１０３を使用する。
【００４７】
以上のように本変形例の構成であれば、ＣＰＵ１０による制御に基づいて、遅延回路１０３をリード／ライトゲートの生成に併用することができるため、遅延回路の削減を実現できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、特に垂直磁気記録方式に適用するリード／ライトヘッド間の間隔が広い磁気ヘッドを使用する場合に、リード／ライト動作のタイミングを決定するリード／ライトゲートを調整できる機能を実現することにより、リード動作に必要なＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができると共に、回転変動ギャップ領域の増大化を抑制してデータフォーマット効率の低下を回避することができる。従って、本発明は、特に垂直磁気記録方式を採用した高記録密度の磁気ディスク装置に適用することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するリード／ライトゲート生成回路の要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図３】同実施形態に関するリード／ライトゲート生成回路の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】同実施形態の変形例に関するブロック図。
【図５】同実施形態に関するディスクドライブに使用されているディスクの構成を示す図。
【図６】同ディスクのデータフォーマットを示す図。
【図７】従来のディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図８】従来のリード／ライトゲート生成回路の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図９】従来のリード／ライトゲート生成回路の動作を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
１…ディスク
２…磁気ヘッド
３…スピンドルモータ
４…アクチュエータ
５…ボイスコイルモータ
６…モータドライバＩＣ
７…ヘッドアンプ回路
８…リード／ライトチャネル
９…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１０…ＣＰＵ
１１…メモリ
９０…リード／ライトゲート生成回路
９１…ＤＳＰ生成回路
９２…遅延回路
１００…リード／ライトゲート生成回路
１０１…遅延回路
１０２…遅延回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関し、特に複合型磁気ヘッドを使用した磁気ディスク装置でのリード／ライトゲートの制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスクドライブを代表とする磁気ディスク装置の分野では、長手磁気記録（面内磁気記録）方式での記録密度の限界を超えるための技術として、垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気記録方式は、相対的に信号分解能が高く、高線記録密度でも信号振．幅の減衰が小さいため、高い面記録密度化を実現できる。
【０００３】
垂直磁気記録方式のディスクドライブでは、基本的な構造としては長手磁気記録方式と同様に、スライダ上にリードヘッドとライトヘッドとが分離して実装された複合型の磁気ヘッドが採用されている。リードヘッドは、磁気抵抗型素子（ＭＲ素子又はＧＭＲ素子）からなる。ライトヘッドは、単磁極型の誘導型薄膜ヘッドからなる。このような垂直磁気記録方式の磁気ヘッドは、長手磁気記録方式と比較して、ディスク上の周方向に対するリードヘッドとライトヘッドとの間隔（距離）が７〜８μｍ程度あり、長手磁気記録方式の３〜４μｍ程度より広くなっている。
【０００４】
このような複合型の磁気ヘッドを使用するディスクドライブでは、リードヘッドによるリード動作のタイミングと、ライトヘッドによるライト動作のタイミングとを調整する必要がある。以下、図７から図９を参照して具体的に説明する。
【０００５】
