JP2002288956A - 磁気ディスク装置及び該装置におけるサーボ情報記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 専用の外付けサーボライタ装置を用いず、磁
気ディスク装置自体が搭載するアクチュエータとヘッド
を用いてヘッドとディスクの相対位置を観測してフィー
ドバックし、サーボパターンの書き込み精度の向上と製
造コストの削減を図る。 【解決手段】 ディスク１０２上面に予め記録しておい
た基準サーボパターン内に１／２ピッチ毎に配置される
バーストを、磁気ディスク装置１０１の第１のヘッド対
２０１が読み出して位置決めを行い、この第１のヘッド
対とディスク１０２を挟んで対峙する第２のヘッド対２
０２がディスク１０２下面の当該バーストから１／４ピ
ッチ外側に新規のバーストを書き込む。これを交互に繰
り返すことにより、ディスク１０２の両側全面に精度良
くサーボパターンを書き込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
及び該装置におけるサーボ情報記録方法に係り、特に、
予め記録されている基準サーボ情報に基づいてサーボ情
報を追記する磁気ディスク装置及び該装置におけるサー
ボ情報記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置等に内蔵さ
れ、磁気ヘッドによってデータの記録及び再生が行われ
るディスクのデータ記録面には、所定の間隔で複数のサ
ーボ情報（サーボパターン）が設けられている。サーボ
パターンは、トラック位置やトラック内位置を検出する
ための磁気的な信号（アドレス信号、バースト信号等）
から構成され、磁気ディスク装置が磁気ヘッドを目的の
トラック上に移動して位置決めするための基準として利
用される。従来、このサーボパターンは磁気ディスク装
置とは別体のサーボライタ装置を用いてディスクに書き
込まれていた。

【０００３】図１０は、サーボライタ装置を用いた従来
のサーボパターン記録位置決め機構を示したブロック図
である。ここでは、サーボライタ装置のポジショナ系９
０１が、その一部を構成するプッシュピン９０２を介し
て、磁気ディスク装置のアクチュエータ系９０３の移動
量を制御する方式（単板サーボライタを含む）を例示し
て説明する。

【０００４】ディスクへのサーボパターンの書き込みに
際し、先ず、サーボライタ装置のポジショナ９０４の移
動と磁気ディスク装置のアクチュエータ９０５の移動が
同期するように、磁気ディスク装置自体がサーボライタ
装置に設けられた専用の取付け部に一時的に固定され
る。

【０００５】サーボライタ装置のポジショナ系９０１
は、磁気ディスク装置のアクチュエータ９０５の位置を
移動させて位置決めするためのポジショナ９０４と、こ
のポジショナ９０４を駆動するための位置決め制御器９
０６からなる。また、このポジショナ９０４は、モータ
９０７、プッシュピン９０２、及びエンコーダ９０８か
ら構成される。

【０００６】ポジショナ系９０１は、基本的にサーボパ
ターンの書き込み動作の前段として、磁気ディスク装置
のアクチュエータ系９０３の移動量を制御してヘッドの
位置決めを行なうものであり、書き込み動作自体は磁気
ディスク装置のヘッドを用いて行なわれる。そこで、以
下、ポジショナ系９０１によるアクチュエータ系９０３
の位置制御に焦点を当てて説明する。

【０００７】位置決め制御器９０６にポジショナ９０４
の絶対位置としての目標位置が入力されると、位置決め
制御器９０６は、ポジショナ９０４の現在位置と目標位
置との誤差を求めて、この目標位置までの残りの距離に
応じた操作量Ｃ(z)を算出し、モータ９０７に供給す
る。この際、操作量Ｃ(z)に対し、力外乱等の作用が生
じ得る。モータ９０７は、操作量Ｃ(z)を受けて回転量
（角度）Ｍ(s)だけ回転する。

【０００８】プッシュピン９０２は、この回転量Ｍ(s)
に従って移動量Ｐ(s)だけ移動する。一方、この回転量
Ｍ(s)を測定するための装置であるエンコーダ９０８
は、その移動量Ｅ(s)をエンコーダ観測情報（ポジショ
ナ９０４の絶対位置）として位置決め制御器９０６にフ
ィードバックする。尚、この際、移動量Ｅ(s)に対し、
観測ノイズが作用する可能性がある。

【０００９】磁気ディスク装置のアクチュエータ系９０
３は、アクチュエータ９０５及びスライダ９０９から構
成される。磁気ディスク装置とサーボライタ装置は、プ
ッシュピン９０２とアクチュエータ９０５が接するよう
な位置関係に固定されているため、プッシュピンの移動
量Ｐ(s)によってアクチュエータ９０５が移動量Ｒ(s)だ
け移動する。尚、アクチュエータ９０５は、ＶＣＭ電流
による外力によって相対的な位置固定がなされている。

【００１０】スライダ９０９にはヘッドが取り付けられ
ており、移動量Ｒ(s)に基づき、スライダ９０９が移動
量Ｈ(s)だけ移動することにより、サーボパターンの書
き込み位置が決定される。尚、この際、当該書き込み位
置に対し、磁気ディスク装置のスピンドルモータ（ＳＰ
Ｍ）の振動（ＮＲＲＯ成分）が少なからず誤差の原因と
して作用する。

