JPH11507462A - ディスク駆動機構における書込み禁止信号の適応制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスク駆動機構（２０）の書込み禁止信号の発信を制御する方法が記載される。このディスク駆動機構は、データ記録面を有する少なくとも一つの回転ディスク（２２）と、各記録面に備えられたヘッド（２４）とを含む。各ヘッドはアクチュエータ（２８）に取付けられてそれぞれのディスク面上でヘッドの選択的な位置決めができるようになされる。各ディスク面はデータトラックを含む。この方法はディスク駆動機構の各ヘッドに関する書込み禁止閾値を計算して保存（４２ａ）する段階と、所定のヘッドの書込み禁止閾値を検索する段階と、決定されたヘッド位置を検索された書込み禁止閾値と比較する段階と、所定のヘッド位置および検索された書込み禁止閾値の間の予め決定された関係に基づいて書込み禁止信号を発信する段階とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスク駆動機構における書込み禁止信号の適応制御発明の分野 本発明はディスク駆動機構に関する。さらに詳しくは、本発明は適応書込み禁 止信号を与えて、サーボオフトラック状態による脱落(fallout)を減らし、改良 された性能のディスク駆動機構における書込み禁止事象を減少させるようにする 。書込み禁止信号は各ヘッド／ディスクインターフェースに対して別々に制御さ れ、それぞれのヘッド／ディスクインターフェースに特有のヘッドパラメータの 関数として書込み作動を最適化させる。発明の背景 ディスク駆動機構は、ユーザーが容易に利用できる形式で大量のデータを保存 するために、ワークステーション、パソコン、ラップトップおよび他のコンピュ ータ装置に一般に使用されている。一般に、ディスク駆動機構はスピンドルモー ターで回転される磁気ディスクを含む。ディスクの表面は一連のデータトラック に分割されており、これらのトラックはディスクを周回して延在している。各デ ータトラックはディスク表面に磁気変化（magnetic transitions）の形式でデー タを保存する。 データ読取りのために磁気変化を検出し、あるいはディスク表面に磁気変化を 与えてデータを書込むために電気信号を伝送するために、磁気変換器のような相 互作用素子が使用されている。典型的に、磁気変換器はヘッドに取付けられる。 ヘッドは回転アクチュエータアームに取付けられており、そのアクチュエータア ームによりディスクの予め選択されたデータトラック上で選択的に位置決めされ て、ディスクが変換器の下側で回転している間にその変換器がディスクの予め選 択されたデータトラックからデータを読取るか、予め選択されたデータトラック にデータを書込むことができるようになされている。 ヘッドには、磁気変化と相互作用するのに適切とされる位置に変換器の能動素 子を位置決めするために、間隙すなわちギャップが与えられている。或る最新の 変換器の構造においては、二つのギャップ（デュアルギャップ）がヘッドに備え られており、一方のギャップは読取り変換器の位置決め用で、他方のギャップは 書込み変換器の位置決め用である。このように、読取りおよび書込みの変換作動 の各々に対して別個の装置（technologies）が使用されて、ディスク駆動機構の 製品における全効率を向上させることができる。さらに、別個のギャップを使用 することで、同じ物理ギャップ内に異なる変換装置を取付けるうえで障害となる ような設計上の制約は解決される。 例えば、磁気抵抗ヘッド（ＭＲヘッド）には、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）が読 取り変換器として使用されている。磁気抵抗素子は、その素子に与えられた磁界 の磁束変化の関数として電気抵抗変化を示す物質を含んでいる。ディスク駆動機 構の状況では、磁気抵抗素子はディスク面より上の読取り変換器用ギャップ内に 位置される。この位置においてその素子の電気抵抗は、ディスクが回転すること により読取り用ギャップの下側を通過するディスクに記録されている磁気変化と 同様に時間的に変化する。ディスクの磁気変化によって引き起こされる磁気抵抗 素子の抵抗変化は、磁気変化に対する通常の変換器の応答よりも遥かに迅速に生 じる。したがって磁気抵抗変換器は、より一層速い回転速度および高いデータ密 度のもとで読取り作動における磁気変化を検出することができる。 しかしながら磁気抵抗素子はディスク表面にデータを書込むために必要な磁界 を効率的に発生させるようにして信号を伝送することはできない。したがって誘 導性回路が書込み変換器として使用され、別の書込み用ギャップ内に配置される 。 