JP2007280566A - ディスク記録面のイレーズ処理方法及びディスク・ドライブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録面の所望の領域をイレーズする。
【解決手段】本発明の一実施形態において、ＨＤＤ１はサーボ・アドレス基準でヘッド素子部１２を半サーボ・トラック・ピッチで移動して記録面のイレーズを行う。ＨＤＤ１は、記録面の実際のイレーズを開始する前に、データ・トラック基準で構成されている管理テーブルから、サーボ・アドレス基準で構成された管理テーブルを生成する。イレーズ処理においては、ＨＤＤ１は、このサーボ・アドレス基準の管理テーブルを参照して、ゾーンに対応したパレメータ設定や管理領域のスキップを実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ディスクの記録面をイレーズ処理する方法及びディスク・ドライブ装置に関し、特に、記録面に記録されているサーボ・データをヘッドによって読み出し、そのヘッドによってイレーズを行う方法に関する。

ディスク・ドライブ装置として、光ディスク、光磁気ディスクあるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。更に、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。

ヘッド素子部によりデータの記録再生を行うＨＤＤは、磁気ディスク上に形成されたサーボ・データに基づき、ヘッド素子部の位置決め制御を行う。磁気ディスク上で同心円状に形成されたトラックのそれぞれは複数のサーボ・セクタを備え、各サーボ・セクタはサーボ・データとユーザ・データから構成されている。

ＨＤＤにおいて、そのデータ記憶容量を増加することは重要な開発目標の一つである。磁気ディスクの記録密度を向上する技術として、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式は、記録磁化を記録面に対して垂直方向に向かせて記録する。垂直磁気記録は、記録磁化方向が記録面に平行な面内磁気記録と異なり、記録密度の増加に従い隣接磁区による消磁界が小さくなるため、高記録密度において高い記録安定性を実現することができる。

しかし、垂直磁気記録においては、記録面におけるＤＣイレーズ領域（ＤＣ磁化領域）がリード素子によるデータの読み出しに悪影響を及ぼすことが知られている。ＤＣイレーズ領域の磁界がリード素子に対する外乱となり、リード信号のＳＥＲが大きく低下する。このため、特許文献１は、データ・トラック間の領域を含むユーザ領域全域をＡＣイレーズすることを提案する。

データ・トラック間にＤＣイレーズ領域が存在すると、この領域からの磁界がリード素子に対する外乱となり、ＳＥＲ（Soft Error Ratio）を大きく低下させる。従って、具体的には、この領域をサーボ・データの書き込み前、あるいは、記録面へのサーボ・データの書き込み工程において、サーボ・ライタによってＡＣイレーズ（ＡＣ磁化）することを提案している。
特開２００２−２３０７３４号公報

しかし、サーボ・ライト工程がセルフ・サーボ・ライトを使用する場合、サーボ・ライト前、あるいはサーボ・ライト工程において、ＡＣイレーズを行うことができない場合がある。セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤのヘッド素子部によってパターンを書き込み、そのパターンをヘッド素子部によって読み出しながら、ヘッド素子部の位置決め及びタイミングを計った新たなパターン書き込みを行う。

セルフ・サーボ・ライトは、書き込みタイミングを測定するための基準となるタイミング・パルスやヘッド素子部の位置決めを行うラディアル・パターンを記録面に書き込むが、これらのパターンが、ＡＣイレーズされた周囲の磁化によって、正確に検出することができないことがある。また、サーボ・ライトの手法に限らず、記録面にサーボ・データを書き込んだ後に記録面のＡＣイレーズ処理を行う場合において、記録面における所望領域をＡＣイレーズすることが要求される。

本発明の一態様に係るディスク・ドライブ装置は、ユーザ・データを記憶するユーザ・データ領域を有するディスク上のサーボ・データを読み出し、指定された位置において前記ディスクの記録面のイレーズを行うヘッドと、前記ヘッドを支持し、そのヘッドを移動するアクチュエータと、サーボ・アドレスを使用して前記ヘッドのターゲット位置を順次指定するイレーズ処理制御部と、前記アクチュエータを制御して、前記イレーズ処理制御部によって指定されたターゲット位置に前記ヘッドを順次移動させるリード・ライト処理部制御部を備える。サーボ・アドレスを使用して前記ヘッドのターゲット位置を順次指定することで、記録面における所望位置のイレーズを行うことができる。

好ましくは、前記イレーズ処理制御部は、データ・アドレスと制御情報とを対応づけるテーブルを参照し、そのデータ・アドレスに対応するサーボ・アドレスを特定し、前記制御情報とそのサーボ・アドレスとを対応づける。さらに、前記ターゲット位置の指定において、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスを参照し、そのターゲット位置に応じて前記制御情報を使用した処理を行う。制御情報とサーボ・アドレスとを対応付けておくことで、サーボ・アドレスを使用してターゲット位置を指定する場合においても、適切な制御を行うことができる。

好ましい一例として、前記制御情報は前記ユーザ・データ領域のゾーンを特定し、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、対応付けられたゾーンの境界を特定し、前記イレーズ処理制御部は、前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが現在のゾーンと異なるゾーンであるか判定する。これによってゾーンに応じた制御を行うことができる。

好ましい他の一例として、前記制御情報は前記記録面において制御コードを含む制御データが記録されている管理領域を表し、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、その対応づけられた前記管理領域の境界を特定し、前記イレーズ処理制御部は、前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが前記管理領域にあるか判定する。これによって、管理領域に応じた処理を行うことができる。

