JP2002237142A - 磁気記憶媒体、そのトラックピッチ制御方法、その媒体のための磁気記録装置 - Google Patents

磁気記憶媒体、そのトラックピッチ制御方法、その媒体のための磁気記録装置

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JP2002237142A
JP2002237142A JP2001033028A JP2001033028A JP2002237142A JP 2002237142 A JP2002237142 A JP 2002237142A JP 2001033028 A JP2001033028 A JP 2001033028A JP 2001033028 A JP2001033028 A JP 2001033028A JP 2002237142 A JP2002237142 A JP 2002237142A
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Koichi Kadokawa
浩一 角川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドが記録媒体の半径方向に沿ったどの位
置にあるかで、接線方向に対するスキュー(アジマス)角
が異なり、このためヘッドのアクセスする場所によって
実効トラック幅が異なることにかんがみ、磁気記録媒体
における半径方向の記録密度の効率化を図ることができ
るようにする。 【解決手段】 記憶媒体２上のトラックに沿ってデータ
を記憶可能なように構成されている。記憶媒体２の半径
方向に隣接するトラック間の距離が、記憶媒体２の半径
方向の位置によって違うように配備されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記憶媒体、そ
のトラックピッチ制御方法、その媒体のための磁気記録
装置に関する。詳細には、磁気記録再生型ヘッドを具備
したロータリー（スイングアーム）方式の位置決め機構
を採用している固定磁気記録装置におけるトラックピッ
チ方向（磁気記憶媒体としての磁気ディスクの半径方
向）のＴＰＩ最適化方法、及びその最適化方法を適用し
た固定磁気記録装置とその磁気ディスクに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、固定磁気記録装置（ＨＤＤ：ハー
ドディスクドライブ）の大半は、年々増加する記録密度
の要求に伴い、さまざまな要素技術が高められてきた。
ＨＤＤの記録密度を決定する要素としては、磁気ヘッ
ド、記憶媒体、記録再生チャンネル、位置決め機構など
がある。現状トレンドに沿って今後更に記録密度の向上
を持続していくためには、個々の要素技術を改善するだ
けではなく、それぞれの要素技術をシステムとして組み
合わせ、トータルの効果として検討をすることが肝要と
思われる。具体的には、超高密度化を達成するには、デ
ィスクの線記録方向（ＢＰＩ）と半径方向（ＴＰＩ）と
もに記録密度を飛躍的に向上させる必要が生じてくる。
【０００３】ヘッド技術に関して言えば、ＧＭＲ（巨大
磁気抵抗）ヘッドを採用したことで、磁気記録信号の再
生能力を高めることに成功し、また主としてディスクの
線記録方向への高密度化に大きく寄与してきた。このＧ
ＭＲヘッドにより読み出されるデータを記録する磁気メ
ディアについては、ローノイズ化や高保磁力化等の技術
が高められてきて、そしてＨＤＩ（ヘッドディスクイン
ターフェース）やメカサーボ系では、ヘッドの低浮上量
に関する技術やヘッド位置決め技術が高められてきて、
ディスク半径方向の記録密度向上に大きく貢献してき
た。
【０００４】ハードディスクドライブはＣＤ−ＲＯＭ、
ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＦＤ等の線速度が一定（ＣＬＶ：Ｃｏ
ｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｉｅｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）であ
るものと違い、ディスクの回転数が一定（ＣＡＶ：Ｃｏ
ｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）に
なる設計である。そのため、どのような半径においても
角速度は一定であるが、線速度は場所によって異なって
いる。すなわち磁気ディスクの内周側よりも外周側に行
くほど線速度は大きくなる傾向にある。その為、磁気デ
ィスクに記録するデータの記録周波数がどの半径に於い
ても一定であるとすれば、ディスクの外周側は内周側に
比べてデータトラック接線方向の互いに隣接するデータ
間の最小磁化反転間隔は広くなり記録密度は下がる。つ
まり外周側が内周側に比べ記録が非効率的である。この
課題を少しでも軽減するために、データを半径方向に幾
つかのゾーン（例えば１６ゾーンとか８ゾーンなど）に
区切って、それぞれのゾーン毎に記録周波数を切り替え
てデータのセクタ数を変化させて、半径による最小磁化
反転間隔の差を縮めた、いわゆるゾーンビットレコーデ
ィング（ＺＢＲ）方式が採用されたりしてきた。この方
