JP4235189B2 - サーボフレーム記録方法，サーボフレーム記録装置，記録ディスク，サーボフレーム情報取得方法およびサーボフレーム情報取得装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気ディスクのサーボフレーム領域にグレー情報およびセクター情報を記録する技術に関する。

図１５（ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の磁気ディスクの構成を説明するための図であって、図１５（ａ）は磁気ディスクの構成を模式的に示す図、図１５（ｂ）はそのサーボフレームの構成を模式的に示す図である。
磁気ディスク１１０は、図１５（ａ）に示すように、その片面もしくは両面に磁性体からなる記録層が形成された円盤（プラッタ）であって、磁気ヘッド（図示省略）によって、その表面（記憶領域）に記録された情報が読み取られたり、又、書き込まれたりするようになっている。

また、磁気ディスク１１０には、その中心部から円周に向かう複数のサーボフレーム１１１が、所定間隔で放射線状に形成されており、このサーボフレーム１１１に磁気ヘッドを特定するための情報が記録されている。
従来の磁気ディスク１１０のサーボフレーム１１１には、図１５（ｂ）に示すように、例えば、プリアンブル，サーボマーク，グレー・セクター情報（ヘッド情報），ポジション（Position）バースト，ポスト（Post）コード等の情報が記録されている。

グレー・セクター情報は、例えば、１６ビットのグレー情報と８ビットのセクター情報とからなる２４ビットの情報であって、サーボフレーム１１１には、これらのグレー情報とセクター情報とを格納するための領域が形成されている。
ここで、グレー情報は、シリンダ番号を表わすバイナリ値を論理変換することにより生成されるグレーコードであり、セクター情報は、セクター番号を表わすバイナリ値である。

そして、磁気ディスク装置においては、サーボフレーム１１１に記録されたグレー情報およびセクター情報によって、磁気ディスク１１０からのデータの読み取り時に、サーボフレームずれやトラックずれの発生を防止し、これらのサーボフレームずれやトラックずれによるユーザデータの破壊等を抑止している。
さて、磁気ディスク１１０の記録密度は年々向上しており、それに伴って、サーボサンプルレート（サーボサンプル周波数）も高くなっている。そして、磁気ディスク１１０においては、サーボサンプルレートを上げるためには、サーボフレーム１１１の数を増やす必要があるが、これにより磁気ディスク１１０のフォーマット効率が低下するという問題がある。

このように、サーボフレーム１１１を増やしても磁気ディスク１１０のフォーマット効率を低下させないためには、磁気ヘッドの性能を向上させることによりサーボフレーム１１１の記録密度（ビット密度）を向上させる他、各サーボフレーム１１１に記録する情報量を減らすことが有効である。
例えば、下記特許文献１においては、サーボアドレスを符号化することにより、ディスクにおいて、少ないビット数でサーボアドレスを格納して、ディスク記憶空間を節約する手法が開示されている。
特開平８−２２１８９２号公報

しかしながら、磁気ディスク１１０においては、サーボフレーム１１１にグレー情報とセクター情報との両方を記録しなければ、サーボフレームずれやトラックずれの発生を回避できないが、従来の磁気ディスク１１０においては、これらのグレー情報とセクター情報とを記録するための領域に要するビット数が長くなり、これにより、サーボフレーム１１１のデータ長が長くなりフォーマット効率が低下するという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、サーボフレームに記録するグレーコードとセクター情報の記録方式を工夫することにより、磁気ディスクの信頼性を低下させることなく、グレー情報とセクター情報との記録に要するデータ長を短くすることを目的とする。

このため、本発明のサーボフレーム記録方法（請求項１）は、記録ディスクにおけるサーボフレームにセクター情報とトラック情報とを記録するサーボフレーム記録方法であって、バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並べ替えステップと、該セクター情報並び替えステップにおいて並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報とを排他的論理和で合成することによって合成データを生成する合成ステップと、該合成ステップにおいて生成された該合成データを該サーボフレームに書き込む書込ステップとをそなえることを特徴としている。

なお、バイナリ値として表わされた該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報並び替えステップをそなえ、該合成ステップにおいて、該セクター情報並び替えステップにおいて並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報並び替えステップにおいて並び替えられた該トラック情報とを排他的論理和で合成することにより該合成データを生成してもよい（請求項２）。

また、本発明のサーボフレーム記録装置（請求項３）は、記録ディスクにおけるサーボフレームにセクター情報とトラック情報とを記録するサーボフレーム記録装置であって、バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並び替え部と、 該セクター情報並び替え部によって並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報とを排他的論理和で合成することによって合成データを生成する合成部と、該合成部によって生成された該合成データを該サーボフレームに書き込む書込部とをそなえることを特徴としている。

なお、バイナリ値として表わされた該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報並び替え部をそなえ、該合成部が、該セクター情報並び替え部によって並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報並び替え部によって並び替えられた該トラック情報とを排他的論理和で合成してもよい（請求項４）。
また、本発明の記録ディスク（請求項５）は、セクター情報とトラック情報とをそのサーボフレームに記録される記録ディスクであって、該サーボフレームに、バイナリ値として表わされた該セクター情報が、並び替えられ該トラック情報と排他的論理和で合成することにより生成された合成データが記録されていることを特徴としている。

