(57)【要約】 【課題】外部からの衝撃等によって磁気ディスクの偏心状態が変化しても、既に記録したデータを破壊することなく安定してデータの記録再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を実現する。【解決手段】磁気ディスク１へのデータ記録時に、外部からの衝撃等により、ＣＰＵ１２で検出した磁気ディスク１の偏心状態変化量が所定値を超えた場合には、データ再記録モードに移行する。磁気ディスク１のサーボセクタ内に既に記録されたデータセクタが存在する場合には、そのサーボセクタの全てのデータセクタのデータを一括して、変化後の偏心量に基づき、記録し直す。これにより、隣接するデータセクタに重ねてデータを記録されることがなくなり、データの破壊を防ぐことが可能となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの位置情報が記録されたサーボ領域がデータ領域の間に形成されている磁気ディスク状の記録媒体を支持し、回転駆動させる回転駆動機構と、上記記録媒体に対してデータの記録再生を行う磁気ヘッドと、上記記録媒体のサーボ領域からの情報に基いて上記磁気ヘッドを駆動して上記記録媒体に対する上記磁気ヘッドの位置を決める磁気ヘッド駆動機構と、上記磁気ヘッドで記録再生を行うデータの信号処理を行う信号処理手段と、上記記録媒体に記録するデータ又は上記記録媒体から再生したデータを一次的に記憶するデータ記憶手段と、装置の動作を制御する装置制御手段とを有する磁気ディスク装置において、
上記記録媒体の回転駆動機構に対する偏心状態を検出する偏心状態検出手段と、
上記偏心状態検出手段から出力される上記記録媒体の偏心状態を記憶する偏心状態記憶手段と、
を備え、上記装置制御手段は、上記偏心状態記憶手段に記憶された上記偏心状態から偏心状態の変化量を算出し、データを上記記録媒体の一部領域に記録させている場合に、上記偏心状態の変化量が所定値を越えたときには、上記一部領域を含むこの一部領域近辺の記録領域を、一括してデータを記録し直すことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ディスク装置において、上記装置制御手段は、上記偏心状態記憶手段に記憶された上記偏心状態から偏心状態の変化量を算出し、データを上記記録媒体の、隣接する２個の上記サーボ領域にはさまれたデータ領域の一部領域に記録させている場合に、上記偏心状態の変化量が所定値を越えたときであって、上記偏心状態が変化する前に既に記録されたデータが上記データ領域に存在するときには、上記サーボ領域にはさまれたデータ領域を最小ブロック単位とし、少なくとも、上記最小ブロック単位について一括してデータを記録し直すようにしたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の磁気ディスク装置において、上記偏心状態記憶手段は、上記偏心状態が変化する前に既に記録されたデータの位置を記憶するための記憶領域を有し、この記憶領域の情報に基づいて、上記装置制御手段は、データを記録し直すことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の磁気ディスク装置において、上記偏心状態の変化によって、上記記録媒体に記録されたデータの再生が、データを再生するために用いられる基準クロック周波数では困難もしくは不可能な場合には、上記偏心状態記憶手段に記憶された上記データの記録された時点での偏心状態と現在の偏心状態とから、データの再生に適したクロック周波数を算出し、算出したクロック周波数を用いてデータの再生を行い、その後、再生したデータを記録し直すことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置に係わり、特に、外部からの衝撃によって磁気ディスクの偏心状態が変化する可能性がある、車載用や携帯用の磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）だけではなく、自動車に搭載されるナビゲーションシステム、ディジタルカメラや携帯情報端末（ＰＤＡ）、音楽や静止画、動画などの圧縮ディジタルデータの再生を行う携帯型再生装置等においても、取り扱う情報量が増大している。
【０００３】
このため、記憶装置として従来から用いられているフラッシュメモリ等の半導体不揮発メモリや光磁気ディスク装置の代わりに、小型軽量かつ大容量の磁気ディスク装置が使用されるようになってきている。