データがデータトラックに書込まれるかデータトラックから読取られるときは 常に、適切な変換器用ギャップがアクチュエータアームによってデータの書込み または読取りの行われるデータトラックの中心線上に位置決めされて、データの 正確な変換を保証するようになされる。したがって読取り作動においては、磁気 抵抗素子に係わるギャップが適当なデータトラックの中心線上に位置決めされ、 誘導性書込み回路に係わるギャップは両ギャップ間の斜行角作用（skew angle e ffect）のためにそのトラック中心線から外れてしまう。書込み作動においては この逆となる。 従来のディスク駆動機構の設計における重要な概念は、ヘッドの位置制御に関 係している。この位置制御がデータの読取りまたは書込み作動のためにデータト ラック上でヘッドを正確に位置決めするのに使用される。上述で留意したように 、データが特定データトラックに書込まれ、またはそのデータトラックから読取 られるときは常に、対応するヘッドの適切な変換器用ギャップがデータの書込み または読取りの行われるデータトラックの磁気変化する中心線上に位置決めされ て、データを表す磁気変化の正確な変換を保証するようにするのが好ましい。ヘ ッドが中心線から外れたならば、ヘッドは隣りのトラックの磁気変化を変換する ことになりかねない。 アクチュエータアームの位置を制御して、読取りまたは書込みの作動時に磁気 変化部分の上にヘッドが適切に位置決めされることを保証するために、サーボシ ステムが典型的に使用される。周知のサーボシステムでは、サーボ位置情報はデ ィスク表面に記録され、アクチュエータアームの位置を制御するためにヘッドが これを周期的に読取ってトラックフォローイング作動に使用するようになされる 。このようなサーボ構造は埋込み型サーボシステムと称される。埋込み型サーボ を使用した最新のディスク駆動機構のアーキテクチャにおいては、各データトラ ックは多数のデータセクターに分割されて、固定寸法のデータブロックを各セク ター当たり一つずつ保存するようになされている。さらに、データセクタには一 連のサーボセクターが関係付けられており、これらのサーボセクターは一般にデ ータトラックの円周まわりに等間隔に配置されている。サーボセクターはデータ セクターの間に配置されるか、またはデータセクターから独立して配置されて、 周知のようにサーボセクタがデータセクターのデータフィールドを分割するよう になされる。 各サーボセクターは磁気変化部分を含み、この磁気変化部分はトラックの中心 線に対して配置されており、その磁気変化部分によって導き出される信号がヘッ ド位置を決定するのに使用できるようになされている。例えば、サーボ情報は二 つの別々な磁気変化のバースト（bursts）を含み、一方のバーストはトラック中 心線の片側に記録され、他方のバーストはトラック中心線の反対側に記録される 。ヘッドがサーボセクターの上にあるときは常に、そのヘッドはそれぞれのサー ボバーストを読取り、それらのバーストを変換して得た信号が例えばディスク駆 動 機構内のプロセッサのような制御装置に伝達されて処理される。 ヘッドがトラック中心線上に適正に位置されているときはヘッドは二つのバー ストに跨って（straddle）、トラック中心線の片側のバーストから変換された複 合信号の強さがトラック中心線の反対側のバーストから変換された複合信号の強 さに等しくなる。トラックフォローイング作動を実行するのにマイクロプロセッ サを使用できる。トラックフォローイング作動は基本的に、サーボセクターがヘ ッドによって読取られる毎に一方のバーストの値を他方のバーストの値から減算 することを含む。この結果がゼロであれば、マイクロプロセッサは二つの信号が 等しく、ヘッドが適正に位置されていることを示していると知る。 その結果がゼロ以外であれば、一方の信号が他方の信号よりも強く、ヘッドが トラック中心線から変位して、一方のバーストに対して他方のバーストよりも大 きく重なっていることが示される。減算結果の大きさおよび符号をマイクロプロ セッサが使用して、トラック中心線からヘッドが変位した方向およびその距離を 決定し、アクチュエータを中心線に向けて戻すように移動させるための制御信号 を発生させることができる。 書込み禁止信号は、隣接トラックにデータを書込んでしまうことになるほどの 距離をヘッドが中心線から外れているとサーボ信号が示している間は、ヘッドに 対する書込み信号の伝送を止めるために使用される。従来のディスク駆動機構で は、書込み禁止信号を発するための閾値はディスク駆動機構のすべてのヘッドで 同一レベルに設定され、またヘッドの幅公差に関して最大可能な幅の書込み用ギ ャップを受入れるのに十分なレベルに設定されている。すなわち、実質的には最 悪のばあいの解決法である。