ディスク記憶装置及びヘッド位置決め制御方法
【課題】データトラック幅を可変した場合でも、トラック密度の低下を招くことなく、十分な精度のヘッド位置決め動作を実現できるディスク記憶装置を提供することにある。
【解決手段】等間隔の同心円状のサーボトラックが構成されて、各サーボトラックの位置及びサーボトラック幅の範囲内を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置を示す位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体２を有するディスク記憶装置において、サーボトラックに基づいて、可変トラック幅のデータトラックに対してヘッド４を位置決め制御するコントローラ１０を有する。
【解決手段】等間隔の同心円状のサーボトラックが構成されて、各サーボトラックの位置及びサーボトラック幅の範囲内を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置を示す位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体２を有するディスク記憶装置において、サーボトラックに基づいて、可変トラック幅のデータトラックに対してヘッド４を位置決め制御するコントローラ１０を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク記憶装置に関し、特にディスク媒体上の目標位置にヘッドを位置決めするためのヘッド位置決め制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハードディスクドライブなどのディスク記憶装置（以下、ディスクドライブと表記する場合がある）では、磁気記録媒体であるディスク媒体上には、ヘッドの位置決め制御（サーボ制御）に使用されるサーボデータが記録されている。ディスクドライブは、ヘッドに含まれるリードヘッドにより読出されたサーボデータを使用して、ディスク媒体上での目標位置（目標データトラック）にヘッドを位置決めして、ディスク媒体上にユーザデータを記録し、またはユーザデータを再生する。
【０００３】
ところで、ディスクドライブでは、ディスク媒体上のデータ記録密度の増大に伴ってトラック密度（tracks per inch : TPI）、即ち１インチ当たりのトラック数が増加する傾向にある。一方、ディスクドライブでは、ヘッドは、同一スライダ上にリードヘッド（リード素子）とライトヘッド（ライト素子）とが分離して実装された構造である。また、ヘッドは、ロータリ型アクチュエータに搭載されて、ディスク媒体上の半径方向に移動される。
【０００４】
このような背景とリード／ライトヘッドの位置関係により、特にデータのライト時の位置決め制御時に、ライトヘッドが目標データトラックの隣接トラックまで位置ずれして、隣接トラックに記録されているユーザデータに干渉するような事態を招く可能性が高くなっている。また、ディスク媒体上の半径方向におけるヘッドの位置により、ディスクドライブの内部に発生する外乱により、ヘッドを移動させるシーク動作や、データのリード／ライト動作の性能を悪化させることもある。
【０００５】
このような問題に対して、隣接トラックを分離しているガードバンドを用いて、トラックピッチデータを設定する対策が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、ディスク媒体上の指定範囲では、複数のトラックの中から１トラックのみにデータを書き込む方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３７１４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の先行技術の対策案では、トラックピッチデータを保存する必要があり、また、結果としてディスク媒体上のトラック密度の低下を招く可能性が高い。さらに、ディスク媒体上において、前述のような干渉が発生しやすい場所のデータトラック幅を広くすることが考えられる。一方で、記憶容量確保の観点から、データトラック幅を狭める領域を設ける必要がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、データトラック幅を可変した場合でも、トラック密度の低下を招くことなく、十分な精度のヘッド位置決め動作を実現できるディスク記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、半径方向に同心円状の複数のサーボトラックを等間隔に構成するためのサーボセクタが設けられており、当該サーボセクタには、各サーボトラックの位置、及びサーボトラック幅の範囲内の位置を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体と、前記ディスク媒体に対してデータの読出し動作及び書き込み動作を実行するためのヘッドと、前記ヘッドを搭載し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の半径方向に移動制御するためのアクチュエータと、前記ディスク媒体上の前記各サーボセクタの間に配置されるデータ記録領域からなり、前記ディスク媒体上の内周、外周、中周の範囲毎にトラック幅を可変させたデータトラックに対して、前記ヘッドを位置決めするために前記アクチュエータを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記サーボトラックの位置情報を使用し、前記サーボトラックの位置に基づいて目標となるデータトラックの位置を決定し、当該データトラックに前記ヘッドを位置決めするような位置決め制御を実行する構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、データトラック間隔を可変した場合でも、トラック密度の低下を招くことなく、等間隔のサーボトラックを使用して十分な精度のヘッド位置決め動作を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（ディスクドライブ及びサーボ制御システム）
図１は、本実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図である。
【００１２】
ディスクドライブ１は、磁気記録媒体であるディスク媒体２と、ディスク媒体２を保持して回転させるスピンドルモータ３と、アクチュエータ５に搭載されているヘッド４とを有する。ヘッド４は、同一スライダ上にリードヘッド（リード素子）４Ｒとライトヘッド（ライト素子）４Ｗとが分離して実装された構造である。リードヘッド４Ｒは、ディスク媒体２上に記録されたサーボデータ及びユーザデータを読出す。ライトヘッド４Ｗは、ディスク媒体２上にユーザデータを書き込む。
【００１３】
アクチュエータ５は、ロータリ型アクチュエータであり、先端部でヘッド４を保持しているアーム６、回転軸７、及び駆動力を発生するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）８を有する。アクチュエータ５は、ＶＣＭ８の駆動により、ヘッド４をディスク媒体２上の半径方向に移動させる。
【００１４】
ヘッド４は、フレキシブル回路基板９上に実装されているヘッドアンプ（図示せず）に接続されており、当該ヘッドアンプを介してリード／ライト信号の入出力を行なう。フレキシブル回路基板９は、本実施形態のサーボ制御システムが実装されているプリント回路基板（ＰＣＢ）に接続されている。
【００１５】
サーボ制御システムは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）からなるコントローラ１０と、位置検出ユニット１１と、ＶＣＭドライバ１２とを有する。位置検出ユニット１１は、具体的にはリード／ライトチャネルと呼ぶ信号処理ユニットに含まれており、リードヘッド４Ｒにより読出されたサーボ信号４０からサーボデータを再生する。位置検出ユニット１１は、アナログ信号であるサーボ信号４０を、ディジタル信号のサーボデータに変換するＡ／Ｄコンバータ１１Ａを含み、ヘッド４の半径方向の位置を示す位置情報を生成する。