なお、該サーボフレームに、バイナリ値として表わされた該トラック情報が、並び替えられ前記セクター情報と排他的論理和で合成された状態で記録されてもよい（請求項６）。
また、本発明のサーボフレーム情報取得方法（請求項７）は、セクター情報とトラック情報とを合成して生成された合成データをサーボフレームに記録された記録ディスクから、該セクター情報および該トラック情報をサーボフレーム情報として取得するサーボフレーム情報取得方法であって、該サーボフレームから該合成データを取得する合成データ取得ステップと、バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並び替えステップと、該合成データ取得ステップにおいて取得された該合成データと該セクター情報並び替えステップにおいて並び替えられた該セクター情報とを排他的論理和で合成することによって該トラック情報を生成する合成ステップとをそなえることを特徴としている。

なお、該合成ステップにおいて取得された該トラック情報について、バイナリ値として表わされた当該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報復元ステップをそなえてもよい（請求項８）。
また、本発明サーボフレーム情報取得装置（請求項９）は、セクター情報とトラック情報とを合成して生成された合成データをサーボフレームに記録された記録ディスクから、該セクター情報および該トラック情報をサーボフレーム情報として取得するサーボフレーム情報取得装置であって、該サーボフレームから該合成データを取得する合成データ取得部と、バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並び替え部と、該合成データ取得部によって取得された該合成データと該セクター情報並び替え部によって並び替えられた該セクター情報とを排他的論理和で合成することによって該トラック情報を生成する合成部とをそなえることを特徴としている。

なお、該合成部によって取得された該トラック情報について、バイナリ値として表わされた当該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報復元部をそなえてもよい（請求項１０）。

本発明によれば、以下の少なくともいずれか１つの効果ないし利点が得られる。
（１）セクター情報とトラック情報とを排他的論理和で合成して生成する合成データをサーボフレームに記録することにより、サーボフレームにおけるセクター情報およびトラック情報の記録領域を小さくすることができ、サーボフレームのデータ長を短くすることができるので、磁気ディスクのフォーマット効率および利用効率を向上させることができる。

（２）セクター情報並び替え部が、セクター情報のビット列を並び替えることにより、何らかの不具合によりサーボフレーム番号がずれた場合に、シークエラーとして容易に検出することができ、信頼性を向上させることができる。
（３）トラック情報をスクランブルすることにより、シーク時の読取エラーの発生を防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態としての磁気ディスク製造装置（サーボフレーム記録装置）の構成を模式的に示す図である。又、図２（ａ），（ｂ）は本磁気ディスク製造装置によって製造される磁気ディスクの構成を説明するための図であって、図２（ａ）は磁気ディスクの構成を模式的に示す図、図２（ｂ）はそのサーボフレームの構成を模式的に示す図であり、図３は図２（ａ），（ｂ）に示す磁気ディスクをそなえる磁気ディスク装置の構成を模式的に示す図である。

本実施形態においては、磁気ディスク製造装置１００ａは、図３に示すような磁気ディスク装置１ａにそなえられる磁気ディスクユニット１０５を製造するものであり、この磁気ディスクユニット１０５は、３つの磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３（図２参照）をそなえて構成されるものである。
（Ａ―１）磁気ディスクの説明
磁気ディスクユニット１０５は、図１に示すように、磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３をそなえて構成されている。

これらの磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３は、それぞれ各中心部（回転中心）において、スピンドルモータ（図示省略）のスピンドルに所定間隔で固定されており、このスピンドルモータを回転駆動することにより、各磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３がスピンドルを中心として回転するようになっている。又、各磁気ディスク１０−１〜１０−３はほぼ同様の構成をそなえている。

なお、以下、磁気ディスクを示す符号としては、複数の磁気ディスクのうち１つを特定する必要があるときには符号１０−１〜１０−３を用いるが、任意の磁気ディスクを指すときには符号１０を用いる。
磁気ディスク１０は、その両面に磁性体からなる記録層が形成された円盤（プラッタ）として形成されており、以下、磁気ディスク１０の表面（円形面）を記憶領域１５と称する。なお、本実施形態においては、磁気ディスク１０−１は記憶領域１５ａ，１５ｂをそなえており、磁気ディスク１０−２は記憶領域１５ｃ，１５ｄをそなえている。又、磁気ディスク１０−３は記憶領域１５ｅ，１５ｆをそなえている。

また、以下、磁気ディスク１０の記憶領域を示す符号としては、複数の記憶領域のうち１つを特定する必要があるときには符号１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆを用いるが、任意の記憶領域を指すときには符号１５を用いる。
そして、磁気ディスク１０の表面（記憶領域１５）に記録された情報は、後述する磁気ディスク装置１ａの磁気ヘッド３１によって、読み取られたり、又、記憶領域１５に書き込まれたりするようになっている。

磁気ディスク（記憶媒体）１０には、図２（ａ）に示すように、円周方向において所定間隔で複数のサーボフレーム１１が離散的に形成されている。サーボフレーム１１には、図２（ｂ）に示すように、プリアンブル，サーボマーク，グレー・セクター・ヘッド情報，ポジション（Position）バースト，ポスト（Post）コード等の情報がそれぞれ記録されている。

そして、本実施形態においては、サーボフレーム１１のグレー・セクター・ヘッド情報には、図２（ｂ）に示すように、インデクスビット，セクタービットおよび合成データが格納されている。
インデクスビットは、記憶領域を特定するためのインデクスパターンの一部（図２（ａ）に示す例では１ビット）であり、セクタービットはセクターパターンの一部（図２（ａ）に示す例では１ビット）をセクタービットとして格納するものである。インデクスパターンは、記憶領域を特定するための情報であって、本磁気ディスク装置１ａにおいては、記憶領域１５毎に異なるインデクスパターンが予め設定されている。