最大可能な書込み用ギャップを有するヘッドが隣り のデータトラックに上書きしてしまうような距離をトラック中心線から外れてい るとサーボシステムが示したならば、書込み禁止信号が発せられる。これは、特 定ヘッドの実際の幅が最大幅よりも狭く、実際に隣接データトラックに上書きす ることがないばあいにも当てはめられる。事実、これは書込み用ギャップが公差 範囲における最小値のばあいに当てはまる。したがって、書込み禁止信号は隣り のデータトラックに上書きするのを避けるために必要以上に発せられることにな り、ディスク駆動機構の作動を不当に中断させることになる。 デュアルギャップヘッドでは、書込み変換器の幅寸法は典型的にはデータトラ ックの半径方向幅とほぼ等しく、読取り変換器の幅寸法は書込み変換器の幅より もかなり狭い。書込み作動に関するサーボ位置制御と関連して比較的狭い磁気抵 抗変換器は利益を得られる。さらに詳しくは、磁気抵抗変換器の狭い幅は書込み 禁止の閾値レベルの設定で大きな余裕を与える。適正に位置決めされた磁気抵抗 変換器は、読取り作動に使用されたときにデータトラックの半径方向幅の中にう まく入り、そのデータトラックの外側位置でのいかなる磁気変化も読取らない。 したがって、特定データトラックにデータを書込むように位置決めされたヘッド は、隣接データトラックからデータを読取るように適当に位置されたときに隣接 データトラックとヘッドが重なる距離が対応する磁気抵抗ヘッドの有効読取り幅 を超えているならば、隣接データトラックに上書きしてしまう範囲にまですらそ の特定トラックの中心線から変位することができる。 しかしながら書込み禁止閾値は、依然として最大可能な書込み用ギャップの幅 および最大可能な読取り用ギャップの幅に対して設定されており、またその閾値 がディスク駆動機構のすべてのヘッドに使用されている。したがって、磁気抵抗 ヘッドを使用したディスク駆動機構で付加的な余裕が得られるにも拘わらず、書 込み禁止信号の発せられる回数は依然としてデータトラックに書込まれているデ ータの保全性を保護するために実際に必要とされる発信回数よりも一般に多くな る。発明の概要 本発明は書込み禁止信号の発せられる回数を減らすために書込み禁止信号の適 応制御を行い、これによりディスク駆動機構の性能を向上させる。本発明によれ ば、ディスク駆動機構のヘッド／ディスクインターフェースの各々に別個の書込 み禁止閾値が設定される。磁気抵抗ヘッドを使用したディスク駆動機構では、い ずれの特定ヘッド／ディスクインターフェースの書込み禁止閾値も、書込み用お よび読取り用のギャップの各々の実際の幅寸法の関数として設定される。 ディスク駆動機構に使用されたヘッドそれぞれの書込み用および読取り用のギ ャップの各々の幅を測定することが一般的である。したがって、本発明を実施す るための情報は、通常は既に手に入れることができる。書込み禁止閾値は各ヘッ ドの実際の寸法に基づいてそれぞれのヘッドについて計算され、ディスク駆動機 構のメモリーに保存される。書込み作動時に、ディスク駆動機構のサーボ制御装 置が書込み作動に使用される実際のヘッドに関する保存されている閾値を検索し 、その閾値を書込み禁止信号の発信制御に使用する。 特定ヘッドの読取り用ギャップが狭いほど、読取り用ギャップがデータの読取 り時に磁気変化を変換することになる隣接トラックの部分に達するまでは、対応 する書込み用ギャップが書込み作動時に中心から外れることのできる距離が大き くなる。このことは、ヘッド製品の公差範囲の最大公差よりも小さい幅寸法を有 する書込み用ギャップにも当てはまる。このような状況においては、書込み禁止 閾値は最大可能なギャップ幅のばあいに必要とされるよりも高いレベルに設定で き、これにより実際のヘッドの小さい寸法で完全に利点を得られる。本発明によ れば、特定ヘッドの実寸法が隣接トラックの読取り用ギャップ幅内での書込みを 避けるために書込み禁止信号の発信を必要とするときにだけ書込み禁止信号が発 信される。したがっていずれのばあいにおいても、書込み禁止信号の発信される 回数は、最悪の筋書きに代えて、特定ヘッドに関して可能な最善の筋書きにした がって制御され、これによりディスク駆動機構の書込み作動の中断は最少限に抑 えられる。図面の簡単な説明 図１は、例示のディスク駆動機構の斜視図である。 図２は、図１のディスク駆動機構のプリント回路基板の平面図である。 図３ａ〜図３ｃは、図１のディスク駆動機構のディスクのデータトラックに記 録されるような、代表的なデータセクターのフォーマットおよび構成要素を示す 図解的な展開図である。 図４は、本発明の教示を図解する二つの隣接したデータトラックの線図である 。詳細な説明 図面のうちでまず最初に図１を参照すれば、全体を符号２０で示されたディス ク駆動機構例が示されている。