式は定密度記録（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ
Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）とも呼ばれることがある。この方
式により線記録方向の記録密度をゾーンによって変更し
最適化することによって、装置全体としてのＢＰＩ（Ｂ
ｉｔ Ｐｅｒ Ｉｎｃｈ）方向の記録効率を高めてき
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら現状の装
置の転送速度は、変調復調を行うデータチャンネルやシ
リアルパラレル変換を行うハードディスクコントローラ
の半導体チップの処理速度がネックとなり、制約を受け
ている。また、転送レートを下げるために磁気ディスク
の回転数を落としてパフォーマンスを犠牲にする手法も
あるが、この手法は前向きな解決法とは言いがたく、市
場のニーズに対してあまりマッチしていない。むしろ、
業界としては転送速度を上げるために回転数を増やそう
という方向にあるといえる。このため今後の方向として
は、線記録方向よりもむしろ半径方向の記録密度を一層
高め容量を上げることが、全体の容量を上昇させるのに
効率的であり、また必須条件になっていくと予想されて
いる。
【０００６】図８に従来機種のＢＰＩ（Ｂｉｔ Ｐｅｒ
ｉｎｃｈ）、ＴＰＩ（ＴｒａｃｋＰｅｒ Ｉｎｃｈ）
の推移を示す。このグラフでは、横軸が時間で、縦軸が
ＢＰＩ／ＴＰＩの比である。従来から続いているトレン
ドに沿うと、ＢＰＩ、ＴＰＩ比は（ＢＰＩ／ＴＰＩ）
は、１０から３０の間に分布していて中心はおよそ２０
前後にあった。今後は全体の傾向として高ＴＰＩの方向
が主流になると思われる。すなわちＢＰＩ／ＴＰＩの比
が小さくなっていくということであり、比率的に１０を
きる製品が続出しそうである。これはＢＰＩ方向よりも
むしろＴＰＩ方向の記録密度の伸びが大きくなる傾向に
あることを意味する。このトレンドを維持するためには
磁気ヘッド、スライダー、記憶媒体、記録符号、サーボ
や位置決め技術において、更なる進展が不可欠となって
くる。しかしながら現状の装置に於いては、ＢＰＩ方向
への最適化は細かく行われてはいるが、ＴＰＩ方向につ
いては最適な設計ができていない。
【０００７】現状の磁気ディスク装置に於いては、ロー
タリー（スイングアーム）方式位置決め機構がほとんど
である。この方式は小型機で使用される場合が多い。こ
の方式は、回転軸を中心に円弧状にヘッドアセンブリを
運動させる方式である。この方式では、ヘッドアセンブ
リ全体の質量を小さく設計でき低パワーですみ、しかも
構造が簡単になるので装置のコンパクト化が可能とな
る。ヘッドアセンブリは回転軸を中心としてバランスを
とる構造が可能となり、外部からの衝撃等に対する影響
を少なくすることができる。しかしながら、ヘッドが円
弧運動するために、スキュー角（トラックに対するヘッ
ドギャップの傾き角）の問題があり、スキュー角にはス
トローク長と回転アーム長とが制約条件となる。
【０００８】以上の構造によりヘッドはスキュー角を持
つことになるので、図９に示すように、ディスクの半径
方向に沿ったデーターゾーンの個々の場所での実効トラ
ック幅ＥＴＷが異なっている。そして現行の装置では、
トラックピッチＴＰがすべて一定になるようにしている
ので、隣接するトラックＴ、Ｔによるクロストークを防
止するためにこれらトラックＴ、Ｔどうしの間に形成さ
れるスペースであるガードバンドＧＢの幅は、逆に実効
トラック幅ＥＴＷが変わることにより増減することにな
る。
【０００９】また製造工程上における素子のばらつきや
サスペンションとスライダーの取付け具合などによっ
て、個々のヘッド毎に実効トラック幅ＥＴＷが違う。同
一の装置でも、複数のヘッドを有する場合は、たとえ同
じ半径であってもそれぞれのヘッドで実効トラック幅Ｅ
ＴＷは違ってくる。
【００１０】またＨＤＤのトレンドとして装置の小型化
がある。ノートパソコンやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ：携帯情報端末の
一種）などの携帯型パソコンは、デスクトップ型パソコ
ンに対して、比率が増大している。米国でもこの傾向は
続き、今後それに伴い、内蔵する小型ＨＤＤの需要がさ
らに増すと考えられる。
【００１１】小型ディスクの場合は、一般的に回転アー
ム長に対するストローク長の割合が大きくなり、データ
領域における最内周と最外周のスキュー角の振れ幅が大
きい。このため実効トラック幅の変動への影響も大きく
なってくる。今後、高密度化が更に進むと、これらの影
響が更に拡大し、無視できないようになるだろう。
【００１２】出荷試験でのデーターストロークの試験に
於いて、ターゲットとする容量に見合うだけのトラック
が確保できなければ、良品として判定されない。現状で
は、不良率を下げるために、確保しなければならないト
ラック数を大きなマージンをもって定めている。すなわ
ちある程度容量を犠牲にしている。
【００１３】本発明は、このような課題を解決して、磁
気記憶媒体における半径方向の記録密度の効率化を図る
ことができるようにすることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気記憶媒体
は、記憶媒体上のトラックに沿ってデータを記憶可能な
ように構成され、前記記憶媒体の半径方向に隣接するト
ラック間の距離が、前記記憶媒体の半径方向の位置によ
って違うように配備されているものである。
【００１５】本発明にもとづく、記憶媒体上のトラック
に沿ってデータを記憶する磁気記録装置は、前記記憶媒
体にデータを記録しかつそのデータを読み取るための記
録再生手段と、この記録再生手段を所望のトラックにア
クセスするための位置制御手段と、前記記録再生手段か
ら読み取った信号をもとに、前記記憶媒体の半径方向に
隣接するデータトラックを分離するガードバンドの幅
の、トラックの幅に対する比率を、データゾーンのどの
半径に於いても一定にするようなトラックピッチになる
ように判定する最適化手段と、前記記憶媒体上のトラッ
クピッチを可変にするための複数の選択可能なトラック
ピッチデータを格納した手段とを含んでいるものであ
る。
【００１６】本発明のトラックピッチ制御方法は、記憶
媒体にデータを記録しかつそのデータを読み取るための
複数のヘッドに対応した複数のデータ面を前記記憶媒体
に有し、各データ面上のトラックに沿ってデータを記憶
可能なように構成された磁気記録装置において、前記ヘ
ッドから読み取った信号をもとに、それぞれのデータ面
毎に独立して、前記記憶媒体の半径方向に隣接するデー
タトラックを分離するガードバンドの幅の、トラックの
幅に対する比率が、データゾーンのどの半径に於いても
一定なるように、トラックピッチを制御するものであ
る。
【００１７】さらに本発明の磁気記憶媒体は、ゾーンビ
ットレコーディング方式を採用し、記憶媒体上のトラッ
クに沿ってデータを記憶可能なように構成され、前記記
憶媒体の半径方向に隣接するトラック間の距離が各ゾー
ンによって違うように配備されているものである。
【００１８】したがって本発明によると、半径方向につ
いて、ガードバンドを効率よく設定することができ、ド
ライブのデータ記録密度を高めることができる。このた
め、個々の部品が同じものであったとしても従来の装置
よりもトラック数を多く確保できるので、従来の出荷テ
ストで仕様を満たすトラック数が確保できないＮＧ品も
救うことができ、製品の歩留まり向上も期待できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の本発明の磁気記
憶媒体は、記憶媒体上のトラックに沿ってデータを記憶
可能なように構成され、前記記憶媒体の半径方向に隣接
するトラック間の距離が、前記記憶媒体の半径方向の位
置によって違うように配備されているものである。
【００２０】この構成によれば、ディスクの半径方向に
ついて、それぞれの場所で、データの幅に対する隣接し
たトラック間のガードバンドの幅を効率よく配置でき、
記録密度の効率化を図ることができる。
【００２１】請求項２に記載の本発明は、複数のヘッド
に対応した複数のデータ面を記憶媒体に有し、各データ
面上のトラックに沿ってデータを記憶可能なように構成
され、前記記憶媒体の半径方向に隣接するトラック間の
距離が、それぞれのデータ面毎に、前記記憶媒体の半径
方向の位置によって独立して違うように配備されている
ものである。
【００２２】この構成によれば、ヘッドが複数ある装置
すなわちデータ面が複数ある装置に於いても、それぞれ
のデータ面毎に半径方向の位置によってトラックピッチ
を最適な値に設定することができる。
【００２３】請求項３に記載の本発明は、記憶媒体上の
トラックに沿ってデータを記憶可能なように構成され、
前記記憶媒体の半径方向に隣接するトラックを分離する
ガードバンドの幅の、前記トラックの幅に対する比率
が、前記記憶媒体の半径方向に沿ったデータゾーンのど
の位置に於いても一定になるように、前記トラックが配
備されているものである。
【００２４】この構成によれば、ディスク半径方向に沿
ったどのデータ領域に於いても、データ幅に対するガー
ドバンド幅の割合を最適な値にすることができる磁気記
憶媒体を提供することができる。
【００２５】請求項４に記載の本発明は、記憶媒体上の
トラックに沿ってデータを記憶する磁気記録装置におい
て、前記記憶媒体にデータを記録しかつそのデータを読
み取るための記録再生手段から読み取った信号をもと
に、前記記憶媒体の半径方向に隣接するデータトラック
を分離するガードバンドの幅の、トラックの幅に対する
比率が、データゾーンのどの半径に於いても一定なるよ
うに、トラックピッチを制御するものである。
【００２６】このようにすれば、ディスク半径方向に沿
ったそれぞれの場所でガードバンドを効率よく配置で
き、したがって記録密度の効率化を図ることが可能な方
法を実現することができる。
【００２７】請求項５に記載の本発明は、記憶媒体上の
トラックに沿ってデータを記憶する磁気記録装置が、前
記記憶媒体にデータを記録しかつそのデータを読み取る
ための記録再生手段と、この記録再生手段を所望のトラ
ックにアクセスするための位置制御手段と、前記記録再
生手段から読み取った信号をもとに、前記記憶媒体の半
径方向に隣接するデータトラックを分離するガードバン
