JP2000215627A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ディスク装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドのトラック幅方向の記録再生特性の分
布を測定してトラック密度を高める。ヘッドの再生素子
の特性変動に起因する位置信号の変動を検出して補正を
行うことにより、高い信頼性と高トラック密度を実現す
ることができる。 【解決手段】 セクタ毎にわずかずつトラック幅方向に
ずらしたパターンをあらかじめ形成し、このパターンを
フォロイングしてフルトラック再生形状とマイクロトラ
ック再生形状を得る。この再生形状から位置信号の変動
を検出し、位置信号の非直線性誤差を補正するテーブル
を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁変換ヘッドと磁
気記録媒体とを備える情報記憶装置に係り、特にトラッ
ク密度を向上した磁気ディスク装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に磁気ディスク装置は、磁気ディス
ク媒体上の目的のあるデータトラックに対して磁気ヘッ
ドの追従動作（フォロイング）を行うためには、磁気ヘ
ッドと磁気ディスク媒体の正確な相対位置情報を常に測
定し、温度による磁気ディスク媒体と磁気ヘッドを支持
するアームの熱膨張差による位置ずれや、スピンドルモ
ータやロータリ型アクチュエータの回転振動などの外乱
の影響を低減する必要がある。このため、あらかじめ磁
気ディスク媒体には工場出荷前にヘッド位置決め用の特
殊なパターンが記録されている。図６に示すように、こ
のパターンが記録してある領域はサーボ領域３１と呼ば
れ、データ領域３３の間にギャップ部３２を介して設け
られる。サーボ領域３１は工場出荷後にはユーザーから
記録されることを禁止した領域とする。サーボ領域３１
では、記録データは半径方向に隣接するトラック１６の
間で連続して形成され、サーボトラック幅３１１はトラ
ック１６のトラックピッチと等しい。一方、データ領域
３３では、記録データは各トラック１６毎に分離してお
り、記録トラック幅３３１はトラック１６のトラックピ
ッチより小さい。実際の磁気ディスク媒体１周分のトラ
ック１６の中には、６０〜１００程度のサーボ領域３１
が等間隔で設けられている。
【０００３】図７にサーボ領域３１の構成例の１つを示
す。ＩＳＧ部４０は磁気ディスク媒体の記録膜の磁気特
性の分布や浮上量の分布の影響を低減するために設けら
れた連続パターンである。サーボ復調回路はオートゲイ
ンコントロール（ＡＧＣ）をＯＮにしてＩＳＧ部４０を
再生する。ＡＭ部４１を検出した時点でＡＧＣをＯＦＦ
にすることにより、以降のバースト部４３の再生振幅を
ＩＳＧ部の振幅で規格化する機能を実現している。グレ
イコード部４２は各トラック１６のトラック番号情報を
グレイコードにより記述した部分である。この部分には
セクタ番号の情報も併せて記述されることが多い。バー
スト部４３は半径方向の正確な位置情報を得るための千
鳥格子状のパターンであり、各トラック１６の中心を正
確にフォロイングするために必要な部分である。このパ
ターンは、各トラック１６の中心に対して等しくまたが
るように設けられたＡバースト４３−１及びＢバースト
４３−２の組みと、隣接するトラック１６の中心に等し
くまたがるように設けられたＣバースト４３−３及びＤ
バースト４３−４から構成されている。パッド部４４は
サーボ復調回路がサーボ領域３１を再生する間のクロッ
ク生成を維持できるように復調回路系の遅延を吸収する
ために設けられるパターンである。
【０００４】磁気ヘッド１１は図７の左から右方向に矢
印で示した位置Ｃを走行しながらサーボ領域３１の再生
を行う。このときの再生波形の一例を図８（ａ）に示
す。簡単のため、ＡＭ部４１、グレイコード部４２、パ
ッド部４４の再生波形は省略している。サーボ復調回路
４４はＡバースト部４３−１からＤバースト部４３−４
までの４つのバースト部の振幅を検出する。それぞれの
バースト部の振幅値はＡＤ変換器によりデジタル値に変
換されて、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵはＡバースト部
４３−１の振幅値とＢバースト部４３−２の振幅値の差
を演算してＮ位置信号を演算する。図中には振幅値の差
をＩＳＧ振幅で規格化する式が記述してあるが、この機
能はサーボ復調回路がＩＳＧ部４０の振幅が一定になる
ようにＡＧＣをロックすることでハード的に実現してい
る。同様にＣバースト部４３−３とＤバースト部４３−
４の振幅値の差からＱ位置信号を演算する。以上のよう
にして作製されたヘッドの位置信号を、図８（ｂ）に示
す。ヘッド１１の中心がＡバースト部４３−１とＢバー
スト部４３−２に等しくまたがる位置ではＮ位置信号は
０となり、この中心位置からのずれの量にほぼ比例して
Ｎ位置信号は正負に変化する。例えば図７の位置Ｃでの
再生波形図８（ａ）からは、図８（ｂ）に示した位置Ｃ
のＮ位置信号を得ることができる。通常は、Ａバースト
部４３−１とＢバースト部４３−２のエッジ位置とトラ
ック１６の中心が一致する構成とする。ＣＰＵはＮとＱ
位置信号の絶対値の小さな位置信号の正負を反転してつ
なぎ合わせることによって、連続した位置信号を作製す
る。この位置信号と目標位置との差を比較してボイスコ
イルモータ１４へ投入する最適な電流値を演算すること
によって、フォロイングやシークなどの所定の動作を行
う。
【０００５】また、らせん状にデータトラック自体を形
成する技術は、特開昭６２−２０４４７６号、特開昭６
３−１１２８７４号、特開昭６１−２９６５３１号に開
示されている。さらに、特開昭６２−２０４４７６号の
第１図はサーボ情報そのものをらせん状に形成する技術
が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来技術で
は、再生素子内部の磁化方向の不均一性によって位置信
号の直線精度が低下し、ヘッドの半径位置を正確に制御
できないという問題が生じていた。さらに位置信号の検
出精度が再生素子の特性変動によって劣化するために、
ヘッドの半径位置を正確に制御できないという問題が生
じていた。
【０００７】最近では、磁気ディスク装置の記録密度を
高めるため、再生感度の高いヘッドを用いることが一般
的である。例えば、磁性膜自身の磁気抵抗効果を利用し
た磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）や、非磁性膜を磁性膜
でサンドイッチ構造として磁気抵抗効果を高めた巨大磁
気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）や、トンネル電流が外部
磁界により大きく変化する現象を利用してさらに磁気抵
抗効果を高めたトンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素
