JP2021140852A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リードの困難の発生を抑制すること。【解決手段】磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、磁気ヘッドと、コントローラと、を備える。磁気ディスクは、複数のトラックを有する。磁気ヘッドは、磁気ディスクに対してリード／ライトを行う。コントローラは、磁気ディスクの第１の部位に対するライト動作と、磁気ディスクの第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対するライト動作と、で制御を異ならせる。【選択図】図３

Description

本実施形態は、磁気ディスク装置に関する。

従来、磁気ディスク装置が備える磁気ディスクにおいて、トラックの中心が磁気ディスクの回転中心から偏心し得る。そして、互いに隣接する２つのトラックの偏心方向または偏心率が異なる場合がある。そのような場合、当該２つのトラックの間の距離（即ちトラックピッチ）が狭窄された部分が生じ得る。そのような部分では、当該２つのトラックのうちの一方に先にライトされたデータに、当該２つのトラックのうちの他方に別のデータが過度にオーバーライトされることによって、先にライトされたデータのリードが困難になってしまう虞がある。

米国特許出願公開第２００３／０１９７９６９号明細書 米国特許第６５５６３７１号明細書 米国特許出願公開第２０１２／００１９９５７号明細書

一つの実施形態は、リードの困難の発生を抑制できる磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

一つの実施形態によれば、磁気ディスク装置は、磁気ディスクと、磁気ヘッドと、コントローラと、を備える。磁気ディスクは、複数のトラックを有する。磁気ヘッドは、記磁気ディスクに対してリード／ライトを行う。コントローラは、磁気ディスクの第１の部位に対するライト動作と、磁気ディスクの第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対するライト動作と、で制御を異ならせる。

図１は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置のハードウェア構成の一例を示す模式的な図である。 図２は、第１の実施形態にかかる磁気ディスクに設定された複数のトラックの一例を示す模式的な図である。 図３は、第１の実施形態にかかるＷＯＳ（Write Offtrack Slice）の設定方法を説明するための図である。 図４は、第１の実施形態にかかるライト制御情報の保存先の一例を示す図である。 図５は、第１の実施形態にかかるライト制御情報の保存先の別の一例を示す図である。 図６は、第１の実施形態にかかるライト制御情報の保存先のさらに別の一例を示す図である。 図７は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置の制御系を示すブロック線図である。 図８は、第１の実施形態にかかるライト制御情報であるＷＯＳを生成する一連の処理の例を示すフローチャートである。 図９は、第１の実施形態にかかるライト動作の一例を示すフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態にかかるライト制御情報を求める一連の処理の例を示すフローチャートである。 図１１は、第２の実施形態にかかるライト動作の一例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる磁気ディスク装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置のハードウェア構成の一例を示す模式的な図である。

磁気ディスク装置１００は、磁気ディスク１を備える。磁気ディスク装置１００は、不図示のホストからのアクセスコマンドに応じて磁気ディスク１にデータをライトしたり磁気ディスク１からデータをリードしたりする。

データのライトおよびリードは、磁気ヘッド２を介して行われる。具体的には、磁気ディスク装置１００は、磁気ディスク１のほかに、磁気ヘッド２、アーム３、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）４、信号処理回路５、位置検出回路６、コントローラ７、およびＶＣＭ駆動回路８を備えている。

磁気ディスク１は、表面に磁性層が形成されたディスクである。磁気ディスク１は、不図示のスピンドルモータにより、回転軸を中心に所定の回転速度で回転される。磁気ヘッド２は、それに備わるライト素子およびリード素子により、回転中の磁気ディスク１に対してデータのライトやリードを行う。磁気ヘッド２は、アーム３の先端に取り付けられている。磁気ヘッド２は、ＶＣＭ駆動回路８によって駆動されるＶＣＭ４により、磁気ディスク１の径方向に沿って移動せしめられる。

磁気ディスク１の表面には、例えばサーボライタによって、またはセルフサーボライト（ＳＳＷ）によって、サーボ情報がライトされている。サーボ情報は、セクタ／シリンダ情報、バーストパターン、およびＰｏｓｔ Ｃｏｄｅ、などを含む。セクタ／シリンダ情報は、磁気ディスク１の円周方向および半径方向のサーボ番地を与えることができ、磁気ヘッド２を目標トラックまで移動させるシーク制御に用いることができる。バーストパターンおよびＰｏｓｔ Ｃｏｄｅは、磁気ヘッド２を目標トラックに位置決めするトラッキング制御に用いることができる。

図１には、サーボ情報が書き込まれたサーボ領域の配置の一例として放射状に配置されたサーボ領域１１が示されている。磁気ディスク１の径方向には、サーボ情報によって、同心円の複数のトラック１４が設定されている。各トラック１４の周回上のサーボ領域１１の間には、データがライトされ得るデータ領域１２が設けられている。１つのサーボ領域１１と、当該サーボ領域１１に後続する１つのデータ領域１２は、サーボセクタ１３を構成する。データ領域１２には、複数のデータセクタが連続的に形成されている。各データセクタに対し、磁気ヘッド２によって、データのライトおよびリードが実行される。

