JP2019145187A - 磁気ディスク装置および磁気ディスク装置の制御方法 - Google Patents

磁気ディスク装置および磁気ディスク装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】磁気ディスクの記憶容量を増大させること。【解決手段】実施形態の磁気ディスク装置は、径方向に分割され、サーボパターンがそれぞれ記録された複数のゾーンを有し、個々のゾーン内における外径側から内径側へ向かってサーボパターンの周波数が小さくなる磁気ディスクと、磁気ディスクに対向して設けられた磁気ヘッドと、磁気ヘッドの径方向における位置である半径位置に応じてサーボパターンの周波数を切り替えるゾーンサーボ切り替え部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置および磁気ディスク装置の制御方法に関する。
磁気ディスク装置では、ユーザデータがライトされるデータ領域を増やすために、磁気ディスクの内径側から外径側に向かってサーボパターンを複数のゾーンに分割し、内径側のゾーンに対して外径側のゾーンのサーボパターンの書き込み周波数（基準周波数）を高くするゾーンサーボ方式が採られることがある。
米国特許第５７０３８５０号明細書 米国特許第６１１８６０４号明細書 米国特許第８２１３１０６号明細書
ところで、従来技術においては、依然、磁気ディスクの記憶容量を増大させる余地がある。
実施形態の磁気ディスク装置は、径方向に分割され、サーボパターンがそれぞれ記録された複数のゾーンを有し、個々の前記ゾーン内における外径側から内径側へ向かって前記サーボパターンの周波数が小さくなる磁気ディスクと、前記磁気ディスクに対向して設けられた磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドの径方向における位置である半径位置に応じて前記サーボパターンの周波数を切り替えるゾーンサーボ切り替え部と、を備える。
図１は、実施形態にかかる磁気ディスク装置の全体構成を示す図である。 図２は、実施形態にかかる磁気ディスクの構成を示す図である。 図３は、１つのサーボパターンにおけるサーボパターン周波数のグラフである。 図４は、サーボクロック及びサーボ間隔の基準ＳＦＧに対する変化率を示すグラフである。 図５は、リードヘッド／ライトヘッドの位置の差の推移を示すグラフである。 図６は、リードヘッド／ライトヘッドの位置の差と基準ＳＦＧ境界との関係を示す図である。 図７は、実施形態にかかる磁気ディスク装置における制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、比較例にかかる磁気ディスクの構成を示す図である。
以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
［実施形態］
図１〜図８を用い、実施形態の磁気ディスク装置について説明する。
（磁気ディスク装置の全体構成例）
図１は、実施形態にかかる磁気ディスク装置１の全体構成を示す図である。磁気ディスク装置１は、例えば、ホストＨＳに外付けされ、または、内蔵されるハードディスクドライブ等である。
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、磁気ディスク１０、スピンドル２１、スピンドルモータ２２、ヘッドスライダＨＭ、サスペンションＳＵ、キャリッジアームＫＡ、ボイスコイルモータ３０、ベース４０、及び制御部５０を備える。
磁気ディスク１０は、各種情報を磁気的に記録する円盤状の記録媒体であり、スピンドルモータ２２により回転駆動される。磁気ディスク１０は、例えば、スピンドルモータ２２の回転中心近傍を中心とする同心円状の複数のゾーンを有する。各ゾーンは、さらに、同心円状の複数のトラックを有する。各トラックでは、図示しないデータ領域とサーボ領域とが周方向に交互に複数設けられている。磁気ディスク１０の詳細の構成については後述する。