子）を再生ヘッドとする技術が広く知られている。これ
らの磁気抵抗効果素子は磁気ディスク上の微小な記録パ
ターンの再生においても良好なＳＮ比を確保できるため
に、磁気ディスク装置のビット密度を向上するために有
効な技術である。
【０００８】一般的に、磁気抵抗効果素子の両端部に
は、素子の磁性膜を単一の磁区構造にするためにトラッ
ク幅方向のバイアス磁界（縦バイアス磁界）を印可する
ための構造を備えている。このため、素子の両端部では
ディスク漏洩磁界強度に対する再生感度が低下し、トラ
ック幅方向にわたり均一な出力とはならない。また、素
子の両端部の磁化方向が乱れているために、バースト部
４３の再生波形の正側の振幅値と負側の振幅値が大きく
異なることがある。さらに、磁気抵抗効果素子に隣接し
て設けられた記録素子が発生する記録磁界により、ここ
で問題とする磁化方向の不均一性は様々な形に変動する
可能性がある。この現象を再生素子の特性変動と呼ぶこ
とにする。また、ヘッドの磨耗や傷や汚れによってヘッ
ドの浮上姿勢が変化することによっても、再生素子の特
性変動が発生する可能性がある。
【０００９】素子の両端部の再生感度が低いために、バ
ースト部４３の再生振幅はヘッドの半径位置に比例せ
ず、ＮおよびＱ位置信号もヘッド半径位置に対して正確
に比例しなくなる。またバースト部４３の再生波形に上
下振幅の非対称成分が含まれると、復調回路の回路定数
が位置信号へ強く依存するようになり、ＮおよびＱ位置
信号の誤差を大きくする。これらの要因によって、磁気
抵抗効果素子を用いた磁気ディスク装置のＮおよびＱ位
置信号は、図８（ｂ）に示したように直線とはならな
い。この位置信号の非直線性誤差と呼ばれる誤差量は、
補正テーブルを作製して精度を向上させる技術がある。
しかし、装置に搭載する全てのヘッドごとに異なる補正
テーブルを準備して出荷前にパッケージボード１７のメ
モリもしくはディスク１２の一部の管理領域に記録する
必要がある。このため、生産工程の管理が複雑になる問
題と、この技術を用いても個々の復調回路の特性差まで
は補正できない問題があり、磁気ディスク装置のトラッ
ク密度の向上を阻害する要因となっていた。
【００１０】さらに、再生素子の特性変動が発生すると
位置信号の非直線性の誤差量が変化してフォロイング中
心がオフセットする可能性がある。再生素子の特性変動
により再生エラーが発生した際には、記録素子に電流を
流して再生素子に故意に外部磁界を与えるダミーライト
動作によって、特性変動を回復させる技術が知られてい
る。しかし、位置信号の非直線性に関与する再生素子の
特性変動と、再生エラーに関与する再生素子の特性変動
では磁化状態の変動の内容が異なる。再生エラーの発生
後にダミーライト動作を行う技術では、目的のトラック
からオフセットして隣接トラックを上書きする可能性を
排除することができず、磁気ディスク装置の信頼性を低
下させる要因となっていた。
【００１１】このため、磁気抵抗効果素子を再生素子に
用いた磁気ディスク装置において、ヘッドの再生特性や
サーボ復調回路特性に起因する位置信号の非直線性の誤
差を補正して位置決め精度を向上し、位置信号の非直線
性誤差に関与する再生素子の特性変動を正確に検出する
ことにより、磁気ディスク装置のデータトラック密度を
高め、隣接トラックを上書きする致命的なエラーを防止
して信頼性を向上することのできる新技術の開発が期待
されていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の磁気ディスク装置は、同心円状に形成された
複数のトラックを有し、該トラックの一部領域にサーボ
パターンを記録させたサーボ領域を有する磁気ディスク
媒体と、再生素子と記録素子を有する磁気ヘッドと、前
記磁気ディスク媒体上のサーボパターンからヘッド位置
信号を発生するためのサーボ復調回路とを備え、前記磁
気ディスク媒体上の前記サーボ領域とは異なる領域に、
少なくとも前記磁気ヘッドの再生素子の幅よりも小さな
幅ずつ半径方向にずらした複数のパターンを配置するも
のである。
【００１３】また、ディスク上の一部の半径領域に半径
方向にわずかずつずらした複数のフルトラックを配置
し、トラックフォロイングを行いながら前記複数のフル
トラックの再生波形振幅を検出し、前記再生波形振幅か
らフルトラックの再生形状を測定するものである。
【００１４】また本発明の磁気ディスク装置は、ディス
ク上の一部の半径領域に半径方向にわずかずつずらした
複数のマイクロトラックを配置し、トラックフォロイン
グを行いながら前記複数のマイクロトラックの再生波形
振幅を検出し、前記再生波形振幅からマイクロトラック
の再生形状を測定するものである。
【００１５】このとき、前記フルトラックの再生形状も
しくは前記マイクロトラックの再生形状から、ヘッドの
実効記録幅もしくはヘッドの実効再生幅を算出する機能
を備えるものである。さらに、前記フルトラックの再生
形状もしくは前記マイクロトラックの再生形状から、ヘ
ッド位置信号の非直線性を補正する機能を備えるもので
ある。さらに、前記フルトラックの再生形状および前記
マイクロトラックの再生形状から、ヘッド位置信号の変
動を検出する機能を備えるものである。さらに、前記マ
イクロトラックの再生形状から、ヘッドの再生特性の変
動を検出する機能を備えるものである。このとき、前記
変動の値があらかじめ設定した範囲から逸脱したことを
検出した際には変動を補正する機能を備えるものであ
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施例を図
面を用いて説明する。
【００１７】＜実施例１＞磁気ディスク装置のエンクロ
ージャ内部を上面からみた平面図を図３に、磁気ディス
ク装置の断面図を図４に示す。磁気ディスク装置を構成
する主要部品は、図３及び図４に示すように、６個のヘ
ッド１１、３枚のディスク１２、ロータリ型アクチュエ
ータ１３、ボイスコイルモータ１４、ヘッドアンプ１
５、パッケージボード１７等から構成されている。３枚
のディスク１２はひとつのハブに固定され、スピンドル
モータによって点Ａを中心に回転駆動される。６個のヘ
ッド１１はひとつの櫛形のアームに固定され、ロータリ
型アクチュエータ１３により点Ｂを中心に回転駆動され
る。この機構により、ヘッド１１はディスク１２の半径
方向に自由に移動することができる。パッケージボード
１７には制御用の中央演算装置（ＣＰＵ）、ハードディ
スクコントローラ（ＨＤＣ）、インターフェース回路、
メモリ、信号処理ユニットなどが実装されている。ヘッ
ドアンプ１５はヘッド１１の近傍に配置することでＳ／
Ｎ比や転送速度で有利となるために、パッケージボード
１７の上に実装せずに、エンクロージャ内に実装するこ
とが多い。
【００１８】ディスク１２の一部分を上から見た平面図
を図５に示す。ヘッド１１はロータリー型アクチュエー
ター１３によってディスク１２上のデータトラック１６
−１、１６−２、・・・・のいずれかの半径位置に固定
されて、磁気的に情報の記録および再生を行う。データ
トラック１６は同心円状にほぼ等間隔に形成される。図
