JPH06274806A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ヘッドと磁気ディスクとの組み合わせに
よって決定される電磁変換特性に応じて、各磁気ヘッド
毎のデータ書き込み周波数の最大値を変える磁気ディス
ク装置に関し、磁気ヘッドと磁気ディスクとの特性を効
率良く使用する。 【構成】 少なくとも１枚の磁気ディスク２１と、前記
磁気ディスク２１を回転させる回転手段３２と、前記磁
気ディスク２１の各面に対応して設けられた複数の磁気
ヘッド２３と、前記磁気ヘッド２３を支持し、前記磁気
ディスク２１の半径方向に移動位置決めするアクチュエ
ータ２２とを有する磁気ディスク装置において、前記磁
気ヘッド２３毎に、前記磁気ディスク２１にデータを記
録する最大書き込み周波数を変化させて、対応する前記
磁気ヘッド２３に出力する制御装置４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 作用 実施例 （ａ）磁気ディスク装置の説明（図２乃至図５） （ｂ）一実施例の説明（図６乃至図１２） （ｃ）他の実施例の説明 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドと磁気ディ
スクとの組み合わせによって決定される電磁変換特性に
応じて、各磁気ヘッド毎のデータ書き込み周波数の最大
値を変える磁気ディスク装置に関する。

【０００３】この磁気ディスク装置は、外部記憶装置と
して、広く利用されている。近年のコンピュータシステ
ムのダウンサイジング化の要求に従い、小型化、大容量
化が要求されている。このため、データ記録密度の向上
が特に要求される。

【０００４】

【従来の技術】磁気ディスク装置は、回転する磁気ディ
スクに対し、磁気ヘッドをアクチュエータにより、トラ
ック位置決めし、磁気ヘッドにより磁気ディスクのトラ
ックにデータをリード／ライトする記憶装置である。

【０００５】この磁気ディスク装置においては、記憶容
量は、データ密度により決定され、データ密度は、磁気
ヘッドの最大書き込み周波数（最大磁化反転速度）に依
存する。この磁気ヘッドの最大書き込み周波数は、磁気
ディスクの内周における最大の書き込み可能周波数で決
定される。固定データ密度法では、この内周の書き込み
周波数が、外周の書き込み周波数であり、内周から外周
まで全てのトラックで一定である。

【０００６】これに対し、磁気ディスクの外周は内周に
比し周速が早いため、外周ほど電磁変換特性が良い。こ
のため、磁気ディスクの半径位置に対応して、書き込み
周波数を変化させる、所謂ゾーンビットレコーディング
法が提案されている（例えば、特開昭５５−１４６６２
４号公報等）。この方法では、内周のデータ密度より高
いデータ密度で、外周を記録できるため、記録密度が向
上する。

【０００７】更に、この方法の改良として、外周の書き
込み周波数を高くし過ぎると、外周のデータのエラーレ
ートが多くなるため、外周でのエラーレートを測定し、
外周の書き込み周波数をエラーレートが規定量以下とな
るように、低下させる方法も提案されている（例えば、
特開昭６３−２００３０６合公報等）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。 最大書き込み周波数は、磁気ヘッドと磁気ディスクと
の電磁変換特性により決定される。従って、最大書き込
み周波数を高くして、記憶容量を多くするには、それだ
け電磁変換特性の良い磁気ヘッドと磁気ディスクとが必
要となる。しかし、一般に、磁気ヘッドと磁気ディスク
の特性には、バラツキがある。このため、設定した最大
書き込み周波数に対し、リードマージンの取れない磁気
ヘッドと磁気ディスクは、当然使用できず、不良とな
り、無駄が生じる。

【０００９】又、逆に最大書き込み周波数より特性の
良い磁気ヘッドと磁気ディスクは、過剰なリードマージ
ンを持って使用することになる。磁気ヘッドと磁気ディ
スクの不良を減らすには、データの最大書き込み周波数
を、磁気ヘッドと磁気ディスクの特性の悪い方の特性に
合わせる必要がある。このため、特性の良い磁気ヘッド
と磁気ディスクは、書き込み周波数を高くできる余裕が
ある過剰なリードマージンを持って、使用せざる得ず、
効率良く磁気ヘッドと磁気ディスクを使用することがで
きない。

【００１０】従って、本発明は、磁気ヘッドと磁気ディ
スクとの特性を効率良く使用するための磁気ディスク装
置を提供することを目的とする。又、本発明は、磁気ヘ
ッドと磁気ディスクとの特性を効率良く使用して、記憶
容量を増加するための磁気ディスク装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項１は、少なくとも１枚の磁気ディ
スク２１と、前記磁気ディスク２１を回転させる回転手
段３２と、前記磁気ディスク２１の各面に対応して設け
られた複数の磁気ヘッド２３と、前記磁気ヘッド２３を
支持し、前記磁気ディスク２１の半径方向に移動位置決
めするアクチュエータ２２とを有する磁気ディスク装置
において、前記磁気ヘッド２３毎に、前記磁気ディスク
２１にデータを記録する最大書き込み周波数を変化させ
て、対応する前記磁気ヘッド２３に出力する制御装置４
を設けたことを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項２は、請求項１において、
前記制御装置４は、選択された磁気ヘッド２３に対応し
た周波数のクロックを発生する可変周波数発振器４５を
有することを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項３は、請求項１又は２にお
いて、前記制御装置４は、一定転送速度で送られてきた
書き込みデータを書き込みを行う前記磁気ヘッド２３の
最大書き込み周波数と前記磁気ディスク２１に記録する
符号化の方式によって決定される転送速度のデータ列に
変換するためのライトバッファメモリ４６と、前記ライ
トバッファメモリ４６からのデータ列を符号化して、前
記磁気ヘッド２３に出力する符号化回路４７とを有する
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項４は、請求項１又は３にお
いて、前記制御装置４は、前記磁気ヘッド２３から読み
出された前記磁気ヘッド２３毎に異なる転送速度のデー
タを予め決められた一定速度のデータ列に変換するため
のリードバッファメモリ５４を有することを特徴とす
る。

