JPH09245446A - 磁気ディスク装置とそのアクセス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の磁気ディスク装置においては、シーク
時にシリンダアドレスを読み出せなかった場合に、次以
降に読み出されたシリンダアドレスを基にヘッド移動速
度を検出するので、速度制御に遅れが生じ、アクセス時
間を長引かせてしまうという問題があった。 【解決手段】 本発明は、シリンダアドレスが正しく読
み出されたものであるかどうかを判定するシリンダアド
レス判定部８１と、シリンダアドレスが正しく読み出せ
なかった場合、他のディスク記録面からシリンダアドレ
スを読み出すようにヘッド３を切り替えるヘッド切替部
８５と、ヘッド切り替え後のディスク記録面より最初に
読み出されたシリンダアドレスとヘッド切り替え前に最
後に読み出されたシリンダアドレスとの差を基にヘッド
移動速度を検出するヘッド移動速度検出部８２とを備
え、検出されたヘッド移動速度と目標速度とを比較して
その誤差をなくすようにヘッドの移動速度を制御するよ
うに構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
とそのアクセス制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置においては、シーク動
作時、ヘッドの移動速度を検出し、検出したヘッド移動
速度と目標シリンダ位置までのトラック数により決定さ
れる速度プロファイル上の目標速度とを比較して、その
差を無くすようにホイスコイルモータを速度制御するこ
とを行っている。ヘッド移動速度の検出は、シーク動作
時にディスクから一定の時間周期で読み出されるサーボ
データ部のシリンダアドレスを用いて行われる。

【０００３】図３にディスク記録面におけるデータサー
ボ部の配置を示す。このようにディスク記録面には一定
の角度間隔（この例では６０度間隔）で複数のサーボデ
ータ部１１が配置されている。個々のサーボデータ部１
１はヘッドがディスク記録面上を移動するときの軌跡に
沿って配置されている。

【０００４】図４にサーボデータ部の構成を示す。同図
に示すように、サーボデータ部は、同期信号（ＳＹＮ
Ｃ）２、３、４、セクタインデクス５、トラック位置を
示すシリンダアドレス６及びヘッド位置決めサーボ用の
バーストパターン７を含んでいる。

【０００５】磁気ディスク装置は、シーク時に一定の時
間周期でサーボデータ部のシリンダアドレスを読み出
し、一つ前に読み出したシリンダアドレスとの差（ヘッ
ドの移動トラック数）をサーボデータ部の回転待ち時間
で割ってヘッドの移動速度を求める。そして前述したよ
うに、このヘッド移動速度と目標シリンダ位置までのト
ラック数により決定される速度プロファイル上の目標速
度とを比較して、その差を無くすようにホイスコイルモ
ータの速度を制御する。

【０００６】ところで、このような磁気ディスク装置に
おいては、シーク時にシリンダアドレスの読み出しに失
敗した場合、次のサーボデータ部がくるまでの時間を算
出し、その時間経過後に読み出されたサーボデータ部の
シリンダアドレスから移動トラック数を求め、この移動
トラック数をサーボデータ部の回転待ち時間（サーボデ
ータ部の１回の回転待ち時間×（シリンダアドレス読み
出し失敗回数＋１））で割った値をヘッドの移動速度と
して検出することになる。このため、速度制御に遅れが
生じ、場合によっては目標トラックをヘッドが大きく飛
び越えてしまい、アクセスにかかる時間が予想外に長引
いてしまうことがある。