５には４本のデータトラック１６−１〜１６−４のみを
模式的に示したが、実際のディスク１２上には８０００
本以上のデータトラック１６が隣接間隔を２μｍ程度か
らそれ以下の狭い幅で形成される。
【００１９】本発明における一実施例としてフルトラッ
ク（データ領域の記録トラック幅と等しい幅を有するト
ラック）再生形状を検出するパターンであるフルトラッ
ク再生形状検出用パターン５１の構成を図１に示す。
【００２０】図の左右方向がディスク１２の周方向であ
り、図の上下方向がディスク１２の半径方向である。ヘ
ッド１１は図中にヘッド走行方向と矢印で示した方向
へ、ディスク１２に対して相対的に秒速６〜１１ｍの速
度で移動を行う。図中にセクタ番号が１と示した領域が
図の左右で重複しているが、これはディスク１２の上に
円周状に形成する１周分のパターンを直線状に展開して
描いたためであり、同一の領域である。セクタ番号７２
と示した領域も左右で同一の領域である。図中のいくつ
かのサーボ領域３１は、従来の技術で説明を行ったもの
と同等な構成である。この構成例の磁気ディスク装置
は、ディスク１２の１周に７２個のサーボ領域３１を等
間隔で備えている。ディスク１２の１周中を、７２個の
サーボ領域３１の合計で約７％の長さを占める設定にな
っている。トラックピッチ（ Ｔｐ ）は１．７８μｍで
あり、図中に２×Ｔｐと示した記号は３．５５μｍに相
当する。
【００２１】各サーボ領域３１の間に、フルトラック再
生形状検出用パターン５１を記録する。フルトラック再
生形状検出用パターンとは、データ領域３３の記録トラ
ック幅３３１と等しい幅を有するパターンである。この
構成では２０ＭＨｚのクロックで反転する単純なくり返
しパターンを用いて、フルトラック再生形状用パターン
５１を記録している。このパターンをオントラックで再
生すると、周波数１０ＭＨｚの正弦波に近い波形とな
る。通常のデータ領域３３のパターンと異なり、単純な
磁化パターンを用いることが特徴であり、ＰＬＬのシン
ク領域やデータアドレスマーク、ＥＣＣやＣＲＣといっ
た磁化パターンは必要としない。
【００２２】セクタ番号が１の領域に記録したフルトラ
ック再生形状検出用パターン５１と、セクタ番号が２の
領域に記録したフルトラック再生形状検出用パターン
は、同一の周波数の磁化パターンであるが、ディスク半
径方向の位置を０．０５μｍだけずらした構成とした。
さらにセクタ番号が３から７２の領域に記録した同様の
フルトラック再生形状検出用パターンは、同じ方向に順
に０．０５μｍずつずらした構成とした。この結果、セ
クタ番号が１と７２の領域に記録したフルトラック再生
形状検出用パターンは、ディスク半径方向の位置が２倍
のトラックピッチ分の３．５５μｍだけずれた構成とな
っている。
【００２３】図９を用いて、以上に説明した図１のパタ
ーンを記録する工程について説明を行う。工場の製造工
程のサーボ領域記録工程においてサーボトラックライタ
と呼ばれる製造装置を用いて記録する。サーボトラック
ライタ装置では、外部のレーザー測長装置を用いてヘッ
ド１１の位置を精密に測定しながら、ロータリ型アクチ
ュエータ１３を駆動する。まず、ディスク１２の全半径
範囲にわたってサーボ領域３１の記録を行う。この後に
フルトラック再生形状検出用パターンを記録する工程に
移行する。
【００２４】図９（ａ）はセクタ番号が１の領域にフル
トラック再生形状検出用パターン５１を記録し、次のセ
クタ番号２の領域にフルトラック再生形状検出用パター
ンを記録するための位置にヘッド１１を０。０５μｍだ
け半径方向に移動した状態を示している。これがディス
ク１２が１周した状態である。次に図９（ｂ）はディス
ク１２が２周した状態を示している。セクタ番号が２の
領域にフルトラック再生形状検出用パターンを記録し、
次の記録位置のためにさらに０．０５μｍだけ半径方向
にヘッド１１を移動させた状態である。この動作をセク
タ番号が３から７２まで順にくり返し、ディスク１２が
７２周してパターンの記録が終了した状態を示したのが
図９（ｃ）である。最終的にセクタ番号が１と７２の領
域に記録したフルトラック再生形状検出用パターンは、
ディスク１２の半径方向へ３．５５μｍずれて記録され
ている。ここに示した７２個のパターンを形成する工程
に必要とする時間は、ディスク１２を４０００ＲＰＭで
回転させた場合、ディスクが１周する時間が０．０１５
ｓであるため、７２×０．０１５＝１．０８ｓである。
これに対して、通常のサーボ領域３１を形成する工程に
必要とする時間は、ディスク１２を４０００ＲＰＭで回
転させ、８０００本のトラックに１／２ピッチでサーボ
ライトを行い、隣接トラックにヘッドを移動させる間に
ディスクが１／３回転すると仮定すると、８０００×２
×０．０１５＋８０００×２×０．０１５×１／３＝３
２０ｓである。本発明のフルトラック再生形状検出用パ
ターンを付加することで必要となる時間は、通常のサー
ボトラックライト工程に必要とする時間と比較してわず
かである。
【００２５】図２に、本発明における他の実施例として
フルトラック再生形状検出用パターン５２の構成を示
す。図の上下方向がディスク１２の半径方向に相当する
ことや、７２個のサーボ領域３１が存在することなどは
図１と同一な構成であるが、トラックピッチ（ Ｔｐ ）
は１．７５μｍとなっていて図中に２×Ｔｐと示した記
号は３．５μｍに相当する。
【００２６】セクタ番号が１の領域に記録したフルトラ
ック再生形状検出用パターン５２と、セクタ番号が２の
領域に記録したフルトラック再生形状検出用パターン５
２は、同一の周波数の磁化パターンであるが、ディスク
半径方向の位置を０．１μｍだけずらした構成とした。
さらにセクタ番号が３から３５の領域に記録した同様の
フルトラック再生形状検出用パターン５２は、同じ方向
に順に０．１μｍずつずらした構成とした。この結果、
セクタ番号が１と３５の領域に記録したフルトラック再
生形状検出用パターン５２は、ディスク半径方向の位置
が２倍のトラックピッチ分の３．５μｍだけずれた構成
となっている。さらに、セクタ番号が３６の領域にはセ
クタ番号が１の領域と同じ半径位置にフルトラック再生
形状検出用パターン記録し、同様に順にセクタ番号が３
７から７２までの領域にはセクタ番号が２から３５まで
と同じ半径位置に、フルトラック再生形状検出用パター
ンを記録した。
【００２７】図２に示したパターン５２は、図１に示し
たパターン５１と比較すると、パターンのずらし幅が半
分になっているため、再生形状の検出精度は半分にな
る。この反面、ディスク１２が１周する間に同じパター
ンが２回くり返されるため、平均化処理を用いることに
よりパターンの記録時や再生時の機構振動による誤差を
圧縮することができる。どちらのパターンが高い精度で
フルトラックの再生形状を検出できるかどうかは、サー
ボトラックライタやスピンドルモータの機構振動の成分
によって異なる。なお、ここでは２×Ｔｐのトラック幅
範囲をディスク１／２周の範囲で３６分割して形成する
パターンを示したが、トラック幅範囲やディスクの周範
囲と分割数は様々な形態を考えることができる。
