JP2009289391A - Magnetic recording and playback device, magnetic recording medium, data recording method of magnetic recording and playback device, and data playback method of magnetic recording and playback device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気記録再生装置に関し、特に、データ領域の欠陥記録ビットに関する情報に基づいてそのデータ領域に信号を記録する磁気再生装置に関する。 The present invention relates to a magnetic recording / reproducing apparatus, and more particularly to a magnetic reproducing apparatus that records a signal in a data area based on information related to a defective recording bit in the data area.
ハードディスクの記録容量および記録密度を増大させることに対するニーズ（要求）が存在する。しかし、通常のハードディスクでは、記録密度を１Ｔ（テラ）ビット／平方インチより高くすることは困難である。 There is a need (request) for increasing the recording capacity and recording density of hard disks. However, with a normal hard disk, it is difficult to make the recording density higher than 1 T (tera) bits / in 2.
より高密度のデータ記録を実現するハードディスク記録媒体として、磁性材料を規則的に配列したパターンド・メディアと呼ばれる記録媒体が提案された。そのような記録媒体では、ナノ・インプリント・リソグラフィ法を用いて、例えば２．５インチ・ディスクの表面に或るピッチ（例、２５ｎｍ）で数十ナノメートル・オーダの多数の凸部を形成し、これをマスクに下層の磁性膜をエッチングすることによってドット状磁性体を形成する。そのようなハードディスクを高速回転させて、そのディスク面に幅数十ナノメートル・オーダ（例、約２５ｎｍ）の磁気ヘッドを配置して、そのディスクを着磁し、記録および再生することができる。 As a hard disk recording medium for realizing higher density data recording, a recording medium called a patterned medium in which magnetic materials are regularly arranged has been proposed. In such a recording medium, a large number of protrusions of the order of several tens of nanometers are formed at a certain pitch (for example, 25 nm) on the surface of a 2.5-inch disk, for example, using a nano-imprint lithography method. Then, using this as a mask, the lower magnetic film is etched to form a dot-like magnetic body. Such a hard disk can be rotated at a high speed, and a magnetic head having a width of several tens of nanometers (for example, about 25 nm) can be arranged on the disk surface so that the disk can be magnetized and recorded and reproduced.
既知の情報記憶媒体において、その書き換え可能エリアは、書き換え可能なエリア上の欠陥エリアを管理する欠陥管理情報を格納するための欠陥管理エリアを有する。情報記憶媒体の欠陥管理エリアは、第１及び第２の欠陥管理予約エリアを備えている。第１の欠陥管理予約エリアは、初期状態で欠陥管理情報を格納するためのエリアである。第２の欠陥管理予約エリアは、所定のタイミングで書き移される欠陥管理情報を格納するためのエリアである。それによって、オーバーライトに対する耐久性が比較的低い情報記憶媒体であっても、信頼性の高い欠陥管理が可能となる。 In a known information storage medium, the rewritable area has a defect management area for storing defect management information for managing a defective area on the rewritable area. The defect management area of the information storage medium includes first and second defect management reservation areas. The first defect management reserved area is an area for storing defect management information in the initial state. The second defect management reserved area is an area for storing defect management information transferred at a predetermined timing. As a result, even if the information storage medium has relatively low durability against overwriting, highly reliable defect management is possible.
既知の書換え可能な情報記憶媒体は、ユーザ・エリアと、ユーザ・データが交替して記憶されるスペアエリアと、欠陥管理情報が重複して記憶される複数の欠陥管理エリアと、を備えている。複数の欠陥管理エリアに記憶された欠陥管理情報は、複数の欠陥管理エリアの総てが所定のデータ単位で誤り訂正ができない場合であっても、欠陥管理情報のうちいずれかの欠陥管理情報が、所定のデータ単位よりも小さなデータ単位で誤り訂正が可能な場合には、誤り訂正後の小さなデータ単位のデータに基づいて欠陥管理情報を補完する。それによって、ＥＣＣブロック単位でのエラーがその誤り訂正能力を超えて発生した場合であっても、欠陥管理情報を読み出すことを可能とし、データの消失を防止できる。 A known rewritable information storage medium includes a user area, a spare area in which user data is replaced and stored, and a plurality of defect management areas in which defect management information is stored redundantly. . The defect management information stored in the plurality of defect management areas includes any defect management information in the defect management information even when all of the plurality of defect management areas cannot be corrected in predetermined data units. When error correction is possible in a data unit smaller than a predetermined data unit, defect management information is complemented based on data in a small data unit after error correction. As a result, even when an error in the ECC block unit occurs exceeding the error correction capability, the defect management information can be read and data loss can be prevented.
上述のパターンド・メディア磁気記録媒体では欠陥または不良記録ビットを少なくするのが難しい傾向がある。発明者は、そのような磁気記録媒体においては、或るセクタ内に欠陥ビットが１ビット以上またはデータ・エラー訂正できない数ある場合には、そのセクタを使用せずに代替的に他のセクタを使用する補填処理または交替処理を行えばよいであろう、と認識した。しかし、欠陥が多くなると、欠陥ビットを含む多くのセクタの正常な記録ビットが無駄になり、その分だけ余分なセクタを予め用意しなければならず、従って、パターンド・メディア磁気記録媒体における記録密度が低下する。 In the above-described patterned media magnetic recording medium, it tends to be difficult to reduce defects or defective recording bits. In the case where such a magnetic recording medium has one or more defective bits or a number that cannot be corrected for data error in a certain sector, the inventor substitutes another sector without using that sector. Recognized that it would suffice to perform the compensation or replacement process to be used. However, when the number of defects increases, the normal recording bits of many sectors including the defective bits are wasted, and extra sectors must be prepared in advance, so that recording on the patterned media magnetic recording medium is necessary. Density decreases.
発明者は、各セクタにおいて複数のデータ・ビット領域に隣接して欠陥ビットを補填または補償するための予備ビット領域を配置することによって、僅かな数以下の欠陥ビットを含むセクタのデータ・ビット領域の正常な記録ビットを有効に利用することができる、と認識した。 The inventor arranges a spare bit area for compensating or compensating for a defective bit adjacent to a plurality of data bit areas in each sector, thereby providing a data bit area of a sector including a small number of defective bits. It was recognized that normal recording bits can be used effectively.
本発明の目的は、磁気記録媒体における欠陥を含む領域の使用を可能にすることである。 An object of the present invention is to enable the use of areas containing defects in a magnetic recording medium.
本発明の特徴によれば、磁気記録再生装置は、トラックに配置された、サーボ信号を表す複数のサーボ領域と、そのサーボ領域の間に位置し非磁性体によって分離された磁性体の記録ビットをそれぞれ含むデータ領域および予備領域と、そのデータ領域における欠陥記録ビットの位置を表す情報を格納する第１の欠陥情報格納部と、その欠陥記録ビットの情報に基づいて、そのデータ領域および予備領域の記録ビットに信号を記録し、そのデータ領域および予備領域の記録ビットから取り出された信号を再生するための記録再生部と、を備えている。 According to a feature of the present invention, a magnetic recording / reproducing apparatus includes a plurality of servo areas representing servo signals arranged on a track, and a recording bit of a magnetic body positioned between the servo areas and separated by a non-magnetic body. A data area and a spare area, a first defect information storage unit for storing information indicating the position of the defect recording bit in the data area, and the data area and the spare area based on the information of the defect recording bit. And a recording / reproducing unit for reproducing a signal extracted from the recording bits of the data area and the spare area.
本発明の特徴によれば、磁気記録媒体における欠陥を含む領域の使用を可能にすることができる。 According to the feature of the present invention, it is possible to use a region including a defect in a magnetic recording medium.
発明の目的および利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素および組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明および以下の詳細な説明は、典型例および説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない、と理解すべきである。
The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
It should be understood that the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not intended to limit the invention.
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図面において、同様のコンポーネントには同じ参照番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, similar components have the same reference numerals.