【００１６】
コントローラ１０は、ディスクドライブ１のメインコントローラでもあり、データを記録または再生する目標トラック（目標位置）を指定し、当該目標トラックにヘッド４を位置決めするための位置決め制御（サーボ制御）を実行する。コントローラ１０は、位置決め制御に必要な制御量を演算し、演算結果であるディジタル値をＶＣＭドライバ１２に出力する。
【００１７】
ＶＣＭドライバ１２は、Ｄ／Ａコンバータ１２Ａを含み、コントローラからの制御量を電流８０に変換してＶＣＭ８に供給する。これにより、アクチュエータ５は、回転軸７を中心としてアーム６を旋回させて、ヘッド４をディスク媒体２上の半径方向に移動させる。
【００１８】
ヘッド４のリードヘッド４Ｒは、ディスク媒体２上のサーボセクタ１００に記録されているサーボデータを読出して、そのサーボ信号４０を出力する。コントローラ１０は、位置検出ユニット１１により生成された位置情報から、ヘッド４の半径方向の位置を検出する。コントローラ１０は、後述するように、位置情報に基づいてアクチュエータ５を制御することで、ヘッド４を半径方向の最小サーボ単位である最小オフセット量（図２に示す２３ｍ）毎の位置制御を実行できる。
【００１９】
ディスク媒体２上には、図１に示すように、放射状のサーボセクタ１００が一定の間隔で配置されている。各サーボセクタ１００には、セクタ及びトラックのアドレス及びトラック内の位置を検出するためのサーボバースト信号を含むサーボデータが記録されている。なお、本実施形態では、ディスク媒体２は、スピンドルモータ３により反時計方向に回転する。
【００２０】
ディスク媒体２上において、同心円状に構成されるデータ記録領域をトラックと呼び、サーボセクタ１００によって等間隔に区切られるトラックをサーボトラック１２０と呼び、ユーザデータがデータセクタ１１１に記録されることで形成されるトラックをデータトラックと呼ぶ。なお、サーボセクタ１００とデータセクタ１１１を合わせた領域１１０を、単にセクタと呼ぶ。データセクタ１１１は、ライトヘッド４Ｗによりユーザデータが書き込まれたデータ記録領域である。
【００２１】
図２は、図１に示す領域２０を拡大した図であり、サーボセクタ１００及びトラック（サーボトラック１２０及びデータトラック）の構成を説明するための図である。
【００２２】
サーボセクタ１００には、中心線２２をサーボトラック１２０の中心として、半径方向に一定のトラック間隔で分割されたサーボデータSct[m]が記録されている。Sct[m]は、セクタアドレスに対応するセクタ番号を意味する。各サーボトラックのそれぞれは、トラックアドレスに対応するトラック番号Stk[n]により識別される。
【００２３】
コントローラ１０は、トラック番号Stk[n]に基づいて、ヘッド４をトラック単位での移動制御を実行する。さらに、コントローラ１０は、各サーボトラックの１本のトラック幅２３の範囲内では、サーボデータに含まれるサーボバースト信号を使用して、最小サーボ単位である最小オフセット量２３ｍでのヘッド４の位置決めを行なうことができる。換言すれば、コントローラ１０は、サーボバースト信号を使用して、トラック中心２２に対するヘッド４の位置誤差を最小サーボ単位で演算できる。なお、最小サーボ単位は、解像度RESOLとも呼ばれる。
【００２４】
コントローラ１０は、データのライト動作時には、ヘッド４（ライトヘッド４Ｗ）をトラック中心２２に位置決めするように制御することで、サーボセクタ１００間のデータセクタ２１Ａ〜２１Ｃにユーザデータを書き込む。ユーザデータが書き込まれたデータセクタ２１Ａ〜２１Ｃは、同心円状のデータトラックの一部として構成される。
【００２５】
（ヘッド位置決め制御）
以上のようなディスクドライブ１の構成において、本実施形態は、ディスク媒体２上において、データトラックのトラック幅を半径方向の位置により可変させた場合でも、十分な精度でのヘッド位置決め動作を行なうサーボ制御システムである。
【００２６】
具体的には、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ディスク媒体２上の外周範囲に含まれるデータトラック２１０Ａは、相対的にサーボトラック幅より広く構成される。ディスク媒体２上の中周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｂは、ほぼサーボトラック幅と同一である。また、ディスク媒体２上の内周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｃは、相対的にサーボトラック幅より狭く構成される。
【００２７】
なお、図４に示すように、サーボトラック１２０は、同心円状のトラック群であり、ディスク媒体２上の半径方向に対して等間隔に構成されている。換言すれば、サーボトラック１２０は、サーボデータに基づいて、トラック中心線２２に位置決めされたヘッド４の移動軌跡に相当する。
【００２８】
以下、図３、図５〜図１３を参照して、本実施形態のヘッド位置決め制御動作を詳細に説明する。
【００２９】
図３は、ディスク媒体２上のトラックとヘッド４との位置関係を示す図である。符号３３０は、ディスク媒体２の回転方向を示す。
【００３０】
図３に示すように、アーム６の回転軸７の中心からの直線３１０上に、ヘッド４のリード／ライトヘッド４Ｒ，４Ｗの中心が位置している。また、ヘッド４をトラックの中心線上に位置決めする場合、ヘッド４が外周側に位置していると、トラックの接線３２０と直線３１０との間に角度３００が発生する。一方、ヘッド４が内周側に位置していると、トラックの接線３２０と直線３１０は同一線上になる。
【００３１】
このような位置関係から、ヘッド４が内周側に位置している場合には、ライトヘッド４Ｗは、サーボトラック中心１２０Ｄのデータトラックに位置決めされる場合に、隣接データトラック（サーボトラック中心１２０Ｃ）には干渉するような事態は発生しない。一方、ヘッド４が外周側に位置している場合には、ライトヘッド４Ｗは、サーボトラック中心１２０Ｂのデータトラックに位置決めされる場合に、隣接データトラック（サーボトラック中心１２０Ａ）に干渉するような事態が発生する。即ち、ライトヘッド４Ｗは、隣接トラック間の中間線１２０Ｍを越えて、隣接データトラック（サーボトラック中心１２０Ａ）に記録されているデータに干渉する可能性がある。
【００３２】
このような理由から、特にディスク媒体２上の外周側では、外乱が生じた場合に、ヘッド４が隣接トラックに干渉する可能性が高くなるため、相対的にトラック幅を広くすることで、ヘッド位置決め制御により隣接トラックへの干渉を回避することができる。
【００３３】
ところで、ディスクドライブ１では、図１に示すように、フレキシブル回路基板９がアクチュエータ５に接続されている。このため、アクチュエータ５のアーム６の旋回角によって、その回転を促す方向または妨げる方向に外力が及ぶ、このため、ディスク媒体２上の半径方向の位置によっては、その外力がアクチュエータ５に影響し、ヘッドの位置決め精度が悪化する現象が起こる可能性が高い。
【００３４】
図５（Ａ）は、ディスク媒体２上の半径方向の位置により、サーボトラック１２０の中心に対して、ヘッド４の位置オフセットを変化させることで、トラック幅（隣接トラックとの間隔）を可変させたデータトラック２１０Ａ〜２１０Ｃの構成を示す図である。なお、前述したように、サーボトラック１２０は、トラック幅（隣接トラックとの間隔）は等間隔で一定である。
【００３５】
具体的には、図５（Ａ）に示すように、ディスク媒体２上の外周範囲に含まれるデータトラック２１０Ａは、相対的にサーボトラック幅より広く構成される。ディスク媒体２上の中周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｂは、ほぼサーボトラック幅と同一である。また、ディスク媒体２上の内周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｃは、相対的にサーボトラック幅より狭く構成される。