ディスクドライブは、概略的には図７に示すように、前記のような複合型の磁気ヘッド２と、ヘッドアンプ回路７と、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネル８と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）９と、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１０とを有する。ヘッドアンプ回路７は、リードヘッドから出力されるリード信号を増幅するリードアンプ及びライトデータ信号をライト電流信号に変換するためのライトアンプを有する。Ｒ／Ｗチャネル８は、リード／ライトデータ信号（サーボデータ信号を含む）を処理する信号処理用ＩＣであり、後述するサーボデータ信号からサーボセクタパルスＳＳＰを生成する機能を含む。
【０００６】
ＨＤＣ９は、ドライブとホストシステム（図示せず）とのインターフェース機能と共に、本発明に関係するリード／ライトゲート（ＲＧ，ＷＧ）を生成するリード／ライトゲート生成回路９０を有する。ＣＰＵ１０は、ドライブのメイン制御装置であり、当該リード／ライトゲート生成回路９０の制御を実行する。
【０００７】
ここで、ディスクドライブに設けられているディスク記録媒体（以下単にディスクと称する）は、半径方向に多数のデータトラックと呼ぶデータ領域が構成される。各データトラックは、図８（Ｂ）に示すように、データフォーマットから構成されている。即ち、データフォーマットは、周方向に所定の等間隔で配置されるサーボエリア５０と、各サーボエリア間に配置されるデータエリア５１とからなる。サーボエリア５０は、ドライブの製造時にサーボトラックライタと呼ぶ専用装置によりサーボデータ信号が記録されており、通常のリード／ライト動作時にはデータ記録が禁止されている領域である。サーボデータ信号は、磁気ヘッド２の位置決め制御（ＣＰＵ１０により実行）に使用されるサーボ情報である。一方、データエリア５１は、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）が記録される複数のデータセクタに分割されている。ここで、データエリア５１の長さは、必ずしもデータセクタの長さの整数倍ではないので、１データセクタがサーボエリア５０を介在して２セクタに分割される場合もある。
【０００８】
ライトヘッドにより、データエリア５１にデータのライト動作が実行される場合、図８（Ｂ）に示すように、回転変動を吸収するためのギャップ５２（ＰＡ１，ＰＡ２）が記録されて、連続してＰＬＬ同期信号（ＰＬＬ）５３が記録される。このＰＬＬは、リード動作（再生動作）に使用されるリードクロックをデータに同期させるための同期信号である。さらに、データ（ＤＡＴＡ）の起点を検出するための同期バイト（シンクバイトＳＢ）５４が記録された後に、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）が記録される。
【０００９】
図８（Ａ）に示すように、ＨＤＣ９がＲ／Ｗチャネル８に対してリードゲートＲＧ（読出し許可信号）をアクティブにすると、リード動作が実行される。ここで、リード／ライトゲート生成回路９０は、データセクタパルス（ＤＳＰ）生成回路９１及び遅延回路９２を有し、当該ＤＳＰ生成回路９１により生成されるＤＳＰを基準としてリードゲートＲＧ及びライトゲートＷＧを生成する。ＤＳＰ生成回路９１は、Ｒ／Ｗチャネル８から出力されるサーボセクタパルス（ＳＳＰ）を基準としてＤＳＰを生成する（後述する）。なお、ＳＳＰは、ＨＤＣ９から出力されるサーボゲート（ＳＧ）のタイミングで生成される。
【００１０】
ライト動作では、ライトゲートＷＧは、ＤＳＰによりアクティブになる。ここで、サーボエリア５０の直後では、ＤＳＰは、サーボエリア５０の終端のタイミングからリード／ライトヘッド間の間隔分（ＧＮ）だけ遅延されて生成される（図８（Ｂ）を参照）。これは、リードヘッドを基準としてサーボエリア５０の終端を検出したときには、ライトヘッドは、まだサーボエリア５０の範囲内に位置している。このため、そのタイミングでデータの書込みを行うと、サーボエリア５０に記録されたサーボデータ信号を破壊するため、前記のような遅延処理により回避することができる。
【００１１】
一方、リード動作では、図８（Ａ）に示すように、リードゲートＲＧは、回転変動ギャップ５２の中央（長さＰＡ１とＰＡ２の境界）でアクティブされる必要がある。即ち、遅延回路９２は、ＤＳＰから所定の遅延時間ＤＴ分だけ遅延させたタイミングでリードゲートＲＧをアクティブにする。この遅延時間ＤＴはＣＰＵ１０により設定される。これにより、リード／ライト動作時に、ディスクの回転変動が発生しても、リードヘッドは、ＰＬＬ同期信号（ＰＬＬ）５３を確実に読み取ることができる。ここで、回転変動ギャップ５２には、ＰＬＬ同期信号が記録されている。即ち、ＰＬＬ領域５３は、必要最小限のＰＬＬ同期信号を確保するためのエリアである。
【００１２】
