JP3787491B2 - 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、電磁変換ヘッドと磁気記録媒体とを備える情報記憶装置に関わり、特に動作時の耐衝撃性能を向上した携帯型の磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現行の磁気ディスク装置において用いられている磁気ディスクは、同心円状に形成されたトラック上に、図６に示すようなサーボ領域と複数のセクタブロックに分割されたデータ領域とが形成された構造を有している。サーボ領域には、サーボパターンと呼ばれる特殊なパターンが記録されており、サーボパターンからヘッド位置信号を得ることにより磁気ヘッドの位置決めを行っている。サーボパターンは典型的には、図７に示されているようにＩＳＧ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｇａｉｎ）部、ＳＶＡＭ（Ｓｅｒｖｏ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ）部、グレイコード部、バースト部、パッド部などにより形成されている。
【０００３】
磁気ヘッドの記録動作中に磁気ディスク装置に外部衝撃が加わった場合、磁気ヘッドはトラック幅方向へずれるので、隣接するトラックを上書きしないように記録動作を中止する必要がある。特開平１０−９７７７０には、ヘッドが位置ずれを生じた際に、ディスクの内側か外側のどちら方向へ移動したか検出するため、サーボ領域の隣接トラックとの境界にパリティビットを設ける技術が開示されている。また、小型の磁気ディスク装置では、さらに加速度センサを備えて、外部衝撃を連続的に監視する技術が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ヘッドは、トラック上を走行しながらサーボ領域からヘッド位置信号を検出することにより位置情報を得る。しかし、サーボ領域はディスク１周あたり５０から１００個程度の個数しか設けられておらず、間欠的なサーボ情報しか得ることができないため、サーボ領域間でヘッドの位置ずれが発生しても、ヘッドは位置ずれが発生したことを検出できない。
【０００５】
図９には、ヘッドの位置ずれにより隣接トラックが破壊された様子を示す。ここで、図９（ａ）は記録動作が正常に行われた状態を、図９（ｂ）、図９（ｃ）はヘッドの位置ずれにより隣接データが破壊された状態の例を２種類示している。ハッチングされた領域が記録動作が行われたトラック（＃２）を意味している。図９（ｂ）では、データ領域（＃２）への記録動作中にヘッドの位置ずれが発生し、次のサーボ領域（＃２）でヘッドの移動を検出したために記録動作を中止している。しかし検出不可能な区間でヘッドは既に大きく移動しており、隣接するトラック（＃３）のデータ領域（＃４）のデータが上書きされて破壊されてしまっている。図９（ｃ）には、隣接トラック間にまたがった位置に記録動作が行われ、トラック（＃２）とトラック（＃３）にまたがったデータセクタが形成された状態を示している。図９（ｃ）の状態では、データを正常に再生することができたとしても、どのデータが最後の更新で書き込まれた正しいデータであるのか、ユーザーは判別することができない。
【０００６】
ヘッド位置の検出間隔を短くするためには、ディスク１周あたりのサーボ領域の数を増やせばよいが、サーボ領域の数を増やすとデータ領域の面積が減ることになるため好ましくない。また、ヘッド位置信号を補うために、加速度センサを備える技術が広く取り入れられているが、連続的な振動が印可された場合などには、ヘッドとディスクの相対位置を加速度センサから推定することは非常に難しい。上記の理由により、従来の磁気ディスク装置のヘッド位置ずれの検出機能は、位置ずれが発生した際に確実に記録動作を中止することのできるほどの精度ではなかった。従って、特にデータトラック密度を高めた磁気ディスク装置において、隣接トラックを上書きする致命的なエラーを防止することにより動作時の耐衝撃性能を向上し、信頼性を高める新技術の開発が期待されていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の磁気ディスク装置は、セクタブロックの直前にサーボ情報よりもデータサイズの小さなトラック位置情報が記録された領域を設ける本発明では、このサーボ情報よりもデータサイズの小さなトラック位置情報が記録された領域をマイクロサーボ領域と称する。サーボ情報よりもデータサイズの小さなトラック位置情報を記録するのは、データ領域の面積を圧迫しないためであり、マイクロサーボ領域の面積もサーボ領域の面積よりも小さく形成する。このとき、マイクロサーボ領域に記録されるトラックの位置情報は少なくとも隣接するトラック間で異なるようにする。このようなトラック位置情報としては、例えば、トラック番号の偶奇を示すトラックパリティチェックコードなどが上げられる。これによって、サーボ領域間でヘッドの位置ずれが発生しても、磁気ヘッドは、隣接トラックとは違うトラックを走行していることを認識できる。なお、特開平１０−９７７７０に開示される技術では、パリティビットをサーボ領域に形成しているため、サーボ領域間では位置情報を知ることはできない。このため、特開平１０−９７７７０に開示の技術では書き込み動作のフォロイング中に発生するライトフォールト信号の信頼性は、従来技術よりも高めることはできない。
【０００８】
マイクロサーボ領域には、トラックのパリティ情報の他に、マイクロサーボ領域であることを認識するための何らかの情報も記録する。このための情報としてはサーボ領域のアドレスマークと同じ信号パターンを記録すればよいが、混同を防止するため、マイクロサーボ領域のアドレスマーク部にはサーボ領域のサーボアドレスマーク部とは異なる信号パターンを記録するのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の磁気ディスク装置は、目的のセクタブロックへの書き込みに先立ち、対応するトラック位置情報のチェックを行い、目的のセクタブロックへの記録動作の許可か中止かを判定する。このとき、記録動作を中止した際にはリトライ工程とトラック位置情報のチェックによる判定とを繰り返す。あるいは、加速度センサを備えて、加速度センサの出力値があらかじめ決められた値よりも小さい条件と、トラック位置情報の判定条件との両方が満たされる場合にのみ、目的のセクタブロックに対する記録動作を許可するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
図１は、本発明によるマイクロサーボ領域の構成例を示すものである。図の左右方向がディスクの円周方向であり、図の上下方向がディスクの半径方向である。ヘッドはロータリ型アクチュエータに固定されており、これに対してディスクは図の右から左へ秒速６から５０ｍの速度で回転している。相対的にはヘッドが図の左から右へディスク上を走行していることと同じであり、この記述の方が理解しやすいため以降の説明ではヘッドがディスク上を移動すると表現している。
【００１１】
図１ではサーボ領域（＃１）とサーボ領域（＃２）の間にデータ領域（＃１）が配置されており、データ領域（＃１）の中にセクタブロック（＃１）からセクタブロック（＃４）までの４個のセクタブロックが存在する例を、トラック（＃１）からトラック（＃４）までの４本のトラックの範囲について示している。ただし実際の磁気ディスク装置は１万本以上のトラックと５０から１００個のサーボ領域が存在するため、この図では上下方向を大きく拡大して示している。ここまでの構成は、従来の技術の項で図９を用いて説明を行ったサーボ領域やデータ領域とほぼ同等である。本発明の磁気ディスク装置には、各セクタブロックと同数のマイクロサーボ領域が設けられている。各マイクロサーボ領域は、それぞれが同じ番号のセクタブロックに対応づけられており、また各マイクロサーボ領域は、それぞれの対応するセクタブロックの直前に、かつトラック幅方向にずらした位置に形成されている。