ドの幅の、トラックの幅に対する比率を、データゾーン
のどの半径に於いても一定にするようなトラックピッチ
になるように判定する最適化手段と、前記記憶媒体上の
トラックピッチを可変にするための複数の選択可能なト
ラックピッチデータを格納した手段とを含んでいるもの
である。
【００２８】この構成によれば、ディスクの半径方向に
沿ったそれぞれの場所でガードバンドを効率よく配置で
き、記録密度の効率化を図り記録容量を高めた装置を提
供できる。
【００２９】請求項６に記載の本発明は、記憶媒体にデ
ータを記録しかつそのデータを読み取るための複数のヘ
ッドに対応した複数のデータ面を前記記憶媒体に有し、
各データ面上のトラックに沿ってデータを記憶可能なよ
うに構成された磁気記録装置において、前記ヘッドから
読み取った信号をもとに、それぞれのデータ面毎に独立
して、前記記憶媒体の半径方向に隣接するデータトラッ
クを分離するガードバンドの幅の、トラックの幅に対す
る比率が、データゾーンのどの半径に於いても一定なる
ように、トラックピッチを制御するものである。
【００３０】このようにすれば、ヘッドが複数ある装置
すなわちデータ面が複数ある装置に於いても、それぞれ
のデータ面毎に、ディスクの半径方向に沿ってそれぞれ
の場所でデータの幅に対する隣接したトラック間のガー
ドバンドの幅を効率よく配置でき、記録密度の効率化を
図ることができる。
【００３１】請求項７に記載の本発明は、記憶媒体にデ
ータを記録しかつそのデータを読み取るための複数のヘ
ッドに対応した複数のデータ面を前記記憶媒体に有し、
各データ面上のトラックに沿ってデータを記憶可能なよ
うに構成された磁気記録装置であって、前記ヘッドを所
望のトラックにアクセスするための位置制御手段と、前
記ヘッドから読み取った信号をもとに、前記記憶媒体の
半径方向に隣接するトラック間の距離が、それぞれのデ
ータ面毎に、前記記憶媒体の半径方向の位置によって独
立して最適になるように判定する最適化手段と、前記記
憶媒体のデータ面上のトラックピッチを可変にするため
の複数の選択可能なトラックピッチデータを格納した手
段とを含んでいるものである。
【００３２】この構成によれば、ヘッドが複数ある装置
すなわちデータ面が複数ある装置に於いても、それぞれ
のデータ面毎に、ディスクの半径方向に沿ってそれぞれ
の場所でデータの幅に対する隣接したトラック間のガー
ドバンドの幅を効率よく配置でき、記録密度の効率化を
図ることができる磁気記録装置を提供することができ
る。
【００３３】請求項８に記載の本発明は、複数のヘッド
によってそれぞれデータが記録されかつそのデータが読
み取られる複数のデータ面を有し、各データ面上のトラ
ックに沿ってデータを記憶可能なように構成された磁気
記憶媒体において、前記ヘッドは位置制御手段によって
所望のトラックにアクセスできるように構成され、前記
ヘッドから読み取った信号をもとに、前記記憶媒体の半
径方向に隣接するトラック間の距離が、それぞれのデー
タ面毎に、前記記憶媒体の半径方向の位置によって独立
して最適になるように判定する最適化プログラムが記録
されているものである。
【００３４】この構成によれば、ヘッドが複数ある装置
すなわちデータ面が複数ある装置に於いても、それぞれ
のデータ面毎に、ディスクの半径方向に沿ってそれぞれ
の場所でデータの幅に対する隣接したトラック間のガー
ドバンドの幅を効率よく配置でき、記録密度の効率化を
図ることができる磁気記憶媒体を提供することができ
る。
【００３５】請求項９に記載の本発明は、ゾーンビット
レコーディング方式を採用し、記憶媒体上のトラックに
沿ってデータを記憶可能なように構成され、前記記憶媒
体の半径方向に隣接するトラック間の距離が各ゾーンに
よって違うように配備されているものである。
【００３６】この構成によれば、ディスクの半径方向に
沿ったそれぞれのゾーンで、データの幅に対する隣接し
たトラック間のガードバンドの幅を効率よく配置でき、
記録密度の効率化を図ることができる。
【００３７】請求項１０に記載の本発明は、ゾーンビッ
トレコーディング方式を採用し、記憶媒体上における、
複数のヘッドに対応した複数のトラックに沿ってデータ
を記憶可能なように構成され、前記記憶媒体の半径方向
に隣接するトラック間の距離が、それぞれのヘッドに対
応しているデータ面毎に、各ゾーンによって独立して違
うように配備されているものである。
【００３８】この構成によれば、ヘッドが複数ある装置
すなわちデータ面が複数ある装置に於いても、それぞれ
のデータ面毎に、各ゾーンによってトラックピッチを最
適な値に設定することができる。
【００３９】請求項１１に記載の本発明は、ゾーンビッ
トレコーディング方式を採用し、記憶媒体上における、
複数のヘッドに対応した複数のトラックに沿ってデータ
を記憶可能なように構成され、前記記憶媒体の半径方向
に隣接するトラックを分離するガードバンドの幅の、前
記トラックの幅に対する比率が、それぞれのゾーンの内
周側或いは外周側で一定になるように、前記トラックが
配備されているものである。
【００４０】この構成によれば、いかなるゾーンに於い
ても、ディスク半径方向に沿ったデータの幅に対する隣
接したトラック間のガードバンドの幅の割合が最適な値