【０００４】
このような車載型や携帯型ディジタル機器においては、外部から大きな衝撃が加わると、磁気ディスクの機器における取り付け位置がずれる恐れがある。磁気ディスクの取り付け位置がずれると、磁気ディスク上に記録されているトラックの偏心状態が変化することになる。
【０００５】
また、磁気ディスクを固定しているスピンドルモータのハブは、使用環境等の温度によって伸縮し、それに伴って磁気ディスクが移動するため、このときも磁気ディスクの偏心状態が変化する。
【０００６】
このように、磁気ディスクの偏心状態が変化すると、磁気ヘッドの位置決め精度が低下する。さらに、磁気ヘッドと磁気ディスク上のトラックとの相対速度の変化によって、サーボエリア及びデータセクタの再生時のタイミングやクロック周波数が変動する。
【０００７】
また、データ記録時には、記録位置が変動するため、最悪の場合、データの記録再生ができなくなってしまう。
【０００８】
磁気ヘッド位置決め精度の低下に対しては、例えば、予め磁気ディスクの偏心状態を検出し、偏心に追従するための制御量をフィードフォワードで加えることで磁気ヘッドの制御を行う、偏心補正方法等がある。
【０００９】
サーボエリアやデータセクタの再生時においては、各エリアの先頭に再生信号の振幅ゲイン調整やＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路の同期に用いるためのプリアンブル領域が設けられており、サーボクロックや再生クロックの変動に対して、周波数や位相を合せるようになっている。
【００１０】
また、プリアンブル領域で、多少のタイミングのずれを吸収することが可能である。さらに、サーボエリアやデータセクタの再生に関しては、一度失敗しても再試行が可能であるため、対応は比較的容易である。ただし、再試行等により再生に時間がかかるため、パフォーマンスは大幅に低下する。
【００１１】
それに対して、データセクタの記録時には、サーボエリアでタイミングを取った後は、一定のクロックでデータを記録するため、磁気ディスクの偏心状態が変化すると、磁気ヘッドとトラックとの相対速度が変動する。そのため、データを記録する位置がずれてしまい、最悪の場合、隣接したデータセクタに重ねてデータを記録してしまう可能性がある。
【００１２】
重ねてデータを記録してしまった場合、隣接したデータセクタに既にデータが記録されていた場合には、そのデータが破壊されて失われてしまうことになる。
【００１３】
磁気ヘッドとトラックとの相対速度の変動は、磁気ディスクの偏心状態の変化量と磁気ヘッドが位置する半径との比で決まるため、磁気ディスクが小型化し、磁気ヘッドが位置する半径が小さくなるほど、磁気ディスクの偏心状態の変化による磁気ヘッドとトラックとの相対速度の変動は大きくなる。
【００１４】
また、磁気ディスク装置の大容量化に伴ってトラック上の線記録密度（ＢＰＩ）が増大すると、データ記録時の記録する位置のずれ量が同じ場合でも、重ね書きにより隣接データセクタのデータが破壊される可能性が高くなる。また、破壊されるデータ量も増大することになる。
【００１５】
従って、特に小型・大容量化が求められる携帯用途の磁気ディスク装置では、上記のような磁気ディスクの偏心状態の変化による影響が、大きな問題となってくる。
【００１６】
このような磁気ディスクの偏心状態の変化に対応する方法として、例えば、特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１記載の技術は、磁気ディスクの偏心量を検出し、その偏心量に応じてクロックを生成するためのＰＬＬ回路にフィードフォワード入力を加え、線速度が一定になるようにクロックの周波数を制御するものである。
【００１７】
【特許文献１】特開平６−２２３５０２号公報（第５−７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ところで、磁気ディスク装置においては、データ記録時にクロックの周波数が一時的にでも不安定になると、既に記録されたデータが破壊される恐れがあるため、データ記録時には、安定した一定周波数のクロックを使用することが望ましい。
【００１９】
それに対して、上記従来の方式では、磁気ディスクの偏心量の変動に応じて、クロックの周波数を変化させるように制御しており、データ記録時にクロックの周波数が不安定となってしまう。また、応答の遅れ等により、クロック周波数変化制御が外乱に適切に応答できない可能性があり、既に記録されたデータが破壊される恐れがあるという問題があった。