【０００７】シリンダアドレスの読み出しに失敗する原
因の一つとしては、ＭＲヘッドを用いた場合のサーマル
アスペリティが考えられる。すなわち、これは、本来デ
ィスク面上で浮上しているべきヘッドが、環境温度や湿
度等の様々な要因によってディスク面と接触し、これに
よる摩擦熱でヘッドの温度が上昇し、ヘッドの読出し信
号の増幅信号レベルが正しく二値化できない程度にまで
高くなってしまうことに拠る。また、ディスク面やヘッ
ドに付着したチリやホコリ、或いはディスク記録面の傷
も、シリンダアドレスの読み出し不能を引き起こす原因
と考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の磁
気ディスク装置においては、シーク時にシリンダアドレ
スを読み出せなかった場合に、次以降に読み出されたサ
ーボデータ部のシリンダアドレスを基にヘッド移動速度
を検出することになるので、速度制御に遅れが生じ、そ
の結果として、アクセス時間を長引かせてしまうという
問題が発生していた。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するための
もので、シーク動作においてシリンダアドレスの読み出
しに失敗した場合の速度制御の遅れを最小に抑え、アク
セス時間の増大を抑制することのできる磁気ディスク装
置とそのアクセス制御方法の提供を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の磁気ディスク装置は、複数のディスク
記録面とこれら個々のディスク記録面に対応する複数の
ヘッドを有し、各ディスク記録面にはシリンダアドレス
が前記各ディスク記録面間で互いに位置をずらし且つヘ
ッドの移動軌跡に沿うように配置された磁気ディスク装
置において、シーク動作時、ある第１のディスク記録面
より一定の時間周期で各々読み出されたシリンダアドレ
スと次のシリンダアドレスとの差を基にヘッドの移動速
度を検出する第１の速度検出手段と、ディスク記録面よ
りシリンダアドレスが正しく読み出せなかったことを判
定する判定手段と、判定手段によりシリンダアドレスが
正しく読み出せなかったことが判定された場合、他の第
２のディスク記録面からシリンダアドレスを読み出すよ
うにヘッドを切り替えるヘッド切替手段と、ヘッド切り
替え後に第２のディスク記録面より最初に読み出された
シリンダアドレスとヘッド切り替え前に第１のディスク
記録面より最後に読み出されたシリンダアドレスとの差
を基にヘッドの移動速度を検出する第２の速度検出手段
と、第１の速度検出手段または第２の速度検出手段によ
り検出されたヘッド移動速度と目標速度とを比較してそ
の誤差をなくすようにヘッドの移動速度を制御する速度
制御手段とを具備してなるものである。

【００１１】また本発明の磁気ディスク装置のアクセス
制御方法は、複数のディスク記録面とこれら個々のディ
スク記録面に対応する複数のヘッドを有し、各ディスク
記録面にはシリンダアドレスが各ディスク記録面間で互
いに位置をずらし且つヘッドの移動軌跡に沿うように配
置され、シーク動作時、ある第１のディスク記録面より
一定の時間周期で各々読み出されたシリンダアドレスと
次のシリンダアドレスとの差を基にヘッドの移動速度を
検出し、検出されたヘッド移動速度と目標速度との誤差
をなくすようにヘッドの移動速度を制御する磁気ディス
ク装置のアクセス制御方法において、ディスク記録面よ
りシリンダアドレスが正しく読み出せたかどうかを判定
し、正しくシリンダアドレスが読み出せなかった場合、
他の第２のディスク記録面からシリンダアドレスを読み
出すようにヘッドを切り替え、ヘッド切り替え後に第２
のディスク記録面より最初に読み出されたシリンダアド
レスとヘッド切り替え前に第１のディスク記録面より最
後に読み出されたシリンダアドレスとの差を基にヘッド
の移動速度を検出する、というものである。

【００１２】すなわち、本発明においては、正しくシリ
ンダアドレスが読み出せなかった場合、他の第２のディ
スク記録面からシリンダアドレスを読み出すようにヘッ
ドを切り替える。第２のディスク記録面のシリンダアド
レスは切り替え前の第１のディスク記録面のシリンダア
ドレスの位置に対してずれた位置にあるため、読み出し
に失敗したシリンダアドレスの次のシリンダアドレスを
同一のディスク記録面から読み出してヘッドの移動速度
を検出する従来の方式に比べ、次のシリンダアドレスを
読み出すタイミングが早まる。したがって、シリンダア
ドレスを正しく読み出せなかった場合の速度制御の遅延
時間は従来よりも縮まる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１４】図１は本発明の実施形態である磁気ディス
ク装置の構成を示す図である。

【００１５】同図において、１はディスクである。この
磁気ディスク装置には２枚のディスク１が組み込まれ、
各々スピンドルモータ（ＳＰＭ）２に同軸で支持されて
一定の回転速度で一定方向に回転駆動される。３は各デ
ィスク１における個々のディスク記録面に１対１で対応
付けられた計４個のヘッドである。これらのヘッド３
は、各ディスク記録面の同一トラック上に位置するよう
に共通のキャリッジアーム４に支持固定されている。５
はキャリッジアーム４を旋回駆動して各ヘッド３をディ
スク記録面の半径方向に移動させるためのボイスコイル
モータ（以下、ＶＣＭと呼ぶ。）である。

