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JP3757098B2 - ディスク装置及びディスク媒体 - Google Patents

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JP3757098B2
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  • Signal Processing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Moving Of Heads (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランプロード機構を備えたディスク装置及びそのディスク媒体に関し、特に、ヘッドを媒体上のランディング領域に移動した際のサーボ引込みを効率良く行なうディスク装置及びそのディスク媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、2.5インチHDD等のディスク装置にあっては、ランプロード機構を設けることで、ホストからアクセス待ち状態でヘッドをランプに移動してボイスコイルモータ(「以下「VCM」という)の駆動電流を切ってアクセス待ち状態とし、これによってアクセス待ち状態でのVCM消費電流を抑え、ディスク装置を搭載したノートパソコン等の電池寿命を高めるようにしている。
【0003】
このようなランプロード機構を備えたディスク装置は、ランプロードにより媒体のランディング領域に移動した際のヘッドタッチを避けるために、一般的に通常のシーク動作と比較して1/10以下のランディング速度となるように速度制御を行っている。
【0004】
またランプロード動作中のヘッドが媒体上にランディングする際に、ヘッドと媒体とが接触すると考えられる範囲では、サーボ引込み及びデータのリード、ライトは行わず、ヘッドが安定して浮上する領域に移動してからサーボ引込みを行い、サーボ引込み完了でオントラックさせ、その後に目的セクタへの位置決めを行っている。
【0005】
ここで、サーボ引込み時に必要な動作は、リードチャネル内に設けたAGCアンプの利得調整とPLLのリードクロックに対する同期の調整であり、いずれもサーボ情報の先頭のプリアンブルを使用して行っており、特に、近年にあっては、サーボ情報についてもADコンバータでサンプリングして処理するため、複数回サーボ情報を検出する必要がある。
【0006】
また媒体上に記録されたサーボ情報は、媒体の一周に数が決まっており、データフォーマット効率を考慮するとできるだけ少ない方が良い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のランプロード機構を備えたディスク装置にあっては、媒体のランディング領域を過ぎてからサーボ引込み動作を行っていたため、その分、サーボ引込みに時間がかかる。またサーボ引込み動作で行うAGCやPLLの調整には、円周方向に離散的に書込まれた複数のサーボ情報の読取りが必要であり、これが引込み時間を長くする要因となっている。
【0008】
本発明は、ランプロードの際のサーボ引込み時間を短縮してアクセス性能を向上するようにしたディスク装置及びそのディスク媒体を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理説明図である。本発明は、ランプロード機構を備えたディスク装置であって、媒体上のランディング領域にサーボ情報90を書込んだディスク媒体40と、ヘッド38をランプから媒体上のランディング領域に移動した際に、サーボ情報に基づいてサーボ検出系引込みを行う引込み制御部80とを備えたことを特徴とする。基本的にディスク媒体40は、データ領域に書込んでいる第1サーボ情報88より細かい間隔でランディング領域に第2サーボ情報90を書込んでいる。
【0010】
このため、ランプロード動作によりヘッドが媒体上のランディング領域に移動した際に、例えばランディング領域に細かい間隔で書込まれている第2サーボ情報を使用して引込み動作が開始され、ランディング領域でサーボ検出系引込みを完了することが可能となる。
【0011】
またサーボ検出系引込みに複数のサーボ情報のサンプリングを必要とするが、データ領域の第1サーボ情報に対しランディング領域の第2サーボ情報は、より細かい間隔で書込まれているため、必要とする数のサーボ情報のサンプリングが短時間で済み、可変利得アンプ(VGC)60のAGCやPLLの適性値の調整に必要な時間が大幅に改善される。
【0012】
ディスク媒体は、ランディング領域に、データ領域と同じ第1サーボ情報88に加えて、より細かい間隔で第2サーボ情報90を書き込む。このようにランディング領域にデータ領域の第1サーボ情報と専用の第2サーボ情報を混在させることで、既存のサーボライタによるサーボ情報の書込みを変更せずに、ランディング領域に専用の第2サーボ情報を追加するだけでよく、サーボライトが容易になる。
【0013】
ディスク媒体は、ランディング領域にサーボ情報90を全周に渡って書き込むことが望ましい。ランディング領域のサーボ情報の間隔が細かい程、サーボ情報を必要な数だけサンプリングする時間を短くでき、引込み動作時間の改善効果が大きい。
【0014】
ディスク媒体は、ランディング領域のサーボ情報90として、データ領域の第1サーボ情報88と同じサーボパターンに円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込む。例えば、ディスク媒体は、ランディング領域の第2サーボ情報として、第1サーボ情報88のグレイコードに円周方向の位置を判別できる位置情報を付加したサーボパターンを書込む。この第2サーボ情報90の位置情報としては、第1サーボ情報88によるセクタ間の円周方向の位置を書込むか、又は、媒体上のインデックスサーボ情報からの円周方向の位置を書込む。
【0015】
引込み制御部80は、第2サーボ情報90に基づくサーボ検出系引込み完了時に、第2サーボ情報90の位置情報に基づいて第1サーボ情報88に対するずれ時間を求め、このずれ時間だけその後のサーボゲート信号SGをオンするタイミングを変更して第1サーボ情報88に同期させる。
【0016】
