JP2007073138A

JP2007073138A - ディスク装置

Info

Publication number: JP2007073138A
Application number: JP2005259652A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ono; 淳大野; Hiroyasu Tanabe; 宏康田辺; Mikio Suzuki; 幹夫鈴木; Toshiaki Tsuyoshi; 敏明津吉
Original assignee: Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-22
Also published as: US20070058281A1; US7394607B2

Abstract

【課題】シングル・ライト方式を採用した場合のデータトラックへの情報記録をより確実に行うことのできるディスク装置を提供する。
【解決手段】記録媒体１上で隣接する複数のデータトラックに対してシングル・ライト方式にて情報を書込む際に、記録媒体１に記録されているサーボ情報に基づいて現実の書き込み位置を検出し、当該検出した現実の書き込み位置が予め定めた条件を満足するか否かにより、情報の書き込みを制御することを特徴とするディスク装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハードディスク等のディスク装置に関する。

近年では、種々の装置にハードディスクが搭載され、その応用範囲が広がっている。こうした状況の下、ハードディスク自体の小型化を進めながら、情報の記録容量を増大させる技術の一つとして、例えば、記録媒体の円周内側から外側へと順次、隣接するデータトラックで一部を上書きしながら、板葺き屋根（shingle）のようにデータトラックを記録していく方法がある（以下、シングル（shingle）・ライト方式と呼ぶ）。これにより、実際の磁気ヘッドが書き込む記録幅よりも狭いデータトラックを実現できる。

ところがこの方法では、例えば円周内側から数えてｋ番目のデータトラックにデータを書き込む場合、当該ｋ番目から円周の最も外側までのすべてのデータトラックを再度書き直さなければならない。そこでこの書き直しのオーバーヘッドを低減するため、特許文献１には次のような技術が開示されている。

すなわち、特許文献１に開示の技術では、２つのデータトラックを組（グループ）とし、この組においてシングル・ライト方式での記録を行う。つまり、組に含まれる２つのデータトラックのうち、円周内側のデータトラックを記録して、次に円周外側のデータトラックを記録する。この円周外側のデータトラックについては、一部を上書きせず、磁気ヘッドの記録幅のデータトラックとなる。

この方法によると、奇数番目のデータトラックと、偶数番目のデータトラックとで読み出し位置を異ならせることで、組となったデータトラックの上書き部分（重なり合う部分）を避けて読み出し位置を設定することができ（特許文献１の図１０を参照）、データの書き替えを比較的柔軟に行うことができる。
米国特許第６１８５０６３号明細書

こうしたシングル・ライト方式では、また、データトラックに対して情報を書込む際に、外乱などの影響によって磁気ヘッドの位置がずれて、予定されているデータトラックの位置からずれた位置に情報を書込むこととなると、隣接するデータトラックとの関係で、データトラックの幅が狭くなり、情報を再生する際の処理が困難になる等の問題がある。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、シングル・ライト方式を採用した場合のデータトラックへの情報記録をより確実に行うことのできるディスク装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、ディスク装置であって、サーボ情報を記録しており、隣接する円周内側または外側のデータトラックによって一部が上書きされたデータトラックが形成された記録媒体と、前記記録媒体に対して情報を書込み、また、前記記録媒体から情報を読み出す磁気ヘッドと、隣接するデータトラックの一部を上書きし、または当該一部上書きされたデータトラックから情報を読み出す際の前記磁気ヘッドの位置を調整するオフセット量を演算し、前記サーボ情報により定められる位置から、当該演算したオフセット量だけ移動したオフセット位置へ前記磁気ヘッドを移動して、情報の書き込み又は読み出しを実行させる制御デバイスと、を含み、前記制御デバイスは、前記記録媒体上で隣接する複数のデータトラックに対して情報を書込む際に、前記サーボ情報に基づいて前記オフセット位置を検出し、当該検出したオフセット位置が予め定めた条件を満足するか否かにより、情報の書き込みを制御することを特徴としている。

ここで、前記検出したオフセット位置が、予め定めた条件を満足するか否かにより、前記後続するデータトラックに対する情報の書き込みを停止するか否かを定めて、情報の書き込みを制御することとしてもよい。

また、前記検出したオフセット位置が、予め定めた条件を満足するか否かにより、当該検出したオフセット位置を補正し、前記検出したオフセット位置にて書込んだ情報を、当該補正後のオフセット位置にて再度書込むこととしてもよい。