一般に、磁気ディスクに対するデータのライト方式（記録方式）としては、ＳＭＲ（Shingled Magnetic Recording）およびＣＭＲ（Conventional Magnetic Recording）が知られている。

ＳＭＲによれば、磁気ディスクへデータをライトする際に、既にライトされた１トラック分のデータの一部に重なるように、次のトラックのデータがライトされる。これにより、トラックの間隔（トラックピッチ）をライト素子の幅よりも狭くすることができるので、記録密度が向上する。

ＣＭＲによれば、隣接する２つのトラックのデータが互いに重ならないようにデータがライトされる。ＣＭＲは、ランダムアクセス性能が高いという特徴を有する。

実施形態は、ＳＭＲおよびＣＭＲのどちらが採用された磁気ディスク装置にも適用できる。

信号処理回路５は、コントローラ７から供給されるライト対象のデータをコード変調してプリアンプ（不図示）を介して磁気ヘッド２に供給する。また、信号処理回路５は、磁気ディスク１から読み出されプリアンプを介して供給された信号のうちのデータに対応する信号をコード復調してデジタルデータとしてコントローラ７へ渡す。

位置検出回路６は、信号処理回路５は、磁気ディスク１から読み出されプリアンプを介して受信した信号のうちのサーボ情報に対応する信号に基づいて磁気ヘッド２の位置を検出する。位置検出回路６は、検出された磁気ヘッド２の位置をコントローラ７に渡す。

コントローラ７は、一定時間毎に検出される磁気ヘッド２の位置、ファームウェアプログラム、各種制御パラメータ、及び不図示のタイマで測定されたプログラム処理時間に基づいて、ＶＣＭ４を駆動する入力値を決定する。

また、コントローラ７は、磁気ディスク装置１００の外部のホストとの間でデータの送受信を実行する。

コントローラ７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２２、およびＦＲＯＭ（Flash Read Only Memory）２３を備えている。ＦＲＯＭ２３は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、ファームウェアプログラムや各種制御パラメータが格納される。ＲＡＭ２２は、揮発性メモリであり、ファームウェアプログラムや各種制御パラメータがロードされる領域を提供する。また、ＲＡＭ２２は、バッファやキャッシュとして使用され得る。コントローラ７は、ＲＡＭ２２の他に、ホストと磁気ディスク１との間で転送されるデータのためのバッファメモリが設けられていてもよい。

なお、ファームウェアプログラムは磁気ディスク１に格納されていてもよい。また、コントローラ７は、ＣＰＵ２１に替えて、またはＣＰＵ２１とともに、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの、ハードウェア回路を備えていてもよい。

なお、図１に示される例では、１枚の磁気ディスク１と１つの磁気ヘッド２が描画されている。しかしながら、磁気ディスク装置１００に設けられる磁気ディスク１の数および磁気ヘッド２の数はこれに限定されない。

例えば、磁気ディスク１のおもて面に対向する磁気ヘッド２と、磁気ディスク１の裏面に対向する別の磁気ヘッド２と、が設けられ得る。

また、複数の磁気ディスク１が磁気ディスク装置１００に設けられ得る。そして、磁気ディスク１毎に、おもて面に対向する磁気ヘッド２と、裏面に対向する磁気ヘッド２と、が設けられ得る。

また、ＶＣＭ４およびアーム３の対が複数設けられ、複数の磁気ヘッド２のうちの一部と他の一部とは、それぞれ異なる対によって移動せしめられるように磁気ディスク装置１００が構成されてもよい。

サーボ情報の書き込み誤差などによって、トラック１４の中心が、磁気ディスク１の回転中心から偏心する場合がある。このような偏心の影響は、磁気ヘッド２の位置決めの際に、径方向における目標位置が周期的に変動することとして顕れる。この径方向における目標位置の周期的な変動は、ＲＲＯ（Repeatable RunOut）と称される。ＲＲＯは、ＲＲＯ補正パラメータに基づいて補正される。

しかしながら、たとえＲＲＯの補正によって磁気ヘッド２の位置を目標トラックに位置決めしようとしても、磁気ヘッド２は種々の外乱によって目標トラックの位置から変動し得る。このようなＲＲＯと異なる外乱は、ＮＲＲＯ（Non Repeatable Runout）と称され得る。ライト動作の際に、磁気ヘッド２の位置がＮＲＲＯによって目標トラックから逸れることによって、データの径方向のライト間隔がトラック１４の間隔よりも狭くなってしまう場合がある。

採用されている記録方式がＳＭＲであれＣＭＲであれ、データを正しく読み出すためには、データが書き込まれた領域の径方向の幅が所定値（例えば磁気ヘッド２のリード素子の幅）以上であることが望まれる。データがライトされた領域の径方向の幅があまりにも狭い場合、当該データを正しくリードすることが困難である。よって、ＮＲＲＯのような外乱によってデータがライトされる領域の径方向の幅が所定値以下とならないように、磁気ヘッド２によってデータのライトが可能な径方向の範囲（以降、ライト可能範囲と表記される）がトラック毎に決められている。ライト可能範囲の境界を規定するラインは、ＷＯＳ（Write Offtrack Slice）と称され得る。