【００２８】本発明のパターンからフルトラックの再生
形状を検出する復調回路の構成例を図１０にブロック図
で示す。
【００２９】復調回路系を簡単に構成するため、従来の
サーボ復調回路に、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）とア
ンプ（ＡＭＰ）、切替器を追加した構成とした。ヘッド
１１の再生出力は差動信号としてヘッドアンプ１５で１
００〜２００倍に増幅されてから、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）で高い周波数成分のノイズが除去される。オ
ートゲインコントローラ（ＡＧＣ）は従来の技術の項で
図７と図８を用いて説明を行ったように、ＩＳＧ部４０
の振幅が一定になるように、再生波形の振幅の調節を行
う。ピーク検出器が再生波形をデジタル波形に変換した
信号から、アドレスマーク検出器（ＡＭ検出器）がＡＭ
部４１を検出した時点で、ＡＧＣをＯＦＦにして増幅ゲ
インを固定することにより、フルトラック再生形状検出
用パターンの検出精度からディスクの磁気特性のむらや
浮上量変動の影響を低減している。ＢＰＦのは中心周波
数は、フルトラック再生形状検出用パターンの再生周波
数と同じ１０ＭＨｚに設定してあり、パターンの信号成
分以外のノイズを除去して検出精度を高めている。切替
器はフルトラックの再生形状を検出する際にはＢＰＦ側
を選択する。後述のマイクロトラックの再生形状を検出
する際には検出精度を高めるために、切替器はアンプ
（ＡＭＰ）側を選択する。フルトラックの再生形状を検
出するパターンのビット長は、通常のサーボ領域３１の
バースト部４３よりも長くすることができるため、積分
器の積分時定数は検出精度を高めるためにパターンの長
さに応じて長時間に設定している。Ａ／Ｄ変換器が、積
分器の検出したパターンの振幅をデジタル値に変換す
る。中央演算器（ＣＰＵ）やハードディスクコントロー
ラ（ＨＤＣ）は、ＡＧＣや切替器、積分器、Ａ／Ｄ変換
器のタイミングを制御している。
【００３０】磁気ディスク装置に組み込んだヘッド１１
とディスク１２を用いて図２に示したパターンを記録
し、再生振幅を各セクタ毎に検出した１例を図１１
（ａ）に示す。横軸がセクタ番号でありセクタ番号の１
から７２までがディスクの１周分のセクタに相当する。
縦軸が各セクタの振幅を検出したＡ／Ｄ変換器の出力値
である。白丸と黒丸で示した再生形状１と再生形状２
は、パターンを記録した時のサーボトラックライタの機
構振動の影響や、パターンを再生した時のスピンドルモ
ータの機構振動の影響によって、同一の形状とはならな
い。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の再生形状１と再生
形状２を平均化した形状であり、横軸をμｍの単位に変
換して示したものである。ヘッド半径位置が±１．２μ
ｍを超える範囲の出力値は、検出系のノイズレベルであ
る。この形状が磁気ディスク装置へ組み込んだ状態で自
動的に検出したフルトラック再生形状であり、横軸がサ
ーボトラックライタのレーザー測長器の精度で校正され
ている点が特徴である。
【００３１】図１２に、本発明におけるさらに他の実施
例としてフルトラック再生形状検出パターン５３の構成
を示す。検出精度を向上するために、フルトラック再生
形状検出用パターン５３を多重化して記録してあり、よ
り多くの平均化処理を行うパターンとなっている。図の
上下方向がディスク１２の半径方向で、図の左右方向が
ディスク１２の周方向に相当する。７２個のサーボ領域
３１が存在するが、図中にはセクタ番号が１の領域だけ
を拡大して示している。トラックピッチは１．７８μｍ
であり、図中に２×Ｔｐと示した記号は３．５５μｍに
相当することなどは、図１と同一である。
【００３２】フルトラック再生形状検出用パターン５３
を多重化して記録するために、ひとつのパターンの長さ
は図１と比較して短い構成となっている。このパターン
をセクタ番号が１の領域に７２個記録し、それぞれのパ
ターンは順に０．０５μｍずつ半径方向にずらして記録
する構成とした。この結果、セクタの先頭のパターンと
最後尾のパターンは、ディスク半径方向の位置が２倍の
トラックピッチ分の３．５５μｍだけずれた構成となっ
ている。さらに、セクタ番号が２の領域から７２の領域
まで、セクタ番号が１の領域と同じ構成のパターンを記
録した。
【００３３】図１２に示したパターン５３は、図１に示
したパターン５１と比較すると、ディスク１２が１周す
る間に同じパターンが７２回くり返されるため、平均化
処理を用いることによりパターンの記録時や再生時の機
構振動による誤差を飛躍的に低減することができる。こ
の反面、ひとつのフルトラック再生形状検出用パターン
５３の長さが短くなるために、パターンの振幅の検出精
度が低下する問題と、検出回路のクロック生成に高い精
度を必要とする問題がある。なお、ここでは２×Ｔｐの
トラック幅範囲を一つのセクタ範囲で７２分割して形成
するパターンを示したが、トラック幅範囲や分割数は様
々な形態を考えることができる。
【００３４】図１３に、本発明におけるさらに他の実施
例としてフルトラック再生形状検出用パターン５４の構
成を示す。図１２の問題点を軽減し、かつより検出精度
を向上するために、パターンの多重化の数を減少させ、
サーボ領域の数を増加させた構成となっている。図の上
下方向がディスク１２の半径方向で、図の左右方向がデ
ィスク１２の周方向に相当する。７２個のサーボ領域３
１が存在するが、図中にはセクタ番号が１から１８の領
域だけを拡大して示している。トラックピッチは１．７
８μｍであり、図中に２×Ｔｐと示した記号は３．５５
μｍに相当することなどは、図１と同一である。
【００３５】各サーボ領域の間には、等間隔で３つのマ
イクロサーボ領域５５を設けている。マイクロサーボ領
域５５の構成とは、従来の技術の項で図７を用いて説明
を行った構成から、グレイコード部４２を除いただけの
ものである。なお、マイクロサーボ領域５５はトラック
幅測定ゾーンだけに設け、データ領域３３が存在するデ
ータゾーンには、通常のサーボ領域３１だけを設けてい
る。フルトラック再生形状検出用パターン５４は、サー
ボ領域３１もしくはマイクロサーボ領域５５との間の領
域に設ける構成とした。セクタ番号が１の領域には、４
つのフルトラック再生形状検出用パターンを配置するこ
とができ、順に０．０５μｍずつ半径方向にずらして記
録した。セクタ番号が１の領域の４つめのフルトラック
再生形状検出用パターンと、セクタ番号が２の領域の１
つめのフルトラック再生形状検出用パターンとの、半径
方向のずらし幅も０．０５μｍとした。同様に順に記録
することにより、セクタ番号が１の領域からセクタ番号
が１８の領域までに７２個のフルトラック再生形状検出
用パターン５４を記録できる。セクタ番号が１の領域の
１つめのパターンとセクタ番号が１８の４つめのパター
ンは、ディスク半径方向の位置が２倍のトラックピッチ
分の３．５５μｍだけずれた構成となっている。さら
に、セクタ番号が１９から３６までの領域と、セクタ番
