JPH07211004A - 磁気ディスク装置および記録媒体 - Google Patents

磁気ディスク装置および記録媒体

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JPH07211004A
JPH07211004A JP6004426A JP442694A JPH07211004A JP H07211004 A JPH07211004 A JP H07211004A JP 6004426 A JP6004426 A JP 6004426A JP 442694 A JP442694 A JP 442694A JP H07211004 A JPH07211004 A JP H07211004A
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JP
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track
zone
cylinder
dead space
magnetic disk
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JP6004426A
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Kazuo Nishimura
和男 西村
Tatsuro Sasamoto
達郎 笹本
Hideaki Tanaka
秀明 田中
Hiroaki Eto
博昭 江藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】CDRフォーマットに要求されるトラック間の
デッドスペースの役割を損うことなく、デッドスペース
を最小にして記録密度を高める。 【構成】トラックを径方向に複数のゾーン分割し、ゾー
ン毎に異なった周波数のクロック信号を用いることで一
定の線密度をもって情報が読み書きされるディスク媒体
10を使用する。アクセス手段11は、ディスク媒体1
0のゾーン境界に少なくとも1トラック分のデッドスペ
ース102を空けて情報の読み書きする。境界判別手段
110は、上位装置から指示されたシリンダアドレス位
置へのシークでゾーン境界を通過することを判別した場
合、シリンダアドレス補正手段120は境界通過数に基
づいて上位装置から指示されたシリンダアドレスを補正
してシーク手段130に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、定密度記録方式(Cons
tant Density Recording; CDR)を採用した磁気ディスク
装置および記録媒体に関し、特に、トラックピッチの縮
小による高密度記録を可能とする磁気ディスク装置およ
び記録媒体に関する。近年のコンピュータシステムの大
容量化、高速化、低価格化、小型化の要求に伴い、磁気
ディスク装置についても、大容量化、高速化、低価格
化、小型化されている。このうち大容量化と小型化を実
現するためには、記録媒体に高密度記録を行う必要があ
り、トラック方向の情報記録の線密度を一定にする定密
度記録方式(以下「CDR」という)が採用され、更
に、トラックピッチの縮小が進められている。
【0002】
【従来の技術】従来、CDR採用した磁気ディスク装置
にあっては、図17に示すようにCDRフォーマットさ
れたディスク媒体10を使用している。CDRフォーマ
ットされたディスク媒体は、円周方向に設けたトラック
を、基準に径方向に複数のゾーン分割し、ゾーン毎に異
なった周波数のクロック信号を用いることで一定の線密
度をもって情報が読み書きされる。また各トラックはイ
ンデックス11を基準に円周方向のセクタに分割されて
いる。
【0003】図18はディスク媒体10の読み書きを行
うヘッド機構を示す。ディスク媒体10はスピンドルモ
ータにより回転されている。ヘッド12はヘッドアーム
28の先端に装着され、固定磁気回路30と稼動コイル
32で構成されるボイスコイルモータ(以下「VCM」
という)26により、円周方向のトラックを横切る方向
に旋回駆動される。ヘッド12にはライトヘッドとリー
ドヘッドが設けられている。
【0004】ディスク媒体10上のトラックピッチは、
図19に示すように、例えばライトヘッド36のコア幅
Wより広めに設定されている。これは、あるトラックの
センタにヘッドを位置決めしていても、シーク動作や外
部からの振動などによりある程度の誤差があるため、隣
接トラックにライトヘッド36がはみだしてデータを消
さないように、デッドスペース15を設けているからで
ある。
【0005】このデッドスペース15の幅は、通常、ラ
イトヘッド36のコア幅Wの1/5〜1/4程度に設定
されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】磁気ディスク装置で高
密度記録を実現するためには、ディスク媒体のトラック
ピッチを可能な限り小さくすればよく、例えばトラック
間のデッドスペースをなくすことが考えられる。しか
し、トラック間のデッドスペースは次の理由により設け
られており、これをなくすことはできない。
【0007】まずヘッドには、磁気ヘッドを用いたライ
トヘッドと、磁気抵抗素子を用いたより小型のリードヘ
ッドが設けられている。リードヘッドのみであれば、磁
気抵抗素子を用いることでコア幅を狭くでき、デッドス
ペースなしでも隣接トラックと干渉することなくリード
か可能である。しかし、ヘッドにはコア幅の大きなライ
トヘッドが同時に設けられており、デッドスペースをな
くすことはできない。
【0008】また磁気ディスク装置を小形化するために
はヘッド位置決め機構は直進型ではなく、図18に示し
たようにロータリ型にならざるを得ない。ロータリ型で
は、ヘッド12の移動方向とディスク媒体10上のトラ
ック方向とは常に直角とはならず、トラック位置により
ある角度が付くことになる。同時にライトヘッドとリー
ドヘッドのセンタがずれる。
【0009】そこで図20(A)に示すように、ライト
時にはライトヘッド36をトラックセンタ37にもっく
るように回転中心に対し位置決めする。またリード時に
は図20(B)に示すように、リードヘッド34をトラ
ックセンタ37にもってくるように位置決めする。従っ
て、同一トラックであっても、ライト動作からリード動
作への切換え時にはヘッド位置決め機構にオフセットを
加えなければならない。 更に、実際の装置のフォーマ