【００１５】本発明の請求項５は、請求項１又は２にお
いて、前記制御装置４は、前記選択された磁気ヘッド２
３毎に符号化速度を変えて符号化して、前記磁気ヘッド
２３に出力する符号化回路４７と、前記磁気ヘッド２３
からの読み取りデータを前記磁気ヘッド２３に対応する
最大書き込み周波数で、復号化する復号化回路５２とを
有することを特徴とする。

【００１６】本発明の請求項６は、請求項２又は３又は
５において、前記制御装置４は、上位装置から要求され
た論理アドレスを物理アドレスに変換し、前記物理アド
レスのヘッド選択情報を対応する書き込み周波数情報に
変換するテーブル４１、４３と、前記テーブル４１、４
３から得られた周波数情報により前記可変周波数発振器
４５を制御するコントローラ４０を有することを特徴と
する。

【００１７】本発明の請求項７は、請求項２又は３又は
５において、前記制御装置４は、上位装置から要求され
た論理アドレスを物理アドレスに変換し、前記物理アド
レスを対応する書き込み周波数情報に変換するテーブル
４１、４３と、前記テーブル４１、４３から得られた周
波数情報により前記可変周波数発振器４５を制御するコ
ントローラ４０を有することを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項８は、請求項５において、
前記制御装置４は、上位装置から要求された論理アドレ
スを物理アドレスに変換し、前記物理アドレスのヘッド
選択情報を対応する周波数情報に変換するテーブル４
１、４３と、前記テーブル４１、４３から得られた周波
数情報により前記復号化回路５２のＰＬＬ回路５３を制
御するコントローラ４０を有することを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項９は、請求項５において、
前記制御装置４は、上位装置から要求された論理アドレ
スを物理アドレスに変換し、前記物理アドレスを対応す
る周波数情報に変換するテーブル４１、４３と、前記テ
ーブル４１、４３から得られた周波数情報により前記復
号化回路５２のＰＬＬ回路５３を制御するコントローラ
４０を有することを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明の請求項１では、複数の磁気ヘッドを有
するものでは、磁気ヘッドと磁気ディスクとの電磁変換
特性に応じて書き込み周波数が異なるため、磁気ディス
クへの各磁気ヘッドの書き込み最大周波数を測定してお
き、各磁気ヘッドには、個々の最大書き込み周波数で書
き込みを行わせるようにした。このため、磁気ヘッドと
磁気ディスクとの特性を効率良く使用でき、記憶容量の
向上や特性の悪いヘッドを使用して、記憶容量を同一に
保つことができる。

【００２１】本発明の請求項２では、選択された磁気ヘ
ッド２３に対応した周波数のクロックを発生する可変周
波数発振器４５を設けることにより、容易に個々の磁気
ヘッド２３に対応した書き込み周波数で書き込みでき
る。

【００２２】本発明の請求項３では、上位装置から一定
転送速度で送られてきた書き込みデータをライトバッフ
ァメモリ４６により書き込みを行う磁気ヘッド２３の最
大書き込み周波数と磁気ディスク２１に記録する符号化
の方式によって決定される転送速度のデータ列に変換す
るようにして、速度調整を行うため、磁気ヘッド２３の
書き込み周波数を変えても、上位装置は、これを意識せ
ずに、一定転送速度でライトデータを転送することがで
きる。

【００２３】本発明の請求項４では、磁気ヘッド２３か
ら読み出された磁気ヘッド２３毎に異なる転送速度のデ
ータを予め決められたリードバッファメモリ５４により
一定速度のデータ列に変換するため、上位装置は、個々
の磁気ヘッドの最大書き込み周波数を意識することな
く、リードデータを受け取ることができる。

【００２４】本発明の請求項５では、選択された磁気ヘ
ッド２３毎に符号化速度を変えて符号化して、磁気ヘッ
ド２３に出力する符号化回路４７を設けたため、転送デ
ータを個々の磁気ヘッド２３の書き込み周波数に対応し
た速度で符号化できる。又、磁気ヘッド２３からの読み
取りデータを磁気ヘッド２３に対応する最大書き込み周
波数で、復号化する復号化回路５２とを設けたので、読
み取りデータを個々の磁気ヘッド２３の書き込み周波数
に対応した速度で復号化できる。

【００２５】本発明の請求項６では、論理アドレスから
物理アドレスに変換し、物理アドレスのヘッド情報に対
応した周波数情報を引き出して、可変周波数発振器を制
御するため、テーブル変換により、書き込み周波数を個
々の磁気ヘッドに対応したものとすることができる。

【００２６】本発明の請求項７では、論理アドレスから
物理アドレスに変換し、物理アドレス（シリンダ情報と
ヘッド情報）に対応した周波数情報を引き出して、可変
周波数発振器を制御するため、テーブル変換により、ゾ
ーンビットレコーディングに対応して、書き込み周波数
を個々の磁気ヘッドに対応したものとすることができ
る。

【００２７】本発明の請求項８では、論理アドレスから
物理アドレスに変換し、物理アドレスのヘッド情報に対
応した周波数情報を引き出して、復号化回路５２のＰＬ
Ｌ回路５３を制御するため、テーブル変換により、リー
ド時の復調周波数を個々の磁気ヘッドに対応したものと
することができる。