隣接するターゲット位置の間隔は前記ヘッドのライト幅以下であることが好ましい。これによって、イレーズされない領域を低減することができる。あるいは、前記ヘッドは、サーボ・データ間に挟まれた領域を一単位としてイレーズすることが好ましい。これによって、円周方向においてイレーズされない領域を低減することができる。

本発明の他の態様は、サーボ・データと、ユーザ・データを記憶するユーザ・データ領域と、を有するディスクの記録面をイレーズ処理する方法である。その方法は、サーボ・アドレスを使用してターゲット位置を指定し、前記指定されたターゲット位置へ前記ヘッドを移動し、前記ヘッドがその指定されたターゲット位置をフォローイングしている状態においてイレーズを行い、前記イレーズの後にサーボ・アドレスを使用して次のターゲット位置を指定し、前記ヘッドの移動、イレーズ及び次のターゲット位置の指定を繰り返して前記記録面をイレーズする。サーボ・アドレスを使用して前記ヘッドのターゲット位置を順次指定することで、記録面における所望位置のイレーズを行うことができる。

好ましくは、さらに、データ・アドレスと、そのデータ・アドレスに対応付けられた制御情報を取得し、前記データ・アドレスに対応するサーボ・アドレスを特定しそのデータ・アドレスに対応付けられた制御情報とそのサーボ・アドレスとを対応付け、前記次のターゲット位置の指定において、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスを参照してそのターゲット位置に応じて前記制御情報を使用した処理を行。制御情報とサーボ・アドレスとを対応付けておくことで、サーボ・アドレスを使用してターゲット位置を指定する場合においても、適切な制御を行うことができる。

好ましい一例において、前記制御情報は前記ユーザ・データ領域のゾーンを特定し、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、対応付けられたゾーンの境界を特定し、前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが現在のゾーンと異なるゾーンであるか判定する。これによってゾーンに応じた制御を行うことができる。特に、前記次のターゲット位置が現在のゾーンと異なるゾーンにある場合、その異なるゾーンに対応したパラメータ設定を行うことが好ましい。また、前記パラメータ設定は、前記異なるゾーン内のデータ・トラックを指定したシーク・コマンドを使用する。これによって、ディスク・ドライブ装置が備える通常機能を利用してパラメータ設定することができる。

好ましい他の一例において、前記制御情報は前記記録面において制御コードを含む制御データが記録されている管理領域を表し、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、その対応づけられた前記管理領域の境界を特定し、前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが前記管理領域にあるか判定する。これによって、管理領域に応じた処理を行うことができる。特に、前記次のターゲット位置が前記管理領域にある場合、そのターゲット位置におけるイレーズをスキップすることが好ましい。

本発明によれば、記録面に書き込まれているサーボ・データを使用してヘッド位置決めし、記録面における所望領域をイレーズすることができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。

以下においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）を例として、本発明の実施形態を説明する。本形態のＨＤＤは、サーボ・アドレスによってヘッド素子部のシーク先（ターゲット・アドレス）を指定し、そのシーク先において記録面のイレーズを行う。サーボ・アドレス基準においてヘッド素子部のシーク先を指定することで、データ・アドレス基準によるターゲット・アドレスの指定と異なり、記録面における所望の領域をイレーズすることができる。

本実施形態の特徴点の理解を容易とするため、最初に、ＨＤＤの全体構成の概略を説明する。図１は、本実施の形態に係るＨＤＤ１の構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、ＨＤＤ１は、密閉されたエンクロージャ１０内に、記録ディスクの一例である磁気ディスク１１、ヘッドの一例であるヘッド素子部１２、アーム電子回路（ＡＥ：Arm Electronics）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５、そしてアクチュエータ１６を備えている。

ＨＤＤ１は、さらに、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を備えている。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（以下、ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及びＲＡＭ２４などの各ＩＣを備えている。尚、各回路構成は一つのＩＣに集積すること、あるいは、複数のＩＣに分けて実装することができる。

本形態の磁気ディスク１１は垂直磁気記録方式の磁気ディスクであって、記録磁化を記録面に対して垂直方向に向かせて記録する。磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４に固定されている。ＳＰＭ１４は所定の角速度で磁気ディスク１１を回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。各ヘッド素子部１２はスライダ（不図示）に固定されている。また、スライダはアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はＶＣＭ１５に連結され、揺動軸を中心に揺動することによって、ヘッド素子部１２（及びスライダ）を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データ（本明細書においてDACOUTと呼ぶ）に従ってＶＣＭ１５を駆動する。

ヘッド素子部１２には、磁気ディスク１１への記録データ（ライト・データ）に応じて電気信号を磁界に変換するライト素子、及び磁気ディスク１１からの磁界を電気信号に変換するリード素子を備えている。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面は磁気ディスク１１の片面あるいは両面に形成することができる。

ＡＥ１３は、複数のヘッド素子部１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行う１つのヘッド素子部１２を選択し、選択されたヘッド素子部１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、ＲＷチャネル２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド素子部１２に送る。ＲＷチャネル２１は、ＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたユーザ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１はＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたコードに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、ＭＰＵ上で動作するコードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド素子部１２のポジショニング制御（サーボ制御）、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、磁気ディスク１１の各記録面のイレーズ処理を実行する。この点については、後に詳述する。

図２を参照して、磁気ディスク１１上の記録データについて説明する。図２に示すように、磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に離間して形成された複数のサーボ領域１１１と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。各サーボ領域１１１には、ヘッド素子部１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。