磁気ディスク１０上には、ヘッドスライダＨＭが配置される。ヘッドスライダＨＭには、磁気ヘッドＨｒｗが設けられている。磁気ヘッドＨｒｗは、リードヘッドＨｒ及びライトヘッドＨｗを含む。リードヘッドＨｒ及びライトヘッドＨｗは、磁気ディスク１０から１０ｎｍ程度浮上した位置に、磁気ディスク１０に対向するように配置される。
ヘッドスライダＨＭは、サスペンションＳＵ及びキャリッジアームＫＡを介して磁気ディスク１０上に保持されている。キャリッジアームＫＡは、シーク時などにおいてヘッドスライダＨＭを水平面内でスライドさせる。サスペンションＳＵは、磁気ディスク１０が回転している時の空気流による磁気ヘッドＨｒｗの浮上力に対抗する押下力を磁気ヘッドＨｒｗに与えることで、磁気ディスク１０上の磁気ヘッドＨｒｗの浮上量を一定に保つ。サスペンションＳＵは、例えば板ばねにて構成される。
ボイスコイルモータ３０は、キャリッジアームＫＡを駆動させる。スピンドルモータ２２は、スピンドル２１を中心として磁気ディスク１０を回転させる。ボイスコイルモータ３０およびスピンドルモータ２２は、ベース４０に固定されている。
制御部５０は、ヘッド制御部５１、パワー制御部５２、リードライトチャネル５３、ハードディスク制御部５４、及び記憶部５５を備え、磁気ディスク装置１の各部を制御する。これにより、制御部５０は、例えば、リードヘッドＨｒにて読み取られたサーボデータに基づいて、磁気ディスク１０に対するリードヘッドＨｒ及びライトヘッドＨｗの径方向における位置（半径位置）を制御する。
ヘッド制御部５１は、ライト電流制御部５１Ａおよび再生信号検出部５１Ｂを備え、記録再生時における信号を増幅したり検出したりする。ライト電流制御部５１Ａは、ライトヘッドＨｗに流れるライト電流を制御する。再生信号検出部５１Ｂは、リードヘッドＨｒにて読み出された信号を検出する。
パワー制御部５２は、スピンドルモータ制御部５２Ａおよびボイスコイルモータ制御部５２Ｂを備え、スピンドルモータ２２及びボイスコイルモータ３０を駆動する。スピンドルモータ制御部５２Ａは、スピンドルモータ２２の回転を制御する。ボイスコイルモータ制御部５２Ｂは、ボイスコイルモータ３０の駆動を制御する。
リードライトチャネル５３は、ヘッド制御部５１とハードディスク制御部５４との間でデータの受け渡しを行う。データは、リードデータ、ライトデータ、及びサーボデータを含む。例えば、リードライトチャネル５３は、リードヘッドＨｒにて再生される信号をホストＨＳで扱われるデータ形式に変換したり、ホストＨＳから出力されるデータをライトヘッドＨｗにて記録される信号形式に変換したりする。また、リードライトチャネル５３は、リードヘッドＨｒにて再生された信号のデコード処理を行ったり、ホストＨＳから出力されるデータをコード変調したりする。
ハードディスク制御部５４は、例えば、ホストＨＳからの指令に基づいて記録再生制御を行ったり、ホストＨＳとリードライトチャネル５３との間でデータの受け渡しを行ったりする。ハードディスク制御部５４は、ゾーンサーボ切り替え部５４Ａ及び推定オブザーバ５４Ｂを備える。ゾーンサーボ切り替え部５４Ａは、磁気ヘッドＨｒｗが磁気ディスク１０のどのゾーンにあるかに応じてサーボ処理におけるサーボパターン周波数を切り替える。サーボ処理は、サーボデータのデコード、サーボデータの読み取り、及びサーボデータに基づく磁気ヘッドＨｒｗ位置の把握等を含む。推定オブザーバ５４Ｂは、例えば磁気ヘッドＨｒｗ位置の過去履歴から磁気ヘッドＨｒｗの磁気ディスク１０における半径位置を推定する。ゾーンサーボ切り替え部５４Ａおよび推定オブザーバ５４Ｂの詳細の機能については後述する。