このディスク駆動機構２０は保存ディスク２２ａ 〜２２ｄのスタックと、それに対応する読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈのスタ ックとを含んでいる。保存ディスク２２ａ〜２２ｄの各々はユーザーのデータを 保存するための複数のデータトラックを有している。図１に示されるように、各 各の保存ディスク２２ａ〜２２ｄの各面に一つずつヘッドが備えられ、保存ディ スクのすべてのデータトラックからデータを読取り、また該データトラックにデ ータを書込むことができる。理解すべきは、ディスク駆動機構２０は本発明を使 用したディスク駆動機構の単なる代表例であり、本発明はこれより保存ディスク の多いまたは少ないディスク駆動機構で実現することができる。 保存ディスク２２ａ〜２２ｄはこの分野で周知のようにスピンドルモータ２９ に回転可能に取付けられる。さらに読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈがそれぞれ のアクチュエータアーム２８ａ〜２８ｈで支持されており、保存ディスク２２ａ 〜２２ｄの予め選定された半径位置の上に制御されて位置決めされ、データトラ ックからデータを読取り、またデータトラックにデータを書込めるようになされ ている。このために、アクチュエータアーム２８ａ〜２８ｈはボイスコイルモー タ３２によりピン３０に回転可能に取付けられ、ボイスコイルモータ３２は作動 してアクチュエータアーム２８ａ〜２８ｈを制御可能に回転させてディスク面を 半径方向に横切るようにさせる。 読み／書きヘッドの各々は可撓部材（図示せず）によってそれぞれのアクチュ エータアーム２８ａ〜２８ｈに取付けられるとともに、またすべて周知の態様で 空気軸受面（図示せず）を有するスライダ２６に取付けられた磁気変換器２５を 含んでいる。ディスク駆動機構に典型的に使用されているように、スライダ２６ は読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈの磁気変換器２５をそれぞれの保存ディスク ２２ａ〜２２ｄの表面より上に「浮遊」させ、上述したようにディスク駆動機構 を非接触作動させる。使用されないときは、接触停止作動（contact stop opera tion)の間にヴォイスコイルモータ３２がアクチュエータアーム２８ａ〜２８ｈ を回転させて読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈをそれぞれのランディング領域５ ８または６０上に位置決めし、その位置で読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈは保 存ディスクの表面に載置される。理解すべきように、読み／書きヘッド２４ａ〜 ２４ｈの各々は接触開始作動(contact start operation)の開始時にはそれぞれ のランディング領域５８または６０に載っている。 プリント回路基板３４がスピンドルモータ２９およびボイスコイルモータ３２ の作動制御のための電子制御装置を取付けるために設けられている。プリント回 路基板３４はまた読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈに連結された読み／書きチャ ンネル回路を含み、保存ディスク２２ａ〜２２ｄのデータトラックとの間のデー タの伝送を制御する。このために、前置増幅器３１がボイスコイルモータ３２に 隣接して取付けられ、読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈを読み／書きチャンネル 回路に電気的に連結する。前置増幅器３１は読取り作動時にヘッドが変換した電 気信号を増幅する増幅段と、書込み作動においてヘッドに電力を伝送するための 書込み駆動装置とを含む。プリント回路基板３４をディスク駆動機構の各種要素 に連結する方法は当該分野で周知である。 図２を参照すれば、概略形状にてプリント回路基板３４およびその上の電子制 御装置および上述したディスク駆動機構の要素間の電気的接続が示されている。 マイクロプロセッサ３５のような制御装置が読み／書き制御装置３６、スピンド ルモーター制御装置３８、アクチュエータ制御装置４０、読出し専用記憶素子（ ＲＯＭ）４２およびランダムアクセス記憶素子（ＲＡＭ）４３の各々に連結され ている。最新のディスク駆動機構の設計では、マイクロプロセッサはデジタル信 号プロセッサ（ＤＳＰ）を含み得る。マイクロプロセッサ３５は保存ディスク２ ２ａ〜２２ｄに対してデータを読み／書き制御装置３６および読み／書きヘッド ２４ａ〜２４ｈによって送受信する。 