そして、これらのインデクスビットとセクタービットとにより、そのサーボフレームを特定するためのサーボフレーム番号を特定することができるようになっている。なお、このような、インデクスビットおよびセクタービットを用いた記憶領域の特定手法は、例えば、特開２００４―３３５００７号公報に開示されている。
合成データは、後述の如く、バイナリ値として表わされたサーボフレーム番号（セクター番号；セクター情報）のビット列を所定の手法で並び替えた（スクランブルした）ものと、バイナリ値として表わしたシリンダ番号（トラック情報）をグレーコードに変換して得られるバイナリ値のビット列とを排他的論理和で合成することにより生成されたものであり、後述する磁気ディスク製造装置１００ａの第１合成部２３によって生成されるものである。

また、サーボフレーム１１は、磁気ディスク製造装置１００ａによって磁気ディスク１０に形成されるようになっている。
（Ａ−２）磁気ディスク製造装置の説明
磁気ディスク製造装置１００ａは、図１に示すように、位置決め部２５，制御部２０，アクチュエータ５０および磁気ヘッド５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ）をそなえて構成されている。

位置決め部２５は、磁気ディスク１０の記憶領域１５においてサーボフレーム１１を形成する位置を決定するものであって、例えばレーザ等を用いてサーボフレーム１１の形成位置を決定するようになっている。
磁気ヘッド５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ）は、磁気ディスク１０にサーボフレーム１１を書き込むものであり、後述する書込制御部２４による制御に従って、磁気ディスク１０の記憶領域１５上において位置決め部２５によって位置決めされた位置に、サーボフレーム１１を構成する種々の情報（図２（ｂ）参照）を書き込むようになっている。又、磁気ヘッド５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ）は、アクチュエータ５０によって磁気ディスク１０の半径方向に移動可能に構成されている。

本実施形態においては、磁気ヘッド５１ａが記憶領域１５ａにサーボフレーム１１を書き込むようになっており、同様に、磁気ヘッド５１ｂが記憶領域１５ｂに、磁気ヘッド５１ｃが記憶領域１５ｃに、磁気ヘッド５１ｄが記憶領域１５ｄに、磁気ヘッド５１ｅが記憶領域１５ｅに、磁気ヘッド５１ｆが記憶領域１５ｆに、それぞれ、サーボフレーム１１を書き込むようになっている。なお、以下、磁気ヘッドを示す符号としては、複数の磁気ヘッドのうち１つを特定する必要があるときには符号５１ａ〜５１ｆを用いるが、任意の磁気ヘッドを指すときには符号５１を用いる。

そして、本実施形態においては、磁気ヘッド５１が、第１合成部２３によって生成された合成データ（詳細は後述）を磁気ディスク１０のサーボフレーム１１に書き込む書込部として機能するようになっている。
アクチュエータ５０は、磁気ヘッド５１を磁気ディスク１０の半径方向に移動させるものであり、例えば、磁気ヘッド５１の位置決めに用いるＶＣＭ(Voice Coil Motor)（図示省略）等をそなえて構成されている。

制御部２０は、本磁気ディスク製造装置１００ａにおける種々の処理を制御するものであって、磁気ヘッド５１の切り換え制御や、磁気ディスク１０に対する磁気ヘッド５１の位置決め制御、磁気ヘッド５１によるサーボフレーム１１を形成する種々のデータ（サーボフレームデータ）の書き込み制御等を行なうようになっている。
また、制御部２０は、図１に示すように、セクタースクランブラ（セクター情報並び替え部）２１，グレーコード変換部２２，第１合成部（合成部）２３および書込制御部２４として機能するようになっている。

そして、例えば、磁気ディスク製造装置１００ａにおいて種々の処理を制御するプロセッサ等が予めＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することにより、上述した、制御部２０として機能するようになっている。
図４は本磁気ディスク製造装置１００ａのグレーコード変換部２２によるバイナリ値とグレーコードとの論理変換を説明するための図である。

グレーコード変換部２２は、バイナリ値をグレーコードに変換するものであって、本磁気ディスク製造装置１００ａにおいては、図４に示すように、シリンダ番号の排他的論理和（ExOR；Exclusive OR）によりグレーコードの生成・変換（論理変換）を行なうようになっている。
例えば、シリンダ番号“15527 (3CA7h)”をバイナリ値で表わすと、“0011 1100 1010 0111”となるが、グレーコード変換部２２は、このバイナリ値を論理変換によって
0011 1100 1010 0111 → 0010 0010 1111 0100
と変換する。

セクタースクランブラ（セクター情報並び替え部）２１は、ＳＴＷセクター番号（セクター情報，サーボフレーム番号）のビット列を並び替える（スクランブルする）ものである。ここで、ＳＴＷ（Servo Track Writer）セクター番号は、サーボフレーム１１毎にインクリメントされるカウンタによって管理され、このカウンタは、最大サーボ番号と等しくなった時に０に戻る（リセットされる）ようになっている。

そして、例えば、セクター番号および排他的論理和をそれぞれ８ビットとする場合には、セクタースクランブラ２１は、８入力８出力の並べ替えを行なう。
セクタースクランブラの例として、以下に示す式（１）のような行列式を実現する回路が考えられる。

この式（１）において、乗算の部分を論理積（ＡＮＤ） 加算の部分を論理和（ＯＲ）として計算することで、入力ビット列を並び替えて、出力ビット列に変換することができる。
また、以下に示す式（２）は本磁気ディスク製造装置１００ａのセクタースクランブラ２１を実現する行列式の例である。この式（２）に示す例は、入力されるセクター番号のビット列を逆転させる行列式を示している。