ットとしては、図21の各トラックに示すように、デー
タ部の前にアドレス情報などの書かれたID部が存在す
る。データ部をヨイトする時には、まずID部を読んで
から行う。ヘッド位置決め機構のオフセットには時間が
かかるので、データ部をライトに先立ってID部をリー
ドする時は、オフセットなしの図20(A)の状態で行
う。
【0010】ID部をライトするのは、通常、工場出荷
で行われる装置使用の最初の1回だけであり、しかもI
D部のライトには大きなシーク動作も行わないことか
ら、隣接トラックのID部に影響を与えることはない。
ところがCDRフォーマットを採用した場合には、ゾー
ン毎に1周のセクタ数が異なるため、図21に示すよう
に、例えばゾーンNo.1とゾーンNo.2の境界で、
No.1のゾーンのトラックのデータ部の隣にNo.2
ゾーンのトラックのID部がきてしまう。
【0011】データ部は、ライトおよびリードが頻繁に
行われるため、隣接するトラックのID部に影響を及す
可能性が高い。例えば、図21のゾーンNo.1のゾー
ン境界に接するトラックにヘッドを位置決めしてライト
していた場合、シーク動作や振動等により誤差を起こし
ながらヘッドが相対的にトラック上を移動しており、デ
ータ部のライトによる誤差で隣接するゾーンNo.2の
トラックのID部に対し斜線部に示すように干渉し、影
響を及ぼす。
【0012】このような理由によりトラック間に設けて
いるデッドスペースをなくすことはできず、トラックピ
ッチをこれ以上狭めることは困難であった。本発明は、
このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、CD
Rフォーマットに要求されるトラック間のデッドスペー
スの役割を損うことなく、デッドスペースを最小にして
記録密度を高めるようにした磁気ディスク装置および記
録媒体を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。まず本発明の磁気ディスク装置は、磁気的に
読み書き可能なトラックを円周方向に複数備えると共に
径方向に複数のゾーン分割し、ゾーン毎に異なった周波
数のクロック信号を用いることで一定の線密度をもって
情報が読み書きされるディスク媒体10を使用する。更
に本発明は、ディスク媒体10のゾーン境界に少なくと
も1トラック分のデッドスペース102を空けて情報の
読み書きを行うアクセス手段11を備える。
【0014】アクセス手段11は、シーク手段130、
境界判別手段110およびシリンダアドレス補正手段1
20を備える。シーク手段130は、磁気ヘッド18を
上位装置から指示されたシリンダアドレスで指定される
位置に移動する。境界判別手段110は、上位装置から
指示されたシリンダアドレス位置へのシークでゾーン境
界を通過するか否か判別する。
【0015】シリンダアドレス補正手段120は、境界
判別手段110でゾーン境界の通過が判別された場合、
境界通過数に基づいて上位装置から指示されたシリンダ
アドレスを補正してシーク手段130に設定する。シリ
ンダアドレス補正手段120は、ゾーン境界を1つ通過
する毎に、各ゾーン境界に設けたデッドスペースを形成
するシリンダ数αを上位装置から指示されたシリンダア
ドレスに加算又は減算する。
【0016】また本発明のアクセス手段11には、トラ
ックスキュー割当手段210、シリンダスキュー割当手
段220、トラックスキュー決定手段240およびシリ
ンダスキュー決定手段230が設けられる。トラックス
キュー割当手段210は、連続ブロックのリード又はラ
イト時に、同一シリンダに属する複数のトラック間で、
先行するトラックの最終論理セクタの後に、切換時間に
相当するセクタ数で定義されるトラックスキュー値だけ
ずらして次のトラックの先頭論理セクタを割り当てて読
み書きを行わせる。
【0017】シリンダスキュー割当手段220は、連続
ブロックのリード又はライト時に、隣接するシリンダ間
で、先行するシリンダにおける最終トラックの最終論理
セクタの後に、切換時間に相当するセクタ数で定義され
るシリンダスキュー値だけずらして次のシリンダにおけ
る先頭トラックの先頭論理セクタを割り当てて読み書き
を行わせる。
【0018】トラックスキュー決定手段240は、装置
の使用開始時のフォーマットコマンドにより、各シリン
ダが属するゾーンのクロック周波数で決まる1セクタ時
間に基づいてトラックスキュー値を決定する。シリンダ
キュー決定手段230は、装置の使用開始時に、同一ゾ
ーンに属するシリンダ間での切換えについては、次のゾ
ーンのクロック周波数で決まる1セクタ時間と1トラッ
クシーク時間に基づいてシリンダスキュー値を決定す
る。また、ゾーン境界を挟んた隣接するシリンダ間での
切換えについては、ゾーン境界に設けたデッドスペース
を含んだ複数トラック分のシーク時間と次のシリンダの
クロック周波数で決まる1セクタ時間に基づいてシリン
ダスキュー値を決定する。
【0019】また本発明の磁気ディスク装置は、ディス
ク媒体10のゾーン境界に複数トラック分のデッドスペ
ースを形成し、デッドスペース内のトラックに対しユー
ザデータ以外の制御情報又は管理情報を読み書きするよ
うにしてもよい。この場合、ゾーン境界に少なくとも3
トラック分のデッドスペースを形成し、デッドスペース
内の両側のゾーンに隣接するトラックを除いた中央の少
なくとも1つのトラックに対しユーザデータ以外の制御
情報又は管理情報を読み書きする。
【0020】一方、本発明は、磁気的に読み書き可能な
トラックを円周方向に複数備えると共に径方向に複数の
ゾーン分割し、ゾーン毎に異なった周波数のクロック信
号を用いることで一定の線密度をもって情報が読み書き
される磁気ディスク装置の記録媒体を対象とし、このデ
ィスク媒体につき、ゾーン境界に少なくとも1トラック
分のデッドスペースを空けたことを特徴とする。
【0021】ゾーン境界には複数トラック分のデッドス
ペースを形成し、デッドスペース中にユーザデータ以外
の制御情報又は管理情報の読み書きに使用してもよい。
具体的には、ゾーン境界に少なくとも3トラック分のデ
ッドスペースを形成し、デッドスペース内の両側のゾー
ンに隣接するトラック分を除いた中央にユーザデータ以
外の制御情報又は管理情報を読み書きする少なくとも1
つのトラックを形成する。
【0022】また本発明のディスク媒体10としては、
ゾーン境界のトラック間スペースを、ゾーン内のトラッ
ク間スペースより広く形成するようにしてもよい。
【0023】
【作用】本発明にあっては、CDRフォーマットにおい
