JP2007293968A - 追記型記憶装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ロータリアクチュエータによるヨー角の変化があってもトラックピッチを狭めて追加型記録の面記録密度を増加可能とする。
【解決手段】追記型記憶装置は、記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータ１５の先端に支持し、ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する。書込処理部４６はディスク媒体の記録トラック領域におけるアクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む。例えば書込処理部４６は、ディスク媒体の最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む。読出処理部４８はヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスク媒体に情報を１回書込んだ後に繰返し再生する追記型記憶装置、制御方法及びプログラムに関し、特に、ロータリアクチュエータのヨー角によるヘッド記録幅の変動を考慮したトラックピッチの最適化により面記録密度を高める追記型記憶装置、制御方法及びプログラムに関する。

従来、追記型記憶録装置は、可搬記憶媒体であるＤＶＤ等の光ディスク媒体を対象としており、一般に光ディスク媒体を用いる光ディスクドライブにあっては、ヘッドアクチュエータとして光学ヘッドを媒体トラックを横切る方向にリニア駆動するリニアアクチュエータを使用している。

一方、磁気ディスク媒体を使用したハードディスクドライブは、磁気ディスク媒体に対しロータリアクチュエータを使用してヘッドを位置決めしており、任意のトラックに位置にランダムもしくは連続して情報のアクセスができる。このようなハードディスクドライブについても、磁気ディスク媒体をカートリッジに収納して可搬記憶媒体として使用可能としたものも知られている。

また近年にあっては、ハードディスクドライブの大容量化、小型化、低コスト化に伴い情報機器以外の様々な装置や機器に使用されており、その中で、ＤＶＤ等の光ディスクドライブのように、映画や音楽などを１度だけ書込み、その後は再生専用に使用する追記型記憶装置としても利用されている。

従来の追記型のハードディスクドライブの場合、１回の書込処理として例えば最アウタートラックを開始トラックとしてインナー側となる１方向に向けて連続して書込む方法をとっている。
特開２００４−０９５０７８号公報

しかしながら、このような従来の追記型記憶装置における１方向の連続記録にあっては、ロータリアクチュエータのヨー角の増加に伴うヘッドの傾きを考慮してトラックピッチを広めにしており、磁気ディスク媒体の面記録密度を増加することができないという問題がある。

即ち、ヨー角によるヘッドの傾きを考慮せずにトラックピッチを例えばヨー角０度の位置でのヘッド幅から決めていると、アウター又はインナー側のヨー角が増加するヘッド位置では、ヘッドの傾きによりヘッドがトラック幅を超えて広がり、書込みを行うとトラック幅からはみ出した部分により隣接トラックが上書きされ、隣接トラックに記録済みの情報を破壊し、エラレートが低下して読出し不能となるおそれがある。

これを防止するためヨー角の増加により隣接トラックに干渉しないようにトラック幅を広くしており、これ以上トラックピッチを狭くして面記録密度を増加させることは困難である。

本発明は、ロータリアクチュエータによるヨー角の変化があってもトラックピッチを狭めて面記録密度を増加可能とする追記型記憶装置、制御方法及びプログラムを提供することを特徴とする。

（装置）
本発明は追記型記憶装置を提供する。本発明は、記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータの先端に支持し、ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置に於いて、
ディスク媒体の記録トラック領域におけるアクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理部と、
ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けてディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、書込処理部は、ディスク媒体の最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む。

また、書込処理部は、ディスク媒体の最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むようにしても良い。

また書込処理部は、ディスク媒体の記録トラック領域をヨー角０度を境にアウターゾーンとインナーゾーンに分割し、ヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けてアウターゾーンとインナーゾーンのトラックを交互に順次選択して情報を書込むようにしても良い。具体的には、書込処理部は、アウターゾーンとインナーゾーンの順、又はインナーゾーンとアウターゾーンの順にトラックを交互に選択して情報を書込む。

書込処理部は、記録済みトラックに隣接した空きトラックに書込む際に、記録済みトラックの空きトラックにはみ出した部分を上書きするようにトラックピッチを設定する。

（サーボライト）
本発明は追記型記憶装置のサーボライト設備を提供する。本発明は、ロータリアクチュエータの先端に支持したヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置のサーボライト設備に於いて、
トラックピッチの最適値を決定するトラックピッチ決定部を備え、
トラックピッチ決定部は、
ヨー角最大トラックにテストデータを書き込む第１処理部と、
ヨー角最大トラックの隣接トラックに他のテストデータを書込む第２処理部と、
ヨー角最大トラックのテストデータを読出してエラーレート又は不一致数を検出する第３処理部と、
トラックピッチを順次減少させながら第１処理部乃至第３処理部による処理をエラーレート又は不一致数が所定の閾値以上となるまで繰返し、エラーレート又は不一致数が閾値に達した時又はのトラックピッチを最適値とする第４処理部と、
を備えたことを特徴とする。

トラックピッチ決定部は、最アウタートラックとその隣接トラックを対象にアウター側の記録再生に使用するトラックピッチの最適値を決定し、最インナートラックとその隣接トラックを対象にインナー側の記録再生に使用するトラックピッチの最適値を決定する。

（方法）
本発明は追記型記憶装置の制御方法を提供する。本発明は、記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータの先端に支持し、ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置の制御方法に於いて、
ディスク媒体の記録トラック領域におけるアクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理ステップと、
ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けてディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理ステップと、
を備えたことを特徴とする。