【００１２】
このトラック幅方向のずれの距離について説明を行う。ロータリ型アクチュエータを用いた磁気ディスク装置では、磁気ヘッドがトラック方向に対して傾くという、いわゆるヨー角が発生する。再生素子と記録素子とは一定距離だけ離れているため、記録素子と再生素子との両方を同時にデータセクタのセクタブロックの中央に位置付けることはできない。すなわち、再生素子と記録素子との間に一定のオフセット量が生じている。したがって、同じセクタブロックを書き込む際と読み出す際とでヘッドの半径方向の位置を変化させる必要が生じる。
【００１３】
図８にマイクロサーボ領域とセクタブロックとの配置と、ヘッドの記録素子と再生素子の配置との関係を示す。記録素子がセクタブロックの中央を通過する際に、再生素子がマイクロサーボ領域の中央を通過できるように、マイクロサーボ領域の中心線とセクタブロックの中心線が再生素子と記録素子とのオフセット量だけずれるようにマイクロサーボ領域を形成する。オフセット量はヨー角の大きさにより異なるが、ヨー角の最大値は装置の仕様によって決まっているのでオフセット量にも上限があり、オフセットの最大値に合わせてマイクロサーボ領域をずらして形成すればよい。これにより、セクタブロックを記録する直前にマイクロサーボ領域に含まれるトラック情報を読み込むことができる。
【００１４】
次にマイクロサーボ領域に含まれるトラック位置情報について、図２を用いて説明を行う。ここではトラック（＃１）からトラック（＃７）に所属する、マイクロサーボ領域とセクタブロックについて配置を示している。マイクロサーボ領域にはトラックチェックコード部が含まれており、後に続くセクタブロックの所属トラック番号が偶数であるか奇数であるかによって異なるコードが用いられている。記録素子でセクタブロック書き込みを行う際に、再生素子でトラックチェックコード部を正しく再生できたかどうかによって、記録素子が正しくセクタブロックの中央に位置付けられているかどうか判断することができる。特に本発明では、隣接するトラックで異なるトラックチェックコードを用いているため、わずかなトラックセンターからの位置ずれだけでなく隣のトラックセンターまで位置ずれを起こした際にも、確実にヘッドの位置ずれを検出することができる。この機能により、データブロックの記録時にヘッドが位置ずれを起こした際に発生する隣接トラックの上書きという致命的なエラーを防止することができ、装置動作時の衝撃に対する安全性を高めることができる。上記の技術を用いた磁気ディスク装置は外部振動に強いため、携帯型の機器に組みこむ際に特に有効である。
【００１５】
またサーボトラックライタ装置の残留振動は、サーボ領域を形成する際にヘッド位置信号の誤差成分となって固定されるため、ヘッド位置信号には不連続なジャンプが含まれる場合がある。本発明のマイクロサーボコードにより、ヘッド位置信号の不連続成分の影響を低減することができるため、誤ったライトインヒビット信号、すなわち記録動作の停止命令を発生する確率を格段に下げることができ、より高いトラック密度の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００１６】
更に、従来の磁気ディスク装置では、セクタブロックの書き込みを開始するタイミングの精度が低く、隣接トラックのセクタブロックのビット方向の位置には数ビット分の誤差が生じていた。本発明では、マイクロサーボ領域からセクタブロックの書き込みを開始するタイミングを決定することができるため、ビット方向の誤差を小さくしてフォーマット効率を高めることができる。
【００１７】
上記技術では２本のトラック毎に繰り返すトラックパリティ情報を用いているため、ヘッドが２本隣のトラックまで位置ずれを起こした際には、正しいトラックに位置付けられていると誤判定する可能性がある。このためより多くの異なる種類のトラックパリティ情報をトラック毎に割り当てて、より広い範囲の位置ずれを検出することもできる。図１１には８種類のトラックパリティコードを用いて、８本のトラック毎に繰り返して順番に割り当てた例を示している。ただし、あまり多くの種類のトラックチェックコードを用いると、それだけマイクロサーボ領域に含まれる情報の量が多くなり装置のフォーマット容量を低下させるため好ましくない。
【００１８】
例えば、４２００ＲＰＭでディスクを回転させて１周に３６０個のセクタブロックをもつ装置の場合、マイクロサーボ領域の時間間隔は０．０４ｍ秒である。この間に１０００Ｇの衝撃が加わった場合にどれだけヘッドが位置ずれを生じるか試算すると、７．８μｍとなる。現行の磁気ディスク装置においては、トラックピッチは１μｍからコンマ数μｍ程度であるが、例えばトラックピッチが０．５μｍの装置を想定すると、７．８μの位置ずれでずれるトラックの本数は１５．６本となり、１６本分のトラック以上の位置ずれを生じる可能性は低いことになる。このため、本発明では２から１６種類のトラックパリティ情報を用いることで、確実にヘッドの位置ずれを検出する性能と高いフォーマット効率を両立することができる。１６種類のトラック情報は最小で４ビットで表現することができる。トラックパリティ情報はできるかぎり短いビット数である方が、誤検出の回避やフォーマット効率の観点から望ましいため、トラックパリティ情報は最大で４ビットのデータサイズとなる。サーボ領域に記録されている信号パターンのデータサイズは１００ビットほどもあり、４ビット程度のデータサイズであればデータセクタ間に記録してもデータ領域の大きさを圧迫することは無い。
【００１９】
さらに、マイクロサーボ領域に含まれるビット情報の詳細について、図３を用いて説明を行う。ここではトラック（＃１）からトラック（＃４）に所属する、マイクロサーボ領域とセクタブロックについてビット情報の一例を示している。マイクロサーボ領域は、アイデンティファイアドレスマーク（ＩＤＡＭ）部およびトラックパリティチェックコード部から構成されている。ここではＩＤＡＭ部は６ビットの繰り返しパターンおよび８ビット分の直流消去パターンおよび６ビットの特定パターンで構成されている。ＩＤＡＭ部はフォーマット効率の観点から短いほど望ましいため、フェーズドロックループ（ＰＬＬ）という同期クロックを引きこむための信号パターンを省略した構成となっている。ＰＬＬ用の信号パターンはデータサイズにして数１０ビットほどもあるので、ＰＬＬを省略しない場合はＩＤＡＭ部のデータサイズが大きくなってしまい、データ領域のサイズの圧迫要因となる。トラックパリティチェックコード部のデータサイズが４ビット程度であれば信号パターンは単純であるので、ＰＬＬを省略してもヘッドはトラック走行中にマイクロサーボ領域であることを認識できる。
【００２０】
なお、サーボ領域にもＰＬＬが記録されており、ＰＬＬを省略できればサーボ情報もデータサイズを縮小できる。しかしながら、サーボ領域に記録されている信号パターンは複雑なため、トラック走行中にヘッドがサーボ領域であることを認識するためにはＰＬＬが必須である。したがって、サーボ情報からＰＬＬを省略することはできない。
【００２１】
マイクロサーボ領域はサーボ領域の周波数と同一の周波数で形成し、かつサーボ領域との混同を避けるためにＩＤＡＭ部のパターンをサーボ領域のサーボアドレスマーク（ＳＶＡＭ）部のパターンとは異なるものとした。図３では、トラックチェックコード部には１ビットのトラックパリティ情報と冗長情報のビットから構成される例を示している。このようにマイクロサーボ領域のパターンを工夫することにより、サーボ領域の検出とほぼ同一の回路を用いることができるようになり、より簡単に装置を実現することができる。