例えば、磁気ヘッド２がライト対象の目標セクタ（目標のサーボセクタ）にアプローチした際に、コントローラ７は、磁気ヘッド２の位置がＷＯＳによって決められたライト可能範囲に収まっているか否かを確認する。磁気ヘッド２の位置がＷＯＳによって決められたライト可能範囲に収まっている場合、コントローラ７は、磁気ヘッド２は目標トラック上にある状態、つまりオントラック状態、であると判断し、データのライトを実行する。磁気ヘッド２の位置がＷＯＳによって決められたライト可能範囲から逸脱している場合、コントローラ７は、磁気ヘッド２はオントラック状態でないと判断し、データのライトを実行しない。

磁気ヘッド２がオントラック状態でないと判断された場合、コントローラ７は、例えば、磁気ディスク１がさらに一回転して磁気ヘッド２が目標セクタに再びアプローチした際に、磁気ヘッド２がオントラック状態であるか否かを再度、確認し、磁気ヘッド２がオントラック状態であると判断された場合にライトを実行することができる。この処理は、ライトリトライと称される。

ここで、偏心方向または偏心率がトラック１４毎にばらつく場合がある。

図２は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク１に設定された複数のトラック１４の一例を示す模式的な図である。ここでは、各トラック１４の偏心次数が１次である場合の例を示す。各トラック１４の偏心次数（以降、単に次数）が２以上であっても、または、各トラック１４が複数の次数を含んでいる場合であっても、同様の趣旨の説明が成立する。

また、図２には、紙面右方に延びるｘ軸と、紙面上方に延びるｙ軸と、からなる座標系が描画されている。当該座標系は、説明の便宜のために設けられたものであり、磁気ディスク装置１００またはその構成要素が特定の向きを有したり、特定の向きで構成または動作したりすることを開示または示唆するものではない。

図２には、複数のトラック１４の一例として、トラック＃ｎ−１、トラック＃ｎ、およびトラック＃ｎ＋１の３つのトラック１４が描画されている。磁気ディスク１の中心側から磁気ディスク１の外側に向けて、トラック＃ｎ−１、トラック＃ｎ、およびトラック＃ｎ＋１がこの順番に配置されている。なお、ｎは１以上の整数である。

トラック＃ｎの中心Ｃｔｎは、磁気ディスク１の回転中心Ｃと一致している。つまり、トラック＃ｎは偏心していない。しかしながら、トラック＃ｎ−１の中心Ｃｔｎ−１は、磁気ディスク１の回転中心Ｃからｘ軸の正の向きに離間している。また、トラック＃ｎ＋１の中心Ｃｔｎ＋１は、磁気ディスク１の回転中心Ｃからｙ軸の正の向きに離間している。

トラック＃ｎ−１およびトラック＃ｎ＋１の偏心によって、トラック＃ｎ−１とトラック＃ｎとの間のトラックピッチＰｎ−１は、磁気ディスク１の周方向で一定にはなっていない。トラック＃ｎとトラック＃ｎ＋１との間のトラックピッチＰｎも同様に、磁気ディスク１の周方向で一定になっていない。

つまり、互いに隣接する２つのトラック１４の偏心方向または偏心量が互いに異なっている場合、当該２つのトラック１４の間のトラックピッチが、周方向の一部において狭窄された部分が生じ得る。

このトラックピッチが狭窄された部分においては、ＮＲＲＯによる磁気ヘッド２の位置の変動によって、データがライトされた領域の径方向の幅が所定値以下となってしまうリスクが、他の部分に比して高い。つまり、トラックピッチが狭窄された部分においては、データのリードが困難になる可能性が、他の部分に比して高い。

そこで、トラックピッチが狭窄された部分においてデータのリードが困難になる可能性を抑制するために、第１の実施形態によれば、磁気ディスク装置１００は、トラックピッチに応じてＷＯＳが設定されるように構成されている。

図３は、第１の実施形態にかかるＷＯＳの設定方法を説明するための図である。

図３の（Ａ）は、２つの互いに隣接するトラック１４の径方向の位置（目標位置）を示したグラフであり、（Ｂ）は、当該２つのトラック１４の間のトラックピッチを示したグラフである。当該２つのトラック１４のうちの内周側のトラック１４を、トラック＃ｍと表記し、当該２つのトラック１４のうちの外周側のトラック１４を、トラック＃ｍ＋１と表記する。なお、（Ａ）のグラフの縦軸は、径方向の位置を示しており、（Ｂ）のグラフの縦軸は、トラックピッチを示している。（Ａ）および（Ｂ）のグラフの横軸は、周方向の位置をセクタ番号によって示している。横軸が示すものおよび横軸のスケールは、（Ａ）〜（Ｄ）で共通である。

（Ａ）および（Ｂ）から、例えば、部位２００−１において、部位２００−２に比べ、トラックピッチが狭くなっていることが読み取れる。つまり、部位２００−１においては、部位２００−２に比べ、ＮＲＲＯによってデータのリードの困難が起きるリスクが高い。