本発明は追記型記憶装置のサーボライト方法を提供する。本発明は、ロータリアクチュエータの先端に支持したヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置のサーボライト方法に於いて、
ディスク媒体のトラックピッチの最適値を決定するトラックピッチ決定ステップを備え、
トラックピッチ決定ステップは、
ヨー角最大トラックにテストデータを書き込む第１処理ステップと、
ヨー角最大トラックの隣接トラックに他のテストデータを書込む第２処理ステップと、
ヨー角最大トラックのテストデータを読出してエラーレート又は不一致数を検出する第３処理ステップと、
トラックピッチを順次減少させながら第１処理ステップ乃至第３処理ステップによる処理をエラーレート又は不一致数が所定の閾値以上となるまで繰返し、エラーレート又は不一致数が閾値に達した時又は直前のトラックピッチを最適値とする第４処理ステップと、
を備えたことを特徴とする。

（回路）
本発明は、追記型記憶装置にＬＳとして用いられる記録制御回路を提供する。本発明は、ロータリーアクチュエータに支持されたヘッドのディスク媒体への情報記録を制御する記録制御回路に於いて、
ディスク媒体の記録トラック領域におけるアクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理部と、
ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けてディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、ディスク媒体に対する１回の記録を、ヨー角が最大となるトラック（最アウタートラック又は最インナートラック）からヨー角が０度となるトラックに向けて連続的に行うことにより、ヨー角がつくことで隣接トラックにはみ出す部分を生じても、隣接トラックの書込み時にはみ出した部分を上書きする連続的な１方向書込みとし、これによってトラックピッチを狭めてトラック密度を高め、ディスク媒体の面記録密度を増加させることができる。

図１は本発明が適用される追記型記憶装置のブロック図である。図１において、追記型ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として知られた追記型記憶装置１０は、ディスクエンクロージャ１２と制御ボード１４で構成される。ディスクエンクロージャ１２にはスピンドルモータ１６が設けられ、スピンドルモータ１６の回転軸に磁気ディスク（ディスク媒体）２０−１，２０−２を装着し、一定時間例えば４２００ｒｐｍで回転させる。

またディスクエンクロージャ１２にはロータリアクチュエータ１５が設けられる。ロータリアクチュエータ１５にはボイスコイルモータ１８が設けられ、ボイスコイルモータ１８はアーム先端にヘッド２２−１〜２２−４を搭載しており、ディスク媒体２０−１，２０−２の記録面に対するヘッドの位置決めを行う。

なお、ヘッド２２−１〜２２−２にはライトヘッド素子（記録素子）とリードヘッド素子（読出素子）が一体化されて搭載されている。また磁気ディスク２０−１，２０−２２たいするヘッド２２−１〜２２−４による磁気記録方式としては、長手磁気記録方式または垂直磁気記録方式にいずれであっても良い。

ヘッド２２−１，２２−２はヘッドＩＣ２４に対し信号線接続されており、ヘッドＩＣ２４は上位装置となるホストからのライトコマンドまたはリードコマンドに基づくヘッドセレクト信号で１つのヘッドを選択して１回の追記記録のための書込みまたは追記記録後に反復される読出しを行う。またヘッドＩＣ２４には、ライト系についてはライトアンプが設けられ、リード系についてはプリアンプが設けられている。

制御ボード１４にはＭＰＵ２６が設けられ、ＭＰＵ２６のバス２８に対し、ＲＡＭを用いた制御プログラム及び制御データを格納するメモリ３０、ＦＲＯＭ等を用いた制御プログラムを格納する不揮発メモリ３２が設けられている。

またＭＰＵ２６のバス２８には、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ３８を制御するバッファメモリ制御部３６、フォーマットとして機能するハードディスクコントローラ４０、ライト変調部及びリード復調部として機能するリードチャネル４２、ボイスコイルモータ１８及びスピンドルモータ１６を制御するモータ駆動制御部４４が設けられている。

ＭＰＵ２６には、本実施形態の追記型記憶装置１０に対応したプログラム制御により実現される機能として書込処理部４６と読出処理部４８が設けられている。本実施形態の追記型記憶装置１０は、ライトヘッド素子とリードヘッド素子を備えたヘッド２２−１〜２２−４をロータリアクチュエータ１５の先端に支持し、ヘッド２２−１〜２２−４によりヘッドＩＣ２４でいずれか１つのヘッドを選択し、磁気ディスク２０−１，２０−２の対応する記録面にデータを１回書き込んだ後に繰り返し再生する。

このような追記型記憶装置１０の書込処理部４６は、磁気ディスク２０−１，２０−２の各記録面の記録トラック領域におけるロータリアクチュエータ１５のヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けてデータを順次書き込む。

本実施形態にあっては、書込処理部４６は例えば磁気ディスク２０−１，２０−２の記録面における最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けてデータを順次書き込み、次に最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けてデータを順次書き込む。

読出処理部４８は、書込処理部４６による１回の書込みが行われた磁気ディスク２０−１，２０−２の記録面に対し、ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて追記記録されたデータを順次読み出す。

図２は図１の追記型記憶装置の構造説明図である。図２において追記型記憶装置１０は、装置筐体の内部にスピンドルモータ１６の回転軸に磁気ディスク２０−１，２０−２を装着して一定速度で回転している。