【００２２】
更にフォーマット効率を高めるための方法として、マイクロサーボ領域の個数をセクタブロックの個数よりも少なくする技術がある。例えば、サーボ領域の直後のセクタブロックに対応するマイクロサーボ領域に関しては、その機能をサーボ領域で代用することができるので、サーボ領域の直後のマイクロサーボ領域は省略することができる。同じように、いくつかのセクタブロックに対応するマイクロサーボ領域は、必要なヘッドの位置ずれ検出精度を保つ範囲で省略して、フォーマット効率を高めることができる。例えば２つのセクタブロック毎にマイクロサーボ領域を配置するなどの構成をとることにより、さらにフォーマット効率を高めることができる。
【００２３】
高い精度を要求されるため、マイクロサーボ領域の信号パターンは、サーボトラックライタと呼ばれる装置を用いてサーボ領域と同時に書き込むことことが好ましい。これによって、ディスクの内周から外周にわたり正確にサーボ領域と同一の周波数で形成することができる。また、サーボトラックライタは外部から正確にヘッドの位置を測定する機能とディスクの回転角に同期したクロック信号を生成する機能を備えているため、マイクロサーボ領域に記録する信号パターンのトラック方向やビット方向の位置を正確に記録することができる。このようにして記録された信号パターンは隣接するトラック間でトラック長さ方向の始点の位置が揃っており、ヘッドがトラック幅方向に移動してマイクロサーボ領域を斜めに横切った際にも、トラックの位置情報を正しく検出することができる。
なお、マイクロサーボ領域の周波数を、サーボ領域の周波数の１．５倍や２倍などのより高い周波数でマイクロサーボ領域を形成することでフォーマット効率をより高めることができるが、周波数を変えるとパターン形成に時間がかかるため、装置製造上のスループット低下を招くこともある。
【００２４】
＜実施例２＞
図４は、本発明のマイクロサーボ領域を用いてデータブロックの読み出しおよび書き込み動作の実効を制御する工程について説明するフローチャートである。まずＳｔｅｐ１において、ホスト側からの要求が読み出し命令であるか書き込み命令であるかどうかの判定を行う。読み出し命令の場合にはＳｔｅｐ５へとジャンプして読み出し命令が実行されたのちに正常終了の手続きへ移行する。書き込み命令の場合にはＳｔｅｐ２に進み、コントローラはマイクロサーボ領域中のＩＤＡＭの検出待ちを行う。ＩＤＡＭはマイクロサーボ領域に含まれるトラックチェックコードの開始タイミングを示している。このＩＤＡＭの検出を確認すると、ひきつづきＳｔｅｐ３においてトラックチェックコードの検出を行い、Ｓｔｅｐ４において検出したトラックチェックコードがこれから書き込みしようとするセクタブロックの所属するトラックのコードと一致するかどうか判定を行う。コードの一致が確認されると、Ｓｔｅｐ５にてセクタブロックへの書き込み命令が実行されて正常終了の手続きへと移行する。コードの一致が確認できなかった場合には、リトライの回数を数えるカウンタの数値をインクリメントする。インクリメントの結果が５以下であった場合には、目標のセクタブロックが到着するまでディスクが回転するのを待った後に、再びＳｔｅｐ２のＩＤＡＭの検出を行う。リトライ回数が５回よりも多い場合には、書き込み処理が正常終了しなかったことをホスト側に連絡するエラー終了処理の手続きへと移行する。
【００２５】
このように書き込み処理の命令時にのみマイクロサーボ領域に含まれるＩＤＡＭとトラックチェックコードを検出することにより、ヘッドの記録素子が目標のセクタブロックに正しく位置付けられていることを確認することができる。わずかなセクタブロックからのヘッドの位置ずれを確実に検出することにより、隣接するトラックを上書きする致命的なエラーを回避して装置動作時の衝撃に対する高い安全性を実現することができる。読み出し処理の命令の時は、ヘッドの再生素子を目標のセクタブロックに位置付けるため、マイクロサーボ領域は再生素子の中心線からずれた配置となっている。この状態では十分な振幅の再生信号を得ることは難しく、リトライ処理によるディスク回転待ち工程の割り込みが頻発する可能性が高い。したがって、読み出し処理の命令時にはＩＤＡＭおよびトラックチェックコードの検出を行わないことで、高いパフォーマンス性能を実現することができる。本発明により、特に携帯型の機器への使用に適したパフォーマンス性能に優れる磁気ディスク装置を提供することができる。 図５は、本発明のマイクロサーボ領域と加速度センサを用いて、外部衝撃に対する安全性をさらに高める制御工程について説明するフローチャートである。Ｓｔｅｐ１からＳｔｅｐ３に記述したＩＤＡＭとトラックチェックコードの検出および一致の判定までの工程は、図４に記述した工程と同様な処理である。Ｓｔｅｐ４において書き込み動作が開始された後、Ｓｔｅｐ５からＳｔｅｐ６において書き込み動作中は常に加速度センサの出力値の検査を行っている。加速度センサの出力値が、あらかじめ決められた値よりも大きくなった場合には、外部から何らかの衝撃が印可されたと判断して書き込み動作を中止する。
【００２６】
マイクロサーボ領域は、前述のように高い精度で外部衝撃を検出することができるが、セクタブロックの間に配置されるためマイクロサーボ領域は一定の時間間隔でしか外部衝撃を検出することはできない。このため、非常に大きな外部衝撃が印可された場合には次のマイクロサーボ領域でヘッドの位置ずれを検出する以前に、隣接するトラックまでヘッドが位置ずれを起こす可能性がある。弱い外部衝撃の検出にはマイクロサーボ領域を用い、大きな外部衝撃の検出には加速度センサを用いることによって、様々なモードの外部衝撃によるヘッドの位置ずれを再現性良く検出することができる。Ｓｔｅｐ５において書き込み動作を中止した際に一定の回数だけリトライを繰り返す処理も、図４に記述した工程と同様な処理である。本実施例の磁気ディスク装置においても、外部衝撃に対する信頼性を高めた、携帯型の機器への使用に適する磁気ディスク装置を提供することができる。
【００２７】
＜実施例３＞
本発明のマイクロサーボ領域からトラックパリティコードを検出して、ライトゲート信号を制御する回路の構成例を図１０にブロック図で示す。まずディスク情報の読み出しに関する説明を行う。ヘッドの再生信号はヘッドアンプで１００から２００倍に増幅されてから、等化器や複合機などを備えたデータ処理回路に入力される。本実施例においては、図１０に示される通り、ＬＰＦ／ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換器、等化器、復号化器、整合フィルタ、ＩＤＡＭ抽出機、トラックコードパリティ一時メモリ、比較器、ＷＧ制御器、符号化器を含んだ回路系をデータ処理回路と定義しているが、要するに磁気ヘッドへの記録／再生信号を処理する回路系のことであり、上記以外の回路要素を含んでいても良い。
【００２８】
ヘッドから入力された再生信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）で高い周波数成分のノイズが除去され、オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）によって信号の振幅が一定のレベルになるように調節される。Ａ／Ｄ変換器により再生信号は逐次デジタル値に変換されて、等化器および復号化器によって元のユーザデータに変換される。ＨＤＣは前記各回路の動作のタイミング調整を行い、変換後のユーザデータはインターフェース回路を通じてホスト側に転送される。以上の構成は従来の磁気ディスク装置とほぼ同様である。
