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技術 磁気記録装置、磁気記録媒体およびサーボ情報記録方法

出願人 株式会社東芝
発明者 中村博昭
出願日 2006年3月28日 (14年8ヶ月経過) 出願番号 2006-089281
公開日 2007年10月11日 (13年2ヶ月経過) 公開番号 2007-265530
状態 特許登録済
技術分野 トラック探索、整列のためのヘッド移動
主要キーワード 最適オフセット量 ハードディスクドライブ装置内 ドライブ構造 非磁性体領域 振幅値データ 初期移動 位置決めアクチュエータ 位置決め領域
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年10月11日)のものです。
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図面 (12)

課題

専用のサーボ情報記録装置を必要とせずに、狭トラックピッチに対応するマスクパターンであっても、マスクパターンに適切にサーボ情報磁気記録すること。

解決手段

記録ヘッド再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、データを記録するための磁気記憶媒体と、磁気記憶媒体に設けられ、記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域101と、磁気記憶媒体に設けられ、サーボ情報を磁気記録可能な領域201と磁気記録不可能な領域202とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域102と、磁気記憶媒体に設けられ、記録ヘッドまたは再生ヘッドをマスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが、マスクパターン領域と同一の位相パターンで形成された初期位置決め領域106とを備えた。

概要

背景

近年、計算機の記録容量の増大に伴い、ハードディスクドライブ装置(HDD)等の磁気記録装置の記録容量は、大容量化される傾向にある。磁気記録装置の記憶容量を大容量化するために、磁気ヘッドから発生する信号磁界によって形成される磁気記録層中の記録磁区列を微細化してより高密度な記録を行う必要があるが、このような記録方式として、垂直記録方式が従来から一般的に知られている。

この垂直記録方式では、磁気記録媒体記録層面内に対して垂直方向磁化させることによって記録する方式である。しかしながら、この垂直記録方式では、100Gbit/in2以上の超記録密度となると、磁気ヘッド側面から発生するサイドフリンジングによって、隣接するトラックへの書き込み動作が行われてしまい、記録不良および再生不良が生じてしまうという問題がある。

このため、磁気記録媒体の記録層の円周方向に非磁性体から構成される非磁性領域を形成し、磁性体部分である磁気記録領域にのみデータを記録していく、いわゆるディスクリートトラック型の磁気記録媒体が提唱されている。このディスクリートトラック型の磁気記録媒体によれば、トラック間に非磁性体領域が設けられているため、隣接するトラックにデータを書き込んでしまうことが回避され、良好な記録再生特性を実現することができるという利点がある。

ここで、従来の磁気記録装置では、磁気記録媒体へのデータの書き込みを行う記録ヘッド薄膜インダクティブヘッドを使用し、磁気記録媒体からのデータの読み出しを行う再生ヘッドとしてMR磁気抵抗効果ヘッドを使用して、各ヘッドを同一のスライダー実装した複合ヘッドを使用することが一般的に行われている。この複合ヘッドは、ロータリ型のドライブ構造では、ヘッドアクチュエータの先端に支持され、磁気記録媒体のトラックを横切る径方向に移動して所望のセクタ位置決めされるように制御される。また、磁気記録媒体の記録面には、トラック方向に一定間隔でトラック位置およびセクタ位置などの位置情報を記録したサーボ領域が設けられている。

ディスクリートトラック構造の磁気記録媒体は、表面上が磁気記録部として有効な第1の部分と非有効な第2部分とが形成されている。第1の部分は、磁性膜が設けられた凸部の磁性領域である。第2の部分は非磁性領域、または凹部で磁気記録ができない領域である。即ち、第2の部分は、磁性膜が形成されている場合でも、凹部により実質的に非磁性領域として構成された部分である。

このような高記録密度を可能とする記録媒体のデータ領域のトラックに対して正確に情報の記録再生を行うためには、データ領域のトラックへのヘッド位置決めをより高精度に行なう必要がある。しかしながら、現行サーボ情報は、サーボ情報記録装置によって磁気記録されており、データ領域と同様にサイドフリンジによりサーボパターン幅を狭くすることが困難になっている。

サーボ情報を高精度に記録する従来技術として、基板上に形成された磁性膜のサーボ領域に、非磁性領域としてのピットをデータ領域のトラック幅方向に配列したマスクパターン追従制御用情報領域を形成し、隣接するピット間にサーボ情報を記録することにより、サイドフリンジの影響を低減するサーボ情報記録技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。

特開平7−65363号公報

概要

専用のサーボ情報記録装置を必要とせずに、狭トラックピッチに対応するマスクパターンであっても、マスクパターンに適切にサーボ情報を磁気記録すること。記録ヘッドと再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、データを記録するための磁気記憶媒体と、磁気記憶媒体に設けられ、記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域101と、磁気記憶媒体に設けられ、サーボ情報を磁気記録可能な領域201と磁気記録不可能な領域202とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域102と、磁気記憶媒体に設けられ、記録ヘッドまたは再生ヘッドをマスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが、マスクパターン領域と同一の位相パターンで形成された初期位置決め領域106とを備えた。

目的

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、専用のサーボ情報記録装置を必要とせずに、狭トラックピッチに対応するマスクパターンであっても、マスクパターンに適切にサーボ情報を磁気記録することができる磁気記録装置、磁気記録媒体およびサーボ情報記録方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
5件