【００３６】
図５（Ｂ）は、ディスク媒体２上のデータトラック番号（トラックアドレスまたはシリンダ番号）に対するデータトラック幅の関係を示す図である。ここで、データトラック番号は、最外周側を０とし、内周方向に順次増加する。また、外周範囲に含まれるデータトラック２１０Ａを外周トラック、中周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｂを中周トラック、内周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｃを内周トラックと呼ぶ場合がある。
【００３７】
図５（Ｂ）において、外周トラックから中周方向にかけての区間５００は、データトラック番号０が最大のトラック幅で、データトラック番号に比例してトラック幅が線形的に狭くなる可変ゾーンである（５０１）。符号５２０は、サーボトラックの幅（一定）を示す。一方、中周トラックより内周側の区間５１０は、サーボトラックの幅５２０より狭く、かつ一定なトラック幅とする固定ゾーンである（５１１）。なお、ディスク媒体２上において、全データトラックに対してトラック幅の可変ゾーンにする事も可能である。
【００３８】
図６は、図５に示す部分５３０の拡大図である。即ち、外周側では、ヘッド４は、サーボトラックの中心１２０から指定のオフセット６００だけ移動することにより、データトラックの中心２１０Ａに位置決めされて、サーボトラックより広いトラック幅のデータトラックに対してデータのリード／ライト動作を実行する。
【００３９】
（ヘッド位置決め制御の手順）
以下、図７から図１１を参照して、ヘッド位置決め制御の手順を説明する。
【００４０】
図７は、コントローラ１０が実行するアルゴリズム（サーボトラックのアドレス計算手順）を説明するためのフローチャートである。ここでは、図５（Ｂ）に示すように、外周から中周の方向に、データトラックのトラック幅が線形的に狭くなる場合を想定する。最外周データトラックのトラック番号は「０」であり、最内周データトラックのトラック番号は、「総トラック本数−１」とする。
【００４１】
図７のフローチャートにおいて、DTRKは、ヘッド４を位置決めすべき目標データトラック番号である。XTRKは、図５（Ｂ）に示す可変ゾーン５００と固定ゾーン５１０の境界トラックの番号である。
【００４２】
コントローラ１０は、ディスク媒体２に対してデータのリード／ライトを行なう場合に、アクセス対象の目標データトラックのトラック番号DTRKを指定する。コントローラ１０は、当該トラック番号DTRKが可変ゾーン５００に含まれるか否かを判定する（ステップ４０１）。判定結果が含まれる場合には、コントローラ１０は、ステップ４０２，４０３の処理を実行する（ステップ４０１のＹＥＳ）。
【００４３】
即ち、コントローラ１０は、目標データトラック番号DTRKと可変ゾーンの境界トラック番号XTRKとの差WKを計算する（ステップ４０２）。さらに、コントローラ１０は、「定数Ｍ×(XTRKの２乗)」の計算結果と、定数Ｍと差WKの２乗の乗算結果との差を、サーボトラックアドレスの補正値ADDに代入する処理を実行する（ステップ４０３）。
【００４４】
一方、トラック番号DTRKが可変ゾーン５００に含まれない場合には、コントローラ１０は、「定数Ｍ×(XTRKの２乗)」の計算結果を、サーボトラックアドレスの補正値ADDに代入する処理を実行する（ステップ４０１のＮＯ，４０４）。
【００４５】
次に、コントローラ１０は、目標データトラック番号DTRK、補正値ADD及び解像度RESOLを使用して、サーボトラック位置情報を演算する処理を実行する（ステップ４０５）。ここで、解像度RESOLは、図２に示すように、サーボトラック幅２３において、最小オフセット量（２３ｍ）に対応する最小サーボ単位で数えられたサーボトラック幅２３、即ち、「最小オフセット量２３ｍ×RESOL＝サーボトラック幅２３」である。
【００４６】
コントローラ１０は、データトラック番号DTRKの位置を、最小オフセット量（２３ｍ）単位で指定し、これを補正値ADDで補正する計算を実行する。さらに、コントローラ１０は、計算結果STRKADDRであるアドレスに定数Ｒを掛けて、全体的なデータトラック幅を一定の比率で変更する処理を実行する（ステップ４０６）。
【００４７】
次に、コントローラ１０は、計算結果STRKADDRを、サーボトラック番号STRKとサーボトラックオフセットSOFFとに分けて計算する処理を実行する（ステップ４０７）。サーボトラック番号STRKは、サーボトラックアドレスと解像度RESOLとの商の小数点以下を切り捨てた値である。一方、サーボトラックオフセットSOFFは、サーボトラックアドレスと解像度RESOLとのモジュロ（mod）演算による剰余である。
【００４８】
以上のように、コントローラ１０は、予め用意された数式による演算を実行して、目標となる可変トラック幅のデータトラック番号と、サーボトラックの位置情報（アドレスとオフセット量）との対応関係を決定する。ここで、コントローラ１０は、数式による演算ではなく、可変トラック幅のデータトラック番号とサーボトラックの位置情報とを対応付けたテーブル情報を記憶し、このテーブル情報を参照して目標データトラック番号に対するサーボトラックの位置情報を決定してもよい。
【００４９】
コントローラ１０は、ヘッド４を目標データトラック番号DTRKのデータトラックに位置決めするためのシーク制御（ヘッド移動制御）時に、算出したサーボトラック番号STRKを指定してヘッド４をそのサーボトラックの中心まで移動させる。さらに、コントローラ１０は、オフセットデータSOFF分の最小オフセット単位で、ヘッド４の位置を微調整して、目標データトラックの中心にヘッド４を位置決めする。
【００５０】
このようなヘッド位置決め制御により、図６に示すように、コントローラ１０は、サーボトラック１２０の中で、サーボトラック番号STRKのサーボトラック中心を指定し、このサーボトラック中心からオフセットデータSOFF分のオフセット量６００だけ微調整して、ヘッド４を目標となるデータトラック２１０Ａの中心に位置決めできる。
【００５１】
従って、本実施形態のヘッド位置決め制御により、図８に示すように、外周側の可変ゾーンの境界トラック番号XTRKまでは、可変ゾーンの可変トラック幅８０１のデータトラックの中心にヘッド４を位置決めすることができる。なお、図８において、符号８００はサーボトラック１２０のトラック幅（単位はnano meter）を意味する。また、符号８０２は、固定ゾーンでのトラック幅WTRminを意味する。
【００５２】
図９は、可変ゾーン９０１及び固定ゾーン９０２において、コントローラ１０により計算される補正値ADDの変化９００を示す図である。また、図１０は、サーボトラックのTPI（１インチ当たりのトラック数）１０００、可変ゾーンにおけるデータトラックのTPI変化１００１及び固定ゾーンにおけるデータトラックのTPI変化1002を示す。さらに、図１１は、データトラック番号に対するサーボトラックの位置情報であるアドレスとの対応関係を示す図である。
【００５３】
以上要するに本実施形態によれば、ディスク媒体２上で、等間隔に構成されたサーボトラックに基づいて、高精度なヘッド位置決め性能を確保できるため、半径方向の位置（外周、中周、内周）により、データトラックのトラック幅を変更することが可能となる。換言すれば、異なるトラック幅のデータトラックに対して、ヘッド４を十分な精度で位置決めすることができる。従って、特に、データのライト動作時に、隣接トラックに対してライトヘッドにより干渉するような事態を未然に防止することが可能となる。
【００５４】
（変形例）
図１２及び図１３は、本実施形態の変形例に関する図である。
【００５５】
図１２は、データトラック番号に対する可変ゾーンの可変トラック幅１２０１、及び固定ゾーンでのトラック幅１２０３を示す。なお、トラック幅の単位はnano meter。図１２に示すように、本変形例として、可変ゾーンの可変トラック幅１２０１は、一定のサーボトラック幅１２００に対して、線形的な変更１２０２とは異なる階段状の変更でもよい。