【００１６】また、６はヘッドアンプ回路であり、書き
込み時はヘッド３に信号処理回路７からの書き込み信号
に対応した書き込み電流を供給し、読み出し時はヘッド
３から出力された読出し信号を増幅して信号処理回路７
に出力する。このヘッドアンプ回路６はアクセス制御回
路８からの選択信号に基づいて、４つのヘッド３の中か
ら書き込み及び読み出しを行う１つのヘッドを切り替え
る。７は信号処理回路であり、書き込み時はヘッドアン
プ回路６に出力する書込み信号を生成し、読み出し時は
ヘッドアンプ回路６の出力信号を二値化するなどの信号
処理を行う。８はアクセス制御回路であり、その詳細は
後で述べる。９はアクセス制御回路８からの速度制御信
号ｕに対応する駆動電流ＩD をＶＣＭ５に供給するＶＣ
Ｍ制御回路である。

【００１７】アクセス制御回路８は、シリンダアドレス
判定部８１、ヘッド移動速度検出部８２、目標速度演算
部８３、速度制御信号生成部８４、ヘッド切替部８５を
備えて構成されている。

【００１８】以下、この磁気ディスク装置の動作をアク
セス制御回路８の制御内容を中心に説明する。図２はこ
のアクセス制御回路８の処理手順を示すフローチャート
である。

【００１９】シリンダアドレス判定部８１は、シーク時
に信号処理回路７を通じて入力される再生データＤのな
かから、所定のタイミングでサーボデータ部を検出し、
その中のシリンダアドレスの位置を特定する。ここでシ
リンダアドレス判定部８１はシリンダアドレスが正しく
読み出されたものであるかどうかを判断し（ステップ
１）、正しく読み出されたものであれば、そのシリンダ
アドレスＡをヘッド移動速度検出部８２に出力する。ま
た、シリンダアドレス判定部８１はシリンダアドレスの
読み出しに失敗していることを判断した場合、ヘッド移
動速度検出部８２へのデータ出力をキャンセルし、ヘッ
ド切替部８５にヘッド切替を指示すると共に、次のサー
ボデータ部を検出するためのタイミングを計算し、次の
サーボデータ部の検出に備える（ステップ２）。

【００２０】シリンダアドレスの読み出しの成否判定
は、例えば、そのコードパターンを調べ、そのパターン
がシリンダアドレスの値を示す情報として存在しない場
合、或いはシリンダアドレスの値として存在するにして
も明らかに疑わしい場合（例えば１つの前のシリンダア
ドレスと前後関係が逆であったり距離が不当に離れてい
る場合等）を、エラーと判断することで行われる。

【００２１】ヘッド移動速度検出部８２は、シリンダア
ドレス判定部８１より入力した最新のシリンダアドレス
と１つ前のシリンダアドレスとの差（ヘッドの移動トラ
ック数）を求め、この差をサーボデータ部の１回の回転
待ち時間＋αの値で割ってヘッド移動速度Ｖm を求める
（ステップ３）。なお、ここでサーボデータ部の１回の
回転待ち時間は固定値であり、＋αの値はシリンダアド
レスの読み出しの失敗の回数によって可変設定される。
シリンダアドレスの読み出しの失敗の回数が０の場合、
αの値は０となる。

【００２２】シリンダアドレスが正しく読み出されたも
のと判定された場合、以降、従来と同様の動作手順を踏
む。すなわち、目標速度演算部８３は最新のシリンダア
ドレスと目標シリンダアドレスとの差（目標シリンダ位
置までの残りトラック数）を求め、この差から速度テー
ブル１０に登録された速度プロファイルの情報を参照し
てヘッドの目標速度ＶR を得る（ステップ４）。速度制
御信号生成部８４はヘッドの移動速度Ｖm と目標速度Ｖ
R とを比較し、その誤差に応じた速度制御信号ｕを生成
しＶＣＭ制御回路９に出力する（ステップ５）。

【００２３】以下、シリンダアドレス判定部８１におい
てシリンダアドレスが正しく読み出せなかったことが判
定された場合の動作について説明する。

【００２４】この場合、シリンダアドレス判定部８１は
ヘッド移動速度検出部８２にシリンダアドレスのデータ
を送らず、ヘッド切替部８５にヘッド切替を指示する。
この指示を受けたヘッド切替部８５は、サーボデータ部
を読み出すべきディスク記録面を他のディスク記録面に
切り替えるようヘッドアンプ回路６にヘッド切替信号Ｓ
を出力する（ステップ２）。また、シリンダアドレス判
定部８１は切り替え後のディスク記録面からサーボデー
タ部を検出するためのタイミングを生成し、次のサーボ
データ部の検出に備える。