図３の（Ｃ）は、縦軸にトラックピッチの狭窄量を示したグラフである。本グラフに示されるように、部位２００−１において、部位２００−２に比べ、狭窄量が大きくなっている。なお、本グラフおよび以降の説明では、トラックピッチの狭窄量は、トラックピッチの基準値からの減少量として表現されている。トラックピッチが基準値よりも小さい場合に、狭窄量に正の符号が付されることとしている。狭窄量の定義および符号の付し方は、これに限定されない。

基準値は、任意に設定され得る。サーボ情報が書き込み誤差を有さない場合、各トラックは、偏心していない真円として設定される。この状態のトラックを、理想的なトラックと表記する。トラック＃ｍおよびトラック＃ｍ＋１を理想的なトラックと仮定した場合、トラック＃ｍおよびトラック＃ｍ＋１は偏心していない真円であるはずであるので、トラック＃ｍとトラック＃ｍ＋１との間のトラックピッチは周方向で一定となる。例えば、トラック＃ｍおよびトラック＃ｍ＋１を理想的なトラックと仮定した場合のトラック＃ｍとトラック＃ｍ＋１との間のトラックピッチが、基準値として使用され得る。つまり、書き込み誤差なくサーボ情報がライトされた場合、トラックピッチは基準値と一致する。

図３の（Ｄ）は、ＷＯＳの一例を示したグラフである。ＷＯＳ３００−１は、トラック＃ｍにかかる２つのＷＯＳのうちの内周側のＷＯＳである。ＷＯＳ３００−２は、トラック＃ｍにかかる２つのＷＯＳのうちの外周側のＷＯＳである。ＷＯＳ３００−３は、トラック＃ｍ＋１にかかる２つのＷＯＳのうちの内周側のＷＯＳである。ＷＯＳ３００−４は、トラック＃ｍ＋１にかかる２つのＷＯＳのうちの外周側のＷＯＳである。

部位２００−１において、ＷＯＳ３００−２とトラック＃ｍとの間の間隔が狭められている。また、部位２００−１において、ＷＯＳ３００−３とトラック＃ｍ＋１との間の間隔が狭められている。つまり、部位２００−１にかかるライト可能範囲（より正確には、トラック＃ｍのライト可能範囲のうちの外周側の範囲と、トラック＃ｍ＋１のライト可能範囲のうちの内周側の範囲）が、部位２００−２にかかるライト可能範囲（より正確には、トラック＃ｍのライト可能範囲のうちの外周側の範囲と、トラック＃ｍ＋１のライト可能範囲のうちの内周側の範囲）よりも狭くなるように、ＷＯＳが設定されている。

これによって、トラックピッチが狭窄された部位（例えば部位２００−１）においては、トラックピッチをより狭める向きへの磁気ヘッド２の変動が厳しく制限されるので、当該部位においてデータのリードが困難になる可能性が低減される。

なお、部位２００−１は、第２の部位の一例である。また、部位２００−２は、第１の部位の一例である。

図３の（Ｄ）に示された例では、ＷＯＳ３００−１およびＷＯＳ３００−４としてそれぞれ固定値が設定されている。実際には、ＷＯＳ３００−１は、トラック＃ｍ−１とトラック＃ｍとの間のトラックピッチに応じて設定される。また、ＷＯＳ３００−４は、トラック＃ｍ＋１とトラック＃ｍ＋２との間のトラックピッチに応じて設定される。

ＷＯＳは、所定の粒度で設定され得る。例えば、サーボセクタの単位でＷＯＳが設定され得る。または、サーボセクタよりも大きいトラックの単位でＷＯＳが設定されてもよい。以降では、基本的に、特に断りがない限り、サーボセクタの単位でＷＯＳが設定されることとして説明する。

ＷＯＳは、ライト制御情報３０として所定の箇所に保存される。ライト制御情報３０は、部位と、当該部位に対するライト動作の際に使用されるＷＯＳと、を磁気ディスク１が備える複数の部位のそれぞれについて関連付けた情報である。部位とは、例えばサーボセクタ単位の領域である。なお、部位はこれに限定されない。部位は、トラック１４であってもよい。

ライト制御情報３０が保存される箇所は、任意に設定され得る。

一例では、図４に示されるように、ライト制御情報３０は磁気ディスク１のサーボ領域１１に保存されている。例えば、ライト制御情報３０は、Ｐｏｓｔ Ｃｏｄｅに追加されている。

例えば、１つのトラック１４のサーボ領域１１には、当該１つのトラック１４のサーボセクタ毎のＷＯＳがライト制御情報３０として記録されている。このライト制御情報３０は、磁気ヘッド２が当該１つのトラック１４に位置決めする際にサーボ領域１１から読み出されて位置検出回路６を介してコントローラ７に入力される。コントローラ７は、当該ライト制御情報３０（つまりＷＯＳ）を用いて当該１つのトラック１４に対するライト動作の制御を実行する。

