JP4006649B2 - 適応型記録ゾーン配置およびトラックピッチ設定によるディスク駆動装置 - Google Patents
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Description
はヘッドの通常の平均的周波数であって、例えば約20MHzにすることができる。ディスク駆動装置設計者はトラック外れビット誤り率最小閾値を定義し、この閾値が図2には点線THで示してある。図2に示した曲線において、受容可能なトラック外れビット誤り率THの対数の最小値は6に等しい(すなわち、転送した106
ビットあたりの誤り1ビットであり、この数字を図示のために用いる)。参照数字7で示した対角線はヘッドの公称性能曲線を表わす。この曲線はヘッド設計により上下に動く。従来技術では、ディスク駆動装置の組立てののち各ヘッドと対応記録面との性能を計測して性能標準最小値を満たすか否かを判定する。ディスクスタックの中のヘッドのいずれかが少なくとも最小値THに達しない場合は、駆動装置は受入れ不可能と判定され、性能標準最小値を満たすように手直しできない場合は出荷されなかった。この段階での手直しは不具合のヘッドやディスクの交換、サーボ情報の書換えおよび駆動装置の再試験などであった。
における性能値が示してある。ヘッドHD#1のトラック外れビット誤り率対数値(LOBER)はfR で約5.5に等しく、ヘッドHD#2のそれは約6.5であり、ヘッド#3は約7.9であり、HD#4は約8.5である。試験における諸制約のために、ヘッドHD#1は受入れ可能な最小閾値以下の値を示すので、この駆動装置は故障となり、通常のフォーマット条件では使用不可能である。
位置喪失=3σ/√2 (式1)
となる。
/Nについての正規分布を示す。図1のゾーン配置を用いた標準的な従来技術の設計では、密度(d)は、3シグマ歩留りを確実にするために、
の選択が、図12Aのフローにおける読出し/書込み周波数調節値でなくヘッド性能所期値に基づいて行われていることが読み取れよう。図13Bにおける残余の過程は図13Aのものと同じである。この手法は、利用可能なストロークを推定し、実際の利用可能なストロークを駆動装置ごとに確認することなくゾーン境界を設定する従来技術に比べて有利である。
の決定に用いる。後述の式6にfRef を用いることによって、ステップ1302で周波数比を計算する。ステップ1302で目標領域全部について上記周波数比を計算したのち、図13Cの残余のステップが図13Aおよび図13Bにつき既述の過程に続く。
従来技術の説明において上に述べたとおり、ディスク駆動装置設計者は読出し/書込みトランスデューサの正常トラック幅をメーカー仕様に基づいて推定するのがこれまでは普通であった。したがって、ディスクのフォーマッティングにおいては、記録表面一定面積あたりのトラック数は、読出し/書込みトランスデューサが書き込むトラックの幅の実際の値ではトラック幅の推定値に基づいて定められていた。ディスク駆動装置の記憶容量の一層の改善は、読出し/書込みトランスデューサによって書き込まれたトラックの幅を実際に測定しその測定値を用いてディスク記録面のフォーマッティングを行うことにより達成できる。読出し/書込みトランスデューサに基づく可変ゾーン配置の利用に伴って当該トランスデューサの性能の所期値よりも優れた性能がひき出されて利用可能になった上記追加のトラックによって記憶容量が改善されることが理解されよう。
読出し/書込みトランスデューサのトラック幅の測定をヘッド・ディスク組立体(HDA)の組立ての前に行う代わりに、HDAの組立て後であって、埋込みサーボの場合は記録の各々のトラックへのサーボ情報の書込み、専用サーボの場合は一つの共通アクチュエータの制御下にある一つのグループ内のヘッド全部についてのサーボ面使用に関するサーボ情報の書込みの前に行うこともできる。