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請求項1

記録ヘッド再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、データを記録するための磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域と、前記磁気記憶媒体に設けられ、サーボ情報磁気記録可能な領域と磁気記録不可能な領域とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが形成された初期位置決め領域と、を備えたことを特徴とする磁気記録装置

請求項2

前記マスクパターン領域と前記初期位置決め領域は、前記磁気記録媒体径方向並列配置されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置。

請求項3

前記初期位置決め領域は、前記磁気記録媒体の最内周の前記マスクパターン領域の内側または前記磁気記録媒体の最外周の前記マスクパターン領域の外側に前記マスクパターン領域と並列配置されていることを特徴とする請求項2に記載の磁気記録装置。

請求項4

前記記録ヘッドと前記再生ヘッドとを位置決めするための位置決め部と、前記位置決め部によって前記初期位置決め領域に位置決めされた前記再生ヘッドを用いて読み取られた信号を再生する再生部と、前記初期位置決め領域からの再生信号に基づいて、前記位置決め部によって前記マスクパターン領域に位置決めされた前記記録ヘッドを用いて、前記マスクパターン領域に前記サーボ情報を記録する記録部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置。

請求項5

前記位置決め部は、前記記録ヘッドと前記再生ヘッドの相対距離を測定し、前記再生ヘッドを前記初期位置決め領域のトラック幅から求めた移動距離だけ移動した後、前記記録ヘッドを前記相対距離だけ移動して、前記記録ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めすることを特徴とする請求項4に記載の磁気記録装置。

請求項6

前記位置決め部は、前記再生ヘッドを前記初期位置決め領域のトラック中心に位置決めし、前記データ領域に前記記録ヘッドを移動して測定データを記録し、前記再生ヘッドを前記データ領域に移動して前記再生ヘッドにより前記測定データを読み出し、前記再生ヘッドの移動と前記測定データの読み出しを複数回実行し、読み出された複数の前記測定データに基づいて、前記再生ヘッドと前記記録ヘッドとの相対距離を測定することを特徴とする請求項5に記載の磁気記録装置。

請求項7

前記位置決め部は、さらに、前記相対距離をトラック情報に基づいて予め定められた近似関数によって求めることを特徴とする請求項6に記載の磁気記録装置。

請求項8

前駆初期位置決め領域は、前記マスクパターン領域の一部のトラックに対応して前記磁性部と前記非磁性部とが、前記一部のトラックと同一の位相パターンで形成されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置。

請求項9

前記位置決め部は、さらに、前記初期位置決め領域に対応した前記マスクパターン領域のトラック以外のトラックに前記記録ヘッドを位置決めする場合には、前記記録ヘッドの位置決めを、前記マスクパターン領域に既に記録されたサーボ情報に基づいて行うことを特徴とする請求項8に記載の磁気記録装置。

請求項10

前記磁気記録媒体に連続した磁性部として設けられ、前記マスクパターン領域に記録された前記サーボ情報を再生するための同期情報を記録可能なバーストプリアンブル領域をさらに備え、前記記録部は、さらに、前記マスクパターン領域に前記サーボ情報を記録する際に、前記バーストプリアンブル領域に前記同期情報を記録し、前記位置決め部によって前記初期位置決め領域に対応した前記マスクパターン領域のトラック以外のトラックに前記記録ヘッドを位置決めした場合には、前記バーストプリアンブル領域に記録された前記同期情報を用いて前記記録ヘッドにより前記サーボ情報を記録することを特徴とする請求項9に記載の磁気記録装置。

請求項11

前記磁気記録媒体に設けられ、アドレス情報が記録されたアドレス領域と、前記磁気記録媒体に設けられ、同期情報が記録されたプリアンブル領域と、を備え、前記バーストプリアンブル領域は、前記マスクパターン領域と、前記アドレス領域および前記プリアンブル領域との間に設けられていることを特徴とする請求項10に記載の磁気記録装置。

請求項12

前記データ領域は、前記記録ヘッドによってデータ書き込み可能な磁気記録領域を有する複数のトラックと隣接するトラック間に前記記録ヘッドによってデータ書き込み不能な非磁性領域とを有するディスクリート領域を有することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置。

請求項13

前記磁気記録媒体に連続した磁性部として設けられ、前記測定データを記録可能な相対距離測定領域と、前記位置決め部は、前記再生ヘッドを前記初期位置決め領域のトラック中心に位置決めし、前記相対距離測定領域に前記記録ヘッドを移動して測定データを記録し、前記再生ヘッドを前記相対距離測定領域に移動して前記再生ヘッドにより前記測定データを読み出し、前記再生ヘッドの移動および前記測定データの読み出しを複数回実行し、読み出した複数の前記測定データに基づいて、前記再生ヘッドと前記記録ヘッドとの相対距離を測定することを特徴とする請求項12に記載の磁気記録装置。

請求項14

記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域と、サーボ情報を磁気記録可能な領域と磁気記録不可能な領域とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域と、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが形成された初期位置決め領域と、を備えたことを特徴とする磁気記録媒体。

