JP5127955B2 - 情報記録装置、及び情報記録方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、情報記録装置、及び情報記録方法に関する。

従来、ハードディスク装置内の磁気ディスクに格納するデータを高密度化させる傾向にある。これに伴い、近年、磁気ディスクのトラックピッチがさらに狭くなる傾向にある。

このような磁気ディスクに対してヘッドで書き込みを行う際、すでに書き込んだ隣接トラック方向にオフトラックが生じると、当該隣接トラックのセクタに影響を与える場合がある。当該影響の例としては、当該セクタに対するリード性能の低下、場合によっては読込ができなくなる可能性もある。

このため、隣接トラックに書き込まれたデータが読めなくなること自体を未然に防ぐ技術が提案されている。

特開２００３−３３１４０３号公報 特開２００７−０７３１３８号公報

しかしながら、従来技術では、オフトラックでリード性能が低下した隣接トラックに対して、同一のデータを再び書き込んでいたが、当該隣接トラックまでヘッドの移動等を行う必要があるため、遅延が生じることになる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、オフトラックが発生した場合にデータを読み出し可能にすると共に書き込みによる遅延を抑止する情報記録装置、及び情報記録方法を提供する。

実施形態の情報記録装置は、判定手段と、記憶手段と、読出手段と、書込手段と、を備える。判定手段は、サーボデータから特定されたヘッド位置と、書き込んでいるトラックと、の間のオフトラック量が閾値を越えているか否かで、データを書き込むためのヘッドの位置と、当該ヘッドが書き込みを行っている記録媒体のトラックと、の間にオフトラックが発生したか否かを判定する。記憶手段は、ヘッドが書き込んでいるトラックに隣接するトラックに書き込んだデータを一時的に記憶する。読出手段は、オフトラックが発生したと判定された場合に、ヘッドで書き込みを行っていたトラックに隣接するトラックのセクタのうち、オフトラックにより上書きされたとみなされるセクタに書き込まれた第１のデータを、記憶手段から読み出す。書込手段は、オフトラックが発生したと判定された場合に、第１のデータを、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む。

図１は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置の電気的ハードウェア構成を示すブロック図。 図２は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置のＣＰＵによる情報記録プログラムの実行で実現されるソフトウェア構成を示したブロック図。 図３は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置における、磁気ディスクでオフトラックが発生した場合にデータを書き込む例を説明した図。 図４は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置における、データの読み出し制御の例を示した図。 図５は、サーボによるオフトラックの検出の概念を示した図。 図６は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置における、書き込み処理の手順を示すフローチャート。 図７は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置のＣＰＵによる情報記録プログラムの構成を示すブロック図。 図８は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置における、磁気ディスクでオフトラックが発生した場合にデータを書き込む例を説明した図。 図９は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置における、データの読み出し制御の例を示した図。 図１０は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置に、書き込み処理の手順を示すフローチャート。

（第１の実施形態）
以下に、情報記録装置、及び情報記録方法を適用した磁気ディスク装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。また、以下に説明する実施形態により本発明が限定されるものではない。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１の電気的ハードウェア構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１の電気的ハードウェア構成を示すブロック図である。

図１において、磁気ディスク１１は、スピンドルモータ１２により、回転軸を中心に所定の回転速度で回転される。スピンドルモータ１２の回転は、モータドライバ２１により駆動される。

磁気ヘッド２２は、それに備わる記録ヘッドおよび再生ヘッドにより、磁気ディスク１１に対してデータの書き込みや読み出しを行う。また、磁気ヘッド２２は、アクチュエータアーム１５の先端にあって、モータドライバ２１によって駆動されるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１６により、磁気ディスク１１の半径方向に移動される。磁気ディスク１１の回転が停止しているときなどは、磁気ヘッド２２は、ランプ２３上に退避される。

ヘッドアンプ２４は、磁気ヘッド２２が磁気ディスク１１から読み取った信号を増幅して出力し、ＲＤＣ（Read Write Channel）２５に供給する。また、ヘッドアンプ２４は、ＲＤＣ２５から供給された、磁気ディスク１１にデータを書き込むための信号を増幅して、磁気ヘッド２２に供給する。

ＲＤＣ２５は、後述するＨＤＣ３１から供給される、磁気ディスク１１に書き込むためのデータをコード変調してヘッドアンプ２４に供給する。また、ＲＤＣ２５は、磁気ディスク１１から読み取られヘッドアンプ２４から供給された信号をコード復調してディジタルデータとしてＨＤＣ３１へ出力する。

ＣＰＵ２６には、動作用メモリであるＳＲＡＭ（Random Access Memory）２７、不揮発性メモリであるＦｌａｓｈ ＲＯＭ（Read Only Memory）２８および一時記憶用のバッファＲＡＭ２９が接続されている。このＣＰＵ２６は、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ２８および磁気ディスク１１に予め記憶されたファームウェア（当該ファームウェアは、初期ファームウェアおよび通常動作に用いる制御用ファームウェアである。なお、制御用ファームウェアには、後述する情報記録プログラムが含まれている）に従って、この磁気ディスク装置１の全体的な制御を行う。なお、起動時に最初に実行される初期ファームウェアは、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ２８に記憶されている。また、通常動作に用いる制御用ファームウェアは、磁気ディスク１１に記録されており、初期ファームウェアに従った制御により、磁気ディスク１１から一旦バッファＲＡＭ２９に読み出され、その後ＳＲＡＭ２７に格納される。