記憶部５５は、磁気ディスク装置１の動作に必要な各種設定パラメータ群、ゾーンごとに設けられる基準ＳＦＧの設定値、均一周波数領域用ＳＦＧの設定値、および推定オブザーバ５４Ｂが推定位置の算出に用いる磁気ヘッドＨｒｗ位置の過去履歴を記憶する。
制御部５０はホストＨＳに接続されている。ホストＨＳとしては、ライトコマンドやリードコマンドなどを磁気ディスク装置に発行するパーソナルコンピュータであってもよいし、サーバなどに接続可能なネットワークであってもよい。
このように構成される磁気ディスク装置１において、スピンドルモータ２２により磁気ディスク１０が回転されながら、磁気ヘッドＨｒｗを介して磁気ディスク１０から信号が読み出され、再生信号検出部５１Ｂにて検出される。再生信号検出部５１Ｂにて検出された信号は、リードライトチャネル５３にてデータ変換された後、ハードディスク制御部５４に送られる。ハードディスク制御部５４において、再生信号検出部５１Ｂにて検出された信号に含まれるサーボデータに基づいて磁気ヘッドＨｒｗのトラッキング制御が行われる。
また、再生信号検出部５１Ｂにて検出されたサーボデータに基づいて磁気ヘッドＨｒｗの現在位置が算出され、磁気ヘッドＨｒｗが目標位置に近づくようにシーク制御が行われる。磁気ヘッドＨｒｗが目標位置に達すると、磁気ヘッドＨｒｗを介して磁気ディスク１０から信号が読み出され、または、磁気ディスク１０にデータが書き込まれる。
（磁気ディスクの構成例）
次に、図２を用いて実施形態の磁気ディスク１０の構成例について説明する。図２は、実施形態にかかる磁気ディスク１０の構成を示す図である。図２上段は磁気ディスク１０の平面図であり、下段は磁気ディスク１０が有するサーボパターン周波数のグラフである。
図２上段に示すように、磁気ディスク１０は、周方向Ｄ１に沿って複数のトラックＴを有する。各トラックＴには、ユーザデータがライトされるデータ領域ＤＡ及びサーボデータがライトされたサーボ領域ＳＡが設けられている。各トラックＴのデータ領域ＤＡ及びサーボ領域ＳＡによりセクタＳＥが構成される。サーボ領域ＳＡは、例えば放射状に配置され、周方向Ｄ１に沿ったサーボ領域ＳＡ間にデータ領域ＤＡが配置されている。個々のサーボ領域ＳＡの周方向Ｄ１の幅は、外径（ＯＤ：Ｏｕｔｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）側と内径（ＩＤ：Ｉｎｎｅｒ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）側とで変化せず一定である。
また、磁気ディスク１０は、径方向Ｄ２に、例えばゾーンＺ０〜Ｚ７に分割されている。最外周側がゾーンＺ７であり、最内周側がゾーンＺ０である。
サーボ領域ＳＡには、サーボパターンＳ０〜Ｓ７がそれぞれゾーンＺ０〜Ｚ７に対応するよう配置されている。サーボパターンＳ０〜Ｓ７には、それぞれ基準ＳＦＧ（Ｓｅｒｖｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）が設定されている。ＳＦＧは、磁気ディスクにおける単位時間あたりの磁極ＳＮの反転率であり、サーボパターンにデータを書き込むときの周波数である。ＳＦＧはサーボパターン周波数とも呼ばれる。換言すれば、同一のＳＦＧが設定された領域が１つのゾーンであり、ゾーンＺ０〜Ｚ７は互いに、必ずしも明示的、物理的な境界を有していなくともよい。個々のサーボパターンＳ０〜Ｓ７に設定されている基準ＳＦＧは、ＯＤ側からＩＤ側へ向かって小さくなるよう設定されている。また、個々のサーボパターンＳ０〜Ｓ７内においても、サーボパターン周波数がＯＤ側からＩＤ側へ向かって小さくなっている。つまり、各々のゾーンＺ０〜Ｚ７内では、ＯＤ側からＩＤ側へ向かってサーボパターン周波数が連続的に小さくなっている。