【００２９】
本発明の磁気ディスク装置には、マイクロサーボ領域を検出してそこに含まれるトラックパリティコードの確認を行う手段を備えている。Ａ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されたマイクロサーボ領域の再生信号は、整合フィルタによってデータの整形が施される。このデータ列からＩＤＡＭ抽出器（アイデンティファイアドレスマーク抽出器）によって、マイクロサーボ領域に含まれるトラックパリティコードの開始位置の検出が行われる。ここで整合フィルタとＩＤＡＭ抽出器には従来のサーボ復調回路と同様の構成の回路を用いることにより、トラックパリティコードの確認を行うための回路を実現することができる。ＩＤＡＭ抽出器がＩＤＡＭを検出したタイミングでトラックパリティコード一時メモリの制御が行われ、ＩＤＡＭに続くトラックパリティコードが一時的に記憶される。この記憶内容と、あらかじめ準備した目標トラックのパリティコードが一致するかどうか比較器で確認される。この比較結果により、ＷＧ制御器（ライトゲート制御器）がＷＧ信号をアクティブにして書き込みを開始するタイミングが制御される。なお比較器の結果が一致しなかった場合には、ＷＧ信号はネガティブの状態が維持され、ＨＤＣはディスクの回転待ちを伴うリトライ処理へと移行する。このような回路構成により、書き込み処理に先だちマイクロサーボ領域を検出して、ヘッドがセクタブロックに正しく位置づけられているかどうか確認することができる。この機能により、隣接するトラックを上書きする致命的なエラーを確実に回避して、装置動作時の衝撃に対する安全性を飛躍的に高めることができる。
【００３０】
また、従来の磁気ディスク装置では、セクタブロックへの記録を開始するタイミングをサーボ領域から決定していた。このため、サーボ領域から離れたセクタブロックほどセクタブロックの先頭位置と記録動作の開始位置とのずれが大きく、この開始位置の誤差を吸収するためにマージン領域を必要としていた。本回路構成では、比較器の出力からセクタブロックの書き込み開始タイミングを決定することによりマイクロサーボ領域からセクタブロックへの記録動作位置を決定することができる。したがって、サーボ領域からセクタブロックへの記録開始タイミングを決定する方式に比べて、記録動作の開始位置の誤差を最小限にとどめることができる。これにより、セクタブロックの間のマージン領域を縮小してフォーマット効率を高めることができ、装置の記憶容量を向上させることができた。
【００３１】
本発明により、動作時の衝撃に対してデータの安全性が高く、かつフォーマット効率に優れる、携帯型の機器への使用に適した小型の磁気ディスク装置を提供することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、ヘッドがサーボセクタの間の領域に位置している状況においても、外部衝撃に対するヘッドの位置ずれを高い精度で確実に検出することができる。このため、隣接するデータトラックをオフセットライトにより破壊する危険性を格段に下げることができ、動作時の耐衝撃性能に優れた信頼性の高い磁気ディスク装置を実現することができる。
【００３３】
またサーボトラックライタ装置の残留振動に起因するヘッド位置信号の誤差成分の影響を低減することができるため、誤ったライトインヒビット信号を発生する確率を下げることができる。これにより、トラック密度の高い大容量の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００３４】
さらにデータセクタの書き込み開始タイミングの高精度化により、フォーマット効率を高めて大容量の磁気ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロサーボ領域とサーボ領域やデータ領域との配置を説明する図。
【図２】本発明のマイクロサーボ領域のトラックチェックコード部とトラック番号との関係を説明する図。
【図３】本発明のマイクロサーボ領域に記録される信号パターンの例。
【図４】記録動作時に本発明のトラックチェックコードを用いて記録動作の可否を判定するフロー図。
【図５】トラックチェックコードとショックセンサーの出力から記録動作の可否を判定するフロー図。
【図６】従来の磁気ディスク装置のサーボ領域とデータ領域との配置を説明する図。
【図７】従来のサーボパターンの構成例を説明する図。
【図８】マイクロサーボ領域とデータ領域との配置と再生／記録素子オフセット量との関係を説明する図。
【図９】（ａ）従来の磁気ディスク装置における通常の記録動作を説明する図。（ｂ）従来の磁気ディスク装置における上書きにより隣接トラックが破壊された例を説明する図。（ｃ）従来の磁気ディスク装置における上書きにより隣接トラックが破壊された別の例を説明する図。
【図１０】マイクロサーボ領域を検出する回路の例を示すブロック図。
【図１１】本発明のマイクロサーボ領域のトラックチェックコード部とトラック番号との関係を説明する図。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁変換ヘッドと磁気記録媒体とを備える情報記憶装置に関わり、特に動作時の耐衝撃性能を向上した携帯型の磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現行の磁気ディスク装置において用いられている磁気ディスクは、同心円状に形成されたトラック上に、図６に示すようなサーボ領域と複数のセクタブロックに分割されたデータ領域とが形成された構造を有している。サーボ領域には、サーボパターンと呼ばれる特殊なパターンが記録されており、サーボパターンからヘッド位置信号を得ることにより磁気ヘッドの位置決めを行っている。サーボパターンは典型的には、図７に示されているようにＩＳＧ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｇａｉｎ）部、ＳＶＡＭ（Ｓｅｒｖｏ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｍａｒｋ）部、グレイコード部、バースト部、パッド部などにより形成されている。
【０００３】
磁気ヘッドの記録動作中に磁気ディスク装置に外部衝撃が加わった場合、磁気ヘッドはトラック幅方向へずれるので、隣接するトラックを上書きしないように記録動作を中止する必要がある。特開平１０−９７７７０には、ヘッドが位置ずれを生じた際に、ディスクの内側か外側のどちら方向へ移動したか検出するため、サーボ領域の隣接トラックとの境界にパリティビットを設ける技術が開示されている。また、小型の磁気ディスク装置では、さらに加速度センサを備えて、外部衝撃を連続的に監視する技術が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ヘッドは、トラック上を走行しながらサーボ領域からヘッド位置信号を検出することにより位置情報を得る。しかし、サーボ領域はディスク１周あたり５０から１００個程度の個数しか設けられておらず、間欠的なサーボ情報しか得ることができないため、サーボ領域間でヘッドの位置ずれが発生しても、ヘッドは位置ずれが発生したことを検出できない。
【０００５】