ＨＤＣ（Hard Disk Controller）３１は、Ｉ／Ｆバスを介してホストコンピュータ（Ｈｏｓｔ）４０との間で行われるデータの送受信の制御や、バッファＲＡＭ２９の制御、ならびに、記録データに対するデータの誤り訂正処理などを行う。また、バッファＲＡＭ２９は、ホストコンピュータ４０との間で送受信されるデータのキャッシュとして用いられる。さらに、バッファＲＡＭ２９は、磁気ディスク１１から読み出されるデータ、磁気ディスク１１に書き込むデータ、又は磁気ディスク１１から読み出される制御用ファームウェアを、一時記憶するためなどに用いられる。

ところで、近年、ハードディスクの容量をさらに増加させるための手法としてシングル記録方式(Shingled write recording、瓦記録方式とも称す)が注目されている。シングル記録方式では、記録ヘッドの主磁極幅より、磁気ディスク１１のトラックの幅が狭いため、記録ヘッドで書き込みを行う際に、書き込み対象のトラックと、隣接するトラックと、の間で部分的な重ね書きが行われる方式とする。このシングル記録方式を適用した場合、トラックの幅を狭くできるので、媒体の高密度化が可能となる。

このシングル記録方式では、隣接するトラック同士で部分的な重ね書きが行われるため、当該隣接トラックの片方のデータが消失する。このため、あるトラックについてデータの更新を行う場合であっても、当該トラックのみを書き換えることはできず、複数のトラックを単位として、まとめて書き換える必要がある。本実施形態では、書き換えの対象としてまとめられた複数のトラックからなる単位を、トラック群と称す。このトラック群同士の間は空き領域が設けられているため、あるトラック群に書き込みを行う際、隣接する他のトラック群に重ね書きされることは抑止される。このように、シングル記録方式は、隣接トラックのライトが１回に抑えられるため、隣接トラックノイズが低減される。

このような従来のシングル記録方式を適用した磁気ディスク装置では、磁気ディスクに書き込みを行う場合、隣接トラックへの磁気干渉影響を抑えるために同一の物理セクタに対するディスクライトの回数は１回が原則となる。

従来、このようなシングル記録方式を用いて、磁気ディスクに書き込みを行っているときに、すでに書き込みが終了しているトラック方向にオフトラックが発生した場合、書き込みが終了したセクタに対するリード性能が低下し、場合によっては読み出すことができなくなる可能性もある。しかしながら、当該セクタは、すでに書き込みが終了したセクタであるため、バッファ上にデータが存在していない可能性がある。このため、オフトラックでリード性能が低下した可能性のあるセクタに対して、再書き込みを行うのは難しかった。仮に、当該セクタに対して再書き込みができたとしても、同一セクタに対して２回書き込みを行うと、部分的な重ね書きが行われるため、隣接トラックでのリード性能を低下させるという問題があった。当該リード性能を低下させないようにするためには、トラック群に最初から書き込みを行えばよいが、バッファがトラック群全てのデータを常に保持しておく必要がある上、書き込み処理の時間を要するため、遅延が生じるという問題が生じていた。

そして、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、シングル記録方式を適用した上で、これらの問題を解決するために、後述する構成を備えることとした。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、磁気ヘッド２２がトラック群に対して、書き込み制御を行う際に、内側から外側の順に書き込みを行う。つまり、シングル記録方式でトラック群のトラックに書き込みを行う際、書き込みが終了した隣接内側のトラックのデータが保持され、これから書き込みの対象となる隣接外側のトラックデータが消失する。

バッファＲＡＭ２９は、磁気ヘッド２２が書き込んだデータを一時的に記憶する。本実施形態にかかるバッファＲＡＭ２９は、書き込みを行ったトラックを構成するセクタのデータを、少なくとも当該トラックの隣接外側のトラックのセクタの書き込みが終了するまでは一時的に記憶する。これにより、隣接外側セクタの書き込みを行っている時に内側にオフトラックした場合に、上書きでリード性能が低下した可能性のあるセクタのデータが、バッファＲＡＭ２９上から読み出しできることが保証される。

図２は、磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６による情報記録プログラムの実行で実現されるソフトウェア構成を示したブロック図である。図２に示すように、磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６は、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ２８に格納された制御用ファームウェアに含まれる、情報記録プログラムを起動させることで、判定部２０１と、読出部２０２と、書込部２０３と、削除部２０４と、によるブロック構成を実現する。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１は、当該磁気ディスク装置１に接続されたホストコンピュータ４０から、データの書き込み命令を受け付けた場合に、磁気ヘッド２２を用いた磁気ディスク１１に対する書き込み制御を行う。

書込部２０３は、磁気ディスク１１に対してデータの書き込み制御を行う。本実施形態にかかる書込部２０３は、書き込み制御を行う際、シングル（Shingle）記録方式を用い、書き込みを行う磁気ヘッド２２の主磁極幅よりも狭いトラックに対して書き込みを行う。