【００１１】上述した位置決め動作を行った後、サーボ
ライタ装置が磁気ディスク装置に取り付けられたヘッド
に対しサーボパターンの書き込みを指示し、ディスクへ
のサーボパターンの書き込み動作が行われる。トラック
１周分のサーボパターンの書き込み動作が終了すると、
次の目標位置にポジショナ９０４を移動させて同様にサ
ーボパターン書き込み動作を繰り返すことにより、ディ
スク面全体にサーボパターンが書き込まれていく。

【００１２】全てのサーボパターンの書き込み終了後、
磁気ディスク装置はサーボライタ装置上から取り外さ
れ、トップカバー等を取り付けた後に回路基板を付加し
て、磁気ディスク装置としての機能検証の工程へと移
る。尚、一連のサーボライタ装置によるサーボパターン
の書き込み動作はトップカバーを外した状態で行われる
ため、クリーンルーム内で作業が進められる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のサーボライタ装置を用いたサーボパターン記録
方法は、以下に示すように、(1)サーボパターンの書き
込み精度、及び(2)製造コストに関する問題点を有して
いる。

【００１４】(1) 従来のサーボライタ装置は、そのポジ
ショナ９０４の移動によって、ヘッドの取り付けられた
アクチュエータ９０５を駆動する。このとき、ポジショ
ナ９０４の現在位置と目標位置の相対誤差が制御量とし
て位置決め制御器９０６にフィードバックされている。
即ち、ポジショナ９０４がその目標位置に到達した時点
で、アクチュエータに取り付けられたヘッドに関して
も、その目標位置に到達したものと判断しており、これ
らの相対誤差を低減するように、位置決め制御器９０６
が操作量を算出するため、確かにポジショナ９０４の位
置は目標位置に対して精度良く保たれることとなる。

【００１５】しかしながら、本来、サーボパターンを精
度良く書き込むためには、ヘッドとディスクの相対位置
を観測する必要があるのは言うまでもない。つまり、た
とえポジショナ９０４の位置を精度良く制御できたとし
ても、必ずしもヘッドとディスクの相対位置の誤差を低
減することには結び付かないのである。

【００１６】特に、ディスクはＳＰＭに取り付けられた
回転体であるため、常に位置変動を起こしている。この
ＳＰＭによる位置変動に対してヘッド位置を正確に追従
させなければ、サーボパターンの書き込み精度を向上さ
せることはできないのである。

【００１７】(2) 一方、ディスクへの記録密度の向上に
伴って高トラックピッチ化が進み、サーボパターンを書
き込むべきトラック本数が増加している。これにより、
磁気ディスク装置１台当たりのサーボパターンの書き込
み時間も増加している。

【００１８】現状、1枚のディスク面上には１万本以上
のシリンダが形成されており、ディスク面全体へのサー
ボパターンの書き込みを完了するのに２０分以上の時間
を要している。更に、将来的にもシリンダ数の増加が見
込まれている。

【００１９】サーボライタ装置は、ディスク全面にサー
ボパターンを書き終えるまで、1台の磁気ディスク装置
に専有されてしまう。このため、前述の状況に伴ってサ
ーボライタ装置の台数を増設する必要性が生じてきた。
また、磁気ディスク装置の生産台数増加の必要性も、こ
れらの問題点を一層深刻なものとしてきている。更に、
従来のサーボライタ装置はクリーンルーム内で使用しな
ければならないため、サーボライタ装置の増設に伴って
クリーンルームの敷地拡大を進めねばならなくなってき
た。

【００２０】このように、従来のサーボライタ装置によ
るサーボパターン書き込み作業を継続する場合には、今
後も必要台数の増加、クリーンルームの敷地拡大等に対
応せねばならず、常に製造コストの問題を抱えることと
なる。

【００２１】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、専用の外付けサーボライタ装置を用いてサーボ
パターンを書き込むのではなく、磁気ディスク装置自体
が搭載するアクチュエータとヘッドを用いてヘッドとデ
ィスクの相対位置を観測し、目標位置に対しフィードバ
ックするサーボパターン記録機構を有する磁気ディスク
装置及び該装置におけるサーボパターン記録方法を提供
することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置は、第１及び第２の面を有して少なくとも第１の面に
予め基準サーボ情報が記録されているディスクと、第１
の面に対峙して動作してサーボ情報の書き込み及び基準
サーボ情報又は当該サーボ情報の読み出しを行なう第１
のヘッド手段と、ディスクに関し第１のヘッド手段と面
対象に位置して動作してサーボ情報の書き込み及び当該
サーボ情報の読み出しを行なう第２のヘッド手段と、第
１のヘッド手段によって読み出された基準サーボ情報又
はサーボ情報に基づき第１のヘッド手段と第１の面との
相対位置を算出して第２の面上における第２のヘッド手
段による書き込み位置を決定し、第２のヘッド手段によ
って読み出されたサーボ情報に基づき第２のヘッド手段
と第２の面との相対位置を算出して第１の面上における
第１のヘッド手段による書き込み位置を決定し、これら
を交互に行なうヘッド位置決め手段と、 ヘッド位置決
め手段によって決定された書き込み位置に各ヘッド手段
を移動するヘッド移動手段と、各ヘッド手段による各書
き込み位置へのサーボ情報の書き込みを制御するサーボ
情報記録制御手段とを備えたものである。

【００２３】以上の構成によれば、ディスクへのサーボ
パターンの書き込みにおいて本来不可欠な、ヘッドと対
応するディスク面との相対位置誤差を測定することによ
り、適切なサーボパターン書き込み位置を決定でき、ま
た、２組のヘッドを交互に動作させることにより、位置
誤差算出等に起因する時間的位相差を意識することな
く、既存のサーボパターンに追記する形式でディスクの
各面に対しサーボパターンを書き込むことができる。こ
れにより、サーボパターンの記録精度を向上できるとと
もに、専用のサーボライタ装置を長時間占有せずにすむ
ため実質上のコスト削減が可能となる。