長手磁気記録方式では、前述したように、リード／ライトヘッド間の間隔は、３μｍ程度である。ここで、ディスクの回転数を例えば４２００ｒｐｍ±０．２％とすると、当該間隔に相当する時間（ＧＮ）は、ヘッド２の位置により変化し、０．３２μｓ（外周）〜０．６４μｓ（内周）となる。従って、通常では、ＣＰＵ１０は、ディスク上のゾーン毎に当該遅延時間（ＧＮ）をＤＳＰ生成回路９１に設定する。ゾーンは、ディスク上の全トラック群を所定のトラック数分で分割した範囲を意味する。一方、回転変動ギャップ５２の長さ（ＰＡ１とＰＡ２）は、場所に依存せずに一定である。回転精度が例えば±０．２％の場合には、回転変動ギャップ５２の時間は１．２７μｓとなり、リードゲートＲＧの遅延時間ＤＴは、外周側では「（１．２７／２−０．３２）＝０．３１５μｓ」となり、内周側ではほぼ０となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
垂直磁気記録方式の磁気ヘッド（ＳＰＴヘッドと表記する場合がある）は、長手磁気記録方式と比較して、リード／ライトヘッド間の間隔が７〜８μｍ程度あり、広くなっている。このため、図９（Ａ）に示すように、ＤＳＰの発生タイミングを相対的に遅らせる必要がある。このため、仮に遅延時間を０にした場合でも、リードゲートＲＧのタイミングは、同図（Ｂ）に示すように、回転変動ギャップ５２の中央より、ＰＬＬ領域５３側に接近する。このような状態では、ディスクの回転変動を考慮した場合に、リードヘッドによりリードゲートＲＧのタイミングで、ＰＬＬ領域５３からＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができないことがある。
【００１４】
このような問題を解消するためには、図９（Ｃ）に示すように、回転変動ギャップ５２の領域を増大して（ＰＡ１側をＰＡ３分だけ増大）、回転変動を吸収する必要がある。しかし、データ記録領域ではない回転変動ギャップ５２の領域が増大すると、データフォーマットの効率が低下することになる。
【００１５】
ここで、具体的にデータフォーマット効率の低下について説明する。
【００１６】
リード／ライトヘッド間の間隔が８μｍ、ディスクの回転数を例えば４２００ｒｐｍ±０．２％とすると、当該間隔に相当する時間（ＧＮ）は、ヘッド２の位置により変化し、０．８６μｓ（外周）〜１．７１μｓ（内周）となる。一方、回転変動ギャップ５２の長さは、回転精度が例えば±０．２％で、リードゲートＲＧの遅延時間ＤＴを０とした場合に、ＰＡ１の部分（ＰＡ３）を外周側で０．２２５μｓ、内周側で１．０７５μｓだけ増大する必要がある。この時間を転送速度が３００Ｍｂｐｓの２．５インチＨＤＤのバイト数に換算すると、それぞれ８．４バイト、２０．１バイトとなり、１データセクタの１．３％、３．２％となる。要するに、データフォーマット効率は、同％分だけ低下することになる。
【００１７】
従来においても、リード／ライトヘッド間の間隔（距離）に相当する時間分だけ記録データを遅らせて記録し、リードヘッドにより正常に再生できるように遅延時間制御手段を有する磁気ディスク装置が提案されている（例えば特開平６−１７６４８６号公報を参照）。しかしながら、単に記録データのタイミングを遅延させて記録するだけでは、前記のデータフォーマット効率の低下を回避することはできない。
【００１８】
そこで、本発明の目的は、特に垂直磁気記録方式に適用するリード／ライトヘッド間の間隔が広い磁気ヘッドを使用する場合でも、ＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができると共に、データフォーマット効率の低下を回避することができる磁気ディスク装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リードヘッドとライトヘッドとの間隔が相対的に広い磁気ヘッドを使用し、リードゲートとライトゲートのそれぞれのタイミングを、当該間隔及びデータフォーマットに基づいて調整できるタイミング調整機能を備えた垂直磁気記録方式の磁気ディスク装置に関する。
【００２０】
具体的には、本装置は、ライトヘッドによるライト動作のタイミングを決定するライトゲートと、リードヘッドによるリード動作のタイミングを決定するリードゲートとを生成する手段であって、ディスク記録媒体上の周方向に関するライトヘッドとリードヘッドとの間隔及びディスク記録媒体上のデータフォーマットに基づいて、ライトゲート及びリードゲートの出力タイミングを調整するタイミング調整手段を含むリード／ライトゲート生成手段と、ライトゲートの出力タイミングでライト動作を実行し、リードゲートの出力タイミングでリード動作を実行するリード／ライト手段とを備えたものである。