【００５６】
図１３は、可変ゾーン９０１及び固定ゾーン９０２において、コントローラ１０により計算される補正値ADDの変化１３００を示す図である。図１３に示すように、本変形例として、点線で示す図９の変化９００に対して、補正値ADDは階段状の変化１３００でもよい。
【００５７】
要するに、本変形例では、データトラック番号とサーボトラック位置情報の関係は、線形的ではなく、階段状に近似した関係でもよい。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するサーボセクタの構成を説明するめたの図。
【図３】本実施形態に関するヘッドとトラックとの位置関係を説明するための図。
【図４】本実施形態に関するサーボトラックの構成を説明するための図。
【図５】本実施形態に関するトラック幅を可変させたデータトラックの構成を説明するための図。
【図６】本実施形態に関する図５（Ａ）の部分的拡大図。
【図７】本実施形態に関するサーボトラックのアドレス演算手順を示すフローチャート。
【図８】本実施形態に関するデータトラックの可変トラック幅の状態を示す図。
【図９】本実施形態に関するサーボトラックのアドレス補正値を示す図。
【図１０】本実施形態に関するデータトラックのＴＰＩの状態を示す図。
【図１１】本実施形態に関するデータトラック番号に対するサーボトラックのアドレスとの対応関係を示す図。
【図１２】本実施形態の変形例に関するデータトラックの可変トラック幅の状態を示す図。
【図１３】本変形例に関するサーボトラックのアドレス補正値を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１…ディスクドライブ、２…ディスク媒体、３…スピンドルモータ、４…ヘッド、
５…アクチュエータ、６…アーム、７…回転軸、８…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、
９…フレキシブル回路基板、１０…コントローラ（ＣＰＵ）、
１１…位置検出ユニット、１１Ａ…Ａ／Ｄコンバータ、１２…ＶＣＭドライバ、
１２Ａ…Ｄ／Ａコンバータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク記憶装置に関し、特にディスク媒体上の目標位置にヘッドを位置決めするためのヘッド位置決め制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハードディスクドライブなどのディスク記憶装置（以下、ディスクドライブと表記する場合がある）では、磁気記録媒体であるディスク媒体上には、ヘッドの位置決め制御（サーボ制御）に使用されるサーボデータが記録されている。ディスクドライブは、ヘッドに含まれるリードヘッドにより読出されたサーボデータを使用して、ディスク媒体上での目標位置（目標データトラック）にヘッドを位置決めして、ディスク媒体上にユーザデータを記録し、またはユーザデータを再生する。
【０００３】
ところで、ディスクドライブでは、ディスク媒体上のデータ記録密度の増大に伴ってトラック密度（tracks per inch : TPI）、即ち１インチ当たりのトラック数が増加する傾向にある。一方、ディスクドライブでは、ヘッドは、同一スライダ上にリードヘッド（リード素子）とライトヘッド（ライト素子）とが分離して実装された構造である。また、ヘッドは、ロータリ型アクチュエータに搭載されて、ディスク媒体上の半径方向に移動される。
【０００４】
このような背景とリード／ライトヘッドの位置関係により、特にデータのライト時の位置決め制御時に、ライトヘッドが目標データトラックの隣接トラックまで位置ずれして、隣接トラックに記録されているユーザデータに干渉するような事態を招く可能性が高くなっている。また、ディスク媒体上の半径方向におけるヘッドの位置により、ディスクドライブの内部に発生する外乱により、ヘッドを移動させるシーク動作や、データのリード／ライト動作の性能を悪化させることもある。
【０００５】
このような問題に対して、隣接トラックを分離しているガードバンドを用いて、トラックピッチデータを設定する対策が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。また、ディスク媒体上の指定範囲では、複数のトラックの中から１トラックのみにデータを書き込む方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３７１４２号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の先行技術の対策案では、トラックピッチデータを保存する必要があり、また、結果としてディスク媒体上のトラック密度の低下を招く可能性が高い。さらに、ディスク媒体上において、前述のような干渉が発生しやすい場所のデータトラック幅を広くすることが考えられる。一方で、記憶容量確保の観点から、データトラック幅を狭める領域を設ける必要がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、データトラック幅を可変した場合でも、トラック密度の低下を招くことなく、十分な精度のヘッド位置決め動作を実現できるディスク記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、半径方向に同心円状の複数のサーボトラックを等間隔に構成するためのサーボセクタが設けられており、当該サーボセクタには、各サーボトラックの位置、及びサーボトラック幅の範囲内の位置を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体と、前記ディスク媒体に対してデータの読出し動作及び書き込み動作を実行するためのヘッドと、前記ヘッドを搭載し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の半径方向に移動制御するためのアクチュエータと、前記ディスク媒体上の前記各サーボセクタの間に配置されるデータ記録領域からなり、前記ディスク媒体上の内周、外周、中周の範囲毎にトラック幅を可変させたデータトラックに対して、前記ヘッドを位置決めするために前記アクチュエータを制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記サーボトラックの位置情報を使用し、前記サーボトラックの位置に基づいて目標となるデータトラックの位置を決定し、当該データトラックに前記ヘッドを位置決めするような位置決め制御を実行する構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、データトラック間隔を可変した場合でも、トラック密度の低下を招くことなく、等間隔のサーボトラックを使用して十分な精度のヘッド位置決め動作を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（ディスクドライブ及びサーボ制御システム）
図１は、本実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図である。
【００１２】
ディスクドライブ１は、磁気記録媒体であるディスク媒体２と、ディスク媒体２を保持して回転させるスピンドルモータ３と、アクチュエータ５に搭載されているヘッド４とを有する。ヘッド４は、同一スライダ上にリードヘッド（リード素子）４Ｒとライトヘッド（ライト素子）４Ｗとが分離して実装された構造である。リードヘッド４Ｒは、ディスク媒体２上に記録されたサーボデータ及びユーザデータを読出す。ライトヘッド４Ｗは、ディスク媒体２上にユーザデータを書き込む。
【００１３】
アクチュエータ５は、ロータリ型アクチュエータであり、先端部でヘッド４を保持しているアーム６、回転軸７、及び駆動力を発生するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）８を有する。アクチュエータ５は、ＶＣＭ８の駆動により、ヘッド４をディスク媒体２上の半径方向に移動させる。
