JP2001126426A - コンピュータ・ハード・ディスクにサーボ・パターンを書込む方法 - Google Patents

コンピュータ・ハード・ディスクにサーボ・パターンを書込む方法

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JP2001126426A
JP2001126426A JP2000298014A JP2000298014A JP2001126426A JP 2001126426 A JP2001126426 A JP 2001126426A JP 2000298014 A JP2000298014 A JP 2000298014A JP 2000298014 A JP2000298014 A JP 2000298014A JP 2001126426 A JP2001126426 A JP 2001126426A
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actuator
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P Maggie David
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハード・ディスク・ドライブ・アセンブリ内
のディスクにサーボ・パターンを書込む方法。 【解決手段】 アセンブリは少なくとも１つの磁性面を
有するディスクを含み、この磁性面には参照パターン
（１７２）が書込まれ、参照トラックを決定する。ディ
スクに噛み合って回転運動を供給する軸を有するアクチ
ュエータ、アクチュエータ・アーム、これに装着されマ
イクロ・アクチュエートされる読み書きヘッドも含まれ
る。最初に読み書きヘッドが使用され参照トラックの上
の第１固定位置でアクチュエータ・アームを位置決めす
る。読み書きヘッドが使用され第２トラックを決定し第
２サーボ・パターン（１７４）を書込む間に、アクチュ
エータ・アームは第１固定位置に維持される。読み書き
ヘッドが使用され第２トラックの上の第２固定位置にア
クチュエータ・アームを位置決めしてから、第３サーボ
・パターンを書込む間にアクチュエータ・アームは第２
固定位置に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ・ハー
ド・ディスク・ドライブに関し、特に、ハード・ディス
クにサーボパターンを書込む方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ・ハード・ディスク・ドラ
イブにおいて、いわゆるサーボ・パターンの配置は、ユ
ーザがデータを記憶するためにドライブを使用するとき
に先立って、ディスクへ磁化される。これらのサーボ・
パターンはディスク全体にわたってフィールドとして配
列され、典型的に各トラックの各セクターに１つのサー
ボ・フィールドが配列される。サーボ・フィールドの間
でセグメント内のトラックにデータが記録される。
【０００３】これらのサーボ・フィールドは所定の磁化
パターンを有し、典型的に周知のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄバース
ト・パターンの形を有する。ディスクが初期化される
と、ヘッドはこれらのサーボ・フィールドの上でシーク
動作を遂行する。サーボ・フィールドが配置されると、
ディスク・ドライブのサーボ・システムにより所定のパ
ターンが使用されて、ヘッドを特定のトラックの中心へ
合わせ、これにより必要な精度でディスクへデータを書
込み、読取りできるようにする。
【０００４】現在、サーボ・パターンはサーボ・ライタ
ーと呼ばれる機械によりディスクへ書込まれる。サーボ
・ライターが動作する仕方は下記の通りである。製造工
程の終わりに近く、各ハード・ディスクがサーボ・ライ
ター内に配置されて、ドライブ内の各プラターへサーボ
パターンが埋め込まれる。ハード・ディスク・ドライブ
・ベース・プレートの側面の穴を通じて、レーザー測定
装置が読み書きヘッドの正確な位置を決定する。この位
置情報は制御システムに送られて、制御システムはサー
ボ・パターン書込み処理の各段階について、読み書きヘ
ッドを正しい位置に位置決めする。隣接するトラックの
ためのＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄバースト・パターンは交差するの
で、各トラックについてサーボ・パターンを書込むため
に読み書きヘッドを何回か通さなければならない。この
サーボ・パターン書込み処理は非常に時間がかかるが、
それはハード・ディスクの各プラターの両面の各トラッ
クについてこの処理を反復しなければならないという事
実による。
【０００５】サーボ・ライターは高価な装置であって、
現在のコストは１台で３０万ドル程度である。このコス
トが製造コストに加わる。その上、サーボ・ライターは
同時に１つのハード・ディスクしか操作できないので、
これが製造時間を遅くし、更に製造コストを増加させ
る。さて、ハード・ディスク・ドライブ製造プラントの
並行組立てラインの数が資本コストを決定する。しかし
ながら、各ドライブにサーボ・パターンを書込むために
取られる製造時間が、なお一層大きなコストを構成する
と信じられている。
【０００６】もしサーボ・パターンの書込みが並列の製
造工程になることができれば、サーボ・パターン書込み
のコストは大幅に減少できる。その上、サーボ・ライタ
ーも除去できれば、そうしたコストを更に一層減少でき
る。
【０００７】自動化されたサーボ・パターン書込みを供
給する複数の試みが為されてきた。米国特許第５，０１
２，３６３号、発明者峰信義他、１９９１年４月３０日
発行、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ社へ
譲渡、に見出される。しかしながら、この特許に記述さ
れた技法は、ディスク・ドライブ・ユニットの組立てに
先立ってサーボ・パターンにより１つのディスクが書込
まれること、すなわち外部サーボ・ライター・ユニット
を必要とする。その上、この発明は同一のヘッドを読取
りと書き込みの両方に使用することを必要とする。
【０００８】もう一つの先行技術の試みは米国特許第
５，５７０，２４７号、発明者ダナ・Ｈ・ブラウン他、
１９９６年１０月２９日発行、インターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ社に譲渡、に記述されている。しか
しながら、この特許に記述された技法は、前記の第５，
０１２，３６３号の特許に類似していて、同じ限界に制
約される。
【０００９】もう一つの先行技術の試みは米国特許第
５，６１２，８３３号、発明者エドワード・Ｊ・ヤーム
チュック他、１９９７年３月１８日発行、インターナシ
ョナル・ビジネス・マシーンズ社に譲渡、に記述されて
いる。しかしながら、この特許に記述された技法は、前
記の第５，０１２，３６３号および第５，５７０，２４
７号の特許に類似している。その上、この技法はルック
アップ・テーブル内に位置エラー信号（「ＰＥＳ」）オ
フセットのための参照値の記憶を必要とする。サーボ書
込みのために、スピンドル周波数の整数倍における利得
よりも小さい閉ループ利得を有する比例的、積分的、微
分的（「ＰＩＤ」）サーボ・ループの使用を必要とす
る。
【００１０】もう一つの先行技術の試みは米国特許第
５，７９３，５５４号、発明者チモシー・チェイナー
他、１９９８年８月１１日発行、インターナショナル・
ビジネス・マシーンズ社に譲渡、に記述されている。し
かしながら、この特許に記述された技法は、第５，６１
２，８３３号に記述されているものに類似していて、た
だし記憶されたルックアップ・テーブル値への訂正の構
成要素を追加している。
【００１１】もう一つの先行技術の試みは米国特許第
５，７９３，５５９号、発明者スタンレイ／Ｈ・シェパ
ード他、１９９８年８月１１日発行、カンタム社へ譲
渡、に記述されている。しかしながら、この特許に記述
された技法は、サーボ書込み後に記録されたエラー・デ
ータに基づいてデータ読み書きにおいてサーボ・パター
ン・エラー訂正をすることを試みるものである。
【００１２】もう一つの先行技術の試みは米国特許第
５，８４４，７４２号、発明者エドワード・ジョン・ヤ
ームチュック他、１９９８年１２月１日発行、インター
ナショナル・ビジネス・マシーンズ社に譲渡、に記述さ
れている。しかしながら、この特許に記述された技法
は、前記の第５，６１２，８３３号の特許に類似してい
て、ただしサーボ書込み中に書き込みヘッドの位置を合
わせるために、独立の読み書きヘッドの使用により、Ａ
＝Ｄサーボ位置の２／３による公称サーボ・ループ参照
値の調節の開示を追加するものである。
【００１３】もう一つの先行技術の試みは米国特許第
５，８７５，０６４号、発明者チモシー・チェイナー