【００２１】
このような構成により、データセクタパルス（ＤＳＰ）の発生を基準として，リードゲートとライトゲートを発生する場合に、ＤＳＰを基準とする遅延時間を調整して、リードゲートをライトゲートに先行して発生させることができる。また、ＤＳＰの生成から所定時間の経過後に、ライトゲートを遅らせて発生させることができる。リード動作時には、ＤＳＰを基準とする所定の遅延時間を調整して、リードゲートを発生させることができる。要するに、データフォーマット上の回転変動ギャップに相当する領域を特別に長くすることなく、リードヘッドによりＰＬＬエリアからＰＬＬ同期信号を正常に読出すことが可能となる。ライト動作時には、ライトヘッドによりサーボエリアの領域に対して誤った書込み動作を行なうことを回避できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
図１は、同実施形態に関するリード／ライトゲート生成回路の要部和示すブロック図であり、図２は同実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図である。
【００２４】
（ディスクドライブの構成）
同実施形態のディスクドライブは、垂直磁気記録方式のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を想定している。本ドライブは、図２に示すように、データ記録媒体であるディスク１と、ディスク１に対してデータのリード／ライト動作を行なうための磁気ヘッド２とを有する。ディスク１は、スピンドルモータ（ＳＰＭ）３により高速回転される。ディスク１は、後述するように、所定のデータフォーマットからなる多数のトラック群（ＴＲ０〜ＴＲｎ）が同心円状に構成されている（図５及び図６を参照）。
【００２５】
磁気ヘッド２は、リードヘッド（ＭＲ素子又はＧＭＲ素子）とライトヘッド（単磁極型の誘導型薄膜ヘッド）とがスライダに実装されている構造のＳＰＴヘッドである。磁気ヘッド２は、前述したように、周方向のリード／ライトヘッド間の間隔（距離）が例えば７〜８μｍ程度であり、長手磁気記録方式と比較して広くなっている。
【００２６】
磁気ヘッド２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５により駆動されるアクチュエータ４に搭載されている。ＶＣＭ５は、ヘッド位置決め制御系（サーボシステム）での狭義の制御対象（プラント）であり、モータドライバＩＣ６に含まれるＶＣＭドライバ６Ａにより駆動電流が供給される。モータドライバＩＣ６は、ＶＣＭドライバ６Ａと共に、ＳＰＭ３に駆動電流を供給するＳＰＭドライバ６Ｂを含み、ＣＰＵ１０により制御される。
【００２７】
ディスクドライブは、以上のヘッド・ディスクアセンブリと共に、ヘッドアンプ回路７と、Ｒ／Ｗチャネル８と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）９と、ＣＰＵ１０と、メモリ１１とを有する回路系を備えている。
【００２８】
ヘッドアンプ回路７は、リードヘッドから出力されるリード信号を増幅するリードアンプ及びライトデータ信号をライト電流信号に変換するためのライトアンプを有する。Ｒ／Ｗチャネル８は、リード／ライトデータ信号（サーボデータ信号を含む）を処理する信号処理用ＩＣであり、リードヘッドにより読出されたサーボデータ信号からサーボセクタパルスＳＳＰを生成する機能を含む。
【００２９】
ＨＤＣ９は、ドライブとホストシステム（図示せず）とのインターフェース機能と共に、本発明に関係するリード／ライトゲート（ＲＧ，ＷＧ）を生成するリード／ライトゲート生成回路１００を有する。ＣＰＵ１０は、ドライブのメイン制御装置であり、当該リード／ライトゲート生成回路１００の制御を実行する。メモリ１１は、フラッシュＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能な不揮発性メモリであり、ＣＰＵ１０の制御に必要な各種データを保存する。
【００３０】
（リード／ライトゲート生成回路の構成）
ＨＤＣ９は、図１に示すように、ＤＳＰ生成回路９１及び遅延回路１０１，１０２を有するリード／ライトゲート生成回路１００を備えている。ＤＳＰ生成回路９１及び遅延回路１０１，１０２の各遅延量（遅延時間）Ｄａ〜Ｄｃは、ＣＰＵ１０により設定される。ＤＳＰ生成回路９１は、Ｒ／Ｗチャネル８から出力されるサーボセクタパルス（ＳＳＰ）を基準としてＤＳＰを生成する。