【００２５】ここで、読み出しを行うディスク記録面及
びヘッドを切り替えることの意義を説明するために、各
ディスク記録面に設けられたサーボデータ部の位置関係
について明らかにしておく。

【００２６】図３は４つディスク記録面における各サー
ボデータ部の位置関係を示している。（ａ）は図１にお
いて最上に位置するディスク１の上面側、（ｂ）はその
最上ディスク１の下面側、（ｃ）は最下に位置するディ
スク１の上面側、（ｄ）はその最下ディスク１の下面側
のディスク記録面を各々示している。以下、これらのデ
ィスク記録面を第１面、第２面、第３面、第４面と呼
ぶ。

【００２７】同図から分かるように、個々のディスク記
録面には、６０度間隔で６つのサーボデータ部１１が配
置され、個々のサーボデータ部１１は各々、ヘッド３が
ディスク記録面上を移動するとき（キャリッジアーム４
が旋回するとき）のヘッド３の移動軌跡に沿って配置さ
れている。

【００２８】第２面に設けられた各サーボデータ部１１
の位置は第１面に設けられた各サーボデータ部１１の位
置に対して、ディスク回転方向の逆方向に１５度ずれて
いる。同様に、第３面に設けられた各サーボデータ部１
１の位置は第１面に設けられた各サーボデータ部１１の
位置に対して、ディスク回転方向の逆方向に３０度ずれ
ている。同様に、第４面に設けられた各サーボデータ部
１１の位置は第１面に設けられた各サーボデータ部１１
の位置に対して、ディスク回転方向の逆方向に４５度ず
れている。即ち、各ディスク記録面のサーボデータ部１
１は、第１面、第２面、第３面、第４面の順に１５度ず
つディスク回転方向の逆方向にずらして配置されてい
る。

【００２９】このような各ディスク記録面におけるサー
ボデータ部１１の配置は、製品出荷前に行われるディス
クへのサーボデータの書き込み工程において、ヘッドを
上から順番に切り替えながらサーボデータを個々のディ
スク記録面に記録して行くことによって得られる。

【００３０】以上の４つディスク記録面において、例え
ば、第１面からのシリンダアドレスの読み出しに失敗し
た場合は、ヘッド３を第２面に切り替えて、この第２面
から次のシリンダアドレスを読み出すようにする。第２
面に設けられた各サーボデータ部１１の位置は第１面に
設けられた各サーボデータ部１１の位置に対してディス
ク回転方向の逆方向に１５度ずれているので、同一のデ
ィスク記録面で次のサーボデータ部１１の回転を待つ場
合に比べ、１／４の遅延時間で速度制御を行うことが可
能となる。また、もし第２面からのシリンダアドレスの
読み出しにも失敗した場合はヘッド３を第３面に切り替
えて、この第３面から次のシリンダアドレスを読み出
し、同様に第３面からのシリンダアドレスの読み出しに
も失敗した場合はヘッド３を第４面に切り替える。

【００３１】第２面以降のディスク記録面からのシリン
ダアドレスの読み出しに成功した場合、シリンダアドレ
ス判定部８１は、ヘッド移動速度検出部８２でヘッド移
動速度を求める際の回転待ち時間の値を変更する。すな
わち、第２面のディスク記録面からのシリンダアドレス
の読み出しに成功した場合は元の回転待ち時間にその１
／４の時間を加えたものを新たな回転待ち時間として設
定する。同様に、第３面でシリンダアドレスの読み出し
に成功した場合は１／２、第４面でシリンダアドレスの
読み出しに成功した場合は３／４の時間を元の回転待ち
時間に加えたものを新たな回転待ち時間として設定す
る。これにより、ヘッド移動速度の検出精度はこれまで
通り維持される。

【００３２】第２面以降のディスク記録面からのシリン
ダアドレスの読み出しに成功し、速度制御のための演算
を終えた後は、再び第１面にヘッドを切り替えてサーボ
データ部の検出を行い、以下、同様の動作を繰り返す。

【００３３】かくしてこの磁気ディスク装置によれば、
読み出しに失敗したシリンダアドレスの次のシリンダア
ドレスを同一ディスク記録面から読み出してヘッドの移
動速度を検出する従来の方式に比べ、次のシリンダアド
レスを読み出すタイミングが確実に早まる。したがっ
て、シリンダアドレスを正しく読み出せなかった場合の
速度制御の遅延時間を短縮することができる。