【００１４】
ヘッド４は、フレキシブル回路基板９上に実装されているヘッドアンプ（図示せず）に接続されており、当該ヘッドアンプを介してリード／ライト信号の入出力を行なう。フレキシブル回路基板９は、本実施形態のサーボ制御システムが実装されているプリント回路基板（ＰＣＢ）に接続されている。
【００１５】
サーボ制御システムは、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）からなるコントローラ１０と、位置検出ユニット１１と、ＶＣＭドライバ１２とを有する。位置検出ユニット１１は、具体的にはリード／ライトチャネルと呼ぶ信号処理ユニットに含まれており、リードヘッド４Ｒにより読出されたサーボ信号４０からサーボデータを再生する。位置検出ユニット１１は、アナログ信号であるサーボ信号４０を、ディジタル信号のサーボデータに変換するＡ／Ｄコンバータ１１Ａを含み、ヘッド４の半径方向の位置を示す位置情報を生成する。
【００１６】
コントローラ１０は、ディスクドライブ１のメインコントローラでもあり、データを記録または再生する目標トラック（目標位置）を指定し、当該目標トラックにヘッド４を位置決めするための位置決め制御（サーボ制御）を実行する。コントローラ１０は、位置決め制御に必要な制御量を演算し、演算結果であるディジタル値をＶＣＭドライバ１２に出力する。
【００１７】
ＶＣＭドライバ１２は、Ｄ／Ａコンバータ１２Ａを含み、コントローラからの制御量を電流８０に変換してＶＣＭ８に供給する。これにより、アクチュエータ５は、回転軸７を中心としてアーム６を旋回させて、ヘッド４をディスク媒体２上の半径方向に移動させる。
【００１８】
ヘッド４のリードヘッド４Ｒは、ディスク媒体２上のサーボセクタ１００に記録されているサーボデータを読出して、そのサーボ信号４０を出力する。コントローラ１０は、位置検出ユニット１１により生成された位置情報から、ヘッド４の半径方向の位置を検出する。コントローラ１０は、後述するように、位置情報に基づいてアクチュエータ５を制御することで、ヘッド４を半径方向の最小サーボ単位である最小オフセット量（図２に示す２３ｍ）毎の位置制御を実行できる。
【００１９】
ディスク媒体２上には、図１に示すように、放射状のサーボセクタ１００が一定の間隔で配置されている。各サーボセクタ１００には、セクタ及びトラックのアドレス及びトラック内の位置を検出するためのサーボバースト信号を含むサーボデータが記録されている。なお、本実施形態では、ディスク媒体２は、スピンドルモータ３により反時計方向に回転する。
【００２０】
ディスク媒体２上において、同心円状に構成されるデータ記録領域をトラックと呼び、サーボセクタ１００によって等間隔に区切られるトラックをサーボトラック１２０と呼び、ユーザデータがデータセクタ１１１に記録されることで形成されるトラックをデータトラックと呼ぶ。なお、サーボセクタ１００とデータセクタ１１１を合わせた領域１１０を、単にセクタと呼ぶ。データセクタ１１１は、ライトヘッド４Ｗによりユーザデータが書き込まれたデータ記録領域である。
【００２１】
図２は、図１に示す領域２０を拡大した図であり、サーボセクタ１００及びトラック（サーボトラック１２０及びデータトラック）の構成を説明するための図である。
【００２２】
サーボセクタ１００には、中心線２２をサーボトラック１２０の中心として、半径方向に一定のトラック間隔で分割されたサーボデータSct[m]が記録されている。Sct[m]は、セクタアドレスに対応するセクタ番号を意味する。各サーボトラックのそれぞれは、トラックアドレスに対応するトラック番号Stk[n]により識別される。
【００２３】
コントローラ１０は、トラック番号Stk[n]に基づいて、ヘッド４をトラック単位での移動制御を実行する。さらに、コントローラ１０は、各サーボトラックの１本のトラック幅２３の範囲内では、サーボデータに含まれるサーボバースト信号を使用して、最小サーボ単位である最小オフセット量２３ｍでのヘッド４の位置決めを行なうことができる。換言すれば、コントローラ１０は、サーボバースト信号を使用して、トラック中心２２に対するヘッド４の位置誤差を最小サーボ単位で演算できる。なお、最小サーボ単位は、解像度RESOLとも呼ばれる。
【００２４】
コントローラ１０は、データのライト動作時には、ヘッド４（ライトヘッド４Ｗ）をトラック中心２２に位置決めするように制御することで、サーボセクタ１００間のデータセクタ２１Ａ〜２１Ｃにユーザデータを書き込む。ユーザデータが書き込まれたデータセクタ２１Ａ〜２１Ｃは、同心円状のデータトラックの一部として構成される。
【００２５】
（ヘッド位置決め制御）
以上のようなディスクドライブ１の構成において、本実施形態は、ディスク媒体２上において、データトラックのトラック幅を半径方向の位置により可変させた場合でも、十分な精度でのヘッド位置決め動作を行なうサーボ制御システムである。
【００２６】
具体的には、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ディスク媒体２上の外周範囲に含まれるデータトラック２１０Ａは、相対的にサーボトラック幅より広く構成される。ディスク媒体２上の中周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｂは、ほぼサーボトラック幅と同一である。また、ディスク媒体２上の内周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｃは、相対的にサーボトラック幅より狭く構成される。
【００２７】
なお、図４に示すように、サーボトラック１２０は、同心円状のトラック群であり、ディスク媒体２上の半径方向に対して等間隔に構成されている。換言すれば、サーボトラック１２０は、サーボデータに基づいて、トラック中心線２２に位置決めされたヘッド４の移動軌跡に相当する。
【００２８】
以下、図３、図５〜図１３を参照して、本実施形態のヘッド位置決め制御動作を詳細に説明する。
【００２９】
図３は、ディスク媒体２上のトラックとヘッド４との位置関係を示す図である。符号３３０は、ディスク媒体２の回転方向を示す。
【００３０】
図３に示すように、アーム６の回転軸７の中心からの直線３１０上に、ヘッド４のリード／ライトヘッド４Ｒ，４Ｗの中心が位置している。また、ヘッド４をトラックの中心線上に位置決めする場合、ヘッド４が外周側に位置していると、トラックの接線３２０と直線３１０との間に角度３００が発生する。一方、ヘッド４が内周側に位置していると、トラックの接線３２０と直線３１０は同一線上になる。
【００３１】
このような位置関係から、ヘッド４が内周側に位置している場合には、ライトヘッド４Ｗは、サーボトラック中心１２０Ｄのデータトラックに位置決めされる場合に、隣接データトラック（サーボトラック中心１２０Ｃ）には干渉するような事態は発生しない。一方、ヘッド４が外周側に位置している場合には、ライトヘッド４Ｗは、サーボトラック中心１２０Ｂのデータトラックに位置決めされる場合に、隣接データトラック（サーボトラック中心１２０Ａ）に干渉するような事態が発生する。即ち、ライトヘッド４Ｗは、隣接トラック間の中間線１２０Ｍを越えて、隣接データトラック（サーボトラック中心１２０Ａ）に記録されているデータに干渉する可能性がある。
【００３２】
このような理由から、特にディスク媒体２上の外周側では、外乱が生じた場合に、ヘッド４が隣接トラックに干渉する可能性が高くなるため、相対的にトラック幅を広くすることで、ヘッド位置決め制御により隣接トラックへの干渉を回避することができる。
【００３３】
ところで、ディスクドライブ１では、図１に示すように、フレキシブル回路基板９がアクチュエータ５に接続されている。このため、アクチュエータ５のアーム６の旋回角によって、その回転を促す方向または妨げる方向に外力が及ぶ、このため、ディスク媒体２上の半径方向の位置によっては、その外力がアクチュエータ５に影響し、ヘッドの位置決め精度が悪化する現象が起こる可能性が高い。