他、１９９９年２月２３日発行、インターナショナル・
ビジネス・マシーンズ社に譲渡、に記述されている。し
かしながら、この特許に記述された技法は、第５，６１
２，８３３号に記述されているものに類似していて、た
だし洗練を加えたものである。
【００１４】本発明は、これらの先行技術の限界を克服
するものである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、１つの面に
よれば、ハード・ディスク・ドライブ・アセンブリ内の
ディスクにサーボ・パターンを書込む方法を供給する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このアセンブリは、参照
トラックを決定して、そこに参照パターンが書込まれて
いる少なくとも１つの磁性面を有するディスクを含む。
またディスクと噛み合わされてディスクへ回転運動を供
給する軸を有するアクチュエータと、アクチュエータ・
アームと、このアクチュエータ・アームに装着されたマ
イクロ・アクチュエートされる読み書きヘッドを含む。
この方法は下記のステップを含む。最初に、読み書きヘ
ッドが使用されて、参照トラックの上の第１固定位置へ
アクチュエータ・アームを位置決めする。第２サーボ・
パターンを書込んで第２トラックを決定するために読み
書きヘッドが使用されている間に、アクチュエータ・ア
ームが最初の固定位置に維持される。アクチュエータア
ームを第２トラック上の第２固定位置に維持するため
に、読み書きヘッドが使用される。それから、第３サー
ボ・パターンを書込むために読み書きヘッドが使用され
ている間に、アクチュエータアームが第２固定位置に維
持される。
【００１７】本発明のもう一つの面によれば、ハード・
ディスク・ドライブ・アセンブリ内のディスクにサーボ
・パターンを書込む方法が供給され、このアセンブリ
は、ディスクの中心軸の周りを回転可能で少なくとも１
つの磁性面を有するディスクを含む。前記ディスクと噛
み合わされて、中心軸の周りに回転運動を供給する軸を
有するアクチュエータも含まれる。アクチュエータ・ア
ームが備えられて、これはディスクの表円を横切って横
方向に移動可能であり、ディスクの実質上円形の複数の
トラックの上で位置決めする。マイクロ・アクチュエー
トされる読み書きヘッドがアクチュエータ・アームに備
えられる。所定の参照位置で、アクチュエータ・アーム
を横方向の動きから限定するために機械的な止めも含ま
れる。この面による方法は下記のステップを含む。最初
に、アクチュエータ・アームが所定の参照位置に、機械
的な止めに対して位置決めされる。アクチュエータ・ア
ームは、読み書きヘッドが使用されて参照パターンを書
込み、参照トラックを決定する間に、最初の固定位置へ
維持される。読み書きヘッドが使用されて、アクチュエ
ータ・アームを参照トラックの上の第１固定位置へ位置
決めする。アクチュエータ・アームは、読み書きヘッド
が使用されて第２サーボ・パターンを書込み、第２トラ
ックを決定する間に、最初の固定位置へ維持される。読
み書きヘッドが使用されて、アクチュエータ・アームを
第２トラックの上の第２固定位置へ位置決めする。それ
から、アクチュエータ・アームは、読み書きヘッドが使
用されて第３サーボ・パターンを書込む間に、第２の固
定位置へ維持される。
【００１８】本発明の更なる面によれば、ハード・ディ
スク・ドライブ・アセンブリ内の複数のディスクにサー
ボパターンを書込む方法が供給され、前記アセンブリは
複数のディスクを含み、ディスクの各々はその表面に磁
気媒体の少なくとも１つの層を有して磁性面を形成す
る。アセンブリはまた、ディスクと噛み合わされてディ
スクに回転運動を供給する軸を有するアクチュエータを
含む。アセンブリ内には複数のアクチュエータ・アーム
も含まれ、１つが各磁性面に結合され、各アクチュエー
タアームに１つのマイクロ・アクチュエートされた読み
書きヘッドが含まれる。この方法は下記のステップを含
む。最初に、ハード・ディスク・ドライブの外部の書込
み装置を使用して参照サーボ・パターンが書込まれて、
少なくとも１つの磁性面の参照トラックを形成する。第
１アクチュエータ・アームの第１読み書きヘッドが使用
されて、参照トラックの上の第１固定位置に第１アクチ
ュエータ・アームを位置決めする。第２アクチュエータ
・アームの第２読み書きヘッドが使用されて第２サーボ
・パターンを書き込んで第２トラックを決定する間に、
第１アクチュエータ・アームは第１固定位置に維持され
る。
【００１９】本発明の更に他の面によれば、ハード・デ
ィスク・ドライブ・アセンブリ内の複数のディスクにサ
ーボ・パターンを書込む方法が供給され、このアセンブ
リは複数のディスクを含み、各ディスクはその表面に磁
性媒体の少なくとも１つの層を有して、磁性面を形成す
る。このアセンブリはまた、ディスクに回転運動を供給
するためにディスクと噛み合わされた軸を有するアクチ
ュエータと、各磁性面と１つが結合された複数のアクチ
ュエータ・アームと、各アクチュエータ・アーム上のマ
イクロ・アクチュエートされた読み書きヘッドを含む。
複数のアクチュエータの第１のものを所定の参照位置で
横方向の移動から限定する機械的な止めが含まれる。こ
の方法は下記のステップを含む。アクチュエータ・アー
ムの第１のものが、機械的な止めに対して所定の参照位
置で位置決めされる。アクチュエータ・アームの第１の
ものにある読み書きヘッドを使用して参照サーボ・パタ
ーンを書込み、参照トラックを決定する間に、アクチュ
エータ・アームの第１のものは所定の参照位置に維持さ
れる。アクチュエータ・アームの第１のものの読み書き
ヘッドは、参照トラックの上の第１固定位置で第１アク
チュエータ・アームを位置決めするために使用される。
それから第２アクチュエータ・アームの読み書きヘッド
が使用されて第２サーボ・パターンが書き込まれ、第２
トラックを決定する間に、第１アクチュエータ・アーム
が第１固定位置に維持される。
【００２０】本発明の更に他の面によれば、ディスクに
サーボ・パターンを書込む方法が供給されて、下記のス
テップを含む。参照トラックのための参照パターンが書
込まれている少なくとも１つの磁性面を有するディスク
が供給される。ディスクへの回転運動を供給するために
ディスクと噛み合わされている軸を有するアクチュエー
タが備えられる。少なくとも読取り能力を有する第１ヘ
ッドを有し、また読み書き能力を有する第２のマイクロ
・アクチュエートされるアクチュエータアーム上のデュ
アル読み書きヘッド・アセンブリとして、アクチュエー
タ・アームが備えられる。第１ヘッドは、参照トラック
の上で第１ヘッドにより、第１固定位置でアクチュエー
タ・アームを位置決めするために使用される。第２ヘッ
ドが使用されて第２サーボ・パターンを書込み第２トラ
ックを決定する間に、第１ヘッドは第１固定位置にアク
チュエータを維持するために使用される。再２ヘッドは
更なるサーボ・パターンを書込み更なるトラックを決定
するために使用される。第１ヘッドは、第２ヘッドによ
り書込まれたサーボ・パターンの１つにより決定される
トラックの上のアクチュエータ・アームを位置決めする
ために使用される。それから、更なるサーボ・パターン
を書込み更なるトラックを決定するために第２ヘッドが
使用される。
【００２１】この発明の更にもう一つの面によれば、ハ
ード・ディスク・ドライブ・アセンブリにサーボ・パタ
ーンを書込む方法が供給され、このアセンブリは、中心
軸の周りに回転可能で少なくとも１つの磁性面を有する
ディスクを含む。このディスクに噛み合わされた軸を有
するアクチュエータも含まれていて、中心軸の周りに回
転運動を供給する。アクチュエータ・アームが含まれて
いて、ディスク表面の実質上円形のトラックの上で位置
決めするためにディスク表面を横切って横方向に移動で
きる。アクチュエータ・アーム上にデュアル読み書きヘ
ッド・アセンブリが含まれていて、少なくとも読取り能
力を有する第１ヘッドと、読み書き能力を有するマイク
ロ・アクチュエートされた第２ヘッドを有する。機械的
な止めも含まれていて、所定の参照位置でアクチュエー
タを横方向の移動から限定する。この方法は以下のステ
ップを含む。アクチュエータ・アームは機械的な止めに
対して所定の参照位置で位置決めする。参照サーボ・パ
ターンを書込み参照トラックを決定するために第１ヘッ
ドが使用されている間に、アクチュエータ・アームは所
定の参照位置で維持される。参照トラックの上で第１ヘ
ッドによりアクチュエータアームを第１固定位置に位置
決めするために、第１ヘッドが使用される。それから、
第２サーボパターンを書込み第２トラックを決定するた
めに第２ヘッドが使用されている間に、第１固定位置に
アクチュエータ・アームを維持するために第１ヘッドが
使用される。第２トラックの上の第１ヘッドにより、ア
クチュエータ・アームを第２固定位置に位置決めするた
めに、第１ヘッドが使用される。それから、第２ヘッド
が第３サーボ・パターンを書込むために使用されている