請求項15

記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域と、サーボ情報を磁気記録可能な領域と磁気記録不可能な領域とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域と、前記記録ヘッドまたは再生ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが形成された初期位置決め領域とを有する磁気記録媒体の前記初期位置決め領域に、前記再生ヘッドを位置決めする工程と、前記初期位置決め領域に位置決めされた前記再生ヘッドを用いて読み取られた信号を再生する工程と、前記記録ヘッドを、前記初期位置決め領域からの再生信号に基づいて前記マスクパターン領域に位置決めする工程と、前記マスクパターンに位置決めされた前記記録ヘッドを用いて、前記マスクパターン領域に前記サーボ情報を記録する工程と、を含むことを特徴とするサーボ情報記録方法。

技術分野

0001

本発明は、サーボ情報を記録可能な磁気記憶媒体を用いた磁気記録装置磁気記録媒体およびサーボ情報記録方法に関する。

背景技術

0002

近年、計算機の記録容量の増大に伴い、ハードディスクドライブ装置(HDD)等の磁気記録装置の記録容量は、大容量化される傾向にある。磁気記録装置の記憶容量を大容量化するために、磁気ヘッドから発生する信号磁界によって形成される磁気記録層中の記録磁区列を微細化してより高密度な記録を行う必要があるが、このような記録方式として、垂直記録方式が従来から一般的に知られている。

0003

この垂直記録方式では、磁気記録媒体の記録層面内に対して垂直方向磁化させることによって記録する方式である。しかしながら、この垂直記録方式では、100Gbit/in2以上の超記録密度となると、磁気ヘッド側面から発生するサイドフリンジングによって、隣接するトラックへの書き込み動作が行われてしまい、記録不良および再生不良が生じてしまうという問題がある。

0004

このため、磁気記録媒体の記録層の円周方向に非磁性体から構成される非磁性領域を形成し、磁性体部分である磁気記録領域にのみデータを記録していく、いわゆるディスクリートトラック型の磁気記録媒体が提唱されている。このディスクリートトラック型の磁気記録媒体によれば、トラック間に非磁性体領域が設けられているため、隣接するトラックにデータを書き込んでしまうことが回避され、良好な記録再生特性を実現することができるという利点がある。

0005

ここで、従来の磁気記録装置では、磁気記録媒体へのデータの書き込みを行う記録ヘッド薄膜インダクティブヘッドを使用し、磁気記録媒体からのデータの読み出しを行う再生ヘッドとしてMR磁気抵抗効果ヘッドを使用して、各ヘッドを同一のスライダー実装した複合ヘッドを使用することが一般的に行われている。この複合ヘッドは、ロータリ型のドライブ構造では、ヘッドアクチュエータの先端に支持され、磁気記録媒体のトラックを横切る径方向に移動して所望のセクタ位置決めされるように制御される。また、磁気記録媒体の記録面には、トラック方向に一定間隔でトラック位置およびセクタ位置などの位置情報を記録したサーボ領域が設けられている。

0006

ディスクリートトラック構造の磁気記録媒体は、表面上が磁気記録部として有効な第1の部分と非有効な第2部分とが形成されている。第1の部分は、磁性膜が設けられた凸部の磁性領域である。第2の部分は非磁性領域、または凹部で磁気記録ができない領域である。即ち、第2の部分は、磁性膜が形成されている場合でも、凹部により実質的に非磁性領域として構成された部分である。

0007

このような高記録密度を可能とする記録媒体のデータ領域のトラックに対して正確に情報の記録再生を行うためには、データ領域のトラックへのヘッド位置決めをより高精度に行なう必要がある。しかしながら、現行のサーボ情報は、サーボ情報記録装置によって磁気記録されており、データ領域と同様にサイドフリンジによりサーボパターン幅を狭くすることが困難になっている。

0008

サーボ情報を高精度に記録する従来技術として、基板上に形成された磁性膜のサーボ領域に、非磁性領域としてのピットをデータ領域のトラック幅方向に配列したマスクパターン追従制御用情報領域を形成し、隣接するピット間にサーボ情報を記録することにより、サイドフリンジの影響を低減するサーボ情報記録技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。

0009

特開平7−65363号公報

発明が解決しようとする課題

0010

このような従来技術では、追従制御用情報領域のマスクパターンの形成は、一形態として、フォトレジストを塗布した基材レーザ光照射パターンカッティングを行っている。このため、マスクパターンのトラック形状は、カッティングマシーンに依存することとなり、マスクパターンにサーボ情報を磁気記録する場合には、このカッティングマシーンで形成されたトラック形状に追従して適切にマスクパターンに記録ヘッドを位置決めする必要がある。

0011

このため、従来技術では、サーボ領域のトラックが偏芯して固定された場合、トラック追従のために記録ヘッドを微小移動させるためのピエゾ素子等の微動アクチュエータを備える専用のサーボ情報記録装置が必要となる。

0012

しかしながら、カッティングマシーンで形成されたマスクパターンのトラック形状が真円である場合には、微動アクチュエータでの追従は容易であるが、レーザ光でのカッティング時に振動を受けた場合に、トラック形状が複雑に形成されてしまい、この複雑なトラック形状で形成されたマスクパターンに記録ヘッドを追従させることが困難になる。

0013

また、一枚の記録媒体にサーボ情報を記録する際には、サーボ情報記録装置を占有することとなり、高記録密度化のためにトラックの本数が膨大になるため、サーボ情報記録装置でのサーボ情報記録時間も非常に膨大なものとなる。従って、このような記録媒体の生産性を向上させるためには、複数のサーボ情報記録装置が必要となり、生産性が低下してしまう。