【００２４】また、本発明の磁気ディスク装置におい
て、第1のヘッド手段はサーボ情報の書き込みを行なう
第１のライト用ヘッドと基準サーボ情報又はサーボ情報
の読み出しを行なう第1のリード用ヘッドとを有し、第
２のヘッド手段は前記サーボ情報の書き込みを行なう第
２のライト用ヘッドとサーボ情報の読み出しを行なう第
２のリード用ヘッドとを有し、ヘッド位置決め手段は、
第１のリード用ヘッドによって読み出された基準サーボ
情報又はサーボ情報に基づき第１のリード用ヘッドと第
１の面との相対位置を算出して第２の面上における第２
のライト用ヘッドによる書き込み位置を決定し、一方、
第２のリード用ヘッドによって読み出されたサーボ情報
に基づき第２のリード用ヘッドと第２の面との相対位置
を算出して第１の面上における第１のライト用ヘッドに
よる書き込み位置を決定するものである。

【００２５】以上の構成によれば、サーボパターンの記
録精度を向上と実質上のコスト削減を実現できるのに加
えて、リード用ヘッドとライト用ヘッドの相対位置関係
を適宜ずらして構成できるようになるため、サーボパタ
ーン書き込み位置決めの精度向上が図れる。

【００２６】また、本発明の磁気ディスク装置におい
て、第１及び第２の面はそれぞれ等幅の複数のトラック
を有し、第１及び第２のリード用ヘッドは動作時にそれ
ぞれ第１及び第２のライト用ヘッドに対し第１及び第２
のディスク面の内周方向に少なくともトラック幅以上離
れるよう配設され、ヘッド位置決め手段は各ライト用ヘ
ッドの書き込み位置を第１及び第２の面の外周方向に向
かって順次決定していくものである。

【００２７】以上の構成によれば、リード用ヘッドとラ
イト用ヘッドの相対位置関係をディスクの半径方向にず
らして構成したため、サーボパターンの追記に際し、既
に書き込まれたサーボパターンを正確に読み出すことが
できる。これにより、サーボパターン追記位置決めの精
度向上が可能となる。

【００２８】また、本発明の磁気ディスク装置におい
て、第１及び第２の面はそれぞれ等幅の複数のトラック
を有し、第１及び第２のリード用ヘッドは動作時にそれ
ぞれ第１及び第２のライト用ヘッドに対し第１及び第２
のディスク面の外周方向に少なくともトラック幅以上離
れるよう配設され、ヘッド位置決め手段は各ライト用ヘ
ッドの書き込み位置を第１及び第２の面の内周方向に向
かって順次決定していくものである。

【００２９】以上の構成によれば、リード用ヘッドとラ
イト用ヘッドの相対位置関係をディスクの半径方向にず
らして構成したため、サーボパターンの追記に際し、既
に書き込まれたサーボパターンを正確に読み出すことが
できる。これにより、サーボパターン追記位置決めの精
度向上が可能となる。

【００３０】更に、本発明のサーボ情報記録制御手段
は、ヘッド位置決め手段によって算出された相対位置が
予め設定した値を超える場合には、該当する第１又は第
２のヘッド手段によるサーボ情報の書き込みを禁止する
ものである。

【００３１】以上の構成によれば、偶発的要因によって
一時的にヘッド位置とディスク相対位置誤差が悪化した
場合などに精度の悪いサーボパターンをディスクに書き
込むことを防止でき、延いては書き込み精度の向上が可
能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態について説明する。

【００３３】図１は、本発明の一実施形態に係る磁気デ
ィスク装置１０１のサーボ系の構成を示すブロック図で
ある。

【００３４】磁気ディスク装置１０１は、磁性体を表面
に塗布した円盤状のディスク１０２を記録媒体として使
用して、ライト用磁気ヘッド１０３によってディスク１
０２上にデータを記録し、またリード用磁気ヘッド１０
４によってディスク１０２からデータを再生する。

【００３５】一般に、セクタサーボ方式を採用する、例
えば２．５インチＨＤＤ等の小型磁気ディスク装置１０
１においては、ディスク１０２の両データ記録面に同心
円状に多数のトラック１０５が形成されている。従っ
て、図１においてディスク１０２の背面においても、他
の一対のライト用磁気ヘッドとリード用磁気ヘッドが同
様に設けられデータの記録／再生が行われるが、ここで
はそれらの記載は省略している。

【００３６】磁気ディスク装置１０１の動作時、ディス
ク１０２は、図中でその背面に位置するスピンドルモー
タ（ＳＰＭ）１０６によって反時計回りに高速回転す
る。ライト用ヘッド１０３及びリード用ヘッド１０４
は、ディスク１０２の高速回転時にディスク１０２面か
ら浮上するように、スライダ１０７にディスク１０２の
半径方向に並んで固定される。

【００３７】このスライダ１０７は、ボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）１０８の駆動によってＶＣＭ１０８を中心
に回転移動するアクチュエータ１０９に取り付けられ、
ディスク１０２上を概ねその半径方向に移動する。