【００２８】本発明の請求項９では、論理アドレスから
物理アドレスに変換し、物理アドレス（シリンダ情報と
ヘッド情報）に対応した周波数情報を引き出して、復号
化回路５２のＰＬＬ回路５３を制御するため、テーブル
変換により、ゾーンビットレコーディングに対応して、
復調周波数を個々の磁気ヘッドに対応したものとするこ
とができる。

【００２９】

【実施例】

（ａ）磁気ディスク装置の説明 図２は本発明の一実施例磁気ディスク装置の斜視図、図
３は図２の磁気ディスク装置の上面図、図４は図２のヘ
ッドアクチュエータの構成図、図５は図２のヘッドアク
チュエータの上面図である。尚、図２は磁気ディスク装
置のケースを切断面で切断し、内部を表したものであ
る。

【００３０】図２、図３の磁気ディスク装置の構成にお
いて、２０は磁気ディスク装置のケースであり、アルミ
ニウム等の金属で構成され、後述する磁気ディスク２１
とヘッドアクチュエータ２２との回転中心軸を固定支持
するものである。２１は磁気ディスクであり、５．２５
インチの径の磁気ディスクを、回転中心軸２１ａにベア
リングを介して回転可能に構成されたハブ２１ｂに固定
したものである。この磁気ディスクは、回転中心軸２１
ａに設けたコイルにより、ハブ２１ｂが回転されること
により、回転される。

【００３１】２２はヘッドアクチュエータであり、後述
するように、先端に磁気ヘッドを有し、回転中心軸を中
心に回動して、磁気ヘッドを磁気ディスク２１の半径方
向に移動させるものである。３０は磁気回路であり、ヘ
ッドアクチュエータ２２のコイルに対向して設けられ、
コイルの駆動により、ヘッドアクチュエータ２２をシャ
フトを中心に回動させるためのものである。３１はＩＣ
搭載板であり、ヘッドアクチュエータ２２の側面に設け
られ、書き込み回路、読み出し回路等のＩＣを搭載する
ためのものである。

【００３２】図４に示すように、所定の装置の高さ（フ
ォーム・ファクター）において、１１枚の磁気ディスク
２１−１〜２１−１１が、所定の間隔で積層されてい
る。

【００３３】図４、図５に示すアクチュエータ２２の構
成において、２８はブロックであり、装置ケース２０に
両端支持される固定シャフト（回転中心軸）２８ａにベ
アリングを介して回転可能であるものである。２９はコ
イルであり、ブロック２８の後端に設けられ、磁気回路
３０と共に、モータを構成し、ブロック２８を固定シャ
フト２８ａを中心に回動させるものである。２７はアー
ムであり、ブロック２８に突き出すように一体に設けら
れるものであり、ブロック２８に１０本設けられてい
る。

【００３４】２５はスプリングアームであり、ステンレ
ス等の板バネで構成され、各アーム２７の上下両側に固
定され、磁気ヘッド２３を支持するためのものである。
２４はジンバルであり、スプリングアーム２５の先端に
設けられ、磁気ヘッド２３を取り付けて、磁気ヘッド２
３の姿勢を制御するためのものである。２３は磁気ヘッ
ドであり、スライダ後部に薄膜ヘッドを取り付けて構成
され、ジンバル２４に取り付けられるものである。２６
はリード線であり、磁気ヘッド２３の薄膜ヘッド部に接
続され、スプリングアーム２５、アーム２７の側面に配
置され、図２で示したＩＣ搭載板３１に接続されるもの
である。

【００３５】サーボ信号パターンを記録したサーボ面
は、１１枚の磁気ディスク２１−１〜２１−１１の中央
に位置する磁気ディスク２１−６の上面に設けられてお
り、これに対向する磁気ヘッドがサーボヘッド２３−１
０であり、磁気ディスク２１−６のサーボ面のサーボ信
号パターンを読み取る。

【００３６】このようにサーボ面を、積層された磁気デ
ィスク２１−１〜２１−１１の中央に設けると、サーボ
面から最も遠い磁気ディスク２１−１、２１−１１の距
離が短くなり、熱変形等により、ブロック２８、アーム
２７が変形して、ブロックの軸が斜めになっても、オフ
セット量を小さくできる。

【００３７】又、この実施例では、１１枚の磁気ディス
ク２１−１〜２１−１１に対し、１０個のアーム２７、
２０個の磁気ヘッド２３を設けて、磁気ディスク２１−
１の上面、２１−１１の下面を使用していないが、この
両面を使用するには、アーム２７を２個増やす必要があ
り、このようにすると、規格の装置高さ内に収まらなく
なるからである。

【００３８】勿論、このような制約がない場合には、ア
ーム２７を増設して、かかる磁気ディスク２１−１の上
面と磁気ディスク２１−１１の下面を使用するようにす
ることもできる。

【００３９】（ｂ）一実施例の説明 図６は本発明の一実施例磁気ディスク装置の構成図、図
７は図６の磁気ディスクコントローラのブロック図であ
る。

【００４０】図６において、１はホスト（上位装置）で
あり、磁気ディスクコントローラ４に、データバス１
０、制御バス１１により接続され、ライトクロックを供
給して、ライトデータを送信し、リードクロックを受け
て、リードデータを受信するものである。４は磁気ディ
スクコントローラであり、ホスト１の指示に応じて、Ｖ
ＣＭ（コイル）２９を駆動して、シーク動作させ、磁気
ヘッド２３−１〜２３−２０を選択して、磁気ディスク
２１の対応する物理シリンダの情報をリード又は当該シ
リンダに情報をライトするものである。３２はスピンド
ルモータであり、磁気ディスク２１を回転させるもので
あり、前述の図２における回転中心軸２１ａとそのコイ
ルとハブ２１ｂで構成されるものである。