て隣接するトラックのID部に影響を及す可能性のある
ゾーン境界に十分なデッドスペースを設け、隣接するト
ラック間でID部が揃っていて影響を及ぼすことのない
ゾーン内のトラック境界については、デッドスペースを
最小にすることにより、トラックピッチを狭くし、記録
密度を向上させることができる。
【0024】
【実施例】図2は本発明の磁気ディスク装置の概略構成
を示す。本発明の磁気ディスク装置は、ドライブ制御部
100、ディスクコントローラ200、ドライブ制御部
100の配下に設けられたドライブ300、ヘッド部4
00、リードライト部500で構成される。
【0025】ディスクコントローラ200で上位のホス
トコンピュータからのコマンドおよびコマンドパラメー
タを受領すると、ドライブ制御部100にコマンドパラ
メータから得られたシリンダアドレスをセットし、ドラ
イブ300に設けたヘッド位置決め機構のシーク動作で
ヘッドを目的とするシリンダアドレスに移動する。ドラ
イブ制御部100によるシーク動作が完了するとドライ
ブ300で、ヘッド部400で目的シリンダアドレスの
トラック上に追従させるオントラック制御に切り換わ
る。
【0026】このオントラック制御状態でリードライト
部500がヘッド部400を介してディスク媒体に対し
リード動作またはライト動作を行う。リードライト部5
00に対するライトデータはディスクコントローラ20
0を介して上位装置から供給され、またヘッド部400
から読み出したリードデータはディスクコントローラ2
00を経由して上位装置に転送される。
【0027】図3は図2のドライブ300およびヘッド
部400の機構構造を示す。図3において、スピンドル
モータ12のスピンドル14には例えば4枚のディスク
媒体10−1〜10−4が装着され、回転駆動されてい
る。一番上のディスク媒体10−1は内側にサーボ面2
0をもち、サーボ面20にトラック情報を記録してい
る。残りのディスク媒体10−2〜10−4にはデータ
面22−1〜22−5が形成されている。
【0028】サーボ面20にはサーボヘッド16が配置
されている。データ面22−1〜22−5のそれぞれに
はデータヘッド18−1〜18−5が配置されている。
サーボヘッド16およびデータヘッド18−1〜18−
5は2個ずつ、ヘッドアーム28−1〜28−3の先端
に装着されている。ここで、データヘッド18−1〜1
8−5は後の説明で明らかにするように、磁気ヘッドを
用いたライトヘッドと磁気抵抗素子を用いた小型のリー
ドヘッドを備えている。
【0029】ヘッドアーム28−1〜28−3はキャリ
ッジ24に装着され、キャリッジ24を中心にVCM2
6により媒体面のトラックを横切る方向に旋回移動され
る。図4は本発明のドライブおよびヘッド部の具体的構
造を一部破断して示している。スピンドルモータにより
回転されるディスク媒体10−1に対しては、回転軸3
5により旋回されるヘッドアーム28−1の先端にヘッ
ド、この場合にはサーボヘッド16を設けている。キャ
リッジ24は固定側の磁気回路30とヘッドアーム28
−1側に設けた可動コイル32で構成され、回転軸35
を中心にヘッドアーム28−1をディスク媒体10−1
の媒体面の範囲内で回動する。
【0030】図3に示したディスク媒体10−1〜10
−4のサーボ面20およびデータ面22−1〜22−5
は、CDRフォーマットによるトラックが形成されてい
る。CDRフォーマットにあっては、図4に示した本発
明の磁気ディスク装置の最終組立てが済んだ段階で専用
のフォーマッティングマシンを使用し、磁気ディスク装
置に装備しているディスク媒体10−1〜10−4の各
ディスク面にCDRに従ったフォーマットを行ってい
る。
【0031】CDRフォーマットはディスク媒体面の円
周方向に形成された複数のトラックを径方向で複数のゾ
ーンに分けている。例えば、ディスク媒体として3.5
インチを使用した場合、ディスク面における媒体使用幅
は約30mmとなり、この媒体使用幅を径方向10個の
CDRゾーンに分けて、各ゾーンにおけるトラック方向
のセクタ数が同一となるようにフォーマッティングして
いる。
【0032】図5は本発明においてCDRフォーマット
が行われたディスク面におけるゾーンZi と次のゾーン
Zi+1 のゾーン境界部分を取り出して示している。本発
明の第1実施例にあっては、ゾーンZi と次のゾーンZ
i+1 の間に少なくとも1つのダミートラック104を含
むデッドスペース102を設けている。CDRフォーマ
ットの状態にあっては、ソーンZi およびゾーンZi+1
のそれぞれにおいて、各ゾーンに含まれる各トラックの
ID部とデータ部は同一位置に配置される。ID部には
工場出荷の際のCDRフォーマットによってアドレスな
どのデータが1回だけ書き込まれ、それ以降書込みは行
われず、読出しのみが行われる。
【0033】これに対しデータ部は装置の使用状態を通
じて常に読み書きが頻繁に繰り返される。ゾーンZi お
よびゾーンZi+1 のそれぞれでは、ゾーン内の各トラッ
クにおけるID部とデータ部の位置は揃っているため、
データ部の読み書きを行っても隣接するID部に影響を
及ぼすことはない。しかしながら、ゾーンZi とゾーン
Zi+1 の境界で隣接するトラックにあっては、ゾーンご
とにセクタ数が異なることから、一方のゾーンのデータ
部に隣接して他方のゾーンのID部が位置するようにな
る。このような場合に、一方のゾーンのデータ部の読み
書きで他方のゾーンのID部に悪影響を及ぼすことか
ら、本発明にあってはゾーンZi とゾーンZi+1 の境界
部分に少なくとも1つのダミートラック104を含むデ
ッドスペース102を設けている。
【0034】換言すると、ゾーン境界部分に1ダミート
ラックを含むデッドスペース102を設けたことで、ゾ
ーン境界におけるデータ部とID部が隣り合せになって
もデータ部の読み書きでID部に影響が及ぶことがなく
なり、ゾーン境界における干渉を考慮する必要がない分
だけ、ゾーン内での各トラック間のデッドスペースの幅
を狭めることができる。
【0035】図6は本発明のDCRフォーマットによる
トラックピッチの縮小効果を従来例と対比して示してい
る。この場合には、媒体使用幅30mmをもつ3.5イ
ンチ磁気ディスクを例にとっており、CDRゾーンは1
0分割されている。図6(A)は従来例を示す。従来例
にあっては、ゾーン境界106の部分に隣接するトラッ
クのデータ部の読み書きによるID部への影響を防ぐた
め、各トラック間のデッドスペースはゾーン境界での影