図９には、ヘッドの位置ずれにより隣接トラックが破壊された様子を示す。ここで、図９（ａ）は記録動作が正常に行われた状態を、図９（ｂ）、図９（ｃ）はヘッドの位置ずれにより隣接データが破壊された状態の例を２種類示している。ハッチングされた領域が記録動作が行われたトラック（＃２）を意味している。図９（ｂ）では、データ領域（＃２）への記録動作中にヘッドの位置ずれが発生し、次のサーボ領域（＃２）でヘッドの移動を検出したために記録動作を中止している。しかし検出不可能な区間でヘッドは既に大きく移動しており、隣接するトラック（＃３）のデータ領域（＃４）のデータが上書きされて破壊されてしまっている。図９（ｃ）には、隣接トラック間にまたがった位置に記録動作が行われ、トラック（＃２）とトラック（＃３）にまたがったデータセクタが形成された状態を示している。図９（ｃ）の状態では、データを正常に再生することができたとしても、どのデータが最後の更新で書き込まれた正しいデータであるのか、ユーザーは判別することができない。
【０００６】
ヘッド位置の検出間隔を短くするためには、ディスク１周あたりのサーボ領域の数を増やせばよいが、サーボ領域の数を増やすとデータ領域の面積が減ることになるため好ましくない。また、ヘッド位置信号を補うために、加速度センサを備える技術が広く取り入れられているが、連続的な振動が印可された場合などには、ヘッドとディスクの相対位置を加速度センサから推定することは非常に難しい。上記の理由により、従来の磁気ディスク装置のヘッド位置ずれの検出機能は、位置ずれが発生した際に確実に記録動作を中止することのできるほどの精度ではなかった。従って、特にデータトラック密度を高めた磁気ディスク装置において、隣接トラックを上書きする致命的なエラーを防止することにより動作時の耐衝撃性能を向上し、信頼性を高める新技術の開発が期待されていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の磁気ディスク装置は、セクタブロックの直前にサーボ情報よりもデータサイズの小さなトラック位置情報が記録された領域を設ける本発明では、このサーボ情報よりもデータサイズの小さなトラック位置情報が記録された領域をマイクロサーボ領域と称する。サーボ情報よりもデータサイズの小さなトラック位置情報を記録するのは、データ領域の面積を圧迫しないためであり、マイクロサーボ領域の面積もサーボ領域の面積よりも小さく形成する。このとき、マイクロサーボ領域に記録されるトラックの位置情報は少なくとも隣接するトラック間で異なるようにする。このようなトラック位置情報としては、例えば、トラック番号の偶奇を示すトラックパリティチェックコードなどが上げられる。これによって、サーボ領域間でヘッドの位置ずれが発生しても、磁気ヘッドは、隣接トラックとは違うトラックを走行していることを認識できる。なお、特開平１０−９７７７０に開示される技術では、パリティビットをサーボ領域に形成しているため、サーボ領域間では位置情報を知ることはできない。このため、特開平１０−９７７７０に開示の技術では書き込み動作のフォロイング中に発生するライトフォールト信号の信頼性は、従来技術よりも高めることはできない。
【０００８】
マイクロサーボ領域には、トラックのパリティ情報の他に、マイクロサーボ領域であることを認識するための何らかの情報も記録する。このための情報としてはサーボ領域のアドレスマークと同じ信号パターンを記録すればよいが、混同を防止するため、マイクロサーボ領域のアドレスマーク部にはサーボ領域のサーボアドレスマーク部とは異なる信号パターンを記録するのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の磁気ディスク装置は、目的のセクタブロックへの書き込みに先立ち、対応するトラック位置情報のチェックを行い、目的のセクタブロックへの記録動作の許可か中止かを判定する。このとき、記録動作を中止した際にはリトライ工程とトラック位置情報のチェックによる判定とを繰り返す。あるいは、加速度センサを備えて、加速度センサの出力値があらかじめ決められた値よりも小さい条件と、トラック位置情報の判定条件との両方が満たされる場合にのみ、目的のセクタブロックに対する記録動作を許可するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜実施例１＞
図１は、本発明によるマイクロサーボ領域の構成例を示すものである。図の左右方向がディスクの円周方向であり、図の上下方向がディスクの半径方向である。ヘッドはロータリ型アクチュエータに固定されており、これに対してディスクは図の右から左へ秒速６から５０ｍの速度で回転している。相対的にはヘッドが図の左から右へディスク上を走行していることと同じであり、この記述の方が理解しやすいため以降の説明ではヘッドがディスク上を移動すると表現している。
【００１１】
図１ではサーボ領域（＃１）とサーボ領域（＃２）の間にデータ領域（＃１）が配置されており、データ領域（＃１）の中にセクタブロック（＃１）からセクタブロック（＃４）までの４個のセクタブロックが存在する例を、トラック（＃１）からトラック（＃４）までの４本のトラックの範囲について示している。ただし実際の磁気ディスク装置は１万本以上のトラックと５０から１００個のサーボ領域が存在するため、この図では上下方向を大きく拡大して示している。ここまでの構成は、従来の技術の項で図９を用いて説明を行ったサーボ領域やデータ領域とほぼ同等である。本発明の磁気ディスク装置には、各セクタブロックと同数のマイクロサーボ領域が設けられている。各マイクロサーボ領域は、それぞれが同じ番号のセクタブロックに対応づけられており、また各マイクロサーボ領域は、それぞれの対応するセクタブロックの直前に、かつトラック幅方向にずらした位置に形成されている。
【００１２】
このトラック幅方向のずれの距離について説明を行う。ロータリ型アクチュエータを用いた磁気ディスク装置では、磁気ヘッドがトラック方向に対して傾くという、いわゆるヨー角が発生する。再生素子と記録素子とは一定距離だけ離れているため、記録素子と再生素子との両方を同時にデータセクタのセクタブロックの中央に位置付けることはできない。すなわち、再生素子と記録素子との間に一定のオフセット量が生じている。したがって、同じセクタブロックを書き込む際と読み出す際とでヘッドの半径方向の位置を変化させる必要が生じる。
【００１３】
図８にマイクロサーボ領域とセクタブロックとの配置と、ヘッドの記録素子と再生素子の配置との関係を示す。記録素子がセクタブロックの中央を通過する際に、再生素子がマイクロサーボ領域の中央を通過できるように、マイクロサーボ領域の中心線とセクタブロックの中心線が再生素子と記録素子とのオフセット量だけずれるようにマイクロサーボ領域を形成する。オフセット量はヨー角の大きさにより異なるが、ヨー角の最大値は装置の仕様によって決まっているのでオフセット量にも上限があり、オフセットの最大値に合わせてマイクロサーボ領域をずらして形成すればよい。これにより、セクタブロックを記録する直前にマイクロサーボ領域に含まれるトラック情報を読み込むことができる。
【００１４】
次にマイクロサーボ領域に含まれるトラック位置情報について、図２を用いて説明を行う。ここではトラック（＃１）からトラック（＃７）に所属する、マイクロサーボ領域とセクタブロックについて配置を示している。マイクロサーボ領域にはトラックチェックコード部が含まれており、後に続くセクタブロックの所属トラック番号が偶数であるか奇数であるかによって異なるコードが用いられている。記録素子でセクタブロック書き込みを行う際に、再生素子でトラックチェックコード部を正しく再生できたかどうかによって、記録素子が正しくセクタブロックの中央に位置付けられているかどうか判断することができる。特に本発明では、隣接するトラックで異なるトラックチェックコードを用いているため、わずかなトラックセンターからの位置ずれだけでなく隣のトラックセンターまで位置ずれを起こした際にも、確実にヘッドの位置ずれを検出することができる。この機能により、データブロックの記録時にヘッドが位置ずれを起こした際に発生する隣接トラックの上書きという致命的なエラーを防止することができ、装置動作時の衝撃に対する安全性を高めることができる。上記の技術を用いた磁気ディスク装置は外部振動に強いため、携帯型の機器に組みこむ際に特に有効である。