間に、第１ヘッドがアクチュエータ・アームを第２固定
位置に維持するのに使用される。
【００２２】この発明の更にもう一つの面によれば、複
数のハード・ディスク・ドライブ・アセンブリにサーボ
・パターンを書込む方法が供給され、このアセンブリ
は、各々ディスクの表面に磁気媒体の少なくとも１つの
層を有して磁性面を形成する複数のディスクを含む。デ
ィスクと噛み合わされてディスクに回転運動を供給する
軸を有するアクチュエータも含まれている。複数のアク
チュエータ・アームが互いに対して固定した空間関係で
供給され、各々の磁気面とその１つが結合している。各
アクチュエータにはデュアル読み書きヘッドが備えられ
て、各デュアル読み書きヘッドは少なくとも読取り能力
を有する第１ヘッドと、読み書き能力を有するマイクロ
・アクチュエートされる第２ヘッドを有する。この方法
は次のステップを含む。ディスク・ドライブの外部の書
き込み装置を使用して、参照サーボ・パターンが書込ま
れて、磁気媒体の層の少なくとも１つに参照トラックを
決定する。第１アクチュエータ・アームの第１ヘッドが
参照トラックの上に位置決めされて、複数のアクチュエ
ータ・アームの１つの第２ヘッドが第２サーボ・パター
ンの書き込みに適した位置へ位置決めされて、磁気媒体
の層の１つに第２トラックを決定する。第２サーボ・パ
ターンが書込まれる。更なるサーボ・パターンを書込む
ために追加の位置に第２ヘッドが位置決めされて、磁気
媒体の層に更なるトラックが決定されて、更なるサーボ
・パターンが書込まれる。第２ヘッドにより書込まれた
サーボ・パターンにより決定されるトラックの上に、第
１ヘッドが位置決めされる。それから、前記更なるサー
ボ・パターンの書込みのために複数のアクチュエータ・
アームの１つの第２ヘッドが位置決めされ、これら更な
るサーボ・パターンが書込まれる。
【００２３】本発明の更にもう一つの面によれば、複数
のハード・ディスク・ドライブ・アセンブリにサーボ・
パターンを書込む方法が供給され、このアセンブリは、
ディスクの表面に各々少なくとも１層の磁気媒体を有し
て、磁性面を形成する。このアセンブリはまた、ディス
クと噛み合わされてディスクに回転運動を供給する軸を
有するアクチュエータと、互いに対して固定した空間関
係にあり、各々の磁性面と結合されている複数のアクチ
ュエータ・アームを含む。１つのデュアル読み書きヘッ
ドが各アクチュエータに含まれ、このアクチュエータは
各々少なくとも読取り能力を有する第１ヘッドを有し、
また読み書き能力を有するマイクロ・アクチュエートさ
れた第２ヘッドを有する。機械的な止めが含まれて、ア
クチュエータ・アームの第１のものを所定の参照位置で
横方向の移動から限定する。この方法は下記のステップ
を含む。最初に、アクチュエータ・アームの第１のもの
が機械的な止めに対する所定の参照位置で位置決めされ
る。アクチュエータ・アームの１つの第１ヘッドを使用
して参照サーボ・パターンを書込み、参照トラックを決
定する間じゅう、アクチュエータ・アームの第１のもの
は所定の参照位置に維持される。アクチュエータの前記
１つの第１ヘッドは、参照トラックの上に位置決めされ
る。アクチュエータ・アームの第２ヘッドが、磁気媒体
の層の１つの第２トラックを決定して第２サーボ・パタ
ーンを書き込むのに適した位置に位置決めされる。第２
サーボ・パターンが書込まれる。磁気媒体の層のうちに
更なるトラックを決定し更なるサーボ・パターンを書込
むために、第２ヘッドが追加の書き込み位置に位置決め
されて、更なるサーボ・パターンが書込まれる。アクチ
ュエータ・アームの１つの第１ヘッドが第２ヘッドで書
き込まれるサーボ・パターンにより決定されるトラック
の上に位置決めされる。更なるサーボ・パターンの書込
みのための追加の位置と、更なるサーボ・パターン書込
みのために、アクチュエータ・アームの１つの第２ヘッ
ドが位置決めされる。
【００２４】本発明のこれらおよび他の面と特徴は、下
記の本発明の詳細な説明を添付図面と共に理解すること
により、当業者に明らかになるであろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好ましい第１実
施例の必須部分、単一のディスク１２を有しまた単一の
アクチュエータ・アーム１４を有するハード・ディスク
・ドライブ・ユニット１４を示す。このディスクはディ
スク１２の中心の開口を通じてディスク１２に噛み合う
軸またはスピンドル１６に装着される。スピンドル１６
はアクチュエータの結合され、これはこの実施例ではス
ピンドル・モータ１８である。スピンドル・モータ１８
を作動させると、矢印２２で示されるように、スピンド
ル軸２０の周りにディスクの回転が生成される。
【００２６】アクチュエータ・アーム１４はピボット軸
２４に装着され、ピボット軸２４は電圧制御モータのよ
うなアクチュエータ２６に結合されている。アクチュエ
ータ２６の作動が制御されて、アクチュエータ・アーム
１４に運動を生成し、矢印３０と同３２に示すように、
ディスク１２の上面を横切って読み書きヘッド・サブア
センブリ２８を移動させて、ディスク１２に選択された
トラックの直ぐ上にヘッドが位置決めされ得るようにす
る。ディスク・ドライブ・ユニット１０のアセンブリ全
体は、読み書きヘッド２８を例外として、通常の構成で
ある。本発明の好ましい実施例に関する読み書きヘッド
・サブアセンブリ２８の詳細を、図２Ａと図２Ｂに関連
して、これから説明する。
【００２７】図２Ａは、図１のディスク１２とアクチュ
エータ１４の上面図である。ディスク１２の磁気媒体内
のトラック３４と同３６の配置が示され、同様に読み書
きヘッド・サブアセンブリ２８の詳細が示されている。
図２Ｂは、図２Ａに見られる読み書きヘッド・アセンブ
リ３８、および２つのトラック３４と同３８の一部分の
引き伸ばし図である。見られるように、読み書きヘッド
・サブアセンブリ２８はデュアル・ヘッド構成である。
通常の構成の第１ヘッドがやはり通常の構成のヘッド・
サポート・フレーム４０に装着されている。第２ヘッド
４２がヘッド・サポート・フレーム４０内の開口４４の
中に配置されていて、図示のようにサスペンション４６
と同４８に懸架されて、マイクロ・アクチュエータ（図
示なし）により制御されている。第２ヘッド４２の構
成、そのサスペンション４６と同４８、関連するマイク
ロ・アクチュエータの構成は通常通りである。第１ヘッ
ド３８は読取りヘッドさえであれば良いが、第２ヘッド
４２は読み書き素子である。
【００２８】図２Ａと図２Ｂの読み書きヘッド・アセン
ブリ２８の作動は下記の通りである。サーボ・バースト
・パターン書込み処理が開始する前に、第１トラックの
ための１つの参照サーボ・バースト・パターン（以下に
単に「サーボ・パターン」という）がディスク１２に書
込まれる。プラターが磁気物質でめっきされた後に、こ
の参照パターンが、別の装置により、アームをブレース
でくくってパターンを書込むことにより、または既存の
サーボ・ライターを使用することにより書込まれる。図
２Ａと図２Ｂにおいて、トラック３４は参照サーボ・パ
ターンに関連するトラックである。そのとき、ハード・
ディスク・ドライブ・ユニット１０が組み立てられる。
【００２９】ハード・ディスク・ドライブが組み立てら
れると、ドライブが電源を入れられて、制御ルーチンが
ヘッドを、参照サーボ・パターンの探索中にパークして
いた位置から、ゆっくりと移動させる。読み書きヘッド
・アセンブリのためのパーク位置はディスクの内径
（「ＩＤ」）に近いので、このＩＤの近くに参照サーボ
・パターンを書込むのが好ましいと考えられている。参
照サーボ・パターンが供給されると、第１ヘッド３８が
トラック３４の上に位置決めされる。図２はそのように
位置決めされる第１ヘッド３８付きの読み書きヘッド・
アセンブリを示す。これが達成された後に、ハード・デ
ィスク・ドライブ１０の制御システム（図示なし）が、
制御ルーチンの制御の下に、第２ヘッド４２が新しいト
ラック３６のためにサーボ・パターンを書込む間に、第
１ヘッド３８を参照トラック３４に従わせる、すなわち
参照トラック３４の上に位置決めされたままにする。
【００３０】参照トラック３４に垂直な第２ヘッド４２
の移動の限界の与えられた中で、第２ヘッド４２はでき
るだけ多くのサーボ・パターンを書込む。第２ヘッド４
２の運動の限界に達すると、第１ヘッド３８は、第２ヘ
ッド４２により書かれた最後のパターンのためのトラッ
クへ再配置されなければならず、これはそのとき新しい
参照トラックとして、制御ルーチンが以前の通りに繰り
返されるときに、使用される。
【００３１】現在のマイクロ・アクチュエータの設計の
ために、運動の範囲はほぼ±５μｍである。こうして、
マイクロ・アクチュエータに対する固定ヘッドの位置に
より、２５ｋＴＰＩ（１インチ当たり２５，０００トラ
ック）のトラック密度を仮定すると１０トラックまでの
サーボ・パターンを、アクチュエータ・アーム１４が再
配置される前に書込むことができる。トラック密度が増