になる磁気ディスクを提供することができる。
【００４１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態の固定磁
気記録装置は、記憶媒体上のトラックに沿ってデータを
記憶する磁気記録装置において、前記記憶媒体にデータ
を記録し、そのデータを読み取るためのヘッドと、この
ヘッドを所望のトラックにアクセスさせるための位置制
御手段と、前記ヘッドから読み取った信号をもとに最適
なトラックピッチになるように判定する最適化手段と、
前記記憶媒体上のトラックの間隔を可変にするための複
数の選択可能なトラックピッチデータとを含んでいる。
図１はその構成を示すブロック図である。
【００４２】図１に於いて、１は複数のヘッド構造物、
２は磁気ディスク、３は前置増幅器を示している。各々
のヘッド構造部１はＧＭＲヘッドを有しており、それぞ
れのヘッドが独立して前置増幅器３に通じる線に接続さ
れている。前置増幅器３はＭＲ（ＧＭＲ）素子に流れる
バイアス電流を設定でき、ヘッドからの再生信号を増幅
する。この増幅される比率（ゲイン）は通常１５０〜２
００倍程度である。例えば、ヘッド構造物1での振幅レ
ベルが５００μＶであるとする。前置増幅器３のゲイン
が１８０の場合の出力は以下のようになる。
【００４３】５００μＶ×１８０＝９０ｍＶ 前置増幅器３の出力は装置データチャンネル４に接続さ
れている。データチャンネル４は前置増幅器３からのア
ナログ信号をデジタル処理しやすいように整形する。デ
ータチャンネル４は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔ
ｅｒ）、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ）
変換器、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）等
化、ビタビ複合器、記録複合器等のブロックが含まれた
集積回路である。
【００４４】ＡＧＣは、ヘッド出力を数百倍に増幅した
前置増幅器３からの差動信号を読み取り、この信号を一
定の振幅レベル（たとえば５００ｍＶｐｐ）に調整す
る。図示のように複数ヘッドがある場合は、各ヘッドの
能力や磁気ディスクの性能等により、前置増幅器３から
の差動信号はそれぞれ異なる。この差動信号は、例え
ば、あるヘッドでは１４０ｍＶであっても別のヘッドで
は１６０ｍＶであったりする。後段のブロックでの処理
を円滑に行うため、ＡＧＣブロックに於いてこれらの値
を一律の電位差（たとえば５００ｍＶｐｐ）に調整す
る。
【００４５】ＬＰＦは、データの記録再生信号として使
わない高い周波数の成分を除去し、ＳＮ比を高める。通
常は、実際に使う再生信号周波数の２．５倍以上のカッ
トオフ周波数を採用する。
【００４６】ＡＤ変換器は、ＬＰＦからの差動アナログ
信号を二値化し、０或いは１のデジタル信号に変換を行
う。ＰＲ等化は、波形干渉の原因である高域減衰特性を
補正する。
【００４７】ビタビ複合器は、データ間の相関を利用し
て検出時の誤りを訂正する。記録複合器は、記録信号に
適した符号に変換して書き込まれているデータを元のデ
ータに変換する。
【００４８】アドレスされたヘッドは、それぞれのスイ
ッチによってバイアス電流源に接続される。どのヘッド
を選択するかのセレクタスイッチの機能は、半導体装置
を使用するスイッチング回路によって実現することがで
きる。トラック幅最適化部５には、前置増幅器３の信号
から実効トラック幅を演算する回路と、ガードバンドを
最適化する回路とがある。その内部回路は、一般的な論
理回路学に基づいた論理回路で構成される。なお、その
判定器はデータチャンネル等の集積回路内に集積化され
ていても或いは外部に独立して存在してもかまわない。
或いはこれらの処理をハードウエアではなくソフトウエ
アで実現する方法もある。この場合は、そのプログラム
をバッファ９か磁気ディスク２のシステムシリンダー領
域に記憶させておき必要に応じて呼び出すようにする手
法がある。
【００４９】ヘッドのためのアクチュエーターの駆動
は、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）６にて行われる。こ
のＶＣＭ６によりヘッド構造物１を磁気ディスク２の半
径方向の所望の位置に駆動させることができる。
【００５０】制御はディスク駆動装置のマイクロプロセ
ッサ７及びハードディスクコントローラ８によって行わ
れ、そのハードディスクコントローラ８はターゲットと
なる半径でのトラックピッチの適正値をバッファ９から
受ける。そして、トラックピッチが適正値になるように
命令し、命令された最適値に応答して、トラックピッチ
を指定する。
【００５１】バッファ９には、工場出荷時などで最適化
し割り出した各ＭＲ（ＧＭＲ）ヘッドの各半径での最適
なトラックピッチを予め格納している。ハードディスク
コントローラ８は、磁気ディスク２にアクセスする指示
をマイクロプロセッサ７から受けると、高速回転（例え
ば７，２００ｒｐｍ）する磁気ディスク２の所望の位置
にアクセスするように、ＧＭＲヘッドを有するヘッド構
造部１を制御する。
【００５２】インターフェース１０は、磁気ディスク装