データ領域１１２は、ユーザ・データを記憶するユーザ・データ領域と、ＨＤＤ１の制御データを記憶する管理領域を有している。磁気ディスク１１の記録面には、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のデータ・トラック１１３が形成される。ユーザ・データは、データ・トラックに沿って記録される。一つのデータ・トラックは、複数のデータ・セクタ（ユーザ・データの記録単位）を備えている。

データ・トラックは、磁気ディスク１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーン１１４ａ−１１４ｃにグループ化されている。図２においては、３つのゾーン１１４ａ−１１４ｃが例示されている。ゾーン毎に記録周波数が異なり、１つのデータ・トラックに含まれるデータ・セクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。同様に、磁気ディスク１１は、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のサーボ・トラックを備えている。各サーボ・トラックは、データ領域１１２で分離された複数のサーボ・データから構成されている。

図３は、データ領域１１２とサーボ領域１１１の一部を模式的に示している。本形態の磁気ディスク１１は、データ・トラック・ピッチとサーボ・トラック・ピッチとが異なるアダプティブ・フォーマットに従ってデータを記録している。データ・トラック・ピッチとサーボ・トラック・ピッチの大小関係は、ＨＤＤ１の設計によって変化し、同一ＨＤＤ１内の磁気ディスク毎に変化させることができる。

また、図３は、データ読み取り時及びデータ書き込み時のライト素子１２１とリード素子１２１の位置を模式的に示している。本例において、ヘッド素子部１２が磁気ディスク１１上に位置するときに、ライト素子とリード素子とは、半径方向に異なる位置にある。このライト素子とリード素子の半径方向の位置の差異（距離）はリード・ライト・オフセットとよばれている。

図３において、ライト素子位置１２１ａとリード素子位置１２２ａとは、データ読み取り時におけるヘッド位置を示し、ライト素子位置１２１ｂとリード素子位置１２２ｂとは、データ書き込み時におけるヘッド位置を示している。また、１２１及び１２２の矩形の半径方向の寸法は、それぞれ、ライト幅及びリード幅に相当する。ライト幅はライト素子がデータを書き込む領域の半径方向の寸法であり、リード幅は、リード素子がデータを読み出す領域の半径方向の寸法である。

図３において、リード素子１２２ａはデータ・トラックDTr_mをリードする位置に位置決めされている。一方、リード素子１２２ｂは、ライト素子１２１ｂがデータ・トラックDTr_m-2にユーザ・データを書き込むための位置に位置決めされている。データ・トラックDTr_mのリード及びデータ・トラックDTr_m-2のライトの双方において、ターゲットのサーボ・アドレスは、サーボ・トラックSTr_n上にあり、そのサーボ・トラックSTr_n内における位置が異なる。

このように、データ・トラック・ピッチとサーボ・トラック・ピッチとが異なる場合、ヘッド素子部１２のターゲット位置は、常にはサーボ・トラックの中心とならず、ターゲット位置によってサーボ・トラック内の位置が異なる。そのため、ヘッド素子部１２の位置決め制御のために、ターゲット位置に従って、異なるバーストを使用することが必要とされる。なお、図３は各要素を模式的に示すもので、各寸法や位置関係は実際の製品のものを正確に反映するものではない。

本形態のＨＤＤ１は、磁気ディスク１１の各記録面のイレーズ処理を実行する。垂直磁気記録方式のＨＤＤにおいて、記録面におけるＤＣイレーズ領域が、リード素子１２２によるデータの読み出しに悪影響を及ぼす。ＤＣイレーズ領域の磁界がリード素子１２２に対する外乱となり、リード信号のＳＥＲが大きく低下する。特にＨＤＤ内部の機械機構を使用してサーボ・データを磁気ディスク１１に書き込むセルフ・サーボ・ライトは、典型的にその記録面をＤＣイレーズして行うため、垂直時記録方式のＨＤＤにおいて問題となる。そこで、本形態のＨＤＤ１は、ヘッド素子部１２によって記録面のＡＣイレーズ処理を行うことで、ＤＣイレーズ領域をＡＣイレーズ領域に変換する。ＡＣイレーズは、記録面に所定周波数のパターンを書き込む。典型的には、その周波数は一定であり、ヘッド素子部が書き込むことができる最も高い周波数が選択される。

ＨＤＤ１は、ユーザ・データを記録する領域をできる限りＡＣイレーズすることが重要である。ここで、図３に示すように、データ・トラック・ピッチはライト素子１２１のライト幅よりも大きい。これによって、ヘッド素子部１２の位置決めにおける揺れによってスクイーズが起きることを防ぐことができる。しかし、このため、データ・トラックのセンタにライト素子１２１を位置決めしても、データ・トラック間にＤＣイレーズ領域が残ってしまう。リード処理におけるＳＥＲを改善するためには、各データ・トラックに加え、このデータ・トラック間の領域もＡＣイレーズすることが要求される。

本形態のＨＤＤ１は、サーボ・トラックを基準としてヘッド素子部１２を順次位置決めし、その位置決めした位置においてライト素子１２１によるイレーズを行う。ターゲット位置をサーボ・アドレスで指定し、その位置にヘッド素子部１２を移動する。ヘッド素子部１２がそのターゲット位置をフォローイングした状態において、記録面のイレーズを行う。そのターゲット位置における１周のイレーズが終了してイレーズ・トラックが生成される。次のターゲット位置をサーボ・アドレスで指定し、ヘッド素子部１２をそこに移動する。この処理を繰り返す。具体的には、図４（ａ）に示すように、ＨＤＤ１は、ヘッド素子部１２（リード素子１２２）を半サーボ・トラック・ピッチでターゲット位置に順次シークし、そのターゲット位置にヘッド素子部１２（リード素子１２２）を位置決めした状態において、ライト素子１２１による磁気ディスク１周分のイレーズを行う。