基準ＳＦＧを設定するにあたっては、現状のハードウェアに基づく機能によれば最大８ゾーンに分割して設定することが可能である。例えば、ソフトウェアに基づきゾーン分割をすれば、ハードウェアの機能の性能による制約を受けないので、より細かくゾーン分割し、基準ＳＦＧを設定することができる。このように、ゾーン分割をより細かくすることで、サーボパターン周波数の切り替えも容易となる。図２の例では、磁気ディスク１０を８ゾーン（ゾーンＺ０〜Ｚ７）に分割して基準ＳＦＧを設定した場合を示している。
サーボパターンＳ０〜Ｓ７の径方向Ｄ２における両端、つまり、サーボパターンＳ０に隣接する領域と、サーボパターンＳ７に隣接する領域とには、サーボパターン周波数が一定の均一周波数領域Ｓｕ０，Ｓｕ７がそれぞれ設けられている。磁気ヘッドＨｒｗが磁気ディスク１０上にロードされるとき、磁気ヘッドＨｒｗは磁気ディスク１０のＯＤ側からサーボデータを読み取りに行く。また、復帰シーク時には、磁気ヘッドＨｒｗは磁気ディスク１０のＩＤ側からサーボデータを読み取りに行く。復帰シークは、エラー発生後の復帰時に行うシーク動作であり、ベース４０に設けられたストッパ（不図示）の働きで最ＩＤ寄りに磁気ヘッドＨｒｗが押し留められることで、磁気ヘッドＨｒｗ位置を確定した後に行われる動作である。サーボパターンＳ０〜Ｓ７の両端に均一周波数領域Ｓｕ０，Ｓｕ７が設けられることで、ロード時および復帰シーク時のサーボロック（位置把握のためのサーボデータ読み取り）が容易となる。均一周波数領域Ｓｕ０は、サーボパターンＳ０と同様、ゾーンＺ０に含まれる。均一周波数領域Ｓｕ７は、サーボパターンＳ７と同様、ゾーンＺ７に含まれる。
図２下段に、サーボパターンＳ０〜Ｓ７の各領域におけるサーボパターン周波数のグラフを示す。グラフの横軸は、サーボパターンＳ０〜Ｓ７の各領域に対応するトラック番号である。トラック番号が小さい側がＯＤ側であり、大きい側がＩＤ側である。グラフの縦軸は、サーボパターン周波数（ＭＨｚ）である。
図３に、より詳細なサーボパターン周波数のグラフを示す。図３は、１つのサーボパターン（例えば、サーボパターンＳ４）におけるサーボパターン周波数のグラフである。図３に示すように、サーボパターン周波数は、より微細なスケールで見ると階段状に推移する。図３の例では、約３０トラックごとに、サーボパターン周波数が０．０１９５ＭＨｚの階段状に変化する。この段差（分解能）は、リードライトチャネル５３の有するライトクロック追従機能に応じて決定することができる。したがって、ライトクロック追従機能を向上させれば分解能を向上させることができ、サーボパターン周波数の刻みをより細かくすることも可能である。本明細書において、「サーボパターン周波数が連続的に変化する」という場合、上記のように、磁気ディスク装置１の有する分解能の範囲内で、サーボパターン周波数が階段状（段階的）に変化することを含む。
（ゾーンサーボ切り替え部の機能）
ゾーンサーボ切り替え部５４Ａは、上記のような磁気ディスク１０のサーボ処理を可能にするため、ターゲットトラックのアドレスにしたがってサーボパターン周波数の切り替えを行う。具体的には、ゾーンサーボ切り替え部５４Ａは、ターゲットトラックのアドレスに応じて基準ＳＦＧを切り替える。ゾーンサーボ切り替え部５４Ａは、この基準ＳＦＧに対し、さらに、ターゲットトラックのアドレスに応じたＤＳＷ（Ｄｉｓｋ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｗｒｉｔｅ）補正値にオフセット量を加えたものを付与する。オフセット量を加えたＤＳＷ補正値は、以下の式により求めることができる。
dsw_s_flp0＝(SvINT_Target_Zx＋svitv_offset(x)−Sv_interval)×K(x)＋dsw_offset(x)
dsw_s_flp0：ＤＳＷ周波数補正値
x：トラックアドレス