マイクロプロセッサ３５はまたＲＯＭ４２に保存された指示にしたがって作動 して、制御信号を発生し、スピンドルモーター制御装置３８およびアクチュエー タ制御装置４０の各々に伝送する。 スピンドルモーター制御装置３８はマイクロプロセッサ３５から受信した制御 信号に応答して駆動電圧を発生し、これをスピンドルモータ２９に伝送して保存 ディスク２２ａ〜２２ｄを適当な回転速度で回転させる。 同様に、アクチュエータ制御装置４０はマイクロプロセッサ３５から受信した 制御信号に応答して電圧を発生し、これをボイスコイルモータ３２に伝送して読 み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈをアクチュエータアーム２８ａ〜２８ｈによって 制御可能に回転させ、保存ディスク２２ａ〜２２ｄ上の所定の半径位置に移動さ せる。マイクロプロセッサ制御信号の関数としてアクチュエータ制御装置４０が 発生した電圧の強さおよび極性が読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈの半径方向の 移動方向および速度を決定する。 保存ディスク２２ａ〜２２ｄの一つに対して読み書きされるべきデータが読み ／書きヘッド２４ａ〜２４ｈの現在の半径位置と異なる半径位置のデータトラッ クに保存されているならば、マイクロプロセッサ３５は読み／書きヘッド２４ａ 〜２４ｈの現在の半径位置と、読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈが移動されるべ きデータトラックの半径位置とを決定する。次ぎにマイクロプロセッサ３５はシ ーク作動を実行し、アクチュエータ制御装置４０のためにマイクロプロセッサ３ ５が発生した制御信号によってボイスコイルモータ３２が読み／書きヘッド２４ ａ〜２４ｈを現在のデータトラックから目的とする所定の半径位置のデータトラ ックへ向けて移動させる。シーク作動に関するマイクロプロセッサの指示はＲＯ Ｍ４２に保存されている。 アクチュエータが読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈを目的とするデータトラッ クへ移動したならば、前置増幅器３１が読み書きされるべき特定データトラック 上の読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈを読み／書き制御装置３６に連結するのに 使用されるのであり、これは一般に周知の通りである。読み／書き制御装置３６ は読み取りチャンネルを含み、これは最新のディスク駆動機構設計によると選択 されたデータトラックの半径方向の範囲内のディスク面に記録されている磁気変 化によって表される情報を検出する電子回路を含む。上述したように、各データ トラックは多数のデータセクターに分割されている。 読取り作動時にデータセクターの磁気変化をヘッドが変換した電気信号が前置 増幅器３１によって増幅され、読み／書き制御装置３６の読取りチャンネルへ入 力されてデータ処理される。ＲＡＭ４３は、読み／書き制御装置３６によって保 存ディスク２２ａ〜２２ｄのデータセクターに読み書きされるデータをバッファ に記憶するのに使用することができる。バッファに保存されたデータはデータ保 存のためのディスク駆動機構を使用してホストコンピューターに送受信すること ができる。 図３ａ〜図３ｃを参照すれば、従来技術の通常のディスク駆動機構で使用され ているような保存ディスク２２ａ〜２２ｄのデータトラックの一つの代表的なデ ータセクターのフォーマットおよび構成要素を示す展開図が示されている。図３ ａはデータトラックの半径方向範囲内に磁気変化の形態で記録された一連のデー タの一部分を表している。データセクターはＮ_-1，Ｎ₀，Ｎ₁，Ｎ₂を付されてい る。一連のデータセクターはデータトラックの円周方向の全長にわたって延在し ている。 図３ｂはデータセクターＮ₀の展開図である。このデータセクターＮ₀は多数の フィールドに分割されている。最左フィールドはサーボフィールド１００であり 、サーボフィールド１００は図３ｃに関してさらに詳細に説明されるようにサー ボ位置情報を含む。サーボフィールド１００に続いて同期フィールド１０２があ り、このフィールドは読み／書き制御装置３６の読み／書き電子装置を次のフィ ールドのディスク面に記録された磁気変化の周波数に同期させるために使用され る記録された磁気変化を含む。 動機フィールド１０２に続いてアドレスヘッダーフィールド１０４があり、こ のフィールドはデータセクターＮ₀に保存された特定データに特有の識別情報を 表す磁気変化を含む。