【００１５】
またサーボトラックライタ装置の残留振動は、サーボ領域を形成する際にヘッド位置信号の誤差成分となって固定されるため、ヘッド位置信号には不連続なジャンプが含まれる場合がある。本発明のマイクロサーボコードにより、ヘッド位置信号の不連続成分の影響を低減することができるため、誤ったライトインヒビット信号、すなわち記録動作の停止命令を発生する確率を格段に下げることができ、より高いトラック密度の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００１６】
更に、従来の磁気ディスク装置では、セクタブロックの書き込みを開始するタイミングの精度が低く、隣接トラックのセクタブロックのビット方向の位置には数ビット分の誤差が生じていた。本発明では、マイクロサーボ領域からセクタブロックの書き込みを開始するタイミングを決定することができるため、ビット方向の誤差を小さくしてフォーマット効率を高めることができる。
【００１７】
上記技術では２本のトラック毎に繰り返すトラックパリティ情報を用いているため、ヘッドが２本隣のトラックまで位置ずれを起こした際には、正しいトラックに位置付けられていると誤判定する可能性がある。このためより多くの異なる種類のトラックパリティ情報をトラック毎に割り当てて、より広い範囲の位置ずれを検出することもできる。図１１には８種類のトラックパリティコードを用いて、８本のトラック毎に繰り返して順番に割り当てた例を示している。ただし、あまり多くの種類のトラックチェックコードを用いると、それだけマイクロサーボ領域に含まれる情報の量が多くなり装置のフォーマット容量を低下させるため好ましくない。
【００１８】
例えば、４２００ＲＰＭでディスクを回転させて１周に３６０個のセクタブロックをもつ装置の場合、マイクロサーボ領域の時間間隔は０．０４ｍ秒である。この間に１０００Ｇの衝撃が加わった場合にどれだけヘッドが位置ずれを生じるか試算すると、７．８μｍとなる。現行の磁気ディスク装置においては、トラックピッチは１μｍからコンマ数μｍ程度であるが、例えばトラックピッチが０．５μｍの装置を想定すると、７．８μの位置ずれでずれるトラックの本数は１５．６本となり、１６本分のトラック以上の位置ずれを生じる可能性は低いことになる。このため、本発明では２から１６種類のトラックパリティ情報を用いることで、確実にヘッドの位置ずれを検出する性能と高いフォーマット効率を両立することができる。１６種類のトラック情報は最小で４ビットで表現することができる。トラックパリティ情報はできるかぎり短いビット数である方が、誤検出の回避やフォーマット効率の観点から望ましいため、トラックパリティ情報は最大で４ビットのデータサイズとなる。サーボ領域に記録されている信号パターンのデータサイズは１００ビットほどもあり、４ビット程度のデータサイズであればデータセクタ間に記録してもデータ領域の大きさを圧迫することは無い。
【００１９】
さらに、マイクロサーボ領域に含まれるビット情報の詳細について、図３を用いて説明を行う。ここではトラック（＃１）からトラック（＃４）に所属する、マイクロサーボ領域とセクタブロックについてビット情報の一例を示している。マイクロサーボ領域は、アイデンティファイアドレスマーク（ＩＤＡＭ）部およびトラックパリティチェックコード部から構成されている。ここではＩＤＡＭ部は６ビットの繰り返しパターンおよび８ビット分の直流消去パターンおよび６ビットの特定パターンで構成されている。ＩＤＡＭ部はフォーマット効率の観点から短いほど望ましいため、フェーズドロックループ（ＰＬＬ）という同期クロックを引きこむための信号パターンを省略した構成となっている。ＰＬＬ用の信号パターンはデータサイズにして数１０ビットほどもあるので、ＰＬＬを省略しない場合はＩＤＡＭ部のデータサイズが大きくなってしまい、データ領域のサイズの圧迫要因となる。トラックパリティチェックコード部のデータサイズが４ビット程度であれば信号パターンは単純であるので、ＰＬＬを省略してもヘッドはトラック走行中にマイクロサーボ領域であることを認識できる。
【００２０】
なお、サーボ領域にもＰＬＬが記録されており、ＰＬＬを省略できればサーボ情報もデータサイズを縮小できる。しかしながら、サーボ領域に記録されている信号パターンは複雑なため、トラック走行中にヘッドがサーボ領域であることを認識するためにはＰＬＬが必須である。したがって、サーボ情報からＰＬＬを省略することはできない。
【００２１】
マイクロサーボ領域はサーボ領域の周波数と同一の周波数で形成し、かつサーボ領域との混同を避けるためにＩＤＡＭ部のパターンをサーボ領域のサーボアドレスマーク（ＳＶＡＭ）部のパターンとは異なるものとした。図３では、トラックチェックコード部には１ビットのトラックパリティ情報と冗長情報のビットから構成される例を示している。このようにマイクロサーボ領域のパターンを工夫することにより、サーボ領域の検出とほぼ同一の回路を用いることができるようになり、より簡単に装置を実現することができる。
【００２２】
更にフォーマット効率を高めるための方法として、マイクロサーボ領域の個数をセクタブロックの個数よりも少なくする技術がある。例えば、サーボ領域の直後のセクタブロックに対応するマイクロサーボ領域に関しては、その機能をサーボ領域で代用することができるので、サーボ領域の直後のマイクロサーボ領域は省略することができる。同じように、いくつかのセクタブロックに対応するマイクロサーボ領域は、必要なヘッドの位置ずれ検出精度を保つ範囲で省略して、フォーマット効率を高めることができる。例えば２つのセクタブロック毎にマイクロサーボ領域を配置するなどの構成をとることにより、さらにフォーマット効率を高めることができる。
【００２３】
高い精度を要求されるため、マイクロサーボ領域の信号パターンは、サーボトラックライタと呼ばれる装置を用いてサーボ領域と同時に書き込むことことが好ましい。これによって、ディスクの内周から外周にわたり正確にサーボ領域と同一の周波数で形成することができる。また、サーボトラックライタは外部から正確にヘッドの位置を測定する機能とディスクの回転角に同期したクロック信号を生成する機能を備えているため、マイクロサーボ領域に記録する信号パターンのトラック方向やビット方向の位置を正確に記録することができる。このようにして記録された信号パターンは隣接するトラック間でトラック長さ方向の始点の位置が揃っており、ヘッドがトラック幅方向に移動してマイクロサーボ領域を斜めに横切った際にも、トラックの位置情報を正しく検出することができる。
なお、マイクロサーボ領域の周波数を、サーボ領域の周波数の１．５倍や２倍などのより高い周波数でマイクロサーボ領域を形成することでフォーマット効率をより高めることができるが、周波数を変えるとパターン形成に時間がかかるため、装置製造上のスループット低下を招くこともある。
【００２４】
＜実施例２＞