【００２０】
本発明の目的は、外部からの衝撃等によって磁気ディスクの偏心状態が変化しても、既に記録したデータを破壊することなく安定してデータの記録再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。
【００２２】
（１）磁気ディスク装置は、データの位置情報が記録されたサーボ領域がデータ領域の間に形成されている磁気ディスク状の記録媒体を支持し、回転駆動させる回転駆動機構と、上記記録媒体に対してデータの記録再生を行う磁気ヘッドと、上記記録媒体のサーボ領域からの情報に基いて磁気ヘッドを駆動して上記記録媒体に対する磁気ヘッドの位置を決める磁気ヘッド駆動機構と、磁気ヘッドで記録再生を行うデータの信号処理を行う信号処理手段と、上記記録媒体に記録するデータ又は記録媒体から再生したデータを一次的に記憶するデータ記憶手段と、装置の動作を制御する装置制御手段とを有する。
【００２３】
上記磁気ディスク装置において、上記記録媒体の回転駆動機構に対する偏心状態を検出する偏心状態検出手段と、上記偏心状態検出手段から出力される上記記録媒体の偏心状態を記憶する偏心状態記憶手段とを備え、上記装置制御手段は、上記偏心状態記憶手段に記憶された上記偏心状態から偏心状態の変化量を算出し、データを記録媒体の一部領域に記録させている場合に、上記偏心状態の変化量が所定値を越えたときには、上記一部領域を含むこの一部領域近辺の記録領域を、一括してデータを記録し直す。
【００２４】
これにより、外部からの衝撃等によって磁気ディスクの偏心状態が変化して、既に記録したデータに重ねてデータを記録した場合であっても、一部領域を含むこの一部領域近辺の記録領域のデータを、予め読み出しておき、一括してデータを記録し直すので、既に記録したデータが破壊された場合にも、破壊されたデータを再書き込みすることで復元できる。
【００２５】
（２）好ましくは、上記（１）において、上記装置制御手段は、上記偏心状態記憶手段に記憶された上記偏心状態から偏心状態の変化量を算出し、データを記録媒体の、隣接する２個の上記サーボ領域にはさまれたデータ領域の一部領域に記録させている場合に、上記偏心状態の変化量が所定値を越えたときであって、上記偏心状態が変化する前に既に記録されたデータが上記データ領域に存在するときには、上記サーボ領域にはさまれたデータ領域を最小ブロック単位とし、少なくとも、上記最小ブロック単位について一括してデータを記録し直す。
【００２６】
（３）また、好ましくは、上記（１）又は（２）において、上記偏心状態記憶手段は、上記偏心状態が変化する前に既に記録されたデータの位置を記憶するための記憶領域を有し、この記憶領域の情報に基づいて、上記装置制御手段は、データを記録し直す。
【００２７】
（４）また、好ましくは、上記（１）又は（２）において、上記偏心状態の変化によって、上記記録媒体に記録されたデータの再生が、データを再生するために用いられる基準クロック周波数では困難もしくは不可能な場合には、上記偏心状態記憶手段に記憶された上記データの記録された時点での偏心状態と現在の偏心状態とから、データの再生に適したクロック周波数を算出し、算出したクロック周波数を用いてデータの再生を行い、その後、再生したデータを記録し直す。
【００２８】
上記のようにすれば、偏心状態が変化しても、安定してデータの再生が可能となり、また、パフォーマンスの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、外部からの衝撃等によって磁気ディスクの偏心状態が変化しても、既に記録したデータを破壊することなく安定してデータの記録再生を行うことが可能な磁気ディスク装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。  
図１は、本発明の一実施形態である磁気ディスク装置の概略構成図である。図１において、磁気ディスク装置の機構系は、磁気ディスク１を回転駆動するスピンドルモータ（ＳＰＭ）２と、磁気ヘッド３と、キャリッジ４と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５とを備えている。
【００３１】