尚、サーボ検出系引込みがランディング領域の第1サーボ情報88のサンプリングで完了した場合には、既に同期が取れているので、引込みタイミングを変更する必要はない。この点は、ランディング領域に第1サーボ情報88と第2サーボ情報90を混在させている場合のメリットである。
【0017】
ディスク媒体は、ランディング領域のサーボ情報90として、第1サーボ情報とは異なるサーボパターンに、円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込んでもよい。この第1サーボ情報とは異なるサーボパターンとして、例えば第1サーボ情報からバースト情報を除いたサーボパターン、第1サーボ情報からシリンダ情報を除いたサーボパターン、プリアンブルとサーボマーク情報のサーボパターン、若しくはプリアンブルのみのサーボパターンを第2サーボ情報に用いる。
【0018】
また本発明は、ランプロード機構を備えたディスク装置に使用されるディスク媒体を提供するものであり、媒体上のランディング領域にサーボ情報を書込んだことを特徴とする。即ち、媒体上のランディング領域に、データ領域に書込んでいる第1サーボ情報より細かい間隔で第2サーボ情報を書込んだことを特徴とする。このディスク媒体の詳細は、装置の場合と基本的に同じになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明が適用されるハードディスクドライブのブロック図である。図2において、ハードディスクドライブは、SCSIコントローラ10、ドライブコントロール12、ディスクエンクロージャ14で構成される。なお、ホストとのインタフェースはSCSIコントローラ10に限定されず、適宜のインタフェースコントローラが使用できる。
【0020】
SCSIコントローラ10にはMCU(メインコントロールユニット)16、制御記憶として使用されるDRAM,SRAMを用いたメモリ18、制御プログラムを格納したフラッシュメモリ等の不揮発メモリを用いたプログラムメモリ20、ハードディスクコントローラ(HDC)22、及びデータバッファ24が設けられる。ドライブコントロール12にはドライブインタフェースロジック26、DSP28、サーボ復調部32を備えリードチャネル(RDC)として機能するリード/ライトLSI30、及びサーボドライバ34が設けられる。
【0021】
ディスクエンクロージャ14にはヘッドIC36が設けられ、これに対しライトヘッドとリードヘッドを備えた複合ヘッド38−1〜38−6を接続している。複合ヘッド38−1〜38−6は、ロータリアクチュエータのアーム先端に支持されてディスク40−1〜40−3の各記録面に対して設けられ、VCM44によるロータリアクチュエータの駆動でディスク40−1〜40−3の任意のトラック位置に移動される。
【0022】
また本発明のハードディスクドライブにあっては、ディスク40−1〜40−3の反対側のヘッド移動軌跡上にランプロード機構を設けており、ハードディスクドライブの起動時またはホストからのアクセス待ち状態でランプ上に複合ヘッド38−1〜38−6を移動して停止するアンロードを行っている。このアンロード状態でホストからライトコマンドまたはリードコマンドを受けると、ロード動作を開始し、ランプから複合ヘッド38−1〜38−6をVCM44の速度制御によりディスク40−1〜40−3の最大値へのランディング領域に移動してサーボ引込みを行った後、サーボ引込み完了でホストからのコマンドにより目標位置にヘッドを位置決め制御する。またディスク40−1〜40−3はスピンドルモータ42により一定速度で回転する。
【0023】
このようなハードディスクドライブの動作は次のようになる。例えばホストから書込コマンドが発行された場合を例にとると、書込コマンドはハードディスクコントローラ22を介してフラッシュメモリのコマンドキューに格納する。
【0024】
MCU16はメモリ18のコマンドキューの先頭位置から書込コマンドを取り出し、ハードディスクコントローラ22を使用してホストに対し書込コマンドの転送を要求する。ホストから転送された書込コマンドはデータバッファ24に格納される。MCU16はデータバッファ24に対する書込データの書込みが終了すると、ハードディスクコントローラ22を起動してディスク40−1〜40−3に対する書込みを行う。
【0025】
この書込みはデータバッファ24に格納されていた書込データを、ハードディスクコントローラ22、ドライブインタフェースロジック26、リード/ライトLSI30のライト系、ヘッドIC36を通して、例えば複合ヘッド38−1に設けているライトヘッドにより、書込コマンドで指定されたトラックのセクタ位置に書き込む。
【0026】
同時にDSP28は、書込コマンドで与えられたトラック位置にVCM44によヘッド位置付ける。即ちサーボ復調部32を介して得られたサーボ復調信号によりサーボドライバ34を制御し、複合ヘッド38−1が書込コマンドで指定された目的セクタに位置付けられた時に書込データのディスク書込みを実行する。このような書込みが終了するとMCU16は、ハードディスクコントローラ22を介してホストに書込コマンドが正常終了したことを示すステータスを報告する。
【0027】
またホストから読出コマンドが発行された場合はMCU16が読出コマンドを取り出し、ハードディスクコントローラ22、ドライブインタフェースロジック26、リード/ライトLSI30のリード系、ヘッドIC36を通り、例えば複合ヘッド38−1に設けているリードヘッドにより、読出コマンドで指定されたトラックのセクタ位置に書き込まれているデータを再生し、ホストに対し読出データを転送する。
【0028】
更にMCU16は、ホストからのライトコマンドやリードコマンドのないアクセス待ちの状態にあっては、DSP28にランプロード機構に対するヘッドのアンロード処理を指示する。このためDSP28は、ドライブインタフェースロジック26及びサーボドライバ34によりVCM44を動作し、複合ヘッド38−1〜38−6をディスク40−1〜40−3のアウタ側の外周部に近接して配置されたランプロード機構のランプ上に退避させ、ランプ上のアウタ押付け位置に停止した状態でVCM44の駆動電流をオフする。
【0029】
このようにランプロード機構にヘッドを位置決め停止したアンロード状態でホストからコマンドを受信すると、MCU16の指示に基づきDSP28は、まずランプからヘッドをディスク上に移動するランプロード制御を行い、ディスクのランディング領域を移動中に、リード/ライトLSI30に設けている可変利得アンプ(VGA)のAGCとPLLの適性調整を行うサーボ引込みを行い、ランディング領域からリード/ライト可能なデータ領域にヘッドを移動した際に、コマンドで指示された目的セクタへのシーク制御を行ってオントラックした後にセクタ位置への位置決めを行う。