さらに、本発明の一態様に係るディスク装置の制御方法は、サーボ情報を記録しており、隣接する円周内側または外側のデータトラックによって一部が上書きされたデータトラックが形成された記録媒体と、前記記録媒体に対して情報を書込み、また、前記記録媒体から情報を読み出す磁気ヘッドと、を含むディスク装置の制御方法であって、（ａ）隣接するデータトラックの一部を上書きし、または当該一部上書きされたデータトラックから情報を読み出す際の前記磁気ヘッドの位置を調整するオフセット量を演算し、前記サーボ情報により定められる位置から、当該演算したオフセット量だけ移動したオフセット位置へ前記磁気ヘッドを移動して、情報の書き込み又は読み出しを実行させるとともに、（ｂ）前記記録媒体上で隣接する複数のデータトラックに対して情報を書込む際に、前記サーボ情報に基づいて前記オフセット位置を検出し、当該検出したオフセット位置が予め定めた条件を満足するか否かにより、情報の書き込みを制御する、ことを特徴としている。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るディスク装置は、図１に示すように、記録媒体１、ヘッドアセンブリ２、ヘッド制御部３、読み書き（ＲＷ）部４、及び制御部５を含んで構成されている。図１は、ディスク装置の概要を表す構成図である。

記録媒体１は、スピンドルモータＳＰＭによって回転駆動されている。この記録媒体１には、同心円状にトラックが形成されている。また、円周方向にサーボ情報部分とデータトラック部分とが記録されている。サーボ情報部分には、従来のサーボ情報と同様のサーボ情報が記録されている。このサーボ情報は、磁気ヘッドを記録／再生先のトラックへ移動する際に用いるサーボアドレス情報と、記録／再生先のトラックへ移動した後、トラック上で記録ヘッドや再生ヘッドの位置決めをする際に用いるサーボバースト情報とを含む。

ヘッドアセンブリ２は、記録ヘッドと再生ヘッドとを含み、記録媒体１の表面上を相対移動しながら記録ヘッドによって記録媒体１に対して情報を磁気的に記録し、また記録媒体１に記録されている磁気パターンを再生ヘッドで読み取って情報の再生を行う。

ヘッド制御部３は、ボイスコイルＶＣＭを駆動してヘッドアセンブリ２の位置を制御し、磁気ヘッドを記録媒体１上で移動させる。

ＲＷ部４は、制御部５から入力される信号を符号化して、符号化後の情報を電気信号として、ヘッドアセンブリ２の磁気ヘッドに出力する。また、このＲＷ部４は、磁気ヘッドから入力される電気信号に基づいて記録されている情報を復号し、復号の結果を制御部５に出力する。

制御部５は、例えばマイクロプロセッサであり、図示しない記憶装置に格納されているプログラムに従って動作している。この制御部５は、ディスク装置のホストとなったコンピュータから、記録の対象となる情報の入力を受けて、ＲＷ部４に当該情報を出力する。また、記録媒体１上の当該情報の記録位置まで、磁気ヘッド部を移動するよう、ヘッド制御部３に対して指示を出力する。本実施の形態では、記録／再生の際に、サーボ情報によって定められる従来のトラック位置に対して、シングル・ライトを実現するためのオフセット値を加算して、ヘッド制御部３に対して磁気ヘッド部の位置を制御する。なお、この場合のオフセット値の算出については、広く知られているのでここでの詳細な説明を省略する。

また本実施の形態の制御部５は、記録媒体１上で隣接する複数のデータトラックに対して情報を書込む際に、サーボ情報に基づいて、実際の書き込み位置であるオフセット値加算後の位置（オフセット位置）を検出し、この検出したオフセット位置が予め定めた条件を満足するか否かにより、情報の書き込みを制御する。この制御部５の処理については、後に述べる。

さらにこの制御部５は、ホストとなったコンピュータから記録媒体１に記録された情報を読み出す指示を受けると、当該指示に係る情報の記録位置まで磁気ヘッドを移動させるよう、ヘッド制御部３に指示を出力し、その後ＲＷ部４が出力する復号結果の信号をコンピュータ側に出力する。

つまり、このディスク装置は、ホストとなるコンピュータに接続され、当該コンピュータ側から情報の記録指示を受けると、制御部５が当該指示に従って、記録の対象となる情報をＲＷ部４に出力し、ＲＷ部４が当該情報を符号化し、電気信号を生成して出力し、ヘッドアセンブリ２の磁気ヘッドが当該電気信号を磁気信号に変換し、記録媒体１を磁化して情報を記録する。