また、磁気ディスク装置の回路系は、プリアンプ６と、リードチャネル７と、ＳＰＭドライバ８と、ＶＣＭドライバ９と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）部１０と、バッファメモリ１１と、ＣＰＵ１２と、偏心状態記憶メモリ１３とを備えている。
【００３２】
磁気ディスク１は、データを保持するための磁性膜が表面に形成されており、ＳＰＭ２に保持され、データの記録再生時に一定回転数で回転するようになっている。
【００３３】
また、磁気ディスク１に対してデータの記録再生を行う磁気ヘッド３は、キャリッジ４に保持され、ＶＣＭ５によって駆動され、磁気ディスク１の任意の半径上に位置決めされる。
【００３４】
なお、磁気ディスク１には予め磁気ヘッド３の位置決め用のサーボパターンが記録されており、この信号を再生することにより磁気ディスク１上の半径位置を検出することが可能となっている。
【００３５】
磁気ヘッド３で記録又は再生される信号は、プリアンプ６によって増幅される。リードチャネル７は、プリアンプ６に接続されており、プリアンプ６から供給される再生信号をディジタル信号に変換したり、記録すべきデータを磁気ディスク１への記録用データに変換し、プリアンプ６に供給する。また、リードチャネル７は、プリアンプ６を介して供給される、磁気ディスク１から読み出されたサーボ信号から磁気ヘッド３の位置信号を生成する。
【００３６】
ＳＰＭドライバ８は、ＳＰＭ２の回転を駆動制御し、ＶＣＭドライバ９は、ＶＣＭ５を駆動して磁気ヘッド３の磁気ディスク１に対する位置制御を行う。
【００３７】
Ｉ／Ｆ部１０は、ホストコンピュータ（図示せず）等からのコマンドを受信して解析し、そのコマンドに応じたデータの送受信を行う。バッファメモリ１１は、リードチャネル７とＩ／Ｆ部１０との間に位置し、Ｉ／Ｆ部１０とホストとの間で送受信を行うデータや受信したコマンドを一時的に保管する。
【００３８】
ＣＰＵ１２は、磁気ディスク装置の回路系各部に対して、以下のような動作制御を行う。  
つまり、ＳＰＭドライバ８に対して、ＳＰＭ２の回転／停止及び回転数の指示を行い、ＳＰＭ２の動作を制御する。また、リードチャネル７で生成された磁気ヘッド３の位置信号から磁気ヘッド位置決め誤差を算出し、ＶＣＭ操作量を決定してＶＣＭドライバ９に指示し、ＶＣＭ５を駆動して磁気ヘッド３の位置の制御を行う。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ１２は、磁気ヘッド３の位置誤差信号やＶＣＭ操作量、サーボ信号のタイミング等から、磁気ディスク１の偏心量や偏心方向等の偏心状態の検出を行う。
【００４０】
また、偏心状態記憶メモリ１３は、電源が切れても記憶が保存される不揮発メモリで構成されており、ＣＰＵ１２で検出した偏心状態を随時記憶していく。
【００４１】
ＣＰＵ１２では、データ記録時に、偏心状態記憶メモリ１３に記憶されている過去の偏心状態と現在の偏心状態とを比較し、その差が所定値以上になった場合には、再記録動作モードに移行させる。この再記録動作モードでは、これまで既に磁気ディスク１に記録されている一部又は全てのデータに対して、磁気ディスク１のトラックもしくはサーボセクタ単位で記録し直す。また、状況に応じてホスト側に、偏心状態が変化したことを報告する。
【００４２】
以上のような構成において、ホストからＩ／Ｆ部１０に送られてきたコマンドに応じて、リードチャネル７で生成される位置信号に基づいて、ＣＰＵ１２がＶＣＭドライバ９を介して磁気ヘッド３を所定の位置に移動制御する。そして、データ記録時には、ホストから送信されたデータは、Ｉ／Ｆ部１０を介してバッファメモリ１１に一時保管される。所定量のデータがバッファメモリ１１に蓄積された時点で、リードチャネル７により記録信号に変換された後、プリアンプ６を介して磁気ヘッド３で磁気ディスク１上の所定の位置にデータが記録される。
【００４３】
また、データ再生時には、磁気ディスク１上の所定の位置の信号を磁気ヘッド３で再生し、プリアンプ６を介してリードチャネル７で再生データに変換し、バッファメモリ１１に一時保管する。バッファメモリ１１に一時保管された再生データは、Ｉ／Ｆ回路１０を介して順次ホストに送信される。
【００４４】
図２は、磁気ディスク１のトラック上におけるサーボエリアとデータエリアとの関係の一例を模式的に示す図である。
【００４５】