【0030】
このランプ上からディスクにVCM44の駆動で複合ヘッド38−1〜38−6を移動するランプロードの際に、サーボ復調部32によるディスク40−1〜40−3のサーボ情報からヘッド位置を検出できない。そこでVCM44の逆起電圧からヘッド速度信号を検出し、例えばシーク制御時のヘッド速度に対し10分の1以下となる速度のランプ速度制御を行っている。
【0031】
図3は、図2のリード/ライトLSI30のブロック図であり、通常リードチャネルとして知られている。このリード/ライトLSI30は、サーボ復調部32、ライト変調部56及びリード復調部58で構成される。ライト変調部56はスクランブラ46、エンコーダ48、並直変換器50、プリコーダ52及び書込補償回路54で構成される。
【0032】
ライト変調部56の動作は、図2のハードディスクコントローラ22によりフォーマッティングされたライトデータを受け、まずスクランブラ46により擬似ランダムパターンとのEX−ORによるスクランブルが与えられる。スクランブラ46はライトデータのセクタフォーマットが例えばギャップ、パイロット、シンクバイト、データバイト、ECC、ギャップで構成されていることから、データバイトとECCの部分についてスクランブルを掛ける。
【0033】
続いてRLLエンコーダ48により、例えば8/9符号に変換する。次に並直変換器50で、例えばそれまでのバイトデータをシリアルデータに変換する。プリコーダ52はリード復調回路58側において例えばパーシャルレスポンスの最尤検出(PRML)を行ったとすると、再生時に(1+D)の等化を行うことから、記録時にプリコーダ52で予め1/(1+D)の演算を行う。ここでDは遅延演算値である。
【0034】
書込補償回路54は、記録周波数が高い時に生ずる磁気媒体の非線形歪みを予め補償するため書込タイミングをわずかにずらす書込補償を行う。
【0035】
次にリード復調部58を説明する。リード復調部58はAGC制御を行う可変利得アンプ(VGA)60、フィルタ62、AD変換器64、イコライザ66、VFO(可変周波数発振器)を内蔵したPLL68、ビタビ検出器70、直交変換器72、RLLデコーダ74、デ・スクランブラ76及びリードチャネル制御ロジック78で構成される。
【0036】
リード復調部58の動作は次のようになる。ヘッドからのアナログリード信号は、VGA60で自動利得制御による増幅を行った後、フィルタ62のローパス特性で帯域制御を行い、ADコンバータ64でPLL68からのサンプルクロックに基づいてデジタルリードデータに変換する。
【0037】
イコライザ66はリードデータに対し(1+D)の等化を行い、ビタビ検出器70でビタビアルゴリズムに従ってリードデータを復調する。ここでPLL68は、イコライザ66で等化の済んだリードデータに同期してADコンバータ64に対するサンプルクロックの周波数を制御している。
【0038】
ビタビ検出器70で復調されたリードデータは、直交変換器72で例えばバイト単位のパラレルデータに変換され、RLLデコーダ74で8/9逆変換を行い、更にデ・スクランブラ76で擬似ランダム符号を用いてデータバイトのECC部分についてデ・スクランブルを行い、復調したリードデータを図2のハードディスクコントローラ22に出力し、データバッファ24で介して上位装置に転送する。
【0039】
リードチャネル制御ロジック78は、図2のハードディスクコントローラ22からの制御信号を受けて、ランプロード機構からヘッドをディスクのランディング領域にロードした際の引込み制御を行い、またハードディスクコントローラ22からのリードゲート信号RGに基づくリード動作、ライトゲート信号WGに基づくライト動作、更に、サーボ割込タイミングを決めるサーボゲート信号SGに基づいたサーボ復調動作を制御する。
【0040】
本発明のハードディスクドライブにあっては、リードチャネル制御ロジック78に引込み制御部80を設け、ヘッドをランプから媒体上のランディング領域に移動した際に、データ領域に書き込んでいる第1サーボ情報に対し、より細かい間隔で書き込んでいる第2サーボ情報に基づいてサーボ引込みを行う。
【0041】
図4は、本発明のハードディスクドライブで使用されるランプロード機構の説明図である。図4において、ディスク40−1の外側のロータリアクチュエータにより移動するヘッドの軌跡上にランプ82が設けられている。ランプ82にはディスク40−1の外周部のランディング領域84に対し傾斜路82−3を形成し、続いてアウタ側に水平路82−2を持ち、その外側にヘッドを停止保持する停止部82−1を設けている。
【0042】
ヘッドはアンロード状態で停止部82−1のアウタ側に押し付けられた位置に停止している。ホストからのコマンドを受信してディスク40−1にロードする場合には、VCMにインナ突き出し電流を流すことで停止部82−1からディスク40−1側に速度制御を行いながらヘッドを移動し、水平路82−2から傾斜路82−3を通ってディスク40−1のランディング領域84にロードする。
【0043】
このランディング領域84をヘッドが移動中に、AGCとPLLの適性値調整となるサーボ引込みを行い、ランディング領域84から記録再生を行うデータ領域に移動を完了した後、コマンドで指定されたトラックのセクタ位置に対する位置制御を行う。
【0044】
図5は、図4のディスク40−1の平面図である。ディスク40−1は外周のランディング領域84の内側にデータの記録再生を行うデータ領域86を持っている。データ領域86には円周方向に分割して第1サーボパターン88を書き込んでおり、第1サーボパターン88は中心から半径方向に太い線で延びる領域として表わされ、この実施形態にあっては第1サーボパターン88はランディング領域まで延びている。
【0045】
ランディング領域84に延びた第1サーボパターン88の間には、第1サーボパターン88の円周方向の間隔に対し、より細かい間隔で第2サーボパターン90が書き込まれている。
【0046】
図6は図5のランディング領域84に書き込まれた第1サーボパターン88及び第2サーボパターン90を拡大して示している。図6(A)はランディング領域84のサーボパターンであり、太線で示すデータ領域から半径方向に記録されている第1サーボパターン88の間の領域に、図6(B)に拡大して示すように、より細かい間隔で第2サーボパターン90が格納されている。