響を考慮して2.0μmに設定している。ここでトラッ
ク幅Wはライトヘッドのコア幅に従ってW=8μmとな
っており、従ってデッドスペース2.0μmを設ける
と、トラックピッチP=10μmとなる。
【0036】このため、従来品で使用可能なトラック数
は (媒体使用幅)/(トラックピッチ) =30×10-3m/トラックピッチ10×10-6m =3000トラックとなる。
【0037】これに対し、図6(B)に示す本発明のC
DRフォーマットにあっては、ゾーン境界の部分に1ダ
ミートラック104を含むデッドスペース102を設け
たことで、それぞれのゾーン内におけるID部とデータ
部の干渉を考慮する必要がないため、各トラック間のデ
ッドスペース108の幅は、従来の2.0μmに対し半
分の1.0μmに減らすことができる。このため、トラ
ックピッチPはデッドスペースを狭くしている分だけ小
さい9μmとすることができる。
【0038】したがって、図6(B)の本発明によるデ
ィスク媒体で使用可能なトラック数は (媒体使用幅)/(トラックピッチ) =30×10-3m/9×10-6m =3324トラック となる。更に、10個のCDRゾーンに分けており、こ
のためゾーン境界が9個あることから、ゾーン境界に設
けたデッドスペースのための9トラック分がダミートラ
ックとして使用できず、従って最終的に使用可能なトラ
ック数は 3324−9=3315トラック となる。これによって従来品に比べ本発明の場合には、
10%以上記録密度を高めることができる。
【0039】尚、図5にあっては、ゾーン境界のデッド
スペース102の中にダミートラック104をフォーマ
ットした場合を示しているが、ヘッドの位置決め制御に
サーボ面サーボを使う場合、ダミートラック104はデ
ータ面となることからフォーマットしなくともよい。こ
れに対しデータ面にのみサーボ情報を設けたセクタサー
ボでヘッド位置決め制御を行う場合には、ダミートラッ
ク104についてID部のフォーマットは不要である
が、サーボパターンは必ずフォーマットしなければなら
ない。
【0040】図7は図5に示したゾーン境界に1トラッ
クを含むデッドスペースをもつディスク媒体を用いた、
本発明の磁気ディスク装置のハードウェア構成の詳細を
示す。図7において、本発明の磁気ディスク装置は図2
に示したようにドライブ制御部100、ディスクコント
ローラ200、ヘッド部400およびリードライト部5
00で構成されている。
【0041】まずドライブ制御部100を説明する。デ
ィスク媒体のサーボ面に対応して設けられたサーボヘッ
ド16からのサーボ信号は、サーボヘッド回路38でア
ナログ的な処理が行われ、位置信号復調回路40でヘッ
ド位置に応じてトラック幅の範囲で直線的に増加し、ト
ラックを越えるごとに反転する位置信号を復調する。位
置信号復調回路40で復調されたアナログ位置信号は、
位置信号用ADコンバータ42でディジタルデータに変
換され、MPUバス44を介してドライブ制御用MPU
46に供給される。
【0042】ドライブ制御用MPU46に対しては、M
PUバス44を介してドライブ用RAM48およびドラ
イブ用制御プログラムを格納したドライブ用ROM50
が接続されている。ドライブ制御用MPU46は上位の
ディスクコントローラ20より通知されたシークコマン
ドに従ったシーク動作およびシーク動作完了後のオント
ラック動作を行う。
【0043】シーク動作の際には、ドライブ制御制御M
PU46に対しヘッド位置決めを行うシリンダアドレス
がセットされる。本発明にあっては、シーク先を示すシ
リンダアドレスがセットされると、シーク動作中にゾー
ン境界を通過するか否か判別し、もしゾーン境界を通過
する場合にはゾーン境界のデッドスペースに設けている
1トラック分のトラックアドレスを加算または減算する
補正を行う。
【0044】またオントラック状態でデータブロックを
連続的にライトまたはリードすることで、同一シリンダ
内の複数トラックをヘッド切換えで順次処理する場合、
あるいはシリンダ間の切換えで連続的にデータを処理す
る場合、それぞれについてトラック切換えに必要なトラ
ックスキュー値またはシリンダスキュー値を装置使用開
始時のフォーマットコマンドに基づいて演算している。
【0045】ドライブ制御用MPU46でシーク動作ま
たはオントラック動作の際に演算された駆動データは、
DAコンバータ52でアナログ電圧に変換され、パワー
アンプ54で増幅された後、VCM26に供給される。
更にドライブ制御部100にはディスク媒体のデータ面
の例えば最外周トラックに記憶されたサーボ情報を処理
するための回路として、データ面サーボ用アンプ56、
ピークホールド回路58およびデータ面サーボ用ADコ
ンバータ60が設けられる。
【0046】このデータ面サーボ情報を用いた処理は、
図3に示したように、ディスク媒体10−2〜10−4
におけるデータ面でのヘッド位置決めが別のディスク媒
体10−1のサーボ面20のサーボ情報に基づいて行わ
れており、装置を使用した際の温度変化により物理的な
データ面20の基準位置に対するデータ面の位置の変異
を起こす。
【0047】そこで、装置の開始時および装置開始から
の時間管理により、データ面22−1〜22−5の最外
周トラックに記録されているサーボ情報を読み出して、
1周分のオフセットをドライブ用RAM48に記憶し、
以後のオントラック制御にあっては、このオフセットを
使用したヘッドの位置補正を行う。次にディスクコント
ローラ200を説明する。ディスクコントローラ200
には制御手段としてコントローラ制御用MPU82が設
けられている。コントローラ制御用MPU82のMPU
バスには、コントローラ制御用RAM84、コントロー
ラ制御用ROM86、データバッファメモリ88、イン
タフェースプロトコル部(SCSI等)90、シンセサ
イザ78、MPU間通信部94が設けられる。
【0048】コントローラ制御用MPU82はホストイ
ンタフェース96およびインタフェースプロトコル部9
0を介してホストコンピュータからコマンドおよびコマ
ンドデータを受領し、その解析結果に基づきドライブ制
御部100、ヘッド部400およびリードライト部50
0の制御を行う。例えば、コントローラ制御用MPU8
2がホストコンピュータからライトコマンドを受領する
と、MPU間通信部94を経由してドライブ制御用MP
U46にシークコマンドと目的とするシリンダアドレス
を通知し、シーク動作を行わせる。
【0049】このシークコマンドの発行により、ドライ
