JP4630522B2 - 磁気ディスク装置および記録位置補正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録媒体の回転中心と記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置に関し、特に、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータを記録することまたは同じ量のデータをより低い密度で記録することができる磁気ディスク装置および記録位置補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク装置の高記録密度化によるトラック本数の増加にともない、磁気ヘッドの位置決めに使用する信号、すなわちサーボ信号のトラックへの書き込み時間が増加し、この時間の増加が、磁気ディスク装置の生産性低下の原因となっていた。
【０００３】
すなわち、サーボ信号の書き込みは、記録媒体を磁気ディスク装置へ組み込んだ後にその装置自身のヘッドを使用しておこなうため、生産する磁気ディスク装置ごとにサーボ信号の書き込みが必要であり、サーボ信号の書き込み時間の増加は、磁気ディスク装置を生産するために要する時間の増加につながっていた。
【０００４】
そこで、磁気転写などにより、磁気ディスク装置に組み込む前に記録媒体にサーボ信号を書き込み、サーボ信号の書き込み時間を短縮する技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。この従来技術では、サーボ信号が記録されたマスターディスクを他のディスクに密着させて磁界を印加し、サーボ信号の一括転写をおこなうことによってサーボ信号の書き込み時間の短縮を図っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２５１４４０号公報（２頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サーボ信号が記録された記録媒体を磁気ディスク装置に組み込む場合には、サーボ信号を書き込んだ際の記録媒体の中心と記録媒体を磁気ディスク装置に組み込んだ後の回転中心の間にずれが生じ、データの書き込み時にヘッドを通過する媒体面の速度が一定でなくなるため、データの書き込み位置がずれるという問題があった。
【０００７】
また、記録媒体を磁気ディスク装置に組み込んだ後も、外部からの衝撃などにより、記録媒体の回転中心にずれが発生し、データの書き込み位置がずれるという問題があった。
【０００８】
このため、記録媒体の回転中心にずれが発生してデータの書き込み位置がずれた場合にも、データの上書きによるデータの破壊がおこらないように、データの記録単位であるセクタ間の間隔を大きくする必要があった。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータの記録、またはより低い密度でのデータの記録ができる磁気ディスク装置および記録位置補正方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置であって、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定手段と、前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔との比率を計算し、該比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置による該記録媒体へのデータの記録位置補正方法であって、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定工程と、前記基準信号時間間隔測定工程により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出工程と、前記補正値算出工程により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み工程と、を含んだことを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、記録媒体を定速度で回転し、記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定し、測定した基準信号の時間間隔およびずれのない状態で記録媒体を定速度で回転した際に測定される基準信号の時間間隔との比率を計算し、計算した比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出し、算出したデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むこととしたので、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータの記録、またはより低い密度でのデータの記録ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気ディスク装置および記録位置補正方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の記録位置ずれの概念について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の記録位置ずれの概念を説明するための説明図である。
【００１５】
同図（ａ）に示すように、記録媒体の回転中心がＰからＱにずれると、トラック上の長さＬ1の円周部分に対応する回転角は、αから、トラック上の位置によって、βやγなどのように変わる。ここで、一定の長さＬ1の円周部分に対応する回転角がトラック上の位置によって変わることは、一定の回転角に対応する円周部分の長さがトラック上の位置によって変わることでもある。
【００１６】