【００４１】図７の磁気ディスクコントローラのブロッ
ク図において、４０はコントローラであり、マイクロプ
ロセッサで構成され、ホスト１と制御バス１１により接
続され、ホスト１からの指示に応じて、リード／ライト
制御するものである。４１は変換テーブルであり、ホス
ト１からのアクセスする論理アドレスを物理アドレスに
変換するものであり、図９にて後述するものである。

【００４２】４２はシーク及びモータドライブ回路であ
り、コントローラ４０の制御に応じてＶＣＭ２９をシー
ク制御して、磁気ヘッド２３−１〜２３−２０を目標シ
リンダ位置に位置決めするためのシーク回路と、コント
ローラ４０の指示に応じて、スピンドルモータ３２を回
転制御するモータドライブ回路とを有する。

【００４３】４３は変換メモリであり、変換された物理
アドレスのヘッド情報（ヘッド番号）に対応する書き込
み最大周波数情報（制御信号１）と復調周波数情報（制
御信号２）とを格納してあり、図１０により説明するも
のである。４４は発振器であり、ホスト１との転送速度
に対応する一定レートのクロックＦの発生し、リードク
ロックとして出力するものである。

【００４４】４５は可変周波数発振器であり、メモリ４
３からの周波数情報に応じた可変レートクロックＦ１、
Ｆ２──Ｆｎを発生するものである。４６はライトデー
タバッファであり、ホスト１とデータバス１０により接
続され、ホスト１からのライトデータをホスト１からの
ライトクロックにより書き込まれ、可変発振器４５のク
ロックにより読み出され、符号化回路４７に出力するも
のである。

【００４５】４７は符号化回路であり、ライトデータバ
ッファ４６からのライトデータを可変発振器４５のクロ
ックに同期して符号化するものである。この符号化は、
データ「０」が多数連続すると、リードデータからクロ
ック情報が得られなくなり、位相同期が困難となるた
め、行うものである。例えば、１／７符号が用いられ、
この符号化によると、２ビットのデータが３ビットのデ
ータに符号化される。

【００４６】４８は書き込み電流発生回路であり、符号
化回路４７の出力を書き込み電流に変換するものであ
る。４９はリード・ライト切り換え回路であり、コント
ローラ４０のライト／リード制御信号により、ヘッドセ
レクト回路５０を書き込み電流発生回路４８又はヘッド
出力アンプ５１に切り換えるものである。５０はヘッド
セレクト回路であり、コントローラ４０のヘッド情報
（ヘッド選択信号）に応じて磁気ヘッド２３−１〜２３
−２０を選択するものである。

【００４７】５１はヘッド出力アンプであり、ヘッドセ
レクト回路５０を介する磁気ヘッド２３−１〜２３−２
０の読み取り信号を増幅するものである。５２は復号化
回路であり、ヘッド出力アンプ５１のリード信号を符号
化パルス列に変換した後、ＰＬＬ回路５３のクロックに
同期して符号化されたデータを復号化するものである。
５３はＰＬＬ回路であり、メモリ４３からの復調周波数
情報に応じて引き込み中心周波数が制御され、リード信
号の符号化パルス列に同期したクロックを発生するもの
である。

【００４８】５４はリードデータバッファであり、復号
化回路５２からのクロックに同期して、復号化データが
書き込まれ、復号化データを発振器４４からのリードク
ロックに同期して、読み出し、データバス１０を介して
ホスト１に転送するためのものである。

【００４９】図８は本発明の一実施例の論理アドレスと
物理アドレスとの関係図、図９は図７の変換テーブルの
説明図、図１０は図７の周波数変換メモリの説明図であ
る。

【００５０】図８は、１セクタ−のバイト数が同じで、
磁気ディスク装置の磁気ヘッド数を３本とした例であ
る。ここでは、磁気ヘッド０の書き込み周波数（磁化反
転速度）を「１」とすると、磁気ヘッド１、２の書き込
み周波数（磁化反転速度）を「２」、「３／４」として
ある。従って、固定長のセクター方式では、磁気ヘッド
０の１トラックのセクター数を「４」とすると、磁気ヘ
ッド１の１トラックのセクター数は「８」であり、磁気
ヘッド２の１トラックのセクター数は「３」となる。

【００５１】これにより、論理アドレス「０」〜「３」
は、物理アドレスであるシリンダ０の磁気ヘッド０に、
論理アドレス「４」〜「１１」は、物理アドレスである
シリンダ０の磁気ヘッド１に、論理アドレス「１２」〜
「１４」は、物理アドレスであるシリンダ０の磁気ヘッ
ド２に配置される。同様に、論理アドレス「１５」〜
「１８」は、物理アドレスであるシリンダ１の磁気ヘッ
ド０に、論理アドレス「１９」〜「２６」は、物理アド
レスであるシリンダ１の磁気ヘッド１に、論理アドレス
「２７」〜「２９」は、物理アドレスであるシリンダ１
の磁気ヘッド２に配置される。以下、同様である。