図１Ａは、本発明の実施形態による、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）または磁気記録再生装置２０を示している。ハードディスク・ドライブ２０は、磁気記録媒体の初期化、書込みおよび読出し制御を行うための装置を含んでいる。
FIG. 1A shows a hard disk drive (HDD) or magnetic recording and
図１Ａを参照すると、ハードディスク・ドライブ２０は、ホスト装置としての情報処理機器または記録再生機器（図示せず）の内部または外部に配置されていてその機器に接続されている。
Referring to FIG. 1A, the
ハードディスク・ドライブ２０は、磁性体の磁化反転によって信号を記録する磁気記録媒体としてのパターンド・メディア磁気ディスク１００、スイングアーム１２０、アクチュエータ・ドライバ２５０、スピンドルモータ１５０を具えている。スイングアーム１２０は、パターンド・メディア磁気ディスク１００の両面すなわちＡ面およびＢ面用の磁気ヘッド１２２および１２４をそれぞれ含んでいる。アクチュエータ・ドライバ２５０は、スイングアーム１２０の動作を制御する。スピンドルモータ１５０は、パターンド・メディア磁気ディスク１００を回転させる。
The
ハードディスク・ドライブ２０は、さらに、プロセッサとしてのＣＰＵ２０１、メモリ２０２、情報処理機器の内部バスとの間のインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０３、入出力バッファメモリ（Ｉ／Ｏ ＢＦ）２０４、記録再生回路２４２およびセクタ番号識別回路２６６を具えている。インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０３は入出力バッファメモリ２０４に接続されている。ＣＰＵ２０１は入出力バッファメモリ２０４に接続されている。メモリ２０２には、ハードディスク・ドライブ２０の各要素を制御するためのＣＰＵ２０１に用いられるファームウェア等のソフトウェアが格納されている。
The
ハードディスク・ドライブ２０は、さらに、不揮発性半導体メモリからなるパターンド・メディア磁気ディスク１００用の欠陥管理情報メモリ２６２、シーク制御回路２６０、およびデータ転送制御回路２７０を具えている。ハードディスク・ドライブ２０は、さらに、欠陥情報識別回路２６８および記録再生タイミング制御回路２４０を含んでいる。
The
記録再生回路２４２は、入出力バッファメモリ２０４、セクタ番号識別回路２６６、欠陥情報識別回路２６８、データ転送制御回路２７０、記録再生タイミング制御回路２４０、および磁気ヘッド１２２に結合されている。シーク制御回路２６０は、入出力バッファメモリ２０４、欠陥管理情報メモリ２６２、セクタ番号識別回路２６６、およびアクチュエータ・ドライバ２５０に結合されている。
The recording / reproducing
データ転送制御回路２７０は、セクタ番号識別回路２６６、入出力バッファメモリ２０４、記録再生タイミング制御回路２４０、および記録再生回路２４２に結合されている。セクタ番号識別回路２６６は、記録再生回路２４２、シーク制御回路２６０、欠陥管理情報メモリ２６２、およびデータ転送制御回路２７０に結合されている。
Data
欠陥情報識別回路２６８は、記録再生回路２４２、および欠陥管理情報メモリ２６２に結合されている。記録再生タイミング制御回路２４０は、データ転送制御回路２７０、欠陥管理情報メモリ２６２、および記録再生回路２４２に結合されている。
The defect information identification circuit 268 is coupled to the recording / reproducing
セクタ番号識別回路２６６は、記録再生回路２４２からのサーボ情報のアドレス信号に基づいて、データ選択信号を供給しセクタ位置信号を生成する。
The sector number identification circuit 266 supplies a data selection signal based on the servo information address signal from the recording / reproducing
シーク制御回路２６０は、入出力バッファメモリ２０４からのシーク制御信号と、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ位置信号と、さらに必要な場合には欠陥管理情報メモリ２６２からの欠陥管理情報（第２の欠陥管理情報）とに従って、アクチュエータ・ドライバ２５０に駆動信号を供給する。データ転送制御回路２７０は、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ位置信号に従って、転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４、記録再生タイミング制御回路２４０、および、直接的にまたは記録再生タイミング制御回路２４０を介して記録再生回路２４２に供給する。
The seek
欠陥管理情報メモリ２６２は、第２の欠陥管理情報領域２６５を含み、さらに第１の欠陥管理情報領域２６４を含んでいてもよい。第２の欠陥管理情報領域２６５の第２の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００における、欠陥のあるまたは不良な記録ビットを含み使用されないセクタの位置を特定するトラック番号およびセクタ番号を表す情報を含んでいる。第１の欠陥管理情報領域２６４の第１の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００における限定された数（所与数以下）の欠陥記録ビットを含み使用可能なセクタを特定するトラック番号、セクタ番号、欠陥記録ビットの数、およびその欠陥記録ビットの位置を表す情報を含んでいる。
The defect management information memory 262 includes a second defect
パターンド・メディア磁気ディスク１００は、１つ以上のセクタにわたる第１の欠陥管理情報領域４２４を最も外周のトラックまたはその付近の隣接トラックに含んでいても、または１つ以上のセクタにわたる第１の欠陥管理情報領域４２４’を最も内周のトラックまたはその付近の隣接トラックに含んでいてもよい。この場合、欠陥管理情報メモリ２６２において第１の欠陥管理情報領域２６４はなくてもよい。
The patterned media
第１の欠陥管理情報領域４２４または４２４’の情報は上述の第１の欠陥管理情報を含んでいる。パターンド・メディア磁気ディスク１００は、さらに、１つ以上のセクタにわたる第２の欠陥管理情報領域４２５を最も外周のトラックまたはその付近の隣接トラックに含んでいても、または１つ以上のセクタにわたる第２の欠陥管理情報領域４２５’を最も内周のトラックまたはその付近の隣接トラックに含んでいてもよい。第２の欠陥管理情報領域４２５または４２５’の情報は上述の第２の欠陥管理情報を含んでいる。この場合、欠陥管理情報メモリ２６２において第２の欠陥管理情報領域２６５はなくてもよい。
The information in the first defect
欠陥情報識別回路２６８は、記録再生回路２４２からのデータ・ビットが欠陥ビットかどうかを識別し、欠陥記録ビットの存在するセクタの識別情報、さらにその欠陥記録ビットの識別情報またはビット位置信号（セクタおよびビットの位置）を欠陥管理情報メモリ２６２（第２の欠陥管理情報領域領２６５、第１の欠陥管理情報領域２６４）に供給し格納する。
The defect information identification circuit 268 identifies whether the data bit from the recording / reproducing
データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、記録再生タイミング制御回路２４０は、欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５および第１の欠陥管理情報２６４からセクタおよび欠陥記録ビットの識別情報（セクタおよびビットの位置）を取得する。記録再生タイミング制御回路２４０は、その欠陥記録ビット識別情報と、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号とに従って、ビット単位で記録再生回路２４２の記録再生タイミングを制御する。
In accordance with the transfer timing control signal from the data
ＣＰＵ２０１は、入出力バッファメモリ２０４、シーク制御回路２６０、欠陥管理情報メモリ２６２、欠陥情報識別回路２６８、等に制御信号ＣＴＲＬを供給する。入出力バッファメモリ２０４、シーク制御回路２６０、欠陥管理情報メモリ２６２および欠陥情報識別回路２６８の中の少なくとも一部は、ＣＰＵ２０１の一部であってもよい。
The
図１Ｂは、本発明の別の実施形態による、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）または磁気記録装置２２を示している。この場合、ハードディスク・ドライブ２２はさらに欠陥ダミービット制御回路２４１を含み、図１Ａの記録再生タイミング制御回路２４０は用いられない。
FIG. 1B shows a hard disk drive (HDD) or
図１Ｂを参照すると、欠陥ダミービット制御回路２４１は、入出力バッファメモリ２０４および記録再生回路２４２に結合され、さらに、欠陥管理情報メモリ２６２およびデータ転送制御回路２７０に結合されている。記録再生回路２４２は、入出力バッファメモリ２０４、セクタ番号識別回路２６６、欠陥情報識別回路２６８、データ転送制御回路２７０、欠陥ダミービット制御回路２４１、および磁気ヘッド１２２に結合されている。図１Ｂのハードディスク・ドライブ２２のその他の要素および各要素間の結合関係は、図１Ａのハードディスク・ドライブ２０のものと同様である。
Referring to FIG. 1B, the defective dummy bit control circuit 241 is coupled to the input /
データ転送制御回路２７０は、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ位置信号に従って、転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４、欠陥ダミービット制御回路２４１、および、直接的にまたは欠陥ダミービット制御回路２４１を介して記録再生回路２４２に供給する。
The data
ＣＰＵ２０１は、入出力バッファメモリ２０４、シーク制御回路２６０、欠陥管理情報メモリ２６２、欠陥情報識別回路２６８、欠陥ダミービット制御回路２４１、等に制御信号ＣＴＲＬを供給する。入出力バッファメモリ２０４、シーク制御回路２６０、欠陥管理情報メモリ２６２、欠陥情報識別回路２６８および欠陥ダミービット制御回路２４１の中の少なくとも一部は、ＣＰＵ２０１の一部であってもよい。