号が３７から５４までの領域と、セクタ番号が５５から
７２までの領域に、セクタ番号が１から１８までの領域
と同じ構成のパターンを記録した。
【００３６】図１３に示したパターン５４は、ディスク
１２が１周する間に４回の再生形状がくり返される。こ
の再生形状を平均化することにより、パターンの記録時
や再生時の機構振動による誤差を、図１や図２に示した
パターン５１、５２を用いたときよりも低減することが
できる。また、ひとつのパターンを長くしてマイクロサ
ーボ領域５５を設けたことにより、パターンの振幅の検
出精度や検出回路のクロック生成精度の問題を、図１２
に示したパターンを用いたときよりも軽減することがで
きる。なお、ここでは２×Ｔｐのトラック幅範囲をディ
スク１／４周の範囲で７２分割して形成するパターンを
示したが、トラック幅範囲やディスクの周範囲と分割数
は様々な形態を考えることができる。
【００３７】本実施例に示したパターンの構成や記録工
程、検出回路系を用いることにより、磁気ディスク装置
に組み込んだ状態のフルトラック再生形状を、記録時や
再生時の機構振動による誤差を低減して高い精度で自動
的に検出することができた。
【００３８】＜実施例２＞本発明における一実施例とし
てマイクロトラック（データ領域の記録トラック幅より
小さい幅を有するトラック）再生形状を検出するパター
ンであるマイクロトラック再生形状検出用パターン５６
の構成を図１４に示す。パターンの構成は図２に示した
フルトラック再生形状検出用パターン５２と共通点が多
い。マイクロトラック再生形状検出用パターンは、デー
タ領域３３の記録トラック幅３３１より小さい幅を有す
るパターンである。７２個のサーボ領域３１が存在する
こと、トラックピッチが１。７５μｍとなっていて図中
に２×Ｔｐと示した記号は３。５μｍに相当することな
どが、図２と同一な構成である。
【００３９】各サーボ領域３１の間にマイクロトラック
再生形状検出用パターン５６を記録する。マイクロトラ
ック再生形状検出用パターン５６は、記録素子のトラッ
ク幅の１／４以下の狭いトラック幅のパターンで２０Ｍ
Ｈｚの単純な繰り返しパターンで形成している。セクタ
番号が１の領域に記録したマイクロトラック再生形状検
出用パターン５６と、セクタ番号が２の領域に記録した
マイクロトラック再生形状検出用パターンは、同一の周
波数の磁化パターンであるが、ディスク半径方向の位置
を０。０５μｍだけずらした構成とした。さらにセクタ
番号が３から７２の領域に記録した同様のマイクロトラ
ック再生形状検出用パターンは、同じ方向に順に０．０
５μｍずつずらした構成とした。この結果、セクタ番号
が１と７２の領域に記録したマイクロトラック再生形状
検出用パターンは、ディスク半径方向の位置が２倍のト
ラックピッチ分の３．５５μｍだけずれた構成となって
いる。
【００４０】マイクロトラック再生形状検出用パターン
５６の記録には、ヘッドの記録素子のトラック幅よりも
狭いトラック幅のパターンを高い精度で形成するため、
工場の製造工程においてサーボトラックライタと呼ばれ
る製造装置を用いる。ひとつのマイクロトラック再生形
状検出用パターンを形成するためには、ディスクの２回
転を必要とする。１周目でセクタ番号が１の領域に２０
ＭＨｚの単純な繰り返しパターンでフルトラックを記録
した後に、ヘッドを半径方向の内周側に０．３μｍずら
す。この状態でセクタ番号が１の領域までディスクが回
転する時間を待ち、２周目でセクタ番号が１の領域にヘ
ッドに直流電流を流して１周目に記録したパターンを片
側から消去してヘッドの記録素子のトラック幅より狭い
幅のパターンを形成する。実際に形成したマイクロトラ
ック再生形状検出用パターンの幅は、消去時にずらした
０．３μｍよりも狭い。これは、ヘッドが古いデータを
消去する幅が、新たにデータを記録する幅よりも広いと
いう現象に起因している。なお、ここでは２×Ｔｐのト
ラック幅範囲をディスク１／２周の範囲で３６分割して
形成するパターンを示したが、トラック幅範囲やディス
クの周範囲と分割数は様々な形態を考えることができ
る。
【００４１】７２個のマイクロトラック再生形状検出用
パターンを形成する時間は、必ずしもディスクが７２個
の２倍だけ回転する時間を必要とするわけではなく、先
に説明した１周目の記録工程と２周目の消去工程を同じ
ヘッド位置で兼用することで、短縮することができる。
例えば、セクタ番号が１の領域でパターンを片側から消
去するヘッド位置と、セクタ番号が７の領域にパターン
を記録するヘッド位置は同じであるため、この二つの消
去と記録工程はディスクが１回転する間に行うことがで
きる。この手法を用いれば、７２個のマイクロトラック
再生形状検出用パターンを形成する時間は、ディスクが
６＋７２＋６＝８４周だけ回転する時間に短縮すること
ができる。
【００４２】本発明のパターンからマイクロトラック再
生形状を検出する復調回路の構成例は、実施例１で図１
０を用いて説明を行った構成とほぼ同じである。ただ
し、フルトラックの再生振幅と比較してマイクロトラッ
クの再生振幅が約３から１０分の１と小さいため、３か
ら１０倍のアンプ（ＡＭＰ）を直列に挿入し、切替器で
ＡＭＰ側を選択する。他の構成要素の機能は、実施例１
で説明を行ったものと同等である。
【００４３】磁気ディスク装置に組み込んだヘッド１１
とディスク１２を用いて図１４に示したマイクロトラッ
ク再生形状検出用パターン５６を記録し、再生振幅を各
セクタ毎に検出した例を図１６（ａ）に示す。横軸がセ
クタ番号でありセクタ番号の１から７２までがディスク
の１周分のセクタに相当する。縦軸が各セクタの振幅を
検出したＡ／Ｄ変換器の出力値である。白丸で示した再
生形状１と黒丸で示した再生形状２は、パターン５６を
記録した時のサーボトラックライタの機構振動の影響
や、パターン５６を再生した時のスピンドルモータの機
構振動の影響によって、同一の形状とはならないことも
ある。
【００４４】図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の再生形状
１と再生形状２を平均化した形状であり、横軸をμｍの
単位に変換して示したものである。ヘッド半径位置が±
１。１μｍを超える範囲の出力値は、検出系のノイズレ
ベルである。この形状が磁気ディスク装置へ組み込んだ
状態で自動的に検出したマイクロトラック再生形状であ
り、横軸がサーボトラックライタのレーザー測長器の精
度で校正されている点が特徴である。
【００４５】図１５に、本発明における他の実施例とし
てマイクロトラック再生形状検出用パターン５７の構成
を示す。図の上下方向がディスク１２の半径方向で、図
の左右方向がディスク１２の周方向に相当する。マイク
ロトラック再生形状検出用パターン５７の構成は図１３
に示したフルトラック再生形状検出用パターン５４と共
通点が多い。７２個のサーボ領域３１が存在すること、
トラック幅測定ゾーンにだけ合計で２１６個のマイクロ
サーボ領域５５が存在すること、トラックピッチが１．
７８μｍとなっていて図中に２×Ｔｐと示した記号は
３．５５μｍに相当することなどが、図１３と同一な構