図４は、本発明のマイクロサーボ領域を用いてデータブロックの読み出しおよび書き込み動作の実効を制御する工程について説明するフローチャートである。まずＳｔｅｐ１において、ホスト側からの要求が読み出し命令であるか書き込み命令であるかどうかの判定を行う。読み出し命令の場合にはＳｔｅｐ５へとジャンプして読み出し命令が実行されたのちに正常終了の手続きへ移行する。書き込み命令の場合にはＳｔｅｐ２に進み、コントローラはマイクロサーボ領域中のＩＤＡＭの検出待ちを行う。ＩＤＡＭはマイクロサーボ領域に含まれるトラックチェックコードの開始タイミングを示している。このＩＤＡＭの検出を確認すると、ひきつづきＳｔｅｐ３においてトラックチェックコードの検出を行い、Ｓｔｅｐ４において検出したトラックチェックコードがこれから書き込みしようとするセクタブロックの所属するトラックのコードと一致するかどうか判定を行う。コードの一致が確認されると、Ｓｔｅｐ５にてセクタブロックへの書き込み命令が実行されて正常終了の手続きへと移行する。コードの一致が確認できなかった場合には、リトライの回数を数えるカウンタの数値をインクリメントする。インクリメントの結果が５以下であった場合には、目標のセクタブロックが到着するまでディスクが回転するのを待った後に、再びＳｔｅｐ２のＩＤＡＭの検出を行う。リトライ回数が５回よりも多い場合には、書き込み処理が正常終了しなかったことをホスト側に連絡するエラー終了処理の手続きへと移行する。
【００２５】
このように書き込み処理の命令時にのみマイクロサーボ領域に含まれるＩＤＡＭとトラックチェックコードを検出することにより、ヘッドの記録素子が目標のセクタブロックに正しく位置付けられていることを確認することができる。わずかなセクタブロックからのヘッドの位置ずれを確実に検出することにより、隣接するトラックを上書きする致命的なエラーを回避して装置動作時の衝撃に対する高い安全性を実現することができる。読み出し処理の命令の時は、ヘッドの再生素子を目標のセクタブロックに位置付けるため、マイクロサーボ領域は再生素子の中心線からずれた配置となっている。この状態では十分な振幅の再生信号を得ることは難しく、リトライ処理によるディスク回転待ち工程の割り込みが頻発する可能性が高い。したがって、読み出し処理の命令時にはＩＤＡＭおよびトラックチェックコードの検出を行わないことで、高いパフォーマンス性能を実現することができる。本発明により、特に携帯型の機器への使用に適したパフォーマンス性能に優れる磁気ディスク装置を提供することができる。 図５は、本発明のマイクロサーボ領域と加速度センサを用いて、外部衝撃に対する安全性をさらに高める制御工程について説明するフローチャートである。Ｓｔｅｐ１からＳｔｅｐ３に記述したＩＤＡＭとトラックチェックコードの検出および一致の判定までの工程は、図４に記述した工程と同様な処理である。Ｓｔｅｐ４において書き込み動作が開始された後、Ｓｔｅｐ５からＳｔｅｐ６において書き込み動作中は常に加速度センサの出力値の検査を行っている。加速度センサの出力値が、あらかじめ決められた値よりも大きくなった場合には、外部から何らかの衝撃が印可されたと判断して書き込み動作を中止する。
【００２６】
マイクロサーボ領域は、前述のように高い精度で外部衝撃を検出することができるが、セクタブロックの間に配置されるためマイクロサーボ領域は一定の時間間隔でしか外部衝撃を検出することはできない。このため、非常に大きな外部衝撃が印可された場合には次のマイクロサーボ領域でヘッドの位置ずれを検出する以前に、隣接するトラックまでヘッドが位置ずれを起こす可能性がある。弱い外部衝撃の検出にはマイクロサーボ領域を用い、大きな外部衝撃の検出には加速度センサを用いることによって、様々なモードの外部衝撃によるヘッドの位置ずれを再現性良く検出することができる。Ｓｔｅｐ５において書き込み動作を中止した際に一定の回数だけリトライを繰り返す処理も、図４に記述した工程と同様な処理である。本実施例の磁気ディスク装置においても、外部衝撃に対する信頼性を高めた、携帯型の機器への使用に適する磁気ディスク装置を提供することができる。
【００２７】
＜実施例３＞
本発明のマイクロサーボ領域からトラックパリティコードを検出して、ライトゲート信号を制御する回路の構成例を図１０にブロック図で示す。まずディスク情報の読み出しに関する説明を行う。ヘッドの再生信号はヘッドアンプで１００から２００倍に増幅されてから、等化器や複合機などを備えたデータ処理回路に入力される。本実施例においては、図１０に示される通り、ＬＰＦ／ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換器、等化器、復号化器、整合フィルタ、ＩＤＡＭ抽出機、トラックコードパリティ一時メモリ、比較器、ＷＧ制御器、符号化器を含んだ回路系をデータ処理回路と定義しているが、要するに磁気ヘッドへの記録／再生信号を処理する回路系のことであり、上記以外の回路要素を含んでいても良い。
【００２８】
ヘッドから入力された再生信号はローパスフィルタ（ＬＰＦ）で高い周波数成分のノイズが除去され、オートゲインコントローラ（ＡＧＣ）によって信号の振幅が一定のレベルになるように調節される。Ａ／Ｄ変換器により再生信号は逐次デジタル値に変換されて、等化器および復号化器によって元のユーザデータに変換される。ＨＤＣは前記各回路の動作のタイミング調整を行い、変換後のユーザデータはインターフェース回路を通じてホスト側に転送される。以上の構成は従来の磁気ディスク装置とほぼ同様である。
【００２９】
本発明の磁気ディスク装置には、マイクロサーボ領域を検出してそこに含まれるトラックパリティコードの確認を行う手段を備えている。Ａ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されたマイクロサーボ領域の再生信号は、整合フィルタによってデータの整形が施される。このデータ列からＩＤＡＭ抽出器（アイデンティファイアドレスマーク抽出器）によって、マイクロサーボ領域に含まれるトラックパリティコードの開始位置の検出が行われる。ここで整合フィルタとＩＤＡＭ抽出器には従来のサーボ復調回路と同様の構成の回路を用いることにより、トラックパリティコードの確認を行うための回路を実現することができる。ＩＤＡＭ抽出器がＩＤＡＭを検出したタイミングでトラックパリティコード一時メモリの制御が行われ、ＩＤＡＭに続くトラックパリティコードが一時的に記憶される。この記憶内容と、あらかじめ準備した目標トラックのパリティコードが一致するかどうか比較器で確認される。この比較結果により、ＷＧ制御器（ライトゲート制御器）がＷＧ信号をアクティブにして書き込みを開始するタイミングが制御される。なお比較器の結果が一致しなかった場合には、ＷＧ信号はネガティブの状態が維持され、ＨＤＣはディスクの回転待ちを伴うリトライ処理へと移行する。このような回路構成により、書き込み処理に先だちマイクロサーボ領域を検出して、ヘッドがセクタブロックに正しく位置づけられているかどうか確認することができる。この機能により、隣接するトラックを上書きする致命的なエラーを確実に回避して、装置動作時の衝撃に対する安全性を飛躍的に高めることができる。
【００３０】
また、従来の磁気ディスク装置では、セクタブロックへの記録を開始するタイミングをサーボ領域から決定していた。このため、サーボ領域から離れたセクタブロックほどセクタブロックの先頭位置と記録動作の開始位置とのずれが大きく、この開始位置の誤差を吸収するためにマージン領域を必要としていた。本回路構成では、比較器の出力からセクタブロックの書き込み開始タイミングを決定することによりマイクロサーボ領域からセクタブロックへの記録動作位置を決定することができる。したがって、サーボ領域からセクタブロックへの記録開始タイミングを決定する方式に比べて、記録動作の開始位置の誤差を最小限にとどめることができる。これにより、セクタブロックの間のマージン領域を縮小してフォーマット効率を高めることができ、装置の記憶容量を向上させることができた。
【００３１】