ライト幅は半サーボ・トラック・ピッチよりも大きいため、上記処理を繰り返すことで、全データ・トラック及び各データ・トラック間を含むユーザ・データを記録する全領域をＡＣイレーズすることができる。確実かつ効率的にＡＣイレーズするため、半サーボ・トラック・ピッチで順次ヘッド素子部１２を同一半径方向に移動することが好ましいが、隣接ターゲット位置の間隔がライト幅以下であることによって、実施的に、半径方向における消し残しの領域をなくすことができる。また、半サーボ・トラック・ピッチより小さいピッチでヘッド素子部１２を移動してもよい。処理制御の容易化及び処理効率の点から、等ピッチのターゲット位置を同一方向に順次してＡＣイレーズすることが好ましい。

図４（ａ）の例において、リード素子１２２は、外周（OD）側から内周（ID）側に向かって半サーボ・トラック・ピッチずつ順次移動し、結果としてライト素子１２１も実質的に同様に移動する。半サーボ・トラック・ピッチの移動であるので、リード素子１２２は同一サーボ・トラックにおいて異なる位置を２周回する。半サーボ・トラック・ピッチで正確にシークするため、ＨＤＤ１は、ターゲットをサーボ・アドレスで指定する。

サーボ・アドレスは、サーボ・トラックＩＤ（サーボ・トラック番号）、サーボ・セクタＩＤ（サーボ・セクタ番号）及びＰＥＳ（Position Error Signal）を使用して表される。磁気ディスク１１の半径方向のサーボ・アドレスは、サーボ・トラックＩＤとＰＥＳとによって特定される。なお、本明細書におけるサーボ・アドレスは、サーボ・データによってアドレスを意味し、上記３つのアドレス要素の一部及び全部で表されるアドレスを含む。

サーボ・アドレスについて説明する。図４（ａ）に示すように、各サーボ・データは、サーボＡＧＣ（Auto Gain Control：AGC）、サーボ・アドレス・マーク（SAM）、グレイ・コードからなりサーボ・トラックを特定するサーボ・トラックＩＤ（SERVO TRACK）、サーボ・トラック内におけるサーボ・セクタを特定するサーボ・セクタＩＤ（SERVO SECTOR）、そして細かい位置制御をするためのバースト・パターンを備えている。

ＨＤＤ１は、サーボＡＧＣの読み出し振幅を使用してＡＧＣのゲイン値を決定する。ＳＡＭは、ＲＷチャネル２１がサーボ・データを処理するためのタイミングを与える。サーボ・トラック番号は各サーボ・トラックを特定し、サーボ・セクタＩＤはサーボ・トラック内における各サーボ・セクタを特定する。

バースト・パターンは、円周方向位置、半径方向位置の異なる４つのバーストＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなっている。また、各バーストは、バーストＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順で内周側から配列されている。各バーストの再生信号の振幅によって、サーボ・トラック内の相対位置を決定することができる。図４（ｂ）に示すように、本例において、サーボ・トラック内の位置は、半径方向に２５６分割されたＰＥＳ値で表される。つまり、半径方向における位置はサーボ・トラックＩＤとＰＥＳ値で表される。

図４（ｂ）の例においては、サーボ・トラック内において、内周（ID）側端がＰＥＳ０であり、外周（OD）側端がＰＥＳ２５５である。隣接サーボ・トラックのＰＥＳ０とＰＥＳ２５６との位置は同一である。各サーボ・トラックの中心はＰＥＳ１２８である。ＰＥＳは、バースト・パターンによって決定される。具体的には、本形態のＨＤＤ１は、バーストＡ及びバーストＢを使用して計算するメインＰＥＳ（ＭＰＥＳ）と、バーストＣ及びバーストＤを使用して計算するセカンダリＰＥＳ（ＳＰＥＳ）とを、位置決め制御において使用する。

ＭＰＥＳは｜Ａ−Ｂ｜／（Ａ＋Ｂ）を使用して算出される。また、ＳＰＥＳは、｜Ｃ−Ｄ｜／（Ｃ＋Ｄ）を使用して算出される。ここで、各アルファベットは、各バーストの読み出し振幅値を表している。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド位置に従って使用するＰＥＳを変更する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド素子部１２が読み出したターゲット・サーボ・アドレスがＰＥＳ６４〜ＰＥＳ１９２の間にある場合にＭＰＥＳを使用する。読み出したサーボ・アドレスがそれ以外の領域にある場合に、ＨＤＤ１はＳＰＥＳを使用する。

６４ＰＥＳと１９２ＰＥＳで使用するバーストが切り替わるが、これらの近傍において、ＰＥＳと物理移動量との関係が他の領域と異なり、関係の歪が存在する。具体的には、６４ＰＥＳと１９２ＰＥＳの近傍において、ＰＥＳ変化量に対する物理移動量の変化率が増加し、位置決めの安定性が低下する。このため、本例においては、各サーボ・トラックにおいて、これらのＰＥＳ値から離れた３２ＰＥＳ及び１６０ＰＥＳをターゲット・サーボ・アドレスとして、順次ヘッド素子部１２を移動していく。３２ＰＥＳと１６０ＰＥＳの間隔は１２８ＰＥＳとなり、半サーボ・トラック幅と一致する。