置とパソコンなどの他の機器との接続時に、相互のデー
タのやり取りを司る。これにはＡＴＡＰＩ、ＳＣＳＩ、
１３９４などがある。
【００５３】図２には、一般的なスイングアーム方式を
採用しているハードディスクの機構部の構成の概略を示
す。ヘッド構造物１は、アクチェータセンター１１を支
点にして回転運動をしながら、磁気ディスク２上をアク
セスする。この為に磁気ディスク２上のデータトラック
の接線方向と、ヘッドギャップ１２とヘッド構造物１を
結ぶ直線との間には、スキュー角（ＹＡＷ角）１３が存
在する。スキュー角１３は、アクセスするトラックによ
ってそれぞれ固有の値を有する。例えば図２のαとβで
は異なるスキュー角となっている。
【００５４】図３にＧＭＲヘッドのギャップ部分を示
す。インダクティブヘッドと異なって、データを読む為
のＧＭＲセンサー部１４と、データを書きこむ為のライ
トヘッド１５が独立している。ＴＰＩ方向にＧＭＲセン
サー部１４、ライトヘッド１５の長手方向のトラック幅
と磁気ディスク２の接線にはスキュー角があるために、
実際に読み書きする実効トラック幅はスキュー角により
変動する。一般には、スキュー角が大きいほど、実際の
磁気ヘッドの光学的トラック幅（メカニカルなトラック
幅）に対して、実効トラック幅（磁気的なトラック幅）
は小さくなる。
【００５５】図４に、実効トラック幅（ＥＴＷ）の測定
アルゴリズムの例を示す。ステップ４−１で処理が開始
されたなら、まずステップ４−２においてＶＣＭ６を駆
動して、磁気ヘッドを、測定する位置に大まかにシーク
する。そしてステップ４−３において測定する領域周辺
の場所をＤＣイレーズし、すでに書き込まれている信号
が今回の計測に影響を及ぼさないように初期化する。通
常は、書込みヘッドのメカニカルなトラック幅の５倍程
度の領域をイレーズすれば十分である。例えばヘッドの
トラック幅が０．７μｍであるならば０．７×５＝３．
５μｍＤＣイレーズすればよい。次に、ステップ４−４
において、測定する場所に微細にシーク（マイクロシー
ク）する。その次に、ステップ４−５において、現在オ
ントラックしてある位置で測定データを書き込む。通常
は、実際にその半径位置で使用するデータ周波数の中で
低い周波数（ＬＦ）を使って書き込む。同じ半径に於い
ても記録したいデータによってあるときは例えば１００
００００１のように０が１と１の間に６つあるときがあ
り、また１０００１のように３つある場合が生じる。試
験の周波数としては、１と１の間の間隔が広い（１の間
に０が多い）ＬＦを採用する。またこの書き込む範囲は
必ずしもトラック全周である必要はない。例えばインデ
ックスからＬＦの５０周期分を測定するように設定す
る。そして、ステップ４−６において、今書き込んだ位
置をセンター基準として内周にマイクロシークする。こ
の値はメカニカルなトラック幅が例えば０．７μｍであ
るならば１．５μｍ内周側にマイクロシークするという
ように行う。なお今回はまず内周側にシークするように
説明してあるが外周側からシークしても構わない。続い
て、ステップ４−７において、そのマイクロシークした
場所で予めセンター位置でＬＦで書き込んである試験信
号のＴＡＡ（Ｔｒａｃｋ Ａｖｅｒａｇｅ Ａｍｐｌｉ
ｔｕｄｅ）を測定する。このデータをバッファ等のメモ
リーに格納しておく。次に、ステップ４−８において、
外周側にマイクロステップする。
【００５６】そのマイクロステップ量は、実効トラック
幅を測定する時の分解能であるので小さければ小さいほ
ど測定精度は上がる。しかしながら小さくするほど逆に
測定に時間を要するので、適当な値を設定する必要があ
る。例えばメカニカルなトラック幅が０．７μｍである
ならば、マイクロステップは０．０５μｍ程度にすれば
十分である。
【００５７】そして、再びその場所にてＴＡＡを計測す
る。このデータをまたバッファ等のメモリーに格納して
おく。次に外周側に前回と同じ量だけマイクロステップ
する。この操作を繰り返す。そしてステップ４−９にお
いてマイクロシークの限界に達したなら、一連のＴＡＡ
測定の動作を終える。
【００５８】図５にＴＡＡの測定結果例を示す。同図
(ａ)(ｂ)(ｃ)の３つのグラフがあるが、(ａ)(ｂ)(ｃ)の
順番にディスクの内周、中周、外周での結果を示す。グ
ラフの横軸はマイクロステップ量で、縦軸は、それぞれ
の位置において測定したＴＡＡの値である。サンプル
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは別々の６つのヘッドであり、
これらの６つのヘッドについてのデータが同一のグラフ
にプロットされている。個々のヘッドにおいて、ＴＰＩ
方向の位置を変えた時のＴＡＡの特性が異なっている。
このためにそれぞれのヘッドで実効トラック幅ＥＴＷが
違ってくるし、また最適なガードバンドやトラックピッ
チも違うことがわかる。
【００５９】このようにして、バッファ等のメモリーに
格納してある、各ポイントのマイクロシークとＴＡＡと
の関係のデータを基に、図４のステップ４−１０におい
て実効トラック幅ＥＴＷを計算していく。ステップ４−
１１で処理を終わる。
【００６０】図６は、ＴＰＩ方向にヘッドがずれた時に