磁気ディスク２０−１，２０−２の側方にはロータリアクチュエータ１５が装着され、ロータリアクチュエータ１５はボイスコイルモータ１８により回動され、停止位置でランプ機構４７に支持されている先端に搭載したヘッドを磁気ディスク２０−１，２０−２の記録面上に浮揚状態で移動して、記録面に対するデータの書込みまたは読出しを行う。

図３は本実施形態における磁気ディスクに対する追記型書込処理の説明図である。図３において、磁気ディスク２０のユーザ記録トラック領域に対しては、模式的に示したロータリアクチュエータ１５が回転中心５２により回動して、先端のヘッドを任意のトラック位置に位置決めすることができる。

ロータリアクチュエータ１５は、その軸芯線の方向が磁気ディスク２０のトラック方向に一致するヨー角θｙ＝０度の位置をヨー角０度境界線５５とすると、アウター側またはインナー側に行くほどヨー角θｙが増加し、最アウタートラック５０−１及び最インナートラック５０−２ｎでヨー角θｙが最大となる。

本実施形態の追記記録にあっては、例えばヨー角が最大となる最アウタートラック５０−１を開始位置として、ヨー角０度のヨー角０度境界線５５に隣接するトラック５０−ｎに向けてデータを順次書き込む。次にヨー角が最大となる最インナートラック５０−２ｎからヨー角０度境界線５５に隣接したトラック５０−（ｎ＋１）に向けてデータを順次書き込む。

図４は本実施形態の追記型書込処理におけるヨー角によるヘッドはみ出し部分を上書きするトラック書込処理の説明図であり、図４（Ａ）が最インナートラック側の書込みを示し、図４（Ｂ）が最アウター側の書込みを示している。

図４（Ａ）の最インナー側の書込みを例にとると、最インナートラック５０−２ｎにヘッド２２を位置決めすると、このときロータリアクチュエータ１５のヨー角は最大となって、ヘッド２２の傾きも最大となり、ヘッド２２の傾きによりトラック幅を超えて、ヘッド２２の一部が隣接するトラック５０−（２ｎ−１）にはみ出している。

本実施形態にあっては、ヨー角に伴うヘッド２２のはみ出し部分に対し、隣接するトラック５０−（２ｎ−１）の書込みの際に、ヘッド２２のはみ出し部分を上書きするようにトラックピッチを決めている。

トラック５０−（２ｎ−１）の書込みを行った場合にも、同様にヘッド２２の一部がトラック５０−（２ｎ−２）にはみ出しており、トラック５０−（２ｎ−２）の書込みの際に、このはみ出した部分を上書きするようにしている。

このため、従来、ヨー角に伴うヘッド２２の傾きによるはみ出し部分を隣接トラックに入らないように広めにトラックピッチを決めていたものが、本実施形態にあっては隣接トラックのはみ出し部分を上書きするようにトラックピッチを決めることで、追記記録におけるトラックピッチを狭めることができ、これによって磁気ディスク２０のトラック密度を高め、記録面に対する全体としての面記録密度を大幅に向上することができる。

図４（Ｂ）の最アウター側についても同様であり、最アウタートラック５０−１にヘッド２２を位置決めしたときにヨー角が最大となり、ヘッド２２の一部が隣接するトラック５０−２にはみ出し、このはみ出し部分はトラック５０−２の書込みの際に上書きするようにして書き込むようにトラックピッチを決めており、同様にヨー角によるはみ出しがあってもトラックピッチを狭めることができ、トラック密度を高めて面記録密度を増加させることができる。

図４のように、ヨー角に対するヘッドの傾きで、はみ出し部分を隣接トラックの書込みで上書きするようにトラックピッチを決めることが、本実施形態の面記録密度の向上のために重要なことである。

このようなトラックピッチの決め方は、例えば図４（Ａ）の最インナートラック５０−２ｎにテストデータを書き込み、次にデフォルトのトラックピッチを設定して隣接するトラック５０−（２ｎ−１）に別のテストデータを書き込み、その後に最インナートラック５０−２ｎのテストデータを読み出してエラーレートを求め、要求されるエラーレート閾値となるまでトラックピッチを順次小さくしながら、隣接する２つのトラックに対するテストデータの書込みとエラーレートのリードデータに基づく処理を繰り返し、エラーレートを満足する最小トラックピッチを最適トラックピッチとして決定すればよい。このような最適トラックピッチの決定は、追記型記憶装置の製造段階におけるサーボライト工程で行われる。

図５は本実施形態の磁気ディスクにサーボトラックを書き込むサーボライト設備の説明図であり、図４に示したようなヨー角に伴うヘッドはみ出し部分を上書きする最適トラックピッチを決定してサーボトラック書込み処理を行う。

図５において、サーボライト設備６０には作業ベッド６２が設けられ、作業ベッド６２には、図２のような構造を持つ追記型記憶装置１０の少なくとも図１のディスクエンクロージャ１２の構造を備えた組立部分が搭載される。

作業ベッド６２にディスクエンクロージャ１２を搭載した状態で磁気ディスク２０−１の上部の記録面がターゲットディスクとなり、ターゲットディスクの記録面にスケールパターンの貼付けあるいは書込みでエンコーダスケールを形成し、このエンコーダスケールに対し非接触センサ７０を設けている。

非接触センサ７０は、レーザーの照射によりエンコーダスケールを読み取って、所定の周波数のクロック信号をサーボライト設備６０に出力し、このクロック信号から磁気ディスク２０−１，２０−２の各記録面の円周方向の書込位置と書込信号との同期を取るためのフォーマット周波数のクロック信号を生成する。