【００３４】
図５（Ａ）は、ディスク媒体２上の半径方向の位置により、サーボトラック１２０の中心に対して、ヘッド４の位置オフセットを変化させることで、トラック幅（隣接トラックとの間隔）を可変させたデータトラック２１０Ａ〜２１０Ｃの構成を示す図である。なお、前述したように、サーボトラック１２０は、トラック幅（隣接トラックとの間隔）は等間隔で一定である。
【００３５】
具体的には、図５（Ａ）に示すように、ディスク媒体２上の外周範囲に含まれるデータトラック２１０Ａは、相対的にサーボトラック幅より広く構成される。ディスク媒体２上の中周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｂは、ほぼサーボトラック幅と同一である。また、ディスク媒体２上の内周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｃは、相対的にサーボトラック幅より狭く構成される。
【００３６】
図５（Ｂ）は、ディスク媒体２上のデータトラック番号（トラックアドレスまたはシリンダ番号）に対するデータトラック幅の関係を示す図である。ここで、データトラック番号は、最外周側を０とし、内周方向に順次増加する。また、外周範囲に含まれるデータトラック２１０Ａを外周トラック、中周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｂを中周トラック、内周範囲に含まれるデータトラック２１０Ｃを内周トラックと呼ぶ場合がある。
【００３７】
図５（Ｂ）において、外周トラックから中周方向にかけての区間５００は、データトラック番号０が最大のトラック幅で、データトラック番号に比例してトラック幅が線形的に狭くなる可変ゾーンである（５０１）。符号５２０は、サーボトラックの幅（一定）を示す。一方、中周トラックより内周側の区間５１０は、サーボトラックの幅５２０より狭く、かつ一定なトラック幅とする固定ゾーンである（５１１）。なお、ディスク媒体２上において、全データトラックに対してトラック幅の可変ゾーンにする事も可能である。
【００３８】
図６は、図５に示す部分５３０の拡大図である。即ち、外周側では、ヘッド４は、サーボトラックの中心１２０から指定のオフセット６００だけ移動することにより、データトラックの中心２１０Ａに位置決めされて、サーボトラックより広いトラック幅のデータトラックに対してデータのリード／ライト動作を実行する。
【００３９】
（ヘッド位置決め制御の手順）
以下、図７から図１１を参照して、ヘッド位置決め制御の手順を説明する。
【００４０】
図７は、コントローラ１０が実行するアルゴリズム（サーボトラックのアドレス計算手順）を説明するためのフローチャートである。ここでは、図５（Ｂ）に示すように、外周から中周の方向に、データトラックのトラック幅が線形的に狭くなる場合を想定する。最外周データトラックのトラック番号は「０」であり、最内周データトラックのトラック番号は、「総トラック本数−１」とする。
【００４１】
図７のフローチャートにおいて、DTRKは、ヘッド４を位置決めすべき目標データトラック番号である。XTRKは、図５（Ｂ）に示す可変ゾーン５００と固定ゾーン５１０の境界トラックの番号である。
【００４２】
コントローラ１０は、ディスク媒体２に対してデータのリード／ライトを行なう場合に、アクセス対象の目標データトラックのトラック番号DTRKを指定する。コントローラ１０は、当該トラック番号DTRKが可変ゾーン５００に含まれるか否かを判定する（ステップ４０１）。判定結果が含まれる場合には、コントローラ１０は、ステップ４０２，４０３の処理を実行する（ステップ４０１のＹＥＳ）。
【００４３】
即ち、コントローラ１０は、目標データトラック番号DTRKと可変ゾーンの境界トラック番号XTRKとの差WKを計算する（ステップ４０２）。さらに、コントローラ１０は、「定数Ｍ×(XTRKの２乗)」の計算結果と、定数Ｍと差WKの２乗の乗算結果との差を、サーボトラックアドレスの補正値ADDに代入する処理を実行する（ステップ４０３）。
【００４４】
一方、トラック番号DTRKが可変ゾーン５００に含まれない場合には、コントローラ１０は、「定数Ｍ×(XTRKの２乗)」の計算結果を、サーボトラックアドレスの補正値ADDに代入する処理を実行する（ステップ４０１のＮＯ，４０４）。
【００４５】
次に、コントローラ１０は、目標データトラック番号DTRK、補正値ADD及び解像度RESOLを使用して、サーボトラック位置情報を演算する処理を実行する（ステップ４０５）。ここで、解像度RESOLは、図２に示すように、サーボトラック幅２３において、最小オフセット量（２３ｍ）に対応する最小サーボ単位で数えられたサーボトラック幅２３、即ち、「最小オフセット量２３ｍ×RESOL＝サーボトラック幅２３」である。
【００４６】
コントローラ１０は、データトラック番号DTRKの位置を、最小オフセット量（２３ｍ）単位で指定し、これを補正値ADDで補正する計算を実行する。さらに、コントローラ１０は、計算結果STRKADDRであるアドレスに定数Ｒを掛けて、全体的なデータトラック幅を一定の比率で変更する処理を実行する（ステップ４０６）。
【００４７】
次に、コントローラ１０は、計算結果STRKADDRを、サーボトラック番号STRKとサーボトラックオフセットSOFFとに分けて計算する処理を実行する（ステップ４０７）。サーボトラック番号STRKは、サーボトラックアドレスと解像度RESOLとの商の小数点以下を切り捨てた値である。一方、サーボトラックオフセットSOFFは、サーボトラックアドレスと解像度RESOLとのモジュロ（mod）演算による剰余である。
【００４８】
以上のように、コントローラ１０は、予め用意された数式による演算を実行して、目標となる可変トラック幅のデータトラック番号と、サーボトラックの位置情報（アドレスとオフセット量）との対応関係を決定する。ここで、コントローラ１０は、数式による演算ではなく、可変トラック幅のデータトラック番号とサーボトラックの位置情報とを対応付けたテーブル情報を記憶し、このテーブル情報を参照して目標データトラック番号に対するサーボトラックの位置情報を決定してもよい。
【００４９】
コントローラ１０は、ヘッド４を目標データトラック番号DTRKのデータトラックに位置決めするためのシーク制御（ヘッド移動制御）時に、算出したサーボトラック番号STRKを指定してヘッド４をそのサーボトラックの中心まで移動させる。さらに、コントローラ１０は、オフセットデータSOFF分の最小オフセット単位で、ヘッド４の位置を微調整して、目標データトラックの中心にヘッド４を位置決めする。
【００５０】
このようなヘッド位置決め制御により、図６に示すように、コントローラ１０は、サーボトラック１２０の中で、サーボトラック番号STRKのサーボトラック中心を指定し、このサーボトラック中心からオフセットデータSOFF分のオフセット量６００だけ微調整して、ヘッド４を目標となるデータトラック２１０Ａの中心に位置決めできる。
【００５１】
従って、本実施形態のヘッド位置決め制御により、図８に示すように、外周側の可変ゾーンの境界トラック番号XTRKまでは、可変ゾーンの可変トラック幅８０１のデータトラックの中心にヘッド４を位置決めすることができる。なお、図８において、符号８００はサーボトラック１２０のトラック幅（単位はnano meter）を意味する。また、符号８０２は、固定ゾーンでのトラック幅WTRminを意味する。
【００５２】
図９は、可変ゾーン９０１及び固定ゾーン９０２において、コントローラ１０により計算される補正値ADDの変化９００を示す図である。また、図１０は、サーボトラックのTPI（１インチ当たりのトラック数）１０００、可変ゾーンにおけるデータトラックのTPI変化１００１及び固定ゾーンにおけるデータトラックのTPI変化1002を示す。さらに、図１１は、データトラック番号に対するサーボトラックの位置情報であるアドレスとの対応関係を示す図である。
【００５３】