【0047】
この実施形態において第1サーボパターン88の間に書き込まれた第2サーボパターンは、第2サーボパターン90−1〜90−nのように、第1サーボパターン88の間を完全に埋めて複数パターン書き込まれており、この結果、ランディング領域84の全周に亘って第1サーボパターン88の間に第2サーボパターン90が書き込まれている。
【0048】
この第2サーボパターンのサーボフォーマットは、図6(C)の第2サーボパターン90−iに取り出すように、プリアンブル92、サーボマーク94、シリンダアドレスを表わすグレイコード96、2相サーボとして得られた4種類のバーストパターンA,B,C,Dを書き込んだバースト98、パッド99、更に第1サーボパターン88の間となるセクタ間における第2サーボパターン90−iの円周方向の位置を示す位置情報100を書き込んでいる。
【0049】
この第2サーボパターン90−iにおけるプリアンブル92からパッド99までは、データ領域から放射状にランディング領域84まで記録している第1サーボパターン88と同じサーボフォーマットであり、この第1サーボパターン88と同じサーボフォーマットに、第2サーボパターン90にあっては位置情報100を追加している。
【0050】
この位置情報100は、いずれかの第2サーボパターン90でサーボ引込みを完了した際に、第1サーボパターン88に対するずれ時間を求め、このずれ時間だけ、その後の引込みタイミングを変更して第1サーボパターン88の引込みタイミングに同期させるために使用する。
【0051】
図7は、本発明によるランディング領域でのサーボ引込み動作を説明する。図7(A)はランディング領域84のサーボパターンであり、第1サーボパターン88−1と88−2の間に、説明を簡単にするため、例えば10個の第2サーボパターン90−1〜90−10が書き込まれていた場合を例にとっている。
【0052】
ここで第1サーボパターン88−1の先頭から次の第1サーボパターン88−2の先頭までの間がデータ面における通常のサーボ間隔118であり、このサーボ間隔118はサーボ制御に使用している基本クロックのクロック数で表わされている。
【0053】
この通常のサーボ間隔118は、その間に第1サーボパターン88−1に加えて10個の第2サーボパターン90−1〜90−10を書き込んでいることで、1つ1つのサーボパターンについてサーボ間隔120を持つことになる。
【0054】
この図7(A)のようなランディング領域84のサーボパターンについて、ヘッドを速度制御により移動し、ランディング領域84にヘッドが侵入して移動中にサーボ引込みを開始し、例えば図7(B)のように第2サーボパターン90−4によるサーボ引込みが完了したとする、この引込み完了位置122となった第2サーボパターン90−4に書き込んでいる図6(C)の円周方向の位置情報100から、図7のように次の第1サーボパターン88−2に対するずれ時間Tdを算出する。
【0055】
ここで図6(C)の円周方向の位置情報100としては、例えば第1サーボパターン88−1と88−2の間のセクタ間の位置を示すクロック数を書き込んでおり、図7(A)の時刻t1〜t3の通常のサーボ間隔118のクロック数が予め決まっていることから、通常のサーボ間隔118のクロック数から引込み完了位置122の第2サーボパターン90−4の円周方向の位置情報のクロック数を差し引くことで、次の第1サーボパターン88−2に対するずれ時間Tdのクロック数を算出することができる。
【0056】
このようにして引込み完了位置122の第2サーボパターン90−4についてのずれ時間Tdが算出できたならば、ずれ時間Tdだけサーボ割込みタイミング(サーボゲート信号SGをオンするタイミング)をずらすことで、図7(D)のように第2サーボパターン90−4によるサーボ引込み完了後にデータ領域と共通の第1サーボパターン88−2にサーボ割込みタイミングを合わせることができ、それ以降はランディング領域84にあってもデータ領域から続いている第1サーボパターン88−1,88−2,・・・にサーボ割込みタイミングを同期させることができる。
【0057】
図8は、図3のリードチャネル制御ロジック78に設けている引込み制御部80による本発明のランプロード処理のフローチャートである。まずステップS1でホストコマンドの受信に基づきランプロード動作を開始し、図4のようにランプ82よりヘッドを速度制御してディスク40−1のランディング領域84に移動し、ステップS2でランディングを開始する。
【0058】
ランディング領域84にヘッドが移動すると、ランディング領域84には図5のようにデータ領域86からの第1サーボパターン88の間を埋めるように全周に亘って第2サーボパターン90が書き込まれており、この第1サーボパターン88及び第2サーボパターン90の読取りによるヘッド出力に対し、ステップS3でヘッド出力レベルを判定する。
【0059】
このヘッド出力レベルが検出可能なレベルかどうかをステップS4で判定し、ヘッド出力信号が検出可能になると、ステップS5でサーボ引込み開始を行う。このサーボ引込み開始は例えば図7Aに示すように、ランディング領域84の第1サーボパターン88−1、第2サーボパターン90−1〜90−10のセクタ間の繰返しについて、それぞれのサーボ信号の先頭に位置する図6(C)のプリアンブル92の読取信号を使用してAGCとPLLの適性調整を行う。
【0060】
このステップS5のサーボ引込みの開始により、連続する第2サーボパターンのプリアンブル92を使用したサーボ引込みを繰り返し、ステップS6でAGC及びPLLが適性値に調整されるとサーボ引込み完了を判別し、ステップS7に進む。
【0061】
ステップS7にあっては、サーボ引込み完了となった第2サーボパターン90について、図6(C)のようにサーボパターンの後ろに書き込んでいる円周方向の位置情報100に基づき、データ領域サーボセクタとの位置誤差、即ち次の第1サーボパターンとのずれ時間を図7(C)のように検出する処理を開始する。
【0062】
この検出処理がステップS8で完了すると、ステップS9で引込み完了となった第2サーボパターンの位置誤差を修正したサーボ割込みタイミングを第1サーボパターンに同期させるタイミング変更を開始する。
【0063】