図３は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における、磁気ディスク１１でオフトラックが発生した場合にデータを書き込む例を説明した図である。図３（Ａ）では、磁気ヘッド２２が移動軌跡３０１を描くように、書込部２０３が、トラックｎのセクタＡ０〜Ａ４に対して、データの書き込みを行ったものとする。

判定部２０１は、データを書き込んでいる磁気ヘッド２２の位置と、磁気ヘッド２２が書き込みを行っている、磁気ディスク１１のトラックと、の間にオフトラックが発生したか否かを判定する。

図３（Ｂ）では、書込部２０３がトラックｎ＋１の各セクタに対して書き込みを行う際に、磁気ヘッド２２が移動軌跡３０２を描き、オフトラックが発生した状況を示している。このような状況では、判定部２０１は、オフトラックが発生したと判定する。

読出部２０２は、バッファＲＡＭ２９又は磁気ディスク１１からデータを読み出す。例えば、判定部２０１によりオフトラックが発生したと判定された場合に、読出部２０２は、磁気ヘッド２２で書き込みを行っていたトラックに隣接するトラックを構成するセクタのうち、オフトラックにより上書きされたとみなされるセクタに書き込まれたデータを、バッファＲＡＭ２９から読み出す。

例えば、図３（Ｂ）に示すようなオフトラックが発生した場合には、読出部２０２は、バッファＲＡＭ２９から、トラックｎのセクタＡ１に書き込まれたデータを読み出す。

書込部２０３は、オフトラックが発生したと判定された場合に、読出部２０２がバッファＲＡＭ２９から読み出したデータを、磁気ヘッド２２がオフトラック時に書き込んでいるセクタよりも後方の位置に存在するセクタ（換言すればオフトラックが発生したセクタ以降）に書き込む。

例えば、図３（Ｃ）に示すように、オフトラックが発生した場合、書込部２０３は、移動軌跡３０３上で、読出部２０２により読み出されたセクタＡ１のデータを、トラックｎ＋１のセクタＡ１’に書き込む。このように、本実施形態では、リード性能が低下した可能性があるセクタのデータを、オフセットの発生時に書き込んでいたセクタの次のセクタに対して書き込むこととした。しかしながら、本実施形態は、データを書き込むセクタの位置を、オフトラックの発生時に書き込んでいた次のセクタに制限するものではない。つまり、バッファＲＡＭ２９が当該データを保持していれば、オフトラックが発生したときに書き込んでいたトラック群内で、オフトラックの発生時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタであれば、どのセクタでも良い。

削除部２０４は、バッファＲＡＭ２９について、磁気ディスク１１に書き込んだデータのうち、２トラック分のデータを残して、データを削除する。図３に示す例では、書込部２０３が、トラックｎ＋１についてデータを書き込んだ後、トラックｎ＋２のデータの書き込みを開始する際、削除部２０４は、トラックｎ＋１及びトラックｎ＋２のデータをバッファＲＡＭ２９に残し、トラックｎのデータを削除する。削除部２０４が、このような制御を行うことで、オフトラックが生じた場合に読み出す可能性のあるトラックｎ＋１、及びトラックｎ＋２のデータを保持することができる。さらに、バッファＲＡＭ２９の記憶容量を削減できる。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、上述した処理を行うことで、磁気ディスク１１上には、オフトラックによりリード性能が低下した可能性のあるセクタＡ１と、セクタＡ１と同一のデータが書き込まれた次トラックのセクタＡ１’が存在することになる。

そして、書込部２０３は、トラック群の書き込みが終了した後、当該トラック群でオフセットによりリード性能が低下した可能性のあるセクタを、仮の後発欠陥セクタとして、磁気ディスク１１のファイルシステム領域の欠陥セクタテーブルに登録する。なお、欠陥セクタテーブルの構造は、周知の構造と同様として説明を省略する。

さらに、書込部２０３は、仮の後発欠陥セクタと同一のデータの再書き込みを行ったセクタ（以下、代替先セクタと称す）の位置を、ファイルシステム領域の欠陥セクタテーブルに登録する。なお、仮の後発欠陥セクタは、オフトラックによりリード性能が低下した可能性があるにすぎず、実際にリードできなくなった後発欠陥セクタと区別する。

従来、シングル記録方式を用いて磁気ディスクのトラック群の書き込みを行っている時に、オフトラックが発生した場合、オフトラックで部分的に上書きされたセクタについて、リード性能が低下したか否か判定するためには書き込みを停止しなければならず、書き込みの遅延が生じていた。

これに対し、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、シングル記録方式を用いるが、オフトラックが発生した場合、当該オフトラックで部分的に上書きされたとみなされるセクタを、仮の後発欠陥セクタに設定し、当該仮の後発欠陥セクタの代替先セクタに、仮の後発欠陥セクタと同一のデータを書き込むこととした。このように、書き込みの停止を行う必要がなくなったため書き込みの遅延を抑止できる。さらに、リード性能が低下したか否かにかかわらず、仮の後発欠陥セクタと同一のデータが代替先セクタに書き込まれるため、リード性能が低下した場合であっても、仮の後発欠陥セクタに書き込まれたデータは読出可能となった。