別の例では、図５に示されるように、ライト制御情報３０は磁気ディスク１のデータ領域１２に保存されている。

全てのトラック１４にかかるＷＯＳをまとめたライト制御情報３０がシステム領域に保存されていてもよい。そのような場合、コントローラ７は、磁気ディスク装置１００のパワーオン時など所定のタイミングに、ライト制御情報３０をシステム領域からＲＡＭ２２にロードする制御を行う。そして、コントローラ７は、ライト動作の際には、ＲＡＭ２２内のライト制御情報３０を使用する。

または、各トラック１４のＷＯＳが、対応するトラック１４のデータ領域１２にライト制御情報３０として分散して保存されていてもよい。

さらに別の例では、図６に示されるように、ライト制御情報３０は、ＦＲＯＭ２３に保存されている。コントローラ７は、磁気ディスク装置１００のパワーオン時など所定のタイミングにライト制御情報３０をＦＲＯＭ２３からＲＡＭ２２にロードする制御を行う。そして、コントローラ７は、ライト動作の際には、ＲＡＭ２２内のライト制御情報３０を使用する。

図７は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置１００の制御系を示すブロック線図である。

まず、ライトの目標セクタ（目標のサーボセクタ）に対応したＲＲＯ補正パラメータ３１が取得され、ＲＲＯ補正機３２によって磁気ヘッド２の位置の補正量が演算される。当該補正量は、制御器３３に入力される。制御器３３は、アクチュエータ３５を駆動する入力値を、サーボ信号復調器３４によって得られた磁気ヘッド２の現在位置と、ＲＲＯ補正機３２によって演算された補正量と、に基づいて演算する。

なお、ＲＲＯ補正機３２および制御器３３の機能は、例えばＣＰＵ２１によって実現される。サーボ信号復調器３４の機能は、信号処理回路５および位置検出回路６の協働によって実現される。アクチュエータ３５は、ＶＣＭ駆動回路８である。ＲＲＯ補正パラメータ３１は、例えばＦＲＯＭ２３に保存されており、ＲＲＯ補正機３２は、ＦＲＯＭ２３からＲＲＯ補正パラメータを取得する。なお、ＲＲＯ補正パラメータ３１が保存されている位置はＦＲＯＭ２３に限定されない。ライト制御情報３０と同様に、サーボ領域１１に保存されていてもよいし、データ領域１２（例えばシステム領域）に保存されていてもよい。

アクチュエータ３５は、入力値に基づいてアーム３を駆動することで、磁気ヘッド２を補正後の位置に移動させる。

ＣＰＵ２１は、磁気ヘッド２を用いたライト動作３６を制御する。ライト動作３６の際には、ライト対象のサーボセクタに対応したＷＯＳ（即ちライト制御情報３０）が取得される。そして、ＷＯＳを用いてライト動作３６の制御が実行される。ライト動作３６が行われている際に磁気ディスク１から読み出されたサーボ情報は、サーボ信号復調器３４に入力されて、サーボ信号復調器３４は、当該サーボ情報に基づいて、制御器３３に入力される現在位置を更新する。

このように、第１の実施形態によれば、磁気ヘッド２の位置決めの際には、ＲＲＯの補正が行われる。そして、位置決め制御下で磁気ヘッド２を用いたライト動作３６が実施される際には、ライト制御情報３０が使用される。

続いて、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置１００の動作を説明する。

図８は、第１の実施形態にかかるライト制御情報３０であるＷＯＳを生成する一連の処理の例を示すフローチャートである。なお、図８に示される一連の処理は、磁気ディスク装置１００の出荷前に実行されてもよいし、磁気ディスク装置１００の出荷後の任意のタイミングで実行されてもよい。

また、ここでは一例として、トラック＃ｉとトラック＃ｉにトラック＃ｉの外周側で隣接するトラック＃ｉ＋１との間のトラックピッチに基づいてトラック＃ｉおよびトラック＃ｉ＋１のＷＯＳが演算される場合について説明する。実際には、隣接する２つのトラック毎に図８に示される一連の処理が実施されることによって、全トラック１４にかかるＷＯＳが演算される。

まず、コントローラ７は、ＶＣＭ４への入力値を制御することによって、トラック＃ｉへ磁気ヘッド２を移動させる（Ｓ１０１）。そして、コントローラ７は、磁気ディスク１が回転された状態で磁気ヘッド２をトラック＃ｉ上に位置決めするトラッキング制御を行いながら、偏心成分を次数毎に測定する（Ｓ１０２）。なお、偏心成分とは、例えば、位相と、振幅と、の組み合わせである。

Ｓ１０２に続いて、コントローラ７は、次数毎に得られた偏心成分を所定のメモリに保存する（Ｓ１０３）。偏心成分の保存先は任意である。例えば、ＦＲＯＭ２３、ＲＡＭ２２、または磁気ディスク１に偏心成分が保存され得る。