The
データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、欠陥ダミービット制御回路２４１は、欠陥管理情報メモリ２６２の第１の欠陥管理情報２６４から欠陥記録ビットのセクタおよびそのビット識別情報を取得する。欠陥ダミービット制御回路２４１は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、ビット単位で記録再生回路２４２の記録再生タイミングを制御する。
In accordance with the transfer timing control signal from the data
欠陥ダミービット制御回路２４１は、入出力バッファメモリ２０４からの記録データビット・シーケンス中にその欠陥記録ビットに対応するダミービットを挿入し、再形成（再構成）されたデータ・ビットを入出力バッファメモリ２０４に供給する。また、欠陥ダミービット制御回路２４１は、記録再生回路２４２からの再生ビット・シーケンスからその欠陥記録ビットに対応するダミービットを取り出して削除し、再形成（再構成）されたデータビット・シーケンスを入出力バッファメモリ２０４に供給する。
The defective dummy bit control circuit 241 inserts a dummy bit corresponding to the defective recording bit into the recording data bit sequence from the input /
図２Ａは、通常の非パターンド・ハードディスクのセクタ構造（フォーマット、構成）を示している。１つのセクタは、全面に磁性体が被着されたディスク面上に、サーボ領域（プリアンブル、アドレス信号、サーボバースト信号、など）４０２、データ領域（データおよびＥＣＣ（エラーコレクション・コード））４０６およびバッファ領域４０８を含んでいる。プリアンブルは、クロック同期を行うＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路がクロックと再生信号の同期をとるために周波数および位相を調整するための領域である。アドレス信号はそのセクタのトラック番号とセクタ番号を示す。サーボバースト信号はトラック中心からのずれ量を示す。ＥＣＣは、エラー訂正のための冗長データである。
FIG. 2A shows a sector structure (format, configuration) of a normal non-patterned hard disk. One sector includes a servo area (preamble, address signal, servo burst signal, etc.) 402, a data area (data and ECC (error correction code)) 406, and a disk surface on which a magnetic material is applied over the entire surface. A
図２Ｂは、通常のパターンド・メディア・ハードディスクのセクタ構造を示している。１つのセクタは、サーボ情報等を表すパターン化されたサーボ領域４１２、および２値（レベル１／−１またはＮ／Ｓ）からなるデータ領域４１６を含んでいる。この場合、或るセクタのデータ領域４１６中に１つ以上のデータ記録ビットまたはドットに、破線の円で示したような欠陥記録ビット４１１があった場合には、そのセクタは使用されず、そのセクタを飛び越して次のセクタが使用される。そのような使用されないセクタのトラック番号およびセクタ番号は、半導体メモリ（２６２）の領域に保存される。
FIG. 2B shows the sector structure of a typical patterned media hard disk. One sector includes a patterned
そのような欠陥記録ビット４１１は、主として、非磁性体材料で区切られた磁性体のドットまたは磁区の欠陥または形状寸法（欠落、寸法、サイズ、形状）の不良に起因する。データ領域４１６には、通常のデータがＥＣＣデータとともに格納される。
Such a
図３は、本発明の実施形態による、円形の円盤状（ディスク状）のパターンド・メディア磁気ディスク１００のセクタ構造またはセクタ・フォーマットを示している。図において、上側は半径外側方向であり、下側が中心方向であり、水平方向のトラック方向が角度方向を表している。実線または破線の円または楕円は、１つの記録ビットの磁性体の磁区を表している。図３では、記録ビットは、水平方向に直線的に配列されているが、実際にはパターンド・メディア磁気ディスク１００の同心円の円周線上にまたは螺旋状の線上に配列される。
FIG. 3 shows the sector structure or sector format of a circular disc-shaped (disk-shaped) patterned media
パターンド・メディア磁気ディスク１００の円周方向のトラック方向に沿って各トラックに、連続番号の複数のセクタが配置され、トラックにほぼ垂直な半径方向に複数のセクタが同心円状または螺旋状に配置される。半径方向の複数の隣接トラックにおける一群の複数セクタにおけるドット状の磁区と隣接磁区間の非磁性体距離とは、外周側に近づくほど、トラック方向の幅および間隔がより広くなる。パターンド・メディア磁気ディスク１００の中心に近づくほど、一群の所与数のトラック毎のトラック方向の１トラック当たりのセクタの数がより少なく、セクタの角度が大きくなる。また、パターンド・メディア磁気ディスク１００の半径方向に外周側に近いほど、一群の所与数のトラック毎のトラック方向の１トラック当たりのセクタの数がより多く、セクタの角度が小さくなるように配置してもよい。
A plurality of consecutively numbered sectors are arranged on each track along the circumferential track direction of the patterned media
１つのセクタは、図２Ｂと同様に、アドレス情報およびサーボ情報を表すサーボ領域４１２、データ領域４１６、および予備領域または交替領域４１８を含んでいる。サーボ領域４１２は、冗長性が高くビット欠陥率またはエラーレートの低い２値（レベル０／１または０／−１（無極／Ｎ極または無極／Ｓ極））を含んでいる。データ領域４１６および予備領域４１８は、２値（レベル１／−１またはＮ／Ｓ）からなる。データ領域４１６および予備領域４１８のそれぞれのナノ構造の単磁区において、ビット情報（レベル１／−１）がナノ構造の微小磁性体の磁化反転によって記録される。磁性体からなるそれぞれの単磁区は、記録ビットを形成し、非磁性体によって分離されている。
Similar to FIG. 2B, one sector includes a
データ領域４１６は、１セクタ分のデータ量を記録可能なビット数と、そのデータ数に応じたエラー検出ビット、あるいは、エラー訂正ビットとを合せたビット数の記録ビットを含む。予備領域４１８は、サーボ領域に挟まれた記録ビットのうち、データ領域４１６を越えるビット数の記録ビットを含む。なお、予備領域４１８は、記録再生時のスキップ処理を考慮すると、データ領域の後に設けることが最も望ましい。しかし、他の要因によって、予備領域４１８は異なる位置に設けてもよい。
The
予備領域または交替領域４１８は、データ領域４１６における１つ以上の欠陥のあるまたは不良な記録ビットを補填または補償するための１つ以上の記録ビットを含んでいる。この場合、第１の欠陥管理情報は、１つのセクタのデータ領域４１６および予備領域４１８に限定された数（最大補償可能または訂正可能ビット数以下）の欠陥記録ビットを含むそのセクタに関して、そのようなセクタにおけるデータ領域４１６および予備領域４１８の欠陥記録ビットの数およびその欠陥記録ビットの位置を表す情報を含んでいる。１つのセクタにおいてデータ領域４１６に欠陥記録ビットが含まれていない場合は、予備領域４１８に欠陥記録ビットが含まれていても、第１の欠陥管理情報においてそのセクタに関する欠陥管理情報は不要である。第１の欠陥管理情報は、欠陥管理情報メモリ２６２の第１の欠陥管理情報領域２６４に格納される。第２の欠陥管理情報は、欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５に格納される。
The spare or replacement area 418 includes one or more recording bits to compensate or compensate for one or more defective or bad recording bits in the
図３のセクタ・フォーマットによって、或るセクタのデータ領域４１６に限定された１つ以上の数の欠陥記録ビットまたは不良記録ビットがあっても、予備領域４１８によって補填することによって、そのセクタの他の記録ビットを無駄にすることなく、パターンド・メディア磁気ディスク１００に高い記録密度で情報またはデータを記録することができる。
According to the sector format of FIG. 3, even if there is one or more defective recording bits or defective recording bits limited to the
図３において、データ領域４１６および予備領域４１８における欠陥記録ビット４１１が破線の円または楕円で示されており、欠陥のない正常な記録ビット４１０が実線の円または楕円で示されている。予備領域４１８における未使用の予備記録ビットが暗い斜線の円または楕円で示され、データ・ビット４１１の補填に使用される予備記録ビット４１７が白の円または楕円で示されている。
In FIG. 3, the
図４は、本発明の別の実施形態による、円形の円盤状のパターンド・メディア磁気ディスク１００のセクタ構造を示している。１つのセクタは、図３のものと同様に、サーボ領域４１２、データ領域４１６、および予備領域または交替領域４１８を含んでいる。この場合、第１の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第１の欠陥管理情報領域４２４または４２４’（図１Ａ、１Ｂ）に格納される。第２の欠陥管理情報は、好ましくは欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５に格納され、または可能性としてパターンド・メディア磁気ディスク１００の第２の欠陥管理情報領域４２５または４２５’（図１Ａ、１Ｂ）に格納されてもよい。
FIG. 4 shows the sector structure of a circular disc-shaped patterned media