また、ホストとなったコンピュータから記録媒体１上に記録された情報の読取指示を受けると、制御部５が当該指示に従って、読取の対象となる情報の記録位置まで磁気ヘッドを移動させるよう、ヘッド制御部３に指示を出力する。ヘッド制御部３はヘッドアセンブリ２を制御して、磁気ヘッド部を記録媒体１上の上記記録位置まで移動させる。磁気ヘッド部が当該記録位置から読み取った情報は、ＲＷ部４に出力され、ＲＷ部４が当該情報を復号して制御部５に出力する。制御部５は、当該復号された情報をホストとなったコンピュータに出力する。

ここで制御部５の動作について説明する。制御部５は、情報を記録する際には、記録媒体１の面に形成されている同心円状のデータトラックに沿って情報の記録を行う。このとき制御部５は、図２に示すように、サーボ情報に基づいて定めた位置Ｐに対し、予め定めた方法で演算されるオフセット値Δを加算した位置Ｑを、書き込み対象のデータトラック（以下、注目データトラックと呼ぶ）の位置として、当該注目データトラックの位置に記録ヘッドを移動するようヘッド制御部３に指示を出力し、このオフセット値加算後の位置（オフセット位置）において直前に記録したデータトラックの一部を注目データトラックによって上書きしつつ、データトラックを同心円状に形成する。これによりシングル・ライトが実現される。

また、本実施の形態においては、制御部５は注目データトラックに情報を記録する際に、図３に示す処理を実行する。制御部５はオフセット位置において情報を書込む際に、再生ヘッドにてサーボ情報を参照して、注目データトラックの目標位置に対してオフセット位置（ここでは記録ヘッドの位置）がどれだけずれているかを表すずれ量δを検出する（Ｓ１）。

ここでのδは、サーボ情報のうちのサーボバースト情報に基づいて検出できる。なお、再生ヘッドと記録ヘッドとの中心がずれているときには、当該各磁気ヘッド間の中心位置を用いて、サーボバースト情報で基づいて検出した結果を補正して、ずれ量δを定める。

そして制御部５は、このずれ量δが予め定めた条件を満足するか否かを調べる（Ｓ２）。例えば、制御部５は、ずれ量δから、実際に記録している注目データトラックと、当該注目データトラックに隣接して、次に情報を記録するべきデータトラック（後続データトラックと呼ぶ）の目標位置との間隔（トラックピッチ）Ｐｒを求め、この現状のトラックピッチＰｒと、規定のトラックピッチＰｃとの比（Ｐｒ／Ｐｃ）が、０．７から１．３（±３０％）の範囲であるか否かを調べる。

ここで、Ｐｒ／Ｐｃが、上記範囲外である場合（Ｎｏである場合）、条件を満足しないものとして、後続データトラックに対する情報の書き込みを制限し（Ｓ３）、処理を中断する。また、条件を満足する場合（Ｙｅｓである場合）は、後続データトラックに対して情報の書き込みを継続するべく、記録ヘッドの位置を制御し（Ｓ４）、この後続データトラックを新たな注目データトラックとして、処理Ｓ１に戻って処理を続ける。

なお、ここでは処理Ｓ３において後続データトラックに対する書き込みを停止して、処理を中断する例を述べたが、この場合はさらに記録媒体１がｎ周（ｎは１以上の整数）するまで待機してから、再度、後続データトラックに情報を記録する際のオフセット位置（目標位置）を算出して、注目データトラックの記録位置と後続データトラックの目標位置との間隔（トラックピッチ）Ｐｒと、規定のトラックピッチＰｃとの比（Ｐｒ／Ｐｃ）が、０．７から１．３（±３０％）の範囲であるか否かを調べる処理（処理Ｓ２）から繰り返して処理を実行してもよい（リトライ処理）。

さらに、注目データトラックの記録時において検出したずれ量δに基づき、次に記録するデータトラックの目標位置を補正してもよい。この補正は、例えば、オフセット値を用いて定めた目標位置Ｘに対して、補正後の目標位置Ｘｍを、
Ｘｍ＝Ｘ＋γ×δ
などと定めることで行なう。ここでγは、フィードバック係数であり、例えば０．７から１．０程度の係数である。このような補正を行なう場合は、記録媒体１の回転同期成分を補正することとしてもよい。また、回転同期成分の影響を受けにくくするなどのため、例えばセクタごとに動径方向に移動して順次隣接するデータトラックへ記録していき、所定数のデータトラック分記録したところで、記録媒体１の回転方向に移動して、またセクタごとに動径方向に移動しながら、順次隣接するデータトラックへ記録するようにしてもよい。この場合、セクタごとの記録順序は模式的には図４に示すようなものとなる。