続いて、コントローラ７は、ＶＣＭ４への入力値を制御することによって、トラック＃ｉ＋１へ磁気ヘッド２を移動させる（Ｓ１０４）。そして、Ｓ１０２〜Ｓ１０３と同様の処理を、トラック＃ｉ＋１に対して実施する。つまり、コントローラ７は、磁気ディスク１が回転された状態で磁気ヘッド２をトラック＃ｉ＋１上に位置決めするトラッキング制御を行いながら、偏心成分を次数毎に測定する（Ｓ１０５）。そして、コントローラ７は、次数毎に得られた偏心成分を所定のメモリに保存する（Ｓ１０６）。

続いて、コントローラ７は、トラック＃ｉとトラック＃ｉ＋１との間のトラックピッチの狭窄量を、Ｓ１０３およびＳ１０６によって保存された次数毎の偏心成分に基づいて演算する（Ｓ１０７）。

ここで、トラック＃ｉとトラック＃ｉ＋１との間のトラックピッチの狭窄量の演算方法の一例を説明する。

トラック＃ｉとトラック＃ｉ＋１との間のトラックピッチの基準値を、Ｔｐｂと表記する。セクタ番号をｔとする。径方向の狭窄量をｚと表記する。トラック＃ｊの径方向の位置をｘ（ｊ、ｔ）と表記する。

このような定義に従えば、狭窄量ｚは、下記の式（１）のように表すことができる。なお、ａｂｓは、絶対値を演算する演算子である。
ｚ＝Ｔｐｂ−ａｂｓ（（ｘ（ｉ、ｔ）−ｘ（ｉ＋１、ｔ））） （１）

ｘ（ｊ、ｔ）は、ＲＲＯ成分と、ＮＲＲＯ成分と、の二乗和の平方根によって表すことができる。ここでは、偏心に起因する狭窄量を演算することを目的としているため、ＮＲＲＯ成分は無視される。つまり、ＲＲＯ成分をＲＲＯと表記すると、ｘ（ｊ、ｔ）は、下記の式（２）のように表すことができる。
ｘ（ｊ、ｔ）＝ＲＲＯ（ｊ、ｔ） （２）

よって、狭窄量、正確には偏心に起因する狭窄量、は、下記の式（３）のように表すことができる。
ｚ＝Ｔｐｂ−（ＲＲＯ（ｉ、ｔ）−ＲＲＯ（ｉ＋１、ｔ）） （３）

また、ＲＲＯは、１以上の次数の偏心成分の総和として表すことができる。つまり、セクタ番号がｔである位置における位相をθｔ、トラック＃ｊにかかるｋ次の偏心の振幅をＡｊｋ、トラック＃ｊにかかるｋ次の偏心の位置ズレ量（つまりセクタ番号が０である位置における位相）をφｊｋ、と表記すると、ＲＲＯは、下記の式（４）のように表すことができる。
ＲＲＯ（ｊ、ｔ）＝Ａｊ１×ｓｉｎ（θｔ＋φｊ１）＋
Ａｊ２×ｓｉｎ（θｔ＋φｊ２）＋
Ａｊ３×ｓｉｎ（θｔ＋φｊ３）＋・・・ （４）

トラック＃ｉおよびトラック＃ｉ＋１にかかる次数毎の偏心成分は、Ｓ１０３およびＳ１０６によって保存されている。ＣＰＵ２１は、トラック＃ｉおよびトラック＃ｉ＋１にかかる次数毎の偏心成分と、式（４）と、を式（３）に適用することによって、狭窄量ｚを得ることができる。

Ｓ１０７の処理の後、コントローラ７は、演算された狭窄量に基づいて、トラック＃ｉの外周側のＷＯＳとトラック＃ｉ＋１の内周側のＷＯＳとを演算する（Ｓ１０８）。狭窄量が大きいほど、トラック＃ｉ、トラック＃ｉ＋１からの磁気ヘッド２の位置の変動の許容量が小さくなるように、それぞれのＷＯＳが設定される。

例えば、各トラック１４を理想的なトラックと仮定した場合の、各トラック１４から外周側および内周側のそれぞれに一定値だけ離間した位置に、仮のＷＯＳが設定される。各トラック１４が理想的なトラックである場合、各トラック１４は偏心していない真円であるはずであるので、各トラック１４の内周側および外周側に設定される仮のＷＯＳは、偏心していない真円となるはずである。コントローラ７は、仮のＷＯＳに狭窄量ｚを加算または減算することによって、目的のＷＯＳを演算することができる。

例えば、トラック＃ｉにかかる２つの目的のＷＯＳのうちの外周側の目的のＷＯＳを、ＷＯＳ（ｉ、outer）とし、トラック＃ｉの外周側の仮のＷＯＳをＷＯＳｔ（ｉ、outer）とした場合、下記の式（５）によって、ＷＯＳ（ｉ、outer）を演算することができる。
ＷＯＳ（ｉ、outer）＝ＷＯＳｔ（ｉ、outer）−ｚ （５）