以上要するに本実施形態によれば、ディスク媒体２上で、等間隔に構成されたサーボトラックに基づいて、高精度なヘッド位置決め性能を確保できるため、半径方向の位置（外周、中周、内周）により、データトラックのトラック幅を変更することが可能となる。換言すれば、異なるトラック幅のデータトラックに対して、ヘッド４を十分な精度で位置決めすることができる。従って、特に、データのライト動作時に、隣接トラックに対してライトヘッドにより干渉するような事態を未然に防止することが可能となる。
【００５４】
（変形例）
図１２及び図１３は、本実施形態の変形例に関する図である。
【００５５】
図１２は、データトラック番号に対する可変ゾーンの可変トラック幅１２０１、及び固定ゾーンでのトラック幅１２０３を示す。なお、トラック幅の単位はnano meter。図１２に示すように、本変形例として、可変ゾーンの可変トラック幅１２０１は、一定のサーボトラック幅１２００に対して、線形的な変更１２０２とは異なる階段状の変更でもよい。
【００５６】
図１３は、可変ゾーン９０１及び固定ゾーン９０２において、コントローラ１０により計算される補正値ADDの変化１３００を示す図である。図１３に示すように、本変形例として、点線で示す図９の変化９００に対して、補正値ADDは階段状の変化１３００でもよい。
【００５７】
要するに、本変形例では、データトラック番号とサーボトラック位置情報の関係は、線形的ではなく、階段状に近似した関係でもよい。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するサーボセクタの構成を説明するめたの図。
【図３】本実施形態に関するヘッドとトラックとの位置関係を説明するための図。
【図４】本実施形態に関するサーボトラックの構成を説明するための図。
【図５】本実施形態に関するトラック幅を可変させたデータトラックの構成を説明するための図。
【図６】本実施形態に関する図５（Ａ）の部分的拡大図。
【図７】本実施形態に関するサーボトラックのアドレス演算手順を示すフローチャート。
【図８】本実施形態に関するデータトラックの可変トラック幅の状態を示す図。
【図９】本実施形態に関するサーボトラックのアドレス補正値を示す図。
【図１０】本実施形態に関するデータトラックのＴＰＩの状態を示す図。
【図１１】本実施形態に関するデータトラック番号に対するサーボトラックのアドレスとの対応関係を示す図。
【図１２】本実施形態の変形例に関するデータトラックの可変トラック幅の状態を示す図。
【図１３】本変形例に関するサーボトラックのアドレス補正値を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１…ディスクドライブ、２…ディスク媒体、３…スピンドルモータ、４…ヘッド、
５…アクチュエータ、６…アーム、７…回転軸、８…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、
９…フレキシブル回路基板、１０…コントローラ（ＣＰＵ）、
１１…位置検出ユニット、１１Ａ…Ａ／Ｄコンバータ、１２…ＶＣＭドライバ、
１２Ａ…Ｄ／Ａコンバータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半径方向に同心円状の複数のサーボトラックを等間隔に構成するためのサーボセクタが設けられており、当該サーボセクタには、各サーボトラックの位置、及びサーボトラック幅の範囲内の位置を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体と、
前記ディスク媒体に対してデータの読出し動作及び書き込み動作を実行するためのヘッドと、
前記ヘッドを搭載し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の半径方向に移動制御するためのアクチュエータと、
前記ディスク媒体上の前記各サーボセクタの間に配置されるデータ記録領域からなり、前記ディスク媒体上の内周、外周、中周の範囲毎にトラック幅を可変させたデータトラックに対して、前記ヘッドを位置決めするために前記アクチュエータを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記サーボトラックの位置情報を使用し、前記サーボトラックの位置に基づいて目標となるデータトラックの位置を決定し、当該データトラックに前記ヘッドを位置決めするような位置決め制御を実行することを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記サーボトラックの位置情報、前記目標となるデータトラックの位置情報、及び最小オフセット量を使用して、前記目標となるデータトラックの位置を決定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記ディスク媒体上の各データトラックは、
前記内周の範囲に含まれるデータトラックのトラック幅が前記サーボトラックの幅より小さく、かつ前記外周の範囲に含まれるデータトラックのトラック幅が前記サーボトラックの幅より大きくなるように構成されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記等間隔のサーボトラックの位置及び前記データトラックの位置を関数とする情報を使用して、前記目標となるデータトラックを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ディスク媒体上の半径方向において、データトラックのトラック幅を可変させる可変ゾーンと当該トラック幅を一定にする固定ゾーンに分割し、
前記可変ゾーンに含まれる目標となるデータトラックの位置と、前記目標となるデータトラックに対するサーボトラックの位置との対応関係に基づいて、前記目標となるデータトラックの位置に対する前記サーボトラックの位置情報を算出する手段を有し、
前記サーボトラックの位置情報に基づいて、目標となるデータトラックの範囲内に前記ヘッドを位置決めするような位置決め制御を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記可変ゾーンでは、前記データトラックのトラック幅は、線形的または階段状に変化するように設定されていることを特徴とする請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記目標となるデータトラックの位置と、前記目標となるデータトラックに対するサーボトラックの位置との対応関係に基づいて、前記目標となるデータトラックの位置に対する前記サーボトラックの位置情報を算出するためのテーブル情報を記憶していることを特徴とする請求項２または請求項５のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項８】
半径方向に同心円状の複数のサーボトラックを等間隔に構成するためのサーボセクタが設けられており、当該サーボセクタには、各サーボトラックの位置、及びサーボトラック幅の範囲内の位置を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体と、前記ディスク媒体に対してデータの読出し動作及び書き込み動作を実行するためのヘッドと、前記ヘッドを搭載し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の半径方向に移動制御するためのアクチュエータとを有するディスク記憶装置に適用するヘッド位置決め制御方法であって、
前記ディスク媒体上の前記各サーボセクタの間に配置されるデータ記録領域からなり、前記ディスク媒体上の内周、外周、中周の範囲毎にトラック幅を可変させたデータトラックで、前記サーボトラックの位置情報を使用し、前記サーボトラックの位置に基づいて目標となるデータトラックの位置を決定するステップと、
前記アクチュエータを制御して、前記目標となるデータトラックに前記ヘッドを位置決めするステップと
を有する手順を実行するヘッド位置決め制御方法。
【請求項９】
前記決定ステップは、