【００３１】
ここで、Ｒ／Ｗチャネル８は、ＨＤＣ９から出力されるサーボゲート（ＳＧ）がアクティブになると、リードヘッドからのリード信号からサーボセクタマーク５０１の検出処理を実行する。サーボセクタマーク５０１は、図５（Ｃ）に示すように、サーボエリア５０に含まれるサーボエリア検出用信号である。なお、サーボエリア５０には、当該マーク５０１以外に、周知のように、ＡＧＣ用データ５００、及び狭義のサーボデータであるトラックアドレスコード５０２とサーボバースト信号５０３が記録されている。Ｒ／Ｗチャネル８は、サーボセクタマーク５０１の検出に応じてＳＳＰを生成し、ＨＤＣ９に送出する（サーボセクタマーク検出の通知処理）。
【００３２】
各遅延回路１０１，１０２は、ＤＳＰを基準として、ＣＰＵ１０からの遅延量Ｄｂ，ＤｃによるタイミングでリードゲートＲＧ及びライトゲートＷＧをＲ／Ｗチャネル８に出力する（図２も参照）。Ｒ／Ｗチャネル８は、リードゲートＲＧのタイミングでリード動作（リード信号の処理）を実行し、またライトゲートＷＧのタイミングでライト動作（ライト信号の処理）を実行する。
【００３３】
（データフォーマット）
ディスク１は、図５（Ａ）に示すように、多数のトラック群（ＴＲ０〜ＴＲｎ）が同心円状に構成されている。各トラックは、図５（Ｂ）に示すように、周方向に所定の等間隔で配置されるサーボエリア５０と、各サーボエリア間に配置されるデータエリア５１とからなる。データエリア５１は、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）が記録される複数のデータセクタに分割されている。ここで、データエリア５１の長さは必ずしもデータセクタの長さの整数倍ではないので、図５（Ｂ）に示すように、１データセクタがサーボエリア５０を介在して２セクタに分割される場合もある。
【００３４】
ライトヘッドによるライト動作が実行されると、各データセクタは、図６に示すように、回転変動を吸収するための回転変動ギャップ５２及びＰＬＬ領域５３にはＰＬＬ同期信号が記録される。ＰＬＬ領域５３は、確実にＰＬＬ同期信号を確保するための領域である。さらに、データ（ＤＡＴＡ）５５の起点を検出するための同期バイト（シンクバイトＳＢ）５４、ユーザデータ（ＤＡＴＡ）５５、ＥＣＣ（エラー訂正）情報５６、及びライトパスディレイのためのパッド５７が記録される。
【００３５】
（リード／ライトゲートの生成動作）
前述したように、ディスクドライブでは、ＨＤＣ９がＲ／Ｗチャネル８に対してリードゲートＲＧをアクティブにすると、データエリア５１に対するリード動作が実行される。リード動作では、Ｒ／Ｗチャネル８は、リードヘッドにより読出されたリード信号を処理して、ユーザデータを再生（復号）する。このとき、リード動作に必要な同期パルスを得るために、リードヘッドによりＰＬＬ領域５３からＰＬＬ同期信号を確実に読み取る必要がある。一方、ＨＤＣ９がＲ／Ｗチャネル８に対してライトゲートＷＧをアクティブにすると、データエリア５１に対するライト動作が実行される。ライト動作では、Ｒ／Ｗチャネル８は、ライトヘッドに対してライト信号を供給するために、ライトデータ信号を処理してヘッドアンプ回路７に送出する。このとき、サーボエリア５１に対して、データの書込み動作が実行されないようにタイミング調整を行なう必要がある。
【００３６】
以下図３のタイミングチャートを参照して、同実施形態のリード／ライトゲートの生成動作を説明する。
【００３７】
Ｒ／Ｗチャネル８は、サーボエリア５０の検出（サーボマーク５０１の検出）に応じてＳＳＰをＨＤＣ９に出力する。ＤＳＰ生成回路９１は、図３（Ａ）に示すように、データセクタの起点を示すＤＳＰを生成する。このとき、ＤＳＰ生成回路９１は、ＣＰＵ１０から設定される遅延量（Ｄａ）に従って、図３（Ｂ）に示すように、サーボエリア５０の終端から所定の遅延時間（Ｔ２）のタイミングでＤＳＰを生成する。さらに、ＤＳＰ生成回路９１は、当該最初のＤＳＰからサーボセクタに含まれるデータセクタ数に応じた所定の間隔で複数のＤＳＰを生成する。要するに、ＤＳＰ生成回路９１は、ＣＰＵ１０により設定される３つのパラメータに基づいて、図５（Ｂ）に示すように、データエリア５１に含まれる各データセクタの先頭位置でのタイミングでＤＳＰを生成する。即ち、３つのパラメータとは、サーボエリア５０の終端から最初のＤＳＰまでの時間（Ｔ２）、各データセクタの長さ、及び１つのサーボセクタ内でのデータセクタ数である。
【００３８】