すにつれて、この運動範囲が一層多くのトラックに対応
するであろう。
【００３２】図３は、読み書きヘッド２８のもう一つの
好ましい実施例２８’を示し、これは与えられた参照ト
ラックからサーボ書込み範囲を拡張できる構成を有す
る。図３のヘッド・アセンブリ２８’は図２Ｂのヘッド
・アセンブリに似ていて、図２Ｂの第２ヘッドに対応す
るマイクロ・アクチュエータで制御されるヘッド４２’
を有し、しかし、第１ヘッド３８はマイクロ・アクチュ
エータで制御される第２ヘッド５０に置きかえられてい
る。これは、第１ヘッド５０に対する第２ヘッド４２の
相対運動の範囲を効果的に２倍にして、与えられたアー
ム１４の位置、すなわちサーボ・パターン書込み処理中
にアクチュエータ・アーム１４を再配置することが必要
になる以前に書込み得るサーボパターンをそのように２
倍にする。
【００３３】読み書きヘッド・アセンブリの構成、およ
び上述のそれらを使用する方法は、ディスクが磁気媒体
でコートされた２つの表面と２つの結合されたアームを
有するハード・ディスク・ドライブ・ユニット内で使用
できるし、それぞれ２つのアクチュエータ・アームがあ
る複数のディスクを有するドライブ・ユニット内でさえ
使用できる。そうしたユニットでは、第１データ表面に
サーボ・パターンが書き込まれると、残りのディスク表
面にサーボ・パターンを書きこむための参照として、こ
の表面を使用できる。図４は、３つのプラター・システ
ムのための各アクチュエータ・アームの端部にデュアル
・ヘッドを有するハード・ディスク・ドライブ・ユニッ
ト１００の側面図を示す。電圧制御モータ（図示なし）
のピボット軸１０３上で回転する通常の構成のＥ−ブロ
ック１０２は４つの支持アーム１０４、同１０６、同１
０８、同１１０を有し、これらは３つのディスク１２
４、同１２６、同１２８のために、アクチュエータ・ア
ーム１１２、同１１４、同１１６、同１１８、同１２
０、同１２２を支持する。ディスク１２４、同１２６、
同１２８は、それらに回転運動を供給する共通のスピン
ドル１３０に装着されている。
【００３４】アクチュエータ・アーム１１２は第１ヘッ
ド１３４と第２ヘッド１３６を含んでいるデュアル読み
書きアセンブリ１３２を有し、最大の運動範囲を供給す
るために、これらのヘッドは両方ともマイクロ・アクチ
ュエートされている。しかしながら、第１実施例におい
てと同様に、第１ヘッド１３４は固定またはマイクロ・
アクチュエートされたものであることができ、読取りヘ
ッドであることだけが必要である。しかしながら、第２
ヘッド１３６はサーボ・パターン書込み処理を完成する
ためにマイクロ・アクチュエートされていなければなら
ない。読み書きヘッド・アセンブリ１３２は、ディスク
・アセンブリ１２４のために読み書き機能を供給する。
【００３５】他のアクチュエータ・アーム１１４、同１
１６、同１１８、同１２０、同１２２はそれらの端部に
装着された読み書きヘッド・アセンブリを有し、アクチ
ュエータ・アーム１１２の構成と同一の構成を有する。
アクチュエータ・アーム１１４とその関連のデュアル読
み書きヘッド・アセンブリ１３８は、ディスク１２４の
底面のための読み書き機能を供給する。アクチュエータ
・アーム１１６とその関連のデュアル読み書きヘッド・
アセンブリ１４０は、ディスク１２６の上面のための読
み書き機能を供給する。アクチュエータ・アーム１１８
とその関連のデュアル読み書きヘッド・アセンブリ１４
２は、ディスク１２６の底面のための読み書き機能を供
給する。アクチュエータ・アーム１２０とその関連のデ
ュアル読み書きヘッド・アセンブリ１４４は、ディスク
１２８の上面のための読み書き機能を供給する。アクチ
ュエータ・アーム１２２とその関連のデュアル読み書き
ヘッド・アセンブリ１４６、ディスク１２８の底面のた
めの読み書き機能を供給する。
【００３６】特定のハード・ドライブ・ユニットの機械
的制限と電気的制限を与えられて、その希望するトラッ
クの許容誤差を達成するために必要ならば、各ディスク
はそれ自身のサーボ・パターンを含むことができる。し
かしながら、今日市販されている大部分のハード・ドラ
イブ・ユニットは充分な機械的性能と電気的性能を有す
るので、単一のディスク表面、例えばディスク１２４の
上面にだけ外部補給される参照トラックを備えることが
できる。しかしながら、本発明を利用してブレーシング
の戦略を使用することにより、詳細を後述するように、
初期参照パターを書込むようにすることができるので、
外部補給の参照トラックを供給する必要は全く無い。
【００３７】全てのディスクの両面に初期参照パターン
が供給済みの場合、サーボ・パターンを供給するとき
に、各表面の残りのサーボ・パターンの書込みは、上述
の第１実施例のように進行する。
【００３８】第１プラター表面、例えばディスク１２４
の上面のみに初期参照トラックのための初期参照パター
ンが書込み済みである場合は、残りのサーボ・パターン
の書込みは下記の通りに進行する。最初に、ディスク１
２４の上面の残りのサーボ・パターンが全て書込まれ
る。その時点で、それは残りの表面のための参照トラッ
クを含んでいる。こうして、他のいずれかのディスク表
面にサーボ・パターンを書込むために、アクチュエータ
・アーム１１２のデュアル読み書きヘッド・アセンブリ
１３２の第１ヘッド１３４が、ディスク１２４の上面の
初期参照トラックの上に位置決めされる。そのとき、書
込まれるべき他のディスク表面のためのアクチュエータ
・アーム、例えばアクチュエータ・アーム１１４の位置
が、それに直接に位置合わせしたアクチュエータ・アー
ム１１２の位置に参照される。それから第２のマイクロ
・アクチュエートされた読み書きヘッド・アセンブリ１
３８が使用されて、できるだけ多くのサーボ・パターン
を、その位置でアクチュエータ・アーム１１４により書
込む。それから、新しい参照トラック上のアクチュエー
タ・アーム１１２のデュアル読み書きヘッド・アセンブ
リ１３２の第１ヘッド１３４を位置決めするために、ア
クチュエータ・アーム１１２が移動され、そして全ての
サーボ・パターンがディスク１２４の底面に書き込み済
みになるまで、この処理が繰り返される。残りの全ての
ディスク表面について、この処理が繰り返される。代わ
りに、全てのディスク表面のサーボ・パターンを並列に
書き込むこと、すなわち各ディスク上の同一トラックを
同時に書込むことができる。
【００３９】特定のトラックのサーボ・パターンの位置
が先行のトラックのサーボ・パターンに対して測定され
るので、与えられたディスク・ドライブ・ユニットにつ
いてのサーボ・パターンの位置エラーは蓄積的である。
特定のハード・ドライブ・ユニットの与えられた機械的
限界および電気的限界について、このことは種々のディ
スク表面上のトラック密度に対応する限界を定める。上
述のように一層高いトラック密度を供給するために、各
ディスク表面に参照トラックが配置され得る。参照トラ
ックはまた、種々の半径方向位置に配置されて、これに
より複数の位置に複数の参照が存在するようにする。そ
うした複数の参照は上述の方法で使用され、その場合一
つのディスク表面にサーボ・パターンが書込まれている
間に、異なったディスク表面のために参照トラックが読
みこまれている。この異なった参照は、各ディスクの異
なったセクションについてサーボ・パターンを全てのデ
ィスク表面に書くために使用される。この仕方でエラー
の蓄積を、いわば粉砕することができ、その理由は参照
が存在する各半径方向領域について新しい参照を利用で
きるからである。
【００４０】図５に本発明のもう一つの実施例を示す。
図５は３つのプラター・システムのためのハード・ディ
スク・ドライブ・ユニット１００’の側面図を示し、図
４に示したハード・ディスク・ドライブ・ユニット１０
０に類似したものである。図４のユニット１００におい
てと同様に、通常の構成のＥブロック１０２が電圧制御
モータ（図示なし）のピボット軸１０３上で回転し、３
つのディスク１２４、同１２６、同１２８のためにアク
チエータ・アーム１１２、同１１４、同１１６、同１１
８、同１２０、同１２２を支持する４つの支持アーム１
０４、同１０６、同１０８、同１１０を有する。ディス
ク１２４、同１２６、同１２８はそれらに回転運動を供
給する共通のスピンドル１３０に装着されている。
【００４１】しかしながら図４のユニット１００とは異
なって、アクチエータ・アーム１１２はデュアル・ヘッ
ドではなくマイクロ・アクチュエートされる単一のヘッ
ド１５０を有する。同様に、他のアクチュエータ・アー
ム１１４、同１１６、同１１８、同１２０、同１２２は
それらの端部に装着された読み書きヘッド・アセンブリ
を有し、アクチュエータ・アーム１１２の構成と同一の
構成である。アクチュエータ・アーム１１４とその関連
のシングル読み書きヘッド・アセンブリ１５２はディス
ク１２４の底面のために読み書き機能を供給する。アク
チュエータ・アーム１１６とその関連のシングル読み書