図５は、本発明のさらに別の実施形態による、パターンド・メディア磁気ディスク１００のセクタ構造を示している。１つのセクタは、サーボ領域４１２、第１の欠陥管理情報領域またはセクタ欠陥管理情報領域４１４、データ領域４１６、および予備領域または交替領域４１８を含んでいる。
FIG. 5 shows a sector structure of a patterned media
第１の欠陥管理情報領域４１４、データ領域４１６および予備領域４１８は、２値（レベル１／−１またはＮ／Ｓ）からなる。第１の欠陥管理情報領域４１４は、各セクタのサーボ領域４１２の後に、データ領域４１６の前に配置される。この場合、第１の欠陥管理情報は、各セクタの第１の欠陥管理情報領域４１４に格納される。第１の欠陥管理情報領域４１４に格納または記録される場合、第１の欠陥管理情報は、データ領域４１６および予備領域４１８に欠陥記録ビットを含むセクタにおけるデータ領域４１６および予備領域４１８の欠陥記録ビットの数およびその欠陥記録ビットの位置を表す情報を含み、各セクタ内に配置されるのでトラック番号およびセクタ番号は不要である。第２の欠陥管理情報は、欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５に格納される。代替形態として、第２の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第２の欠陥管理情報領域４２５または４２５’（図１Ａ、１Ｂ）に格納されてもよい。
The first defect management information area 414, the
図５において、第１の欠陥管理情報領域４１４における未使用の欠陥管理用の記録ビットが暗い網点の円または楕円で示され、データ領域４１６および予備領域４１８における欠陥記録ビット４１１の位置を示すのに使用されている欠陥管理用の記録ビット４１３が暗い斜線の円または楕円で示されている。第１の欠陥管理情報領域４１４における欠陥のある欠陥管理用の記録ビット４１５が破線の白抜きの円または楕円で示されている。第１の欠陥管理情報領域４１４中に欠陥のある欠陥管理用の記録ビット４１５を含むセクタは、欠陥記録ビットを補償できないセクタであり、従って使用されない。但し、第１の欠陥管理情報領域４１４にＥＣＣデータを含ませることによって、エラー訂正可能な数の欠陥記録ビットを含む場合にはそのセクタを使用できるようにしてもよい。
In FIG. 5, unused defect management recording bits in the first defect management information area 414 are indicated by dark halftone circles or ellipses, and indicate the positions of the
パターンド・メディア磁気ディスク１００の表面における各セクタにおける第１の欠陥管理情報領域４１４、データ領域４１６および予備領域４１８の各データ・ビットまたはドットの形状は実質的に円形または楕円形であり、トラック方向のデータ・ビットのピッチは例えば２４〜２６ｎｍであり、トラック方向のその外径は例えば１２〜１３ｎｍである。それによって、例えば直径２．５インチまたは６．３５ｃｍの磁気ディスクでは、４Ｔビットのオーダの記憶容量が実現できる。
The shape of each data bit or dot in the first defect management information area 414, the
上述のように、第１の欠陥管理情報は、各セクタ内に存在する欠陥記録ビットに関する情報を含んでいる。第１の欠陥管理情報が、各セクタ以外の欠陥管理情報メモリ２６２の第１の欠陥管理情報領域２６４（図３）またはパターンド・メディア磁気ディスク１００上の第１の欠陥管理情報領域４２４または４２４’（図４）に格納される場合には、第１の欠陥管理情報は、欠陥記録ビットを含むセクタの数（ｎ）、およびｎ×｛欠陥トラック番号、欠陥セクタ番号、欠陥記録ビット数（ｍ）、ｍ×（欠陥記録ビット位置）｝の各フィールドを含んでいる。一方、第１の欠陥管理情報が、各セクタのデータ領域４１６の前の第１の欠陥管理情報領域４１４（図５）に格納される場合には、第１の欠陥管理情報は、欠陥記録ビット数（ｍ）、およびｍ×（欠陥記録ビット位置）の各フィールドを含んでいる。
As described above, the first defect management information includes information related to defect recording bits existing in each sector. The first defect management information is the first defect management information area 264 (FIG. 3) of the defect management information memory 262 other than each sector, or the first defect
また、第２の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００上の欠陥セクタの情報を格納する。第２の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００を初期化するときに、初期または１次欠陥セクタ情報を格納し、即ち使用前のフォーマット時に記録される。第２の欠陥管理情報は、初期欠陥セクタの数（ｎ）、およびｎ×（欠陥トラック番号、欠陥セクタ番号）の各フィールドを含んでいる。
The second defect management information stores information on defective sectors on the patterned media
この他に、パターンド・メディア磁気ディスク１００の使用中に発見される２次欠陥がある。２次欠陥は、２次欠陥記録ビットの総数（ｍ）、およびｍ×（欠陥トラック番号、欠陥セクタ番号、予備または交替トラック番号、予備または交替セクタ番号）の各フィールドからなり、例えば欠陥管理情報メモリ２６２の別の領域に格納される。ここでは、２次欠陥については詳しく説明しない。
In addition, there are secondary defects that are discovered during use of the patterned media
パターンド・メディア磁気ディスク１００のセクタ内のデータ配列の例を挙げる。パターンド・メディア磁気ディスク１００を、例えば最大１６欠陥ビット／５１２バイト＋ＥＣＣからなるセクタの構造とする。サーボ領域４１２は、例えば１０００ビットからなる。第１の欠陥管理情報中の欠陥ビット位置情報は、欠陥数情報４ビット（最大１６個の欠陥ビットを表現できる４ビット（２４＝１６）、および１６個×欠陥ビット位置情報１３ビット（（４５６５＋１６）個のビット位置を表現できる１３ビット（２１３＝８１９２））であり、合計２１２ビットである。
An example of the data arrangement in the sector of the patterned media
データ領域４１６は、例えば、（５１２＋２５）×８×３４／３２＝４５６５ビットである。これは、５１２バイトのデータに、２５バイトのエラー訂正コードを付加し、それをバイト当たりビット数８を乗算し、再生エラーを減らすための変調によって３４／３２倍に長くなる。予備または交替領域４１８は、例えば１６ビットである。
The
図６Ａおよび６Ｂは、主として図１Ａまたは１Ｂのハードディスク・ドライブ２０または２２によって実行される、図３のセクタ・フォーマットのパターンド・メディア磁気ディスク１００を初期化するためのフローチャートを示している。この場合、第１の欠陥管理情報は、欠陥管理情報メモリ２６２の第１の欠陥管理情報領域２６４に格納されるものとする。
FIGS. 6A and 6B show a flow chart for initializing the patterned media
図６Ａを参照すると、ステップ５０２において、工場等において未処理のパターンド・メディア磁気ディスク１００を、正若しくは負（１／−１）またはＮ若しくはＳの一方向に全面着磁して、サーボ領域４１２に所要のサーボ情報を書き込み、図１Ａまたは１Ｂのハードディスク・ドライブ２０または２２内に装着する。
Referring to FIG. 6A, in
次いで、ＣＰＵ２０１（ファームウェアに従って動作する）は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０３および入出力バッファメモリ２０４を介して受け取ったホスト装置（情報処理機器または記録再生機器）からの初期化コマンドに応答して、ハードディスク・ドライブ２０または２２内の初期化されていないメディア磁気ディスク１００を初期化する。
Next, the CPU 201 (operating according to the firmware) responds to the initialization command from the host device (information processing device or recording / playback device) received via the interface (I / F) 203 and the input /
そのために、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は、転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４に供給して、入出力バッファメモリ２０４から同じ値（０または１）のデータを記録再生回路２４２に供給し続ける。その間、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ番号またはセクタ位置信号に従ってアクチュエータ・ドライバ２５０を駆動して、磁気ヘッド１２２を半径方向にパターンド・メディア磁気ディスク１００の一面上の初期点（初期トラック位置、初期セクタ位置）から終点（最終トラック位置、最終セクタ位置）まで順次移動させる。それによって、記録再生回路２４２は、磁気ヘッド１２２を駆動してパターンド・メディア磁気ディスク１００の一面上の全トラックのサーボ領域４１２以外のデータ領域４１６、予備領域４１６、および存在する場合には欠陥管理情報領域４１４を、一方向に磁化させる。その後、記録再生回路２４２は、磁気ヘッド１２２の駆動を停止させる。
Therefore, under the control of the
ステップ５２０において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ位置信号に従ってアクチュエータ・ドライバ２５０を駆動し制御して、磁気ヘッド１２２を初期トラック位置（トラック０）に移動させる。ステップ５２２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、アクチュエータ・ドライバ２５０を駆動し制御して磁気ヘッド１２２を初期セクタ位置（セクタ０）に移動させ、トラッキングさせる。