このように、セクター番号をスクランブルすることにより、何らかの不具合によりサーボフレーム願望がずれた場合に、得られるグレーコードが不規則になることで、シークエラーとして検出することができる。
なお、セクタースクランブラ２１は、上述したビット列の並び替えを行なう電子回路として構成してもよく、又、同機能をプロセッサによりプログラム演算を行なうことにより実現してもよい。

第１合成部（合成部）２３は、セクタースクランブラ２１によって並び替えられたセクター番号と、グレーコード変換部２２によって変換・生成されたグレーコードとを排他的論理和で合成することによって合成データを生成するものである。
例えば、セクタースクランブラ２１による並び替え後のセクター番号が“10000000”であり、グレーコード変換部２２によって生成されたグレーコードが“00000001”である例においては、第１合成部２３は、これらのセクター番号“10000000”とグレーコード“00000001”とを排他的論理和で合成することにより合成データ“10000001”を生成する。

書込制御部２４は、第１合成部２３によって生成された合成データを磁気ディスク１０のサーボフレーム１１に書き込むように、磁気ヘッド５１に対する制御を行なうものである。
上述の如く構成された本発明の第１実施形態としての磁気ディスク製造装置１００ａにおけるサーボフレーム１１へのセクター番号およびシリンダ番号の書込手法を、図５に示すフローチャート（ステップＡ１０〜Ａ６０）に従って説明する。

磁気ディスク製造装置１００ａは、先ず、シリンダ番号を取得し（ステップＡ１０）、グレーコード変換部２２が、そのシリンダ番号のバイナリ値をグレーコードに変換する（ステップＡ２０）。又、ＳＴＷセクター番号が取得され（ステップＡ３０）、このセクター番号のビット列がセクタースクランブラ２１によって並び替えられる（ステップＡ４０；セクター情報並べ替えステップ）。

そして、これらのグレーコードと並び替えられたセクター番号とは第１合成部２３によって、排他的論理和により合成され（ステップＡ５０；第１合成ステップ）、サーボフレーム１１に書き込む書き込みデータ（合成データ）が生成され（ステップＡ６０）、この合成データが、磁気ディスク１０上における位置決め部２５によって決定されるサーボフレーム１１の位置に、磁気ヘッド５１によって書き込まれる（書込みステップ）。

（Ａ―３）磁気ディスク装置の説明
磁気ディスク装置１ａは、磁気ディスク製造装置１００ａによって製造された磁気ディスク１０を複数（図３に示す例においては、磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３の３つ）そなえた磁気ディスクユニット１０５をそなえ、これらの複数の磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３の中から任意の磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３を選択して、種々の情報を記録したり、又、記録された情報を読み取ったりするものである。

この磁気ディスク装置１ａは、例えばコンピュータシステム等における記憶装置として用いられ、磁気ディスク１０から読み出したデータをコンピュータに送信したり、又、コンピュータから送信されたデータを磁気ディスク１０に記録したりするようになっている。
磁気ディスク装置１ａは、図３に示すように、磁気ディスク１０（１０−１，１０−２，１０−３），磁気ヘッド（合成データ取得部）３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ），アクチュエータ３０および制御部４０をそなえて構成されている。

磁気ヘッド（合成データ取得部）３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ）は、磁気ディスク１０に記録された種々のデータを読み取ったり、磁気ディスク１０に種々の情報を書き込んだりするものであり、アクチュエータ３０によって磁気ディスク１０の半径方向に移動可能に構成されている。
本実施形態においては、磁気ヘッド３１ａが記憶領域１５ａに対してデータの書き込みおよび読み出しを行なうようになっており、同様に、磁気ヘッド３１ｂが記憶領域１５ｂに対して、磁気ヘッド３１ｃが記憶領域１５ｃに対して、磁気ヘッド３１ｄが記憶領域１５ｄに対して、磁気ヘッド３１ｅが記憶領域１５ｅに対して、磁気ヘッド３１ｆが記憶領域１５ｆに対して、それぞれ、データの書き込みおよび読み出しを行なうようになっている。なお、以下、磁気ヘッドを示す符号としては、複数の磁気ヘッドのうち１つを特定する必要があるときには符号３１ａ〜３１ｆを用いるが、任意の磁気ヘッドを指すときには符号３１を用いる。

そして、磁気ディスク装置１ａにおいては、磁気ヘッド３１が、磁気ディスク１０のサーボフレーム１１から合成データを取得する合成データ取得部として機能するようになっている。
アクチュエータ３０は、磁気ヘッド３１を磁気ディスク１０の半径方向に移動させるものであり、例えば、磁気ヘッド３１の位置決めに用いるＶＣＭ(Voice Coil Motor)（図示省略）等をそなえて構成されている。

制御部４０は、磁気ディスク装置１ａにおける種々の処理を制御するものであって、磁気ヘッド３１の切り換え制御や、磁気ディスク１０に対する磁気ヘッド３１の位置決め制御、磁気ヘッド３１によるデータの書き込み／読み取りの制御等を行なうようになっている。
具体的には、制御部４０は、ＶＣＭを制御することにより磁気ヘッド３１の位置決め制御を行なっており、スピンドルモータ（図示省略）を制御することにより、磁気ディスク１０の回転を制御している。又、制御部２０は、ＨＤＩＣ（Head IC；図示省略）を制御することによって、磁気ヘッド３１によるデータの書き込み／読み出しを制御するようになっており、制御部２０は、これらの制御により、所定の磁気ヘッド３１によって所定の磁気ディスク１０の面（記憶領域１５）に対してアクセスし、データの書き込みや読み出しを行なうようになっている。