そしてステップS10でデータ領域のサーボセクタと共通のサーボセクタとなる第1サーボパターンのタイミングに変更できれば、ステップS11に進み、オントラック完了として一連のサーボ引込みを伴うランプロード処理を終了する。
【0064】
図9は、本発明のサーボ引込み制御で使用するAGC調整機能のブロック図である。図9において、VGA60に対してはAGC調整部124が設けられ、このAGC調整部124は、図3のリードチャネル制御ロジック78の引込み制御部80の一部を構成している。
【0065】
AGC調整部124は、調整初期値設定器125、判断部135、最終調整値設定器136、切替スイッチ126,128、レジスタ130で構成される。調整初期値設定器125にはプログラム内の調整初期値が格納される。最終調整値設定器136には、引込み時のサーボパターンから読み出されたプリアンブルが終了した時点でのレジスタ130の調整値が最終調整値として格納される。
【0066】
切替スイッチ126は、VGA60のAGC調整をサーボ引込みの最初に開始するとき、調整初期値設定器125側に切り替わっており、次回以降は最終調整値が得られていることから、最終調整値設定器136側に切り替わる。
【0067】
切替スイッチ128は、サーボ引込み開始時は切替スイッチ126側に切り替わって調整初期値または前回の調整初期値をレジスタ130に取り込んでおり、サーボパターンのプリアンブルが得られると判断部135側に切り替わり、調整中に判断部135から得られたゲイン調整値を取り込んで、振幅が適性値となるようにVGA60のゲインを調整する。
【0068】
振幅ディテクタ132は、VGA60から得られたサーボ読取信号の振幅を検出し、この振幅を判断部135で適性値と比較し、次のゲイン調整値を求めている。またVGA60の出力はグレイコード/サーボマークディテクタ134にも与えられており、このグレイコード/サーボマークディテクタ134によって、図6(C)に示した第2サーボパターン90−iの末尾に設けている円周方向の位置情報100を検出できるようにしている。
【0069】
即ち円周方向の位置情報100としては、シリンダアドレスを示す円周方向の位置情報を書き込んでおり、このためグレイコード/サーボマークディテクタ134によって第2サーボパターンの円周方向の位置情報100を検出することができる。
【0070】
図10は、図9のAGC調整部124を用いた本発明によるサーボ引込み動作を、横軸にサーボパターンのサンプル回数、縦軸に信号振幅を示すADC調整電圧をとって、従来のサーボ引込みと共に表わしている。
【0071】
ここで図10の横軸に示すサンプル数の数値は、図5のデータ領域86に書き込んでいる第1サーボパターン88に対応したサンプル数である。この第1サーボパターン88の間には、第2サーボパターン90が5つ書き込まれている場合を例にとっている。即ち第1サーボパターン88のサーボ間隔(セクタ間隔)に対し、第2サーボパターンがその5分の1の間隔で書き込まれている。
【0072】
本発明のサーボ引込み動作140は、時刻t1でヘッドがランディング領域に移動してサーボ引込みを開始し、例えば16回のサーボパターンのサンプリングでADC調整電圧として得られた振幅が適性値に到達してサーボ引込み完了となっている。即ち、時刻t1からのサーボ引込みで第1サーボパターン及び第2サーボパターンを連続的にサンプリングしてAGC調整が行われ、16サンプル回数となる時刻t2でサーボ引込みを完了している。
【0073】
これに対し従来の第1サーボパターン88のみを使用したサーボ引込み動作142にあっては、時刻t1からサーボ引込みを開始したとすると、横軸のサンプル数の数値で示す1〜16回のサンプリング動作142で時刻t3がサーボ引込み完了となる。
【0074】
この図10から明らかなように、本発明のサーボ引込み動作140にあっては、従来のサーボ引込み動作142に対しセクタ間のサーボパターンの数5に対応した5分の1の短い時間でサーボ引込みを完了することができる。実際には第1サーボパターンの書込間隔となるセクタ間に記録できる第2サーボパターンの数は十分に多いことから、ごく短時間でサーボ引込みを完了することができる。
【0075】
図11は、図9のAGC調整部124による調整動作で得られるVGA60の出力信号振幅の変化を示している。まずサーボ引込みを開始した信号点144については、図9の調整初期値設定器125の調整初期値を、切替スイッチ126,128を介してレジスタ130に設定し、VGA60のゲインを初期値に調整する。
【0076】
このレジスタ130による調整初期値によるゲイン調整を受けたVGA60によるリード信号は、振幅ディテクタに与えられて振幅が検出され、判断部135で振幅の適性値160,162と比較し、この適性値160,162に達していなければ、切替スイッチ128を介してレジスタ130に例えば図11の場合にはゲインを下げるように新たな調整値を設定する処理を繰り返す。
【0077】
このようなAGC調整処理は、サーボパターンのプリアンブルが得られているあいだ行われ、信号点146でプリアンブルが得られなくなると、そのときレジスタ130に設定されている調整値を最終調整値設定器136に設定して次のAGC調整に備える。
【0078】
信号点148で次のサーボパターンのプリアンブルが得られると、この場合には最終調整値設定器136に保持している前回の最終調整値を切替スイッチ126,128を介してレジスタ130にセットし、これを初期値として振幅ディテクタ132及び判断部135により振幅の適性値160,162となるようにレジスタ130に対する調整値を変更する処理をプリアンブルがなくなる信号点150まで続ける。この点は信号点152,154間も同じである。
【0079】
このようなサーボパターンのプリアンブルが得られるごとに処理を繰り返し、最終的に信号点156からの調整によって信号点158でVGA60の振幅が適性値160,162に調整されると、この時点でサーボ検出系引込み完了となる。
【0080】
図12は、図9のAGC調整部124によるゲイン調整処理のフローチャートである。このVGAのゲイン調整処理は、ステップS1でランディング領域のサーボパターンのプリアンブルの読取可能の有無をチェックしている。
【0081】
ランディング領域のサーボ領域にヘッドが達して先頭のプリアンブルの読取りが可能になると、ステップS2でAGC調整値の有無をチェックし、初回はAGC調整値がないことから、ステップS3でプログラム内の初期値を呼び込む。
【0082】