SvINT_Target_Zx：当該ゾーンのサーボ間隔理論値
svitv_offset(x)：当該半径位置に応じたサーボ間隔オフセット量
Sv_interval：実測したサーボ間隔
K(x)：当該半径位置に応じたＤＳＷ変換係数
dsw_offset(x)：当該半径位置に応じたサーボクロックオフセット量
上記の式によれば、例えば、磁気ディスク１０のＯＤ側からＩＤ側へ磁気ヘッドＨｒｗを移動させるときには、基準ＳＦＧ設定に対しサーボパターン周波数が下がる方向へ変化する。つまり、オフセットはサーボクロックを下げる方向に付与される。サーボクロックは、サーボデータをデコードするときに磁気ディスク装置１がしたがう信号である。一方、サーボ間隔は、サーボデータ取得の間隔である。サーボクロックが下がることにしたがい、ハードディスク制御部５４内で測定されるサーボ間隔は広がる方向に変化する。したがって、ゾーンサーボ切り替え部５４Ａは、サーボ間隔のターゲット値を広げる方向に変化させる。その様子を図４に示す。図４は、サーボクロック及びサーボ間隔の基準ＳＦＧに対する変化率を示すグラフである。
また、サーボパターン周波数は１サーボ間隔においても変化する。かかる変化に対しては、推定オブザーバ５４Ｂにより半径位置を推定し、この推定位置情報にしたがって上記補正値をさらに精密にすることで追従させることができる。推定オブザーバ５４Ｂは、例えば、磁気ヘッドＨｒｗ位置の過去履歴から半径位置を推定する。つまり、シーク動作に入る直前の磁気ヘッドＨｒｗ位置を含め、例えば、過去数回分の磁気ヘッドＨｒｗ位置を基に、現在の磁気ヘッドＨｒｗ位置を推定する。例えば、シーク動作における最高速度を１．２ｍ／ｓとして、トラック密度が４８３ｋＴＰＩ（Ｔｒａｃｋｓ／ｉｎｃｈ）、サーボセクタ数が３７２の磁気ディスクのサーボパターン周波数の変化量について考える。この磁気ディスクの場合、磁気ヘッドＨｒｗは１サーボ間隔で最大６８１トラック進む。この間のサーボパターン周波数の変化量は０．５１３ＭＨｚとなる。この程度の変化量であれば、上記の推定オブザーバ５４Ｂにより補正可能である。
また、磁気ヘッドＨｒｗの位置によっては、リードヘッドＨｒの位置とライトヘッドＨｗの位置とでサーボパターン周波数が異なる場合がある。例えば、トラック密度が４８３ｋＴＰＩの磁気ディスクであれば、磁気ヘッドＨｒｗ位置の相違は最大約３０トラック程度であり、上述のサーボパターン周波数の分解能（０．０１９５ＭＨｚ）分に相当する。その様子を図５に示す。図５は、リードヘッドＨｒ／ライトヘッドＨｗの位置の差の推移を示すグラフである。図５に示すように、リードヘッドＨｒとライトヘッドＨｗとの位置の差は、磁気ディスク１０の半径中央付近で最小トラック数となる。つまり、リードヘッドＨｒとライトヘッドＨｗとが跨るトラックの数が最小となる。そして、ＯＤ側およびＩＤ側へ向かうにつれ、跨るトラック数の絶対値が大きくなっていく。
図６に、さらにその詳細を示す。図６は、リードヘッドＨｒ／ライトヘッドＨｗの位置の差と基準ＳＦＧ境界との関係を示す図である。図６の例では、基準ＳＦＧの切り替えトラックは、トラック（Ｎ＋２）とトラック（Ｎ＋３）との境界である。一方、リードヘッドＨｒ／ライトヘッドＨｗの位置の差を示す実線および破線のプロットのうち、実線のプロットにおいては、リードヘッドＨｒ位置を基準とするリード／ライト時のクロックのオフセットの切り替えトラックは、トラック（Ｎ−１）とトラック（Ｎ）とを跨いでいる。また、破線のプロットにおいては、リード／ライト時のクロックのオフセットの切り替えトラックは、トラック（Ｎ−３）とトラック（Ｎ−２）とを跨いでいる。