またロータリアクチュエータ１５に対しては非接触センサ７２が設けられている。非接触センサ７２はレーザー照射により、ロータリアクチュエータ１５によるヘッドの半径方向における正確な位置を検出してサーボライト設備６０に出力している。

サーボライト設備６０にはトラックピッチ決定部６６とサーボトラック書込部６８が設けられている。トラックピッチ決定部６６は、磁気ディスク２０−１，２０−２に対し追記記録のためのトラックピッチの最適位置を決定する。

本実施形態において、トラックピッチ決定部６６としては次の処理機能を備えている。
（１）ヨー角最大トラックにテストデータを書き込む第１処理部。
（２）ヨー角最大トラックの隣接トラックに他のテストデータを書き込む第２処理部。
（３）ヨー角最大トラックのテストデータを読み出してエラーレートまたは不一致数を検出する第３処理部。
（４）トラックピッチを順次減少させながら第１処理部乃至第３処理部による処理をエラーレートまたは不一致数が所定の閾値以上となるまで繰り返し、エラーレートまたは不一致数が閾値に達したときまたは直前のトラックピッチを最適値とする第４処理部。

サーボトラック書込部６８は、最適トラックピッチが決定された後、ホスト６４からフォーマットパターンを受け取ってメモリに保存し、このメモリに格納したサーボフレーム信号を含む各セクタごとのフォーマットパターン信号を読み出し、決定した最適トラックピッチでヘッドを移動しながらトラック単位にフォーマットパターンを書き込む。

図６はサーボライト設備のトラックピッチ決定処理で使用されるトラックピッチの変化に対するエラーレートの特性グラフ図である。図６において、トラックピッチ決定処理にあっては、まずデフォルトのトラックピッチＴｐ０を設定し、例えば図４（Ｂ）の最アウタートラック５０−１にテストパターンを書き込み、ディフォルトトラックピッチＴｐ０だけインナー側にトラックピッチを移動した後、隣接するトラック５０−２に他のテストデータ、例えば最アウタートラック５０−１に書き込んだテストデータを反転したテストデータを書き込む。

続いて、最アウタートラック５０−１のテストデータを読み出して、例えばエラーレートを算出する。この場合、エラーレートがＰ０点にあったとする。このＰ０点のエラーレートは閾値Ｅｔｈより小さいことから、トラックピッチＴｐ＝Ｔｐ０を所定値ΔＴｐだけ小さい
ΔＴｐ＝Ｔｐ０−ΔＴｐ
に変更し、同様に最アウタートラック５０−１と隣接するトラック５０−２にテストデータを書き込み、最アウタートラック５０−１のテストデータを読み出してエラーレートを求める。以下同様に、測定されたエラーレートが閾値Ｅｔｈを越えるまで、トラックピッチＴｐを所定値ΔＴｐだけ順次小さくしながら同様な処理を繰り返す。

図６の場合には、Ｐ３点のエラーレートに続いて次のテストで求めたＰ４点のエラーレートが閾値Ｅｔｈを超えている。したがって、この場合には最適トラックピッチは１つ前のＰ３点のトラックピッチ、即ち
Ｔｐ＝Ｔｐ０−３ΔＴｐ
とすればよい。

図７及び図８は、図５のサーボライト設備におけるトラックピッチ決定処理のフローチャートである。図７において、トラックピッチ決定処理は、ステップＳ１でデフォルトトラックピッチＴｐを読み込み、続いてステップＳ２で例えば最インナートラックにヘッドを位置決めし、ステップＳ３で最インナーの第１トラックにテストデータを書き込む。

続いてステップＳ４でトラックピッチＴｐで隣接の第２トラックにヘッドを位置決めし、ステップＳ５で第２トラックに例えば反転テストデータを書き込む。続いてステップＳ６で第１トラックに位置決めしてテストデータを読み取り、ステップＳ７でエラーレートを算出する。

ステップＳ８でエラーレートが閾値以下であれば、ステップＳ９でトラックピッチをΔＴｐだけ小さくし、ステップＳ２からの処理を繰り返す。ステップＳ８でエラーレートが閾値を超えた場合には、ステップＳ１０に進み、閾値を超える直前のトラックピッチを最適トラックピッチに決定する。

続いて図８のステップＳ１１に進み、最アウタートラックにヘッドを位置決めし、ステップＳ１２で最アウターの第１トラックにテストデータを書き込み、ステップＳ１３でディフォルトのトラックピッチＴｐで隣接の第１トラックにヘッドを位置決めし、ステップＳ１４で第２トラックに反転テストデータを書き込んだ後、ステップＳ１５で第１トラックに位置決めしてテストデータを読み取り、ステップＳ１６でエラーレートを算出する。

このエラーレートがステップＳ１７で閾値以下であれば、ステップＳ１８に進み、トラックピッチをΔＴｐだけ小さくする変更を行い、ステップＳ１１からの処理を繰り返す。ステップＳ１７でエラーレートが閾値を超えた場合には、ステップＳ１９に進み、閾値を超える１つ前のトラックピッチをアウター側の最適トラックピッチに決定する。

なお図７，図８のトラックピッチ決定のためのテストデータのライトについては、最インナートラックとこれに隣接するトラックにおける特定のセクタをテストセクタに指定して、必要とするサイズのセクタ領域を使用してテストデータの書込み読出しを行うことになる。