これによって、狭窄量ｚが大きいほど、トラック＃ｉの外周側のライト可能範囲を狭くすることができる。

また、トラック＃ｉ＋１にかかる２つの目的のＷＯＳのうちの内周側の目的のＷＯＳを、ＷＯＳ（ｉ＋１、inner）とし、トラック＃ｉ＋１の内周側の仮のＷＯＳをＷＯＳｔ（ｉ＋１、inner）とした場合、下記の式（６）によって、ＷＯＳ（ｉ＋１、inner）を演算することができる。
ＷＯＳ（ｉ＋１、inner）＝ＷＯＳｔ（ｉ＋１、inner）＋ｚ （６）

これによって、狭窄量ｚが大きいほど、トラック＃ｉ＋１の内周側のライト可能範囲を狭くすることができる。

コントローラ７は、上記のようにして求まった目的のＷＯＳを保存して（Ｓ１０９）、動作が終了する。

図９は、第１の実施形態にかかるライト動作の一例を示すフローチャートである。

まず、目標トラックに磁気ヘッド２が到達すると（Ｓ２０１）、コントローラ７は、磁気ヘッド２が目標セクタ（目標のサーボセクタ）に到達する前に、ＷＯＳを読み出す（Ｓ２０２）。そして、コントローラ７は、磁気ヘッド２の現在位置と、ＷＯＳと、に基づいて磁気ヘッド２がオントラック状態であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。

磁気ヘッド２がオントラック状態である場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、コントローラ７は、目標セクタへのデータのライトを実施する（Ｓ２０４）。これによって、ライト動作が完了する。

磁気ヘッド２がオントラック状態でない場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、コントローラ７は、データのライトを実施しないで、ライトリトライを実施する。つまり、コントローラ７は、データのライトを見送り（postpone）、その後、磁気ディスク１が一回転したときに、Ｓ２０３の処理からやり直す。

なお、ライトリトライの実行可能な回数は制限されていてもよい。また、磁気ヘッド２がオントラック状態でない場合の処理はこれに限定されない。磁気ヘッド２がオントラック状態でない場合、コントローラ７は、目標セクタに後続するサーボセクタを新たな目標セクタに設定して、ライト動作を継続してもよい。

以上述べたように、第１の実施形態によれば、コントローラ７は、第１の部位に対するライト動作と、第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対するライト動作と、で制御を実行する。具体的には、コントローラ７は、第２の部位に対するライト動作の際には、第１の部位に設定されたライト可能範囲よりも狭いライト可能範囲に基づいて、磁気ヘッド２がオントラック状態にあるか否かを判定する。

これによって、リードの困難が第２の部位において発生する可能性を抑制することができる。

なお、ライト可能範囲は、トラック単位で設定されていてもよいし、トラックよりも小さい領域（例えばサーボセクタ）の単位で設定されていてもよい。つまり、コントローラ７は、トラック単位でライト動作の制御を異ならせてもよいし、トラックよりも小さい領域（例えばサーボセクタ）の単位でライト動作の制御を異ならせてもよい。

また、ライト可能範囲を規定するＷＯＳを部位毎に記したライト制御情報３０は、磁気ディスク１に保存されてもよいし、不揮発性メモリであるＦＲＯＭ２３に保存されてもよい。ライト制御情報３０は、サーボ領域１１に保存されてもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対し、ライト許可範囲が第１の部位に比べて狭くなるようにＷＯＳが設定されたことで、第２の部位でリードの困難が生じる可能性が抑制された。

これに対し、第２の実施形態では、第１の部位に対するライトは許可され、第２の部位に対するライトは禁止される。これによって、第２の部位でリードの困難が生じる可能性をゼロにする。

第２の実施形態では、ライト制御情報３０は、部位と、当該部位に対するライト動作が禁止されているか否かを示す情報と、を磁気ディスク１が備える複数の部位のそれぞれについて関連付けた情報である。部位は、トラック１４であってもよいし、トラック１４よりも小さい領域（例えばサーボセクタ）であってもよい。

ライト制御情報３０は、第１の実施形態と同様に、任意の場所に保存され得る。つまり、ライト制御情報３０は、磁気ディスク１のサーボ領域１１に保存されてもよいし、磁気ディスク１のデータ領域１２に保存されてもよいし、ＦＲＯＭ２３に保存されてもよい。また、ライト制御情報３０は、上記以外の任意の場所に保存され得る。

図１０は、第２の実施形態にかかるライト制御情報３０を求める一連の処理の例を示すフローチャートである。なお、本図に示される一連の処理は、磁気ディスク装置１００の出荷前に実行されてもよいし、磁気ディスク装置１００の出荷後の任意のタイミングで実行されてもよい。

まず、Ｓ３０１〜Ｓ３０７において、Ｓ１０１〜Ｓ１０７と同様の処理が実行される。

Ｓ３０７の後、コントローラ７は、トラック＃ｉとトラック＃ｉ＋１との間のトラックピッチの狭窄量に基づいて、ライトの許可／禁止を設定する（Ｓ３０８）。例えば、狭窄量が所定のしきい値を越える部分に位置するサーボセクタには、ライトが禁止される。狭窄量が所定のしきい値に満たない部分に位置するサーボセクタには、ライトが許可される。狭窄量が所定値と等しい場合は、ライトが禁止されてもよいし、ライトが許可されてもよい。