このような、リードヘッドＨｒ及びライトヘッドＨｗの位置の違いによるサーボパターン周波数の違いを、データ領域ＤＡのフォーマット設計にマージンとして含めておけば、サーボデータの消去を回避することができる。一方で、より精密なサーボ処理を行うため、リードヘッドＨｒ及びライトヘッドＨｗの位置の違いを、その都度、計算により求めることもできる。ユーザデータのリード／ライト時のクロックは、ＴＢＧ（Ｔｉｍｅ Ｂａｓｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）により生成され、サーボクロックとは独立している。そこで、ＴＢＧについても基準ＴＢＧを設定し、上述の式のようなＤＳＷ補正値のオフセット演算を行って、磁気ヘッドＨｒｗ位置に応じた補正値を基準ＴＢＧに付与する。このように、各データ領域ＤＡのリード／ライト時のクロックのオフセットを考慮して基準ＴＢＧ切り替えトラックを決定することで、より厳密なサーボ処理を行うことができる。また、上記のようなマージンを取る必要がないので、データ領域ＤＡを増大させることも可能である。
（磁気ディスク装置の制御処理の例）
次に、図７を用い、磁気ディスク装置１における制御処理の例について説明する。図７は、実施形態にかかる磁気ディスク装置１における制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。
図７に示すように、磁気ヘッドＨｒｗが所定のサーボにオントラックすると、ステップＳ１０において、リードライトチャネル５３がサーボデータを読み取って、ハードディスク制御部５４が当該サーボのトラックアドレスを取得する。ステップＳ２０において、ハードディスク制御部５４は、推定オブザーバ５４Ｂにより磁気ディスク１０における磁気ヘッドＨｒｗの推定位置を演算させる。
ステップＳ３０において、ハードディスク制御部５４は、トラックアドレス及び推定位置の情報から、磁気ヘッドＨｒｗがいずれかの均一周波数領域Ｓｕ０，Ｓｕ７上にあるか否かを判定する。均一周波数領域Ｓｕ０，Ｓｕ７上にある場合は（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０ｂにおいて、ハードディスク制御部５４は、ゾーンサーボ切り替え部５４Ａによりリードライトチャネル５３における設定を均一周波数領域用ＳＦＧに切り替えさせ、磁気ディスク装置１における制御処理を終了する。
ステップＳ３０において磁気ヘッドＨｒｗが均一周波数領域Ｓｕ０，Ｓｕ７上にない場合は（Ｎｏ）、ステップＳ４０において、ハードディスク制御部５４は、磁気ヘッドＨｒｗがいずれかのゾーンＺ０〜Ｚ７の境界を通過したか否かを判定する。ゾーン境界を通過していた場合は（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０ａにおいて、ハードディスク制御部５４は、ゾーンサーボ切り替え部５４Ａによりリードライトチャネル５３における基準ＳＦＧを切り替えさせる。ゾーン境界を通過していない場合は（Ｎｏ）、ステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０において、ハードディスク制御部５４は、ゾーンサーボ切り替え部５４Ａにより磁気ヘッドＨｒｗの磁気ディスク１０における半径位置に応じたＤＳＷ補正値およびオフセット量を計算させる。ステップＳ７０において、ハードディスク制御部５４は、ゾーンサーボ切り替え部５４ＡによりこれらのＤＳＷ補正値およびオフセット量に基づき、サーボクロックを切り替えさせる。
以上により、磁気ディスク装置１における制御処理が終了する。
（効果）
ここで、実施形態の磁気ディスク装置１の効果を説明するため、図８を用い、比較例の磁気ディスク装置で用いられる磁気ディスク１０’について説明する。図８は、比較例にかかる磁気ディスク１０’の構成を示す図である。図８上段は磁気ディスク１０’の平面図であり、下段は磁気ディスク１０’が有するサーボパターン周波数のグラフである。