また、制御部４０は、図３に示すように、セクタースクランブラ（セクター情報並び替え部）４１，バイナリコード変換部４３および第２合成部（合成部）４２として機能するようになっている。
セクタースクランブラ（セクター情報並び替え部）４１は、上述した磁気ディスク製造装置１００ａのセクタースクランブラ２１と同様に、セクター番号のビット列を並び変える（スクランブルする）ものであり、例えば、前述した式（１）のような行列式により、セクター番号のビット列を排他的論理和により並べ替えるようになっている。

なお、セクタースクランブラ４１は前述した磁気ディスク製造装置１００ａのセクタースクランブラ２１と同一もしくはほぼ同一の機能・構成をそなえているので、その詳細な説明は省略する。
バイナリコード変換部４３は、グレーコードをバイナリ値に変換するものであって、本磁気ディスク装置１ａにおいては、図４に示すように、グレーコードとシリンダ番号との排他的論理和（ExOR；Exclusive OR）により、グレーコードをバイナリ値に変換するようになっている。

第２合成部（合成部）４２は、磁気ヘッド３１によって取得された合成データとセクタースクランブラ４１によって並び替えられたセクター情報とを排他的論理和で合成することによってシリンダ番号（トラック情報）を取得（生成・復元）するものである。
そして、例えば、磁気ディスク装置１ａにおいて種々の処理を制御するプロセッサ等が予めＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することにより、上述した、制御部４０として機能するようになっている。

上述の如く構成された本発明の第１実施形態としての磁気ディスク装置１ａにおけるサーボフレーム１１の読み出し時における状態遷移を、図６に示すフローチャート（ステップＣ１０〜Ｃ３０）に従って説明する。
磁気ディスク製造装置においては、先ず、磁気ディスク１０における位置決めを行なうために、アクチュエータ３０により磁気ヘッド５１を磁気ディスク１０上に移動させる（打ち出す；ステップＣ１０）。この時点では、サーボフレーム１１がどこにあるか分からないし、当然サーボマークもロックしていない。またサーボフレーム番号も未知であり、グレーコードも未知である。

次に、サーボフレーム１１からインデクスビットとセクタービットとを読み取り、サーボフレーム番号の検出を行なう（ステップＣ２０）。磁気ヘッド５１の打ち出し後、サーボゲートと磁気ディスク１０とが同期した時点で、サーボフレーム１１の位置が確定し、サーボフレーム１１内の情報の読み出しが可能になるのである。
その後、読み取ったセクター番号に基づいてグレーコードの検出やサーボフレーム番号の確認を行なう（ステップＣ３０）。

次に、本発明の第１実施形態としての磁気ディスク装置１ａにおけるサーボフレーム１１からのシリンダ番号の読み込み手法を、図７に示すフローチャート（ステップＢ１０〜Ｂ６０）に従って説明する。
先ず、サーボフレーム１１から合成データの読み込みを行なうとともに（ステップＢ１０；合成データ取得ステップ）、ＳＴＷセクター番号を取得し（ステップＢ２０）、このセクター番号のビット列がセクタースクランブラ４１によって並び替えられる（ステップＢ３０；セクター情報並べ替えステップ）。そして、これらの合成データと並び替えられたセクター番号とは第２合成部４２によって、排他的論理和により合成されグレーコードが生成（復元）される（ステップＢ４０；第２合成ステップ）。

その後、バイナリコード変換部４３が、グレーコードをバイナリ値に変換し（ステップＢ５０）、シリンダ番号が生成される（ステップＢ６０）。
このように、本発明の第１実施形態としての磁気ディスク製造装置１００ａおよび磁気ディスク装置１ａによれば、セクター番号と、グレーコード変換部２２によって変換・生成されたグレーコードとを排他的論理和で合成して生成する合成データを、サーボフレーム１１に格納することにより、サーボフレーム１１におけるグレーコードおよびセクター番号の記録領域を小さくすることができるので、サーボフレーム１１のデータ長を短くすることができ、磁気ディスク１０のフォーマット効率および利用効率を向上させることができる。

また、セクタースクランブラ２１が、セクター番号のビット列を並び替える（スクランブルする）ことにより、何らかの不具合によりサーボフレーム番号がずれた場合に、得られるグレーコードが不規則になることで、シークエラーとして容易に検出することができ、信頼性を向上させることができる。
図８（ａ），（ｂ）はセクター番号の並び替えを行なわない場合に生成される合成データと、セクター番号の並び替えを行なう場合に生成される合成データとを比較して示す図であり、図８（ａ）はセクター番号の並び替えを行なわない場合に生成される合成データを示す図、図８（ｂ）はセクター番号の並び替えを行なう場合に生成される合成データを示す図である。

なお、これらの図８（ａ），（ｂ）においては、セクター番号０，１，シリンダ番号０，１をそれぞれ８ビットのバイナリ値として合成データを生成している。又、図８（ｂ）においては、セクター番号のビット列が逆順となるように並び替えが行なわれている。
これらの図８（ａ），（ｂ）に示すように、セクター番号の並び替えを行なうことにより、セクター番号やシリンダ番号が１つずれるだけで合成データの値が大きく異なるので、エラーの検出が容易になり、信頼性を向上させることができる。

図９は図５および図７に示すフローチャートにおける各ステップにおいて生成される数値例を示す図であり、図９中における符号（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｋ）は、図５および図７中において符号（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｋ）が示されている各ステップにおいて生成される数値を１６進数でそれぞれ表わしている。