また最アウター及びその隣接トラックに限定されず、最アウターから所定数のトラックの範囲につき同様な処理を繰り返してトラックピッチを決定し、決定された複数のトラックピッチの平均値として最適トラックピッチを決定するようにしてもよい。

図９は本実施形態の追記型書込み及び追記型読出しで使用するアドレス変換の説明図である。図９におい、論理ボリューム７４は、本実施形態の追記型記憶装置１０の上位装置となるホスト側の入出力処理部で管理している論理アドレス空間であり、記憶容量として磁気ディスク１枚を説明を簡単にするために例にとると、最アウタートラックアドレス「０００００」から最インナートラックアドレス「１９９９９」までの例えば２００００トラック分のアドレスに対応したアドレス空間を持っている。

ここで、磁気ディスクにおけるヨー角０度のトラック位置を中心にアウター側とインナー側のトラック数が同じ１００００トラックとした場合を想定している。

論理ボリューム７４に対し物理ボリューム７６は、図３のように、最アウタートラック５０−１からヨー角０度境界線５５の隣接トラック５０−ｎまで順次書き込んだ後に、最インナートラック５０−２ｎからヨー角０度境界線５５の隣接トラック５０−（ｎ＋１）まで順次書き込む磁気ディスク２０の追記型書込みに対応したアドレス空間である。

この物理ボリューム７６については、最アウターのトラックアドレス「０００００」からヨー角０度に隣接したトラックアドレス「０９９９９」については論理ボリューム７４と１対１に対応している。これに対しインナー側については、論理ボリューム７４のヨー角０度に隣接したトラックアドレス「１００００」が物理ボリューム７６の最インナートラックのアドレス「１９９９９」に対応していることから、このためのアドレス変換７８が必要となる。

図１０は図９のアドレス変換７８に対応したアドレス変換特性のグラフ図である。図１０において、論理ボリューム７４で与えられる入力アドレスｘに対し、物理ボリューム７６のアドレスとなる出力アドレスｙが求められる。入力アドレスｘ及び出力アドレスｙは０〜２Ａ−１のサイズを持ち、ここでＡは図９に対応するとＡ＝１００００である。入力アドレスｘ＝０〜Ａ−１については、直線８０に示すように、
ｙ＝ｘ
となり、論理ボリューム７４と物理ボリューム７６のアドレスは１対１の対応関係にある。

これに対し入力アドレスｘ＝Ａ〜２Ａ−１については、直線８２のように
ｙ＝（３Ａ−１）−ｘ
に従ったアドレス変換を行う。

図１１は本実施形態の追記型アクセス処理のフローチャートである。図１１において、ステップＳ１でホストからのコマンド受領の有無をチェックしており、コマンドを受領すると、ステップＳ２でライトコマンドか否か判別する。

ライトコマンドであればステップＳ３に進み、現在の書込開始トラックアドレスとセクタアドレスを取得し、ステップＳ４で書込開始位置となる目標トラックにシークし、ステップＳ５でシーク完了を判別すると、ステップＳ６で追記型書込処理を実行する。

追記型書込処理は、図３に示したように、最初のデータ書込みであれば最アウタートラック５０−１を目標トラックとしてインナー側に向けてトラック書込みを開始し、ヨー角０度境界線５５に隣接したトラック５０−ｎまでの書込みが済むと、最インナートラック５０−２ｎに移動して書込みを開始し、そこからヨー角０度境界線５５に隣接したトラック５０−２ｎ＋１まで順次書込みを行うことになる。

ステップＳ２でライトコマンドでなかった場合には、ステップＳ７に進み、リードコマンドか否か判別する。リードコマンドであれば、ステップＳ８でホストからのアドレスを追記型記録に対応した磁気ディスクのアドレスに変換した後、ステップＳ９で目標トラックにシークし、ステップＳ１０でシーク完了を判別すると、ステップＳ１１で追記型読出処理を実行する。

この追記型読出処理は、既に１回書き込まれた領域の目標トラックにヘッドをシークした後、ヨー角が小さくなる方向に順次トラックシフトしながらデータを読み出すことになる。ステップＳ７でリードコマンドでなければ、ステップＳ１２で他のコマンド処理を実行することになる。このような処理をステップＳ１３で停止指示があるまで繰り返す。

ここで、ステップＳ６における追記型書込処理における書込み動作を図１について説明すると次のようになる。ホストからのライトコマンドとライトデータをホストインタフェース制御部３４で受けると、ライトコマンドをＭＰＵ２６で解読し、受信したライトデータを必要に応じてバッファメモリ３８に格納する。

続いてハードディスクコントローラ４０で所定のデータ形式に変換すると共に、ＥＣＣ処理によりＥＣＣ符号を付加し、リードチャネル４２におけるライト変調系でスクランブルＲＬＬ符号変換、更に書込補償を行った後、ヘッドＩＣ２４のライトアンプからＭＰＵ２６の指示により選択した例えばヘッド２２−１の記録素子を用いて、磁気ディスク２０−１の記録面にデータを追記記録により書き込む。

このときＭＰＵ２６からモータ駆動制御部４４にヘッド位置決め信号が与えられており、ボイスコイルモータ１８によりヘッドをコマンドで指示された目標トラックにシークした後、オントラックしてトラック追従制御を行い、目標トラックの全セクタへの書込みが終了すると、ヨー角が小さくなる側の隣接トラックに１トラックシークを行って書込みを繰り返す。