ブ制御部100のドライブ制御用MPU46よりシーク
完了を示すデバイスエンドが得られると、ヘッド部40
0のデータヘッド回路62により指定したシリンダアド
レス内の特定のトラックにライトするためヘッド切換え
を行って、対応するデータヘッドを選択し、同時にリー
ドライト部500を起動して、ホストコンピュータから
データバッファメモリ88に、既に受け取っているライ
トデータを転送書込みする。
【0050】またコントローラ制御用MPU82でリー
ドコマンドを受領した場合には、同様にドライブ制御部
100に対してシークコマンドとシリンダアドレスを発
行し、シーク完了応答を受けてヘッド部400のデータ
ヘッド回路62におけるヘッド切換えとリードライト部
500におけるリード動作を行わせ、リードデータをデ
ータバッファメモリ88に格納した後にホストコンピュ
ータに転送する。
【0051】更にCDRフォーマットを採用した本発明
の磁気ディスク装置にあっては、ゾーンごとに使用する
クロック周波数が異なることから、ディスクコントロー
ラ200に設けているシンセサイザ78に対しアクセス
ゾーンに対応したクロック周波数を得るための分周デー
タなどをテーブルから読み出してセットし、リードライ
ト部500に対するリードクロックまたはライトクロッ
クのクロック周波数をゾーンに適合した周波数に制御す
る。
【0052】次にヘッド部400を説明する。ヘッド部
400には、この実施例にあっては5つのデータヘッド
18−1〜18−5が設けられている。データヘッド1
8−1〜18−5のそれぞれはリードヘッド34−1〜
34−5とライトヘッド36−1〜36−5で構成され
ている。ライトヘッド36−1〜36−5は磁気ヘッド
を使用しており、一方、リードヘッド34−1〜34−
5としては磁気抵抗素子を用いたMRヘッドを使用して
いる。
【0053】磁気ヘッドに比べ、MRヘッドは十分に小
型化できる。図5に示したディスク媒体のCDRフォー
マットにおける各トラックのコア幅は、大きい方のライ
トヘッド36−1〜36−5のコア幅に従って決めら
れ、例えば図6に示したようにコア幅W=8μmとな
る。データヘッド回路62は、次に説明するリードライ
ト部500に設けられたドライブMPU周辺回路64か
らのヘッドセレクト信号を受けてデータヘッド18−1
〜18−5のいずれか1つを切り換えて、対応するライ
トヘッドまたはリードヘッドの接続を行う。
【0054】またリードライト部500側からリードラ
イトの切換制御信号を受けて、リードヘッドとライトヘ
ッドの切換選択を行う。更にライト動作にあっては、ド
ライブMPU周辺回路64より書込電流の切換制御を受
ける。このデータヘッド回路62は通常、ヘッドICと
して準備されている。次にリードライト部500を説明
する。リードライト部500にはハードディスクコント
ローラ80が設けられ、ディスクコントローラ200に
設けたデータバッファメモリ88との間のデータのやり
取り、およびリード動作またはライト動作の全体的な制
御を行っている。ヘッド部400から得られたアナログ
リード信号はAGCアンプ66で増幅された後、フィル
タ回路68を通ってイコライザ回路70で波形透過が施
され、最尤検出回路72およびVFO回路76に与えら
れる。
【0055】最尤検出回路72およびVFO回路76の
出力は、リード状態でデコード側に切り換わっているエ
ンコーダ/デコーダ74に与えられ、リードデータを復
元し、ハードディスクコントローラを経由してディスク
コントローラ200のデータバッファ88に転送する。
一方、ライト動作にあっては、ハードディスクコントロ
ーラ80を経由してデータバッファメモリ88から読み
出したライトデータを、ライト動作の際にエンコーダに
切り換わっているエンコーダ/デコーダ74に供給し、
2−7ランレングス符号などへの変換やECCチェック
コードの付加などを行った後、ヘッド部400のデータ
ヘッド回路62を経由して、そのとき選択されているデ
ータヘッドの中のライトヘッドに供給する。
【0056】図8は図5に示したゾーン境界に1トラッ
クを含むデッドスペース102を設けたCDRフォーマ
ットをもつディスク媒体のリード動作およびライト動作
に必要な本発明固有の機能を示したブロック図である。
図8において、まずドライブ制御部100にはゾーン境
界判別部110、シリンダアドレス補正部120および
シーク処理部130が設けられる。ゾーン境界判別部1
00に対し、リード動作またはライト動作の際にディス
クコントローラ200を経由してシークコマンドおよび
シリンダアドレスが供給される。シリンダアドレスの供
給を受けたゾーン境界判別部110は、現在ヘッドが位
置しているシリンダアドレスからシークコマンドにより
指示されたシリンダアドレスへヘッドを移動する際にゾ
ーン境界を通過するか否か判別する。
【0057】ゾーン境界を通過しない場合には、受領し
たシリンダアドレスをシリンダアドレス補正部120で
補正することなくそのままシーク処理部130にセット
する。これに対しゾーン境界の通過を判別した場合に
は、ゾーン境界の通過数に応じてシークコマンドに伴っ
て受領したシリンダアドレスの加算または減算による補
正をシリンダアドレス補正部120で行って、シーク処
理部130にセットする。
【0058】図9は図8のシリンダアドレス補正部12
0のシリンダアドレスの補正に使用される変換テーブル
の一般的な内容を示している。図9において、ゾーン番
号はゾーン数1〜mに応じてZ1〜Znがインデックス
として与えられている。ゾーンの間のゾーン境界の空ス
ペース(デッドスペース)には予め定められたトラック
数分のダミーシリンダが配置されていることから、これ
をダミーシリンダ数αで表わしている。
【0059】まずゾーンZ1〜Znまでのゾーン境界の
空スペースのトラックを含む物理シリンダアドレスは、
各ゾーン当たりのシリンダ数をm、ゾーン境界の空スペ
ースのシリンダ数をαとすると、連続的に1アドレスず
つ増加していくようになる。これに対し、実際にデータ
の読み書きを行う論理シリンダアドレスについては、ゾ
ーン境界の空スペースに属する物理シリンダアドレスを
除いた連続的なシリンダアドレスとなる。
【0060】上位装置からのシークコマンドに伴うシリ
ンダアドレスは、論理シリンダアドレスを使用して行わ
れる。したがって、図8のドライブ制御部100にあっ
ては、図9の変換テーブルに従って受領した論理シリン
ダアドレスを、ゾーン境界の空スペースに設けているダ
ミーシリンダ数を考慮した物理シリンダアドレスに変換