次に、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における、磁気ディスク１１からの読出処理について説明する。図４は、磁気ディスク装置１における、データの読み出し制御の例を示した図である。なお、セクタＡ１及びセクタＡ１’の２カ所に同一のデータが書き込まれているため、磁気ディスク装置１では、いずれか一方から読み出しができればよい。このように、仮の後発欠陥セクタからデータを読み出せる可能性があるため、本実施形態では、後述する手順で処理を行う例とする。本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、当該手順で処理を行うことで、効率的にデータを読み出すことができる。

まず、図４（Ａ）では、磁気ヘッド２２が移動軌跡４０１を描くように、読出部２０２が、トラックｎのセクタＡ０〜Ａ４から、データを読み出す。つまり、磁気ヘッド２２が仮の後発欠陥セクタＡ１に到達した際に、読出部２０２が継続してセクタの読み出しを行う。

そして、判定部２０１が、読出部２０２による読み出しで仮の後発欠陥セクタＡ１からのデータの読み出しが成功したか否かに応じて、代替先セクタＡ１’の読み出しを行うか否かを判定する。つまり、仮の後発欠陥セクタＡ１からのデータの読み出しが成功した場合、読出部２０２は、代替先セクタＡ１’からデータの読み出しを行わず、読み出しが失敗した場合、読出部２０２は、代替先セクタＡ１’からデータを読み出す。

図４（Ｂ）において、磁気ヘッド２２が移動軌跡４０２を描くように、読出部２０２が、トラックｎ＋１から、データを読み出す。その際、読出部２０２は、判定部２０１の判定結果に従って、代替先セクタＡ１’の読み出しを行ったり、代替先セクタＡ１’の読み出しを行わなかったりする。すなわち訂正等が行われたことで、仮の後発欠陥セクタＡ１から読み出しできた場合、代替先セクタＡ１’からデータの読み出しは実行されない。また、仮の後発欠陥セクタＡ１からデータの読み出しができなかった場合、読出部２０２は、代替先セクタＡ１’からデータを読み出す。

ところで、シングル記録方式においては、一部重ね書きされたセクタからデータを読み出すための技術として、隣接トラック間干渉キャンセルが提案されている。隣接トラック間干渉キャンセルは、磁気ヘッド２２から現在読み出し対象のデータに対して、隣接するトラックから既に読み込んできたデータを用いて、隣接するトラック間で生じた干渉をキャンセルする技術である。当該干渉をキャンセルすることで、リード性能の向上を図ることが可能となる。本実施形態にかかる磁気ディスク装置１においても、読出部２０２が、磁気ディスク１１からデータを読み出す際に、隣接トラック間干渉キャンセルを用いている。

本実施形態にかかる読出部２０２では、仮の後発欠陥セクタＡ１に記憶されたデータを使用する代わりに、代替先セクタＡ１’に書き込まれたデータを読み出して、トラック間の干渉を除去してもよい。その際、読出部２０２は、欠陥セクタテーブルにアクセスして、代替先セクタＡ１’の位置を読み出す。

図４（Ｂ）に示す例では、読出部２０２が、セクタＢ１からデータを読み出す際、仮の後発欠陥セクタＡ１に書き込まれたデータと同一のデータを、隣接トラック間干渉キャンセルに用いてもよい。実際の手順としては、読出部２０２が、仮の後発欠陥セクタＡ１からデータが読み出しできた場合、仮の後発欠陥セクタＡ１から読み出したデータを、隣接トラック間干渉キャンセルに用いる。また、読出部２０２が、仮の後発欠陥セクタＡ１からデータが読み出しできなかった場合、代替先セクタＡ１’から読み出したデータを、隣接トラック間干渉キャンセルに用いる。

読出部２０２が、仮の後発欠陥セクタＡ１からデータが読み出しできたため、代替先セクタＡ１’から読み出しが行われない場合であって、図４（Ｃ）において、磁気ヘッド２２が移動軌跡４０３を描いた時について説明する。読出部２０２が、セクタＣ１からデータを読み出す際、セクタＢ１から読み出したデータを、隣接トラック間干渉キャンセルに用いる。その後、読出部２０２が、セクタＣ２からデータを読み出す際、代替先セクタＡ１’から読み出しを行わなかったため、仮の後発欠陥セクタＡ１から読み出したデータを、隣接トラック間干渉キャンセルに用いる。

このように、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、隣接トラック間干渉キャンセルに用いることで、再生性能はトラックピッチをつめていない場合と遜色ない性能を維持できる。このように、磁気ディスク装置１は、隣接トラック間干渉キャンセルに用いない場合と比べて、リード性能を向上させることができる。

上記では、判定部２０１によるオフトラックが生じたか否かの判定手法については、説明を省略していた。そこで、判定手法について説明する。本実施形態にかかる判定部２０１によるオフトラックの判定では、磁気ディスク１１に記録されたサーボ領域（以下、サーボとも称する）を用いる。

図５は、サーボによるオフトラックの検出の概念を示した図である。図５に示すように、トラックｎには、サーボ５０１＿０、サーボ５０１＿１、及びサーボ５０１＿２が設定されている。また、トラックｎ＋１には、サーボ５０２＿０、サーボ５０２＿１、及びサーボ５０２＿２が設定されている。