図８上段に示すように、磁気ディスク１０’は、径方向Ｄ２に、例えばゾーンＺ０’〜Ｚ２’に分割されている。サーボ領域ＳＡ’には、サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’がそれぞれゾーンＺ０’〜Ｚ２’に対応するよう配置されている。個々のサーボパターンＳ０’〜Ｓ２’には、異なるサーボパターン周波数がＯＤ側からＩＤ側へ向かって小さくなるよう設定されている。個々のサーボパターンＳ０’〜Ｓ２’内においては、サーボパターン周波数は一定である。このとき、サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’内のサーボパターン周波数は、マージンの少ないＩＤ側に合わせて設定されている。このため、個々のサーボパターンＳ０’〜Ｓ２’の周方向Ｄ１の幅は、ＯＤ側で広く、ＩＤ側で狭くなっている。
また、サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’は、周方向Ｄ１に一定の幅だけ互いにずらして配置されている。また、サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’は、端部が互いに重複するように配置されている。このような重複領域Ｖ０，Ｖ１を設けることで、サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’間の切り替えタイミングに誤差がある場合であっても、切り替え後のサーボパターンＳ０’〜Ｓ２’が検出できなくなることを抑制することができる。重複領域Ｖ０，Ｖ１は、例えば仮想円制御が適用される場合を考慮して、データ領域ＤＡ’としてアクセスできない無効領域となっている。仮想円制御とは、磁気ディスクが真円であるとみなして磁気ヘッドを動作させる制御手法であり、サーボトラックの形状に対して非追従に位置決めが行われる。
このように、比較例の磁気ディスク１０’では、各サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’内のサーボパターン周波数が一定であり、データ領域ＤＡ’として使用できない無効領域が生じていた。また、各サーボパターンＳ０’〜Ｓ２’内のＯＤ側でサーボパターン周波数の設定がマージン過多となっていた。
実施形態の磁気ディスク１０においては、サーボパターンＳ０〜Ｓ７内においてもサーボパターン周波数が変化し、各サーボパターンＳ０〜Ｓ７間におけるサーボパターン周波数の変化がなだらかである。このため、実施形態の磁気ディスク装置１においては、重複領域を設けずとも、各サーボパターンＳ０〜Ｓ７間の切り替えをスムースに行うことができる。
また、実施形態の磁気ディスク１０においては、重複領域（無効領域）を設けていない。よって、磁気ディスク１０のフォーマット効率を向上させ、データ領域ＤＡを増大させることができる。また、実施形態の磁気ディスク装置１においては、仮想円制御の適用が容易となる。
また、実施形態の磁気ディスク１０においては、各サーボパターンＳ０〜Ｓ７内のＯＤ側でも適正なサーボパターン周波数の設定がなされており、その分、サーボ領域ＳＡを縮小することができる。このことによっても、磁気ディスク１０のフォーマット効率を向上させ、データ領域ＤＡを増大させることができる。
［他の実施形態］
上述の実施形態においては、オフセット量を加えたＤＳＷ補正値を付与することで、磁気ディスク１０の異なるサーボパターン周波数に追従させることとした。しかし、サーボパターン周波数の追従手法はこれに限られない。
そもそも、磁気ディスク１０のサーボパターン周波数の変化率はごく微小である。したがって、磁気ディスク装置１のリードライトチャネル５３が持つサーボパターン周波数追従能力のみによっても、磁気ディスク１０のサーボパターン周波数変化に追従させることができる。