0014

さらに、記録媒体のトラックピッチが狭くなるに従い、マスクパターンも微小となる。このため、サーボ情報記録装置によりマスクパターンに記録ヘッドを位置決めするのに必要とされる位置決め精度も高精度なものが要求され、サーボ情報記録装置の実現性が困難になる。

0015

このように従来技術の磁気記録媒体のサーボ情報記録技術では、専用のサーボ情報記録装置が必要となるばかりか、複数のサーボ情報記録装置や高精度なサーボ情報記録装置が必要となり、実現性に乏しい。

0016

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、専用のサーボ情報記録装置を必要とせずに、狭トラックピッチに対応するマスクパターンであっても、マスクパターンに適切にサーボ情報を磁気記録することができる磁気記録装置、磁気記録媒体およびサーボ情報記録方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0017

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、記録ヘッドと再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、データを記録するための磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域と、前記磁気記憶媒体に設けられ、サーボ情報を磁気記録可能な領域と磁気記録不可能な領域とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが形成された初期位置決め領域と、を備えたことを特徴とする磁気記録装置である。

0018

また、本発明は、記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域と、サーボ情報を磁気記録可能な領域と磁気記録不可能な領域とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域と、前記記録ヘッドまたは前記再生ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが形成された初期位置決め領域と、を備えたことを特徴とする磁気記録媒体である。

0019

また、本発明は、記録ヘッドによってデータ記録可能なデータ領域と、サーボ情報を磁気記録可能な領域と磁気記録不可能な領域とが所定のパターンで形成されたマスクパターン領域と、前記記録ヘッドまたは再生ヘッドを前記マスクパターン領域に位置決めするための磁性部と非磁性部とが形成された初期位置決め領域とを有する磁気記録媒体の前記初期位置決め領域に、前記再生ヘッドを位置決めする工程と、前記初期位置決め領域に位置決めされた前記再生ヘッドを用いて読み取られた信号を再生する工程と、前記記録ヘッドを、前記初期位置決め領域からの再生信号に基づいて前記マスクパターン領域に位置決めする工程と、前記マスクパターンに位置決めされた前記記録ヘッドを用いて、前記マスクパターン領域に前記サーボ情報を記録する工程と、を含むことを特徴とするサーボ情報記録方法である。

発明の効果

0020

本発明によれば、専用のサーボ情報記録装置を必要とせずに、狭トラックピッチに対応するマスクパターンであっても、マスクパターンに適切にサーボ情報を磁気記録することができるという効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態

0021

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気記録装置、磁気記録媒体およびサーボ情報記録方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。

0022

(実施の形態1)
実施の形態1は、本発明の磁気記録装置、磁気記録媒体およびサーボ情報記録方法を、磁気記録媒体としてのハードディスク(HD)を備えたハードディスクドライブ装置(HDD)、ハードディスク(HD)および当該ハードディスクドライブ装置における複合型磁気ヘッドによるサーボ情報記録に適用したものである。

0023

まず、実施の形態1にかかるハードディスク(HD)の構造について説明する。実施の形態1のハードディスクは、セクタごとに、マスクパターン領域、初期位置決め領域、バーストプリアンブル領域を備えた構造の磁気記録媒体である。

0024

図1は、実施の形態1にかかるハードディスクの構造を示す模式図である。実施の形態1のハードディスクでは、各セクタに、データ書き込み可能なデータ領域101と各種サーボ情報が記録されたサーボ領域110とを有している。サーボ領域110は、マスクパターン領域102と、初期位置決め領域106と、バーストプリアンブル領域103と、アドレス領域104と、プリアンブル領域105とを備えた構造となっている。

0025

マスクパターン領域102、バーストプリアンブル領域103、アドレス領域104およびプリアンブル領域105のそれぞれは、図1に示すように、ディスクの径方向に亘って設けられている。そして、初期位置決め領域106は、マスクパターン領域102の最内周のトラックの内側に2トラック分設けられている。

0026

なお、実施の形態1では、初期位置決め領域106は、マスクパターン領域102の最内周のトラックの内側に設けられているが、これに限定されるものではなく、マスクパターン領域102の最内周のトラックの外側に初期位置決め領域106を設けた構成としてもよい。また、初期位置決め領域106のトラック数も2トラックに限定されるものではない。なお、図1では、説明の都合上、アドレス領域104とプリアンブル領域105とは、単一の領域で示している。

0027

図2は、実施の形態1のハードディスクにおけるデータ領域101とサーボ領域110の詳細な構造を示す模式図である。図2において、破線はトラックの中心位置を示している。

0028

マスクパターン領域102は、サーボ情報としてのバースト信号を磁気記録可能な磁性部201と磁気記録不可能な非磁性部202とがバーストサーボパターンの形式で配置されたマスクパターンが形成された領域である。図2に示すように、マスクパターン領域102の磁性部201と非磁性部202を有するマスクパターンは、従来のABCDバーストサーボパターンで形成されている。すなわち、磁性部201と非磁性部202は、バーストA部と、バーストA部に対して180度位相がずれたバーストB部と、バーストA部およびバーストB部に対して90度位相がずれた位置関係となるバーストC部と、バーストD部とで構成される。各バースト部に相当する磁性部は両側に隣接する非磁性部によりマスクパターンとして形成されている。パターン幅は、記録ヘッドによる記録幅よりも狭くなっている。