図２において、磁気ディスク１には、同心円状に等間隔で複数のトラック１４が形成されている。トラック１４上には、アドレス情報や磁気ヘッド３の位置決め情報が記録されているサーボエリア１５が１トラック上で等間隔に配置されており、各サーボエリア１５の間にデータエリア１６が形成されている。このサーボエリア１５の先頭から次のサーボエリア１５の先頭までが、１つのサーボセクタ１７となる。
【００４６】
サーボエリア１５は、磁気ディスクの製造段階において、専用の装置によって予め記録されるものであり、全体として、隣接するトラック１４の間で隣接して、磁気ディスク１の半径方向に連続し、かつ磁気ヘッド３のデータ記録時及び再生時における磁気ディスク１に対する半径方向への軌跡に沿ってほぼ放射状となるように形成されている。
【００４７】
なお、図２では、理解の容易のため模式的に、磁気ディスク１の１周に１２個のサーボセクタ１７が存在している例を示しているが、実際の磁気ディスク装置では、１周のサーボセクタ１７の数は、一般的には数十から数百個になる。
【００４８】
図３は、サーボセクタ１７の一構成例を模式的に示す図である。  
図３において、サーボセクタ１７の先頭にサーボエリア１５が存在し、その後ろにデータエリア１６が形成されている。このデータエリア１６は、複数のデータセクタ１８と、データエリア１６の伸縮を吸収するためのデータエリア調整用ギャップ１９とが形成されている。図３に示した例では、１８−１〜１８−６の６個のデータセクタ１８が形成されており、データエリア１６の最後尾にデータエリア調整用ギャップ１９が形成されている。
【００４９】
ところで、データエリア１６が伸縮する主な原因としては、データ記録時における、ＳＰＭ２の回転変動と、磁気ディスク１の偏心状態の変化による磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度の変動とが考えられる。
【００５０】
データ記録時には、サーボエリア１５でタイミングを取った後、一定のクロック信号でデータを記録する。そのため、磁気ディスク１の偏心状態の変化による磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度が変動すると、データエリア１６が伸縮してしまう。
【００５１】
ここで、ＳＰＭ２の回転変動に関しては、近年精度の向上が図られており、データエリア１６の伸縮に関してはそれ程問題とはなっていない。
【００５２】
それに対して、磁気ディスク１の偏心状態の変化による磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度の変動に関しては、磁気ディスク装置の小型大容量化と、携帯機器としての使用が多く、振動の発生が多くなっていることとにより、大きな問題となってきている。
【００５３】
磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度の変動は、磁気ディスク１の偏心状態の変化量と磁気ヘッド３の磁気ディスク１における半径方向位置の大きさとの比で決まるため、磁気ディスク装置が小型化するほど、その変動量は大きくなる。
【００５４】
例えば、３０μｍの偏心量の変化に対して、半径が６ｍｍの位置では、磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度は±０．５％も変動する。
【００５５】
また、磁気ディスクの大容量化に伴って線記録密度（ＢＰＩ）が増大する。それに対して、サーボセクタ１７の数に関しては、磁気ヘッド３の位置決め演算時間やフォーマット効率の関係から、それ程増加することができるとは考え難い。
【００５６】
一般的に、１個のデータセクタ１８に記録されるデータ量は５１２バイトであり、線記録密度とサーボセクタ１７の個数とから、１個のサーボエリア１５に形成されるデータセクタ１８の数が決定される。
【００５７】
従って、１個のサーボエリア１５に形成されるデータセクタ１８の数は増加していくものと思われるため、データエリア１６の伸縮量が同じ場合でも、影響が大きくなることが考えられる。
【００５８】
さらに、磁気ディスク装置が携帯機器として使用される場合には、外部からの衝撃などが加わる可能性が高く、使用環境温度の変動も大きくなるため、磁気ディスク１の偏心状態の変化の発生頻度や変化量が増大することが予測される。
【００５９】
データエリア１６が伸縮した場合に、一番問題となるのが、データ記録時に記録位置がずれ、既に記録されている隣接データに重ねてデータを記録して、既に記録されていたデータを破壊してしまうことである。一旦、データの一部が破壊されれば、そのデータセクタ１８は再生不能になってしまう。