成である。図中には７２個のサーボ領域３１のうちセク
タ番号が１から１８の領域だけを拡大して示している。
【００４６】各サーボ領域３１とマイクロサーボ領域５
５との間にマイクロトラック再生形状検出用パターン５
７を記録する。より検出精度を向上するために、パター
ンを多重化し、サーボ領域の数を増加させた構成となっ
ている。
【００４７】セクタ番号が１の領域には、４つのマイク
ロトラック再生形状検出用パターンを配置することがで
き、順に０．０５μｍずつ半径方向にずらして記録し
た。セクタ番号が１の領域の４つめのマイクロトラック
再生形状検出用パターンと、セクタ番号が２の領域の１
つめのマイクロトラック再生形状検出用パターンとの、
半径方向のずらし幅も０．０５μｍとした。同様に順に
記録することにより、セクタ番号が１の領域からセクタ
番号が１８の領域までに７２個のマイクロトラック再生
形状検出用パターンを記録できる。セクタ番号が１の領
域の１つめのパターンとセクタ番号が１８の４つめのパ
ターンは、ディスク半径方向の位置が２倍のトラックピ
ッチ分の３。５５μｍだけずれた構成となっている。さ
らに、セクタ番号が１９から３６までの領域と、セクタ
番号が３７から５４までの領域と、セクタ番号が５５か
ら７２までの領域に、セクタ番号が１から１８までの領
域と同じ構成のパターンを記録した。
【００４８】図１５に示したパターン５７は、ディスク
１２が１周する間に４回の再生形状がくり返される。こ
の再生形状を平均化することにより、パターンの記録時
や再生時の機構振動による誤差を、図１４に示したパタ
ーンを用いたときよりも低減することができる。また、
マイクロサーボ領域５５を設けたことにより、パターン
の振幅の検出精度を、図１４に示したパターン５６を用
いたときよりも高めることができる。なお、ここでは２
×Ｔｐのトラック幅範囲をディスク１／４周の範囲で７
２分割して形成するパターンを示したが、トラック幅範
囲やディスクの周範囲と分割数は様々な形態を考えるこ
とができる。
【００４９】本実施例に示したパターンの構成や記録工
程、検出回路系を用いることにより、磁気ディスク装置
に組み込んだ状態のマイクロトラック再生形状を、記録
時や再生時の機構振動による誤差を低減して高い精度で
自動的に検出することができた。
【００５０】次に、以上に述べたマイクロトラック再生
形状とフルトラック再生形状からヘッドの実効再生幅と
実効記録幅を算出する方法を、図１７を用いて説明す
る。
【００５１】ヘッドの記録素子のトラック幅より十分に
狭い幅のマイクロトラックに対する再生形状は、ヘッド
のトラック幅方向にわたるディスク漏洩磁界への感度分
布形状と一致する。このため、十分に狭い幅のマイクロ
トラックに対する再生形状を積分することにより、様々
なデータ領域の記録トラックに対する再生形状を算出す
ることができる。
【００５２】図１７（ａ）は図１６（ｂ）に示したマイ
クロトラック再生形状とステップ関数との畳み込み積分
を行った結果を最大値で規格化したものである。マイク
ロトラック再生形状の±１。１μｍより外側の値はノイ
ズレベルであるため、単純な引き算により除去してい
る。グラフの横軸は、ステップ関数の０から１への立ち
上がりの半径位置に対応している。この形状は、非常に
広い幅の記録トラックに対する片側の再生形状と一致す
る。ここで、再生ヘッドの実効再生幅を、非常に広い幅
の記録トラックに対する片側の再生形状の５％から９５
％の出力となる幅と規定すると、図１７（ａ）より実効
再生幅を１。１μｍと求めることができる。
【００５３】図１７（ｂ）の白丸は図１１（ｂ）に示し
たフルトラック再生形状である。実線は、図１６（ｂ）
に示したマイクロトラック再生形状と矩形関数との畳み
込み積分を行った結果を最大値で規格化したものであ
る。マイクロトラック再生形状の±１。１μｍより外側
の値はノイズレベルであるため、単純な引き算により除
去している。図中には矩形関数の幅を１。３、１。４、
１。５μｍと変化させた際の計算結果を右側の形状を一
致させるように横軸をシフトさせて示してある。１。４
μｍで積分した計算結果が、実測したフルトラック再生
形状と最も良く一致することから、実効記録幅を１。４
μｍと求めることができる。実際には、実測値と計算値
が一致するかどうか、両者の差の２乗和を求めることに
より、数値の大小で判定することができる。
【００５４】次に、マイクロトラック再生形状もしくは
フルトラック再生形状からヘッドの位置信号の感度補正
係数を求める方法を、図１８を用いて説明を行う。
【００５５】図１８（ａ）に実測値（＝Ａバースト）と
示した曲線は、実施例１と同様にして検出したフルトラ
ック再生形状である。この曲線は、実施例２と同様にし
て検出したマイクロトラック再生形状を、矩形関数で畳
み込み積分して求めることもできる。実測値をシフト
（＝Ｂバースト）と示した曲線は、実測値を右方向（内
周方向）にトラックピッチの２倍だけシフトさせたもの
である。この２本の曲線はそれぞれ、従来の技術の項で
図７と図８（ａ）を用いて説明したＡバースト４３−１
のＡ振幅とＢバースト４３−２のＢ振幅に相当する。な
お、ＩＳＧ部４０の振幅が一定になるようにＡＧＣを制
御しているため、Ａ振幅とＢ振幅はＩＳＧ振幅で規格化
されている。図１８（ｂ）に実測曲線と示した曲線は、
このＡ振幅からＢ振幅を差し引いた値であり、図８
（ｂ）のＮ位置信号に相当する。発明が解決しようとす
る課題の項で述べたように、この実測したＮ位置信号曲
線は直線とならないことが多い。
【００５６】従来の磁気ディスク装置では図１８（ｂ）
の縦軸に示した値を真の位置と比例関係にあることを仮
定して制御を行うため、ヘッドの半径位置に誤差を生じ
ることになる。この誤差は、特に再生素子と記録素子と
のオフセット量を補正するマイクロジョグと呼ばれる操
作において問題となる。再生素子と記録素子とのオフセ
ット量は、スライダのヨー角に応じて変化するため、Ｎ
位置信号は任意のヘッド半径位置において図中に示した
理想直線と一致することが要求される。また、ヘッドの
半径位置に対する位置信号の変化量がＮとＱ位置信号を
接続する付近で低下するため、図中で±０。６μｍに近
づくにつれてサーボのループゲインが低下し、位置決め
精度が劣化する問題もある。これらの誤差は位置信号の
非直線性の誤差と呼ばれる。
【００５７】図１８（ｃ）は、図１８（ｂ）の理想直線
を実測直線で割った値であり、これが位置信号の感度補
正係数となる。この係数をサーボ復調回路が検出した位
置信号に乗じることにより、上記の位置信号の非直線性
の誤差を飛躍的に低減することができる。ここで求めた
位置信号の感度補正係数は、ヘッドごとに、パッケージ
ボード１７のメモリもしくはディスク１２の一部の管理
領域に記録しておく。
【００５８】なお、サーボ領域３１のバースト部４３
は、一般にトラック幅方向に複数回書き繋いで形成され
るため、通常のデータトラックの幅とは異なることが多
い。このため、ヘッドの位置信号の感度補正係数を求め
るには、フルトラックの再生形状を検出するためのパタ