次に、ライト動作時には、リード／ライトゲート生成回路１００は、遅延回路１０２にＣＰＵ１０から設定される遅延量（Ｄｃ）に従って、図３（Ｂ）に示すように、ＤＳＰから所定の遅延時間（Ｔ３）のタイミングで、ライトゲートＷＧを生成する。ここで、サーボエリア５０の終端からライトゲートＷＧの生成までの時間（Ｔ１）は、「Ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ３」の関係にあり、リードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅れ時間である。
【００３９】
一方、リード動作には、リード／ライトゲート生成回路１００は、遅延回路１０１にＣＰＵ１０から設定される遅延量（Ｄｂ）に従って、図３（Ａ）に示すように、ＤＳＰから所定の遅延時間のタイミングで、リードゲートＲＧを生成する。このとき、リードゲートＲＧの生成タイミングは、同図（Ｂ）に示すように、回転変動ギャップ５２の中央（ＰＡ１とＰＡ２との境界）になるように設定される。
【００４０】
以上のように同実施形態のリード／ライトゲート生成回路１００によれば、ライト動作時には、ＤＳＰから所定の遅延時間（Ｔ３）のタイミング、即ちサーボエリア５０の終端からリードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅延時間（Ｔ１）のタイミングでライトゲートＷＧを生成する。この場合、換言すれば、ＤＳＰ生成回路９１は、リードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅延時間（Ｔ１）より短時間の遅延時間（Ｔ２）のタイミングでＤＳＰを生成する。
【００４１】
従って、ライト動作が開始されるタイミングは、図３（Ｂ）に示すように、回転ギャップ５２に相当するエリアからになり、サーボエリア５０に対して誤ってデータが書き込まれるような事態は確実に回避される。また、リード動作では、ＤＳＰから所定の遅延時間のタイミングでリードゲートＲＧを生成できるため、図３（Ｂ）に示すように、回転変動ギャップ５２の中央（ＰＡ１とＰＡ２との境界）からリード動作を開始することができる。従って、特に回転変動ギャップ５２の領域を増大することなく、ＰＬＬ領域５３からＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができる。これにより、回転変動ギャップ５２の領域の増大化に伴うデータフォーマット効率の低下を回避することができる。
【００４２】
具体例としては、サーボエリア５０の終端からＤＳＰの生成までの時間（Ｔ２）を０．４μｓとし、リードゲートＲＧの遅延時間を０．２３５μｓとし、ライトゲートＷＧの遅延時間（Ｔ３）を外周側では０．４６μｓ、また内周側では１．３１μｓと設定することが望ましい。要するに、ＣＰＵ１０により、リード／ライト動作時に、磁気ヘッド２がディスク１上の位置するゾーン毎に、リード／ライトゲート生成回路１００に対する遅延量（Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ）を調整する構成が望ましい。
【００４３】
（変形例）
図４は同実施形態の変形例に関するリード／ライトゲート生成回路を示すブロック図である。本変形例は、ＤＳＰ生成回路９１、遅延回路１０３、及び切替え回路１０４，１０５を有するリード／ライトゲート生成回路である。切替え回路１０４，１０５は、ＣＰＵ１０により制御される。
【００４４】
本変形例の回路は、リードヘッドとライトヘッド間の間隔（距離７〜８μｍ程度）に相当する遅延時間（Ｔ１）と、回転変動ギャップ５２に相当する時間（Ｔ４とする）との関係が、「Ｔ１＞Ｔ４／２」の条件を満たす場合に、遅延回路１０３をライトゲートＷＧの生成時のみ使用する。ここで、「Ｔ４／２」は、回転変動ギャップ５２の中央（ＰＡ１とＰＡ２との境界）に相当する時間である。
【００４５】
具体的には、ＣＰＵ１０による切替え回路１０４，１０５の制御により、リード／ライトゲート生成回路は、リードゲートＲＧをほぼＤＳＰと同じタイミングでアクティブにし、遅延回路１０３による遅延時間でのタイミングでライトゲートＷＧを生成する。このとき、ＤＳＰ生成回路９１は、ＣＰＵ１０からの遅延量（Ｄａ）に従って、回転変動ギャップ５２の中央のタイミングでＤＳＰを生成する。
【００４６】
また、前記の条件を満たさない場合、具体的にはディスク１の外周側では「Ｔ１＜Ｔ４／２」で、内周側では「Ｔ１＞Ｔ４／２」の条件を満たす場合には、ＣＰＵ１０による切替え回路１０４，１０５の制御により、外周側ではリードゲートＲＧの生成時に遅延回路１０３を使用する。また、逆に、内周側では、前記と同様に、ライトゲートＷＧの生成時に遅延回路１０３を使用する。