In
ステップ５２４において、ＣＰＵ２０１およびデータ転送制御回路２７０の制御の下で、記録再生回路２４２は、パターンド・メディア磁気ディスク１００から読み出された現在のトラックおよびセクタの信号（１／−１またはＮ／Ｓ）から、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従ってデータ・ビット（０／１）のシーケンスを再生する。転送タイミング制御信号は、データ転送制御回路２７０から、図１Ａの記録再生タイミング制御回路２４０または図１Ｂの欠陥ダミービット制御回路２４１を介して、記録再生回路２４２に供給されてもよい。
In
図６Ｂを参照すると、ステップ５３４において、ＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、記録再生回路２４２から再生された現在のトラックおよびセクタのデータ信号を受け取って極性（１／−１／０またはＮ／Ｓ／無極性）を検出する。次いで、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥情報識別回路２６８は、記録再生回路２４２から受け取ったデータ・ビットが欠陥ビットかどうかを識別し、そのセクタ（データ領域４１６および予備領域４１８）について、欠陥記録ビットが存在するかどうか、を判定する。即ち、欠陥情報識別回路２６８は、磁化された極性（１、−１、ＮまたはＳ）が検出できない記録ビットが存在するかどうか、を判定する。欠陥記録ビットが存在しないと判定された場合は、手順（動作、処理）はステップ５５２に進む。欠陥記録ビットが存在すると判定された場合は、手順はステップ５３６に進む。
Referring to FIG. 6B, in
ステップ５３６において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥情報識別回路２６８は、そのセクタにおけるデータ領域４１６および予備領域４１２の欠陥記録ビットの数を計数し、その数が閾値（例えば、１６）を超えるかどうかを判定する。その閾値は、典型的には予備領域４１２の記録ビットの数に等しい。欠陥記録ビットの数がその閾値を超えると判定された場合は、手順はステップ５４０に進む。ステップ５４０において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、セクタ番号識別回路２６６から供給された、欠陥記録ビットを含むそのセクタのトラック番号およびセクタ番号を、第２の欠陥管理情報領域２６５に格納する。その後、手順はステップ５５２に進む。
In step 536, under the control of the
ステップ５３６において欠陥記録ビットの数が閾値を超えないと判定された場合は、手順はステップ５３８に進む。ステップ５３８において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、欠陥管理情報メモリ２６２の第１の欠陥管理情報領域２６４に、セクタ番号識別回路２６６および欠陥情報識別回路２６８から供給されたその欠陥記録ビットの位置するトラック番号、セクタ番号、欠陥記録ビットの数、および欠陥記録ビット位置を記録する。但し、データ領域４１６に欠陥記録ビットが存在しない場合は、そのような欠陥記録ビットに関する情報を第１の欠陥管理情報領域２６４に記録する必要はない。その後、手順はステップ５５２に進む。
If it is determined in step 536 that the number of defective recording bits does not exceed the threshold, the procedure proceeds to step 538. In
ステップ５５２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ番号に基づいて、そのセクタが最終セクタかどうかを判定する。最終セクタでないと判定された場合は、ステップ５５４において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、セクタ番号識別回路２６６からのトラック番号に基づいて、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ位置信号に従って磁気ヘッド１２２の次のセクタ位置の通過を確認する。その後、手順はステップ５２４に戻る。
In
ステップ５５２において最終セクタであると判定された場合は、ステップ５６４において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、そのトラックが最終トラックかどうかを判定する。最終トラックでないと判定された場合は、ステップ５６６において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、アクチュエータ・ドライバ２５０を駆動し制御して、磁気ヘッド１２２を次のトラック位置に移動させる。その後、手順はステップ５２２に戻る。
If it is determined in
ステップ５２０、５２２、５５４および５６６の処理によって、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ番号またはセクタ位置信号に従ってアクチュエータ・ドライバ２５０を駆動して、磁気ヘッド１２２をパターンド・メディア磁気ディスク１００の一面上の初期点（初期トラック位置、初期セクタ位置）から終点（最終トラック位置、最終セクタ位置）まで順次移動させる。
Through the processing of
ステップ５６４において最終トラックであると判定された場合は、手順は、図６Ａおよび６Ｂのルーチンを出る。
If it is determined at
図７Ａおよび７Ｂは、主として図１Ａまたは１Ｂのハードディスク・ドライブ２０または２２によって実行される、図４のセクタ・フォーマットのパターンド・メディア磁気ディスク１００を初期化するための別のフローチャートを示している。この場合、第１の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第１の欠陥管理情報領域４２４（または４２４’）に記録されるものとする。
FIGS. 7A and 7B show another flowchart for initializing the sector-format patterned media
ステップ５０２は、図６Ａのものと同様である。 Step 502 is similar to that of FIG. 6A.
ステップ５０２の後のステップ５０４において、ＣＰＵ２０１（ファームウェアに従って動作する）の制御の下で、シーク制御回路２６０は、アクチュエータ・ドライバ２５０を駆動し制御して、磁気ヘッド１２２をパターンド・メディア磁気ディスク１００上の第１の欠陥管理情報領域４２４の最初のセクタに移動させ、トラッキングさせる。パターンド・メディア磁気ディスク１００上の第２の欠陥管理情報領域４２５が存在する場合は、第１の欠陥管理情報領域４２４と同様にそれに先行して第２の欠陥管理情報領域４２５のセクタについてトラッキングを行えばよい。
In
ステップ５０６において、ＣＰＵ２０１およびデータ転送制御回路２７０の制御の下で、記録再生回路２４２は、磁気ヘッド１２２によってパターンド・メディア磁気ディスク１００から読み出された第１の欠陥管理情報領域４２４の現在のセクタの信号（１／−１またはＮ／Ｓ）から、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、データ・ビットのシーケンスを再生する。
In step 506, under the control of the
ステップ５０８において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥情報識別回路２６８は、記録再生回路２４２から再生された第１の欠陥管理情報領域４２４の現在のセクタのデータ信号を受け取って極性（１／−１／０またはＮ／Ｓ／無極性）を検出する。次いで、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥情報識別回路２６８は、第１の欠陥管理情報領域４２４の１つセクタ（最初は初期セクタ０）について、記録再生回路２４２からの再生された信号（データ・ビットのシーケンス）に基づいて、欠陥記録ビットが存在するか、即ち磁化された極性（１、−１、ＮまたはＳ）が検出できない記録ビットが存在するかどうか、を判定する。欠陥記録ビットが存在しないと判定された場合は、手順はステップ５１４に進む。
In step 508, under the control of the
ステップ５０８において欠陥記録ビットが存在すると判定された場合は、ステップ５１０において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５に、セクタ番号識別回路２６６から供給された、欠陥記録ビットを含むそのセクタのトラック番号およびセクタ番号を格納または記録する。代替形態として、ステップ５０８において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第２の欠陥管理情報領域４２５に、セクタ番号識別回路２６６から供給された、欠陥記録ビットを含む第１の欠陥管理情報領域４２４のセクタのトラック番号およびセクタ番号を格納または記録してもよい。
If it is determined in step 508 that there is a defect recording bit, in step 510, the
ステップ５１２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、セクタ番号識別回路２６６からのトラック番号に基づいて、セクタ番号識別回路２６６からのセクタ位置信号に従って磁気ヘッド１２２の次のセクタ位置の通過を確認する。その後、手順はステップ５０６に戻る。
In
ステップ５１４において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、そのセクタが第１の欠陥管理情報領域４２４内の最終セクタかどうかを判定する。それが最終セクタであると判定された場合は、手順はステップ５２０に進む。それが最終セクタでないと判定された場合は、手順はステップ５１２に進む。
In
ステップ５２０〜５２４は図６Ａのものと同様である。 Steps 520-524 are similar to those of FIG. 6A.
図７Ｂを参照すると、ステップ５３４〜５３６、ステップ５４０〜５５４、およびステップ５６４〜５６６は、図６Ｂのものと同様である。 Referring to FIG. 7B, steps 534-536, steps 540-554, and steps 564-566 are similar to those of FIG. 6B.