ーンの幅をバースト部４３のトラック幅と合わせる必要
がある。また、マイクロトラック再生形状と矩形関数を
畳み込み積分してヘッドの位置信号の感度補正係数を求
める際には、実際のバースト部４３のトラック幅と矩形
関数の幅を合わせる必要がある。より正確に位置信号の
感度補正係数を求めるために、フルトラックの再生形状
を検出するためのパターンをヘッドの異なる半径位置に
複数準備し、それぞれの半径位置で位置信号の感度補正
係数を算出することもできる。
【００５９】本実施例によれば、装置に搭載する全ての
ヘッドごとに異なる補正テーブルを作成することによ
り、ヘッドの位置決め精度を高めて、磁気ディスク装置
のトラック密度を向上することができる。補正テーブル
の作成作業は、磁気ディスク装置単体で自動的に行うこ
とができ、生産工程に容易に導入することができる。ま
た、個々の装置自身のサーボ復調回路を用いて補正テー
ブルを作成するため、サーボ復調回路の特性ばらつきも
同時に補正することができる。
【００６０】まず、フルトラック再生形状検出用パター
ンを用いて、ヘッド位置信号の変動を検出する方法を図
１９を用いて説明する。
【００６１】図１９（ａ）に示したｓｔｅｐ１からｓｔ
ｅｐ３では、ヘッドをトラック幅測定用ゾーンへシーク
させてトラックフォロイングを行い、フルトラック再生
形状検出用パターンからフルトラック再生形状を検出す
る。ここまでの工程は、実施例１の項で説明をおこなっ
た工程と同等である。ｓｔｅｐ４では、検出したフルト
ラック再生形状とリファレンス再生形状との両者の差の
２乗和（ＲＭＳ値）の算出を行う。このリファレンス再
生形状は、あらかじめヘッドごとに測定した値を、パッ
ケージボード１７のメモリもしくはディスク１２の一部
の管理領域に記録しておいたものである。ｓｔｅｐ５で
は、ＲＭＳ値と上限値との比較を行い、ＲＭＳ値が上限
値以下ならば正常状態と判定して、終了する。
【００６２】ここで、正常時に測定したフルトラック再
生形状とリファレンス形状を、図１９（ｂ）に示す。２
０回測定したところ、ＲＭＳ値の平均値は８０８７であ
り、最大値と最小値はそれぞれ９６１０と５９５４であ
った。次に、ヘッド位置信号が変動した際に測定したフ
ルトラック再生形状とリファレンス形状を、図１９
（ｃ）に示す。２０回測定したところ、ＲＭＳ値の平均
値は２００２０であり、最大値と最小値はそれぞれ２４
１５５と１６９１２であった。ＲＭＳ値の上限値を１２
０００程度に設定すれば、ヘッド位置信号の変動を確実
に検出できることになる。なお、ここで示したＲＭＳ値
は計算機内部の単位であり、数値の絶対値は意味を持た
ない。
【００６３】さらに、ＲＭＳ値が上限値を超えて、再生
素子の磁化状態が乱れて位置信号の出力が変動したと判
定された際の処理について説明を行う。ｓｔｅｐ６でリ
トライ回数が規定値を超えている場合には、ヘッドの位
置信号が十分に安定したと判断し、ｓｔｅｐ７で位置信
号の補正テーブルを再生成するルーチンを呼び出す。位
置信号の補正テーブルを作成する工程は、実施例３の項
で説明した工程と同等である。
【００６４】ｓｔｅｐ６でリトライ回数が規定値以内で
あればリトライ処理に移行する。リトライ処理として
は、ヘッドをユーザーデータの存在しないゾーンへシー
クさせ、記録動作（ダミーライト）を行い再生素子に故
意に外部磁界を加える方法を用いる。ダミーライトの後
に、ｓｔｅｐ２から同じ工程を繰り返す。一度のダミー
ライトで正常状態に復帰しない際には、再生素子に流す
センス電流（Ｉｓ）を増減することによりダミーライト
の効果を高めている。なお、ここでは再生素子を正常状
態に復帰させる工程としてダミーライトを用いたが、リ
トライ時の効果を高めるために、さらに複雑な工程を導
入することもできる。
【００６５】次に、マイクロトラック再生形状検出用パ
ターンを用いて、ヘッドの再生素子の特性変動を検出す
る方法を図２０を用いて説明する。
【００６６】図２０（ａ）に示したｓｔｅｐ１からｓｔ
ｅｐ３では、ヘッドをトラック幅測定用ゾーンへシーク
させてトラックフォロイングを行い、マイクロトラック
再生形状検出用パターンからマイクロトラック再生形状
を検出する。ここまでの工程は、実施例２の項で説明を
おこなった工程と同等である。ｓｔｅｐ４では、検出し
たマイクロトラック再生形状とリファレンス再生形状と
のＲＭＳ値の算出を行う。このリファレンス再生形状
は、あらかじめヘッドごとに測定した値を、パッケージ
ボード１７のメモリもしくはディスク１２の一部の管理
領域に記録しておいたものである。ｓｔｅｐ５では、Ｒ
ＭＳ値と上限値との比較を行い、ＲＭＳ値が上限値以下
ならば正常状態と判定して、終了する。
【００６７】ここで、正常時に測定したマイクロトラッ
ク再生形状とリファレンス形状を、図２０（ｂ）に示
す。２０回測定したところ、ＲＭＳ値の平均値は１４３
５であり、最大値と最小値はそれぞれ１８５７と１０４
０であった。次に、再生素子の特性変動が発生した際に
測定したマイクロトラック再生形状とリファレンス形状
を、図２０（ｃ）に示す。２０回測定したところ、ＲＭ
Ｓ値の平均値は２８２１であり、最大値と最小値はそれ
ぞれ３５９８と２１２４であった。ＲＭＳ値の上限値を
２０００程度に設定すれば、再生素子の特性変動を確実
に検出できることになる。なお、ここで示したＲＭＳ値
は計算機内部の単位であり、数値の絶対値は意味を持た
ない。
【００６８】さらに、ＲＭＳ値が上限値を超えて、再生
素子の磁化状態が乱れて特性変動が発生したと判定され
た際の処理について説明を行う。ｓｔｅｐ６でリトライ
回数が規定値を超えている場合には、再生素子のヘッド
の位置信号が十分に安定した可能性があると判断し、ｓ
ｔｅｐ７で信号処理の各種パラメータの初期値を再学習
するルーチンを呼び出す。
【００６９】ｓｔｅｐ６でリトライ回数が規定値以内で
あればリトライ処理に移行する。リトライ処理として
は、ヘッドをユーザーデータの存在しないゾーンへシー
クさせ、記録動作（ダミーライト）を行い再生素子に故
意に外部磁界を加える方法を用いる。ダミーライトの後
に、ｓｔｅｐ２から同じ工程を繰り返す。一度のダミー
ライトで正常状態に復帰しない際には、再生素子に流す
センス電流（Ｉｓ）を増減することによりダミーライト
の効果を高めている。なお、ここでは再生素子を正常状
態に復帰させる工程としてダミーライトを用いたが、リ
トライ時の効果を高めるために、さらに複雑な工程を導
入することもできる。
【００７０】以上から、本実施例によると、再生素子の
磁化状態が乱れて位置信号の出力が変動した現象を検出
することができるため、目的のデータトラックからオフ
セットして記録動作を行い隣接するデータトラックを上
書きする致命的なエラーを未然に防止することができ、
磁気ディスク装置の信頼性を飛躍的に高めることができ
た。さらに、位置信号の出力が変動した際にも、位置信
号補正テーブルを再生成することにより、変動前と同等
のヘッド位置決め精度を維持することができ、磁気ディ
スク装置のトラック密度を向上することができた。さら
に、検出用のパターンを再生するだけで再生素子の特性