（Ｂ）第２実施形態の説明
図１０は本発明の第２実施形態としての磁気ディスク製造装置（サーボフレーム記録装置）の構成を模式的に示す図、図１１は本発明の第２実施形態としての磁気ディスク装置の構成を模式的に示す図である。
本第２実施形態の磁気ディスク製造装置１００ｂも、図１１に示すような磁気ディスク装置１ｂにそなえられる磁気ディスクユニット１０５を製造するものであり、この磁気ディスクユニット１０５は、３つの磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３（図２参照）をそなえて構成されるものである。

なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。
（Ｂ―１）磁気ディスク製造装置の説明
本第２実施形態の磁気ディスク製造装置１００ｂは、図１０に示すように、第１実施形態の磁気ディスク製造装置１００ａの制御部２０に、グレーコードスクランブラ（トラック情報並び替え部）２６としての機能をそなえるものであり、その他の部分は第１実施形態の磁気ディスク製造装置１００ａと同様に構成されている。なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。

グレーコードスクランブラ（トラック情報並び替え部）２６は、グレーコード変換部２２によって変換されたグレーコードのビット列を並び替える（スクランブルする）ものである。
そして、例えば、グレーコードおよび排他的論理和をそれぞれ８ビットとする場合には、グレーコードスクランブラ２６は、８入力８出力の並べ替えを行なう。

グレーコードスクランブラ２６の例として、以下に示す式（３）のような行列式を実現する回路が考えられる。

この式（３）において、乗算の部分を論理積（ＡＮＤ） 加算の部分を論理和（ＯＲ）として計算することで、入力ビット列を並び替えて、出力ビット列に変換することができる。
また、以下に示す式（４）は本第２実施形態の磁気ディスク製造装置１００ｂのグレーコードスクランブラ２６を実現する行列式の例である。

この式（４）に示す例は、8ビットのグレーコードにおいて、Ｇ７，Ｇ６，Ｇ５，・・・，Ｇ０をＧ７，Ｇ５，Ｇ３，Ｇ１，Ｇ０，Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６の順に並び替える（スクランブルをかける）ものである。
一般に、グレーコードは、Ｇ７，Ｇ６，Ｇ５，Ｇ４，Ｇ３，Ｇ２，Ｇ１，Ｇ０のように、ビットの重みが重い（変化が少ない）方から記録されるが、このような順場による記録方式はシーク動作時の読み誤りが発生しやすい。そこで、式（４）に示すようなスクランブルをかけることにより、シーク動作時の読み誤りを軽減する。

式（４）を用いた場合には、例えば、グレーコード“5AH(01011010二進)”は、グレーコードスクランブラ２６により、
01011010 → 00110011 （33H 十六進）
と変換される。
なお、グレーコードスクランブラ２６も、セクタースクランブラ２１と同様に、上述したビット列の並び替えを行なう電子回路として構成してもよく、又、同機能をプロセッサによりプログラム演算を行なうことにより実現してもよい。

そして、第１合成部２３は、セクタースクランブラ２１によって並び替えられたセクター番号と、グレーコードスクランブラ２６によって並び替えられたグレーコードとを排他的論理和で合成することによって合成データを生成する。
そして、例えば、磁気ディスク製造装置１００ｂにおいて種々の処理を制御するプロセッサ等が予めＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することにより、上述した、制御部２０として機能するようになっている。

上述の如く構成された本発明の第２実施形態としての磁気ディスク製造装置１００ｂにおけるサーボフレーム１１へのセクター番号およびシリンダ番号の書込手法を、図１２に示すフローチャート（ステップＡ１０，Ａ２０，Ａ２１，Ａ３０〜Ａ６０）に従って説明する。
磁気ディスク製造装置１００ａは、先ず、シリンダ番号を取得し（ステップＡ１０）、グレーコード変換部２２が、そのシリンダ番号のバイナリ値をグレーコードに変換する（ステップＡ２０）。そして、グレーコードスクランブラ２６が、このグレーコードの並び替えを行なう（ステップＡ２１；トラック情報並び替えステップ）。又、ＳＴＷセクター番号が取得され（ステップＡ３０）、このセクター番号のビット列がセクタースクランブラ２１によって並び替えられる（ステップＡ４０；セクター情報並べ替えステップ）。

そして、これらの並び替えられたグレーコードおよびセクター番号が第１合成部２３によって、排他的論理和により合成され（ステップＡ５０；第１合成ステップ）、サーボフレーム１１に書き込む書き込みデータ（合成データ）が生成され（ステップＡ６０）、この合成データが、磁気ディスク１０上における位置決め部２５によって決定されるサーボフレーム１１の位置に、磁気ヘッド５１によって書き込まれる（書込みステップ）。

（Ｂ―２）磁気ディスク装置の説明
磁気ディスク装置１ｂも、第１実施形態における磁気ディスク装置１ａと同様に、磁気ディスク製造装置１００ｂによって製造された磁気ディスク１０を複数（図１１に示す例においては、磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３の３つ）そなえた磁気ディスクユニット１０５をそなえ、これらの複数の磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３の中から任意の磁気ディスク１０−１，１０−２，１０−３を選択して、種々の情報を記録したり、又、記録された情報を読み取ったりするものである。