すなわち、Ｑに近い方の円周部分では、回転角βに対応する円周部分の長さがＬ1であるため、回転角がβより小さいαに対応する円周部分の長さはＬ1より短くなり、一方、Ｑに遠い方の円周部分では、回転角γに対応する円周部分の長さがＬ1であるため、回転角がγより大きいαに対応する円周部分の長さはＬ1より長くなる。
【００１７】
このように、記録媒体の回転中心にずれが生じると、磁気ディスク装置のように回転角を用いてトラック上のデータ記録位置を決めている場合には、記録媒体の周方向に見かけ上その通過時間の伸縮が発生することとなる。
【００１８】
したがって、同図（ｂ）に示すように、トラック上にＬ1の間隔でサーボ信号（Servo）が記録され、同図（ｃ）に示すように、セクタパルス（SctP）が記録され、同図（ｄ）に示すようにセクタ（Sector）が記録されているとすると、記録媒体の回転中心がずれて見かけ上周方向の時間軸上の長さが伸びた円周部分では、同図（ｅ）に示すようにサーボ信号の間隔Ｌ1が伸びてＬ2となり、同図（ｆ）に示すようにセクタパルスの間隔が伸び、同図（ｇ）に示すようにセクタ間隔が伸びることとなる。
【００１９】
そして、４番目のセクタへデータを書き込む場合、データの書き込みは媒体の伸びを考慮することなくおこなわれるため、同図（ｈ）に示すようなセクタパルスがあるものとして、同図（ｉ）に示すように４番目のセクタへデータが書き込まれる。この結果、４番目のセクタのデータが同図（ｆ）に示した３番目のセクタの位置にかかって書かれてしまうこととなる。
【００２０】
このため、従来は、記録媒体の回転中心のずれによってデータの書き込み位置にずれが発生した場合にもデータの上書きが発生しないように、セクタ間に十分な間隔を確保する必要があった。
【００２１】
これに対して、本実施の形態では、記録媒体の回転中心のずれに起因する記録媒体の伸びに対応して同図（ｊ）に示すようにセクタパルスの間隔を補正し、同図（ｋ）に示すように４番目のセクタを正しい位置に書き込むこととしている。
【００２２】
このように、本実施の形態では、記録媒体の回転中心のずれに起因する媒体のみかけ上の伸縮に対応してセクタパルスの位置を補正し、補正したセクタパルスの位置に基づいてデータを書き込むこととしたので、セクタ間の間隔を短くすることができ、データの記録領域が増え、記録媒体の記録容量を増加、または、記録密度を低減することができる。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この磁気ディスク装置は、読取ヘッド２０１と、サーボ信号検出部２０２と、書込基準クロック生成部２０３と、サーボ信号間隔カウント部２０４と、補正カウント値算出部２０５と、セクタパルス生成部２０６と、セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７と、データ書込部２０８と、書込ヘッド２０９とを有する。
【００２４】
読取ヘッド２０１は、記録媒体に記録されたサーボ信号、セクタパルス、データなどを読み取る磁気ヘッドであり、読み取った信号をサーボ信号検出部２０２に渡す。
【００２５】
サーボ信号検出部２０２は、読取ヘッド２０１が読み取った信号の増幅、復調をおこなうとともにサーボ信号を検出する処理部であり、サーボ信号を検出すると、そのことをサーボ信号間隔カウント部２０４に通知する。
【００２６】
書込基準クロック生成部２０３は、記録媒体にデータを書き込む際に基準となるクロック信号を生成する処理部である。この書込基準クロック生成部２０３によって生成される書込基準クロック信号は、サーボ信号間隔カウント部２０４およびセクタパルス生成部２０６で時間を計測するための基準信号として使用される。
【００２７】
サーボ信号間隔カウント部２０４は、サーボ信号の時間間隔を測定する処理部であり、サーボ信号検出部２０２が検出した二つのサーボ信号間の書込基準クロック信号の数を数えることによってその時間間隔を測定する。
【００２８】
補正カウント値算出部２０５は、サーボ信号間隔カウント部２０４が測定したサーボ信号の時間間隔とサーボ信号を記録媒体に記録した際に想定した時間間隔を比較することによってトラックの伸縮値を計算し、計算したトラックの伸縮値に基づいてセクタパルス間隔の補正値を算出する処理部である。具体的には、この補正カウント値算出部２０５は、セクタパルス間隔の補正値を、書込基準クロック信号のカウント値として出力する。
【００２９】
この補正カウント値算出部２０５が、測定したサーボ信号の時間間隔の想定値からのずれに基づいてセクタパルス間隔の補正値を算出し、データ書込部２０８が算出された補正値に基づいてデータを記録媒体に書き込むことにより、記録媒体の回転中心がずれた場合にも、正しい位置にデータを書き込むことができる。
【００３０】
セクタパルス生成部２０６は、補正カウント算出部２０５が算出したセクタパルス間隔の補正値に基づいてセクタパルスを生成する処理部であり、生成したセクタパルスの発生タイミングをセクタフォーマット書込タイミング生成部２０７に通知する。
【００３１】
セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７は、セクタパルス生成部２０５が生成したセクタパルスの発生タイミングに基づいてセクタフォーマットデータおよび書込データの書込制御信号を生成する処理部である。
【００３２】
データ書込部２０８は、フォーマットデータや書込データを変調し、書込みヘッド２０９が記録媒体へデータを書き込むための書込電流を、セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７が生成した書込制御信号に基づいて生成する処理部である。
【００３３】
書き込みヘッド２０９は、データ書込部２０８が生成した書込電流にしたがって、フォーマットデータおよび書込データを記録媒体に書き込む磁気ヘッドである。
【００３４】
次に、本実施の形態に係る磁気ディスク装置によるデータ記録位置補正処理の処理手順について説明する。図３は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置によるデータ記録位置補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３５】