きヘッド・アセンブリ１５４はディスク１２６の上面の
ために読み書き機能を供給する。アクチュエータ・アー
ム１１８とその関連のシングル読み書きヘッド・アセン
ブリ１５６はディスク１２６の底面のために読み書き機
能を供給する。アクチュエータ・アーム１２０とその関
連のシングル読み書きヘッド・アセンブリ１５８はディ
スク１２８の上面のために読み書き機能を供給する。ア
クチュエータ・アーム１２２とその関連のシングル読み
書きヘッド・アセンブリ１６０はディスク１２８の底面
のために読み書き機能を供給する。
【００４２】アセンブリ１００の場合と同様に、特定の
ハード・ドライブ・ユニットの機械的限界と電気的限界
を与えられて、希望するトラック許容誤差を達成するた
めに必要とされるならば、各ディスク表面はそのそれ自
身の参照サーボ・パターンを有する。しかしながら前に
指摘したように今日市販される大部分のハード・ドライ
ブ・ユニットは充分な機械的性能と電気的性能を有する
ので、単一のディスク表面に、たとえばディスク１２４
の上面に外部補給される参照トラックを備えるだけでよ
く、またはブレーシング技法を使用して外部補給の参照
トラックを全く供給する必要を全くなくすことができ
る。その上本発明の原則によるサーボ・パターン書きこ
みの一つの方法によれば、第１参照サーボ・パターンを
書き込むために機械的な止めを使用することができる。
【００４３】さて図６と図７を使用して、サーボ・パタ
ーン書きこみの方法を説明するが、そこで第１参照トラ
ックのための第１参照サーボ・パターンの書き込みのた
めに機械的止めが使用される。図６はアセンブリ１０
０’（図５）の上面図の必須部分を示し、特にプラタ１
２４の上部を示す。ピボット軸１０３が示され、同様に
アーム１０４とアクチエータ・アーム１１２が、マイク
ロ・アクチエートされるその関連のシングル読み書きヘ
ッド１５０とともに示される。アームにつっぱりをしす
なわちアームを横方向の運動から厳重に保持している機
械的な止め１７０に対して、アクチュエータ・アーム１
１２が静止しているのが理解される。機械的な止め１７
０はアセンブリ１００の正常な作動中の干渉を防止する
ために「パーク」位置（図示なし）へ引込み可能であり
得るが、一方ある位置へ移動することができて、そこで
厳重に固定されて最初のサーボ・パターンを書きこむた
めにアクチュエータ・アーム１１２が機械的な止め１７
０に対してつっぱりをすることができる。図６はプラタ
１２４の表面のほぼ中央の位置で機械的な止めが参照サ
ーボ・パターンを書きこむ位置にあることを示す。しか
しながら機械的な止め１７０の固定位置はあらゆる場所
にあり得て、プラタ１２４の表面上のあらゆる場所で参
照サーボ・パターンを書きこむことができる。
【００４４】もう一つ注意すべきは機械的な止めの使用
がシングル・ヘッド構成に限定されないことである。機
械的な止めはデュアル・ヘッド止めは構成においても使
用され得て、そこでは少なくとも二つのヘッドのうちの
一つがマイクロ・アクチュエートされる。そうした構成
において、たとえ一つのヘッドがマイクロ・アクチュエ
ートされてなくともこのマイクロ・アクチュエートされ
てないヘッドが参照サーボ・パターンの書きこみのため
に好ましく使用され、その理由はそれが装着されている
アクチュエータ・アームに対するあらゆる動きから自由
であり、機械的な止めによりつっぱりされているためで
ある。他のサーボ・パターンの書きこみはそのとき、デ
ュアル・ヘッド構成について本書で開示した方法により
行なわれる。
【００４５】たとえば図６に示すように、参照サーボパ
ターンが第１トラックのために書きこまれると、他のト
ラックのための他のサーボパターンが第１トラックのサ
ーボ・パターンと同一の表面に記憶されるか、または他
の表面、たとえば他のプラターに書きこまれ得る。図７
はアセンブリ１００’（図５）の他の図面の必須部分を
示し、特にプラター１２６の底部を示す。プラター１２
４の上面へ書きこまれたトラック１７２のための参照サ
ーボ・パターンは、アクチエータ・アーム１１２を位置
決めするために使用され、こうしてＥブロック１０２
（図５）を位置決めし、結果としてプラター１２６の底
面のための支持アーム１０８とアクチュエータ・アーム
１１８を位置決めする。Ｅブロックの位置を制御するた
めのサーボ・システムが、これら後続のサーボ・パター
ン書込みを可能にするために充分な動きからの自由によ
り、アクチュエータ・アームを保持するが、詳細は後述
する。アクチュエータ・アーム１１８はこうして適切に
位置決めされてしまい、それからその関連するマイクロ
・アクチュエートされたシングル読み書きヘッド１５０
が、その範囲以内のいずれかのサーボ・パターンへ移動
し、またもう一つのサーボ・パターン１７４が書きこま
れる。その中に書きこまれるサーボ・パターンと同じ数
だけのマイクロ・アクチエータの動作範囲が書きこまれ
る。これらのサーボ・パターンが書きこまれると、それ
により決定されるいずれかのトラックが、新しい位置へ
Ｅブロックを固定するための参照トラックとして使用可
能であり、また他のターボ・パターンがそのとき他のプ
ラタ表面に書きこまれ得るし、そしてこの処理は全ての
プラター表面に全てのサーボ・パターンが書きこまれる
まで繰り返される。
【００４６】さて、前記アームまたはＥブロックのサー
ボ制御のインプリメンテーション、およびマイクロ・ア
クチュエータ・ヘッドのインプリメンテーションを説明
する。さて図８を参照すると、Ｅブロック２００の表現
が示され、それは例えば図５または図６のＥブロック１
０２でもあり得て、サスペンション２０４と同２０６に
より保持される。
【００４７】矢印２０８はＦ1を表現し、これは制御信
号ｕ1の結果としてＥブロック２００の運動を制御する
大アクチュエータ（図示なし）により生成される力／ト
ルクを記述する。この大アクチュエータを以下の議論で
はアクチュエータ１と呼ぶ。力Ｆ1の目的は、Ｅブロッ
ク２００を位置決めすることである。
【００４８】矢印２１０はＦ2を表現し、これは制御信
号ｕ2の結果として読み書きヘッド２０２の運動を制御
する大アクチュエータ（図示なし）により生成される力
／トルクを表示する。この大アクチュエータを以下の議
論ではアクチュエータ２と呼ぶ。力Ｆ2の目的は、Ｅブ
ロック２０２を位置決めすることである。
【００４９】さて図９を参照すると、図８に示したよう
なサーボ書込み処理中に読みこんでいるＥブロック上の
読み書きヘッドのための制御システムのブロック図が示
されている。この制御システムの機能は、慣性空間内に
Ｅブロックを「固定して」保つ（すなわち、それが動か
ない）ことにより、他の面にある書き込みヘッドがいく
つかのサーボ・パターンを書きこめるようにすることで
ある。どのようにしてこの機能が達成されるかを以下に
議論する。
【００５０】Ｃ1とラベルされたブロック２１２は制御
システムを表示し、その入力のときにエラー信号ｅ1を
取り、その出力のときに制御信号ｕ1を生成する。Ｃ2と
表示されたブロック２１４は制御システムを表示し、そ
の入力のときにエラー信号ｅ 2を取り、その出力のとき
に制御信号ｕ2を生成する。
【００５１】Ｐ12とラベルされたブロック２１６はサー
ボ書込み処理内の読取りヘッドのモデルを表示し、入力
ｕ1と入力ｕ2を有し、出力としてＸ、トラック番号、Ｐ
ＥＳを有する。
【００５２】「希望されるトラック」は、読取りヘッド
の希望されるトラックの位置を表示する。図８に線２１
１で表示されるＸは、Ｅブロック２００の中心線２０９
に対するマイクロ・アクチュエータの位置を表示する。
「トラック番号」は読取りヘッドに最も近いトラックを
表示する。ＰＥＳは、最も近いトラックに対する読取り
ヘッドの「位置エラー信号」を表示する。
【００５３】前記の大アクチュエータであるアクチュエ
ータ１のための制御信号Ｃ1は、比較的に低い帯域幅の
制御ループである。この帯域幅が低すぎるときは性能が
不必要に悪化するので低すぎてはならず、また高すぎる
ときは機械的な共振がシステムを不安定にするので高す
ぎてはならない。典型的な現代のハード・ドライブ・ア
センブリに望ましいレンジはほぼ２００Ｈｚから８００
Ｈｚであるが実際のレンジはハード・ドライブ・アセン
ブリの機械的特性によって異なり、通常の当業者により
容易に決定できる。典型的な現代のハード・ドライブ・
アセンブリのための良好な中間的な帯域幅は５００Ｈｚ
である。いずれの場合もこの低帯域幅制御ループはｅ1
を０へドライブするのを担当する。ｅ1を０へドライブ
することにより間接的にＸが０へドライブされてしま
う。従って、制御システムはマイクロアクチュエータを
希望するトラックの上に中心を保つことができる。Ｃ1
とを設計するための多くの方法が当業者に知られてい
る。制御システムＣ1の特定のインプリメーテーション
の選択は設計のために重要であるとは考えられない。し
かしながらこの段落に上記した理由により、いずれかの
そうしたインプリメーテーションは比較的に低い帯域幅