【００３８】リード用ヘッド１０４がディスク１０２か
ら読み取った再生信号は、例えばフレキシブルプリント
配線板（ＦＰＣ）に実装された回路であるヘッドアンプ
１１０に供給される。ヘッドアンプ１１０は、両ヘッド
に関する記録／再生機能の切り替えやそれらの入出力制
御を行なうものであり、ここではアナログ出力である再
生信号の増幅が行われる。サンプルホールド１１１で
は、アナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換を施すために、
この増幅されたアナログ量がラッチされる。

【００３９】マイクロコントローラ１１２は、内部にＡ
／Ｄ変換部１１３及びＤ／Ａ変換部１１４を有し、磁気
ディスク装置１０１全体を制御するための制御プログラ
ム（ファームウェア）に従って各部を制御する。マイク
ロコントローラ１１２は、演算した制御電流値をＶＣＭ
ドライバ１１５に供給し、ＶＣＭドライバ１１５はこの
値に従ってＶＣＭ１０８の駆動を制御する。ここで、以
下、ヘッドアンプ１１０乃至ＶＣＭドライバ１１５を総
称して位置決め制御器１１６とする。

【００４０】ディスク１０２としては、予めデータ記録
面上に同心円状に多数のトラック１０５が形成され、ま
た所定数の基準サーボ情報（基準サーボパターン）１１
７が書き込まれているものを用意する。各トラック１０
５には、データを格納するための複数のセクタ１１８が
複数の基準サーボパターン１１７と交互に所定の間隔で
配置されている。

【００４１】本実施形態では、基本的に、ディスク１０
２の内周部に書き込まれたこの基準サーボパターン１１
７を読み取り、位置決め制御器１１６の指示に従って、
サーボパターンを外周部方向に追記していくこととな
る。

【００４２】次に、図２を用いて、本実施形態に係るサ
ーボパターン追記の基本原理について説明する。

【００４３】磁気ディスク装置１０１は、上下に重なる
ように配置された少なくとも二組のヘッド対、即ち第1
ヘッド対２０１及び第２ヘッド対２０２を備える。第１
ヘッド対２０１はライト用ヘッド１０３ａとリード用ヘ
ッド１０４ａからなり、第２ヘッド対２０２はライト用
ヘッド１０３ｂとリード用ヘッド１０４ｂからなるもの
とする。第１ヘッド対２０１はディスク１０２の上面、
第２ヘッド対２０２はディスク１０２の下面に、それぞ
れ対峙するよう設けられている。

【００４４】ここで、例えば、ディスク１０２の上面内
周部には予めバーストパターン等の基準サーボパターン
２０３が書き込まれており、リード用ヘッド１０４ａが
この基準サーボパターン２０３を読み出す。この基準サ
ーボパターン１１７は、従来の外付け型サーボライタ装
置を用いて書き込んでも良いし、或いは、ディスク１０
２のみを他の専用のサーボライタに取り付けて書き込ん
だ後に本実施形態の磁気ディスク装置に取り付けても良
い。

【００４５】位置決め制御器１１６は、先ず、この読み
出された再生信号に基づき、ディスク１０２上面のトラ
ック１０５に対するリード用ヘッド１０４ａの適正な位
置を判断する。次に、位置決め制御器１１６は、このリ
ード用ヘッド１０４ａに関する適正位置を基準に、ライ
ト用ヘッド１０３ｂに関するディスク１０２下面のトラ
ック１０５上の目標位置、例えば１／４ピッチ分外周方
向にアクチュエータ１０９の位置を移動させて位置決め
する。

【００４６】その後、サーボパターン記録制御器２０４
の指示に従って、ライト用ヘッド１０３ｂが当該目標位
置にサーボパターン２０５を書き込む。

【００４７】予め基準サーボパターン２０３をディスク
１０２上面のトラック１０５に数本〜数十本分書き込ん
でおけば、上述した方法により、ディスク１０２下面へ
のサーボパターン２０５の書き込みがほぼ同トラック数
分だけ可能となる。

【００４８】ディスク１０２の両面にほぼ等しいトラッ
ク数分のサーボパターン（基準サーボパターンを含む）
が書き込まれた時点で、今度はディスク１０２の両面に
交互にサーボパターンを追記する動作に移る。

【００４９】以上の説明では、予め基準サーボパターン
２０３をディスク１０２の片面だけに書き込んでおくも
のとしたが、予めディスク１０２の両面に書き込んでお
き、後述する交互追記動作の段階から始めるものであっ
ても構わない。また、２組のヘッド対が同一ディスクの
各面に対峙せずに、同心の異なるディスクに対峙するも
のであっても構わない。

【００５０】上述したように、本実施形態では、少なく
ともディスク１０２の片面の一部に予め基準サーボパタ
ーン２０３を書き込んでおく必要はある。しかしなが
ら、数本〜数十本のシリンダに対して書き込みを行なう
だけなので、１枚当たり数１０秒で済んでしまう。

【００５１】尚、サーボパターンの追記に際し、既に書
き込まれたサーボパターンと追記サーボパターンとの間
でビット単位におけるクロックタイミングを合わせる必
要があるが、この書き込みタイミングについては、例え
ば基準バーストから取得するよう設定すれば良い。

【００５２】ここで、サーボパターンの追記動作におい
ては、同一ヘッド対におけるライト用ヘッド１０３とリ
ード用ヘッド１０４の位置関係に着目することで高い書
き込み精度を実現することができる。そこで、次に図３
及び図４を用いて、本実施形態に係る両ヘッドの位置関
係について説明する。