再生出力がどのように変化するかを示したものである。
横軸がＴＰＩ方向の変位、縦軸がＬＦ周波数での再生出
力である。最も再生出力Ｅが大きい時ＥＰに対して、再
生出力Ｅが５０％となる外周方向のポイントと内周方向
のポイントとの間の距離を実効トラック幅と定義する。
この実効トラック幅に対して設計上望ましいトラック幅
になるように、適正化を行っていく。
【００６１】この適正化を、サーボライト時などの工場
出荷時に、複数ヘッドを有する装置に於いては、各ヘッ
ド、各トラック毎に行う。またはゾーンビットレコーデ
ィング（ＺＢＲ）を採用している磁気ディスク装置に於
いては、トラックごとに適性化を行う代わりにゾーン毎
に行う方法もある。
【００６２】図７に、最適なトラックピッチを設定する
流れを示す。ステップ７−１で処理が開始されたなら、
まずステップ７−２において初期値を設定する。実効ト
ラック幅ＥＴＷの初期値ＥＴＷ０は、磁気的ではなくメ
カニカル（光学的）に測定したトラック幅を設定する。
ガードバンドＧＢの値ＧＢ０はデフォルトとして０．１
〜０．２の値を設定する。トラックピッチＴＰの値は設
計時でのターゲット値を選ぶ。次にステップ７−３にお
いて、測定する位置にヘッドをシークする。所望の位置
にアクセスしたら、ステップ７−４において、図４で説
明したようにして実効トラック幅ＥＴＷを計算する。そ
して、その値に基づいて、ステップ７−５において最適
なトラックピッチＴＰを計算する。
【００６３】最適なトラックピッチＴＰは、例えば、 ＴＰ＝ＥＴＷ×（ＧＢ＋１） の式で与えられる。ＥＴＷが仮に０．７μｍ、ＧＢ＝
０．１２μｍの時は、ＴＰ＝０．７８４μｍであり、こ
のときはディスク半径方向に沿ったＴＰＩは３２,３９
８という結果になる。そして、ステップ７−６において
各ポイントでのＴＰの結果を格納し、ステップ７−７で
処理を終了する。測定する場所や各ヘッド毎にそれぞれ
この処理を繰り返す。
【００６４】ここで各半径に応答するトラックピッチの
設定値の一例を示すと、下記の対応表のようになる。
【００６５】
【表１】 計測及び演算により求められたこのテーブルを、バッフ
ァ或いは磁気ディスクのシステムシリンダーなどの記憶
素子に書き込んでおく。ただしこれらのデータは、磁気
記録装置の電源を切断したとしても保存できる記憶手段
に書き込んでおく。そして、この情報に基づいてデータ
トラックを書き込んでフォーマットを行うようにする。
このようにすれば、トラックピッチがすべて同じという
従来の手段に比べて、多くのデータトラックを確保でき
る。
【００６６】以後、データを読んだり書き込んだりする
際には、ヘッドを指定し、トラック数と上記のＴＰを関
連付けてアクセスすればよい。
【００６７】
【発明の効果】以上のように本発明によると、半径方向
についてガードバンドを効率よく設定することができ、
ドライブのデータ記録密度を高めることができる。また
個々の部品が同じものであったとしても従来の装置より
もトラック数を多く確保できるので、従来の出荷テスト
では仕様を満たすトラック数を確保できず不良品となる
ものを救うことができ、製品の歩留まり向上も期待でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の固定磁気記録装置の構成
を示すブロック図
【図２】一般的なスイングアーム方式を採用した固定磁
気記録装置の概略図
【図３】一般的な記録再生分離型ヘッドの素子部の概略
図
【図４】本発明の実施の形態の実効トラック幅の計算に
関わるアルゴリズムを示す図
【図５】本発明の実施の形態のオフトラックパフォーマ
ンスに関わる例を示す図
【図６】本発明の実施の形態の実効トラック幅の定義の
説明図
【図７】本発明の実施の形態のトラックピッチ最適化の
手順に関わるアルゴリズムを示す図
【図８】従来のＢＰＩ／ＴＰＩの比率の傾向を表したグ
ラフ
【図９】従来のディスクにおける実効トラック幅を示す
図
【符号の説明】
１ ヘッド構造部 ２ 磁気ディスク ５ トラック幅最適化部 ９ バッファ １０ インターフェース １３ スキュー角

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 記憶媒体上のトラックに沿ってデータを
    記憶可能なように構成され、前記記憶媒体の半径方向に
    隣接するトラック間の距離が、前記記憶媒体の半径方向
    の位置によって違うように配備されていることを特徴と
    する磁気記憶媒体。
  2. 【請求項２】 複数のヘッドに対応した複数のデータ面
    を記憶媒体に有し、各データ面上のトラックに沿ってデ
    ータを記憶可能なように構成され、前記記憶媒体の半径
    方向に隣接するトラック間の距離が、それぞれのデータ
    面毎に、前記記憶媒体の半径方向の位置によって独立し
    て違うように配備されていることを特徴とする磁気記憶
    媒体。
  3. 【請求項３】 記憶媒体上のトラックに沿ってデータを
    記憶可能なように構成され、前記記憶媒体の半径方向に
    隣接するトラックを分離するガードバンドの幅の、前記
    トラックの幅に対する比率が、前記記憶媒体の半径方向
    に沿ったデータゾーンのどの位置に於いても一定になる