【００６０】
図４は、従来の方式で、偏心状態の変化発生後にデータの記録を行った場合に形成されるデータセクタ１８の一例を示す図である。
【００６１】
図４中の上側に点線で示す部分が、偏心状態が変化する前に記録されたデータセクタ１８−１〜１８−６であり、下側に実線で示す部分が、偏心状態変化後に記録したデータセクタ１８−３’、１８−４’である。なお、偏心状態の変化前後でデータセクタ１８の位置が上下にずれているのは、理解の容易のためであり、実際にはデータセクタ１８−３’及び１８−４’と１８−３及び１８−４とは上下方向に関して重なって記録されている。
【００６２】
この図４に示した例は、磁気ディスク１の偏心状態の変化によって磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度が遅くなった場合であり、データセクタ１８−３’及び１８−４’が伸びて後ろにずれ、データセクタ１８−４’の一部が、データセクタ１８−５に重ねて記録されている。
【００６３】
データセクタ１８−５に既にデータが記録されている場合には、データセクタ１８−４’の一部が重ねて記録された部分のデータが失われるため、データセクタ１８−５は再生不能となってしまう。
【００６４】
データエリア１６全体の伸縮に対しては、データエリア調整用ギャップ１９を形成することにより、このギャップ１９の幅を予想される磁気ディスク１の偏心状態の変化量に対応した値にしておけば問題ない。
【００６５】
それに対して、各データセクタ１８については、プリアンブル領域を長めにする等で多少の伸縮には対応可能であるが、伸縮量が大きくなる場合には対応不可能である。また、個々のデータセクタ１８−１〜１８−６毎に調整ギャップを形成することは、フォーマット効率が大幅に低下するため困難である。
【００６６】
図５は、本発明の一実施形態である磁気ディスク装置において、磁気ディスク１の偏心状態の変化発生後にデータの記録を行った場合の一例を示す図である。図５において、偏心状態が変化する前に記録されたデータセクタが１８−１〜１８−６、調整ギャップ１９である。それに対して、下側に実線で示す部分が、偏心状態変化後に記録したデータセクタ１８−１’〜１８−６’、調整ギャップ１９’である。
【００６７】
本発明の一実施形態においては、データ記録時に、磁気ディスク１の偏心状態の変化量が所定値を超えた場合には、再記録動作モードに移行する。この再記録動作モードでは、サーボセクタ１７内に偏心状態が変化する前に既に記録されていたデータセクタ１８が存在する場合には、そのサーボセクタ１７の全てのデータセクタ１８のデータを一括して、変化した後の磁気ディスク偏心量に基づき記録し直す。
【００６８】
実際には、データ記録する場合には、データ記録前に、一旦サーボセクタ１７内の全データを再生してバッファメモリ１１に記憶させ、次の回転時に、新たに記録するデータも併せた全データを一括して記録することになる。
【００６９】
このようにすることで、図５のデータセクタ１８−１’〜１８−６’、調整ギャップ１９’に示すように、隣接するデータセクタ１８に重ねて記録されることがなくなり、データの破壊を防ぐことが可能となる。
【００７０】
なお、データエリア１６全体の伸びに関しては、データエリア調整用ギャップ１９’で吸収されるため、問題はない。
【００７１】
偏心量の変化によるデータの記録し直しが必要なサーボセクタ１７の把握は、ファイルシステムのタイムスタンプ等から検索することも可能であるが、専用の再記録マップを作成し、再記録マップを基に記録し直しの判断を行う方が、素早い判断が可能になり望ましい。この再記録マップは、例えば、偏心状態記憶メモリ１３内に領域を設け、記憶させておく。
【００７２】
図６は、本発明の一実施の形態における記録し直しが必要なサーボセクタを示す再記録マップの一例を示す図である。図６において、値が１になっているサーボセクタ１７は記録し直しが必要であり、値が０になっているサーボセクタ１７は記録し直しが必要ないか、あるいは記録し直し済みである。
【００７３】
再記録マップの値の更新は、再記録動作モードに移行した直後に実施する。一般に、磁気ディスク装置では、各データセクタ１８の使用状況を記憶した使用状況マップを持っており、その使用状況マップの値を基に再記録マップの値を更新する。
【００７４】