【００４７】
以上のように本変形例の構成であれば、ＣＰＵ１０による制御に基づいて、遅延回路１０３をリード／ライトゲートの生成に併用することができるため、遅延回路の削減を実現できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、特に垂直磁気記録方式に適用するリード／ライトヘッド間の間隔が広い磁気ヘッドを使用する場合に、リード／ライト動作のタイミングを決定するリード／ライトゲートを調整できる機能を実現することにより、リード動作に必要なＰＬＬ同期信号を正常に読み取ることができると共に、回転変動ギャップ領域の増大化を抑制してデータフォーマット効率の低下を回避することができる。従って、本発明は、特に垂直磁気記録方式を採用した高記録密度の磁気ディスク装置に適用することが有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するリード／ライトゲート生成回路の要部を示すブロック図。
【図２】同実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図３】同実施形態に関するリード／ライトゲート生成回路の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図４】同実施形態の変形例に関するブロック図。
【図５】同実施形態に関するディスクドライブに使用されているディスクの構成を示す図。
【図６】同ディスクのデータフォーマットを示す図。
【図７】従来のディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図８】従来のリード／ライトゲート生成回路の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図９】従来のリード／ライトゲート生成回路の動作を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
１…ディスク
２…磁気ヘッド
３…スピンドルモータ
４…アクチュエータ
５…ボイスコイルモータ
６…モータドライバＩＣ
７…ヘッドアンプ回路
８…リード／ライトチャネル
９…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）
１０…ＣＰＵ
１１…メモリ
９０…リード／ライトゲート生成回路
９１…ＤＳＰ生成回路
９２…遅延回路
１００…リード／ライトゲート生成回路
１０１…遅延回路
１０２…遅延回路
Claims (4)
- 垂直磁気記録方式によりデータ信号の磁気記録が可能なディスク記録媒体と、
前記ディスク記録媒体に対してデータ信号を書き込むためのライトヘッド、及び当該ディスク記録媒体からデータ信号を読出すためのリードヘッドを有する磁気ヘッドと、
前記ライトヘッドによるライト動作のタイミングを決定するライトゲート及び前記リードヘッドによるリード動作のタイミングを決定するリードゲートとを生成するリード／ライトゲート生成手段と、
前記ライトゲートの出力タイミングでライト動作を実行し、前記リードゲートの出力タイミングでリード動作を実行するリード／ライト手段とを具備し、
前記リード／ライトゲート生成手段は、
前記ライト動作時には、前記ディスク記録媒体上の周方向に関する前記ライトヘッドと前記リードヘッドとの間隔及び前記ディスク記録媒体上のデータフォーマットに基づいて、前記ライトゲートを出力するように前記ライトゲートの出力タイミングを決定し、
前記リード動作時には、前記ディスク記録媒体上のデータフォーマットに含まれる回転変動ギャップ領域に相当する時間に基づいて、当該回転変動ギャップ領域上で前記リードゲートを前記ライトゲートに対して先行して出力するように前記リードゲートの出力タイミングを決定するタイミング調整手段を含むことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 前記ディスク記録媒体上は、半径方向に所定の範囲に対応するデータゾーン毎に分割管理されている構成であって、
前記タイミング調整手段は、前記各データゾーン毎に前記ライトゲート及び前記リードゲートの出力タイミングを調整するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。 - 前記タイミング調整手段は、前記リード動作時に、前記回転変動ギャップ領域の中央領域上で前記リードゲートを出力するように出力タイミングを調整することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