同図に示すように、この磁気ディスク装置は、記録媒体へのデータの書き込み位置を補正する必要があると判断すると、サーボ信号検出部２０２がサーボ信号を検出し（ステップＳ３０１）、サーボ信号を検出したことをサーボ信号間隔カウント部２０４に通知する。
【００３６】
そして、サーボ信号の検出を通知されたサーボ信号間隔カウント部２０４が書込基準クロック信号のカウントを開始し（ステップＳ３０２）、サーボ信号検出部２０２が次のサーボ信号を検出すると（ステップＳ３０３）、サーボ信号間隔カウント部２０４は書込基準クロック信号のカウントを終了し（ステップＳ３０４）、カウント値を補正カウント値算出部２０５に通知する。
【００３７】
そして、カウント値の通知を受けた補正カウント値算出部２０５は、通知されたカウント値からサーボ信号の時間間隔を計算し、計算したサーボ信号の時間間隔とサーボ信号を記録媒体に書き込んだ際に想定した時間間隔に基づいてトラックの伸縮率を計算する（ステップＳ３０５）。
【００３８】
そして、計算したトラックの伸縮率からセクタパルス間隔の補正値を算出し（ステップＳ３０６）、セクタパルス生成部２０６がこの補正値に基づいてセクタパルスを生成し（ステップＳ３０７）、生成したセクタパルスのタイミングをセクタフォーマット書込タイミング生成部２０７に通知する。
【００３９】
そして、セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７が通知されたセクタパルスのタイミングに基づいてフォーマットデータおよび書込データの書込制御信号を生成し（ステップＳ３０８）、データ書込部２０８が書込ヘッド２０９を用いてフォーマットデータおよび書込データの書込みをおこなう（ステップＳ３０９）。
【００４０】
上述してきたように、本実施の形態では、サーボ信号間隔カウント部２０４がサーボ信号の時間間隔を測定し、測定した時間間隔に基づいて補正カウント値算出部２０５がセクタパルス間隔の補正値を算出し、この補正値に基づいてデータ書込部２０８が記録媒体にデータを書き込むこととしたので、記録媒体の回転中心がずれた場合にも、正しい位置にデータを書き込むことができる。
【００４１】
なお、ここでは、補正カウント値算出部２０５がセクタパルス間隔の補正値を算出すると、ただちに算出した補正値を用いてデータを書き込む場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録媒体の回転中心がずれた場合に、まず全てのセクタパルスの位置を補正し、全てのセクタパルスの位置を補正した後にデータの書き込みをおこなうよう構成する場合にも同様に適用することができる。
【００４２】
また、ここでは、記録媒体に記録されたサーボ信号の時間間隔を用いてトラックの伸縮率を計算する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、サーボ信号の継続時間やセクタ内の特定部分の時間間隔などを用いてトラックの伸縮率を計算するよう構成する場合にも同様に適用することができる。
【００４３】
また、図３に示したデータ記録位置補正処理は、記録媒体の回転中心にずれが生じた場合におこなう必要があるが、記録媒体の回転中心のずれは、主に外部からの衝撃によって発生する。そこで、次に、外部からの衝撃を検出する手法について説明する。
【００４４】
図４は、外部からの衝撃を検出する衝撃センサ回路の一例を示す図である。同図に示すように、この衝撃センサ回路は、衝撃センサ４０１と、増幅器４０２と、ローパスフィルタ４０３と、ウィンドウコンパレータ４０４とを有する。
【００４５】
衝撃センサ４０２は、磁気ディスク装置に外部から加えられた衝撃を検知するセンサであり、増幅器４０２は、衝撃センサ４０１の出力する衝撃信号を増幅する処理部である。
【００４６】
ローパスフィルタ４０３は、衝撃信号から雑音等を取り除くためのフィルタであり、ウィンドウコンパレータ４０４は、衝撃信号を所定の閾値（ＲＥＦ）と比較して衝撃を検出する比較器である。
【００４７】
このように、衝撃センサ回路を用いて外部から磁気ディスク装置に加えられる衝撃を検出し、衝撃を検出した場合には、記録媒体の回転中心にずれが発生したと判断してデータ記録位置補正処理をおこなうことにより、衝撃によるデータ書き込み位置のずれを防ぐことができる。
【００４８】
また、ここでは、外部から磁気ディスク装置に加えられる衝撃を衝撃センサを用いて検出する手法について説明したが、外部から磁気ディスク装置に加えられる衝撃は、磁気ディスク装置のボイスコイルモータに発生する逆起電力の変化を用いて検出することもできる。ここで、ボイスコイルモータとは、磁気ディスク装置のヘッドを動かすために使用されるモータであり、このボイスコイルモータは、外部から衝撃に対して逆起電力を発生する。
【００４９】
たとえば、図５は、このボイスコイルモータに発生する逆起電力を検出する回路の一例を示す図である。同図に示すように、モータドライバ回路５１０は、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)からの駆動指示に基づいてボイスコイルモータ５２０を動作させてヘッド５３０を動かす駆動回路であり、モータ駆動回路５１１と並列してモータドライバ回路５１０内に逆起電力検出回路５１２を設けることによって、ボイスコイルモータ５２０に発生する逆起電力を検出することができる。
【００５０】
（付記１）記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置であって、
前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定手段と、
前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み手段と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【００５１】