【００３４】なお、この実施形態の磁気ディスク装置に
おいては、全てのディスク記録面のサーボデータ部の位
置をずらすものとしたが、本発明はこれに限定されるも
のではない。全てのディスク記録面のうちの一つのディ
スク記録面のサーボデータ部の位置のみを他からずら
し、他のディスク記録面からのシリンダアドレスの読み
出しに失敗した場合は常に、上記サーボデータ部の位置
をずらしたディスク記録面にヘッドに切り替えるように
してもよい。

【００３５】また、シリンダアドレスの読み出しの成否
を判定する方法として、サーマルアスペリティに起因す
るヘッドの読出し信号のレベル上昇をアナログ的に検出
する方法が考えられる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気ディス
ク装置とそのアクセス制御方法によれば、シーク動作に
おいてシリンダアドレスの読み出しに失敗した場合の速
度制御の遅れを最小に抑え、アクセス時間の増大を抑制
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である磁気ディスク装置の構
成を示す図

【図２】図１のアクセス制御回路の処理手順を示すフロ
ーチャート

【図３】図１の４つディスク記録面における各サーボデ
ータ部の位置関係を示す図

【図４】サーボデータ部の構成を示す図

【符号の説明】

１………ディスク ２………スピンドルモータ（ＳＰＭ） ３………ヘッド ４………キャリッジアーム ５………ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ６………ヘッドアンプ回路 ７………信号処理回路 ８………アクセス制御回路 ９………ＶＣＭ制御回路 ８１……シリンダアドレス判定部 ８２……ヘッド移動速度検出部 ８３……目標速度演算部 ８４……速度制御信号生成部 ８５……ヘッド切替部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のディスク記録面とこれら個々のデ
   ィスク記録面に対応する複数のヘッドを有し、各ディス
   ク記録面にはシリンダアドレスが前記各ディスク記録面
   間で互いに位置をずらし且つ前記ヘッドの移動軌跡に沿
   うように配置された磁気ディスク装置において、 シーク動作時、ある第１のディスク記録面より一定の時
   間周期で各々読み出されたシリンダアドレスと次のシリ
   ンダアドレスとの差を基に前記ヘッドの移動速度を検出
   する第１の速度検出手段と、 前記ディスク記録面より前記シリンダアドレスが正しく
   読み出せなかったことを判定する判定手段と、 前記判定手段により前記シリンダアドレスが正しく読み
   出せなかったことが判定された場合、他の第２のディス
   ク記録面からシリンダアドレスを読み出すように前記ヘ
   ッドを切り替えるヘッド切替手段と、 前記ヘッド切り替え後に前記第２のディスク記録面より
   最初に読み出されたシリンダアドレスと前記ヘッド切り
   替え前に前記第１のディスク記録面より最後に読み出さ
   れたシリンダアドレスとの差を基に前記ヘッドの移動速
   度を検出する第２の速度検出手段と、 前記第１の速度検出手段または前記第２の速度検出手段
   により検出されたヘッド移動速度と目標速度とを比較し
   てその誤差をなくすように前記ヘッドの移動速度を制御
   する速度制御手段とを具備することを特徴とする磁気デ
   ィスク装置。
2. 【請求項２】 複数のディスク記録面とこれら個々のデ
   ィスク記録面に対応する複数のヘッドを有し、各ディス
   ク記録面にはシリンダアドレスが前記各ディスク記録面
   間で互いに位置をずらし且つ前記ヘッドの移動軌跡に沿
   うように配置され、シーク動作時、ある第１のディスク
   記録面より一定の時間周期で各々読み出されたシリンダ
   アドレスと次のシリンダアドレスとの差を基に前記ヘッ
   ドの移動速度を検出し、検出されたヘッド移動速度と目
   標速度との誤差をなくすように前記ヘッドの移動速度を
   制御する磁気ディスク装置のアクセス制御方法におい
   て、 前記ディスク記録面より前記シリンダアドレスが正しく
   読み出せたかどうかを判定し、正しくシリンダアドレス
   が読み出せなかった場合、他の第２のディスク記録面か
   らシリンダアドレスを読み出すようにヘッドを切り替
   え、ヘッド切り替え後に前記第２のディスク記録面より
   最初に読み出されたシリンダアドレスとヘッド切り替え
   前に前記第１のディスク記録面より最後に読み出された
   シリンダアドレスとの差を基に前記ヘッドの移動速度を
   検出することを特徴とする磁気ディスク装置のアクセス
   制御方法。