【００５２】ここで、シリンダ０、磁気ヘッド０のトラ
ックに対し、シリンダ０、磁気ヘッド１のトラックにヘ
ッドスキューＴ１を設け、シリンダ０、磁気ヘッド１の
トラックに対し、シリンダ０、磁気ヘッド２のトラック
にヘッドスキューＴ２を設けているのは、連続セクター
の読み取り、書き込みにおける磁気ヘッドの切り換え時
間を考慮したためである。又、ヘッドスキューＴ１とＴ
２の値が異なるのは、前述の最大書き込み周波数の相違
によりセクター数の相違によるものである。

【００５３】更に、シリンダ０、磁気ヘッド０のトラッ
クに対し、シリンダ１、磁気ヘッド０のトラックにシリ
ンダスキューＴ３を設けているのは、更にヘッドのポジ
ショニングの時間を考慮したためである。

【００５４】この磁気ヘッド０〜２の最大書き込み周波
数は、予め測定して、決定する。例えば、所定の特性の
磁気ディスクに対し、各ヘッド毎に、周波数を変えなが
ら、データをライトした後、そのデータをリードして、
リードデータのエラーレートを測定する。そして、エラ
ーレートの規格を満足する最大周波数を、その磁気ヘッ
ドの最大書き込み周波数として決定する。

【００５５】このように、同一シリンダ位置において
も、各磁気ヘッドの最大書き込み周波数（磁化反転速
度）によって、セクタ数が異なるため、図９に示すよう
に、論理アドレスと物理アドレスとの対応テーブルが必
要となる。この変換テーブル４１を図７に示したよう
に、コントローラ４０に設けてある。

【００５６】又、図８で示したように、各磁気ヘッド０
〜２で書き込み最大周波数（磁化反転速度）が異なるた
め、磁気ヘッド０〜２へのデータ転送速度を変える必要
がある。このため、各磁気ヘッドの書き込み最大周波数
と復調周波数とを格納するテーブルが必要となる。ここ
では、図７に示した周波数変換メモリ４３に、図１０
（Ａ）に示すように、各磁気ヘッドの書き込み周波数
と、復調周波数とを格納している。

【００５７】次に、図６、図７のブロック構成の動作に
ついて、説明する。先ず、ライト動作について説明する
と、ホスト１から制御バス１１を介してライトコマンド
とアクセスすべき論理アドレスがコントローラ４０に到
来する。これにより、コントローラ４０は、変換テーブ
ル４１により、論理アドレスを物理アドレスに変換し、
シリンダ番号、ヘッド番号を求める。コントローラ４０
は、このシリンダ番号とシークコマンドとをシーク／モ
ータドライブ回路４２に出力することにより、シーク／
モータドライブ回路４２のシーク回路は、周知のよう
に、ＶＣＭ２９を駆動して、磁気ヘッドを目標シリンダ
位置に位置決めする。

【００５８】この位置決め完了により、コントローラ４
０は、制御バス１１を介してホスト１に準備完了を通知
する。これとともに、コントローラ４０は、周波数変換
メモリ４３をヘッド番号で索引し、対応する書き込み最
大周波数を引き出し、可変周波数発振器４５の発振周波
数を書き込み最大周波数とする。

【００５９】ホスト１から出力されたライトデータは、
データバス１０を介してライトクロックによりライトデ
ータバッファ４６に書き込まれる。ライトクロックの速
度は、インターフェイスの仕様によって決まる固定値で
あり、ライトクロックはホスト１から与えられる。次
に、ライトデータバッファ４６に書き込まれたライトデ
ータは、可変周波数発振器４５の可変レートクロックに
よって、読み出される。

【００６０】この周波数は、前述したように、データの
書き込みを行うべき磁気ヘッドによって、Ｆ１、Ｆ２、
──、Ｆｎと異なる値を取る。最大書き込み周波数を、
即ち最大磁化反転速度を高くして使用する磁気ヘッドで
データを書き込む場合には、その周波数は高く、最大書
き込み周波数を低くして使用する磁気ヘッドでデータを
書き込む場合には、その周波数は低くなる。

【００６１】磁気ディスクにデータを記録する時の符号
に良く知られた１／７符号を使った場合を例にすると、
１／７符号では、２ビットのデータが３ビットのデータ
に変換され、又、最大磁化反転速度のパターンが、「１
０１０１・・・」である。このため、最大磁化反転速度
を３０メガで使用する磁気ヘッドの場合には、ライトデ
ータバッファ４６からの読み出し速度は、（３０メガ×
２）×２／３＝４０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとなる。同様に、
最大磁化反転速度を４５メガで使用する磁気ヘッドの場
合には、ライトデータバッファ４６からの読み出し速度
は、（４５メガ×２）×２／３＝６０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ
となる。

【００６２】前記メモリ４３には、図１０（Ａ）で示し
たように、各磁気ヘッド毎に、必要な周波数のクロック
が可変周波数発振器４５から出力できるように、予め制
御データが書き込まれている。この各磁気ヘッド毎の制
御データは、前述のように、各磁気ヘッドの使用最大書
き込み周波数と符号化規則からライトデータバッファ４
６からの読み出し速度を計算することで求められる。

【００６３】ライトデータバッファ４６から読み出され
たデータは、符号化回路４７に入力され、前記可変周波
数発振器４５から出力されるクロックに従い、１／７符
号に変換される。符号化回路４７から出力された符号化
データは、ライト電流発生回路４８に入力されて、ヘッ
ドコイルに流す電流に変換される。ライト時には、リー
ド・ライト切り換え回路４９でライト電流発生回路４８
の出力が選択されている。又、コントローラ４０からの
ヘッド番号によりヘッドセレクト回路５０で該当するヘ
ッドが選択されている。従って、ライト電流発生回路４
８のライト電流は、選択されたヘッドのコイルに供給さ
れ、磁気ディスク２１にデータが記録される。