前記サーボトラックの位置情報、前記目標となるデータトラックの位置情報、及び最小オフセット量を使用して、前記目標となるデータトラックの位置を決定することを特徴とする請求項８に記載のヘッド位置決め制御方法。
【請求項１０】
前記決定ステップは、
前記等間隔のサーボトラックの位置及び前記データトラックの位置を関数とする情報を使用して、前記目標となるデータトラックの位置を決定することを特徴とする請求項８に記載のヘッド位置決め制御方法。
【請求項１１】
前記ディスク媒体上の半径方向において、データトラックのトラック幅を可変させる可変ゾーンと当該トラック幅を一定にする固定ゾーンに分割し、
前記決定ステップは、
前記可変ゾーンに含まれる目標となるデータトラックの位置と、前記目標となるデータトラックに対するサーボトラックの位置との対応関係に基づいて、前記目標となるデータトラックの位置に対する前記サーボトラックの位置情報を算出し、
前記位置決めステップは、
前記アクチュエータを制御して、前記サーボトラックの位置情報に基づいて前記ヘッドを位置決め制御し、前記目標となるデータトラックに前記ヘッドを位置決めすることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のヘッド位置決め制御方法。
【請求項１】
半径方向に同心円状の複数のサーボトラックを等間隔に構成するためのサーボセクタが設けられており、当該サーボセクタには、各サーボトラックの位置、及びサーボトラック幅の範囲内の位置を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体と、
前記ディスク媒体に対してデータの読出し動作及び書き込み動作を実行するためのヘッドと、
前記ヘッドを搭載し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の半径方向に移動制御するためのアクチュエータと、
前記ディスク媒体上の前記各サーボセクタの間に配置されるデータ記録領域からなり、前記ディスク媒体上の内周、外周、中周の範囲毎にトラック幅を可変させたデータトラックに対して、前記ヘッドを位置決めするために前記アクチュエータを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、
前記サーボトラックの位置情報を使用し、前記サーボトラックの位置に基づいて目標となるデータトラックの位置を決定し、当該データトラックに前記ヘッドを位置決めするような位置決め制御を実行することを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記サーボトラックの位置情報、前記目標となるデータトラックの位置情報、及び最小オフセット量を使用して、前記目標となるデータトラックの位置を決定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記ディスク媒体上の各データトラックは、
前記内周の範囲に含まれるデータトラックのトラック幅が前記サーボトラックの幅より小さく、かつ前記外周の範囲に含まれるデータトラックのトラック幅が前記サーボトラックの幅より大きくなるように構成されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記等間隔のサーボトラックの位置及び前記データトラックの位置を関数とする情報を使用して、前記目標となるデータトラックを決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記ディスク媒体上の半径方向において、データトラックのトラック幅を可変させる可変ゾーンと当該トラック幅を一定にする固定ゾーンに分割し、
前記可変ゾーンに含まれる目標となるデータトラックの位置と、前記目標となるデータトラックに対するサーボトラックの位置との対応関係に基づいて、前記目標となるデータトラックの位置に対する前記サーボトラックの位置情報を算出する手段を有し、
前記サーボトラックの位置情報に基づいて、目標となるデータトラックの範囲内に前記ヘッドを位置決めするような位置決め制御を実行するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記可変ゾーンでは、前記データトラックのトラック幅は、線形的または階段状に変化するように設定されていることを特徴とする請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記目標となるデータトラックの位置と、前記目標となるデータトラックに対するサーボトラックの位置との対応関係に基づいて、前記目標となるデータトラックの位置に対する前記サーボトラックの位置情報を算出するためのテーブル情報を記憶していることを特徴とする請求項２または請求項５のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項８】
半径方向に同心円状の複数のサーボトラックを等間隔に構成するためのサーボセクタが設けられており、当該サーボセクタには、各サーボトラックの位置、及びサーボトラック幅の範囲内の位置を所定の最小オフセット量の単位で検出できる位置情報を含むサーボデータが記録されているディスク媒体と、前記ディスク媒体に対してデータの読出し動作及び書き込み動作を実行するためのヘッドと、前記ヘッドを搭載し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の半径方向に移動制御するためのアクチュエータとを有するディスク記憶装置に適用するヘッド位置決め制御方法であって、
前記ディスク媒体上の前記各サーボセクタの間に配置されるデータ記録領域からなり、前記ディスク媒体上の内周、外周、中周の範囲毎にトラック幅を可変させたデータトラックで、前記サーボトラックの位置情報を使用し、前記サーボトラックの位置に基づいて目標となるデータトラックの位置を決定するステップと、
前記アクチュエータを制御して、前記目標となるデータトラックに前記ヘッドを位置決めするステップと
を有する手順を実行するヘッド位置決め制御方法。
【請求項９】
前記決定ステップは、
前記サーボトラックの位置情報、前記目標となるデータトラックの位置情報、及び最小オフセット量を使用して、前記目標となるデータトラックの位置を決定することを特徴とする請求項８に記載のヘッド位置決め制御方法。
【請求項１０】
前記決定ステップは、
前記等間隔のサーボトラックの位置及び前記データトラックの位置を関数とする情報を使用して、前記目標となるデータトラックの位置を決定することを特徴とする請求項８に記載のヘッド位置決め制御方法。
【請求項１１】
前記ディスク媒体上の半径方向において、データトラックのトラック幅を可変させる可変ゾーンと当該トラック幅を一定にする固定ゾーンに分割し、
前記決定ステップは、
前記可変ゾーンに含まれる目標となるデータトラックの位置と、前記目標となるデータトラックに対するサーボトラックの位置との対応関係に基づいて、前記目標となるデータトラックの位置に対する前記サーボトラックの位置情報を算出し、
前記位置決めステップは、
前記アクチュエータを制御して、前記サーボトラックの位置情報に基づいて前記ヘッドを位置決め制御し、前記目標となるデータトラックに前記ヘッドを位置決めすることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のヘッド位置決め制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１５８９０（Ｐ２００９−１５８９０Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７３０４５（Ｐ２００７−１７３０４５）
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２９日（２００７．６．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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