さらに制御部５は、注目データトラックに隣接し、注目データトラックに先行して書込まれたデータトラック（先行データトラックと呼ぶ）の書き込み位置を表す情報（先行データトラック記録時のずれ量δ）を、図示しない記憶部に格納して保持しておき、次の処理を行ってもよい。すなわち制御部５は、注目データトラックにおける情報の書き込みのリトライ処理を行なったときには、当該リトライ処理の回数をカウントし、当該カウント値が予め定めたカウントしきい値を超えたときにも後続データトラックへの書き込みが可能とならない場合に、注目データトラックの書き込みをやり直してもよい。

このやり直しの際には図３に示した処理を実行することになる。すなわち、保持している先行データトラックの実際の記録位置と、注目データトラックへの再度の書き込みに用いる目標位置との差（トラックピッチ）と規定のトラックピッチとを用いて、これらの比が、処理Ｓ２の条件を満足する場合に、注目データトラックの書き込みが行なわれる。なお、このように再度の書き込みを行なう場合は、処理Ｓ２における範囲を、最初の書き込みのときより狭めて、例えば０．８から１．２（±２０％）などとしてより目標位置に近接するよう定めてもよい。

本実施の形態によると、外乱により目標位置から書き込み位置がずれた場合に、当該ずれをサーボ情報によって検出して後続の書き込みを制限したり、再度の書き込みを行なったりといった処理を実行する。これによってシングル・ライト方式を採用した場合のデータトラックへの情報記録をより確実に行うことができる。

本発明の実施の形態に係るディスク装置の構成例を表すブロック図である。本発明の実施の形態に係るディスク装置におけるデータトラックの形成例を表す説明図である。本発明の実施の形態に係るディスク装置において実行される処理の例を表すフローチャート図である。本発明の実施の形態に係るディスク装置におけるデータトラックへの記録順序の例を表す説明図である。

符号の説明

１記録媒体、２ヘッドアセンブリ、３ヘッド制御部、４読み書き部、５制御部。

Claims

サーボ情報を記録しており、隣接する円周内側または外側のデータトラックによって一部が上書きされたデータトラックが形成された記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報を書込み、また、前記記録媒体から情報を読み出す磁気ヘッドと、
隣接するデータトラックの一部を上書きし、または当該一部上書きされたデータトラックから情報を読み出す際の前記磁気ヘッドの位置を調整するオフセット量を演算し、前記サーボ情報により定められる位置から、当該演算したオフセット量だけ移動したオフセット位置へ前記磁気ヘッドを移動して、情報の書き込み又は読み出しを実行させる制御デバイスと、
を含み、
前記制御デバイスは、前記記録媒体上で隣接する複数のデータトラックに対して情報を書込む際に、前記サーボ情報に基づいて前記オフセット位置を検出し、当該検出したオフセット位置が予め定めた条件を満足するか否かにより、情報の書き込みを制御することを特徴とするディスク装置。
請求項１に記載のディスク装置であって、
前記検出したオフセット位置が、予め定めた条件を満足するか否かにより、前記後続するデータトラックに対する情報の書き込みを停止するか否かを定めて、情報の書き込みを制御することを特徴とするディスク装置。
請求項１に記載のディスク装置であって、
前記検出したオフセット位置が、予め定めた条件を満足するか否かにより、当該検出したオフセット位置を補正し、前記検出したオフセット位置にて書込んだ情報を、当該補正後のオフセット位置にて再度書込むことを特徴とするディスク装置。
サーボ情報を記録しており、隣接する円周内側または外側のデータトラックによって一部が上書きされたデータトラックが形成された記録媒体と、
前記記録媒体に対して情報を書込み、また、前記記録媒体から情報を読み出す磁気ヘッドと、を含むディスク装置の制御方法であって、
（ａ）隣接するデータトラックの一部を上書きし、または当該一部上書きされたデータトラックから情報を読み出す際の前記磁気ヘッドの位置を調整するオフセット量を演算し、前記サーボ情報により定められる位置から、当該演算したオフセット量だけ移動したオフセット位置へ前記磁気ヘッドを移動して、情報の書き込み又は読み出しを実行させるとともに、
（ｂ）前記記録媒体上で隣接する複数のデータトラックに対して情報を書込む際に、前記サーボ情報に基づいて前記オフセット位置を検出し、当該検出したオフセット位置が予め定めた条件を満足するか否かにより、情報の書き込みを制御する、
ことを特徴とするディスク装置の制御方法。