2回目以降については前回の保持値があることから、ステップS4で前回の調整で保持したAGC調整値を呼び込む。続いてステップS5でVGAアンプの振幅を検出してAGC調整を開始し、振幅が規定レベルに達していない場合には、ステップS6でAGC調整値の更新を行う。
【0083】
このステップS6のAGC調整値の更新を、ステップS7でサーボパターンのプリアンブルが終了するまで繰り返す。プリアンブルが終了すると、ステップS8でAGC調整最終値を保存して次の調整に備え、ステップS9でVGAの振幅がゲイン適性値に対応した振幅に達していなければ、ステップS1に戻って次のサーボパターンのプリアンブルについて同様な処理を繰り返し、振幅がゲイン適性値の対応振幅に達していれば、AGC調整を終了してサーボ引込みを完了する。
【0084】
図13は、図5のランディング領域84におけるデータ領域86から続いている第1サーボパターン88の間に書き込む第2サーボパターン90の説明図である。
【0085】
図13(A)の第2サーボパターン90は、図6(B)と同じであり、データ領域から連続して書き込んでいる第1サーボパターン88の間となるセクタ間にn個の第2サーボパターン90−1〜90−nを完全に詰めて書き込んでおり、このため第2サーボパターンはランディング領域84の全周に亘って書き込まれている。
【0086】
図13(B)の第2サーボパターン配置120は、第1サーボパターンの間のセクタ間に図13(A)に対し1つ置きに第2サーボパターン90−2,90−4,・・・を書き込んでいる。また図13(C)の第2サーボパターン配置104はセクタ間に2つ間を置いて第2サーボパターン90−2,90−5,・・・を書き込んでおり、更に図13(D)の第2サーボパターン配置106はセクタ間に間を3つ空けて第2サーボパターン90−2,90−6,・・・を書き込んでいる。
【0087】
図13(E)はセクタ間に第2サーボパターン90−2を書き込んだ後、間を3つ空けて次に3つの第2サーボパターン90−6〜90−8を記録し、これ以降、間を3つ空けながら第2サーボパターン1つと3つの書込みを繰り返している。
【0088】
この図13(A)〜(E)の例のように、本発明のランディング領域84においてランディング領域86から続いている第1サーボパターン88の間に書き込む第2サーボパターン90は、第1サーボパターン88より狭い間隔であればよく、全周に詰めるように第2サーボパターンを記録してもよいし、間を空けて書き込むようにしてもよく、必要に応じて適宜の第2サーボパターンの書込配置をとることができる。
【0089】
また上記の実施形態にあっては、ランディング領域84にデータ領域86から連続する第1サーボパターン88を書き込み、その間に第2サーボパターン90を書き込んでいるが、第1サーボパターン88を書き込まずにランディング領域84について第2サーボパターン90のみを書き込むようにしてもよい。
【0090】
図14は、本発明のランディング領域に書き込まれる第2サーボパターンのサーボフォーマットを示す。図14(A)の第2サーボパターン90は、図6(C)と同じサーボフォーマットであり、プリアンブル92、サーボマーク94、グレイコード96、バースト98、パッド99は、データ領域86からの第1サーボパターン88と同じサーボフォーマットであり、この後ろにセクタ間の円周方向の位置を示す位置情報100を書き込んでいる。
【0091】
図14(B)は、第2サーボパターン90の他のサーボフォーマットであり、このサーボフォーマットにあっては、グレイコード96の領域を第1サーボパターン88のシリンダアドレス96−1の領域と第2サーボパターン90に固有なセクタ間の円周方向の位置を示す位置情報100の領域に分けてグレイコードで書き込んでおり、その後ろにバースト98とパッド99を書き込んでいる。
【0092】
このように第2サーボパターン90に固有な位置情報100については、シリンダアドレス96−1と同じグレイコードで書き込むことから、同じグレイコードの領域にまとめて書くことでサーボライトを簡単にしている。
【0093】
図15は、本発明のランディング領域に書き込まれる第2サーボパターンのサーボフォーマットであり、このサーボフォーマットにあってはデータ領域のサーボパターンとは異なるサーボフォーマットとしたことを特徴とする。
【0094】
図15(A)の第2サーボパターン90は、図6(C)と同じものであり、第1サーボパターン88と同じプリアンブル92、サーボマーク94、グレイコード96、バースト98及びパッド99のサーボフォーマットをもち、その後ろに第2サーボパターン90固有のセクタ間の円周方向の位置を示す位置情報100を書き込んでいる。
【0095】
これに対し図15(B)の第2サーボパターン110は、図15(A)のサーボパターン90の中のバースト98を省略し、プリアンブル92、サーボマーク94、グレイコード96、パッド99及び位置情報100で構成している。
【0096】
図15(C)の第2サーボパターン112は、図15(A)の中のグレイコード96を除き、プリアンブル92、サーボマーク94、バースト98、パッド99及び位置情報100で構成している。
【0097】
また図15(C)の第2サーボパターン114は、図15(A)のグレイコード96、バースト98及びパッド99を除き、プリアンブル92、サーボマーク94及び位置情報100で構成している。更に図15(E)の第2サーボパターン116にあっては、プリアンブル92と位置情報100のみで構成している。
【0098】
このいずれの第2サーボパターン90,110,112,114,116にあっても、サーボパターンの先頭にプリアンブル92を設け、またセクタ間の位置を示す円周方向の位置情報100を設けることで、任意の第2サーボパターンによるサーボ引込みの引込み完了時点におけるデータ領域の第1サーボパターンに同期したサーボ割込みタイミングへの変更が実現できる。
【0099】
また第2サーボパターンの位置情報100としては、データ領域からの第1サーボパターンの間のセクタ間における円周方向の位置を示す位置情報を書き込んでいるが、これ以外にディスクの回転基準位置を示すインデックス情報を書き込んでいるインデックスサーボパターンを基準とした円周方向の位置を示す位置情報を書き込むようにしてもよい。
【0100】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なわない適宜の変形を含む。また本発明は上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