この磁気ディスク装置１ｂも、例えばコンピュータシステム等における記憶装置として用いられ、磁気ディスク１０から読み出したデータをコンピュータに送信したり、又、コンピュータから送信されたデータを磁気ディスク１０に記録したりするようになっている。
磁気ディスク装置１ｂは、図１１に示すように、第１実施形態の磁気ディスク装置１ａの制御部４０にグレーコードデスクランブラ（トラック情報復元部）４４としての機能をそなえるものであり、その他の部分は第１実施形態の磁気ディスク装置１ａと同様に構成されている。なお、図中、既述の符号と同一の符号は同一もしくは略同一の部分を示しているので、その詳細な説明は省略する。

本第２実施形態においては、第２合成部４３は、磁気ヘッド３１によって取得された合成データとセクタースクランブラ４１によって並び替えられたセクター情報とを排他的論理和で合成することによって、グレーコードスクランブラ２６によって並び替えられたグレーコード（トラック情報）を取得（生成・復元）するようになっている。
グレーコードデスクランブラ（トラック情報復元部）４４は、第２合成部４２によって取得された、スクランブルされたグレーコードのビット列の並び替えを行なうことにより、スクランブルされたグレーコードをスクランブルされる前の状態に復元（デスクランブル，スクランブル解除）するものである。

そして、例えば、グレーコードおよび排他的論理和をそれぞれ８ビットとする場合には、グレーコードデスクランブラ４４は、８入力８出力の並べ替えを行なう。
グレーコードデスクランブラ４４の例として、以下に示す式（５）のような行列式を実現する回路が考えられる。

この式（５）において、乗算の部分を論理積（ＡＮＤ） 加算の部分を論理和（ＯＲ）として計算することで、入力ビット列を並び替えて、出力ビット列に変換することができる。
また、以下に示す式（６）は本磁気ディスク装置１ｂのグレーコードデスクランブラ４４を実現する行列式の例である。

この式（６）に示す例は、式（４）に示した行列式によって並び替えられたグレーコードをスクランブル解除するためのものである。
式（６）を用いた場合には、例えば、グレーコード“33H（00110011二進）”は、グレーコードデスクランブラ４４により、
00110011 → 01011010 （5AH 十六進）
と復元される。

そして、バイナリコード変換部４３は、グレーコードデスクランブラ４４によってスクランブル解除されたグレーコードをバイナリ値に変換する。
そして、例えば、磁気ディスク装置１ｂにおいて種々の処理を制御するプロセッサ等が予めＲＯＭ等に記録されたプログラムを実行することにより、上述した、制御部４０として機能するようになっている。

上述の如く構成された本発明の第２実施形態の磁気ディスク装置１ｂにおけるサーボフレーム１１からのシリンダ番号の読み込み手法を、図１３に示すフローチャート（ステップＢ１０〜Ｂ４０，Ｂ４１，Ｂ５０，Ｂ６０）に従って説明する。
先ず、サーボフレーム１１から合成データの読み込みを行なうとともに（ステップＢ１０；合成データ取得ステップ）、ＳＴＷセクター番号を取得し（ステップＢ２０）、このセクター番号のビット列がセクタースクランブラ４１によって並び替えられる（ステップＢ３０；セクター情報並べ替えステップ）。そして、これらの合成データと並び替えられたセクター番号とは第２合成部４２によって、排他的論理和により合成され、グレーコードスクランブラ２６によって並び替えられたグレーコードが生成（復元）される（ステップＢ４０；第２合成ステップ）。

その後、グレーコードデスクランブラ４４が、第２合成部４２によって生成されたグレーコードのスクランブル解除を行ない（ステップＢ４１；トラック情報復元ステップ）、バイナリコード変換部４３が、グレーコードをバイナリ値に変換して（ステップＢ５０）、シリンダ番号が生成・取得される（ステップＢ６０）。
このように、本発明の第２実施形態としての磁気ディスク製造装置１００ｂおよび磁気ディスク装置１ｂによれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる他、グレーコードをスクランブルすることにより、シーク時の読取エラーの発生を防止することができる。

図１４は図１２および図１３に示すフローチャートにおける各ステップにおいて生成される数値例を示す図であり、図１４中における符号（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｊ），（ｋ）は、図１２および図１３中において符号（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ），（ｇ），（ｈ），（ｊ），（ｋ）が示されているステップにおいて生成される数値を１６進数でそれぞれ表わしている。

（Ｃ）その他
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した各実施形態では、セクタースクランブラ２１，４１，グレーコードスクランブラ２６，グレーコードデスクランブラ４４が、それぞれ８入力８出力の並べ替えを行なっているが、これに限定されるものではない。

以下に示す式（７）はセクタースクランブラの変形例を実現する行列式の例であり、８入力３２出力の並べ替えを行なうものである。

このような行列式を用いることにより、入力に対する出力のビット数を調整することができ、磁気ディスク１０の仕様等に併せて種々変形して実施することができるのである。
なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、本発明を当業者によって実施・製造することが可能である。