【００６４】次に、リード動作について説明すると、ホ
スト１から制御バス１１を介してリードコマンドとアク
セスすべき論理アドレスがコントローラ４０に到来す
る。これにより、コントローラ４０は、変換テーブル４
１により、論理アドレスを物理アドレスに変換し、シリ
ンダ番号、ヘッド番号を求める。コントローラ４０は、
このシリンダ番号とシークコマンドとをシーク／モータ
ドライブ回路４２に出力することにより、シーク／モー
タドライブ回路４２のシーク回路は、周知のように、Ｖ
ＣＭ２９を駆動して、磁気ヘッドを目標シリンダ位置に
位置決めする。

【００６５】この位置決め完了により、コントローラ４
０は、制御バス１１を介してホスト１に準備完了を通知
する。これとともに、コントローラ４０は、周波数変換
メモリ４３をヘッド番号で索引し、対応する復調周波数
を引き出し、復号化回路５２のＰＬＬ回路５３を制御す
る。又、ヘッド番号によりヘッドセレクト回路５０を選
択指示し、該当する磁気ヘッドをリード・ライト切り換
え回路４９に接続する。更に、ライト／リード制御信号
によりリード・ライト切り換え回路４９をリード側に選
択する。

【００６６】これにより、選択された磁気ヘッドからの
ヘッドリード出力は、ヘッドセレクト回路５０とリード
・ライト切り換え回路４９を通って、ヘッド出力アンプ
５１に入力される。ヘッド出力アンプ５１で増幅された
ヘッドリード出力は、復号化回路５２に入力される。復
号化回路５２では、リード出力を符号化パルスに変換し
た後、そのパルス列に同期したクロックをＰＬＬ回路５
３で生成して、符号化されたパルスを元のデータに変換
する。

【００６７】この時、ＰＬＬ回路５３で生成されるクロ
ックの周波数は、磁気ヘッド毎に最大書き込み周波数が
異なるので、磁気ヘッド毎に異なる。例えば、最大磁化
反転速度が３０Ｍで符号化されたヘッドから読み出され
データを復号化する場合には、ＰＬＬ回路５３の発振周
波数は、６０メガとなる。又、最大磁化反転速度が４５
Ｍで符号化されたヘッドから読み出されデータを復号化
する場合には、ＰＬＬ回路５３の発振周波数は、９０メ
ガとなる。

【００６８】前記メモリ４３には、図１０（Ａ）で示し
たように、各磁気ヘッド毎に、当該発振周波数のクロッ
クをＰＬＬ回路５３から出力できるように、予め制御デ
ータが書き込まれている。この各磁気ヘッド毎の制御デ
ータにより、ＰＬＬ回路５３の引き込み中心周波数を、
これから復号化する磁気ヘッドの最大書き込み周波数に
対応した範囲に、前もって制御しておく。このようにす
ることによって、読み出しヘッド毎に、ＰＬＬ回路５３
の引き込み周波数が変わっても、ＰＬＬ回路５３がミス
ロックせずに、正しく動作できるようにしておく。

【００６９】復号化回路５２により復号化されたデータ
は、インターフェースでのデータ転送速度との整合を取
るため、リードデータバッファ５４に入力される。この
リードデータバッファ５４への書き込み速度は、復号化
回路５２から出力されるクロックにより行う。このクロ
ックの速度は、磁気ヘッド毎の最大書き込み周波数によ
って異なる。リードデータバッファ５４に入力されたデ
ータは、発振器４４の一定レートクロックＦで読み出さ
れ、データバス１０を介してホスト１に転送される。こ
のクロックの周波数は、インターフェースの仕様の転送
速度と等しい。

【００７０】このようにして、磁気ヘッド毎の最大書き
込み周波数を、各磁気ヘッドの特性に応じて変えても、
磁気ディスク装置内部での磁気ヘッド毎のデータ転送速
度は異なるが、インターフェース上の転送速度は一定の
ため、従来のインターフェースやホストの構成を変える
ことなく実現できる。

【００７１】図１１は本発明によるヘッド特性と記憶容
量の説明図、図１２は本発明によるヘッド特性の説明図
である。例えば、１２本の磁気ヘッドを使用する装置を
考え、その１２本の磁気ヘッドの特性分布（最高書き込
み周波数Ｆ１、Ｆ２──で使用可能なヘッドがそれぞれ
何本あるかを示した分布）として、図１１（Ａ）を場合
を考える。

【００７２】図１１（Ａ）の場合には、従来の固定レー
トでの容量は、最高書き込み周波数の最低が「１０」で
あるので、それ以上の最高書き込み周波数を持つヘッド
もこれに合わせて使用する必要がある。このため、記憶
容量は、１０×１２＝１２０となる。

【００７３】これを本発明の可変レート方式では、最高
書き込み周波数が「１０」で使用可能な磁気ヘッドが６
本、最高書き込み周波数が「１１」で使用可能な磁気ヘ
ッドが３本、最高書き込み周波数が「１２」で使用可能
な磁気ヘッドが２本、最高書き込み周波数が「１３」で
使用可能な磁気ヘッドが１本である。従って、記憶容量
は、１０×６＋１１×３＋１２×２＋１３×１＝１３０
となる。即ち、１３０／１２０＝１０８％となり、８％
の増加が得られる。

【００７４】同様に、図１１（Ｂ）の場合には、従来の
固定レートでの容量は、最高書き込み周波数の最低が
「１０」であるので、それ以上の最高書き込み周波数を
持つヘッドもこれに合わせて使用する必要がある。この
ため、記憶容量は、１０×１２＝１２０となる。