しなければならない。
【0061】図10は図9の一般的なアドレス変換テー
ブルに対し、1ゾーン当たりのゾーン境界に設けた空ス
ペースのダミーシリンダ数αをα=1とした場合の論理
シリンダアドレスと物理シリンダアドレスの変換テーブ
ルを示す。この変換テーブルから明らかなように、上位
から与えられる連続した論理シリンダアドレスに対し、
ゾーン境界を通過するごとに物理シリンダアドレスをα
=1だけ増加させた補正アドレスに変換させる。
【0062】勿論、ゾーン番号の大きい方から小さい方
にシークする場合には、ゾーンを通過するごとに論理シ
リンダアドレスを1つ減らした物理シリンダアドレスを
セットするようになる。図11はゾーン通過ごとにシリ
ンダアドレスの補正を伴う本発明の磁気ディスク装置に
おけるシーク動作およびリードライト動作を示す。図1
1において、まずステップS1でシークコマンドの受領
の有無をチェックしており、シークコマンドを受領する
と、ステップS2で図9もしくは図10に示したような
変換テーブルを使用して、シークコマンドに伴って受領
した論理シリンダアドレスを物理シリンダアドレスに変
換する。
【0063】続いて変換後の物理シリンダアドレスを使
用して、ステップS3でシーク動作を行う。ステップS
4でシーク完了が判別されると、ステップS5に進ん
で、リード処理またはライト処理を実行する。リード処
理またはライト処理が済むと、ステップS6でステータ
ス処理を行い、ステップS7で、エラーがなければ正常
終了となって次のシークコマンドの受領に備える。
【0064】ステップS7でもしエラーがあった場合に
は、ステップS8でリトライ処理を行い、ステップS9
でリトライに成功すれば、再びステップS1に戻って、
次のシークコマンドを待つ。もしリトライに失敗すれば
異常終了となる。再び図8を参照するに、図5に示した
ゾーン境界に少なくとも1つのダミートラックを含むデ
ッドスペース102を設けたことに伴う本発明の磁気デ
ィスク装置固有の機能として、ディスクコントローラ2
00にトラックスキュー割当部210、シリンダスキュ
ー割当部220、トラックスキュー決定部230および
シリンダスキュー決定部240が設けられる。
【0065】図12は同一ゾーン内に含まれるシリンダ
におけるトラックスキューとシリンダスキューを示して
いる。図12において、シリンダpと次のシリンダp+
1は同一ゾーンに属していることから同じクロック周波
数で読み書きが行われ、従って各シリンダp,p+1の
セクタ長は図示のように同一となる。ここで、シリンダ
pはトラック0〜トラック14で示す15トラックを備
え、このゾーンのクロック周波数に依存してn個のセク
タに分けられている。
【0066】まず同じシリンダp内でのトラック切換え
はヘッド切換えにより行われるが、この切換えにかかる
時間によって次のトラックのリードまたはライトのため
に1回転待ちが発生するのを避けるため、切換時間に相
当するセクタ数として定義されるトラックスキュー値だ
け、各トラック0〜14の先頭論理セクタをずらして割
り当てている。
【0067】次にシリンダpの末尾の未使用スペアセク
タの最後となる最終論理セクタから次のシリンダp+1
の先頭トラック0の先頭論理セクタxへの切換えについ
ても、シリンダ切換えのための1トラックシーク動作と
ヘッド切換えを伴うことから、この切換えにかかる時間
により1回転待ちが発生するのを避けるため、切換時間
に相当するセクタ数として定義されたシリンダスキュー
値だけ、シリンダp+1の先頭トラックにおける先頭論
理セクタxを後ろにずらして割り当てている。
【0068】このような図12に示す同一ゾーン内での
トラックスキューおよびシリンダスキューについては、
従来装置も同様である。これに対し本発明にあっては、
図13に示すように、シリンダpと次のシリンダp+1
がそれぞれ異なるゾーンZi ,Zi+1 に属し、ゾーン境
界106を通ってシリンダ切換えを行う場合について
は、ゾーン境界106の領域に、例えば図5に示したよ
うに1ダミートラック104を含むデッドスペース10
2を設けていることから、ゾーン内におけるシリンダス
キューとは値が異なることになる。即ち、ゾーン境界1
06を通るシリンダスキューをゾーンスキューと定義
し、ゾーンスキューについてはゾーン境界に設けられて
いるダミーシリンダの通過を含めた切換時間を求める。
またゾーンスキュー値を与えるセクタ数の算出について
は、ゾーン切換時間を次のゾーンZi+1 で使用するクロ
ック周波数で決まる1セクタ時間を使用して算出する。
具体的には、 ゾーンスキュー=(ゾーンスイッチ時間+オーバヘッド
時間)÷次のゾーンの1セクタ時間 として求めればよい。
【0069】このような図12に示した各ゾーンごとの
トラックスキューとシリンダスキューの各値、および図
13に示したゾーンを通過する際のゾーンスキューの値
の計算は、図8に示すように、ディスクコントローラ2
00に対しホストコンピュータよりフォーマットコマン
ドが発行された場合に自動的に演算してRAMテーブル
に格納しておくことで、トラックスキュー割当て、ゾー
ンスキューを含むシリンダスキュー割当てを適切に行う
ことができる。
【0070】図14は本発明における連続データブロッ
クのリードライト処理の詳細をサブルーチンとして示し
ている。まずステップS1で、シーク動作が完了したヘ
ッドのオントラック状態で先頭トラックの先頭ブロック
にヘッド切換えを行って、ステップS2でリード動作ま
たはライト動作を行う。続いてステップS3で最終ブロ
ックか否かチェックしており、最終ブロックとなるまで
ステップS4以降の処理を繰り返す。
【0071】ステップS4では、現在処理しているトラ
ックの最終論理セクタか否かチェックし、最終論理セク
タに達すると、ステップS5で同一シリンダの最終トラ
ックか否かチェックする。最終トラックでなければ、予
め準備されているトラックスキューをステップS6でセ
ットして、ステップS7でヘッド切換動作を行い、ステ
ップS2で次のトラックの先頭論理セクタからのリード
動作またはライト動作に入る。
【0072】一方、ステップS5で同一シリンダの最終
トラックであった場合には、ステップS8でゾーン境界
か否かチェックする。ゾーン境界でなければ、ステップ
S9で、予め求めているシリンダスキューをセットし
て、1トラックシークを伴うヘッド切換えによるシリン
ダ切換動作をステップS11で行う。これに対し、ゾー
ン境界であった場合ステップS8に進み、予め準備され