（付記２）前記補正値算出手段は、前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔と前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔との比率を計算する時間間隔比率計算手段と、前記時間間隔比率計算手段により計算された比率に基づいてセクタパルス間隔の補正値を前記データ書き込み時間間隔の補正値として算出するセクタパルス間隔算出手段と、を備えたことを特徴とする付記１に記載の磁気ディスク装置。
【００５２】
（付記３）前記基準信号時間間隔測定手段により時間間隔が測定された基準信号はサーボ信号であることを特徴とする付記１または２に記載の磁気ディスク装置。
【００５３】
（付記４）前記ずれの発生を検知するずれ発生検知手段をさらに備え、前記ずれ発生検知手段によりずれの発生が検知された際に、前記基準信号時間間隔測定手段は基準信号の時間間隔を測定し、前記補正値算出手段はデータ書込み時間間隔の補正値を算出することを特徴とする付記１、２または３に記載の磁気ディスク装置。
【００５４】
（付記５）前記ずれ発生検知手段は、衝撃センサを用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知することを特徴とする付記４に記載の磁気ディスク装置。
【００５５】
（付記６）前記ずれ発生検知手段は、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知することを特徴とする付記４に記載の磁気ディスク装置。
【００５６】
（付記７）前記ずれ発生検知手段は、前記基準信号の時間間隔、該基準信号の継続時間またはセクタ内の所定部分の時間間隔を測定して前記ずれの発生を検知することを特徴とする付記４に記載の磁気ディスク装置。
【００５７】
（付記８）前記ずれ発生検知手段は、電源が投入された際に前記基準信号の時間間隔、該基準信号の継続時間またはセクタ内の所定部分の時間間隔を測定して前記ずれの発生を検知することを特徴とする付記７に記載の磁気ディスク装置。
【００５８】
（付記９）前記ずれ発生検知手段により時間間隔が測定されるセクタ内の所定部分は、前記ずれにより他のセクタ内の所定部分と重なることがないようにセクタ間隔を定めたことを特徴とする付記７または８に記載の磁気ディスク装置。
【００５９】
（付記１０）記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置による該記録媒体へのデータの記録位置補正方法であって、
前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定工程と、
前記基準信号時間間隔測定工程により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み工程と、
を含んだことを特徴とする記録位置補正方法。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、記録媒体を定速度で回転し、記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定し、測定した基準信号の時間間隔およびずれのない状態で記録媒体を定速度で回転した際に測定される基準信号の時間間隔との比率を計算し、計算した比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出し、算出したデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むよう構成したので、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータの記録、またはより低い密度でのデータの記録ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る磁気ディスク装置の記録位置ずれの概念を説明するための説明図である。
【図２】本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る磁気ディスク装置によるデータ記録位置補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】衝撃センサ回路の一例を示す図である。
【図５】ボイスコイルモータに発生する逆起電力を検出する回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
２０１ 読取ヘッド
２０２ サーボ信号検出部
２０３ 書込基準クロック生成部
２０４ サーボ信号間隔カウント部
２０５ 補正カウント値算出部
２０６ セクタパルス生成部
２０７ セクタフォーマット書込タイミング生成部
２０８ データ書込部
２０９ 書込ヘッド
４０１ 衝撃センサ
４０２ 増幅器
４０３ ローパスフィルタ
４０４ ウィンドウコンパレータ
５１０ モータドライバ回路
５１１ モータ駆動回路
５１２ 逆起電力検出回路
５２０ ボイスコイルモータ
５３０ ヘッド
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録媒体の回転中心と記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置に関し、特に、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータを記録することまたは同じ量のデータをより低い密度で記録することができる磁気ディスク装置および記録位置補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気ディスク装置の高記録密度化によるトラック本数の増加にともない、磁気ヘッドの位置決めに使用する信号、すなわちサーボ信号のトラックへの書き込み時間が増加し、この時間の増加が、磁気ディスク装置の生産性低下の原因となっていた。
【０００３】