具体的には、再記録動作モードに移行した時点で、以前のデータが記録されていたデータセクタ１８が存在するサーボセクタ１７については、再記録マップの値を１にセットし、その他のサーボセクタ１７については値を０にセットする。
【００７５】
実際には、磁気ディスク１の偏心状態が変化しても、全てのサーボセクタ１７で磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度が大幅に変動するわけではなく、一部のサーボセクタ１７ではほとんど影響を受けない場合も考えられる。また、トラック１４の半径によっても影響が異なり、磁気ディスク１の外周側に行くほど相対速度の変動が小さくなる。
【００７６】
そのような場合には、磁気ディスク１の偏心状態の変化から、各トラック１４の各サーボセクタ１７に対して相対速度の変動量を算出し、その結果と使用状況マップとから、記録し直しが必要なサーボセクタ１７を決定して、再記録マップを作成するようにしてもよい。
【００７７】
データの記録し直しは、少なくともサーボセクタ１７を最小単位として一括して実施する必要があるが、バッファメモリ１１に余裕がある場合には複数のサーボセクタ１７や１つのトラック１４をまとめて記録し直すことも可能であり、その方が効率はよくなる。
【００７８】
また、データの記録し直しは、時間的及び電源的に余裕があれば、順次連続して実行すればよい。ホスト側からのアクセス要求等で十分に時間的余裕がない場合や、バッテリ駆動時で電源的に余裕がない場合には、ホスト側からのアクセス要求のあったサーボセクタ１７に対して優先的に記録し直しを実行する。そして、時間的及び電源的な余裕のできた時点で、その他のサーボセクタ１７を記録し直すようにすることも可能である。
【００７９】
さらに余裕がない状態でデータを記録する必要がある場合には、全くデータの記録されていないサーボセクタ１７に一旦記録しておき、余裕ができた時点で必要に応じて記録し直すこともできる。
【００８０】
なお、再記録動作モードになった時には、そのことをホスト側に報告し、ホスト側の動作モードを変更してアクセス要求頻度を低減することも可能である。さらに、記録し直しが完了するまでアクセス要求を中断するようにすることも可能である。
【００８１】
また、上述した例においては、磁気ディスク１の偏心状態が変化した場合に、データ記録時に発生する問題のみについて述べてきたが、実際には、データ再生時にも問題は発生する。以下、その点について説明する。
【００８２】
データ再生時においては、各データセクタ１８の先頭に再生信号の振幅ゲイン調整やＰＬＬ回路の同期に用いるためのプリアンブル領域が形成されており、サーボクロックや再生クロックの変動に対して、周波数や位相を合せるようになっている。また、サーボプリアンブル領域で、多少のタイミングのずれを吸収することが可能である。
【００８３】
しかしながら、磁気ディスク１の偏心状態の変化が大きく、磁気ヘッド３とトラック１４との相対速度が大幅に変動した場合には、データ再生のタイミングや再生クロックの周波数が、変動前後で大きく異なるため、各データセクタ１８のプリアンブル領域だけでは対応できず、再生不能となる。
【００８４】
データ再生に関しては、一度失敗しても再試行が可能であり、何度か再試行を繰り返す間に再生が可能になる場合もあるが、その場合でも、再試行の時間によってパフォーマンスは大幅に低下する。
【００８５】
このような場合には、データが記録された時点での磁気ディスク１の偏心状態と現在の磁気ディスク１の偏心状態とを偏心状態記憶メモリ１３から読み出し、それらの値から再生しようとするサーボセクタ１７に適合した再生クロック周波数を算出する。例えば、偏心状態の変化量から速度変化を算出し、その速度変化に応じてクロック周波数を算出する。再生クロック周波数を一時的にその値にセットした後に、サーボセクタ１７のデータ再生を行うことにより、確実にデータを再生することが可能となる。
【００８６】
再生クロック周波数の変更には若干の切替時間が必要であり、また、頻繁に周波数の変更を行うことは、システムが不安定になりやすく望ましくない。そこで、一旦再生したデータに対しては、変化した偏心量に基づき、サーボセクタ１７単位での記録し直しを実施する。
【００８７】
そうすれば、それ以降、再生クロック周波数を変更せずにデータ再生が可能となり、パフォーマンスが向上する。
【００８８】
なお、記録し直しを実施するためには、サーボセクタ１７単位でデータ再生を行う必要がある。
【００８９】