パラメータと認められるべきである。
【００５４】マイクロ・アクチュエータのための制御シ
ステムＣ2であるアクチュエータには、読み書きヘッド
２０２がトラッキングしているトラック内の小さな逸脱
に応答するために、適切な応答性を供給するために、比
較的高い帯域幅制御ループである。典型的な現代のハー
ド・ドライブ・アセンブリのために、帯域幅の限界は恐
らくは利用可能なプロセッサのパワーにより決定され、
恐らくはほぼ５０００Ｈｚであろう。典型的な現代のハ
ード・ドライブ・アセンブリのための良好な中間的帯域
幅の選択は２０００Ｈｚである。しかしながら将来は利
用可能な処理能力が増大するので、このループの帯域幅
のための限界が増大して、前記のようにそれらが機械的
な共振による安定性の関心により決定される点にまで至
るであろう。いずれにせよこの比較的高い帯域幅制御ル
ープがＰＥＳを０へドライブするのを担当する。したが
ってそれが読み書きヘッド２０２を希望するトラックの
上に中心を保つ。制御システムＣ2の特定のインプリメ
ーテーションの選択は設計にとって重要であるとは考え
られない。しかしながら、この段落に上述した理由によ
り、そうしたインプリメーテーションはいずれも比較的
に高い周波数と認められるべきである。
【００５５】ＰＥＳはディスク上に既に書きこまれたサ
ーボ・パターンに関して測定されるので、慣性空間内の
サーボ・パターンの正しくない配置から結果するあらゆ
る位置エラーをこの信号が含み得る。しかしながら、こ
れらのエラーはディスクの周波数で繰り返されて、ノッ
チ・フィルタ２１８により実質的に除去される。このフ
ィルタの周波数はディスクの回転速度により決定され
る。フィルタのＱは比較的に高く、アクチュエータ１制
御ループの安定性の不当な劣化を防止するほどである。
他方、このフィルタは、共振の周波数の正確な知識が与
えられた場合、希望する減衰の範囲内に共振が入るよう
に、十分に低くあるべきである。望ましいＱの範囲はほ
ぼ０．５から５０であり、良好な中間値は２５である。
とにかく、マイクロ・アクチュエータの相対位置信号
は、エラー信号ｅ1を計算するためにそれを使用する以
前に、ノッチ・フィルタ２１８によりフィルタされる。
マイクロ・アクチュエータ位置信号Ｘをこの仕方でフィ
ルタすることにより、大アクチュエータのための制御シ
ステムは、サーボ・パターンを構成してＥブロックを不
必要に移動させるバーストの配置における周期的なエラ
ーに応答しない。
【００５６】図９に見られるように、フィルタされたマ
イクロ・アクチュエータ位置信号Ｘが、合計ノード２２
０の加算入力へ供給され、読取りヘッド・サブシステム
２１６のトラック番号出力も同様に供給される。これら
２つの信号の和を表現する合計ノード２２０が、合計ノ
ード２２２の減算入力へ供給される。希望するトラック
の信号が合計入力２２２の加算入力へ供給され、これら
２つの信号の差を表現する合計入力２２２の出力が制御
システムＣの入力へ供給される。
【００５７】図９に見られるように、ＰＥＳ信号が合計
ノード２２４の加算入力に供給され、読取りヘッド・サ
ブシステム２１６のトラック番号出力が同様に供給され
る。これら２つの信号の和を表現する合計ノード２２２
の出力が合計ノード２２６の減算入力に供給される。希
望するトラック信号が合計ノード２２６の加算入力に供
給され、これら２つの入力の差を表現する合計ノード２
２６の出力が、制御システムＣ2の入力へ供給される。
【００５８】さて図１０を参照すると、図８に示したよ
うなサーボ書きこみ処理中に書きこんでいるＥブロック
上の読み書きヘッドのための制御システムの制御ブロッ
ク図が示されている。この制御システムの機能は、書き
こみヘッドを希望する相対位置へ保持して、サーボ・パ
ターンを書込めるようにすることである。この制御シス
テムは、マイクロ・アクチュエータのために書込みヘッ
ドを全運動範囲にわたって移動させる。Ｅブロックは第
１制御システムにより実質的に不動に保持されているの
で、書き込みヘッドの相対的な位置決めの正確度は、マ
イクロ・アクチュエータ自体で使用される位置決めセン
シング機構により決定される。従って、ドライブの効果
的なトラック密度は、如何に良くマイクロ・アクチュエ
ータを位置決めできるかにより制御される。
【００５９】Ｃ3とラベルされたブロック２２８は、そ
の入力として信号ｅ3を取り、その出力として信号ｕ3を
取る制御システムを表示する。
【００６０】このマイクロ・アクチュエータのための制
御システムＣ3は比較的高い帯域幅の制御ループ（〜２
０００Ｈｚ）であり、帯域幅選択のために考慮すべきこ
とは、図９の制御システムＣ2のために考慮すべきこと
と同じである。この制御ループはｅ3をゼロにドライブ
するのを担当する。従ってそれは、サーボ・パターンの
特定部分を書込むのに必要な希望するオフセットに、読
み書きヘッドを保持する。あるサーボ・パターンの特定
部分が書込まれると、そのサーボ・パターンの次の位置
に対応する新しい希望する相対位置が命令される。ヘッ
ドが再び位置決めされると、サーボ・パターンの次の部
分が書込まれる。この処理はマイクロ・アクチュエータ
の運動の全範囲について繰り返される。制御システムＣ
3の特定のインプリメーテーションの選択は設計にとっ
て重要であるとは考えられない。しかしながら、この段
落に上述した理由により、そうしたインプリメーテーシ
ョンはいずれも比較的に高い周波数と認められるべきで
ある。
【００６１】ある点で書込みヘッドの行程の範囲に到達
するので、その位置に固定されたＥブロックではその書
込みヘッドにより何も書込まれない。これが起きたとき
は、サーボ書込み処理の間に書込んでいたヘッドは、読
取りヘッドになって、Ｅブロックを固定して保持し、ま
たサーボ書込み処理に間に読取っていたヘッドは書込み
ヘッドになる。それゆえ、各ヘッドのための制御システ
ムは、対応する読取り機能と書込み機能を交換する。こ
の処理は、ディスクの両側に特定のサーボ・パターンを
書き終わるまで繰り返される。それからこれらのサーボ
・パターンの１つのためのトラックが位置の参照になっ
て、残りのディスク表面にサーボ・パターンが書き込ま
れる。
【００６２】要約すると、こうして１つの参照トラック
・サーボ・パターンを書込むことにより、サーボ・ライ
ターを使用せずにハード・ディスク・ドライブ・ユニッ
ト全体にサーボ・パターンの書込む方法が供給される。
この方法は、最初のディスク表面上の１つの参照トラッ
クを使用することにより、その表面上の残りのサーボ・
パターンを書込むことができる。この処理が完了する
と、残りのディスク表面のサーボ・パターンを書込むた
めの参照トラックとして、その表面上のトラックを役立
てることができる。または、全てのディスク表面の書込
みを並列に行なうことができる。半径方向に間隔をあけ
て複数の参照トラックを供給することもでき、また異な
ったディスク表面にそれらを供給することもできる。こ
の参照パターンまたはこれらの参照パターンは、外部ラ
イターを使用して書込むことができ、または１つのアー
ムをブレースでくくり、ブレースされたアームまたは全
てのアーム上の読み書きヘッドを使用して書込むことが
できる。参照として使用されるトラックの上の位置にア
クチュエータ・アームが保持されている間に、マイクロ
・アクチュエートされるヘッドを使用してある運動の範
囲を供給して、複数のサーボ・パターンを書込むことが
できる。注意すべきは、「マイクロ・アクチュエートさ
れる」ヘッドとは、本書に記述されるようなマイクロ・
アクチュエートされるヘッドとＥブロックが供給される
装置の両方を包含することを意図する用語であることで
あり、後者においては個別のアームはＥブロックに対し
てそれら自体でアクチュエートされる、例えば圧電アク
チュエータである。そうした装置はときにはミリ・アク
チュエータと呼ばれるが、本書で使用される用語のマイ
クロ・アクチュエータ、またはマイクロ・アクチュエー
トされる、に包含されていることを意図する。ハード・
ディスク・ドライブ・ユニットの製造コストを節約する
ことは、本発明の使用により実質的なものになる。
【００６３】本発明とその有利な点を詳細に説明してき
たが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の
精神と範囲から離れることなく、種々の変更、置換、改
変がなされ得ることを理解すべきである。
【００６４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
【００６５】（１） ハード・ディスク・ドライブ・ア
センブリ内のディスクにサーボ・パターンを書込む方法
であって、前記アセンブリは、少なくとも１つの磁性面
を有し、そこで参照トラックを決定して、参照パターン
が書込まれているディスクと、前記ディスクと噛み合っ
て前記ディスクに回転運動を供給する軸を有するアクチ
ュエータと、アクチュエータ・アームと、前記アクチュ