すなわち、サーボ信号の書き込みは、記録媒体を磁気ディスク装置へ組み込んだ後にその装置自身のヘッドを使用しておこなうため、生産する磁気ディスク装置ごとにサーボ信号の書き込みが必要であり、サーボ信号の書き込み時間の増加は、磁気ディスク装置を生産するために要する時間の増加につながっていた。
【０００４】
そこで、磁気転写などにより、磁気ディスク装置に組み込む前に記録媒体にサーボ信号を書き込み、サーボ信号の書き込み時間を短縮する技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照。）。この従来技術では、サーボ信号が記録されたマスターディスクを他のディスクに密着させて磁界を印加し、サーボ信号の一括転写をおこなうことによってサーボ信号の書き込み時間の短縮を図っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−２５１４４０号公報（２頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、サーボ信号が記録された記録媒体を磁気ディスク装置に組み込む場合には、サーボ信号を書き込んだ際の記録媒体の中心と記録媒体を磁気ディスク装置に組み込んだ後の回転中心の間にずれが生じ、データの書き込み時にヘッドを通過する媒体面の速度が一定でなくなるため、データの書き込み位置がずれるという問題があった。
【０００７】
また、記録媒体を磁気ディスク装置に組み込んだ後も、外部からの衝撃などにより、記録媒体の回転中心にずれが発生し、データの書き込み位置がずれるという問題があった。
【０００８】
このため、記録媒体の回転中心にずれが発生してデータの書き込み位置がずれた場合にも、データの上書きによるデータの破壊がおこらないように、データの記録単位であるセクタ間の間隔を大きくする必要があった。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータの記録、またはより低い密度でのデータの記録ができる磁気ディスク装置および記録位置補正方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置であって、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定手段と、前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔との比率を計算し、該比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置による該記録媒体へのデータの記録位置補正方法であって、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定工程と、前記基準信号時間間隔測定工程により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出工程と、前記補正値算出工程により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み工程と、を含んだことを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、記録媒体を定速度で回転し、記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定し、測定した基準信号の時間間隔およびずれのない状態で記録媒体を定速度で回転した際に測定される基準信号の時間間隔との比率を計算し、計算した比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出し、算出したデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むこととしたので、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータの記録、またはより低い密度でのデータの記録ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気ディスク装置および記録位置補正方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の記録位置ずれの概念について説明する。図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の記録位置ずれの概念を説明するための説明図である。
【００１５】
同図（ａ）に示すように、記録媒体の回転中心がＰからＱにずれると、トラック上の長さＬ1の円周部分に対応する回転角は、αから、トラック上の位置によって、βやγなどのように変わる。ここで、一定の長さＬ1の円周部分に対応する回転角がトラック上の位置によって変わることは、一定の回転角に対応する円周部分の長さがトラック上の位置によって変わることでもある。
【００１６】
すなわち、Ｑに近い方の円周部分では、回転角βに対応する円周部分の長さがＬ1であるため、回転角がβより小さいαに対応する円周部分の長さはＬ1より短くなり、一方、Ｑに遠い方の円周部分では、回転角γに対応する円周部分の長さがＬ1であるため、回転角がγより大きいαに対応する円周部分の長さはＬ1より長くなる。
【００１７】
このように、記録媒体の回転中心にずれが生じると、磁気ディスク装置のように回転角を用いてトラック上のデータ記録位置を決めている場合には、記録媒体の周方向に見かけ上その通過時間の伸縮が発生することとなる。
【００１８】
したがって、同図（ｂ）に示すように、トラック上にＬ1の間隔でサーボ信号（Servo）が記録され、同図（ｃ）に示すように、セクタパルス（SctP）が記録され、同図（ｄ）に示すようにセクタ（Sector）が記録されているとすると、記録媒体の回転中心がずれて見かけ上周方向の時間軸上の長さが伸びた円周部分では、同図（ｅ）に示すようにサーボ信号の間隔Ｌ1が伸びてＬ2となり、同図（ｆ）に示すようにセクタパルスの間隔が伸び、同図（ｇ）に示すようにセクタ間隔が伸びることとなる。
【００１９】