上述したように、磁気ディスク１の偏心状態の変化によってデータ再生に支障が発生する場合には、データの記録に問題がない場合でも、サーボセクタ１７単位での記録し直しを実施しすることで、システムの安定化と、パフォーマンスの向上を図ることが可能となる。
【００９０】
さらに、ＰＬＬ回路同期用の信号データを、一部の未使用データセクタ１８のデータ記録部全面に記録しておき、その信号データを用いて再生クロック周波数や位相の調整を行うことにより、データ再生の安定化を図ることできる。
【００９１】
また、場合によっては、磁気ディスク１の偏心状態が変化しても、再生クロック周波数を変更せずに、データの再生を行うことが可能となる。
【００９２】
なお、ＰＬＬ回路同期用の信号データを記録するデータセクタの位置に関しては任意であり、例えばサーボエリア１５の直後のデータセクタ１８−１を使用するようにすれば、再生クロックのタイミングを取ることが容易になる。
【００９３】
また、ＰＬＬ回路同期用のデータセクタは、状況に応じてデータを記録するように変更することも、随時可能である。
【００９４】
なお、上述した一実施形態においては、ＣＰＵ１２が、装置制御手段と偏心状態検出手段との両方の機能を備えた構成になっているが、装置制御手段と偏心状態検出手段とをそれぞれ別個の回路とする構成でも構わない。
【００９５】
また、偏心状態記憶メモリ１３に関しては、磁気ディスク１のシステム領域に記憶しておき、随時バッファメモリ１１に読み出すようにしてもよく、また、ホスト側で管理するようにしてもかまわない。
【００９６】
上述したように、本発明の一実施形態によれば、一部の未使用データセクタ１８の全面にＰＬＬ回路同期用の信号データを記録しているため、安定したデータ再生が可能となり、場合によっては、再生クロック周波数の変更が不要となる。
【００９７】
また、上述した例においては、過去の偏心状態と現在の偏心状態とを比較し、その差が所定値以上になった場合には、再記録動作モードに移行させているが、この所定値とは、磁気ディスク装置の記録密度、セクタの間隔等から決定される。データの重ね書きが発生すると考えられる値に、設定することができる。
【００９８】
また、磁気ディスクの偏心量は、装置の起動時から一定周期で測定してもよいし、所定値以上の衝撃が加えられたことを検出し、その検出時毎に測定することもできる。
【００９９】
装置に所定値以上の衝撃が加わったか否かの判断については、磁気ヘッドの位置誤差信号等に基づくこともできるが、装置に別個ショックセンサを取り付けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施形態である磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図２】磁気ディスクのトラック上におけるサーボエリアとデータエリアとの関係の一例を示す図である。
【図３】サーボセクタの一構成例を模式的に示す図である。
【図４】従来の方式で、偏心状態の変化発生後にデータの記録を行った場合に形成されるデータセクタの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態において、偏心状態の変化発生後にデータ記録を行った場合の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態における記録し直しが必要なデータの位置を示す再記録マップの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１        磁気ディスク
２        スピンドルモータ
３        磁気ヘッド
４        キャリッジ
５        ボイスコイルモータ
６        プリアンプ
７        リードチャネル
８        スピンドルモータドライバ
９        ボイスコイルモータドライバ
１０      インターフェース
１１      バッファメモリ
１２      ＣＰＵ
１３      偏心状態記憶メモリ
１４      トラック
１５      サーボエリア
１６      データエリア
１７      サーボセクタ
１８      データセクタ
１９      データエリア調整用ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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