エータ・アーム上のマイクロ・アクチュエートされる読
み書きヘッドを含んでいて、前記読み書きヘッドを使用
して、前記参照トラックの上の第１固定位置で前記アク
チュエータ・アームを位置決めするステップと、第２の
サーボ・パターンを書き込むために前記読み書きヘッド
を使用して第２トラックを決定する間に、前記アクチュ
エータ・アームを前記第１固定位置に維持するステップ
と、前記読み書きヘッドを使用して前記第２トラックの
上の第２固定位置で前記アクチュエータ・アームを位置
決めするステップと、前記読み書きヘッドを使用して第
３のサーボ・パターンを書込む間に、前記アクチュエー
タ・アームを前記第２固定位置へ維持するステップを含
んでいる前記方法。
【００６６】（２） あらかじめ書込まれたサーボ・パ
ターンの上の更なる固定位置で前記アクチュエータ・ア
ームを位置決めするために前記読み書きヘッドを使用す
るステップと、更なるサーボ・パターンを書込むために
前記読み書きヘッドを使用する間に、前記更なる固定位
置で前記アクチュエータ・アームを維持するステップを
更に含んでいる第１項記載のハード・ディスク・ドライ
ブ上にサーボ・パターンを書込む方法。
【００６７】（３） ハード・ディスク・ドライブ・ア
センブリ内の一つのディスクにサーボ・パターンを書込
む方法であって、前記アセンブリはディスクの中心軸の
周りを回転可能なディスクであって、少なくとも一つの
磁気表面を有するものと、前記ディスクと噛み合わされ
た軸を有するアクチュエータであって、前記中心軸の周
りで前記ディスクに回転運動を供給するものと、前記デ
ィスクの前記表面を横切って横方向に移動可能なアクチ
ュエータ・アームであってディスクの上の実績に円形の
トラックの上に位置決めするものと、前記アクチュエー
タ・アーム上のマイクロ・アクチュエートされる読み書
きヘッドと、所定の参照位置で横方向の運動から前記ア
クチュエータ・アームを限定する機械的な止めを含んで
いて前記機械的な止めに対して前記所定の参照位置で前
記アクチュエータ・アームを位置決めするステップと、
前記読み書きヘッドを使用して参照サーボパターンを書
込み、参照トラックを決定する間に前記所定の参照位置
に前記アクチュエータ・アームを維持するステップと、
前記読み書きヘッドを使用して前記参照トラック上の第
１固定位置に前記アクチュエータ・アームを位置決めす
るステップと、前記読み書きヘッドを使用して第２サー
ボパターンを書込み、第２トラックを決定する間に前記
第１固定位置に前記アクチュエータ・アームを維持する
ステップと、前記読み書きヘッドを使用して前記第２ト
ラック上の第２固定位置に前記アクチュエータ・アーム
を位置決めするステップと、前記読み書きヘッドを使用
して第３のサーボ・パターンを書込む間に、前記第２固
定位置に前記アクチュエータ・アームを維持するステッ
プを含んでいる前記方法。
【００６８】（４） 前記読み書きヘッドを使用して前
記あらかじめ書込まれたサーボパターンの上の更なる固
定位置で前記アクチュエータ・アームを位置決めするス
テップと、前記読み書きヘッドを使用して更なるサーボ
・パターンを書き込む間に、前記アクチュエータ・アー
ムを前記更なる固定位置に維持するステップを、更に含
んでいる第３項記載のハード・ディスク・ドライブ上に
サーボ・パターンを書込む方法。
【００６９】（５） ハード・ディスク・ドライブ・ア
センブリ内の複数のディスク上にサーボ・パターンを書
込む方法であって、前記アセンブリを磁気表面を形成す
るためにディスクの表面に磁気媒体の少なくとも一つの
層を各々有する複数のディスクと、前記ディスクへ回転
運動を供給するために前記ディスクと噛み合わされた軸
を有するアクチュエータと、前記磁気表面の各々と一つ
が組み合わされた複数のアクチュエータ・アームと、前
記アクチュエータ・アームの各々の上のマイクロ・アク
チュエートされる読み書きヘッドを含んでいて、前記ハ
ード・ディスク・ドライブの外部の書込み装置を使用し
て前記磁気表面の少なくとも一つの中に参照トラックを
決定して参照サーボ・パターンを書込むステップと、第
１アクチュエータ・アームの第１読み書きヘッドを使用
して前記参照トラックの上の第１固定位置で前記第１ア
クチュエータ・アームを位置決めするステップと、第２
アクチュエータ・アームの第２読み書きヘッドを使用し
て第２トラックを使用して第２サーボ・パターンを書込
む間に、前記第１アクチュエータ・アームを前記第１固
定位置に維持するステップを含んでいる前記方法。
【００７０】（６） 他のアクチュエータ・アームの読
み書きヘッドを使用して第３サーボ・パターンを書込む
間に、前記第２アクチュエータ・アームを前記第２トラ
ックの上の第２固定位置に維持するステップを、更に含
んでいる第５項記載のサーボ・パターンの書込み方法。
【００７１】（７） ハード・ディスク・ドライブ・ア
センブリ内の複数のディスクにサーボ・パターンを書込
む方法であって、前記アセンブリは、各々がディスク表
面上に磁気媒体の少なくとも１つの層を有して磁性面を
形成する複数のディスクと、前記ディスクと噛み合わさ
れた軸を有して前記ディスクに回転運動を供給する１つ
のアクチュエータと、前記磁性面の各々に１つが結合さ
れた複数のアクチュエータ・アームと、前記アクチュエ
ータ・アームの各々にあるマイクロ・アクチュエートさ
れた読み書きヘッドと、所定の参照位置で横方向の動き
から前記アクチュエータ・アームの第１のものを限定す
る機械的な止めを含んでいて、前記機械的な止めに対し
て前記所定の参照位置で前記アクチュエータ・アームの
第１のものを位置決めするステップと、前記アクチュエ
ータ・アームの前記第１のものにある前記読み書きヘッ
ドを使用して、参照トラックを決定し参照サーボ・パタ
ーンを書込む間に、前記所定の参照位置に前記アクチュ
エータ・アームの前記第１のものを維持するステップ
と、前記アクチュエータ・アームの前記第１のものの前
記読み書きヘッドを使用して、前記参照トラックの上の
第１固定位置に前記第１アクチュエータアームを位置決
めするステップと、第２アクチュエータ・アームの読み
書きヘッドを使用して、第２トラックを決定し第２サー
ボ・パターンを書込む間に、前記所定の第１位置に前記
第１アクチュエータ・アームを維持するステップを含ん
でいる前記方法。
【００７２】（８） ハード・ディスク・ドライブ・ア
センブリ内のディスクにサーボ・パターンを書込む方法
であって、前記アセンブリは、参照トラックのための参
照パターンが書込まれている少なくとも１つの磁性面を
有するディスクと、前記ディスクと噛み合わされて前記
ディスクに回転運動を供給する軸を有するアクチュエー
タと、アクチュエータ・アームと、少なくとも読取り能
力を有する第１ヘッドを有し、また読み書き能力を有す
るマイクロ・アクチュエートされる第２ヘッドを有する
前記アクチュエータ・アーム上のデュアル読み書きヘッ
ド・アセンブリを含んでいて、前記第１ヘッドを使用し
て、前記参照トラックの上の前記第１ヘッドにより、前
記アクチュエータ・アームを第１固定位置に位置決めす
るステップと、前記第２ヘッドを使用して第２トラック
を決定して第２サーボ・パターンを書込む間に、前記第
１ヘッドを使用して前記アクチュエータ・アームを前記
第１固定位置に維持するステップと、前記第２ヘッドを
使用して更なるトラックを決定して更なるサーボ・パタ
ーンを書込むステップと、前記第１ヘッドを使用して、
前記第２ヘッドにより書込まれた前記サーボ・パターン
の１つにより決定されたトラック上に前記アクチュエー
タアームを位置決めするステップと、前記第２ヘッドを
使用して更なるトラックを決定して更なるサーボ・パタ
ーンを書込むステップを含んでいる前記方法。
【００７３】（９） ハード・ディスク・ドライブ・ア
センブリ内のディスクにサーボ・パターンを書込む方法
であって、前記アセンブリは、ディスクの中心軸の周り
を回転可能で、少なくとも１つに磁性面を有するディス
クと、前記ディスクと噛み合わされた軸を有して前記中
心軸の周りで前記ディスクに回転運動を供給するアクチ
ュエータと、ディスク上の実質的に円形のトラックに上
に位置決めするために前記ディスクの前記表面を横切っ
て横方向に移動できるアクチュエータ・アームと、少な
くとも読取り能力を有する第１ヘッドと、読み書き能力
を有するマイクロ・アクチュエートされる第２ヘッドを
有する前記アクチュエータ・アーム上のデュアル読み書
きヘッド・アセンブリと、所定の参照位置で横方向の移
動から前記アクチュエータ・アームを限定する機械的な
止めを含んでいて、前記機械的な止めに対して所定の参
照位置で前記アクチュエータ・アームを位置決めするス
テップと、前記第１ヘッドを使用して参照トラックを決
定して参照サーボ・パターンを書込む間に、前記アクチ
ュエータアームを前記所定位置に維持するステップと、
前記第１ヘッドを使用して前記参照トラック上で前記第
１ヘッドにより第１固定位置で前記アクチュエータ・ア
ームを位置決めするステップと、前記第２ヘッドを使用