【００７５】これを本発明の可変レート方式では、最高
書き込み周波数が「１０」で使用可能な磁気ヘッドが１
本、最高書き込み周波数が「１１」で使用可能な磁気ヘ
ッドが２本、最高書き込み周波数が「１２」で使用可能
な磁気ヘッドが６本、最高書き込み周波数が「１３」で
使用可能な磁気ヘッドが２本、最高書き込み周波数が
「１４」で使用可能な磁気ヘッドが１本である。従っ
て、記憶容量は、１０×１＋１１×２＋１２×６＋１３
×２＋１４×１＝１４４となる。即ち、１４４／１２０
＝１２０％となり、２０％の増加が得られる。

【００７６】このように、使用するヘッドの特性分布に
バラツキがあり、且つ全磁気ヘッドの使用可能な最高書
き込み周波数の平均値と、固定レートで使用する場合の
最大書き込み周波数との差が大きい程、可変レートを行
うことによる容量の増加率が大きくなる。

【００７７】又、図１２に示すように、本発明の可変レ
ート方式により特性の悪い磁気ヘッドを無駄にすること
を防止できる。図１２において、最大書き込み周波数が
「１０」の固定レート方式では、最大書き込み周波数
が、「８」と「９」でしか使用できない３本の磁気ヘッ
ドは、不良品となる。従って、新たに良品のヘッドを３
本確保しないと、装置を製造できない。

【００７８】しかし、本発明の可変レート方式では、全
ての磁気ヘッドをそれぞれの特性に応じて使用するた
め、不良ヘッドといったことを考える必要がない。図１
２の例では、最高書き込み周波数が「８」で使用可能な
磁気ヘッドが１本、最高書き込み周波数が「９」で使用
可能な磁気ヘッドが２本、最高書き込み周波数が「１
０」で使用可能な磁気ヘッドが６本、最高書き込み周波
数が「１１」で使用可能な磁気ヘッドが２本、最高書き
込み周波数が「１２」で使用可能な磁気ヘッドが１本で
ある。従って、記憶容量は、８×１＋９×２＋１０×６
＋１１×２＋１２×１＝１２０となる。このため、固定
レート方式で、最大周波数を「１０」と定めたものと同
一の記憶容量の装置を一本の磁気ヘッドも捨てることな
く実現できる。

【００７９】（ｃ）他の実施例の説明 図１３は本発明の他の実施例説明図である。前述の実施
例は、磁気ディスクの内周から外周までの各トラックの
書き込み周波数を同一とした例で説明したが、磁気ディ
スクの外周は、書き込み周波数を高くできることを利用
したクロックビットレコーディング法又はゾーンビット
レコーディング法が知られている。この方法に本発明を
適用できる。

【００８０】即ち、図１３に示すように、各磁気ヘッド
０、１、２の最内周での最大書き込み周波数を測定し、
磁気ディスクの半径方向に、外周に向けて、この最大周
波数を漸次増大していくようにする。このためには、各
ヘッドのシリンダ位置に対する増加率を、前述の周波数
変換メモリに、内周の最大書き込み周波数とともに、格
納しておき、ヘッド番号で該当する最大書き込み周波数
を得て、増加率からシリンダ番号に対応する増分周波数
を算出して、最大書き込み周波数に加算して、制御値と
する。又、復調周波数も同様である。

【００８１】又、各ヘッドの最大書き込み周波数をエラ
ーレートを用いて決定したが、Ｓ／Ｎや出力レベル、分
解能，あるいは、オーバーライト（Ｏｖｅｒ Ｗｒｉｔ
ｅ）特性とエラーレートとの関係を用いても良い。この
オーバーライト特性は、周波数の低いパターンをある書
き込み電流で磁気ヘッドにより磁気ディスクに書き込ん
だ後、磁気ヘッドによりこのパターンを読み出し、その
レベル（第１のレベル）を測定する。次に、他の周波数
のパターンを同一大きさの書き込み電流で磁気ヘッドに
より磁気ディスクのその書き込み部分に重ね書きし、こ
の書き込みデータを磁気ディスクから読み取り、読み取
り信号から前述の周波数の低いパターンの成分（残留成
分）を抽出して、そのレベル（第２のレベル）を測定し
て、第２のレベルを第１のレベルで割り算して、その比
をとる。

【００８２】これは、周波数が低いパターンの書き込み
は、磁気ディスクの磁化パターンが強く、周波数の高い
パターンの書き込みは、磁気ディスクの磁化パターンが
弱いため、周波数を高くすると、レベル比が低下してい
く。そこで、レベル比がエラーレートを満足できる下限
となる周波数を最大書き込み周波数として決定すること
ができる。

【００８３】上述の実施例の他に、本発明は、次のよう
な変形が可能である。 浮上形磁気ヘッドで説明したが、接触形磁気ヘッドに
も適用できる。 ホスト１が特別に可変の転送速度のデータを受入れら
れる機能を有している構成を取る時は、前述のリードデ
ータバッファを取り除くことができる。この場合、リー
ド時に、復号化回路から出力されるヘッド毎に転送速度
の異なるデータを直接インタフェースを通してホストに
入力できる。

【００８４】又、ホスト１が磁気ディスク装置の各ヘ
ッドの最大書き込み周波数を知っており、且つ論理アド
レスから物理アドレスを知ることができてどのヘッドで
ライトするかを、磁気ディスク装置へのデータ転送前に
判るものでは、前述のライトデータバッファを取り除く
ことができる。