(付記)
(付記1)
ランプロード機構を備えたディスク装置に於いて、
媒体上のランディング領域にサーボ情報を書込んだディスク媒体と、
ヘッドをランプから前記媒体上のランディング領域に移動した際に、前記サーボ情報に基づいてサーボ引込みを行う引込み処理部と、
を備えたことを特徴とするディスク装置。(1)
(付記2)
付記1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域に、データ領域に書込んでいる第1サーボ情報より細かい間隔で第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク装置。(2)
(付記3)
付記1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域に、データ領域と同じ第1サーボ情報に加えてより細かい間隔で第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク装置。
【0101】
(付記4)
付記1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域にサーボ情報を全周に渡って書き込んだことを特徴とするディスク装置。(3)
(付記5)
付記1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報と同じサーボパターンに円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込んだことを特徴とするディスク装置。(4)
(付記6)
付記1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報と同じサーボパターンのグレイコードに円周方向の位置を判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込んだことを特徴とするディスク装置。
【0102】
(付記7)
付記5記載のディスク装置に於いて、前記第2サーボ情報の位置情報として、前記第1サーボ情報によるセクタ間の円周方向の位置を書込んだことを特徴とするディスク装置。
【0103】
(付記8)
付記5記載のディスク装置に於いて、前記第2サーボ情報の位置情報として、媒体上のインデックスサーボ情報からの円周方向の位置を書込んだことを特徴とするディスク装置。
【0104】
(付記9)
付記5記載のディスク装置に於いて、前記引込み処理部は、前記第2サーボ情報に基づく引込み完了時に、第2サーボ情報の位置情報に基づいて第1サーボ情報に対するずれ時間を求め、該ずれ時間だけその後のサーボ割込みタイミングを変更して第1サーボ情報に同期させることを特徴とするディスク装置。(5)
(付記10)
付記1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンに、円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込んだことを特徴とするディスク装置。(6)
(付記11)
付記10記載のディスク装置に於いて、第2サーボ情報の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンとして、第1サーボ情報からバースト情報を除いたサーボパターンを用いたことを特徴とするディスク装置。
【0105】
(付記12)
付記10記載のディスク装置に於いて、第2サーボ情報の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンとして、第1サーボ情報からシリンダ情報を除いたサーボパターンを用いたことを特徴とするディスク装置。
【0106】
(付記13)
付記10記載のディスク装置に於いて、第2サーボ情報の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンとして、プリアンブルとサーボマーク情報のサーボパターンを用いたことを特徴とするディスク装置。
【0107】
(付記14)
付記10記載のディスク装置に於いて、第2サーボ情報の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンとして、プリアンブルのみのサーボパターンを用いたことを特徴とするディスク装置。
【0108】
(付記15)
ランプロード機構を備えたディスク装置に使用されるディスク媒体に於いて、
媒体上のランディング領域にサーボ情報を書込んだことを特徴とするディスク媒体。(7)
(付記16)
付記15記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域に、データに書込まれた第1サーボ情報より細かい間隔で第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク媒体。(8)
(付記17)
付記15記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域に、データ領域と同じ第1サーボ情報に加えてより細かい間隔で第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク媒体。
【0109】
(付記18)
請求項15記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域にサーボ情報を全周に渡って書き込んだことを特徴とするディスク装置。
【0110】
(付記19)
付記15記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報に円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込んだことを特徴とするディスク装置。(9)
(付記20)
付記15記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンに、円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書込んだことを特徴とするディスク装置。(10)