磁気ディスクの他、ディスク状に構成されサーボフレームをそなえる種々の記録媒体に適用できる。

本発明の第１実施形態としての磁気ディスク製造装置（サーボフレーム記録装置）の構成を模式的に示す図である。 （ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態としての磁気ディスク製造装置によって製造される磁気ディスクの構成を説明するための図である。 図２（ａ），（ｂ）に示す磁気ディスクをそなえる磁気ディスク装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態としての磁気ディスク製造装置のグレーコード変換部によるバイナリ値とグレーコードとの論理変換を説明するための図である。 本発明の第１実施形態としての磁気ディスク製造装置におけるサーボフレームへのセクター番号およびシリンダ番号の書込手法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態としての磁気ディスク装置におけるサーボフレームの読み出し時における状態遷移を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態としての磁気ディスク装置におけるサーボフレームからのシリンダ番号の読み込み手法を説明するためのフローチャートである。 （ａ），（ｂ）はセクター番号の並び替えを行なわない場合に生成される合成データと、セクター番号の並び替えを行なう場合に生成される合成データとを比較して示す図である。 図５および図７に示すフローチャートにおける各ステップにおいて生成される数値例を示す図である。 本発明の第２実施形態としての磁気ディスク製造装置（サーボフレーム記録装置）の構成を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態としての磁気ディスク装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態としての磁気ディスク製造装置におけるサーボフレームへのセクター番号およびシリンダ番号の書込手法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態の磁気ディスク装置におけるサーボフレームからのシリンダ番号の読み込み手法を説明するためのフローチャートである。 図１２および図１３に示すフローチャートにおける各ステップにおいて生成される数値例を示す図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ従来の磁気ディスクの構成を説明するための図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 磁気ディスク装置（サーボフレーム情報取装置）
１０，１０−１，１０−２，１０−３ 磁気ディスク（記憶ディスク）
１１ サーボフレーム
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ 記憶領域
２０，４０ 制御部
２１ セクタースクランブラ（セクター情報並び替え部）
２２ グレーコード変換部
２３ 第１合成部（合成部）
２４ 書込制御部
２５ 位置決め部
２６ 仮セクターパターン取得部
２７ 第２ハミング距離算出部
２８ セクターパターン確定部
３０，５０ アクチュエータ
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ 磁気ヘッド（合成データ取得部）
４１ セクタースクランブラ（セクター情報並び替え部）
４２ 第２合成部（合成部）
４３ バイナリコード変換部
４４ グレーコードデスクランブラ（トラック情報復元部）
５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ 磁気ヘッド（書込部）
１０５ 磁気ディスクユニット

Claims (10)

1. 記録ディスクにおけるサーボフレームにセクター情報とトラック情報とを記録するサーボフレーム記録方法であって、
   バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並べ替えステップと、
   該セクター情報並び替えステップにおいて並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報とを排他的論理和で合成することによって合成データを生成する合成ステップと、
   該合成ステップにおいて生成された該合成データを該サーボフレームに書き込む書込ステップとをそなえることを特徴とする、サーボフレーム記録方法。
2. バイナリ値として表わされた該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報並び替えステップをそなえ、
   該合成ステップにおいて、該セクター情報並び替えステップにおいて並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報並び替えステップにおいて並び替えられた該トラック情報とを排他的論理和で合成することにより該合成データを生成することを特徴とする、請求項１記載のサーボフレーム記録方法。
3. 記録ディスクにおけるサーボフレームにセクター情報とトラック情報とを記録するサーボフレーム記録装置であって、
   バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並び替え部と、
   該セクター情報並び替え部によって並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報とを排他的論理和で合成することによって合成データを生成する合成部と、
   該合成部によって生成された該合成データを該サーボフレームに書き込む書込部とをそなえることを特徴とする、サーボフレーム記録装置。
4. バイナリ値として表わされた該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報並び替え部をそなえ、
   該合成部が、該セクター情報並び替え部によって並び替えられた該セクター情報と、該トラック情報並び替え部によって並び替えられた該トラック情報とを排他的論理和で合成することを特徴とする、請求項３記載のサーボフレーム記録装置。
5. セクター情報とトラック情報とをそのサーボフレームに記録される記録ディスクであって、
   該サーボフレームに、バイナリ値として表わされた該セクター情報が、並び替えられ該トラック情報と排他的論理和で合成することにより生成された合成データが記録されていることを特徴とする、記録ディスク。
6. 該サーボフレームに、バイナリ値として表わされた該トラック情報が、並び替えられ前記セクター情報と排他的論理和で合成された状態で記録されていることを特徴とする、請求項５記載の記録ディスク。
7. セクター情報とトラック情報とを合成して生成された合成データをサーボフレームに記録された記録ディスクから、該セクター情報および該トラック情報をサーボフレーム情報として取得するサーボフレーム情報取得方法であって、
   該サーボフレームから該合成データを取得する合成データ取得ステップと、
   バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並び替えステップと、
   該合成データ取得ステップにおいて取得された該合成データと該セクター情報並び替えステップにおいて並び替えられた該セクター情報とを排他的論理和で合成することによって該トラック情報を生成する合成ステップとをそなえることを特徴とする、サーボフレーム情報取得方法。
8. 該合成ステップにおいて取得された該トラック情報について、バイナリ値として表わされた当該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報復元ステップをそなえることを特徴とする、請求項７記載のサーボフレーム情報取得方法。
9. セクター情報とトラック情報とを合成して生成された合成データをサーボフレームに記録された記録ディスクから、該セクター情報および該トラック情報をサーボフレーム情報として取得するサーボフレーム情報取得装置であって、
   該サーボフレームから該合成データを取得する合成データ取得部と、
   バイナリ値として表わされた該セクター情報のビット列の並び替えを行なうセクター情報並び替え部と、
   該合成データ取得部によって取得された該合成データと該セクター情報並び替え部によって並び替えられた該セクター情報とを排他的論理和で合成することによって該トラック情報を生成する合成部とをそなえることを特徴とする、サーボフレーム情報取得装置。
10. 該合成部によって取得された該トラック情報について、バイナリ値として表わされた当該トラック情報のビット列の並び替えを行なうトラック情報復元部をそなえることを特徴とする、請求項９記載のサーボフレーム情報取得装置。

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