または、磁気ディスク装置１が、サーボのトラックアドレスごとに設定されるサーボパターン周波数のテーブルを記憶部５５に備える構成としてもよい。この場合、ハードディスク制御部５４は、かかるテーブルを参照しながら、磁気ヘッドＨｒｗの位置に応じてサーボパターン周波数を切り替える。
または、ハードディスク制御部５４が、サーボのトラックアドレスごとに設定されるサーボパターン周波数を反比例計算で割り出す構成としてもよい。
または、ゾーンごとに基準ＳＦＧを設定するのではなく、磁気ディスク１０全体に亘って１つの基準ＳＦＧを適用し、これに対してオフセット値を付与するようにしてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１…磁気ディスク装置，１０…磁気ディスク，５０…制御部，５１…ヘッド制御部，５１Ａ…ライト電流制御部，５１Ｂ…再生信号検出部，５２…パワー制御部，５３…リードライトチャネル，５４…ハードディスク制御部，５４Ａ…ゾーンサーボ切り替え部，５４Ｂ…推定オブザーバ，５５…記憶部，ＨＭ…ヘッドスライダ，Ｈｒ…リードヘッド，Ｈｒｗ…磁気ヘッド，ＨＳ…ホスト，Ｈｗ…ライトヘッド。

Claims (8)

  1. 径方向に分割され、サーボパターンがそれぞれ記録された複数のゾーンを有し、個々の前記ゾーン内における外径側から内径側へ向かって前記サーボパターンの周波数が小さくなる磁気ディスクと、
    前記磁気ディスクに対向して設けられた磁気ヘッドと、
    前記磁気ヘッドの径方向における位置である半径位置に応じて前記サーボパターンの周波数を切り替えるゾーンサーボ切り替え部と、を備える、
    磁気ディスク装置。
  2. 前記磁気ディスクは、外径側および内径側の少なくとも一方に、前記サーボパターンの周波数が一定の領域を有する、
    請求項１に記載の磁気ディスク装置。
  3. 前記磁気ディスクは、個々の前記ゾーンの間に前記サーボパターンの重複領域を有さない、
    請求項１または請求項２に記載の磁気ディスク装置。
  4. 前記ゾーンサーボ切り替え部は、サーボクロックを、前記磁気ディスクにおける単位時間あたりの磁極反転率であって前記ゾーンごとに設けられる基準ＳＦＧの設定から、前記磁気ディスクの前記半径位置に応じてオフセットさせる、
    請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
  5. 前記基準ＳＦＧは、前記ゾーンごとに設定される、
    請求項４に記載の磁気ディスク装置。
  6. 前記基準ＳＦＧのオフセットは、前記磁気ディスクの前記半径位置、および前記磁気ヘッドの位置の過去履歴からの推定位置に応じて行われる、
    請求項４または請求項５に記載の磁気ディスク装置。
  7. 外径側および内径側に、サーボパターンの周波数が一定の領域を有し、前記領域の内側において、前記外径側から前記内径側へ向かって前記サーボパターンの周波数が連続的に小さくなり、かつ、前記周波数が重複しないように、前記サーボパターンが記録された磁気ディスクと、
    前記磁気ディスクに対向して設けられた磁気ヘッドと、
    前記磁気ヘッドの径方向における位置である半径位置に応じて前記サーボパターンの周波数を切り替えるゾーンサーボ切り替え部と、を備える、
    磁気ディスク装置。
  8. 径方向に分割され、サーボパターンがそれぞれ記録された複数のゾーンを持ち、個々の前記ゾーン内における外径側から内径側へ向かって前記サーボパターンの周波数が小さくなる磁気ディスクにしたがい、磁気ヘッドの半径位置に応じて前記サーボターンの周波数を切り替えながらサーボ処理を行う、
    磁気ディスク装置の制御方法。
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