【００５３】尚、実際のサーボパターンの読み出しと追
記は後述する方法により交互に異なるヘッド対によって
行なわれるものであるが、ここでは両ヘッドの位置関係
を明確にしたいため、便宜上、同一ヘッド対におけるラ
イト用ヘッド１０３とリード用ヘッド１０４を用いて説
明する。

【００５４】図３(a)には、予め書き込まれた基準サー
ボパターン１１７が示されている。基準サーボパターン
１１７はアドレスコード３０１とバーストパターン３０
２等から構成される。

【００５５】アドレスコード３０１は、各トラック１０
５上に位置する複数のコードからなり、各コードには少
なくとも当該トラック位置或いは番号を示す情報が書き
込まれている。一方、バーストパターン３０２は、各ト
ラック１０５上或いはその中間に位置する複数のバース
ト信号（Ａバースト乃至Ｄバースト）から構成される。

【００５６】位置決め制御器１１６は、リード用ヘッド
１０４によって読み出された各コードに基づいてトラッ
ク１０５を特定し、また各バーストの出力比に基づいて
リード用ヘッド１０４のトラック１０５内における適正
位置を算出する。

【００５７】尚、基準サーボパターン１１７は、例えば
両ヘッドを右方向に１／２ピッチ送りで移動させなが
ら、次のような順序で書き込まれるものとする。…→Ａ
→移動→コード→Ｄ→移動→Ｂ→移動→コード→Ｃ→移
動→Ａ→…。

【００５８】ここで、従来の磁気ディスク装置に対し、
本実施形態に係るサーボパターン追記方法を適用しよう
とした場合、サーボパターン追記位置の精度に関する問
題が生じてしまう。

【００５９】即ち、図４(b)に示す従来型のヘッド対を
用いて、図３(b)に示す基準サーボパターン１１７の右
端のトラック１０５に跨ってＡバーストを追記する場
合、ライト用ヘッド３０３とともにリード用ヘッド３０
４が基準サーボパターン１１７の最右端に位置してしま
うため、リード用ヘッド３０４はトラック１０５上でア
ドレスコードやバーストパターンの一部しか検出するこ
とができないのである。

【００６０】シリンダコードの一部分のみしか検出でき
ないということは、信号出力の低下や読み取りエラーを
誘発する原因となる。万一、それらが生じてしまった場
合、正確なトラック位置やトラック番号の検出ができな
くなるばかりか、複数バーストの信号出力比に基づくト
ラック内の位置検出ができなくなるため、単一のバース
ト信号によってトラック内位置を特定せねばならず、目
的位置へのヘッド位置決めすら困難なものとなる事態が
生じ得る。

【００６１】これは、現在多く利用されている磁気抵抗
効果型ヘッド、例えばＧＭＲ（Giant MagnetoResistiv
e）ヘッドにおいて、位置補正量を減らすためには、ス
ライダ４０１に配置されたライト用ヘッド３０３とリー
ド用ヘッド３０４の相対位置がより近いことが理想とさ
れ、ディスク１０２の円周方向に沿うように並べて設け
られることに起因している。

【００６２】そこで、本実施形態では、このような目標
位置へのヘッド位置決め性能の劣化に関わる問題を回避
する一方法として、図４(a)に示すように、スライダ１
０７に取り付けられたライト用ヘッド１０３とリード用
ヘッド１０４の相対的な位置関係を積極的にディスク１
０２の半径方向に並行して並べて設けている。

【００６３】本実施形態に係るＧＭＲヘッドは、ライト
用ヘッド１０３とリード用ヘッド１０４の間を所定距離
（少なくとも１トラックピッチ以上）だけ隔てるように
構成している。これにより、図３(a)に示す基準サーボ
パターン１１７の右端のトラック１０５に跨ってＡバー
ストを追記する場合であっても、リード用ヘッド１０４
が基準サーボパターン１１７を精度良く読み出すことが
できるため、ライト用ヘッド１０３が適正な位置にサー
ボパターンを追記することが可能となる。

【００６４】即ち、本実施形態によれば、４つのバース
トパターンの全てを使ってヘッドの位置決めを行なうこ
とが可能となるため、サーボパターン追記の精度が向上
するのである。

【００６５】また、従来型のＭＲヘッドは、図４(b)に
示すようにライト用ヘッド３０３とリード用ヘッド３０
４がアクチュエータ１０９方向に並んで配置されてお
り、ディスク上の中周に位置するときに両ヘッドが同一
のトラック上にかかるように設定されているため、基準
サーボパターン１１７は図５(c)に示すように相対的に
ディスク１０２面上の中周部にしか記録できなかった
が、上述した本実施形態に係るヘッド構成によれば、図
５(a)及び(b)に示すようにそれぞれディスク１０２上の
内周部或いは外周部に記録しておくことも可能となる。

【００６６】次に、図６を用いて、各ヘッド対によるサ
ーボパターン交互追記のための位置決め動作について説
明する。図６は、磁気ディスク装置１０１における、例
えばライト用ヘッド１０３ａによるサーボパターン追記
位置決め機構を示したブロック図である。

【００６７】先ず、上述した方法によってディスク１０
２上面から読み出した基準サーボパターン１１７に基づ
き、ライト用ヘッド１０３ａとディスク１０２上面との
適切な相対位置関係が求められる。マイクロコントロー
ラ１１２は、ディスク１０２上面に対するライト用ヘッ
ド１０３ａの目標位置（オフセット位置）とこの相対位
置関係の誤差を求めて、ヘッドを目標の位置に移動して
位置決めするための操作量を算出する。