上述のように、本形態のＨＤＤ１は、サーボ・アドレスを基準としてヘッド素子部１２を位置決めする。一方、通常のリード処理及びライト処理において、ＨＤＤ１はホスト５１からデータ・アドレスによってアクセス先が指定される。典型的には、ＨＤＤ１は、ＬＢＡ（Logical Block Address）によって、アクセス先を指定する。このほか、データ・アドレスの一つとして、ＣＨＳ(Cylinder Head Sector)が知られている。データ・アドレスは、ユーザ・データのアドレスを表しており、データ・トラックを基準としたアクセス先のアドレスである。

ＨＤＤ１は、データ・トラック位置で指定されたターゲット位置を、サーボ・アドレスのターゲット位置に変換し、ヘッド素子部１２でサーボ・アドレスを読み出しながらシーク及びフォローイングを行う。このため、ＨＤＤ１は、ディフェクト管理や回路パラメータの設定などの制御は、データ・アドレスを使用して行う。本明細書において、データ・アドレスは、ＬＢＡやＣＨＳの他、ＬＢＡやＣＨＳの一部のみで表されるアドレスを含む。

例えば、磁気ディスク１１のゾーンによってデータの記録状態が異なるため、ＨＤＤ１は、ゾーン毎にＲＷチャネル２１やＡＥ１２のパラメータを設定する。イレーズ処理においても、同様に、ＨＤＤ１はゾーンの変更に応じてパラメータを設定することが必要である。しかし、ゾーンの境界を示すテーブルは、データ・アドレス（データ・トラック）で指定されている。あるいは、イレーズ処理は、ユーザ・データを記録する領域をＡＣイレーズするが、ＨＤＤ１を制御するコードを含む制御データを保存する管理領域をスキップすることが必要である。しかし、この管理領域を特定するテーブルも同様に、データ・トラックで特定されている。

本形態のイレーズ処理は、サーボ・アドレスを使用してターゲット・アドレスを直接に指定する。このため、データ・トラックで構成されたテーブルから各ゾーンや管理領域を直接に特定することができない。ＨＤＤ１は、通常のリード処理及びライト処理のために、データ・トラック番号（データ・アドレス）からサーボ・アドレスを算出する機能を備えているが、その逆の計算を行うことはない。また、上述ように、本形態のＨＤＤ１はアダプティブ・フォーマットを採用しているため、サーボ・アドレスからデータ・トラック番号を容易に特定できず、ヘッド素子部１２によりイレーズ工程を実行しながらその計算を行うことは困難である。

そこで、本形態のイレーズ処理は、記録面の実際のイレーズを開始する前に、データ・トラック基準で構成されている管理テーブルから、サーボ・アドレス基準で構成された管理テーブルを生成する。イレーズ処理においては、ＨＤＤ１は、このサーボ・アドレス基準の管理テーブルを参照して、ゾーンに対応したパレメータ設定や管理領域のスキップを実行する。

図５は、本形態のイレーズ処理に関連する構成要素を模式的に示すブロック図である。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、磁気ディスク１１の各記録面のイレーズ処理を制御する。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３の論理構成要素として実装され、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３のＭＰＵがコードに従って動作することによってＡＣイレーズ処理制御部２３１として機能する。あるいは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３のハードウェア構成の一部とコードに従って動作するＭＰＵとで、ＡＣイレーズ処理制御部２３１を構成することができる。

ＲＷ処理制御部２３２は、ＨＤＤ１内における通常のリード及びライト処理を実行制御する論理構成要素である。また、本形態においては、ＲＷ処理制御部２３２は、ＡＣイレーズ処理制御部２３１の指示に従って、本形態のイレーズ処理におけるヘッド素子部１２の位置決め制御や記録面の実際のイレーズなどの実行を制御する。ＲＷ処理制御部２３２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３のハードウェア構成の一部とコードに従って動作するＭＰＵとで構成される。

イレーズ処理の開始において、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、サーボ・アドレス基準のゾーン境界テーブル２４２と、サーボ・アドレス基準の管理領域テーブル２４３とを生成する。ゾーン境界テーブル２４２は、各ゾーンの境界を特定するテーブルである。図６（ｂ）は、サーボ・アドレス基準のゾーン境界テーブル２４２の一例を示している。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、ＲＷ処理制御部２３２の機能を利用して、図６（ａ）に示したデータ・トラック基準のゾーン境界テーブル２４４から、このサーボ・アドレス基準のゾーン境界テーブル２４２を生成する。

図６（ｂ）に示すように、サーボ・アドレス基準のゾーン境界テーブル２４２は、制御情報の一例である各ゾーンを同定するゾーン番号と、それに対応付けられたサーボ・トラック番号を有している。各サーボ・トラック番号は、各ゾーンにおける最大のサーボ・トラック番号を示している。内周側から外周側にサーボ・トラック番号が増加する場合は、そのゾーンの最外周のサーボ・トラック番号となる。一方、図６（ａ）に示すように、データ・トラック基準のゾーン境界テーブル２４４は、ゾーン番号とそれに対応する最大データ・トラック番号とを有している。なお、ゾーンの境界が特定するために、他のサーボ・アドレスを使用してもよい。