一方、図１の追記型記憶装置１０における追記記録後の書込動作は次のようになる。ホストからリードコマンドをホストインタフェース制御部３４で受けると、リードコマンドをＭＰＵ２６で解読して読出処理部４８が動作し、ヘッドをロータリーアクチュエータで目標トラックにシークしてオントラックさせる。

この状態でヘッドＩＣ２４のヘッドセレクトで選択されたリードヘッド素子から読み出された信号を、ヘッドＩＣ２４に内蔵しているプリアンプで増幅した後に、リードチャネル４２のリード復調系に入力し、パーシャルレスポンス最尤検出（ＰＲＭＬ）などによりリードデータを復調し、ハードディスクコントローラ４０でＥＣＣ処理を行ってエラーを検出訂正した後、バッファメモリ３８にバッファリングし、ホストインタフェース制御部３４からリードデータをホストに転送することになる。

図１２は図１１のステップＳ６の追記型書込処理の詳細を示したフローチャートである。図１２において、追記型書込処理は、ステップＳ１で目標トラックにシークした後のオントラック状態で書込開始セクタか否かチェックしており、書込開始セクタを判別すると、ステップＳ２でセクタ書込みを行う。

次にステップＳ３でトラック最終セクタの書込みか否かチェックしており、最終セクタでなければ、ステップＳ６で全データの書込終了か否かチェックし、未終了であればステップＳ２に戻り、セクタ書込みを継続する。

ステップＳ３でトラック最終セクタの書込みが判別されると、ステップＳ４でアウター側最終トラックか否か判別し、アウター側最終トラックでなければ、ステップＳ５でインナー側に１トラックシークして、ステップＳ６からステップＳ２に戻り、次のトラックにつきセクタ書込みを行う。

このステップＳ２〜Ｓ６のアウター側トラックに対する書込中に全データ書込終了が判別されると、一連の追記書込処理を終了して図１１にリターンする。

ステップＳ４でアウター側のトラック書込中にアウター側最終トラックの書込終了が判別されると、ステップＳ７に進み、最インナートラックにヘッドをシークする。ステップＳ８でシーク完了を判別すると、ステップＳ９で書込開始セクタか否かチェックし、書込開始セクタを判別すると、ステップＳ１０で最インナートラックの先頭セクタからのセクタ書込みを開始する。

続いてステップＳ１１でトラック最終セクタの書込みか否かチェックしており、トラック最終セクタであれば、ステップＳ１２でアウター側に１トラックシークする。そしてステップＳ１３で全データの書込終了を判別すれば、図１１にリターンする。

図１３は図１１のステップＳ１１の追記型読出処理の詳細を示したフローチャートである。図１３において、追記型読出処理は、目標トラックに対するシーク完了によるオントラック中に、ステップＳ１で読出開始セクタを判別すると、ステップＳ２でセクタ読出しを開始する。

次にステップＳ３でトラック最終セクタの読出しか否かチェックし、最終セクタの読出しであれば、ステップＳ４でアウター側最終トラックか否か判別し、最終トラックでなければ、ステップＳ５でインナー側に１トラックシークし、これをステップＳ６で全データ読出しが終了するまで繰り返す。

このステップＳ２〜Ｓ６によるアウター側の読出中に、ステップＳ４でアウター側最終トラックが判別されると、ステップＳ７に進み、最インナートラックにヘッドをシークし、ステップＳ８でシーク完了を判別すると、ステップＳ９で最インナートラックの先頭セクタである読出開始セクタを判別し、ステップＳ１０でセクタ読出しを始める。

セクタ読出中にステップＳ１１でトラック最終セクタの読出しを判別すると、ステップＳ１２でアウター側に１トラックシークし、ステップＳ１３で全データ読出終了が判別されるまで、ステップＳ１０からの処理を繰り返し、全データ読出終了が判別されると、図１１にリターンする。

図１４は最インナートラックから追記記録のための書込みを開始する他の実施形態の説明図である。図１４の実施形態にあっては、ヨー角が最大となる最インナートラック５０−２ｎを最初の記録トラックとしてヨー角が０度となるヨー角０度境界線５５に隣接したトラック５０−（ｎ＋１）に向けてデータを順次書き込む。

このインナー側の書込みが終了すると、ヨー角が最大となる最アウタートラック５０−１にヘッドをシークした後、ヨー角０度境界線５５に隣接したトラック５０−ｎに向けて順次データを書き込む。

図１５は図１４の実施形態に対応したアドレス変換の説明図であり、論理ボリューム７４のアウター側のトラックアドレス「０００００〜０９９９９」は物理ボリューム７６側ではトラックアドレス「１９９９９〜１００００」にアドレス変換され、また論理ボリューム７４におけるインナー側アドレス「１００００〜１９９９９」は物理ボリューム７６についてはアウター側のトラックアドレス「０００００〜０９９９９」にアドレス変換されている。

図１６は図１５に対応したアドレス変換特性のグラフ図であり、論理ボリューム７４に対応した入力アドレスｘにつき、ｘ＝０〜Ａ−１については直線８８により
ｙ＝（２Ａ−１）−ｘ
によるアドレス変換が行われる。ここでＡは、図１５の場合、Ａ＝１００００である。

また入力アドレスｘ＝Ａ〜２Ａ−１については、直線９０により
ｙ＝ｘ−Ａ
に従ってアドレス変換される。

図１７はアウターゾーン及びインナーゾーンの順番で交互にトラックを選択して書き込む他の実施形態の説明図である。即ち図１７の実施形態にあっては、磁気ディスク２０の記録トラック領域をヨー角０度境界線５５を境にアウターゾーン９２とインナーゾーン９４に分け、ヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて、アウターゾーン９２とインナーゾーン９４のトラックを交互に順次選択してデータを書き込む追記記録を行う。