そして、４番目のセクタへデータを書き込む場合、データの書き込みは媒体の伸びを考慮することなくおこなわれるため、同図（ｈ）に示すようなセクタパルスがあるものとして、同図（ｉ）に示すように４番目のセクタへデータが書き込まれる。この結果、４番目のセクタのデータが同図（ｆ）に示した３番目のセクタの位置にかかって書かれてしまうこととなる。
【００２０】
このため、従来は、記録媒体の回転中心のずれによってデータの書き込み位置にずれが発生した場合にもデータの上書きが発生しないように、セクタ間に十分な間隔を確保する必要があった。
【００２１】
これに対して、本実施の形態では、記録媒体の回転中心のずれに起因する記録媒体の伸びに対応して同図（ｊ）に示すようにセクタパルスの間隔を補正し、同図（ｋ）に示すように４番目のセクタを正しい位置に書き込むこととしている。
【００２２】
このように、本実施の形態では、記録媒体の回転中心のずれに起因する媒体のみかけ上の伸縮に対応してセクタパルスの位置を補正し、補正したセクタパルスの位置に基づいてデータを書き込むこととしたので、セクタ間の間隔を短くすることができ、データの記録領域が増え、記録媒体の記録容量を増加、または、記録密度を低減することができる。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この磁気ディスク装置は、読取ヘッド２０１と、サーボ信号検出部２０２と、書込基準クロック生成部２０３と、サーボ信号間隔カウント部２０４と、補正カウント値算出部２０５と、セクタパルス生成部２０６と、セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７と、データ書込部２０８と、書込ヘッド２０９とを有する。
【００２４】
読取ヘッド２０１は、記録媒体に記録されたサーボ信号、セクタパルス、データなどを読み取る磁気ヘッドであり、読み取った信号をサーボ信号検出部２０２に渡す。
【００２５】
サーボ信号検出部２０２は、読取ヘッド２０１が読み取った信号の増幅、復調をおこなうとともにサーボ信号を検出する処理部であり、サーボ信号を検出すると、そのことをサーボ信号間隔カウント部２０４に通知する。
【００２６】
書込基準クロック生成部２０３は、記録媒体にデータを書き込む際に基準となるクロック信号を生成する処理部である。この書込基準クロック生成部２０３によって生成される書込基準クロック信号は、サーボ信号間隔カウント部２０４およびセクタパルス生成部２０６で時間を計測するための基準信号として使用される。
【００２７】
サーボ信号間隔カウント部２０４は、サーボ信号の時間間隔を測定する処理部であり、サーボ信号検出部２０２が検出した二つのサーボ信号間の書込基準クロック信号の数を数えることによってその時間間隔を測定する。
【００２８】
補正カウント値算出部２０５は、サーボ信号間隔カウント部２０４が測定したサーボ信号の時間間隔とサーボ信号を記録媒体に記録した際に想定した時間間隔を比較することによってトラックの伸縮値を計算し、計算したトラックの伸縮値に基づいてセクタパルス間隔の補正値を算出する処理部である。具体的には、この補正カウント値算出部２０５は、セクタパルス間隔の補正値を、書込基準クロック信号のカウント値として出力する。
【００２９】
この補正カウント値算出部２０５が、測定したサーボ信号の時間間隔の想定値からのずれに基づいてセクタパルス間隔の補正値を算出し、データ書込部２０８が算出された補正値に基づいてデータを記録媒体に書き込むことにより、記録媒体の回転中心がずれた場合にも、正しい位置にデータを書き込むことができる。
【００３０】
セクタパルス生成部２０６は、補正カウント算出部２０５が算出したセクタパルス間隔の補正値に基づいてセクタパルスを生成する処理部であり、生成したセクタパルスの発生タイミングをセクタフォーマット書込タイミング生成部２０７に通知する。
【００３１】
セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７は、セクタパルス生成部２０５が生成したセクタパルスの発生タイミングに基づいてセクタフォーマットデータおよび書込データの書込制御信号を生成する処理部である。
【００３２】
データ書込部２０８は、フォーマットデータや書込データを変調し、書込みヘッド２０９が記録媒体へデータを書き込むための書込電流を、セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７が生成した書込制御信号に基づいて生成する処理部である。
【００３３】
書き込みヘッド２０９は、データ書込部２０８が生成した書込電流にしたがって、フォーマットデータおよび書込データを記録媒体に書き込む磁気ヘッドである。
【００３４】
次に、本実施の形態に係る磁気ディスク装置によるデータ記録位置補正処理の処理手順について説明する。図３は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置によるデータ記録位置補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３５】
同図に示すように、この磁気ディスク装置は、記録媒体へのデータの書き込み位置を補正する必要があると判断すると、サーボ信号検出部２０２がサーボ信号を検出し（ステップＳ３０１）、サーボ信号を検出したことをサーボ信号間隔カウント部２０４に通知する。
【００３６】
そして、サーボ信号の検出を通知されたサーボ信号間隔カウント部２０４が書込基準クロック信号のカウントを開始し（ステップＳ３０２）、サーボ信号検出部２０２が次のサーボ信号を検出すると（ステップＳ３０３）、サーボ信号間隔カウント部２０４は書込基準クロック信号のカウントを終了し（ステップＳ３０４）、カウント値を補正カウント値算出部２０５に通知する。
【００３７】
そして、カウント値の通知を受けた補正カウント値算出部２０５は、通知されたカウント値からサーボ信号の時間間隔を計算し、計算したサーボ信号の時間間隔とサーボ信号を記録媒体に書き込んだ際に想定した時間間隔に基づいてトラックの伸縮率を計算する（ステップＳ３０５）。