上述のように、ＲＷ処理制御部２３２は、通常のリード／ライト処理において、データ・アドレスからサーボ・アドレスを計算している。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、各データ・トラック番号をＲＷ処理制御部２３２に渡し、それに対応するサーボ・トラック番号を取得する。このようにして、サーボ・アドレス基準のゾーン境界テーブル２４２を容易に生成することができる。

図７は、サーボ・アドレス基準の管理領域テーブル２４３の一例を示している。ゾーン境界テーブル２４２と同様に、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、データ・トラック基準の管理領域テーブル（不図示）から、ＲＷ処理制御部２３２のアドレス変換機能を使用して、サーボ・アドレス基準の管理領域テーブル２４３を生成する。管理領域テーブル２４３は、制御情報の一例である管理領域の内周側境界を同定するデータ（ID）とそれに関連付けられたサーボ・トラック番号（SERVO TRACK_ID）を有する。さらに、制御情報の一例である管理領域の外周側境界を同定するデータ（OD）とそれに関連付けられたサーボ・トラック番号（SERVO TRACK_OD）とを有している。

図５に戻って、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、ゾーン境界テーブル２４２と管理領域テーブル２４３とを生成すると、各記録面のＡＣイレーズを開始する。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、ＲＷ処理制御部２３２にターゲットとなるサーボ・アドレス（SERVO TARGET）を指定して、そのターゲット位置におけるＡＣイレーズを指示する。ＲＷ処理制御部２３２は、ヘッド素子部１２からＡＥ１３及びＲＷチャネル２１を介して取得したサーボ・アドレス（SERVO DATA）を使用して、ヘッド素子部１２をターゲット・サーボ・アドレスにシークさせる。具体的には、ターゲットのサーボ・アドレスと取得した現在のサーボ・アドレスとから、ＶＣＭ１５に流すＶＣＭ電流（VCM CURRENT）の値を決定し、それを示す制御データ（DACOUT）をモータ・ドライバ・ユニット２２に出力する。

ヘッド素子部１２をターゲット位置の位置決めした状態において、ＲＷ処理制御部２３２はＲＷチャネル２１に制御信号（CONTROL SIGNALS）によって、その位置におけるＡＣイレーズを指示する。ＲＷチャネル２１は、ＲＷ処理制御部２３２に指示されている間、ＡＥ１３にＡＣイレーズの信号を出力する。本形態のＲＷチャネル２１は、１サーボ・セクタを１単位としてＡＣイレーズを行う。この点については後に説明する。

ターゲット位置における磁気ディスク１１の１周回のイレーズが終了すると、図４（ｂ）を参照して説明したように、ＡＣイレーズ処理制御部は、半サーボ・トラック・ピッチ分ヘッド素子部１２を移動する。以下、ヘッド素子部１２のシーク、位置決め及びイレーズを繰り返し実行して、ユーザ・データ領域におけるイレーズを進めていく。

次にシークするターゲット・サーボ・アドレスが現在のゾーンと異なるゾーンにある場合、ＨＤＤ１は、新たなパラメータの設定処理（パラメータの更新）を行うことが必要となる。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、次のターゲット位置にシークする前に、ゾーン境界テーブル２４２を参照し、次のターゲット・サーボ・アドレスが現在のヘッド位置のゾーンと異なるゾーンにあるかを確認する。次のターゲット・サーボ・アドレスが現在と同一のゾーンにある場合は、ＡＣイレーズ処理制御部２３１はそのままシーク指示を行う。

次のターゲット・サーボ・アドレスが現在と異なるゾーンにある場合、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、ゾーン変更の処理を実行する。具体的には、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、次のゾーンのデータ・トラック・アドレスを指定して、ＲＷ処理制御部２３２にシークを指示する。ＲＷ処理制御部２３２は、その通常機能として、ゾーン変更がある場合に移動先のゾーンに対応したパラメータを設定する機能を有している。

ＲＷ処理制御部２３２は、通常、データ・トラックのアドレスを使用して動作するため、サーボ・アドレスによるシークではゾーン境界を判定することができない。しかし、データ・トラック・アドレスによってＲＷ処理制御部２３２にシークを指示することで、ＲＷ処理制御部２３２のパラメータ設定機能を使用することができる。このように、ＲＷ処理制御部２３２の通常機能を使用することで、ＡＣイレーズ処理制御部２３１のコード・サイズ及び開発期間の縮小を図ることができる。

具体的には、ＲＷ処理制御部２３２は、データ・トラック・アドレスによるシーク指示をＡＣイレーズ処理制御部２３１から受けると、データ・アドレス基準のゾーン境界テーブル２４４を参照し、そのシーク先のゾーンを確認する。さらに、ＲＷ処理制御部２３２はゾーン・パラメータ・テーブル２４１を参照し、移動先のゾーンに対応するパラメータ・セットを取得する。

図８に示すように、ゾーン・パラメータ・テーブル２４１は、各ゾーンを同定するゾーン番号と各ゾーン番号に対応したパラメータ・セットを有している。ＲＷ処理制御部２３２が設定するパラメータは、ＲＷチャネル２１のフィルタ係数や、ＡＥ１３のライト電流値などである。ＲＷ処理制御部２３２は、各パラメータ値（PARAMETER SET）をＲＷチャネル２１及びＡＥ１３のレジスタに格納する。

ゾーンに対応したパラメータの設定が完了すると、ＲＷ処理制御部２３２は、新たなゾーンの端にあるサーボ・アドレスをターゲットとして指定して、ＲＷ処理制御部２３２にＡＣイレーズを指示する。上述のように、ＨＤＤ１はターゲット位置へのヘッド・シーク、フォローイング、そしてイレーズを繰り返す。その後、次のゾーン境界にヘッド素子部１２が到着すると、上述と同様の処理を行いパラメータ設定する。