即ち、最アウターのトラックのトラック９６−１を最初に書き込み、２番目に最インナーのトラック９６−２を書き込み、３番目にアウター側のトラック９６−３を書き込み、次にインナー側のトラック９６−４を書き込み、以下同様にこれを繰り返す。

図１８はインナーゾーン及びアウターゾーンの順番で交互にトラックを選択して書き込む他の実施形態の説明図である。図１８において、磁気ディスク２０は、ヨー角０度境界線５５を境にアウターゾーン９２とインナーゾーン９４に分けられている。そして、この実施形態の場合には、最初に最インナーのトラック９８−１に書き込み、次に最インナーのトラック９８−２に書き込み、次にインナー側のトラック９８−３に書き込み、次にアウター側のトラック９８−４に書き込み、以下これを繰り返す。

また本発明は図１の追記型記憶装置１０のＭＰＵ２６により実行されるプログラムを提供するものであり、このプログラムの内容は図１１，図１２及び図１３のフローチャートに示した内容となる。

なお上記の実施形態にあっては、ヨー角が最大となるトラックからヨー角０のトラックに向けて順番にデータを書き込む追記記録を例に取るものであったが、この連続記録以外に、ヨー角の大きいトラックから隣接するヨー角の小さくなるトラック方向に記録するランダム記録による追記記録についてもそのまま適用できる。

また上記の実施形態は磁気ディスクを記録媒体としたハードディスクドライブの追記記録を例に取るものであったが、ディスク媒体に対するヘッドの位置決めの際にヨー角が生ずるロータリアクチュエータを用いた記憶装置であれば、適宜の記憶装置にそのまま適用することができる。

また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

ここで本発明の特徴をまとめて列挙すると次の付記のようになる。
（付記）
（付記１）
記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータの先端に支持し、前記ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置に於いて、
前記ディスク媒体の記録トラック領域における前記アクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理部と、
ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理部と、
を備えたことを特徴とする追記型記憶装置。（１）

（付記２）
付記１記載の追記型記憶装置に於いて、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする追記型記憶装置。（２）

（付記３）
付記１記載の追記型記憶装置に於いて、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする追記型記憶装置。（３）

（付記４）
付記１記載の追記型記憶装置に於いて、、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の記録トラック領域をヨー角０度を境にアウターゾーンとインナーゾーンに分割し、ヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて前記アウターゾーンとインナーゾーンのトラックを交互に順次選択して情報を書込むことを特徴とする追記型記憶装置。

（付記５）
ロータリアクチュエータの先端に支持したヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置のサーボライト設備に於いて、
前記ディスク媒体のトラックピッチの最適値を決定するトラックピッチ決定部を備え、
前記トラックピッチ決定部は、
ヨー角最大トラックにテストデータを書き込む第１処理部と、
前記ヨー角最大トラックの隣接トラックに他のテストデータを書込む第２処理部と、
前記ヨー角最大トラックのテストデータを読出してエラーレート又は不一致数を検出する第３処理部と、
前記トラックピッチを順次減少させながら前記第１処理部乃至第３処理部による処理を前記エラーレート又は不一致数が所定の閾値以上となるまで繰返し、前記エラーレート又は不一致数が前記閾値に達した時又は直前のトラックピッチを最適値とする第４処理部と、
を備えたことを特徴とする追記型記憶装置のサーボライト設備。

（付記６）
付記５記載の追記型記憶装置のサーボライト設備に於いて、前記トラックピッチ決定部は、最アウタートラックとその隣接トラックを対象にアウター側の記録再生に使用するトラックピッチの最適値を決定し、最インナートラックとその隣接トラックを対象にインナー側の記録再生に使用するトラックピッチの最適値を決定することを特徴とする追記型記憶装置のサーボライト設備。

（付記７）
記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータの先端に支持し、前記ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置の制御方法に於いて、
前記ディスク媒体の記録トラック領域における前記アクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理ステップと、
ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理ステップと、
を備えたことを特徴とする追記型記憶装置の制御方法。（４）

（付記８）
付記７記載の追記型記憶装置の制御方法に於いて、前記書込処理ステップは、前記ディスク媒体の最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする追記型記憶装置の制御方法。

（付記９）
付記８記載の追記型記憶装置の制御方法に於いて、前記書込処理ステップは、前記ディスク媒体の最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする追記型記憶装置の制御方法。

（付記１０）
付記８記載の追記型記憶装置の制御方法に於いて、前記書込処理ステップは、前記ディスク媒体の記録トラック領域をヨー角０度を境にアウターゾーンとインナーゾーンに分割し、ヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて前記アウターゾーンとインナーゾーンのトラックを交互に順次選択して情報を書込むことを特徴とする追記型記憶装置の制御方法。

（付記１１）
ロータリアクチュエータの先端に支持したヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置のサーボライト方法に於いて、
前記ディスク媒体のトラックピッチの最適値を決定するトラックピッチ決定ステップを備え、
前記トラックピッチ決定ステップは、
ヨー角最大トラックにテストデータを書き込む第１処理ステップと、
前記ヨー角最大トラックの隣接トラックに他のテストデータを書込む第２処理ステップと、
前記ヨー角最大トラックのテストデータを読出してエラーレート又は不一致数を検出する第３処理ステップと、
前記トラックピッチを順次減少させながら前記第１処理ステップ乃至第３処理ステップによる処理を前記エラーレート又は不一致数が所定の閾値以上となるまで繰返し、前記エラーレート又は不一致数が前記閾値に達した時又は直前のトラックピッチを最適値とする第４処理ステップと、
を備えたことを特徴とする追記型記憶装置のサーボライト方法。