そして、読出部２０２が、磁気ヘッド２２を用いてサーボからサーボデータを読み込んだ場合に、判定部２０１が、読み込んだサーボデータに基づいて、磁気ヘッド２２の位置が正常であるか否かを判定する。つまり、判定部２０１は、サーボデータから特定されたヘッド位置と、書き込んでいるトラックと、の間のオフトラック量が閾値を超えているか否かで、オフトラックが発生しているか否かを判定する。そして、判定部２０１は、オフトラック量が閾値未満と判定した場合、当該時点ではオフセットは生じていないと判定する。そして、当該時点までに書き込みが終了したセクタは、正常にデータが書き込まれたとみなされる。つまり、判定部２０１が、サーボ５０２＿１のサーボデータでオフトラック量が閾値未満と判定すると、書き込みが完了しているセクタＢ０、Ｂ１、及びＢ２について正常に書き込みが行われたと判定される。

一方、判定部２０１は、オフトラック量が閾値以上と判定した時、当該時点でオフトラックが生じたと判定する。つまり、前回の判定を行ってから現時点までに書き込みが終了したセクタに隣接する内側トラックのセクタは、仮の後発欠陥セクタと設定される。例えば、サーボ５０１＿２のサーボデータによりヘッド位置が異常と判定されると、サーボ５０２＿１からサーボ５０１＿２の間で書き込みが完了しているセクタに隣接する内側トラックのセクタＡ２、Ａ３、及びＡ４が、仮の後発欠陥セクタに設定される。なお、仮の後発欠陥セクタが設定された後の処理は、上述した処理と同様とする。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、上述したトラック群で構成された磁気ディスク１１に対して、シングル記録方式で記録を行う場合について説明したが、このようなシングル記録方式を用いた場合に制限するものではなく、オフトラックで隣接するトラックに対して上書きされる可能性がある記録方式であれば、上述した処理が適用可能となる。

次に、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における、書き込み処理について説明する。図６は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

書込部２０３が、トラック群に含まれているトラック毎に書き込み制御を行う（ステップＳ６０１）。次に、判定部２０１が、書き込みを行っているトラックと、磁気ヘッド２２の位置と、の間にオフトラックが生じたか否かを判定する（ステップＳ６０２）。オフトラックが生じなかったと判定した場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、ステップＳ６０６に処理が進む。

一方、判定部２０１が、オフトラックが生じたと判定した場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、サーボに基づいて、オフトラックでリード性能が低下した可能性があるセクタを特定する（ステップＳ６０３）。

その後、読出部２０２が、バッファＲＡＭ２９から、リード性能が低下した可能性のあるセクタに書き込まれたデータを読み出す（ステップＳ６０４）。

次に、書込部２０３が、読み出したデータを、オフセットが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む（ステップＳ６０５）。この書き込まれたセクタを、代替先セクタと称す。

そして、削除部２０４が、トラックへの書き込みが完了したか否かを判定する（ステップＳ６０６）。トラックへの書き込みが完了していないと判定した場合（ステップＳ６０６：Ｎｏ）、削除部２０４による処理は行われず、継続してステップＳ６０１による書き込みが行われる。

一方、削除部２０４がトラックへの書き込みが終了したと判定した場合（ステップＳ６０６：Ｙｅｓ）、削除部２０４は、バッファＲＡＭ２９に記憶されている、既に磁気ディスク１１に書き込んだデータのうち、２トラック分のデータを残して、データを削除する（ステップＳ６０７）。

その後、書込部２０３が、トラック群の書き込みが終了したか否かを判定する（ステップＳ６０８）。トラック群の書き込みが終了していないと判定した場合（ステップＳ６０８：Ｎｏ）、継続してステップＳ６０１による書き込みが行われる。

一方、書込部２０３が、トラック群の書き込みが終了したと判定した場合（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）、書込部２０３が、オフトラックでリード性能が低下した可能性のあるセクタを、仮の後発欠陥セクタとし、当該仮の後発欠陥セクタの位置と、同一のデータが書き込まれた代替先セクタの位置と、をファイルシステム領域の欠陥セクタテーブルに登録する（ステップＳ６０９）。なお、ステップＳ６０９にて登録する（書き込む）までは、仮の後発欠陥セクタの位置と、代替先セクタの位置と、は、バッファＲＡＭ２９に一時的に記憶されているものとする。

上述した処理手順により、磁気ディスク装置１における書き込み処理が終了する。本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、上述した書き込み処理を行うことで、トラック群への書き込みを停止することなく、オフトラックでリード性能が低下したセクタに格納されていたデータを、代替先セクタに書き込むことが可能となるので、データの読み出しが可能となる。

なお、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、磁気ディスク１１のトラック群に対して、内側から外側に移動するよう書き込み制御を行うこととした。しかしながら、書き込み順序を制限するものではなく、例えば、磁気ディスク１１の外側から内側に移動するよう書き込み制御を行っても良い。この場合、代替先セクタへの書き込み制御が行われるのは、外側にオフトラックが発生した場合となる。

また、第１の実施形態では、バッファＲＡＭ２９に２トラック分保持し、書込部２０３が１トラックに対するデータの書き込みが正常に終了したことをトリガーとして、削除部２０４が、それより内側のトラックに書き込んだデータを削除することとしたが、このような手法に制限するものではない。例えば、２トラック分以上のデータを常に保持するようにしても良い。さらには、磁気ディスク１１のサーボ領域で書き込みの位置が正常と判定される毎に、当該サーボ領域までのセクタの内側隣接トラックのセクタに書き込んだデータを、削除部２０４がバッファＲＡＭ２９から削除しても良い。