なお、ライトの許可／禁止は、トラック＃ｉおよびトラック＃ｉ＋１の両方に対して等しく設定されてもよいし、トラック＃ｉおよびトラック＃ｉ＋１のうちの１つのみに対して設定されてもよい。例えば、隣接する２つのトラック１４のうちの内周側に位置するトラック１４（ここではトラック＃ｉ）のみに対してライトの許可／禁止が設定されてもよい。または、隣接する２つのトラック１４のうちの外周側に位置するトラック１４（ここではトラック＃ｉ＋１）のみに対してライトの許可／禁止が設定されてもよい。

そして、コントローラ７は、ライトの許可／禁止の設定をライト制御情報３０として保存して（Ｓ３０９）、動作が終了する。

なお、図１０に示された一連の処理は、隣接する２つのトラック毎に実施されることによって、全トラック１４にかかるライト制御情報３０が演算される。

図１１は、第２の実施形態にかかるライト動作の一例を示すフローチャートである。

まず、目標トラックに磁気ヘッド２が到達すると（Ｓ４０１）、コントローラ７は、磁気ヘッド２が目標セクタ（目標のサーボセクタ）に到達する前に、目標セクタにかかるライト制御情報３０を読み出す（Ｓ４０２）。つまり、コントローラ７は、目標セクタに対するライトの許可／禁止の設定を取得する。

目標セクタに対するライトが許可されている場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、コントローラ７は、目標セクタへのデータのライトを実施する（Ｓ４０４）。これによって、ライト動作が終了する。

目標セクタに対するライトが禁止されている場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、コントローラ７は、目標セクタへのデータのライトを実施せずに、動作が終了する。その場合、例えば別のサーボセクタが新たな目標セクタとして設定されて、当該新たな目標セクタに対するライト動作が実施され得る。

このように、第２の実施形態によれば、第１の部位に対するライトを禁止せず、第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対するライトを禁止する。

これによって、リードの困難が第２の部位において発生する可能性を抑制することができる。

以上述べたように、第１の実施形態および第２の実施形態によれば、コントローラ７は、第１の部位に対するライト動作と、第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対するライト動作と、で制御を異ならせる。

これによって、リードの困難が第２の部位において発生する可能性を抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 磁気ディスク、２ 磁気ヘッド、３ アーム、４ ＶＣＭ、５ 信号処理回路、６ 位置検出回路、７ コントローラ、８ ＶＣＭ駆動回路、１１ サーボ領域、１２ データ領域、１３ サーボセクタ、１４ トラック、３０ ライト制御情報、３１ ＲＲＯ補正パラメータ、３２ 補正機、３３ 制御器、３４ サーボ信号復調器、３５ アクチュエータ、３６ ライト動作、１００ 磁気ディスク装置、２００−１，２００−２ 部位。

Claims (10)

1. 複数のトラックを有する磁気ディスクと、
   前記磁気ディスクに対してリード／ライトを行う磁気ヘッドと、
   前記磁気ディスクの第１の部位に対するライト動作と、前記磁気ディスクの前記第１の部位よりもトラックピッチが狭い第２の部位に対するライト動作と、で制御を異ならせるコントローラと、
   を備える磁気ディスク装置。
2. 前記コントローラは、
   前記複数のトラックのうちのライト対象のトラックにおいて、前記磁気ヘッドの位置とライト可能範囲との比較に基づいて前記磁気ヘッドがオントラック状態にあるか否かを判定し、
   前記第２の部位にかかる前記ライト可能範囲は、前記第１の部位にかかる前記ライト可能範囲よりも狭い、
   請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 前記コントローラは、
   前記第１の部位に対するライトを禁止せず、前記第２の部位に対するライトを禁止する、
   請求項１に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記コントローラは、トラック単位で前記制御を異ならせる、
   請求項１から３の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記コントローラは、前記第１の部位をトラックよりも小さい領域の単位で前記制御を異ならせる、
   請求項１から３の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
6. 部位毎のライト制御情報が前記磁気ディスクに格納されており、
   前記コントローラは、前記ライト制御情報に従って前記制御を実行する、
   請求項１から５の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
7. 前記磁気ディスクは、サーボ領域を備え、前記ライト制御情報は前記サーボ領域に格納されている、
   請求項６に記載の磁気ディスク装置。
8. 前記磁気ディスクと異なる不揮発性メモリをさらに備え、
   部位毎のライト制御情報が前記不揮発性メモリに格納されており、
   前記コントローラは、前記ライト制御情報に従って前記制御を実行する、
   請求項１から５の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
9. 前記コントローラは、前記トラックピッチの狭窄量を演算し、前記狭窄量に基づいて前記ライト制御情報を生成する、
   請求項６から８の何れか一項に記載の磁気ディスク装置。
10. 前記コントローラは、前記複数のトラックのうちの互いに隣接する２つのトラックの偏心成分を測定し、前記互いに隣接する２つのトラックの偏心成分に基づいて前記狭窄量を演算する、
    請求項９に記載の磁気ディスク装置。

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