ゾーン境界の他に、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は管理領域の検出及びそのスキップ処理を実行する。通常のリード／ライト処理においては、ターゲットとして指定されるデータ・アドレスが管理領域内にあることはない。しかし、本形態のイレーズ処理はサーボ・アドレスを指定してヘッド素子部１２の移動を行うので、管理領域をイレーズする可能性がある。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、次にシークする位置が管理領域内にある場合、ヘッド素子部１２にその位置を通過させる。

具体的には、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、シークの前に、管理領域テーブル２４２を参照する。ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、次のターゲット・サーボ・アドレスが、管理領域の境界を示すサーボ・アドレスSERVO TRACK_IDとSERVO TRACK_ODの間にあるか判定する。ターゲット・サーボ・アドレスが管理領域にある場合、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、そこにシークすることなく、管理領域のサーボ・トラック数分先のサーボ・トラックを次のターゲット・サーボ・アドレスとして指定する。これによって、サーボ・アドレス制御によって管理領域をイレーズすることを防止する。

本形態のイレーズ処理は、１データ・セクタ単位ではなく、１サーボ・セクタ単位で記録面のイレーズを行う。ここで、サーボ・セクタは、一つサーボ・データから次のサーボ・データまでの領域に相当する。図９（ａ）は通常のデータ・セクタの記録状態を模式的に示し、図９（ｂ）は、本形態における記録面のイレーズ状態を模式的に示している。

ＨＤＤ１は、ユーザ・データをデータ・セクタ（DATA SECTOR）単位で記録する。各データ・セクタは、複数のセクションから構成さており、シンク・パターン（SYNC）、データ・アドレス・マーク（DAM）、ユーザ・データ及びＥＣＣ（Error Correction Code）の各セクションを有している。シンク・パターンはクロック同期を取るための信号であり、データ・アドレス・マークはユーザ・データの開始位置を示す。

典型的には、サーボ・データ（SERVO）間に複数のデータ・セクタが存在する。データ・セクタ間にはギャップが存在し、そこにデータは記録されない。また、各サーボ・セクタはユーザ・データ及びＥＣＣ以外のデータを有している。ＡＣイレーズにおいて、ユーザ・データに代えてＡＣイレーズ用のパターンをデータ・セクタ単位で書き込むと、データ・セクタ間の領域及びデータ・アドレス・マークなどの領域がＡＣイレーズされずに残ることになる。

そこで、本形態のＨＤＤ１は、サーボ・データ間の領域を１単位としてＡＣイレーズを行う。ＨＤＤ１は、サーボ・データ間を１ＡＣイレーズ・セクタ（AC ERASE SECTOR）として、ＡＣイレーズ用のパターンを書き込む。これによって、円周方向におけるサーボ・データ間の実質的な全領域を、ＡＣイレーズすることができる。

図５に戻って、具体的には、ＡＣイレーズ処理制御部２３１は、記録面のＡＣイレーズを開始する前に、ＲＷチャネル２１及びＲＷ処理制御部２３２に、ＡＣイレーズのための設定を行う（AC ERASE SET）。ＲＷチャネル２１及びＲＷ処理制御部２３２は、ＡＣイレーズ設定されると、通常のデータ・ライトと異なり、１サーボ・セクタ単位でのＡＣイレーズ・パターンの書き込みを行う。ＲＷチャネル２１はその内部でＡＣイレーズ・パターンを生成し、ＲＷ処理制御部２３２からの制御信号に従って、隣接するサーボ・データ間を１ＡＣイレーズ・セクタとしてＡＣイレーズ・パターンを出力する。

以上、本発明の好ましい形態を説明したが、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、本発明は、ＨＤＤに好適であるが、他の記録ディスクを使用するディスク・ドライブ装置に適用することができる。また、本発明は、上述のように、垂直磁気記録のＡＣイレーズに特に有用であるが、面内記録におけるＤＣイレーズ処理などに適用することを妨げるものではない。

本発明は、アダプティブ・フォーマットで記録されたディスクのイレーズに特に有用であるが、これと異なるフォーマットの記録面のイレーズに本発明を適用することができる。また、ユーザ・データ領域の一部のイレーズに本発明を適用してもよい。ヘッド素子部の移動は、半径方向における同一方向に順次移動することが好ましいが、他の移動方法を採用してもよい。

上述のゾーン境界や管理領域境界以外のデータについて、サーボ・アドレス基準による新たな対応テーブルを生成することができる。また、ゾーン境界ではなく、ゾーン・パラメータとサーボ・アドレスを対応づけたテーブルを生成してもよい。上述においては、管理領域の境界はサーボ・トラック番号で特定されるが、ＰＥＳまで含めたサーボ・アドレスでその境界を特定してもよい。

本実施形態において、ＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。 本実施形態において、磁気ディスクの記録面の記録データの状態を模式的に示す図である。 本実施形態において、データ読み取り時及びデータ書き込み時のライト素子とリード素子の位置を模式的に示す図である。 本実施形態において、サーボ・データのデータ・フォーマット及びイレーズ処理におけるリード素子（ヘッド素子部）の移動方法を模式的に示す図である。 本実施形態において、イレーズ処理に関連する論理構成要素を模式的に示すブロック図である。 本実施形態において、データ・トラック基準のゾーン境界テーブルとサーボ・トラック基準のゾーン境界テーブルの一例を示している。 本実施形態において、サーボ・トラック基準の管理領域テーブルの一例を示している。 本実施形態において、ゾーン・パラメータ・テーブルの一例を示している。 本実施形態において、１サーボ・セクタ単位でのイレーズ状態を示すための模式図である。