このように、ディスク駆動機構はホストコンピュータが読 取り作動で要求しているあらゆる特定データブロックに関する正確なデータセク ターを位置決めし確認することができる。アドレスヘッダーフィールド１０４に は、読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈのいずれが実際に作動化され、信号を前置 増幅器３１との間で伝送するかを特定するためのヘッド認識情報が含まれる。他 の同期フィールド１０６がアドレスヘッダーフィールド１０４に続く。 実際のデータは次のデータフィールド１０８に保存されており、これに誤差補 正フィールド１１０が続く。誤差補正フィールド１１０はデータフィールド１０ ８に記録されているデータの冗長である情報を表す磁気変化を含む。誤差補正情 報は読み／書き制御装置３６で使用され、周知の誤差補正技術を使用して読取り 作動時に生じ得る誤差を検出して補正する。セクターギャップ１１２が誤差補正 フィールド１１０に続いており、データセクターＮ₀を続くデータセクターＮ₁か ら物理的に隔てている。 図３ｃを参照すれば、各サーボフィールド１００は例えば読取り作動時にアク チュエータアーム２８ａ〜２８ｈの半径方向位置を制御するのに使用される位置 情報を含む。サーボ同期化フィールド１１４は読み／書き制御装置３６の読み／ 書き電子装置をサーボフィールド１００内の位置情報を表す磁気変化の周波数に 同期させるのに使用される。セクターマーク１１６は記録された変位点であり、 データセクターＮ₀の始まり位置を決定するために読み／書き電子装置で使用さ れる。読み／書き電子装置はデータセクターＮ₀上のヘッドが変換した電気信号 を処理する開始時期を定めるためにセクターマーク１１６を使用する。 グレイ・コードフィールド１１８はセクターマーク１１６に続く。グレイ・コ ードフィールド１１８はデータセクターＮ₀が位置するトラック番号を示すコー ド情報を含む。この情報は、上述したようにそれぞれのディスク面のデータトラ ックの各々に関する特有な情報を与えることでシーク作動時に特定データセクタ ーを位置決めするのに使用される。グレイ・コードフィールド１１８には充填フ ィールド１２０が続き、Ａバースト１２２およびＢバースト１２４を含むサーボ パターンを含んでなる残りのサーボフィールド情報からグレイ・コードを分けて いる。 図３ｃに示されるように、ＡおよびＢバーストはデータセクターＮ₀の中心線 を跨ぐように配置され、図３ｃに示されるようにＡバースト１２２は中心線の上 側に、Ｂバースト１２４は中心線の下側に位置されている。ＡおよびＢバースト の各々は一連の磁極のＮ極／Ｓ極、Ｓ極／Ｎ極を交互に変化させた磁気変化を含 み、ディスクの回転時にデータセクターＮ₀のＡおよびＢバーストの磁気変化が 対応する読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈにより変換されると一連の電気信号を 生じる。 データセクターＮ₀の上に位置付けられた読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈの 幅はそのセクターの半径方向範囲すなわち幅にほぼ等しい。説明したように、読 み書き作動時に読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈはデータセクターＮ₀の中央に 位置付けられて、そのセクターＮ₀の磁気変化だけを対応する電気信号に適切に 変換する。読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈが中央から外れたならば、読み／書 きヘッド２４ａ〜２４ｈは隣接トラックのデータセクターからの磁気変化を変換 し始めて、その結果、不正確なデータの読み書きとなる。 ディスク駆動機構の作動時に、読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈが一対のＡお よびＢバーストの上に位置する度に、アクチュエータアーム２８ａ〜２８ｈで変 換された信号がマイクロプロセッサ３５に伝送され、マイクロプロセッサはＡバ ースト１２２からの信号のすべてを合計し、Ｂバースト１２４からの信号のすべ てを合計し、両合計値の一方から他方を減算し、これにより差分値からなる減算 結果を得るようにするのであり、これはすべてがＲＯＭ４２に保存されている指 示にしたがって行われる。読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈが中心線上に正確に 位置決めされているならば、その差はゼロである。差がゼロでないばあいは、読 み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈが中心から外れていることを示す。 