【0111】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ディスク媒体のランディング領域にデータ領域より細かい間隔でサーボ情報を書き込み、ランプロード動作でヘッドをディスク媒体のランディング領域に移動した際に、ランディング領域に細かい間隔で書き込まれているサーボ情報を使用してサーボ引込み動作が行われ、短い間隔でサーボパターンが記録されているため、サーボ引込みに必要なサーボサンプル回数分のサーボ引込み動作を短時間で行うことができ、AGCやPLLの適性値調整に必要なサーボ引込み動作の時間を大幅に減少させることができる。
【0112】
またランディング領域にヘッドを移動した際にヘッドが媒体に接触し、これによってサーボ情報が欠落しても、ランディング領域の円周方向に例えば全周に亘ってサーボ情報が書き込まれているため、ヘッドの媒体接触によるサーボ情報の欠損が起きても、短いサンプル間隔でサーボ情報が得られるため、サーボ引込み動作に支障を起こすことがなく、短時間でサーボ引込みを完了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図
【図2】本発明が適用されるハードディスクドライブのブロック図
【図3】図2のリード/ライトLSIのブロック図
【図4】ランプロード動作の説明図
【図5】本発明で使用するディスク媒体のサーボフレームの説明図
【図6】図5のランディング領域に書込まれたサーボパターンの説明図
【図7】本発明によるランディング領域でのサーボ引込みの説明図
【図8】本発明のランプロード処理のフローチャート
【図9】本発明で使用するAGC調整機能のブロック図
【図10】本発明によるAGC調整動作のサンプル数を従来と対比して示した説明図
【図11】図9のAGC調整により振幅正規化のタイムチャート
【図12】図9によるAGCゲイン調整処理のフローチャート
【図13】本発明でランディング領域に書込むサーボパターンの種類の説明図
【図14】本発明でランディング領域に書込むサーボパターンのフォーマット説明図
【図15】本発明でランディング領域に書込むデータ領域とは異なるサーボパターンのフォーマット説明図
【符号の説明】
10:SCSIコントローラ
12:ドライブコントロール
14:ディスクエンクロージャ
15:クロック発生器
16:MCU(メイン制御ユニット)
18:メモリ
20:プログラムメモリ
22:ハードディスクコントローラ(HDC)
24:データバッファ
26:ドライブインタフェースロジック
28:DSP
30:リード/ライトLSI
32:サーボ復調部
34:サーボドライバ
36:ヘッドIC
38−1〜38−6:ヘッド
40,40−1〜40−3:ディスク媒体
42:スピンドルモータ(SPM)
44:ボイスコイルモータ(VCM)
46:スクランブラ
48:エンコーダ
50:並直変換器
52:プリコーダ
54:書込補償回路
56:ライト変調部
58:リード変調部
60:可変利得アンプ(VGA)
62:フィルタ
64:ADコンバータ
66:イコライザ
68:PLL
70:ビタビ検出器
72:直並変換器
74:デコーダ
76:デスクランブラ
78:リードチャネル制御ロジック
80:引込み制御部
82:ランプ
82−1:停止部
82−2:水平路
82−3:傾斜路
84:ランディング領域
86:データ領域
88:第1サーボパターン
90,102,104,106,108,:第2サーボパターン
92:プリアンブル
94:サーボマーク
96:グレイコード(シリンダアドレス)
98:バースト(2相サーボパターン)
99:パッド
100:位置情報

Claims (8)

  1. ランプロード機構を備えたディスク装置に於いて、媒体上のランディング領域にデータ領域に書き込んでいる第1サーボ情報より細かい間隔で第2サーボ情報を書き込んだディスク媒体と、ヘッドをランプから前記媒体上のランディング領域に移動した際に、前記第2サーボ情報に基づいてサーボ引込みを行う引込み制御部と、を備えたことを特徴とするディスク装置。
  2. 請求項1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報と同じサーボパターンに円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク装置。
  3. 請求項1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報と同じサーボパターンに円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク装置。
  4. 請求項記載のディスク装置に於いて、前記引込み制御部は、前記第2サーボ情報に基づく引込み完了時に、第2サーボ情報の位置情報に基づいて第1サーボ情報に対するずれ時間を求め、該ずれ時間だけその後のサーボ割込みタイミングを変更して第1サーボ情報に同期させることを特徴とするディスク装置。
  5. 請求項1記載のディスク装置に於いて、前記ディスク媒体は、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報とは異なるサーボパターンに、円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンを持つ第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク装置。
  6. ランプロード機構を備えたディスク装置に使用されるディスク媒体に於いて、媒体上のランディング領域にデータに書き込まれた第1サーボ情報より細かい間隔で第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク媒体。
  7. 請求項記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域のサーボ情報として、データ領域の第1サーボ情報と同じサーボパターンに円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンをもつ第2サーボ情報を書き込んだことを特徴とするディスク媒体
  8. 請求項記載のディスク媒体に於いて、前記ランディング領域の第2サーボ情報として、前記第1サーボ情報とは異なるサーボパターンに、円周方向の位置が判別できる位置情報を付加したサーボパターンを書き込んだことを特徴とするディスク媒体
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