0029

初期位置決め領域106は、記録ヘッドまたは再生ヘッドをマスクパターン領域102の所望のトラックに位置決めするためのバースト信号として再生される領域であり、バースト信号として再生される磁性部201と非磁性部202とが、マスクパターン領域102と同一のサーボバーストパターンで、かつマスクパターン領域102のマスクパターンに対応して形成されている。従って、この初期値位置決め領域106も、磁性部201と非磁性部202は、バーストA部と、バーストA部に対して180度位相がずれたバーストB部と、バーストA部およびバーストB部に対して90度位相がずれた位置関係となるバーストC部と、バーストD部とで構成されるマスクパターンで形成されている。

0030

ここで、本実施の形態では、図1および図2に示すように、初期位置決め領域106は2トラック分設けられており、この2トラックの各トラックのバーストサーボパターンが、マスクパターン領域102の内周側からの2トラックに対応している。

0031

バーストプリアンブル領域103は、マスクパターン領域102に記録したバーストサーボ信号再生処理の同期をとるための同期信号を記録するための連続磁性体からなる領域である。

0032

次に、実施の形態1にかかるハードディスクドライブ装置(HDD)の構成について説明する。図3は、実施の形態1にかかるハードディスクドライブ装置の構成を示す構成図である。実施の形態1にかかるハードディスクドライブ装置(HDD)は、ハードディスク(HD)324と、記録ヘッドと再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッド321、サスペンションアーム322、位置決めアクチュエータ323などの機構を備えた駆動機構部320と、ハードディスクドライブ装置内部のプリント基板上に制御回路として設けられたHDD制御部310とを備えた構成となっている。

0033

HDD制御部310は、図3に示すように、システムコントローラ311と、オフセット記憶回路313と、記録パターン生成回路314と、ヘッド再生信号処理回路315(再生部)と、ヘッド記録信号処理回路316(記録部)と、振幅値記憶判断回路312(位置決め部)と、オフセット付与回路317(位置決め部)と、位置決めアクチュエータ制御回路318(位置決め部)とを備えた構成となっている。

0034

振幅値記憶判断回路は312は、再生ヘッドから再生した再生信号の振幅値を記憶し、最大振幅値を決定するものである。オフセット記憶回路313はトラックごとの最大振幅値を再生ヘッドと記録ヘッドのディスク径方向相対距離であるリードライトオフセット量最適オフセット量として記憶するものである。

0035

記録パターン生成回路314は、ハードディスクに書き込むデータの記録パターンを生成するものである。位置決めアクチュエータ制御回路318は、再生ヘッドおよび記録ヘッドの位置決めを行うものである。位置決めアクチュエータ制御回路318は、記録ヘッドによるマスクパターン領域102の所定のトラックへの記録時に、オフセット付与回路317から最適オフセット量を受け取って、磁気ヘッドを受け取った最適オフセット量と初期位置決め領域106のトラック数にトラック幅を乗じた距離だけハードディスクの経方向に移動させる。ヘッド再生信号処理回路315は、再生ヘッドからの再生信号を受け取り、システムコントローラ311に受け渡すものである。ヘッド記録信号処理回路316は、記録パターン生成回路314によって生成された記録パターンの信号を記録ヘッドによってハードディスクに記録するものである。オフセット付与回路317は、オフセット記憶回路313に保持されている最適オフセット量を、位置決めアクチュエータ制御回路318に受け渡す。

0036

システムコントローラ311は、振幅値記憶判断回路312、オフセット記憶回路313、記録パターン生成回路314、位置決めアクチュエータ制御回路318、ヘッド再生信号処理回路315、ヘッド記録信号処理回路316、オフセット付与回路317を制御するものである。

0037

次に、このように構成された本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置によるサーボ情報記録方法について説明する。図4は、実施の形態1にかかるサーボ情報記録処理の手順を示すフローチャートである。図5図6および図7は、サーボ情報記録処理におけるヘッドの動作およびマスクパターン領域102への記録の状態を示す模式図である。

0038

まず、ヘッド再生信号処理回路315は、現在、再生ヘッド502が初期位置決め領域106にあるか否かを判断する(ステップS401)。本実施の形態にかかるサーボ情報記録処理では、図5に示すように、まずバーストプリアンブル領域103およびマスクパターン領域102に磁気記録されていない状態で開始される。この状態で、再生ヘッド502と記録ヘッド501が搭載された磁気ヘッドを支持するサスペンションアーム322は、初期位置決め領域106へアドレス領域104のパターン化されたアドレス情報に従い初期移動されることになる。

0039

ヘッド再生信号処理回路315は、再生ヘッド502が初期位置決め領域106に移動していると判断した場合には(ステップS401:Yes)、ヘッド再生信号処理回路315は、初期位置決め領域106における磁性部201と非磁性部202によりバーストサーボパターンでパターン化されたバースト信号の信号処理を行うように設定される(ステップS402)。これによって、プリアンブル領域105のプリアンブル信号に同期してパターン化された初期位置決め領域106のパターンを読み込み、システムコントローラ311は、位置決めアクチュエータ制御回路318により位置決めアクチュエータ323を変位させて、初期位置決め領域106のトラック中心位置に再生ヘッド502を位置決めする(ステップS404)。なお、ステップS401で、再生ヘッド502が初期位置決め領域106に移動していないと判断した場合については後述する。