    ように、前記トラックが配備されていることを特徴とす
    る磁気記憶媒体。
  4. 【請求項４】 記憶媒体上のトラックに沿ってデータを
    記憶する磁気記録装置において、前記記憶媒体にデータ
    を記録しかつそのデータを読み取るための記録再生手段
    から読み取った信号をもとに、前記記憶媒体の半径方向
    に隣接するデータトラックを分離するガードバンドの幅
    の、トラックの幅に対する比率が、データゾーンのどの
    半径に於いても一定なるように、トラックピッチを制御
    することを特徴とする磁気記憶媒体のトラックピッチ制
    御方法。
  5. 【請求項５】 記憶媒体上のトラックに沿ってデータを
    記憶する磁気記録装置であって、前記記憶媒体にデータ
    を記録しかつそのデータを読み取るための記録再生手段
    と、この記録再生手段を所望のトラックにアクセスする
    ための位置制御手段と、前記記録再生手段から読み取っ
    た信号をもとに、前記記憶媒体の半径方向に隣接するデ
    ータトラックを分離するガードバンドの幅の、トラック
    の幅に対する比率を、データゾーンのどの半径に於いて
    も一定にするようなトラックピッチになるように判定す
    る最適化手段と、前記記憶媒体上のトラックピッチを可
    変にするための複数の選択可能なトラックピッチデータ
    を格納した手段とを含んでいることを特徴とする磁気記
    録装置。
  6. 【請求項６】 記憶媒体にデータを記録しかつそのデー
    タを読み取るための複数のヘッドに対応した複数のデー
    タ面を前記記憶媒体に有し、各データ面上のトラックに
    沿ってデータを記憶可能なように構成された磁気記録装
    置において、前記ヘッドから読み取った信号をもとに、
    それぞれのデータ面毎に独立して、前記記憶媒体の半径
    方向に隣接するデータトラックを分離するガードバンド
    の幅の、トラックの幅に対する比率が、データゾーンの
    どの半径に於いても一定なるように、トラックピッチを
    制御することを特徴とする磁気記憶媒体のトラックピッ
    チ制御方法。
  7. 【請求項７】 記憶媒体にデータを記録しかつそのデー
    タを読み取るための複数のヘッドに対応した複数のデー
    タ面を前記記憶媒体に有し、各データ面上のトラックに
    沿ってデータを記憶可能なように構成された磁気記録装
    置であって、前記ヘッドを所望のトラックにアクセスす
    るための位置制御手段と、前記ヘッドから読み取った信
    号をもとに、前記記憶媒体の半径方向に隣接するトラッ
    ク間の距離が、それぞれのデータ面毎に、前記記憶媒体
    の半径方向の位置によって独立して最適になるように判
    定する最適化手段と、前記記憶媒体のデータ面上のトラ
    ックピッチを可変にするための複数の選択可能なトラッ
    クピッチデータを格納した手段とを含んでいることを特
    徴とする磁気記録装置。
  8. 【請求項８】 複数のヘッドによってそれぞれデータが
    記録されかつそのデータが読み取られる複数のデータ面
    を有し、各データ面上のトラックに沿ってデータを記憶
    可能なように構成された磁気記憶媒体であって、前記ヘ
    ッドは位置制御手段によって所望のトラックにアクセス
    できるように構成され、前記ヘッドから読み取った信号
    をもとに、前記記憶媒体の半径方向に隣接するトラック
    間の距離が、それぞれのデータ面毎に、前記記憶媒体の
    半径方向の位置によって独立して最適になるように判定
    する最適化プログラムが記録されていることを特徴とす
    る磁気記憶媒体。
  9. 【請求項９】 ゾーンビットレコーディング方式を採用
    し、記憶媒体上のトラックに沿ってデータを記憶可能な
    ように構成され、前記記憶媒体の半径方向に隣接するト
    ラック間の距離が各ゾーンによって違うように配備され
    ていることを特徴とする磁気記憶媒体。
  10. 【請求項１０】 ゾーンビットレコーディング方式を採
    用し、記憶媒体上における、複数のヘッドに対応した複
    数のトラックに沿ってデータを記憶可能なように構成さ
    れ、前記記憶媒体の半径方向に隣接するトラック間の距
    離が、それぞれのヘッドに対応しているデータ面毎に、
    各ゾーンによって独立して違うように配備されているこ
    とを特徴とする磁気記憶媒体。
  11. 【請求項１１】 ゾーンビットレコーディング方式を採
    用し、記憶媒体上における、複数のヘッドに対応した複
    数のトラックに沿ってデータを記憶可能なように構成さ
    れ、前記記憶媒体の半径方向に隣接するトラックを分離
    するガードバンドの幅の、前記トラックの幅に対する比
    率が、それぞれのゾーンの内周側或いは外周側で一定に
    なるように、前記トラックが配備されていることを特徴
    とする磁気記憶媒体。
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