沿いの丸印で示すとおり、一つのヘッド(HD#1)はLOBER値約5.5(受入れ可能な最小LOBER閾値TH=6以下)であり、二番目のヘッド(HD#2)は約6.5であり、三番目のヘッド(HD#3)は約7.9、四番目のヘッド(HD#4)は約8.5である。これらヘッドの性能の測定は周波数fR における各ヘッドのLOBER値を得るように記録面上の任意のトラック位置で行うことができるが、性能指標値の発生に望ましい位置はディスク面の中心のトラックであることが見出された。トランスデューサのビット誤り率の判定の手法に関する上記以外の情報はブルース ディー. エモー(Bruce D.Emo)名義の1993年9月20日付特許出願第08/124,322号「ディスク駆動装置の動作の最適化の方法」に記載してある。上記出願の譲受人はこの出願と共通であり、ここに同出願の出願番号を挙げて同出願の明細書の記載内容全体をこの明細書に組み入れる。この発明の実施においては、ヘッドの性能の試験に上記以外の手法を用いることもできる。
におけるもとの試験位置から四角印で示した新たな周波数に動かすことを示している。ヘッド#1の読出し/書込み周波数を、それ以外のヘッドの各々の読出し/書込み周波数を上げてしかも受入可能なLOBER最低値を維持しながら下げていることがこの図から理解されよう。図5Bに示した手法は、利用可能なデータトラックの数が所期の数よりも少ないにも関わらず所望の記憶容量を達成するのに、従来技術の手法によった場合に受入れ可能なもの以下のストロークで記憶容量を最大にするように用いられる。
=(a)ir2 +(b)ir+c (式5)
ここで、ir=ディスク中心線から測ったゾーンの内側半径
a=−0.002119
b= 0.12013
c=−0.4343
N=境界を算出中のゾーン
上に挙げたa,bおよびcの値は正常なヘッドの性能曲線の分析から判定される公称ヘッド性能に基づいて定められる。ディスク駆動装置内の各ヘッドの性能曲線を作り、ヘッド・ディスク組合せのゾーン境界をより正確に設定するようにa,bおよびcの特定値を発生することもできる。しかし、上の式における近似計算だけでゾーン境界配置には一般に十分であることが判った。ゾーンの内側半径irはゾーンNに対する周波数比N
の値に基づき式(5)を解くことによって得られる。周波数比N は、目標ゾーン(ゾーン境界計算の例にある表1および3についてより詳細に後述)についてのNRZ周波数を読出し/書込みヘッドの調整後の読出し/書込み周波数fREF
で除算することによって判定する。周波数比の大きさは次式で定まる。
(式6)
ここで、fRef =読出し/書込み周波数の調整後の値
目標ゾーン周波数FreqN=目標ゾーン表に基づくNRZ周波数
上述のとおり、目標NRZ周波数はゾーン境界表から定める。調整後の読出し/書込み周波数fRef はディスク上の一つの位置における(例えば上述のとおり記録面の中心トラックにおける)ヘッド性能である。周波数fRef
の値はそのヘッドの読出し/書込み周波数の調整後の値に基づく。例えば、図5AではヘッドHD#1に用いる読出し/書込み周波数は約24.12MHzの周波数f1
に動かし、その値がNRZ周波数に基づきゾーン境界表から周波数比を判定する際に式(6)に用いられるfRef の値になる。
の読出し/書込み周波数f1 を有するヘッドHD#1(図5A)のゾーン半径についての上掲の式に基づいて設定してある。ヘッドHD#4は約1.5fR
の周波数f4 で動作するが、このヘッドについては五つのゾーンZ36,Z46,Z56,Z66およびZ76が設定してある。図6にはトラック番号をTRKの次に記入して示してある。
から調整して得られる読出し/書込みトランスデューサ用の調整ずみ周波数である。通常の動作周波数(fR )におけるヘッド性能の判定方法の一つが上記米国特許出願第08/124,222号のLOBER手法であることが図5に関する上述の説明から想起されよう。ヘッド性能測定および読出し/書込み周波数調整はゾーン配置の前に図12Aの例えばステップ1206で行う。例えばヘッドHD#1についての調整後の動作周波数はf1、すなわち約24.12MHzの周波数fRef