【００６８】位置決め制御器１１４にライト用ヘッド１
０３のオフセット位置としての目標位置が入力される
と、位置決め制御器１１４は、ディスク１０２とライト
用ヘッド１０３の位置誤差（相対位置）を求めて、この
目標位置までの残りの距離に応じた操作量Ｃ(z)を算出
し、磁気ディスク装置１０１のアクチュエータ系６０１
に供給する。ここで、実際にヘッド移動を司るアクチュ
エータ系６０１はＶＣＭ１０６、アクチュエータ１０
７、及びスライダ１０５から構成される。

【００６９】操作量Ｃ(z)は駆動電流に変換されてＶＣ
Ｍ１０６に供給される。この際、操作量Ｃ(z)に対し、
力外乱等の作用が生じ得る。ＶＣＭ１０６は、操作量Ｃ
(z)を受けて回転量（角度）Ｖ(s)だけ回転する。

【００７０】ＶＣＭ１０６の回転量（角度）Ｖ(s)によ
って、アクチュエータ１０７が移動量Ｒ(s)だけ移動す
る。スライダ１０５にはライト用ヘッド１０４が取り付
けられており、移動量Ｒ(s)に基づき、スライダ１０５
が移動量Ｈ(s)だけ移動することにより、サーボパター
ンの書き込み位置が決定される。尚、決定された書き込
み位置に関する情報は、位置検出器６０２にて検出量Ｅ
(s)として検出され、位置決め制御器１１４にフィード
バックされる。

【００７１】図６に示すように、実際の磁気ディスク装
置１０１のヘッド位置決め系には、様々な外乱成分が加
わる。例えば、ディスク１０２の回転や振動によって生
じる加速度外乱（力外乱）やサーボ情報の復調信号や回
路に加わる観測ノイズ等である。また、ディスク１０２
の取り付けられたＳＰＭ１０６は常に位置変動を起こし
ているので、ディスク１０２とライト用ヘッド１０３位
置の相対位置関係も常に変動している。

【００７２】しかしながら、上述した構成によれば、ヘ
ッド位置の誤差発生要因として少なからず影響を与える
ＳＰＮ振動を含めて位置検出器６０２が検出量Ｅ(s)を
位置誤差として位置決め制御器１１４にフィードバック
できるので、位置決め精度の向上を実現できる。尚、こ
のような外乱成分を抑圧・低減すべく制御するように位
置決め制御器１１４は予め設定される。

【００７３】次に、図７乃至図９を用いて、本実施形態
に係るサーボパターンの交互追記のタイミングについて
説明する。

【００７４】上述の追記動作には、図７に示すような処
理時間が必要となる。即ち、第１ヘッド対２０１による
全動作終了後に、第２ヘッド対２０２によるサーボパタ
ーン書き込み動作が開始されることになるので、第１ヘ
ッド対２０１で読み込んで位置決めに利用したサーボパ
ターンと第２ヘッド対２０２が書き込むサーボパターン
の間には、少なくとも、例えば位置誤差算出時間やサー
ボ情報書き込み判定に起因する１５〜２０μｓ程度の判
定遅れ時間（時間的位相差）に相当する差異が生じるこ
ととなる。

【００７５】しかしながら、第１ヘッド対２０１と第２
ヘッド対２０２がそれぞれ対峙するディスク１０２面は
独立しているため、各ヘッドに対応するサーボパターン
に位相差が生じても問題にはならない。あくまでも、各
ディスク１０２面内において、サーボセクタ間隔が等間
隔であれば良いのである。

【００７６】逆に、第１ヘッド対２０１のみを用いて、
ヘッドの位置決め動作とサーボパターンの書き込み動作
の両方を行なった場合には、同一ディスク面内において
位相差が発生することになるので、サーボセクタ間隔を
一定に保つことは難しくなる。

【００７７】第１ヘッド対２０１のみによりサーボセク
タ間隔を一定に保つためには、リード用ヘッド１０４で
位置決め動作をして処理時間を経た後に、ライト用ヘッ
ド１０３によって位相差の生じたダミーサーボパターン
を書き込み、更にダミーサーボパターンにリード用ヘッ
ド１０４を位置決めし直した後に、ライト用ヘッド１０
３によって本来のサーボパターンを追記しなければなら
ない。

【００７８】このような動作は非常に複雑であって、更
にダミーサーボパターンは、磁気ディスク装置に必要無
いものであり、サーボパターンの書き込みが終了した後
に消去しなければならず、余分な動作や処理時間を要す
る。

【００７９】そこで、本実施形態では、第１ヘッド対２
０１と第２ヘッド対２０２にてサーボパターン読み出し
機能とサーボパターン書き込み機能を交互に担当し、図
８に示すように、独立した上下のディスク面にサーボパ
ターンを追記する。この場合、ヘッドの位置決めに使用
したサーボパターンと記録したサーボパターンの間に時
間的な位相差を生じても問題とならず、またダミーサー
ボパターン等の余分な動作を生じることがない。

【００８０】先ず、ディスク１０２の上面に予め書き込
まれた基準サーボパターン１１７に基づき、リード用ヘ
ッド１０４ａによる位置決めが行われ、ライト用ヘッド
１０３ｂによるサーボパターンの追記が行われる。次
に、ディスク１０２ｂ面上に既に書き込まれているサー
ボパターンに基づき、リード用ヘッド１０４ｂによる位
置決めが行われ、ライト用ヘッド１０３ａによってサー
ボパターンの追記が行われる。即ち、両ヘッド対間でリ
ード用ヘッド１０４とライト用ヘッド１０３の機能を組
合せて動作する。