さらに、磁気ディスク装置１では、内側オフトラックが発生したことで、代替先セクタにデータを書き込む必要が生じた場合、バッファＲＡＭ２９が、その内側隣接トラックのセクタに書き込んだデータを、代替先セクタに書き込むまで保持してもよい。この場合、書込部２０３が、当該データを読み出して、代替先セクタに書き込んだ時点で、削除部２０４が、当該データをバッファＲＡＭ２９から削除する。

また、本実施形態では、仮の後発欠陥セクタの代替処理は、オフトラック時に書き込んでいたセクタの直後としたが、同じトラック群内で、オフトラック時に書き込んでいたセクタより後ろに位置するセクタであればどこでもよい。さらには、書込部２０３が、同じトラック群ではなく、別途設けたデータ格納領域に対して、リード性能が低下したセクタに書き込んだデータを書き込むことにしても良い。

（第２の実施形態）
第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、オフトラックにより隣接するセクタのリード性能が低下した場合を考慮して制御を行った例について説明した。しかしながら、オフトラックによる磁気ヘッド２２の位置と書き込んでいたセクタとの間のオフトラック量が大きい場合には、書き込んでいたセクタについてもリード性能が低下する可能性がある。そこで、第２の実施形態では、オフトラックが発生したときに書き込んでいたセクタについても代替先セクタに書き込む例について説明する。なお、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置の電気的ハードウェア構成は、第１の実施形態にかかる磁気ディスク装置１と同様として、説明を省略する。

図７は、第２の実施形態にかかる磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６による情報記録プログラムの構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態にかかるＣＰＵ２６が情報記録ブログラムを実行した場合、上述した第１の実施形態と比べて、判定部２０１、読出部２０２、及び書込部２０３とは処理が異なる判定部７０１、読出部７０２、及び書込部７０３に変更されている点で異なる。以下の説明では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。

判定部７０１は、第１の実施形態の判定部２０１が行う処理に加えて、内側へのオフトラック量が、書き込みの失敗を判定するために予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。

つまり、本実施形態にかかる判定部７０１は、内側オフトラック判定として、オフトラックが発生したか否かを判定する第１の閾値と、オフトラックにより書き込みが失敗したか否かを判定する第２の閾値と、を有する。なお、第１の閾値＜第２の閾値とする。

そして、判定部７０１は、第１の閾値未満の場合には、オフトラックが発生していないものと判定する。また、判定部７０１は、第１の閾値以上であって第２の閾値未満の場合には、現在行っている書き込みは正常であるが、オフトラックが発生したと判定する。この場合に行われる処理は、第１の実施形態と同様とする。

また、判定部７０１は、第２の閾値以上の場合には、現在行っている書き込みも失敗している可能性があると判定する。

図８は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における、磁気ディスク１１でオフトラックが発生した場合にデータを書き込む例を説明した図である。図８（Ａ）では、磁気ヘッド２２が移動軌跡８０１を描くように、書込部７０３が、トラックｎのセクタＡ０〜Ａ４に対して、データの書き込みを行ったものとする。図８（Ｂ）では、書込部７０３がトラックｎ＋１の各セクタに対して書き込みを行う際に、磁気ヘッド２２が移動軌跡８０２を描き、オフトラックが発生した状況を示している。このような状況において、判定部７０１は、第１の閾値以上であるか否か、及び第２の閾値以上であるか否かを判定する。図８（Ｂ）に示す例では、オフトラック量が、第２の閾値以上であると判定された例とする。

読出部７０２は、第１の実施形態の読出部２０２が行う処理に加えて、さらに判定部７０１で第２の閾値以上のオフトラックが発生したと判定された場合に、オフトラックが発生した時にセクタに書き込んでいたオフトラック時データを、バッファＲＡＭ２９から読み出す。

書込部７０３は、第１の実施形態の書込部２０３が行う処理に加えて、さらに判定部７０１で第２の閾値以上のオフトラックが発生したと判定された場合に、読出部７０２が読み出したオフトラック時データを、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む。

例えば、図８（Ｃ）の移動軌跡８０３が示すように、第２の閾値以上のオフトラックが発生した場合、書込部７０３は、読出部７０２により読み出されたセクタＢ１のデータを、トラックｎ＋１の次のセクタＢ１’に書き込む。さらにその後、第１の実施形態と同様に、書込部７０３は、読出部７０２により読み出されたセクタＡ１のデータを、その次のセクタＡ１’に書き込む。なお、本実施形態では、オフトラック時に第２の閾値以上のオフトラック量が生じたセクタＢ１を、仮の先発欠陥セクタと称す。

そして、書込部７０３は、トラック群の書き込みが終了した後、仮の先発欠陥セクタを、磁気ディスク１１のファイルシステム領域に書き込んで、登録する。さらに、書込部７０３は、当該ファイルシステム領域に、仮の先発欠陥セクタの代替先として、仮の先発欠陥セクタと同一のデータの再書き込みを行ったセクタの位置を、ファイルシステム領域の欠陥セクタテーブルに登録する。