変動を検出することができるために、ダミーライト動作
などの回復処理時間を短縮することができ、磁気ディス
ク装置のアクセス性能を高めることができた。
【００７１】そして、ヘッドの再生素子の端部の感度低
下や磁化方向の乱れに起因するヘッド位置信号の非直線
を補正して誤差を低減することができるために、ヘッド
位置決め精度を高めることができる。またヘッド位置信
号の変動に関与する再生素子の特性変動を確実に検出し
かつ変動量を補正することができるために、ヘッド位置
決めの信頼性を飛躍的に高めることができる。
【００７２】
【発明の効果】本発明によると、データトラックの半径
方向の密度を高めて記憶容量を向上した、信頼性に優れ
る磁気ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフルトラック再生形状を検出するパタ
ーンの第１の例を示す図。
【図２】本発明のフルトラック再生形状を検出するパタ
ーンの第２の例を示す図。
【図３】磁気ディスクの構造を示す上面図。
【図４】磁気ディスクの構造を示す断面図。
【図５】磁気ディスクの一部分を底面から見た図。
【図６】磁気ディスク装置のセクタの構造を示す模式
図。
【図７】磁気ディスク装置のサーボ領域の構造を示す模
式図。
【図８】サーボ再生波形から位置信号を算出する過程を
説明する図。
【図９】本発明のフルトラック再生形状を検出するパタ
ーンを作成する工程を説明する図。
【図１０】本発明のパターンを検出する回路のブロック
図。
【図１１】本発明のパターンから検出したフルトラック
再生形状の１例。
【図１２】本発明のフルトラック再生形状を検出するパ
ターンの第３の例を示す図。
【図１３】本発明のフルトラック再生形状を検出するパ
ターンの第４の例を示す図。
【図１４】本発明のマイクロトラック再生形状を検出す
るパターンの第１の例を示す図。
【図１５】本発明のマイクロトラック再生形状を検出す
るパターンの第２の例を示す図。
【図１６】本発明のパターンから検出したマイクロトラ
ック再生形状の１例。
【図１７】ヘッドの実効再生幅と実効記録幅を計算する
方法を説明する図。
【図１８】ヘッドの位置信号を補正する方法の１例。
【図１９】フルトラック再生形状からヘッド位置信号の
変動を検出し補正する方法の１例。
【図２０】マイクロトラック再生形状から再生素子の特
性変動を検出し補正する方法の１例。
【符号の説明】
ヘッド・・・１１、ディスク・・・１２、ロータリ型ア
クチュエータ・・・１３、ボイスコイルモータ・・・１
４、ヘッドアンプ・・・１５、トラック・・・１６、パ
ッケージボード・・・１７、サーボ領域・・・３１、ギ
ャップ部・・・３２、データ領域・・・３３、ＩＳＧ部
・・・４０、ＡＭ部・・・４１、グレイコード部・・・
４２、バースト部・・・４３、パッド部・・・４４、フ
ルトラック再生形状検出用パターン・・・５１、フルト
ラック再生形状検出用パターン・・・５２、フルトラッ
ク再生形状検出用パターン・・・５３、フルトラック再
生形状検出用パターン・・・５４、マイクロサーボ領域
・・・５５、マイクロトラック再生形状検出用パターン
・・・５６、マイクロトラック再生形状検出用パターン
・・・５７。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 財津 英樹 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 高野 公史 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 5D042 LA01 MA05 MA12 5D096 AA02 BB01 BB06 CC01 DD07 DD08 EE03 EE08 EE18 GG01 KK14

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】同心円状に形成された複数のトラックを有
    し、該トラックの一部領域にサーボパターンを記録させ
    たサーボ領域を有する磁気ディスク媒体と、再生素子と
    記録素子を有する磁気ヘッドと、前記磁気ディスク媒体
    上のサーボパターンからヘッド位置信号を発生するため
    のサーボ復調回路とを備え、前記磁気ディスク媒体上の
    前記サーボ領域とは異なる領域に、少なくとも前記磁気
    ヘッドの再生素子の幅よりも小さな幅ずつ半径方向にず
    らした複数のパターンを配置されたことを特徴とする磁
    気ディスク装置。
  2. 【請求項２】前記磁気ディスク媒体はデータパターンを
    書き込むデータ領域を有し、前記複数のパターンは前記
    データパターンのトラック幅と等しい幅を有することを
    特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
  3. 【請求項３】前記磁気ディスク媒体はデータパターンを
    書き込むデータ領域を有し、前記複数のパターンは前記
    データパターンのトラック幅より小さい幅を有すること
    を特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置。
  4. 【請求項４】前記複数のパターンは、２以上のトラック
    にわたり配置されることを特徴とする請求項１乃至３記
    載の磁気ディスク装置。
  5. 【請求項５】前記サーボ復調回路は、前記サーボパター
    ンを用いてトラックフォロイングを行いながら前記複数
    のパターンの再生波形振幅を検出し、前記再生波形振幅
    から前記パターンのの再生形状を測定することを特徴と
    する、請求項１乃至４記載の磁気ディスク装置。
  6. 【請求項６】前記パターンの再生形状から、ヘッドの実
    効記録幅もしくはヘッドの実効再生幅を算出する機能を
    備えたことを特徴とする請求項５記載の磁気ディスク装
    置。
  7. 【請求項７】前記パターンの再生形状から、ヘッド位置
    信号の非直線性を補正する機能を備えたことを特徴とす
    る請求項５記載の磁気ディスク装置。
  8. 【請求項８】前記パターンの再生形状から、ヘッド位置
    信号の変動を検出する機能を備えたことを特徴とする請
    求項５記載の磁気ディスク装置。
  9. 【請求項９】前記サーボ復調回路は、前記サーボパター
    ンを用いてトラックフォロイングを行いながら前記複数
    のパターンの再生波形振幅を検出し、前記再生波形振幅
    から前記パターンの再生形状を測定し、ヘッドの再生特
    性の変動を検出する機能を備えたことを特徴とする請求
    項３記載の磁気ディスク装置。
  10. 【請求項１０】前記ヘッドの再生特性の変動を検出し、
    前記変動の値があらかじめ設定した範囲から逸脱したこ
    とを検出した際には変動を補正する機能を備えたことを
    特徴とする請求項９記載の磁気ディスク装置。
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