例えば、読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈが中心すなわち図３ｃに示される中 心線から完全に外れているならば、読み／書きヘッド２４ｃはＡバースト１２２ の磁気変化のすべてを変換するが、Ｂバースト１２４の磁気変化は全く変換しな い。この差はＡバースト１２２の磁気変化の変換合計と等しくなる。何故なら、 Ｂバーストの合計はゼロだからである。この結果はマイクロプロセッサ３５に信 号として与えられ、アクチュエータ制御装置４０によりアクチュエータアーム２ ８ａ〜２８ｈを制御して読み／書きヘッド２４ａ〜２４ｈを中心線へ向けてこの 差が再びゼロになるまで移動させる。 マイクロプロセッサ３５で実行されるシーク作動およびトラックフォローイン グサーボ作動に関連した指示に加えて、ＲＯＭ４２は書込み禁止信号に関する指 示を保存している。マイクロプロセッサ３５は書込み作動におけるサーボトラッ クフォローイング機能の実行時に、ゼロでない差が示されている間、トラック中 心線からヘッドが変位した距離が或る閾値を超えるか否かを確認する。もし超え ているなら、アクチュエータアームがヘッドを適切位置に戻すように移動するよ う制御される間、マイクロプロセッサ３５はディスク面に対するデータの書込み を保留するように書込み禁止信号を発する。閾値はトラック幅に対する書込み用 ギャップの幅に基づいて決められる。ヘッドがデータトラックに書込むが、隣接 データトラックの読取り作動時にヘッドで読取られる該隣接データトラックの領 域には書込まない限り、たとえマイクロプロセッサ３５の保有するサーボ情報が ゼロでない差を示しているとしてもヘッドは書込みを続け得る。閾値はヘッドが トラック中心線からどれだけ変位し得るかを示す測定値であり、ヘッドが隣接ト ラックの読取られる領域に重なってはいない距離の測定値である。書込み禁止信 号の使用は、データ保全に衝撃を与えない中心から外れた状態におけるデータ書 込みは継続させるようにすることで、書込み作動の中断を最少限に抑える。 上述したように従来型ディスク駆動機構では、閾値は書込み用ギャップの最大 可能な幅に関するレベルに設定される。いずれの製品の製造においても公差範囲 が存在する。ディスク駆動機構の特定ヘッドの書込み用ギャップの実際の幅はヘ ッド製造元が観察した公差範囲内にある。公差範囲の最大幅での書込み禁止閾値 の設定は、その最大可能幅の書込み用ギャップが隣接トラックの読取り領域に重 なるほどのヘッドの変位量で書込み作動が止められることから、書込み禁止信号 が常に適正に発信されることを保証する。狭い書込み用ギャップ幅のヘッドは実 際のところデータの保全を侵害するまでにさらに変位できる。しかしながらこれ が従来の方法の欠点である。ヘッドの実際の幅寸法が公差範囲の最大値よりも小 さいと、書込み禁止信号はデータの保全を保証するために必要とされる以上に頻 繁に発信され、これは書込み作動の不当に多い中断を生じる。 上述したように、磁気抵抗ヘッドは書込み用ギャップよりも遥かに狭い読取り 用ギャップを有する付加的な利点を有している。したがって、磁気抵抗ヘッドを 備えたディスク駆動機構では、書込み用閾値はより高いレベルに設定できる。何 故なら、各トラックの比較的広い外側領域はトラックの読取り幅内に入らないか らである。外側トラック領域の読取り用ギャップ幅を超えた幅もヘッドによって 変化し、書込み禁止閾値に影響を与える。事実、磁気抵抗読取りギャップ幅に関 する現在の製造公差範囲は４０％ほどである。 しかしながら、通常の書込み禁止方法によれば、公差範囲の最大値より小さい 読取りおよび書込み用のギャップでは利益を得られない。 本発明によれば、書込み禁止信号に適応制御が与えられる。本発明の代表的な 実施例では、書込み禁止閾値の表４２ａはＲＯＭ４２に保存される。この表はデ ィスク駆動機構の各々のヘッドに関する書込み禁止閾値を列挙している。特定ヘ ッドに関する保存値はそのヘッドの読取りおよび書込み用のギャップの実測定値 に基づいている。書込み作動が実行されるときには、マイクロプロセッサ３５は その書込み作動に使用される特定ヘッドに関する閾値を検索し、その値を使用し て書込み作動時の書込み禁止信号の発信を制御する。 図４は磁気抵抗ヘッドを使用したときの本発明による適応制御の特徴を説明す るのに使用される。トラックＮおよびＮ＋１は隣接する二つのデータトラックで ある。ＮおよびＮ＋１を付されたトラックに示されたブロックは、それぞれ左か ら右へ向かって、別々の書込み用ギャップおよび読取り用ギャップを有するヘッ ドの、それぞれのトラックの中央に位置付けられた書込み幅および読取り幅の位 置を示している。