本発明により、動作時の衝撃に対してデータの安全性が高く、かつフォーマット効率に優れる、携帯型の機器への使用に適した小型の磁気ディスク装置を提供することができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によると、ヘッドがサーボセクタの間の領域に位置している状況においても、外部衝撃に対するヘッドの位置ずれを高い精度で確実に検出することができる。このため、隣接するデータトラックをオフセットライトにより破壊する危険性を格段に下げることができ、動作時の耐衝撃性能に優れた信頼性の高い磁気ディスク装置を実現することができる。
【００３３】
またサーボトラックライタ装置の残留振動に起因するヘッド位置信号の誤差成分の影響を低減することができるため、誤ったライトインヒビット信号を発生する確率を下げることができる。これにより、トラック密度の高い大容量の磁気ディスク装置を実現することができる。
【００３４】
さらにデータセクタの書き込み開始タイミングの高精度化により、フォーマット効率を高めて大容量の磁気ディスク装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマイクロサーボ領域とサーボ領域やデータ領域との配置を説明する図。
【図２】本発明のマイクロサーボ領域のトラックチェックコード部とトラック番号との関係を説明する図。
【図３】本発明のマイクロサーボ領域に記録される信号パターンの例。
【図４】記録動作時に本発明のトラックチェックコードを用いて記録動作の可否を判定するフロー図。
【図５】トラックチェックコードとショックセンサーの出力から記録動作の可否を判定するフロー図。
【図６】従来の磁気ディスク装置のサーボ領域とデータ領域との配置を説明する図。
【図７】従来のサーボパターンの構成例を説明する図。
【図８】マイクロサーボ領域とデータ領域との配置と再生／記録素子オフセット量との関係を説明する図。
【図９】（ａ）従来の磁気ディスク装置における通常の記録動作を説明する図。（ｂ）従来の磁気ディスク装置における上書きにより隣接トラックが破壊された例を説明する図。（ｃ）従来の磁気ディスク装置における上書きにより隣接トラックが破壊された別の例を説明する図。
【図１０】マイクロサーボ領域を検出する回路の例を示すブロック図。
【図１１】本発明のマイクロサーボ領域のトラックチェックコード部とトラック番号との関係を説明する図。
Claims (13)
- サーボ情報が記録されているサーボ領域と、該サーボ領域間に形成され複数のセクタブロックに分割されたデータ領域と、前記複数のセクタブロック間に形成されかつ前記サーボ領域よりも面積が小さいマイクロサーボ領域とを備えた磁気ディスクと、
該磁気ディスクに記録された磁気情報を電気信号に変換する再生素子および記録素子とを有する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドから入出力された磁気情報を処理するデータ処理回路とを有し、
前記マイクロサーボ領域は、前記サーボ領域に記録されたトラックコードよりもデータサイズが小さいトラックチェックコードとを有し、
前記データ処理回路は、前記データ領域のセクタブロックへの磁気情報の書き込み時に、前記マイクロサーボ領域のトラックチェックコードを検出し、前記トラックチェックコードと前記セクタブロックのトラックコードとを比較することを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前記マイクロサーボ領域のトラック方向の中心線と前記セクタブロックのトラック方向の中心線とは前記記録素子と前記再生素子のトラック幅方向の距離に対応する距離だけ離れていることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前記トラックチェックコードは２から１６種類であることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前記トラックチェックコードのデータサイズは４ビット以下であることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前記サーボ領域はアドレスマークを備え、前記マイクロサーボ領域のアドレスマークに記録された信号パターンと前記サーボ領域のアドレスマークに記録された信号パターンとは異なることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項２に記載の磁気ディスク装置において、前記マイクロサーボ情報信号パターンの基本周波数は、前記サーボ領域に記録された信号パターンの基本周波数と同じであることを特徴とする磁気ディスク装置。
- 前記マイクロサーボ領域は、隣接するマイクロサーボ領域と同じビット列のアドレスマークと、隣接するマイクロサーボ領域と異なるビット列のトラックチェックコードとを有することを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
- サーボ情報が記録されているサーボ領域と、該サーボ領域間に形成され複数のセクタブロックに分割されたデータ領域と、前記複数のセクタブロック間に形成されかつ前記サーボ領域よりも面積が小さいマイクロサーボ領域とを備えた磁気ディスクと、
該磁気ディスクに記録された磁気情報を電気信号に変換する再生素子および記録素子とを有する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドから入出力された磁気情報を処理するデータ処理回路とを有し、
前記マイクロサーボ領域は、前記サーボ領域に記録されたトラックコードよりもデータサイズが小さいトラックチェックコードとを有し、
前記データ処理回路は前記セクタブロックへの記録動作時には記録動作を行うセクタブロックに対応するマイクロサーボ領域に記録されたトラックチェックコードの読み出しを行い、かつ該トラックチェックコードが記録動作を行うセクタブロックに対応するトラッ クコードと一致した場合には磁気ヘッドを記録動作させることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項８に記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ディスク装置は外部衝撃を検出する加速度センサを有し、
前記データ処理回路は、前記加速度センサにより検出された加速度の値が装置の仕様によって定められる所定の値よりも大きくなった場合には記録動作を中止させることを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項８に記載の磁気ディスク装置において、前記トラックチェックコードが目的のセクタブロックが所属するトラックチェックコードと一致しない場合には、前記データ処理回路は、ディスクの回転待ちによるリトライ工程と前記トラックチェックコードによる判定を装置の仕様によって定められる回数を上限として繰り返すことを特徴とする磁気ディスク装置。
- 前記トラックチェックコードのデータサイズは４ビット以下であることを特徴とする請求項８記載の磁気ディスク装置。
- 前記サーボ領域はアドレスマークを備え、前記マイクロサーボ領域のアドレスマークに記録された信号パターンと前記サーボ領域のアドレスマークに記録された信号パターンとは異なることを特徴とする請求項８記載の磁気ディスク装置。
- 前記マイクロサーボ領域は、隣接するマイクロサーボ領域と同じビット列のアドレスマークと、隣接するマイクロサーボ領域と異なるビット列のトラックチェックコードとを有することを特徴とする請求項８記載の磁気ディスク装置。
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