【００８５】更に、ゾーンビットレコーディングと組
み合わせた場合に、各ゾーンにおける最大書き込み周波
数を測定して、各ゾーンの最大書き込み周波数で書き込
みを行うことも可能である。

【００８６】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 磁気ヘッドの最大書き込み周波数を、各磁気ヘッドの
電磁変換特性により決定して、個々の磁気ヘッドの最大
書き込み周波数を変えたため、磁気ヘッドの特性を有効
に発揮できる。

【００８８】このため、記憶容量の増大し、不良ヘッ
ドが使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例磁気ディスク装置の斜視図で
ある。

【図３】図２の磁気ディスク装置の上面図である。

【図４】図２のヘッドアクチュエータの構成図である。

【図５】図４のヘッドアクチュエータの上面図である。

【図６】本発明の一実施例磁気ディスク装置の構成図で
ある。

【図７】図６の磁気ディスクコントローラのブロック図
である。

【図８】図７における論理アドレスと物理アドレスの関
係図である。

【図９】図７の変換テーブルの説明図である。

【図１０】図７の周波数変換メモリの説明図である。

【図１１】本発明によるヘッド特性と記憶容量の説明図
である。

【図１２】本発明によるヘッド特性の説明図である。

【図１３】本発明の他の実施例説明図である。

【符号の説明】

２１、２１−１〜２１−２０ 磁気ディスク ２３、２３−１〜２３−２０ 磁気ヘッド ４ 磁気ディスクコントローラ ４０ コントローラ ４１ 変換テーブル ４２ 周波数変換メモリ ４５ 可変周波数発振器

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１枚の磁気ディスク（２１）
   と、前記磁気ディスク（２１）を回転させる回転手段
   （３２）と、前記磁気ディスク（２１）の各面に対応し
   て設けられた複数の磁気ヘッド（２３）と、前記磁気ヘ
   ッド（２３）を支持し、前記磁気ディスク（２１）の半
   径方向に移動位置決めするアクチュエータ（２２）とを
   有する磁気ディスク装置において、 前記磁気ヘッド（２３）毎に、前記磁気ディスク（２
   １）にデータを記録する最大書き込み周波数を変化させ
   て、対応する前記磁気ヘッド（２３）に出力する制御装
   置（４）を設けたことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置（４）は、選択された磁気
   ヘッド（２３）に対応した周波数のクロックを発生する
   可変周波数発振器（４５）を有することを特徴とする請
   求項１の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置（４）は、一定転送速度で
   送られてきた書き込みデータを書き込みを行う前記磁気
   ヘッド（２３）の最大書き込み周波数と前記磁気ディス
   ク（２１）に記録する符号化の方式によって決定される
   転送速度のデータ列に変換するためのライトバッファメ
   モリ（４６）と、前記ライトバッファメモリ（４６）か
   らのデータ列を符号化して、前記磁気ヘッド（２３）に
   出力する符号化回路（４７）とを有することを特徴とす
   る請求項１又は２の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記制御装置（４）は、前記磁気ヘッド
   （２３）から読み出された前記磁気ヘッド（２３）毎に
   異なる転送速度のデータを予め決められた一定速度のデ
   ータ列に変換するためのリードバッファメモリ（５４）
   を有することを特徴とする請求項１又は３の磁気ディス
   ク装置。
5. 【請求項５】 前記制御装置（４）は、前記選択された
   磁気ヘッド（２３）毎に符号化速度を変えて符号化し
   て、前記磁気ヘッド（２３）に出力する符号化回路（４
   ７）と、前記磁気ヘッド（２３）からの読み取りデータ
   を前記磁気ヘッド（２３）に対応する最大書き込み周波
   数で、復号化する復号化回路（５２）とを有することを
   特徴とする請求項１又は２の磁気ディスク装置。
6. 【請求項６】 前記制御装置（４）は、上位装置から要
   求された論理アドレスを物理アドレスに変換し、前記物
   理アドレスのヘッド選択情報を対応する書き込み周波数
   情報に変換するテーブル（４１、４３）と、前記テーブ
   ル（４１、４３）から得られた周波数情報により前記可
   変周波数発振器（４５）を制御するコントローラ（４
   ０）を有することを特徴とする請求項２又は３又は５の
   磁気ディスク装置。
7. 【請求項７】 前記制御装置（４）は、上位装置から要
   求された論理アドレスを物理アドレスに変換し、前記物
   理アドレスを対応する書き込み周波数情報に変換するテ
   ーブル（４１、４３）と、前記テーブル（４１、４３）
   から得られた周波数情報により前記可変周波数発振器
   （４５）を制御するコントローラ（４０）を有すること
   を特徴とする請求項２又は３又は５の磁気ディスク装
   置。
8. 【請求項８】 前記制御装置（４）は、上位装置から要
   求された論理アドレスを物理アドレスに変換し、前記物
   理アドレスのヘッド選択情報を対応する周波数情報に変
   換するテーブル（４１、４３）と、前記テーブル（４
   １、４３）から得られた周波数情報により前記復号化回
   路（５２）のＰＬＬ回路（５３）を制御するコントロー
   ラ（４０）を有することを特徴とする請求項５の磁気デ
   ィスク装置。
9. 【請求項９】 前記制御装置（４）は、上位装置から要
   求された論理アドレスを物理アドレスに変換し、前記物
   理アドレスを対応する周波数情報に変換するテーブル
   （４１、４３）と、前記テーブル（４１、４３）から得
   られた周波数情報により前記復号化回路（５２）のＰＬ
   Ｌ回路（５３）を制御するコントローラ（４０）を有す
   ることを特徴とする請求項５の磁気ディスク装置。