距離Ａは、隣接トラックにおける読取り時に読取り用ギャップ が移動する該隣接トラック部分に影響を与えない範囲で、書込み作動時にヘッド がトラックの中心から外れることのできる距離を示している。換言すれば、トラ ックＮ＋１に対して書込みを行うならば、ヘッドはトラックＮ＋１に関してその 中心からトラックＮへ向かって移動し、トラックＮの半径方向範囲内に含まれる 磁気変化はそれがトラックＮの読取り幅の半径方向範囲の外側に位置している限 りにおいてデータの保全に影響は及ぼさない。 書込み禁止信号は、ヘッドの変位が隣接トラックの読取り幅に重なるほど大き くなったときに発信される。本発明は、読取り用および書込み用のギャップの実 寸法がヘッドによって変化することを認識している。したがって、書込み禁止閾 値はディスク駆動機構の各個のヘッドに関して計算されて保存される。いずれの 特定ヘッドに関する書込み禁止閾値もヘッドの実寸法の関数として計算される。 以下は、ディスク駆動機構が予め定めたデータトラックに対して書込みを行う ときの、ディスク駆動機構のトラックフォローイングおよび書込み禁止作動に関 する疑似コードによる本発明による簡単な例である。 1. トラックフォローイングを開始する。 2. サーボセクターでの各バースト値を測定する。 3. サーボバースト値の差を計算する。 4. 差がゼロでなければ、2.へ進む。そうでなければ、 ｉ． 書込みに使用されるヘッドに関する書込み禁止閾値を表４２ａから 検索する。 ｉｉ．差を閾値と比較する。 差が閾値より大きければ、書込み禁止信号を発信し、5.へ進む。 差が閾値よりも小さければ、5．へ進む。 5. ヘッドを移動させるための制御信号を計算して伝送する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも二つの回転可能なディスクデータ記録面と、各記録面用のヘッ ドとを有し、各ヘッドはそれぞれのディスク面上で選択的に該ヘッドを位置決め できるアクチュエータによって装架され、各ディスク面はデータトラックを含ん でいるディスク駆動機構において書込み禁止信号の発信を制御する方法であって 、 複数の書込み禁止閾値を保存し、前記ディスク駆動機構の各ヘッドに該書込み 禁止閾値の少なくとも一つを与える段階と、 予め選択されたデータトラックに対する予め選択されたヘッドの位置を決定す るためにトラックフォローイング作動を実行する段階と、 前記予め選択されたヘッドに関して書込み禁止閾値を検索する段階と、 前記決定されたヘッド位置を検査した前記書込み禁止閾値と比較する段階と、 前記決定されたヘッド位置および前記検査された書込み禁止閾値との間の予め 決定された関係状態に基づいて書込み禁止信号を発信する段階とを含むディスク 駆動機構において書込み禁止信号の発信を制御する方法。 ２．各ヘッドが読取り用ギャップおよび書込み用ギャップを含み、各書込み禁 止閾値はそれぞれの前記ヘッドの前記読取り用ギャップおよび前記書込み用ギャ ップの幅寸法の関数であるディスク駆動機構において書込み禁止信号の発信を制 御する請求の範囲第１項に記載された方法。 ３．複数のデータトラックをそれぞれが含んでいる、情報を保存するための少 なくとも二つのディスクデータ記録面と、 ディスク面毎に一つずつ備えられた一組の相互作用要素であって、それぞれの ディスク面の一つのデータトラックに対して情報を読み書きするために使用され る相互作用要素と、 トラックフォローイング作動を含めてディスク駆動機構における機能制御を実 行するための制御装置と、 書込み禁止閾値の表を有するメモリーと、 複数の書込み禁止閾値を保存する書込み禁止閾値表であって、前記書込み禁止 閾値の少なくとも１つが前記ディスク駆動機構の各相互作用要素に与えられてい る前記書込み禁止閾値表と、 トラックフォローイング作動時に予め選択されたデータトラックに対する予め 選択された相互作用要素の位置を決定し、前記書込み禁止閾値の表から予め選択 された相互作用要素に関する前記書込み禁止閾値を検索し、決定された相互作用 要素の位置を前記検索された書込み禁止閾値と比較し、前記決定された相互作用 要素の位置および前記検索された書込み禁止閾値の間の予め決定された関係状態 に基づいて書込み禁止信号を発信するように作動する制御装置とを含むディスク 駆動機構。 ４．前記読取り用ギャップが磁気抵抗素子を含むとともに、前記書込み用ギャ ップよりも狭い請求の範囲第２項に記載された方法。 ５．各ヘッドが読取り用ギャップおよび書込み用ギャップを含み、各書込み禁 止閾値がそれぞれの前記ヘッドの前記読取り用ギャップおよび前記書込み用ギャ ップの幅寸法の関数である請求の範囲第３項に記載された方法。 ６．前記読取り用ギャップが磁気抵抗素子を含むとともに、前記書込み用ギャ ップよりも狭い請求の範囲第６項に記載された方法。