【００８１】基本的に、判定遅れ時間経過後であれば、
いつディスク１０２反対面へのサーボパターン書き込み
を実施しても良いのであるが、図８では、予め相互に１
／２サーボセクタ分だけずらした位置に両ライト用ヘッ
ド１０３ａ及び１０３ｂが交互にサーボパターンを書き
込んだ状態を例示している。

【００８２】この相互追記をディスク１０２の断面から
捉えると図９に示すようになる。即ち、ここでは各ライ
ト用ヘッド１０３ａ及び１０３ｂによる追記動作の際
に、ヘッド位置を半径方向に１／４ピッチ間隔ずつ移動
させることにより、各ディスク１０２面上において１／
２ピッチのサーボパターンの追記を実現している。

【００８３】上述したように、本実施形態に係る磁気デ
ィスク装置１０１は、ディスク１０２上の基準位置とし
て予め書き込まれた基準サーボパターン１１７に基づ
き、第１ヘッド対２０１と第２ヘッド対２０２のサーボ
パターン読み出し機能及びサーボパターン書き込み機能
を繰り返し切り替えて用いることにより、ディスク１０
２の上下面の全領域にサーボパターンを書き込むもので
ある。

【００８４】これにより、従来のような専用の外付け型
のサーボライタ装置をこの追記動作においては必要とし
ないために、磁気ディスク装置１０１の筐体を閉じた状
態で実施することができ、クリーンルーム外の通常の環
境においてもサーボパターンの追記が可能となる。

【００８５】また、ディスク１０２の一部に基準サーボ
パターン１１７を書き込むだけであるため、サーボライ
タ装置の台数を大幅に減らすことができ、大幅なコスト
改善が図れる。

【００８６】更に、磁気ディスク装置１０１に対し、デ
ィスク１０２とライト用ヘッド１０３の相対誤差が予め
設定した範囲内に入った場合にのみ、サーボパターンの
書き込みを許可するよう設定することにより、万一、偶
発的要因に基づき一時的に相対誤差が悪化したような場
合であっても、精度の悪いサーボパターンをディスク１
０２に書き込むことを防止できる。

【００８７】これにより、ディスク１０２に追記される
サーボパターンを常に良質なものとすることが可能であ
る。尚、このような判別は、従来の外付け型サーボライ
タ装置においては、両者の相対的な位置関係を求めるこ
とが難しく、また高コストであるため、実現されていな
い。

【００８８】

【発明の効果】以上で詳述したように、本発明によれ
ば、予め各ディスクの一部に書き込まれた基準サーボパ
ターンを元に、ライト用ヘッドとリード用ヘッドがディ
スクの半径方向に並べて設けられたヘッド対２組を用い
てディスクの両面に交互にサーボパターンの追記を行な
うため、ヘッドとディスクの相対位置の誤差を低減で
き、その結果サーボパターンの書き込み精度を向上でき
る。

【００８９】更に、外付けの専用サーボライタ装置を長
時間占有する必要が無く、また追記動作自体はクリーン
ルーム内で行なう必要が無いため、製造コストの削減が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の
サーボ系の構成を示すブロック図。