0040

次に、システムコントローラ311は、再生ヘッド502と記録ヘッド501のディスク径方向の相対距離を求めるキャリブレーション処理を行うか否かを判断する(ステップS405)。そして、システムコントローラ311がキャリブレーション処理を行うと判断した場合には(ステップS405:Yes)、キャリブレーション処理を行って(ステップS406)、再生ヘッド502と記録ヘッド501のディスク径方向の相対距離であるリードライトオフセット量の最適な値(最適オフセット量)を求める。ここで、キャリブレーション処理の詳細については後述する。

0041

キャリブレーション処理により、リードライトオフセット量(最適オフセット量)が算出されたら、位置決めアクチュエータ制御回路318によって、再生ヘッド502を初期位置決め領域106の現在のトラックに対応するマスクパターン領域102のトラック中心へ移動させるための移動距離を求める(ステップS407)。

0042

ここで、本実施の形態では、図2に示すように、初期位置決め領域106は2トラック分設けられており、この2トラックの各トラックのバーストサーボパターンがマスクパターン領域102の内周側からの2トラックに対応している。このため、初期位置決め領域106の内周側のトラック中心に再生ヘッド502が位置決めされてる場合には、マスクパターン領域102の内周側のトラック中心まで初期位置決め領域106のトラック数である2トラック分に移動すればよい。また、初期位置決め領域106の外周側外周側(内周側から2トラック目)のトラック中心に再生ヘッド502が位置決めされてる場合には、マスクパターン領域102の外周側(内周側から2トラック目)のトラック中心まで初期位置決め領域106のトラック数である2トラック分に移動すればよい。従って、トラックのディスク径方向の幅を予め保持していれば、再生ヘッド502のマスクパターン領域102のトラック中心までの移動距離を求めることができる。そして、位置決めアクチュエータ制御回路318は、位置決めアクチュエータ323により、再生ヘッド502をマスクパターン領域102のトラック中心までの移動距離だけ移動させる(ステップS408)。これにより、再生ヘッド502は、初期位置決め領域106でバースト信号を再生したトラックに対応するマスクパターン領域102のトラック中心に移動して位置決めされたことになる。

0043

次に、ヘッド再生信号処理回路315は、かかる状態で、現在位置決めされているマスクパターン領域102の現在のトラックの位置における情報を再生してバースト信号が未記録であるか否かを調べる(ステップS409)。そして、まだ、マスクパターン領域102の現在の位置にバースト信号が記録されていない場合には(ステップS409:Yes)、記録ヘッド501をトラック中心に位置決めするため、オフセット付与回路317により、キャリブレーション処理により測定された最適オフセット量を、オフセット記憶回路313から読み出して決定し(ステップS410)、位置決めアクチュエータ制御回路318へ出力する。

0044

そして、位置決めアクチュエータ制御回路318は、オフセット付与回路317から出力された最適オフセット量の距離だけ記録ヘッド501をディスク径方向に移動して、記録ヘッド501をマスクパターン領域102のトラック中心に位置決めする(ステップS411)。そして、ヘッド記録信号処理回路316によって、位置決めされたマスクパターン領域のトラック中心の位置に、バースト信号を磁気記録する(ステップS412)。この際、位置決めアクチュエータ制御回路318および位置決めアクチュエータ323によって、記録ヘッド501を、同一トラックのバーストプリアンブル領域103に移動し、このバーストプリアンブル領域103のトラックに記録ヘッド501により同期信号を記録する。図6は、このようにマスクパターン領域102にバースト信号が記録され、バーストプリアンブル領域103に同期信号が記録されている状態を示している。

0045

ステップS409において、既にマスクパターン領域102の現在の位置にバースト信号が記録されている場合には(ステップS409:No)、ステップS410からS413までのバースト信号、同期信号の記録処理は行わない。

0046

以上のようなステップS401からステップS413までの処理を全てのトラックについて繰り返し実行する(ステップS414)。ここで、初期位置決め領域106は、内周側に限られたトラック数(本実施の形態では2トラック)のみしか存在していない。このため、上述のように全トラックについて、マスクパターン領域102のトラックへのバースト信号の記録を繰り返し行っていくと、初期位置決め領域106のトラックに対応していないマスクパターン領域102のトラック(本実施の形態では内周側から3トラック目以降のトラック)では、初期位置決め領域106のバーストサーボパターンに基づいたヘッドの位置決めができない。

0047

しかしながら、既にマスクパターン領域に磁気記録されたサーボバースト信号が初期位置決め領域106のパターンに引き続いて記録されている。このため、再生ヘッド502が初期位置決め領域106からマスクパターン領域102に移動してきた後、すなわち、ステップS401で再生ヘッドが初期位置決め領域106に存在しない場合には(ステップS401:No)、ヘッド再生信号処理回路315によるサーボ信号の再生処理を磁気記録用の信号処理に設定し(ステップS403)、位置決めの継続を可能としている。

0048

このとき、アドレス信号の再生はアドレス領域104にパターン化された信号の信号処理、バースト信号の再生は磁気記録された信号の処理となるため、本実施の形態では、ステップS413によって磁気記録信号処理用の同期信号をバーストプリアンブル領域103に記録していき、かかる磁気記録信号処理用の同期信号によりマスクパターン領域102に磁気記録されたバースト信号の同期をとっている。