ステップ５３６において欠陥記録ビットの数が閾値を超えないと判定された場合は、ステップ５３９において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、そのセクタの、トラック番号、セクタ番号、欠陥記録ビット数、欠陥記録ビットの位置を、欠陥管理情報メモリ２６２の一時記憶領域（２６４）に格納する。但し、データ領域４１６に欠陥記録ビットが存在しない場合は、そのような欠陥記録ビットに関する情報を一時記憶領域に記録する必要はない。その後、手順はステップ５５２に進む。
If it is determined in step 536 that the number of defective recording bits does not exceed the threshold value, in
ステップ５５２において最終セクタであると判定された場合は、手順はステップ５６２に進む。ステップ５６２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は、記録再生回路２４２に、欠陥管理情報メモリ２６２の一時記憶領域（２６４）に格納したトラック番号、欠陥記録ビット数、欠陥記録ビットの位置を、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第１の欠陥管理情報領域４２４に記録させる。代替形態として、データ転送制御回路２７０の代わりに、図１Ａの記録再生タイミング制御回路２４０または図１Ｂの欠陥ダミービット制御回路２４１が記録再生回路２４２にその位置を記録させてもよい。その後、手順はステップ５６４に進む。
If it is determined in
ステップ５３６において欠陥記録ビットの数がその閾値を超えると判定された場合は、ステップ５４０において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５に、欠陥記録ビットを含むそのセクタのトラック番号およびセクタ番号を格納する。
If it is determined in step 536 that the number of defect recording bits exceeds the threshold value, in
代替形態として、ステップ５４０において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は、記録再生回路２４２に、欠陥管理情報メモリ２６２の一時記憶領域（２６４、２６５）に格納した、欠陥記録ビットを含むそのセクタのトラック番号およびセクタ番号を、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第２の欠陥管理情報領域４２５に記録させてもよい。代替形態として、データ転送制御回路２７０の代わりに、図１Ａの記録再生タイミング制御回路２４０または図１Ｂの欠陥ダミービット制御回路２４１が記録再生回路２４２にその番号を記録させてもよい。この場合、第２の欠陥管理情報領域４２５にも欠陥記録ビットが存在する可能性があるので、パターンド・メディア磁気ディスク１００の第２の欠陥管理情報領域４２５中の各セクタの別の第３の欠陥管理情報（欠陥記録ビットを含み使用されないセクタの数およびセクタ番号）を、欠陥管理情報メモリ２６２の記憶領域（２６５）に格納すればよい。
As an alternative form, in
図８Ａおよび８Ｂは、主として図１Ａまたは１Ｂのハードディスク・ドライブ２０または２２によって実行される、図５のセクタ・フォーマットのパターンド・メディア磁気ディスク１００を初期化するためのさらに別のフローチャートを示している。この場合、各セクタの第１の欠陥管理情報は、パターンド・メディア磁気ディスク１００のそれぞれのセクタ内の第１の欠陥管理情報領域４１４に記録されるものとする。
8A and 8B show yet another flow chart for initializing the sector format patterned media
図８Ａを参照すると、ステップ５０２〜５２４は図６Ａのものと同様である。 Referring to FIG. 8A, steps 502-524 are similar to those of FIG. 6A.
図８Ｂを参照すると、ステップ５２４の後のステップ５３２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥情報識別回路２６８は、記録再生回路２４２から受け取ったデータ・ビットが欠陥ビットかどうかを識別し、そのセクタ内の第１の欠陥管理情報領域４１４に欠陥記録ビットが存在するかどうかを判定する。存在すると判定された場合は、手順はステップ５４０に進む。
Referring to FIG. 8B, in
ステップ５４０において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下で欠陥情報識別回路２６８は、第１の欠陥管理情報領域４１４に欠陥記録ビットを含むそのセクタのトラック番号およびセクタ番号を、第２の欠陥管理情報領域２６５に格納する。
In
ステップ５３２において欠陥記録ビットが存在しないと判定された場合は、手順はステップ５３４に進む。その他のステップ５３４〜５６６は、図７Ｂのものと同様である。
If it is determined in
ステップ５５２において最終セクタであると判定された場合は、ステップ５６２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は、記録再生回路２４２に、欠陥管理情報メモリ２６２の一時記憶領域（２６４）に格納したそれぞれのトラック番号およびセクタ番号における欠陥記録ビット数および欠陥記録ビットの位置を、ハードディスク・ドライブ２０または２２のそれに対応する各トラックの各セクタの第１の欠陥管理情報領域４１４に記録させる。代替形態として、データ転送制御回路２７０の代わりに、図１Ａの記録再生タイミング制御回路２４０または図１Ｂの欠陥ダミービット制御回路２４１が記録再生回路２４２にその位置を記録させてもよい。
If it is determined in
このようにして、ハードディスク・ドライブ２０、２２は、図６Ａおよび６Ｂ、図７Ａおよび７Ｂ、または図８Ａおよび８Ｂのフローチャートに従って、パターンド・メディア磁気ディスク１００の各トラックの各セクタの欠陥記録ビットを検出し、第１および第２の欠陥管理情報を取得して、欠陥管理情報メモリ２６２（２６４、２６５）および／またはパターンド・メディア磁気ディスク１００（４２４若しくは４２４’、４２５若しくは４２５’、または４１４）に記録または格納する。
In this way, the hard disk drives 20 and 22 store the defect recording bits of each sector of each track of the patterned media
図９は、図１Ａのハードディスク・ドライブ２０によって実行される、図３〜５のいずれかのセクタ・フォーマットのパターンド・メディア磁気ディスク１００にデータを記録しまたはパターンド・メディア磁気ディスク１００からデータを読み出して再生するためのフローチャートを示している。
FIG. 9 shows data recorded on or from the patterned media
ステップ５７１において、ＣＰＵ２０１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０３および入出力バッファメモリ２０４を介して、ホスト装置（情報処理機器または記録再生機器）の内部バスから記録／再生コマンドを受け取る。
In
ステップ５７４において、そのコマンドに従って、ＣＰＵ２０１の制御の下で、シーク制御回路２６０は、欠陥管理情報メモリ２６２の第２の欠陥管理情報領域２６５を参照して、データの記録／再生を行うべき目標トラックおよびセクタを識別する。あるいは、シーク制御回路２６０は、磁気ヘッド１２２および記録再生回路２４２によってパターンド・メディア磁気ディスク１００の第２の欠陥管理情報領域４２５のデータを読み出して再生し、入出力バッファメモリ２０４を介してそのデータを参照して、データの記録／再生を行うべき目標トラックおよびセクタを識別する。
In
ステップ５７６において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生タイミング制御回路２４０は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、欠陥管理情報メモリ２６２またはパターンド・メディア磁気ディスク１００における第１の欠陥管理情報領域２６４、４２４または４１４を参照して、それぞれのセクタ内の欠陥記録ビットの欠陥管理情報を参照する。
In
ステップ５７８において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生タイミング制御回路２４０は、第１の欠陥管理情報領域２６４、４２４または４１４に基づいて、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、記録／再生しようとするトラックのセクタのデータ領域４１６に欠陥記録ビットが存在するかどうかを判定する。
In step 578, under the control of the
ステップ５７８において欠陥記録ビットがあると判定された場合は、ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生タイミング制御回路２４０は、ステップ５９２において、それぞれのセクタの欠陥数および欠陥位置を参照する。
If it is determined in step 578 that there is a defective recording bit, the recording / reproduction
ステップ５９４において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生タイミング制御回路２４０は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、記録再生回路２４２に、欠陥記録ビットの飛び越しを含む記録／再生タイミング信号を供給する。そのタイミング信号に従って、記録再生回路２４２は、その欠陥記録ビットを飛び越（スキップ）して、磁気ヘッド１２２によってデータビット・シーケンスを記録または再生する。その際、磁気ヘッド１２２は、パターンド・メディア磁気ディスク１００における対応するセクタのデータ領域４１６および必要な場合には予備領域４１８にビット・データを書き込みまたはそこからデータを読み出す。その間、データ転送制御回路２７０は、転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４にも供給する。それによって、記録すべきデータビット・シーケンスが入出力バッファメモリ２０４から記録再生回路２４２へ供給され、または記録再生回路２４２によって再生されたデータビット・シーケンスが入出力バッファメモリ２０４へ供給される。
In
ステップ５７８において欠陥記録ビットがないと判定された場合は、ステップ５８２において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生タイミング制御回路２４０は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、記録再生回路２４２に、欠陥記録ビットの飛び越しを含まない記録／再生タイミング信号を供給する。そのタイミング信号に従って、記録再生回路２４２は、記録ビットを飛び越すことなく、磁気ヘッド１２２によってデータビット・シーケンスを記録または再生する。磁気ヘッド１２２は、パターンド・メディア磁気ディスク１００における対応するセクタのデータ領域４１６にビット・データを書き込みまたはそこからデータを読み出す。その間、データ転送制御回路２７０は、転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４にも供給する。それによって、記録すべきデータビット・シーケンスが入出力バッファメモリ２０４から記録再生回路２４２へ供給され、または記録再生回路２４２からの再生されたデータビット・シーケンスが入出力バッファメモリ２０４へ供給される。
If it is determined in step 578 that there is no defective recording bit, the recording / reproduction
ステップ５９７において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下でシーク制御回路２６０は、データの記録または再生が終了したかどうかを判定し、そのセクタが記録または再生すべき最終セクタかどうかを判定する。記録または再生が終了していないまたは最終セクタでないと判定された場合は、手順はステップ５７４に戻る。終了したまたは最終セクタであると判定された場合は、手順は図９のルーチンを出る。
In