【００３８】
そして、計算したトラックの伸縮率からセクタパルス間隔の補正値を算出し（ステップＳ３０６）、セクタパルス生成部２０６がこの補正値に基づいてセクタパルスを生成し（ステップＳ３０７）、生成したセクタパルスのタイミングをセクタフォーマット書込タイミング生成部２０７に通知する。
【００３９】
そして、セクタフォーマット書込タイミング生成部２０７が通知されたセクタパルスのタイミングに基づいてフォーマットデータおよび書込データの書込制御信号を生成し（ステップＳ３０８）、データ書込部２０８が書込ヘッド２０９を用いてフォーマットデータおよび書込データの書込みをおこなう（ステップＳ３０９）。
【００４０】
上述してきたように、本実施の形態では、サーボ信号間隔カウント部２０４がサーボ信号の時間間隔を測定し、測定した時間間隔に基づいて補正カウント値算出部２０５がセクタパルス間隔の補正値を算出し、この補正値に基づいてデータ書込部２０８が記録媒体にデータを書き込むこととしたので、記録媒体の回転中心がずれた場合にも、正しい位置にデータを書き込むことができる。
【００４１】
なお、ここでは、補正カウント値算出部２０５がセクタパルス間隔の補正値を算出すると、ただちに算出した補正値を用いてデータを書き込む場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録媒体の回転中心がずれた場合に、まず全てのセクタパルスの位置を補正し、全てのセクタパルスの位置を補正した後にデータの書き込みをおこなうよう構成する場合にも同様に適用することができる。
【００４２】
また、ここでは、記録媒体に記録されたサーボ信号の時間間隔を用いてトラックの伸縮率を計算する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、サーボ信号の継続時間やセクタ内の特定部分の時間間隔などを用いてトラックの伸縮率を計算するよう構成する場合にも同様に適用することができる。
【００４３】
また、図３に示したデータ記録位置補正処理は、記録媒体の回転中心にずれが生じた場合におこなう必要があるが、記録媒体の回転中心のずれは、主に外部からの衝撃によって発生する。そこで、次に、外部からの衝撃を検出する手法について説明する。
【００４４】
図４は、外部からの衝撃を検出する衝撃センサ回路の一例を示す図である。同図に示すように、この衝撃センサ回路は、衝撃センサ４０１と、増幅器４０２と、ローパスフィルタ４０３と、ウィンドウコンパレータ４０４とを有する。
【００４５】
衝撃センサ４０２は、磁気ディスク装置に外部から加えられた衝撃を検知するセンサであり、増幅器４０２は、衝撃センサ４０１の出力する衝撃信号を増幅する処理部である。
【００４６】
ローパスフィルタ４０３は、衝撃信号から雑音等を取り除くためのフィルタであり、ウィンドウコンパレータ４０４は、衝撃信号を所定の閾値（ＲＥＦ）と比較して衝撃を検出する比較器である。
【００４７】
このように、衝撃センサ回路を用いて外部から磁気ディスク装置に加えられる衝撃を検出し、衝撃を検出した場合には、記録媒体の回転中心にずれが発生したと判断してデータ記録位置補正処理をおこなうことにより、衝撃によるデータ書き込み位置のずれを防ぐことができる。
【００４８】
また、ここでは、外部から磁気ディスク装置に加えられる衝撃を衝撃センサを用いて検出する手法について説明したが、外部から磁気ディスク装置に加えられる衝撃は、磁気ディスク装置のボイスコイルモータに発生する逆起電力の変化を用いて検出することもできる。ここで、ボイスコイルモータとは、磁気ディスク装置のヘッドを動かすために使用されるモータであり、このボイスコイルモータは、外部から衝撃に対して逆起電力を発生する。
【００４９】
たとえば、図５は、このボイスコイルモータに発生する逆起電力を検出する回路の一例を示す図である。同図に示すように、モータドライバ回路５１０は、ＭＰＵ(Micro Processing Unit)からの駆動指示に基づいてボイスコイルモータ５２０を動作させてヘッド５３０を動かす駆動回路であり、モータ駆動回路５１１と並列してモータドライバ回路５１０内に逆起電力検出回路５１２を設けることによって、ボイスコイルモータ５２０に発生する逆起電力を検出することができる。
【００５０】
（付記１）記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置であって、
前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定手段と、
前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み手段と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【００５１】
（付記２）前記補正値算出手段は、前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔と前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔との比率を計算する時間間隔比率計算手段と、前記時間間隔比率計算手段により計算された比率に基づいてセクタパルス間隔の補正値を前記データ書き込み時間間隔の補正値として算出するセクタパルス間隔算出手段と、を備えたことを特徴とする付記１に記載の磁気ディスク装置。
【００５２】
（付記３）前記基準信号時間間隔測定手段により時間間隔が測定された基準信号はサーボ信号であることを特徴とする付記１または２に記載の磁気ディスク装置。
【００５３】
（付記４）前記ずれの発生を検知するずれ発生検知手段をさらに備え、前記ずれ発生検知手段によりずれの発生が検知された際に、前記基準信号時間間隔測定手段は基準信号の時間間隔を測定し、前記補正値算出手段はデータ書込み時間間隔の補正値を算出することを特徴とする付記１、２または３に記載の磁気ディスク装置。
【００５４】