符号の説明

１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド素子部、１３ アーム・エレクトロニクス、１４ スピンドル・モータ
１５ ボイス・コイル・モータ、１６ アクチュエータ、２０ 回路基板
２１ ＲＷチャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ、５１ ホスト
１１１ サーボ領域、１１２ データ領域、１１３ データ・トラック
１１４ａ−１１４ｃ ゾーン、１２１ａ、ｂ ライト素子、１２２ａ、ｂ リード素子
２３１ ＡＣイレーズ処理制御部、２３２ ＲＷ処理制御部
２４１ ゾーン・パラメータ・テーブル
２４２ サーボ・アドレス基準のゾーン境界テーブル
２４３ サーボ・アドレス基準の管理領域テーブル
２４４ データ・トラック基準のゾーン境界テーブル

Claims (16)

1. ユーザ・データを記憶するユーザ・データ領域を有するディスク上のサーボ・データを読み出し、指定された位置において前記ディスクの記録面のイレーズを行うヘッドと、
   前記ヘッドを支持し、そのヘッドを移動するアクチュエータと、
   サーボ・アドレスを使用して前記ヘッドのターゲット位置を順次指定するイレーズ処理制御部と、
   前記アクチュエータを制御して、前記イレーズ処理制御部によって指定されたターゲット位置に前記ヘッドを順次移動させるリード・ライト処理部制御部と、
   を備えるディスク・ドライブ装置。
2. 前記イレーズ処理制御部は、データ・アドレスと制御情報とを対応づけるテーブルを参照し、そのデータ・アドレスに対応するサーボ・アドレスを特定し、前記制御情報とそのサーボ・アドレスとを対応づけ、さらに、前記ターゲット位置の指定において、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスを参照し、そのターゲット位置に応じて前記制御情報を使用した処理を行う、
   請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
3. 前記制御情報は前記ユーザ・データ領域のゾーンを特定し、
   前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、対応付けられたゾーンの境界を特定し、
   前記イレーズ処理制御部は、前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが現在のゾーンと異なるゾーンであるか判定する、
   請求項２に記載のディスク・ドライブ装置。
4. 前記制御情報は前記記録面において制御コードを含む制御データが記録されている管理領域を表し、
   前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、その対応づけられた前記管理領域の境界を特定し、
   前記イレーズ処理制御部は、前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが前記管理領域にあるか判定する、
   請求項２に記載のディスク・ドライブ装置。
5. 隣接するターゲット位置の間隔は前記ヘッドのライト幅以下である、
   請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
6. 前記ヘッドは、サーボ・データ間に挟まれた領域を一単位としてイレーズする、
   請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
7. サーボ・データと、ユーザ・データを記憶するユーザ・データ領域と、を有するディスクの記録面をイレーズ処理する方法であって、
   サーボ・アドレスを使用してターゲット位置を指定し、
   前記指定されたターゲット位置へ前記ヘッドを移動し、
   前記ヘッドがその指定されたターゲット位置をフォローイングしている状態においてイレーズを行い、
   前記イレーズの後に、サーボ・アドレスを使用して次のターゲット位置を指定し、
   前記ヘッドの移動、イレーズ及び次のターゲット位置の指定を繰り返して前記記録面をイレーズする、方法。
8. さらに、データ・アドレスと、そのデータ・アドレスに対応付けられた制御情報と、を取得し、
   前記データ・アドレスに対応するサーボ・アドレスを特定し、そのデータ・アドレスに対応付けられた制御情報とそのサーボ・アドレスとを対応付け、
   前記次のターゲット位置の指定において、前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスを参照し、そのターゲット位置に応じて前記制御情報を使用した処理を行う、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記制御情報は前記ユーザ・データ領域のゾーンを特定し、
   前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、対応付けられたゾーンの境界を特定し、
   前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが現在のゾーンと異なるゾーンであるか判定する、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記次のターゲット位置が現在のゾーンと異なるゾーンにある場合、その異なるゾーンに対応したパラメータ設定を行う、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記パラメータ設定は、前記異なるゾーン内のデータ・トラックを指定したシーク・コマンドを使用する、
    請求項１０に記載の方法。
12. 前記制御情報は前記記録面において制御コードを含む制御データが記録されている管理領域を表し、
    前記制御情報と対応付けられたサーボ・アドレスは、その対応づけられた前記管理領域の境界を特定し、
    前記次のターゲット位置の指定において、参照したサーボ・アドレスと次のターゲットのサーボ・アドレスとから、前記次のターゲットが前記管理領域にあるか判定する、
    請求項８に記載の方法。
13. 前記次のターゲット位置が前記管理領域にある場合、そのターゲット位置におけるイレーズをスキップする、
    請求項１２に記載の方法。
14. 隣接するターゲット位置の間隔は前記ヘッドのライト幅以下である、
    請求項７に記載の方法。
15. 前記フォローイングしている状態におけるイレーズにおいて、サーボ・データ間に挟まれた領域を一単位としてイレーズする、
    請求項７に記載の方法。
16. 隣接するターゲット位置の間隔は、前記ヘッドのライト幅以下である、
    請求項１５に記載の方法。

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