このようにして、ハードディスク・ドライブ２０は、欠陥管理情報メモリ２６２（２６４）および／またはパターンド・メディア磁気ディスク１００（４２４、４２５、４２４’、４２５’、４１４）に記録または格納された第１のおよび第２の欠陥管理情報に基づいて、欠陥記録ビットを含む不使用セクタと使用セクタ内の欠陥記録ビットとを飛び越す（スキップする）（図９）。それによって、パターンド・メディア磁気ディスク１００の各トラックの各セクタに所要のデータを書き込みまたはそこから所要のデータを読み出すことができる。従って、ハードディスク・ドライブ２０は、使用されないこととなる正常な記録ビットの数を減らすことができ、パターンド・メディア磁気ディスク１００に高い記録密度でデータを記録することができる。
In this way, the
図１０は、図１Ｂのハードディスク・ドライブ２２によって実行される、図３〜５のいずれかのセクタ・フォーマットのパターンド・メディア磁気ディスク１００にデータを記録するための別のフローチャートを示している。
FIG. 10 shows another flowchart for recording data on the patterned media
ステップ５７２において、ＣＰＵ２０１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０３および入出力バッファメモリ２０４を介して、ホスト装置の内部バスから記録コマンドを受け取る。ステップ５７４は、データの記録に関して図９のものと同様である。
In step 572, the
ステップ５７７において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、欠陥管理情報メモリ２６２またはパターンド・メディア磁気ディスク１００における第１の欠陥管理情報領域２６４、４２４または４１４を参照して、それぞれのセクタ内の欠陥記録ビットの欠陥管理情報を参照する。
In
ステップ５７９において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、第１の欠陥管理情報領域２６４、４２４または４１４に基づいて、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、記録しようとするトラックのセクタのデータ領域４１６に欠陥記録ビットが存在するかどうかを判定する。
In
ステップ５７９において欠陥記録ビットがあると判定された場合は、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、ステップ５９２において、それぞれのセクタの欠陥数および欠陥位置を参照する。
If it is determined in
ステップ５９５において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４に供給する。それによって、入出力バッファメモリ２０４から記録すべきデータビット・シーケンスが欠陥ダミービット制御回路２４１を介して記録再生回路２４２へ供給される。また、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、入出力バッファメモリ２０４から記録再生回路２４２に供給される記録すべきデータビット・シーケンス中における欠陥記録ビット挿入位置にダミービットを挿入する。それによって、そのビット挿入されたビット・シーケンスが欠陥ダミービット制御回路２４１に供給される。そのダミービットは、常に同じ値０若しくは１または交互に０および１であってもよく、挿入ビットの直前のビットの値であっても、または挿入ビットの直前のビットの値とは反対の値であってもよい。予備領域４１８の残りの使用されない記録ビット（その正常記録ビット、欠陥記録ビット）にもダミービットが記録されるように、データビット・シーケンス中にダミービットが挿入されてもよい。
In
ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生回路２４２は、挿入されたダミービットを含む受け取ったビット・シーケンスを、パターンド・メディア磁気ディスク１００における対応するセクタのデータ領域４１６および必要な場合には予備領域４１８にセクタ毎に連続的に書き込む。その際、磁気ヘッド１２２は、パターンド・メディア磁気ディスク１００における対応するセクタのデータ領域４１６および必要な場合には予備領域４１８にビット・データを書き込む。
Under the control of the
ステップ５７９において欠陥記録ビットがないと判定された場合は、ステップ５８３において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４に供給する。また、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、入出力バッファメモリ２０４からの記録すべきデータビット・シーケンスを記録再生回路２４２に供給する。この場合、欠陥ダミービット制御回路２４１は、データビット・シーケンス中にダミービットを挿入するようには動作しない。ＣＰＵ２０１の制御の下で、記録再生回路２４２は、受け取ったビット・シーケンスを、パターンド・メディア磁気ディスク１００における対応するセクタのデータ領域４１６に磁気ヘッド１２２によってセクタ毎に連続的に書き込む。
If it is determined in
ステップ５９８において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下でシーク制御回路２６０は、データの記録が終了したかどうかを判定し、そのセクタが記録すべき最終セクタかどうかを判定する。記録が終了していないまたは最終セクタでないと判定された場合は、手順はステップ５７４に戻る。終了したまたは最終セクタであると判定された場合は、手順は図１０のルーチンを出る。
In step 598, the
このようにして、ハードディスク・ドライブ２０は、欠陥管理情報メモリ２６２（２６４）および／またはパターンド・メディア磁気ディスク１００（４２４、４２５、４１４）に記録または格納された第１および第２の欠陥管理情報に基づいて、欠陥記録ビットを含む不使用セクタを飛び越し、使用セクタ内の欠陥記録ビットにダミービットを記録し、ダミービットの数だけ予備領域４１８の記録ビットが使用される（図１０）。それによって、パターンド・メディア磁気ディスク１００の各トラックの各セクタに所要のデータおよびダミービットを含むビット・シーケンスを連続的に書き込むことができる。また、そこから所要のデータおよびダミービットを含むビット・シーケンスを連続的に読み出すことができる。それ（ビットの連続的書き込みおよび読み出し）によって、記録再生装置回路２４２は、ビット単位の高速のオン／オフ制御が不要になり、タイミングを調整しやすくなる。従って、ハードディスク・ドライブ２０は、使用されないこととなる正常な記録ビットの数を減らすことができ、パターンド・メディア磁気ディスク１００に高い記録密度でデータを記録することができる。
In this way, the
図１１は、図１Ｂのハードディスク・ドライブ２２によって実行される、図３〜５のいずれかのセクタ・フォーマットのパターンド・メディア磁気ディスク１００からデータを読み出して再生するための別のフローチャートを示している。
FIG. 11 shows another flowchart for reading and playing data from the patterned media
ステップ５７３において、ＣＰＵ２０１は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０３および入出力バッファメモリ２０４を介して、ホスト装置の内部バスから再生コマンドを受け取る。ステップ５７４は、データの再生に関して図９のものと同様である。
In
ステップ５７７は図１０のものと同様である。ステップ５７９において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、再生しようとするトラックのセクタに欠陥記録ビットが存在するかどうかを判定する。ステップ５９２は図１０のものと同様である。
Step 577 is similar to that of FIG. In
ステップ５７９において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、第１の欠陥管理情報領域２６４、４２４または４１４に基づいて、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、再生しようとするトラックのセクタに欠陥記録ビットが存在するかどうかを判定する。欠陥記録ビットがないと判定された場合は、手順はステップ５９２に進む。ステップ５９２は図１０のものと同様である。
In
ステップ５９６において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４に供給する。それによって、記録再生回路２４２はビット・シーケンスをセクタ毎に連続的に再生し、その再生されたビット・シーケンスは欠陥ダミービット制御回路２４１を介して入出力バッファメモリ２０４へ供給される。また、ＣＰＵ２０１の制御の下で、欠陥ダミービット制御回路２４１は、データ転送制御回路２７０からの転送タイミング制御信号に従って、記録再生回路２４２から入出力バッファメモリ２０４に供給される再生されたビット・シーケンス中における欠陥ビット位置からダミービットを取り出して削除する。それによって、ダミービットを含まないデータビット・シーケンスが入出力バッファメモリ２０４に供給される。
In
ステップ５７９において欠陥記録ビットがないと判定された場合は、ステップ５８４において、ＣＰＵ２０１の制御の下で、データ転送制御回路２７０は転送タイミング制御信号を入出力バッファメモリ２０４に供給する。この場合、欠陥ダミービット制御回路２４１は、再生データビット・シーケンスからダミービットを取り出すようには動作しない。
If it is determined in
ステップ５９９において、ＣＰＵ２０１は、またはＣＰＵ２０１の制御の下でシーク制御回路２６０は、データの再生が終了したかどうかを判定し、そのセクタが再生すべき最終セクタかどうかを判定する。再生が終了していないまたは最終セクタでないと判定された場合は、手順はステップ５７４に戻る。終了したまたは最終セクタであると判定された場合は、手順は図１１のルーチンを出る。
In
このようにして、ハードディスク・ドライブ２０は、欠陥管理情報メモリ２６２（２６４）および／またはパターンド・メディア磁気ディスク１００（４２４、４２５、４１４）に記録または格納された第１および第２の欠陥管理情報に基づいて、欠陥記録ビットを含む不使用セクタを飛び越し、使用セクタ内の欠陥記録ビットにおけるダミービットを削除する（図１１）。それによって、パターンド・メディア磁気ディスク１００の各トラックの各セクタから所要のデータを読み出すことができる。
In this way, the
欠陥管理情報を取得するための図６Ａおよび６Ｂ、図７Ａおよび７Ｂ、または図８Ａおよび８Ｂに従って動作するハードディスク・ドライブ２０または２２と、記録再生のための図９に従って動作するハードディスク・ドライブ２０とは異なる機器であってもよい。また、欠陥管理情報を取得するための図６Ａおよび６Ｂ、図７Ａおよび７Ｂ、または図８Ａおよび８Ｂに従って動作するハードディスク・ドライブ２０または２２と、記録再生のための図１０および図１１に従って動作するハードディスク・ドライブ２２とは異なる機器であってもよい。欠陥管理情報を取得するために図６Ａ〜８Ｂを用いたハードディスク・ドライブ２０の欠陥管理情報メモリ２６２内の第２の欠陥管理情報領域２６５および／または第１の欠陥管理情報領域２６４の所要の情報は、記録再生のために図９〜１１を用いるハードディスク・ドライブ２０または２２における欠陥管理情報メモリ２６２内の第２の欠陥管理情報領域２６５および／または第１の欠陥管理情報領域２６４に格納される。
6A and 6B, FIG. 7A and 7B, or FIG. 8A and 8B for obtaining defect management information, and
ここで挙げた全ての例および条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明および概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例および条件に限定することなく解釈すべきであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換および変形を施すことができると理解すべきである。 All examples and conditional expressions given here are intended to help the reader understand the inventions and concepts that have contributed to the promotion of technology, such examples and It should be construed without being limited to the conditions, and the organization of such examples in the specification is not related to showing the superiority or inferiority of the present invention. Although embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and variations can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.