0049

このように、図7に示すように、初期位置決め領域106に対応していないマスクパターン領域102のトラックに対しても、磁気記録されたバースト信号によって記録ヘッド501の位置決めを行い、バースト信号の磁気記録を行うことが可能となる。

0050

次に、ステップS406におけるキャリブレーション処理について説明する。図8は、キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。

0051

まず、再生ヘッド502がトラッキング中心に位置決めされている状態でデータ領域101に記録ヘッド501で測定パターンを記録する(ステップS801)。そして、サスペンションアーム322は、磁気ヘッドをディスク径方向への移動距離を示すTを測定初期化距離Tmaxで初期化する(ステップS802)。

0052

次に、磁気ヘッドを再生ヘッド502が示すトラック中心位置から距離T(初回はTmax)だけ内周方向に移動し(ステップS803)、再生ヘッド502によりデータ領域101に記録された測定パターンを再生する(ステップS804)。そして、このときの再生信号を、中心からのずれ量であるオフセット量を内周側にT分としたときの振幅値データとして、振幅値記憶判断回路312に保存する(ステップS805)。次いで、振幅値記憶判断回路312に保存されている前回のオフセット量の振幅値と現在のオフセット量の振幅値とを比較して、再生信号の振幅値の極大が検出されたか否かを判断する(ステップS806)。そして、検出されていない場合には、距離Tからあらかじめ決められた測定間隔距離T0を差引き、すなわち、T=T−T0として(ステップS807)、ステップS803からS805までの処理を繰り返す。これにより、磁気ヘッドは、ディスク内周側に距離Tだけ移動した状態からディスク外周側へ距離T0だけ移動した状態にし、ステップS803からS805までのオフセット量の測定が実行されることになる。

0053

このようにして得られたオフセット量に対する振幅値のデータは、図9に示すようにオフセット量と振幅値のグラフとして表すことができる。図9に示すように、オフセット量を内周側にTmaxとした状態から、徐々に磁気ヘッド外周側に変化させる場合、測定した振幅値が極大となって変曲するオフセット量が得られるか、振幅値が所定の値以上となれば測定自体を終了することができる。振幅値記憶判断回路312は、このように記憶したデータに基づいて、振幅値が始めて最大値または所定の値以上となるオフセット量を検出する。すなわち、磁気ヘッドを徐々にディスク外周側へ距離T0ずつ移動して、現在のオフセット量の振幅値が極大と検出された位置がトラック中心の位置である。

0054

従って、ステップS806において、振幅値記憶判断回路312が現在のオフセット量(再生信号)の振幅値が極大または所定の値以上となっていると判断した場合には、現在のオフセット量を処理中のトラックにおける最適オフセット量Toptと決定し(ステップS808)、オフセット記憶回路313に保存する(ステップS809)。

0055

なお、最適オフセット量の測定は、かかる手法に限定されるものではなく、通常磁気記録装置に応用されている手法であればいずれも採用することができる。

0056

なお、サーボ情報記録処理において、トラックが外周側に位置するに従い、サスペンションアーム322のアーム角度が変わるため、磁気ヘッドのスキュー角が変わっていく。このため、再生ヘッド502と記録ヘッド501の相対位置関係も変わり、リードライトオフセット量も変わるため、初期位置決め領域106で測定された相対位置関係が継続して使用することができない。しかし、スキュー角は、図10に示すように、一般的にトラックに対するオフセット量として、サスペンションアーム322と磁気ヘッドの幾何学的配置から近似曲線が定まっている。このため、初期位置決め領域106でキャリブレーション処理によって測定した最適オフセット量を初期値とする近似関数を求めることができ、この近似関数に従って推定補間することでアーム角が変わった位置でのマスクパターン領域102へ記録ヘッド501を位置決めするための最適オフセット量を決定することができる。

0057

また、最適オフセット量の推定誤差緩和するために、一定トラック数のバースト信号をマスクパターン領域102に磁気記録するごとに、初期位置決め領域106で行った最適オフセット量の測定による近似曲線の補正を行うキャリブレーションを行うことが可能である。このキャリブレーションはトラックごとに行うこともできるが、近隣のトラックでは、最適オフセット量がほぼ同じであるため、例えば、所定のゾーンごと等にキャリブレーションを実行することにより、作業時間を短縮することができる。

0058

ここで、初期位置決め領域106とマスクパターン領域102のサーボ信号を比較すると、初期位置決め領域106のパターンは磁性の有無により磁化を生じさせるため、マスクパターン領域102にNS磁化で磁気記録した再生信号よりも振幅が小さい。このため、サーボ信号のS/N比が悪く、位置決め精度劣化の影響があることが考えられる。

0059

しかしながら、マスクパターン領域102は両隣りに非磁性部202があり、磁性部201は記録ヘッド501の幅よりも狭いため、初期位置決め領域106で記録ヘッド501の位置決め時に位置決め精度が良好でない場合でもマスクパターン領域102には高品質の記録を行うことができ、マスクパターン領域102へのバースト信号の記録を継続することができる。しかし、位置決め精度によるデータ領域101のエラーレートへの影響から製品ドライブとしてユーザーが利用するトラックは、マスクパターン領域102にバースト信号を記録した領域に限定することが好ましい。