して第２トラックを決定し、第２サーボ・パターンを書
き込む間に、前記第１ヘッドを使用して前記第１固定位
置に前記アクチュエータ・アームを維持するステップ
と、前記第１ヘッドを使用して、前記第２トラックの上
に前記第１ヘッドにより第２固定位置で前記アクチュエ
ータ・アームを位置決めするステップと、前記第２ヘッ
ドを使用して第３サーボ・パターンを書込む間に、前記
第１ヘッドを使用して前記第２固定位置に前記アクチュ
エータ・アームを維持するステップを含んでいる前記方
法。
【００７４】（１０） ハード・ドライブ・ディスク・
アセンブリ内の複数のディスクにサーボ・パターンを書
込む方法であって、前記アセンブリは、各々がディスク
の表面に磁気媒体の少なくとも１つの層を有して磁性面
を形成する複数のディスクと、前記ディスクと噛み合わ
されて前記ディスクに回転運動を供給する軸を有するア
クチュエータと、互いに対して固定した空間内にあり、
前記磁気表面の各々に１つが結合された複数のアクチュ
エータ・アームと、少なくとも読取りの能力を有する第
１ヘッドを有し、またマイクロ・アクチュエートされる
読み書き能力を有する第２ヘッドを有して、前記アクチ
ュエータ・アームの各々にあるデュアル読み書きヘッド
を含んでいて、前記ハード・ディスク・ドライブの外部
の書込み装置を使用して前記磁気媒体の層の少なくとも
１つの中に参照トラックを決定して参照サーボ・パター
ンを書込むステップと、前記参照トラックの上に第１ア
クチュエータ・アームの第１ヘッドを位置決めするステ
ップと、前記磁気媒体の層の１つに第２トラックを決定
して第２サーボ・パターンを書込むのに適した位置に前
記アクチュエータ・アームの１つの第２ヘッドを位置決
めするステップと、前記第２サーボ・パターンを書込む
ステップと、更なるサーボ・パターンの書き込みのため
に追加の位置に前記第２ヘッドを位置決めして、前記磁
気媒体の層に更なるトラックを決定して、前記更なるサ
ーボ・パターンを書き込むステップと、前記第２ヘッド
で書き込まれる前記サーボ・パターンにより決定される
トラックの上に、前記第１ヘッドを位置決めするステッ
プと、前記アクチュエータ・アームの１つの第２ヘッド
を更なるサーボ・パターンの書き込みの追加の位置で位
置決めして、前記更なるサーボ・パターンを書込むステ
ップを含む前記方法。
【００７５】（１１） ハード・ディスク・ドライブ・
アセンブリ内の複数のディスクにサーボ・パターンを書
込む方法であって、各々がディスクの表面に磁気媒体の
少なくとも１つの層を有して磁性面を形成する複数のデ
ィスクと、前記ディスクと噛み合わされて前記ディスク
に回転運動を供給する軸を有するアクチュエータと、互
いに対して固定された空間関係にあリ、前記磁気表面の
各々と１つが結合された複数のアクチュエータ・アーム
と、少なくとも読取りの能力を有する第１ヘッドを有
し、またマイクロ・アクチュエートされる読み書き能力
を有する第２ヘッドを有して、前記アクチュエータ・ア
ームの各々にあるデュアル読み書きヘッドと、所定の参
照位置で横方向の運動から前記アクチュエータ・アーム
の第１のものを限定する機械的な止めを含んでいて、前
記機械的な止めに対して前記所定の参照位置で前記アク
チュエータ・アームの第１のものを位置決めするステッ
プと、前記アクチュエータ・アームの１つの第１ヘッド
を使用して参照トラックを決定して参照パターンを書込
む間に、前記所定の参照位置に前記アクチュエータ・ア
ームの前記第１のものを維持するステップと、前記参照
トラックの上に前記アクチュエータ・アームの前記１つ
の前記第１ヘッドを位置決めするステップと、前記磁気
媒体の層の１つに第２トラックを決定して第２サーボ・
パターンを書込むのに適した位置に前記アクチュエータ
・アームの１つの第２ヘッドを位置決めするステップ
と、前記第２サーボ・パターンを書込むステップと、更
なるサーボ・パターンの書き込みのために追加の位置に
前記第２ヘッドを位置決めして、前記磁気媒体の層に更
なるトラックを決定して、前記更なるサーボ・パターン
を書き込むステップと、前記第２ヘッドで書き込まれる
前記サーボ・パターンにより決定されるトラックの上
に、前記アクチュエータ・アームの１つの第１ヘッドを
位置決めするステップと、前記アクチュエータ・アーム
の１つの第２ヘッドを更なるサーボ・パターンの書き込
みの追加の位置で位置決めして、前記更なるサーボ・パ
ターンを書込むステップを含む前記方法。
【００７６】（１２） ハード・ディスク・ドライブ・
アセンブリ内のハード・ディスク・ドライブ・ディスク
にサーボ・パターンを書込む方法。アセンブリは少なく
とも１つの磁性面を有するディスクを含み、この磁性面
には参照パターン（１７２）が書込まれていて、参照ト
ラックを決定する。ディスクに噛み合わされてディスク
に回転運動を供給する軸を有するアクチュエータ、アク
チュエータ・アーム、アクチュエータ・アームに装着さ
れたマイクロ・アクチュエートされる読み書きヘッドも
含まれている。この方法は下記のステップを含む。最初
に、読み書きヘッドが使用されて、参照トラックの上の
第１固定位置でアクチュエータ・アームを位置決めす
る。読み書きヘッドが使用されて第２トラックを決定し
て第２サーボ・パターン（１７４）を書込む間に、アク
チュエータ・アームは第１固定位置に維持される。読み
書きヘッドが使用されて、第２トラックの上の第２固定
位置にアクチュエータ・アームを位置決めする。それか
ら、読み書きヘッドが使用されて第３サーボ・パターン
を書込む間に、アクチュエータ・アームは第２固定位置
に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい第１の実施例のハード・ディ
スク・ドライブ・ユニットの必須部分を示す略図であ
る。
【図２】Ａは、第１図のディスク１２とアクチュエータ
・アーム１４の上面図である。Ｂは、図２Ａに見える読
み書きヘッド・アセンブリの拡大図である。
【図３】本発明による読み書きヘッド・アセンブリのも
う一つの好ましい実施例を示す略図である。
【図４】３プラター・システムのために各アクチュエー
タの端部にデュアル・ヘッドを有するハード・ディスク
・ドライブ・ユニットの側面図を示す略図である。
【図５】３プラター・システムのために各アクチュエー
タの端部にシングルのマイクロ・アクチュエートされる
ヘッドを有するハード・ディスク・ドライブ・ユニット
の側面図を示す略図である。
【図６】図５のディスク１２４とアクチュエータ・アー
ム１１２の上面を示す略図である。
【図７】図５のディスク１２６とアクチュエータ・アー
ム１１８の上面を示す略図である。
【図８】Ｅブロックの略図で、そこにある読み書きヘッ
ドを制御するのに加えられる２つの力を示す。
【図９】本発明の実施例によるセルフ・サーボ書込み処
理の間に読込んでいる読み書きヘッドのためのサーボ制
御システムのブロック図である。
【図１０】本発明の実施例によるセルフ・サーボ書込み
処理の間に書込んでいる読み書きヘッドのためのサーボ
制御システムのブロック図である。
【符号の説明】
１０ ハード・ディスク・ドライブ・ユニット １２ ディスク １４ アクチュエータ・アーム １６ 軸 １８ モーター ２４ ピボット軸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハード・ディスク・ドライブ・アセンブ
    リ内のディスクにサーボ・パターンを書込む方法であっ
    て、前記アセンブリは、 少なくとも１つの磁性面を有し、そこで参照トラックを
    決定して、参照パターンが書込まれているディスクと、 前記ディスクと噛み合って前記ディスクに回転運動を供
    給する軸を有するアクチュエータと、 アクチュエータ・アームと、 前記アクチュエータ・アーム上のマイクロ・アクチュエ
    ートされる読み書きヘッドを含んでいて、 前記読み書きヘッドを使用して、前記参照トラックの上
    の第１固定位置で前記アクチュエータ・アームを位置決
    めするステップと、 第２のサーボ・パターンを書き込むために前記読み書き
    ヘッドを使用して第２トラックを決定する間に、前記ア
    クチュエータ・アームを前記第１固定位置に維持するス
    テップと、 前記読み書きヘッドを使用して前記第２トラックの上の
    第２固定位置で前記アクチュエータ・アームを位置決め
    するステップと、前記読み書きヘッドを使用して第３の
    サーボ・パターンを書込む間に、前記アクチュエータ・
    アームを前記第２固定位置へ維持するステップを含んで
    いる前記方法。
JP2000298014A 1999-09-30 2000-09-29 コンピュータ・ハード・ディスクにサーボ・パターンを書込む方法 Pending JP2001126426A (ja)

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