２０、２２ 磁気ディスク装置
１００ パターンド・メディア磁気ディスク
４２４ 第１の欠陥管理情報領域
４２５ 第２の欠陥管理情報領域
２０１ ＣＰＵ
２０２ メモリ
２４０ 記録再生タイミング制御回路
２４１ ダミービット制御回路
２６８ 欠陥情報識別回路
２６２ 欠陥管理情報メモリ
２６４ 第１の欠陥管理情報領域
２６５ 第２の欠陥管理情報領域
20, 22
202
Claims (10)
前記データ領域における欠陥記録ビットの位置を表す情報を格納する第１の欠陥情報格納部と、
前記欠陥記録ビットの位置を表す情報に基づいて、前記データ領域および予備領域の記録ビットに信号を記録し、前記データ領域および予備領域の記録ビットから取り出された信号を再生するための記録再生部と、
を備えることを特徴とする、磁気記録再生装置。 Magnetic recording including a plurality of servo areas representing servo signals arranged on a track, and a data area and a spare area each including a recording bit of a magnetic material located between the servo areas and separated by a nonmagnetic material Medium,
A first defect information storage unit for storing information representing a position of a defect recording bit in the data area;
A recording / reproducing unit for recording a signal in the recording bits of the data area and the spare area based on information representing the position of the defective recording bit and reproducing the signal extracted from the recording bits of the data area and the spare area When,
A magnetic recording / reproducing apparatus comprising:
前記第１の欠陥情報格納部は、前記検出部によって検出された前記欠陥記録ビットのセクタ番号およびビット位置番号を格納するものであること
を特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気記録再生装置。 Furthermore, a detection unit for detecting whether or not recording bits included in the data area can be recorded or reproduced,
The said 1st defect information storage part stores the sector number and bit position number of the said defect recording bit detected by the said detection part, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Magnetic recording / reproducing apparatus.
前記欠陥ビット情報格納領域は、前記データ領域における欠陥記録ビットの情報を格納するものであり、
さらに、前記欠陥記録ビットの位置を表す情報に基づいて、前記データ領域および予備領域の記録ビットに信号を記録し、前記データ領域および予備領域の記録ビットから取り出された信号を再生するための記録再生部を備えること
を特徴とする、磁気記録再生装置。 Data area, spare area, and defect bit information each including a plurality of servo areas representing servo signals arranged on a track and a plurality of recording bits of a magnetic body located between the servo areas and separated by a non-magnetic body A magnetic recording medium including a storage area,
The defective bit information storage area stores information on defective recording bits in the data area,
Further, a recording for recording a signal in the recording bits of the data area and the spare area based on the information indicating the position of the defective recording bit and reproducing the signal extracted from the recording bits of the data area and the spare area A magnetic recording / reproducing apparatus comprising a reproducing unit.
トラックに配置されサーボ信号を表す複数のサーボ領域と、
前記トラックに配置され、前記サーボ領域の間に位置し、非磁性体によって分離された磁性体の記録ビットをそれぞれ含むデータ領域および予備領域と、
を備え、
前記データ領域は、限定された数の欠陥記録ビットを含んでいても記録可能であることを特徴とする、磁気記録媒体。 In a magnetic recording medium that records a signal by reversing the magnetization of a magnetic material,
A plurality of servo areas arranged on the track to represent servo signals, and
A data area and a spare area, which are arranged on the track and located between the servo areas and each include a recording bit of a magnetic material separated by a non-magnetic material;
With
The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the data area is recordable even if it includes a limited number of defective recording bits.
データを記録する位置を特定するセクタ情報を用いて、データ領域における記録ビットの欠陥位置を表す欠陥情報を格納する欠陥情報格納部を参照し、前記データ領域における前記欠陥情報を参照する欠陥情報参照工程と、
前記欠陥情報参照工程において参照した前記欠陥情報に基づいて、欠陥位置をスキップして記録する記録工程と、
を備えることを特徴とする、磁気記録再生装置のデータ記録方法。 A data recording method in a magnetic recording / reproducing apparatus,
By using sector information for specifying a position for recording data, referring to a defect information storage unit for storing defect information indicating a defect position of a recording bit in the data area, and referring to the defect information in the data area Process,
Based on the defect information referred in the defect information reference step, a recording step for recording by skipping the defect position;
A data recording method for a magnetic recording / reproducing apparatus, comprising:
データを再生する位置を特定するセクタ情報を用いて、データ領域における記録ビットの欠陥位置を表す欠陥情報を格納する欠陥情報格納部を参照し、前記データ領域における前記欠陥情報を参照する欠陥情報参照工程と、
前記欠陥情報参照工程において参照した前記欠陥情報に基づいて、欠陥位置をスキップして再生する再生工程と、
を備えることを特徴とする、磁気記録再生装置のデータ再生方法。 A method of reproducing data in a magnetic recording / reproducing apparatus,
Using sector information for specifying a position for reproducing data, referring to a defect information storage unit for storing defect information indicating a defect position of a recording bit in the data area, and referring to the defect information in the data area Process,
Based on the defect information referred in the defect information reference step, a reproduction step for reproducing the defect position by skipping,
A method for reproducing data of a magnetic recording / reproducing apparatus, comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2009045661A JP2009289391A (en) | 2008-04-28 | 2009-02-27 | Magnetic recording and playback device, magnetic recording medium, data recording method of magnetic recording and playback device, and data playback method of magnetic recording and playback device |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012160221A (en) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Hitachi High-Technologies Corp | Inspection method and inspection device of patterned medium |
| US8427772B2 (en) | 2010-05-18 | 2013-04-23 | HGST Netherlands B.V. | Patterned-media magnetic recording disk drive with data island misplacement information in the servo sectors |
-
2009
- 2009-02-27 JP JP2009045661A patent/JP2009289391A/en not_active Withdrawn
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| US8427772B2 (en) | 2010-05-18 | 2013-04-23 | HGST Netherlands B.V. | Patterned-media magnetic recording disk drive with data island misplacement information in the servo sectors |
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