- 前記タイミング調整手段は、前記ライト動作時に、前記回転変動ギャップ領域の先頭から前記ライトヘッドと前記リードヘッドとの間隔に相当する時間に基づいた時点で前記ライトゲートを出力するように出力タイミングを調整することを特徴とする請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
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| KR100688559B1 (ko) * | 2005-07-19 | 2007-03-02 | 삼성전자주식회사 | 하드디스크 드라이브의 기록 제어 방법 및 이에 적합한하드디스크 드라이브 |
| US7529052B2 (en) * | 2005-12-19 | 2009-05-05 | Broadcom Corporation | Disk controller and methods for use therewith |
| US7474487B2 (en) * | 2005-12-19 | 2009-01-06 | Broadcom Corporation | Read/write timing generator and methods for use therewith |
| US7551379B2 (en) * | 2006-10-10 | 2009-06-23 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Write element before read element with early servo termination on write |
| US8077417B2 (en) * | 2008-12-11 | 2011-12-13 | Seagate Technology Llc | Skip block writing for bit patterned media write synchronization |
| US8711506B1 (en) | 2012-05-31 | 2014-04-29 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive increasing capacity by adjusting a servo gate during write operations |
| US9047919B1 (en) | 2013-03-12 | 2015-06-02 | Western Digitial Technologies, Inc. | Disk drive initializing servo read channel by reading data preceding servo preamble during access operation |
| US9013818B1 (en) | 2013-12-06 | 2015-04-21 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive measuring reader/writer gap by measuring fractional clock cycle over disk radius |
| US9053712B1 (en) | 2014-05-07 | 2015-06-09 | Western Digital Technologies, Inc. | Data storage device reading servo sector while writing data sector |
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| JPH06176486A (ja) | 1992-11-30 | 1994-06-24 | Sony Corp | 磁気ディスク装置及び磁気ディスク |
| JPH113565A (ja) | 1997-06-11 | 1999-01-06 | Hitachi Ltd | データ記録再生方法及びその装置 |
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| JP3998307B2 (ja) * | 1997-12-25 | 2007-10-24 | 富士通株式会社 | 磁気ディスク装置及び磁気ディスク装置のエラー訂正方法 |
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