ているゾーンスキューをセットし、ステップS11では
ゾーン境界に設けているダミートラックを含めたトラッ
クシークによるシリンダ切換えを行うようになる。
【0073】図15は本発明のディスク媒体におけるC
DRフォーマットの第2実施例を示す。この第2実施例
にあっては、ゾーンZi と次のゾーンZi+1 の間のデッ
ドスペース102の中に、例えば3つのダミートラック
110−1〜110−3を設け、真中のダミートラック
110−2はユーザデータ以外の磁気ディスク装置の制
御や管理に必要な適宜のデータを格納するシリンダ領域
に利用している。例えば、デッドスペース102の中の
ダミートラック110−2にはゾーンごとのクロック周
波数の制御に必要なシンセサイザで使用する分周データ
などが予め書き込まれており、デッドスペース102を
通過する際に、この分周データを読み出して、次のゾー
ンのクロック周波数を設定するようにしてもよい。勿
論、各ゾーンごとに固有の管理情報や媒体情報を格納す
ることができる。例えば、ゾーンごとのエラー情報の書
込みなどが利用できる。
【0074】図16は本発明のディスク媒体におけるC
DRフォーマットの第3実施例を示す。この第3実施例
にあっては、ゾーンZi とゾーンZi+1 のゾーン境界
に、第1実施例または第2実施例のようにダミートラッ
クぶん空けず、ゾーン内のトラック間のデッドスペース
102の幅L1に対し広めの幅L2を設けたことを特徴
とする。
【0075】デッドスペース102の幅L2は隣接する
ゾーンZi ,Zi+1 のデータ部とID部が重なっても、
データ部の読み書きで影響をID部が受けない幅とすれ
ばよい。このデッドスペース102の幅L2は第1実施
例や第2実施例のように、少なくとも1つのダミートラ
ックを設けた場合のデッドスペースの幅よりは狭めるこ
とができ、これによって更にディスク媒体で使用可能な
トラック数を増加させることができる。
【0076】このデッドスペースL2を物理的に決めた
第3実施例のシーク制御にあっては、トラックアドレス
によるシリンダアドレスの管理が境界部分でできないこ
とから、ゾーン境界ではデッドスペースL2を物理量と
して扱ってシーク制御を行う必要がある。尚、本発明
は、各実施例に示した数値による限定は受けない。また
ディスク装置も3.5インチ,5.25インチ,8イン
チなど適宜のサイズにつき、そのまま適用できる。
【0077】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、CDRを用いた磁気ディスク装置でトラックピッチ
を狭くしても、ゾーン境界で異なるゾーンのID部とデ
ータ部が重なってデータ部のリードライトでID部を破
壊してしまう可能性をなくすことができ、ゾーン部にお
けるID部の破壊の可能性がなくなることで、全トラッ
クにおけるデッドスペースを狭めることができ、結果と
して使用可能なトラック数を向上して高密度記録がで
き、磁気ディスク装置の容量を更に増加させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図
【図2】本発明の概略ブロック図
【図3】図2のドライブの機構構造を示した説明図
【図4】本発明の装置構造を一部破断して示した説明図
【図5】本発明によるゾーン境界のトラックフォーマッ
トを示した説明図
【図6】本発明によるトラックピッチの改善効果を従来
と対比して示した説明図
【図7】本発明のハードウェア構成を示したブロック図
【図8】本発明の機能構成を示したブロック図
【図9】本発明で用いるシリンダアドレス変換テーブル
の説明図
【図10】境界ダミーシリンダ数を1とした場合のシリ
ンダアドレス変換テーブルの説明図
【図11】本発明の処理動作を示したフローチャート
【図12】同一ゾーン内でのトラック切換えに使用する
トラックスキューとシリンダスキューの説明図
【図13】ゾーン境界を通るトラック切換えに使用する
ゾーンスキューの説明図
【図14】連続ブロックのリード/ライト処理を示した
フローチャート
【図15】ゾーン境界のダミートラックを制御情報の格
納領域として使用する本発明の第2実施例を示したトラ
ックフォーマット説明図
【図16】ゾーン境界のデッドスペースを広くした本発
明の第3実施例を示したトラックフォーマット説明図
【図17】CDRフォーマットによるゾーン分割状態を
示したディスク媒体の説明図
【図18】ロータリ型ヘッド位置決め機構の説明図
【図19】トラックピッチとトラック間に設けられたデ
ッドスペースの説明図
【図20】ライトヘッドとリードヘッドのトラックセン
タに対するオフセットの説明図
【図21】CDRフォーマットにおけるゾーン境界での
ID部とデータ部の位置関係を示した説明図
【符号の説明】
10−1〜10−4:ディスク媒体 12:スピンドルモータ 14:スピンドル 16:サーボヘッド 18−1〜18−5:データヘッド 20:サーボ面 22−1〜22−5:データ面 24:キャリッジ 26:ボイスコイルモータ(VCM) 28−1〜28−3:ヘッドアーム 30:磁気回路 32:可動コイル 34−1〜34−5:リードヘッド 36−1〜36−5:ライトヘッド 38:サーボヘッド回路 40:位置信号復調回路 42:位置信号用ADコンバータ 44,92:MPUバス 46:ドライブ制御用MPU 48:ドライブ用RAM 50:ドライブ用ROM 52:DAコンバータ 54:パワーアンプ 56:データ面サーボ用アンプ 58:ピークホールド回路 60:データ面サーボ用ADコンバータ 62:データヘッド回路 64:ドライブMPU用周辺回路 66:AGCアンプ 68:フィルタ回路 70:イコライザ回路 72:最尤検出回路 74:エンコーダ/デコーダ 76:VFO回路 78:シンセサイザ 80:ハードディスクコントローラ 82:コントローラ制御用MPU 84:コントローラ制御用RAM 86:コントローラ制御用ROM 88:データバッファメモリ 90:インタフェースプロトコル部 94:MPU間通信部 96:ホストインタフェース 100:ドライブ制御部 102:デッドスペース 104:ダミートラック 110:ゾーン境界判別部 120:シリンダアドレス補正部 130:シーク処理部 200:ディスクコントローラ 210:トラックスキュー割当部 220:シリンダスキュー割当部 230:シリンダスキュー決定部 240:トラックスキュー決定部 300:ドライブ 400:ヘッド部 410:ヘッド切換部 500:リードライト部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江藤 博昭 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気的に読み書き可能なトラックを円周方