このように、本実施形態では、第２の閾値以上のオフトラックが発生した場合に、オフトラックの発生時に書き込んでいた仮の先発欠陥セクタのデータを、その次のセクタに対して書き込むこととした。しかしながら、本実施形態は、データを書き込むセクタの位置を、当該セクタに制限するものではない。つまり、バッファＲＡＭ２９が当該データを保持していれば、オフトラックが発生したときに書き込んでいたトラック群内で、オフトラックの発生時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタであれば、どのセクタでも良い。

図９は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における、データの読み出し制御の例を示した図である。まず、図９（Ａ）では、磁気ヘッド２２が移動軌跡９０１を描くよう
に、読出部７０２が、トラックｎのセクタＡ０〜Ａ４から、データを読み出す。つまり、磁気ヘッド２２が仮の後発欠陥セクタＡ１に到達した際に、読出部７０２が継続してセクタの読み出しを行う。この場合の制御については、第１の実施形態と同様として説明を省略する。

図９（Ｂ）において、磁気ヘッド２２が移動軌跡９０２を描くように、読出部７０２が、トラックｎ＋１から、データを読み出す。その際、読出部７０２は、仮の先発欠陥セクタＢ１に対する読み出しを行わず、代替先セクタＢ１’からデータを読み出す。なお、代替先セクタＡ１’は、第１の実施形態と同様、仮の後発欠陥セクタＡ１からデータを読み出せなかった場合に限り、読み出し制御が行われる。

なお、第２の実施形態でも読出部７０２がデータの読み出しを行う際に、隣接トラック間干渉キャンセルを用いている。図９（Ｃ）に示す例では、読出部７０２が、移動軌跡９０３上のセクタＣ１からデータを読み出す際、代替先セクタＢ１’から読み出したデータを、隣接トラック間干渉キャンセルに用いる。また、読出部７０２が、セクタＣ２からデータを読み出す際、代替先セクタＢ１’から読み出したデータを用いる。なお、セクタＣ３からデータを読み出す場合は、第１の実施形態と同様とする。

次に、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における、書き込み処理について説明する。図１０は、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

書込部７０３が、トラック群に含まれているトラック毎に書き込み制御を行う（ステップＳ１００１）。次に、判定部７０１が、書き込みを行っているトラックと、磁気ヘッド２２の位置と、の間のオフトラック量が第１の閾値以上、換言すればオフトラックが生じたか否かを判定する（ステップＳ１００２）。オフトラックが生じなかったと判定した場合（ステップＳ１００２：Ｎｏ）、ステップＳ１００９に処理が進む。

一方、判定部７０１が、オフトラックが生じたと判定した場合（ステップＳ１００２：Ｙｅｓ）、オフトラック量が第２の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００３）。オフトラック量が第２の閾値未満であると判定した場合（ステップＳ１００３：Ｎｏ）、ステップＳ１００７に処理が進む。

そして、判定部７０１が、オフトラック量が第２の閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１００３：Ｙｅｓ）、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタを特定する（ステップＳ１００４）。なお、セクタの特定手法は、サーボ間に格納されているセクタを特定するという、第１の実施形態と同様の手法とする。

その後、読出部７０２が、バッファＲＡＭ２９から、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタのデータを読み出す（ステップＳ１００５）。

次に、書込部７０３が、読み出したデータを、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む（ステップＳ１００６）。この書き込まれたセクタを、代替先セクタと称す。

その後、読出部７０２が、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタに隣接するセクタのデータを読み出す（ステップＳ１００７）。

それ以降の処理については、図６のステップＳ６０５〜Ｓ６０８と同様の処理でトラックへの書き込み、バッファＲＡＭ２９からデータの削除が行われる（ステップＳ１００８〜Ｓ１０１１）。

そして、ステップＳ１０１２において、書込部７０３が、仮の後発欠陥セクタの位置、及び仮の後発欠陥セクタと同一のデータが書き込まれた代替先セクタの位置の他に、仮の先発欠陥セクタの位置、及び仮の先発欠陥セクタと同一のデータが書き込まれた代替先セクタの位置を、ファイルシステム領域の欠陥セクタテーブルに登録する。

上述した処理手順により、磁気ディスク装置１における書き込み処理が終了する。本実施形態にかかる磁気ディスク装置１では、上述した書き込み処理を行うことで、オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタのデータを、代替先セクタに書き込むことが可能となるので、データの読み出しが可能となる。

なお、本実施形態では、仮の先発欠陥セクタＢ１及び代替先セクタＢ１’のうち、代替先セクタＢ１’のみ読み込みを行う場合について説明した。しかしながら、このような読み込みに制限するものではなく、仮の先発欠陥セクタＢ１及び代替先セクタＢ１’の両方からデータを読み込んで、いずれか一方のみ使用しても良い。

なお、本実施形態では、第１の閾値及び第２の閾値と言った２段階の判定を行う例について説明した。しかしながら、２段階の判定を行うことに制限するものではない。例えば、オフトラック量が第１の閾値を超えた場合に、仮の先発欠陥セクタ及び仮の後発欠陥セクタの両方を設定することにしても良い。