0060

このように実施の形態1のハードディスクドライブ装置では、ハードディスクがバースト信号を磁気記録可能な磁性部201と磁気記録不可能な非磁性部202とがバーストサーボパターンの形式で配置されたマスクパターンが形成されたマスクパターン領域102と、バースト信号として再生される磁性部201と非磁性部202とが、マスクパターン領域102と同一のバーストサーボパターンで、かつマスクパターン領域102のマスクパターンに対応して形成された初期位置決め領域106を有し、初期位置決め領域106のパターンによって記録ヘッド502のマスクパターン領域102への位置決めを行い、マスクパターン領域102にバースト信号を記録し、マスクパターン領域102の各磁性部201の両隣りは非磁性であるため、サイドフリンジの影響を小さくすることができ、狭トラックピッチに対応したサーボ信号を記録することができる。

0061

また、初期位置決め領域106とマスクパターン領域102は、同一の製造方法により形成されるため、例えばレーザ光によるカッティングマシーンを使用した場合でも、トラック形状は同一のものとなる。従って、初期位置決め領域106でトラッキングを実行すれば、トラック形状に追従してマスクパターン領域102にバースト信号を記録することができる。このため、記録したバースト信号で順次位置決めとバースト信号の磁気記録を行っていくことができ、全てのトラックに正確にバースト信号を記録することができる。

0062

さらに、再生ヘッド502、記録ヘッド501、位置決めアクチュエータ323、信号処理回路等、ハードディスクドライブに装置に搭載された構成を使用してサーボ情報記録を行うことができるので、専用のサーボ情報記録装置を必要とせず、ハードディスクドライブ装置の生産性が低減することを防止することができる。

0063

(実施の形態2)
実施の形態2にかかるハードディスクは、データ領域がディスクリート領域で構成されているものであり、ハードディスクドライブ装置は、このようなハードディスクに対してサーボ情報を記録するものである。

0064

図11は、実施の形態2にかかるハードディスクにおけるディスクリート領域1111とサーボ領域110の詳細な構造を示す模式図である。図11において、破線はトラックの中心位置を示している。本実施の形態では、データ領域が各トラックの記録領域の間に非磁性領域を有するディスクリートトラック型の領域(ディスクリート領域)となっており、各セクタはサーボ領域110と、ディスクリート領域1111およびオフセット量測定領域1112が設けられたデータ領域とを有する。

0065

ディスクリート領域1111は、データ記録可能な磁性領域である記録領域1101と各トラックの記録領域1101の間にデータの書き込みが不可能な非磁性領域1102とを有する領域である。 なお、サーボ領域110の構造については実施の形態1のハードディスクと同様である。

0066

本実施の形態では、ディスクリート領域1101とサーボ領域110との間に、ディスク径方向に亘って、連続磁性領域で形成されたオフセット量測定領域1112が形成されている。

0067

実施の形態2にかかるハードディスク装置では、位置決めアクチュエータ制御回路318によりリードライトオフセット量(最適オフセット量)を測定するキャリブレーション処理を実行する際に、図8に示すステップ801において、記録ヘッド501によりオフセット量測定領域1112に測定パターンを記録する。また、ステップS804において、再生ヘッド502によってこのオフセット量測定領域1112に記録された測定パターンを再生する。これによって、データ領域の記録領域1101のトラック間にデータ記録不能な非磁性領域を有するディスクリート型のハードディスクでも、再生ヘッドと記録ヘッドの相対距離であるリードライトオフセット量(最適オフセット量)を正確に測定することが可能となる。

0068

なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

図面の簡単な説明

0069

実施の形態1にかかるハードディスクの構造を示す模式図である。
実施の形態1のハードディスクにおけるデータ領域とサーボ領域の詳細な構造を示す模式図である。
実施の形態1にかかるハードディスクドライブ装置の構成を示す構成図である。
実施の形態1にかかるサーボ情報記録処理の手順を示すフローチャートである。
サーボ情報記録処理の開始時におけるヘッドの動作およびマスクパターン領域への記録の状態を示す模式図である。
初期位置決め領域のパターンを利用してサーボ情報記録を行う場合におけるヘッドの動作およびマスクパターン領域への記録の状態を示す模式図である。
初期位置決め領域のパターンを利用しないでサーボ情報記録を行う場合におけるヘッドの動作およびマスクパターン領域への記録の状態を示す模式図である。
キャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。
オフセット量と振幅値のグラフを示す説明図である。
トラックに対するオフセット量として、サスペンションアームと磁気ヘッドの幾何学的配置から定まる近似曲線を示す説明図である。
実施の形態2にかかるハードディスクにおけるディスクリート領域とサーボ領域の詳細な構造を示す模式図である。

符号の説明

0070

101 データ領域
102マスクパターン領域
103バーストプリアンブル領域
104アドレス領域
105プリアンブル領域
106初期位置決め領域
110サーボ領域
201磁性部
202非磁性部
310 HDD制御部
311システムコントローラ
312振幅値記憶判断回路
313オフセット記憶回路
314記録パターン生成回路
315ヘッド再生信号処理回路
316ヘッド記録信号処理回路
317オフセット付与回路
318位置決めアクチュエータ制御回路
321複合型磁気ヘッド
322サスペンションアーム
323 位置決めアクチュエータ
501記録ヘッド
502再生ヘッド
1101 磁性時勢領域ディスクリート領域
1102非磁性領域
1111 ディスクリート領域
1112 オフセット量測定領域

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