（付記１２）
付記１１記載の追記型記憶装置のサーボライト方法に於いて、前記トラックピッチ決定ステップは、最アウタートラックとその隣接トラックを対象にアウター側の記録再生に使用するトラックピッチの最適値を決定し、最インナートラックとその隣接トラックを対象にインナー側の記録再生に使用するトラックピッチの最適値を決定することを特徴とする追記型記憶装置のサーボライト方法。

（付記１３）
ロータリーアクチュエータに支持されたヘッドのディスク媒体への情報記録を制御する記録制御回路に於いて、
前記ディスク媒体の記録トラック領域におけるアクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理部と、
ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理部と、
を備えたことを特徴とする記録制御回路。（５）
（付記１４）
付記１３記載の記録制御回路に於いて、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする記録制御回路。

（付記１５）
付記１３記載の記録制御回路に於いて、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の最インナートラツクからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする記録制御回路。

（付記１６）
付記１３記載の記録制御回路に於いて、、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の記録トラック領域をヨー角０度を境にアウターゾーンとインナーゾーンに分割し、ヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて前記アウターゾーンとインナーゾーンのトラックを交互に順次選択して情報を書込むことを特徴とする記録制御回路。

本発明による追記型記憶装置の実施形態を示したブロック図 図１の構造説明図 本実施形態における磁気ディスクに対する追記型書込処理の説明図 本実施形態におけるヨー角によるヘッドはみ出し部分を上書きするトラック書込み処理の説明図 本実施形態の磁気ディスクにサーボトラックを書き込むサーボライト設備の説明図 サーボライト設備のトラックピッチ決定処理で使用されるトラックピッチの変化に対するエラーレートの特性グラフ図 サーボライト設備におけるトラックピッチ決定処理のフローチャート 図７に続くトラックピッチ決定処理のフローチャート 本実施形態の追記型書込み及び追記型読出しで使用するアドレス変換の説明図 本実施形態のアドレス変換特性のグラフ図 本実施形態の追記型アクセス処理のフローチャート 図１１のステップＳ６の追記型書込み処理の詳細を示したフローチャート 図１１のステップＳ１１の追記型読出し処理の詳細を示したフローチャート 最インナートラックから書込みを開始する他の実施形態の説明図 図１４に対応したアドレス変換の説明図 図１５に対応したアドレス変換特性のグラフ図 アウターゾーン及びインナーゾーンの順番で交互にトラックを選択して書込む他の実施形態の説明図 インナーゾーン及びアウターゾーンの順番で交互にトラックを選択して書込む他の実施形態の説明図

符号の説明

１０：追記型記憶装置
１２：ディスクエンクロージャ
１４：制御ボード
１５：ロータリアクチュエータ
１６：スピンドルモータ
１８：ボイスコイルモータ
２０，２０−１，２０−２：磁気ディスク
２２−１〜２２−４：ヘッド
２４：ヘッドＩＣ
２６：ＭＰＵ
２８：バス
３０：メモリ
３２：不揮発メモリ
３４：ホストインタフェース制御部
３６：バッファメモリ制御部
３８：バッファメモリ
４０：ハードディスクコントローラ
４２：リードチャネル
４４：モータ駆動制御部
４５：ランプ機構
４６：書込処理部
４８：読出処理部
５２：回転中心
５５：ヨー角０度境界線
６０：サーボライト設備
６２：作業ベッド
６４：ホスト
６６：トラックピッチ決定部
６８：サーボトラック書込部
７０，７２：非接触センサ
７４：論理ボリューム
７６：物理ボリューム
９２：アウターゾーン
９４：インナーゾーン

Claims (5)

1. 記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータの先端に支持し、前記ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置に於いて、
   前記ディスク媒体の記録トラック領域における前記アクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理部と、
   ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理部と、
   を備えたことを特徴とする追記型記憶装置。
   
2. 請求項１記載の追記型記憶装置に於いて、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする追記型記憶装置。
   
3. 請求項１記載の追記型記憶装置に於いて、前記書込処理部は、前記ディスク媒体の最インナートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込み、次に、最アウタートラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込むことを特徴とする追記型記憶装置。
   
4. 記録素子と読出素子を備えたヘッドをロータリアクチュエータの先端に支持し、前記ヘッドによりディスク媒体に情報を１回書込んだ後に再生する追記型記憶装置の制御方法に於いて、
   前記ディスク媒体の記録トラック領域における前記アクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理ステップと、
   ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理ステップと、
   を備えたことを特徴とする追記型記憶装置の制御方法。
   
5. ロータリーアクチュエータに支持されたヘッドのディスク媒体への情報記録を制御する記録制御回路に於いて、
   前記ディスク媒体の記録トラック領域におけるアクチュエータのヨー角が最大となるトラックからヨー角が０度となるトラックに向けて情報を順次書込む書込処理部と、
   ヨー角の大きいトラックからヨー角が小さくなるトラックに向けて前記ディスク媒体に追記書込みした情報を読み出す読出処理部と、
   を備えたことを特徴とする記録制御回路。

Images