以上説明したとおり、第１から第２の実施形態によれば、記録済みのトラック方向に磁気ヘッド２２によるオフトラックが発生した場合に、上書きでリード性能が低下した可能性のあるセクタのデータを、別途設けた代替先セクタに書き込むため、一度書き込んだ領域について再び書き込み制御を行わずとも、データが読み出せなくなる可能性を低減させることができる。そして再び書き込み制御を行う必要がないため、書き込み制御による遅延を抑止できる。

なお、第１及び第２の実施形態では、磁気ディスク装置１が、磁気ディスク１１に書き込む際の制御として、シングル記録方式を用いた例について説明した。しかしながら、このような書き込み制御に制限するものではない。つまり、磁気ディスク１１に書き込みを行う際にオフセットで隣接するセクタのリード性能を低下させる可能性のある記録方式であれば、上述した処理が適用可能となる。

さらに、書き込み制御の対象は、磁気ディスク１１に制限するものではなく、書き込み可能な光ディスクメディアに対する書き込み制御に用いてもよい。

なお、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６で実行される情報記録プログラムは、Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ２８に予め組み込まれて提供される。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６で実行される情報記録プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６で実行される情報記録プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態にかかる磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６で実行される情報記録プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施形態にかかる磁気ディスク装置１のＣＰＵ２６で実行される情報記録プログラムは、上述した各部（判定部、読出部、書込部、削除部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ２６が上記Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ２８から情報記録プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、判定部、読出部、書込部、削除部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

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…磁気ディスク装置、１１…磁気ディスク、１２…スピンドルモータ、１５…アクチュエータアーム、１６…ボイスコイルモータ、２１…モータドライバ、２２…磁気ヘッド、２３…ランプ、２４…ヘッドアンプ、２５…ＲＤＣ、２６…ＣＰＵ、２７…ＳＲＡＭ、２８…Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ、２９…バッファＲＡＭ、３１…ＨＤＣ、４０…ホストコンピュータ、２０１、７０１…判定部、２０２、７０２…読出部、２０３、７０３…書込部、２０４…削除部

Claims (7)

1. サーボデータから特定されたヘッド位置と、書き込んでいるトラックと、の間のオフトラック量が閾値を越えているか否かで、データを書き込むためのヘッドの位置と、当該ヘッドが書き込みを行っている記録媒体のトラックと、の間にオフトラックが発生したか否かを判定する判定手段と、
   前記ヘッドが書き込んでいるトラックに隣接するトラックに書き込んだデータを一時的に記憶する記憶手段と、
   前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記ヘッドで書き込みを行っていたトラックに隣接するトラックのセクタのうち、前記オフトラックにより上書きされたとみなされるセクタに書き込まれた第１のデータを、前記記憶手段から読み出す読出手段と、
   前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記第１のデータを、前記オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む書込手段と、
   を備える情報記録装置。
2. 前記記録媒体は、トラック幅が前記ヘッドの幅より狭く、前記ヘッドで書き込む際に、隣接する円周内側又は外側のトラックの一部が上書きされるよう構成された、トラック群を有し、
   前記書込手段は、さらに前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記読出手段が読み出した前記第１のデータを、前記オフトラックが発生したときに書き込んでいた前記トラック群を構成するトラックのセクタに書き込む、
   請求項１に記載の情報記録装置。
3. 前記読出手段は、さらに前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記オフトラックが発生した時にセクタに書き込んでいた第２のデータを、前記記憶手段から読み出し、
   前記書込手段は、さらに、前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記第２のデータを、前記オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む、
   請求項１又は２に記載の情報記録装置。
4. 前記書込手段は、さらに、前記第１のデータを書き込んだセクタの位置を示す位置情報を、前記記録媒体上に書き込む、
   請求項２に記載の情報記録装置。
5. 前記書込手段が、前記トラック群に対する書き込みが終了した後に、前記第１のデータを書き込んだセクタの位置を示す位置情報を前記記録媒体上に書き込む、
   請求項４に記載の情報記録装置。
6. 前記読出手段が、前記記録媒体上のトラックからのデータの読み出しで、当該トラックに隣接するトラックから読み出したデータを用いて、トラック間の干渉を除去する際、前記オフトラックにより上書きされた可能性があるセクタの代わりに、前記位置情報で定められるセクタに書き込まれた前記第１のデータを読み出しで、トラック間の干渉を除去する、
   請求項４又は５に記載の情報記録装置。
7. 情報記録装置で実行される情報記録方法であって、
   前記情報記録装置は、ヘッドが書き込んでいるトラックに隣接するトラックに書き込んだデータを一時的に記憶する記憶手段を備え、
   サーボデータから特定されたヘッド位置と、書き込んでいるトラックと、の間のオフトラック量が閾値を越えているか否かで、データを書き込むためのヘッドの位置と、当該ヘッドが書き込みを行っている記録媒体のトラックと、の間にオフトラックが発生したか否かを判定する判定ステップと、
   前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記ヘッドで書き込みを行っていたトラックに隣接するトラックのセクタのうち、前記オフトラックにより上書きされたとみなされるセクタに書き込まれた第１のデータを、前記記憶手段から読み出す読出ステップと、
   前記オフトラックが発生したと判定された場合に、前記第１のデータを、前記オフトラックが発生した時に書き込んでいたセクタよりも後方に位置するセクタに書き込む書込ステップと、
   を含むことを特徴とする情報記録方法。

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