に設定してある。図5Aに示した調整では、この値は公称周波数(fR )の約80%の密度になる。式7はfRef の計算を示す。
ここで、fRef =調整後の読出し/書込み周波数
目標ゾーン周波数=目標ゾーン表によるNRZ周波数
>最大半径であれば半径N =最大半径、半径N <最小半径であれば半径N =最小半径と表わすことができる。
(図14)の計算に次式を用いる。
)〕
/〔2(Dam)(Dag)〕}−θref
(式10)
角度θref はヘッド特性把握のために基準測定用トラックにトランスデューサ35のヘッド空隙を位置づけたときの図14における線41と40との間の角度である。次に式11を用いてトラック番号を決定する。
=トラックref −(θN)(Rad/トラック) (式11)
ここで、DamおよびDagは図14に示してある距離、
θref は上に定義したとおり、
トラックref は角度θrefでのトラック番号、
Rad/トラックはトラック間隔のラジアン表示。
はストロークの短い期間のもとの平均的性能を示す。点線で示した性能曲線は最適化したストロークμ、すなわち平均値を示す新たな曲線である。シグマは同じであるが閾値TH以下の故障の数は大幅に減少している。このように、最適化したストロークを上述の利用可能なゾーン配置で用いることによって、駆動装置に用いられた複数のヘッドのうち一つ以上がTH以下のレベルで動作しても記録密度は改善できる。
である。
Z1,Z2,Z3 記録ゾーン
C ディスク中心
R1〜R4 ディスク中心からの距離
7 ヘッド公称性能曲線
TH トラック外れビット誤り率の最小閾値
5,6,10,11,16,17 記録面
25 ディスク駆動装置
26 ディスク
27 スピンドル
28 ディスククランプ
29 ハウジング
30 ロードはり部材
31 根元部分
32 ピボット点
33 コイル
34 磁石
35 読出し/書込みトランスデューサ
37 リフトロッド
38 カム面
39 カム組立体
Claims (3)
- 第1および第2の磁気記録面を有する回転ディスクとそれら第1および第2の記録面にそれぞれ関連し相互間で磁気的干渉を生じない第1および第2の読出し/書込みトランスデューサとを有するとともに、第1のアクチュエータとその第1のアクチュエータに関連する第1および第2のロードはり部材であって前記第1および第2のトランスデューサをそれぞれ支持しそれぞれの読出し/書込みトランスデューサを関連の記録面に対して非接触状態で位置づける第1および第2のロードはり部材とをさらに含むヘッド・ディスク組立体と、
前記第1のアクチュエータに結合されそのアクチュエータに位置制御信号を供給する駆動電子回路とを含み、
前記第1の記録面を、ゾーン境界を備えそれら境界の内側では一定の読出し/書込み周波数を各々が有する第1の複数の記録ゾーンを形成するようにフォーマットし、前記第2の記録面を、ゾーン境界を備えそれら境界の内側では一定の読出し/書込み周波数を各々が有する第2の複数の記録ゾーンを形成するようにフォーマットし、前記第2の複数の記録ゾーンのゾーン境界が前記第1の複数の記録ゾーンのゾーン境界からずれている
ディスク駆動装置。 - 前記第1の記録面が第1のデータ蓄積容量を有し前記第2の記録面が第2のデータ蓄積容量を有し、前記第1のデータ蓄積容量が前記第2のデータ蓄積容量とは異なる請求項1記載のディスク駆動装置。
- 前記第1の読出し/書込みトランスデューサが前記第1の記録面に対するデータの読出しおよび書込みを上側および下側周波数を有する第1の読出し/書込み周波数範囲で行い、前記第2の読出し/書込みトランスデューサが前記第2の記録面に対するデータの読出しおよび書込みを上側および下側周波数を有する第2の読出し/書込み周波数範囲で行い、前記第1の周波数範囲の前記下側周波数が前記第2の周波数範囲の前記下側周波数と異なる請求項1記載のディスク駆動装置。
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