    向に複数備えると共に径方向に複数のゾーンに分割し、
    ゾーン毎に異なった周波数のクロック信号を用いること
    で一定の線密度をもって情報が読み書きされるディスク
    媒体(10)と、 前記ディスク媒体(10)のゾーン境界に少なくとも1
    トラック分のデッドスペースを空けて情報の読み書きを
    行うアクセス手段(11)と、を備えたことを特徴とす
    る磁気ディスク装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の磁気ディスク装置に於い
    て、前記アクセス手段(11)は磁気ヘッド(18)を
    上位装置から指示されたシリンダアドレスで指定される
    位置に移動するシーク手段(130)と、 前記上位装置から指示されたシリンダアドレス位置への
    シークで前記ゾーン境界を通過するか否か判別する境界
    判別手段(110)と、 前記境界判別手段(110)でゾーン境界の通過が判別
    された場合、境界通過数に基づいて上位装置から指示さ
    れたシリンダアドレスを補正して前記シーク手段(13
    0)に設定するシリンダアドレス補正手段(120)
    と、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の磁気ディスク装置に於い
    て、前記シリンダアドレス補正手段(120)は、ゾー
    ン境界を1つ通過する毎に、各ゾーン境界に設けたデッ
    ドスペースを形成するシリンダ数を上位装置から指示さ
    れたシリンダアドレスに加算又は減算することを特徴と
    する磁気ディスク装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載の磁気ディスク装置に於い
    て、前記アクセス手段(11)は同一シリンダに属する
    複数のトラック間で、先行するトラックの最終論理セク
    タの後に、切換時間に相当するセクタ数で定義されるト
    ラックスキュー値だけずらして次のトラックの先頭論理
    セクタを割り当てて読み書きを行わせるトラックスキュ
    ー割当手段(210)と、 隣接するシリンダ間で、先行するシリンダにおける最終
    トラックの最終論理セクタの後に、切換時間に相当する
    セクタ数で定義されるシリンダスキュー値だけずらして
    次のシリンダにおける先頭トラックの先頭論理セクタを
    割り当てて読み書きを行わせるシリンダスキュー割当手
    段(220)と、 装置の使用開始時に、各シリンダが属するゾーンのクロ
    ック周波数で決まる1セクタ時間に基づいて前記トラッ
    クスキュー値を決定するトラックスキュー決定手段(2
    40)と、 装置の使用開始時に、同一ゾーンに属するシリンダ間で
    の切換えについては該ゾーンのクロック周波数で決まる
    1セクタ時間と1トラックシーク時間に基づいて前記シ
    リンダスキュー値を決定し、ゾーン境界を挟んた隣接す
    るシリンダ間での切換えについては、ゾーン境界に設け
    たデッドスペースを含んだ複数トラック分のシーク時間
    と次のシリンダのクロック周波数で決まる1セクタ時間
    に基づいて前記シリンダスキュー値を決定するシリンダ
    スキュー値決定手段(230)と、を備えたことを特徴
    とする磁気ディスク装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載の磁気ディスク装置に於い
    て、前記アクセス手段(11)は、前記ディスク媒体の
    ゾーン境界に複数トラック分のデッドスペースを形成
    し、該デッドスペース内のトラックに対しユーザデータ
    以外の制御情報又は管理情報を読み書きすることを特徴
    とする磁気ディスク装置。
  6. 【請求項6】請求項5記載の磁気ディスク装置に於い
    て、前記アクセス手段(11)は、前記ディスク媒体の
    ゾーン境界に少なくとも3トラック分のデッドスペース
    を形成し、該デッドスペース内の両側のゾーンに隣接す
    るトラックを除いた中央の少なくとも1つのトラックに
    対しユーザデータ以外の制御情報又は管理情報を読み書
    きすることを特徴とする磁気ディスク装置。
  7. 【請求項7】磁気的に読み書き可能なトラックを円周方
    向に複数備えると共に径方向に複数のゾーン分割し、ゾ
    ーン毎に異なった周波数のクロック信号を用いることで
    一定の線密度をもって情報が読み書きされる磁気ディス
    ク装置の記録媒体に於いて、 ゾーン境界に少なくとも1トラック分のデッドスペース
    を空けたことを特徴とする磁気ディスク装置の記録媒
    体。
  8. 【請求項8】請求項7記載の磁気ディスク装置の記録媒
    体に於いて、前記ゾーン境界に複数トラック分のデッド
    スペースを形成し、該デッドスペース中にユーザデータ
    以外の制御情報又は管理情報の読み書きに使用するトラ
    ックを形成したことを特徴とする磁気ディスク装置の記
    録媒体。
  9. 【請求項9】請求項8記載の磁気ディスク装置の記録媒
    体に於いて、前記ゾーン境界に少なくとも3トラック分
    のデッドスペースを形成し、該デッドスペース内の両側
    のゾーンに隣接するトラック分を除いた中央にユーザデ
    ータ以外の制御情報又は管理情報を読み書きする少なく
    とも1つのトラックを形成したことを特徴とする磁気デ
    ィスク装置の記録媒体。
  10. 【請求項10】磁気的に読み書き可能なトラックを円周
    方向に複数備えると共に径方向に複数のゾーン分割し、
    ゾーン毎に異なった周波数のクロック信号を用いること
    で一定の線密度をもって情報が読み書きされる磁気ディ
    スク装置の記録媒体に於いて、 前記ゾーン境界のトラック間スペースを、ゾーン内のト
    ラック間スペースより広く形成したことを特徴とする磁
    気ディスク装置の記録媒体。
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