（付記５）前記ずれ発生検知手段は、衝撃センサを用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知することを特徴とする付記４に記載の磁気ディスク装置。
【００５５】
（付記６）前記ずれ発生検知手段は、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知することを特徴とする付記４に記載の磁気ディスク装置。
【００５６】
（付記７）前記ずれ発生検知手段は、前記基準信号の時間間隔、該基準信号の継続時間またはセクタ内の所定部分の時間間隔を測定して前記ずれの発生を検知することを特徴とする付記４に記載の磁気ディスク装置。
【００５７】
（付記８）前記ずれ発生検知手段は、電源が投入された際に前記基準信号の時間間隔、該基準信号の継続時間またはセクタ内の所定部分の時間間隔を測定して前記ずれの発生を検知することを特徴とする付記７に記載の磁気ディスク装置。
【００５８】
（付記９）前記ずれ発生検知手段により時間間隔が測定されるセクタ内の所定部分は、前記ずれにより他のセクタ内の所定部分と重なることがないようにセクタ間隔を定めたことを特徴とする付記７または８に記載の磁気ディスク装置。
【００５９】
（付記１０）記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置による該記録媒体へのデータの記録位置補正方法であって、
前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定工程と、
前記基準信号時間間隔測定工程により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み工程と、
を含んだことを特徴とする記録位置補正方法。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、記録媒体を定速度で回転し、記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定し、測定した基準信号の時間間隔およびずれのない状態で記録媒体を定速度で回転した際に測定される基準信号の時間間隔との比率を計算し、計算した比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出し、算出したデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むよう構成したので、記録媒体の回転中心のずれに起因するデータの記録位置のずれを補正し、ずれを想定して余分に設けているセクタ間の間隔を短縮することによってデータの記録領域を増やし、より多くのデータの記録、またはより低い密度でのデータの記録ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る磁気ディスク装置の記録位置ずれの概念を説明するための説明図である。
【図２】本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る磁気ディスク装置によるデータ記録位置補正処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】衝撃センサ回路の一例を示す図である。
【図５】ボイスコイルモータに発生する逆起電力を検出する回路の一例を示す図である。
【符号の説明】
２０１ 読取ヘッド
２０２ サーボ信号検出部
２０３ 書込基準クロック生成部
２０４ サーボ信号間隔カウント部
２０５ 補正カウント値算出部
２０６ セクタパルス生成部
２０７ セクタフォーマット書込タイミング生成部
２０８ データ書込部
２０９ 書込ヘッド
４０１ 衝撃センサ
４０２ 増幅器
４０３ ローパスフィルタ
４０４ ウィンドウコンパレータ
５１０ モータドライバ回路
５１１ モータ駆動回路
５１２ 逆起電力検出回路
５２０ ボイスコイルモータ
５３０ ヘッド
Claims (3)
- 記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置であって、
ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定手段と、
前記基準信号時間間隔測定手段により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔との比率を計算し、該比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出手段と、
前記補正値算出手段により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み手段と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 前記基準信号時間間隔測定手段により時間間隔が測定された基準信号はサーボ信号であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
- 記録媒体の回転中心と該記録媒体を回転して使用する際の回転中心の間にずれを有する磁気ディスク装置による該記録媒体へのデータの記録位置補正方法であって、
ボイスコイルモータ内の逆起電力の変化を用いて衝撃を検出することによってずれの発生を検知した際に、前記記録媒体を定速度で回転し、該記録媒体に記録された基準信号の時間間隔を測定する基準信号時間間隔測定工程と、
前記基準信号時間間隔測定工程により測定された基準信号の時間間隔および前記ずれのない状態で記録媒体を前記定速度で回転した際に測定される該基準信号の時間間隔との比率を計算する比率計算工程と、
前記比率に基づいて記録媒体へのデータ書き込み時間間隔の補正値を算出する補正値算出工程と、
前記補正値算出工程により算出されたデータ書き込み時間間隔の補正値に基づいて記録媒体にデータを書き込むデータ書き込み工程と、
を含んだことを特徴とする記録位置補正方法。
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