【図２】本実施形態に係る磁気ディスク装置のサーボパ
ターン追記の基本原理を示した図。

【図３】本実施形態及び従来の磁気ディスク装置におけ
るサーボパターンの追記方法を比較した図。

【図４】本実施形態及び従来の磁気ディスク装置におけ
るライト用ヘッド及びリード用ヘッドの位置関係を比較
した図。

【図５】本実施形態及び従来の磁気ディスク装置におけ
る基準サーボパターンの書き込み位置を比較した図。

【図６】本実施形態に係る磁気ディスク装置のサーボパ
ターン記録位置決め機構を示したブロック図。

【図７】本実施形態に係る磁気ディスク装置による書き
込み判定遅れ時間を示した図。

【図８】本実施形態に係る磁気ディスク装置における各
ヘッド対によるサーボパターン書き込み位置を示した
図。

【図９】本実施形態に係る相互追記動作をディスク断面
から捉えた図。

【図１０】サーボライタ装置を用いた従来のサーボパタ
ーン記録位置決め機構を示したブロック図。

【符号の説明】

１０１…磁気ディスク装置、 １０２…ディスク、１０
３…ライト用磁気ヘッド、 １０４…リード用磁気ヘッ
ド、１０５…トラック、 １０６…ＳＰＭ、１０７…ス
ライダ、 １０８…ＶＣＭ、１０９…アクチュエータ、
１１０…ヘッドアンプ、１１１…サンプルホールド、
１１２…マイクロコントローラ、１１３…Ａ／Ｄ変換
部、 １１４…Ｄ／Ａ変換部、１１５…ＶＣＭドライ
バ、 １１６…位置決め制御器、１１７…基準サーボパ
ターン、 ２０１…第１ヘッド対、２０２…第２ヘッド
対、 ２０４…サーボパターン記録制御部、３０１…ア
ドレスコード、 ３０２…バーストパターン、６０１…
アクチュエータ系、 ６０２…位置検出器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の面を有し、少なくとも前
   記第１の面に予め基準サーボ情報が記録されているディ
   スクと、 前記第１の面に対峙して動作し、サーボ情報の書き込み
   及び前記基準サーボ情報又は当該サーボ情報の読み出し
   を行なう第１のヘッド手段と、 前記ディスクに関し前記第１のヘッド手段と面対象に位
   置して動作し、サーボ情報の書き込み及び当該サーボ情
   報の読み出しを行なう第２のヘッド手段と、 前記第１のヘッド手段によって読み出された基準サーボ
   情報又はサーボ情報に基づき当該第１のヘッド手段と前
   記第１の面との相対位置を算出して前記第２の面上にお
   ける前記第２のヘッド手段による書き込み位置を決定
   し、前記第２のヘッド手段によって読み出されたサーボ
   情報に基づき当該第２のヘッド手段と前記第２の面との
   相対位置を算出して前記第１の面上における前記第１の
   ヘッド手段による書き込み位置を決定し、これらを交互
   に行なうヘッド位置決め手段と、 前記ヘッド位置決め手段によって決定された書き込み位
   置に前記各ヘッド手段を移動するヘッド移動手段と、 前記各ヘッド手段による前記書き込み位置への前記サー
   ボ情報の書き込みを制御するサーボ情報記録制御手段と
   を具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記第1のヘッド手段は、前記サーボ情
   報の書き込みを行なう第１のライト用ヘッドと前記基準
   サーボ情報又はサーボ情報の読み出しを行なう第1のリ
   ード用ヘッドとを有し、 前記第２のヘッド手段は、前記サーボ情報の書き込みを
   行なう第２のライト用ヘッドとサーボ情報の読み出しを
   行なう第２のリード用ヘッドとを有し、 前記ヘッド位置決め手段は、前記第１のリード用ヘッド
   によって読み出された基準サーボ情報又はサーボ情報に
   基づき当該第１のリード用ヘッドと前記第１の面との相
   対位置を算出して前記第２の面上における前記第２のラ
   イト用ヘッドによる書き込み位置を決定し、前記第２の
   リード用ヘッドによって読み出されたサーボ情報に基づ
   き当該第２のリード用ヘッドと前記第２の面との相対位
   置を算出して前記第１の面上における前記第１のライト
   用ヘッドによる書き込み位置を決定することを特徴とす
   る請求項1に記載の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記第1及び第２の面はそれぞれ等幅の
   複数のトラックを有し、 前記第１及び第２のリード用ヘッドは、動作時にそれぞ
   れ前記第１及び第２のライト用ヘッドに対し前記第１及
   び第２のディスク面の内周方向に少なくとも前記トラッ
   ク幅以上離れるよう配設され、 前記ヘッド位置決め手段は、前記各ライト用ヘッドの書
   き込み位置を、前記第１及び第２の面の外周方向に向か
   って順次決定していくことを特徴とする請求項２に記載
   の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記第1及び第２の面はそれぞれ等幅の
   複数のトラックを有し、 前記第１及び第２のリード用ヘッドは、動作時にそれぞ
   れ前記第１及び第２のライト用ヘッドに対し前記第１及
   び第２のディスク面の外周方向に少なくとも前記トラッ
   ク幅以上離れるよう配設され、 前記ヘッド位置決め手段は、前記各ライト用ヘッドの書
   き込み位置を、前記第１及び第２の面の内周方向に向か
   って順次決定していくことを特徴とする請求項２に記載
   の磁気ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記サーボ情報記録制御手段は、前記ヘ
   ッド位置決め手段によって算出された相対位置が予め設
   定した値を超える場合には、該当する第１又は第２のヘ
   ッド手段によるサーボ情報の書き込みを禁止することを
   特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
6. 【請求項６】 第１及び第２の面を有するディスクの少
   なくとも前記第１の面の一部分に基準サーボ情報を記録
   するステップと、 前記第１の面に対峙して動作する第１のヘッド手段によ
   って、前記第1の面に対しサーボ情報の書き込みを行な
   うステップと、 前記第１のヘッド手段によって、前記基準サーボ情報又
   は前記第1のヘッド手段によって書き込まれた前記サー
   ボ情報の読み出しを行なうステップと、 前記ディスクに関し前記第１のヘッド手段と面対象に位
   置して動作する第２のヘッド手段によって、第２の面に
   対しサーボ情報の書き込みを行なうステップと、 前記第２のヘッド手段によって、前記第２のヘッド手段
   によって書き込まれた前記サーボ情報の読み出しを行な
   うステップと、 前記第１のヘッド手段によって読み出された基準サーボ
   情報又はサーボ情報に基づき当該第１のヘッド手段と前
   記第１の面との相対位置を算出するステップと、 当該算出された相対位置に基づき前記第２の面上におけ
   る前記第２のヘッド手段による書き込み位置を決定する
   ステップと、 前記第２のヘッド手段によって読み出されたサーボ情報
   に基づき当該第２のヘッド手段と前記第２の面との相対
   位置を算出するステップと、 当該算出された相対位置に基づき前記第１の面上におけ
   る前記第１のヘッド手段による書き込み位置を決定する
   ステップと、 前記決定された各書き込み位置に前記各ヘッド手段を移
   動するステップとを具備したことを特徴とする磁気ディ
   スク装置におけるサーボ情報記録方法。
7. 【請求項７】 前記算出された相対位置が予め設定した
   値を超える場合には、該当する第１又は第２のヘッド手
   段によるサーボ情報の書き込みを禁止するステップを更
   に具備したことを特徴とする請求項７に記載の磁気ディ
   スク装置におけるサーボ情報記録方法。