JP2004241041A - サーボライト方法およびサーボライタ - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得る。
【解決手段】磁気ディスク５１に磁気パターンを記録するために、各々の磁気記録ヘッド５７に励磁電流を印加する励磁電流制御部７５と、磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す磁気再生ヘッド７１と、磁気再生ヘッド７１で読み出したピーク値を保持するピーク検出部７３と、複数の磁気記録ヘッド５７に印加する励磁電流の全てを一定となるように磁気パターンを記録し、ピーク検出部７３から取得したピーク値から、各々の磁気記録ヘッド５７に対応する補正値を算出して記憶し、磁気ディスク５７にサーボパターンを書き込む際に、補正値を励磁電流制御部７５に与えるＣＰＵ７４とを備えた。
【選択図】 図５
【解決手段】磁気ディスク５１に磁気パターンを記録するために、各々の磁気記録ヘッド５７に励磁電流を印加する励磁電流制御部７５と、磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す磁気再生ヘッド７１と、磁気再生ヘッド７１で読み出したピーク値を保持するピーク検出部７３と、複数の磁気記録ヘッド５７に印加する励磁電流の全てを一定となるように磁気パターンを記録し、ピーク検出部７３から取得したピーク値から、各々の磁気記録ヘッド５７に対応する補正値を算出して記憶し、磁気ディスク５７にサーボパターンを書き込む際に、補正値を励磁電流制御部７５に与えるＣＰＵ７４とを備えた。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボライト方法およびサーボライタに関し、より詳細には、磁気ディスクにおいて、磁気ヘッドの位置検出に使用するサーボパターン、磁気ディスクの識別を行うためのＩＤパターン、およびプログラムなどを書き込むためのサーボライト方法およびサーボライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドの位置決め精度の向上が記憶容量の増大に寄与している。磁気ヘッドの位置決めすなわちトラッキングの精度を向上するために、種々のトラッキングサーボ方式が知られている。磁気ヘッドの位置決めを行うためのサーボ信号、すなわちサーボパターンを磁気ディスクに記録するための装置をサーボライタという。
【０００３】
図１に、従来のサーボライタの構成を示す。サーボライタは、サーボ信号を記録するｎ枚の磁気ディスク１１とクロックパターンディスク１２とが固定されたディスクスタックユニット１３と、ディスクスタックユニット１３を数千ｒｐｍで回転させるスピンドルモータ１４とを備えている。また、サーボライタは、クロックパターンディスク１２にクロックパターンを書き込むためのクロックヘッド１５と、クロックヘッド１５の位置決めを行うクロックヘッドポジショナ１６と、磁気ディスクにサーボパターンを書き込むための磁気記録ヘッド１７と、スタックされた磁気記録ヘッド１７の位置決めを行うロータリーポジショナ１８とを備えている。
【０００４】
さらに、サーボライタは、クロックパターンを生成するクロックパターンジェネレータ２１と、サーボパターンを生成するサーボパターンジェネレータ２２と、ロータリーポジショナ１８の位置を検出するためにロータリーエンコーダ１９に接続された位置検出部２３と、検出された位置と目標位置との誤差からサーボ補償値を求めるサーボ補償器２４と、サーボ補償値に基づいてロータリーポジショナ１８の駆動電流を出力するパワーアンプ２５とを備えている。
【０００５】
サーボライタの動作について説明する。図２（ａ）に示したように、クロックヘッド１５は、クロックパターンディスク１２の任意の半径位置に、クロックパターンジェネレータ２１で生成されたクロックパターンを書き込む。例えば、図２（ｂ）に示したように、クロックパターンディスク１２の最外周にクロックパターン３１を書き込む。
【０００６】
次に、ロータリーエンコーダ１９と位置検出部２３とによりロータリーポジショナ１８の位置を検出し、目標位置との誤差をサーボ補償器２４とパワーアンプ２５とを介してフィードバックして、図２（ａ）に示したように、各磁気記録ヘッド１７を目標位置に追従させる。各磁気記録ヘッド１７は、追従された状態において、クロックパターンディスク１２から読み出したクロックに同期して、サーボパターンジェネレータ２２で生成されたサーボパターンを各々の磁気ディスク１１に書き込む。
【０００７】
従来のサーボライタにおいて、１つのディスクスタックユニットに対して、磁気ディスク全面にサーボパターンを書き込む時間は、ディスク回転時間×書き込みトラック数となる。記憶容量の増大に伴いトラック密度が向上するにつれて、書き込み時間が長くなり、スループットが低下する。磁気ディスクの回転速度を上げることで、時間短縮は可能であるが、トレードオフとして、機械振動が大きくなり、精度の高いサーボパターンの書き込みが困難である。磁気ディスクのスタック数を増やせば、１枚あたりのスループットは向上するが、スピンドルモータの負荷が増えるために、回転精度が劣化する。また、スタックする磁気記録ヘッドの数が増すために、取付精度を所定の範囲に収めることが難しくなる。
【０００８】
そこで、１セクタを半径方向に分割して、複数の磁気記録ヘッドにより、サーボパターンを書き込むことにより、書き込み時間を短縮することが行われている。また、複数の磁気記録ヘッドを設け、基準位置を示す基準位置信号を磁気ディスクに記録して、サーボパターンを記録する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、校正用ディスクを装填することにより、取り付けられた磁気記録ヘッドの校正を行うことが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２６０００８号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−２０８２４２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した複数の磁気記録ヘッドを設けるサーボライタは、磁気記録ヘッドの励磁コイルに印加する励磁電流が一定であっても、磁気ディスクの磁性面での磁束密度にばらつきが生じる。これは、例えばヨークのギャップ間隔など、磁気記録ヘッドの構成部材の寸法ばらつき、例えばヨークを構成する材料のばらつきなどの磁気ヘッドに起因する要因と、磁気ディスクからの磁気記録ヘッドの浮上量にかかる要因とによる。
【００１２】
図３に、磁性体の磁束密度と保磁力との関係を示す。異なる磁束密度（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）で書き込まれたサーボパターンは、保磁力（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）が異なる。このような状態で、磁気再生ヘッドによりサーボパターンを読み出すと、図４（ａ）に示した磁気再生信号に対して、図４（ｂ）または図４（ｃ）に示したように、磁気記録ヘッドによって振幅値が相違することとなる。磁気再生信号が十分なＳ／Ｎを有していなければ、２値化のためのしきい値を設定することが困難であるという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることができるサーボライト方法およびサーボライタを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の磁気記録ヘッドを有するサーボライタのＣＰＵが、磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライト方法において、前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように、励磁電流制御部を制御して、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録する記録ステップと、１個の磁気再生ヘッドにより、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す読出ステップと、前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出して保持するピーク検出部から、ピーク値を取得する検出ステップと、取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求め、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化する正規化ステップとを備え、前記ＣＰＵは、前記正規化ステップで正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶し、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御部に与えることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、サーボパターンを書き込む前に、磁気記録ヘッドにおける書き込み特性のばらつきの補償を実施するので、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記検出ステップは、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２または３に記載の前記検出ステップは、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、前記正規化ステップは、前記正のピークと前記負のピークとを加算して正規化することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、複数の磁気記録ヘッドを用いて磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライタにおいて、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録するために、各々の前記磁気記録ヘッドに励磁電流を印加する励磁電流制御手段と、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す１個の磁気再生ヘッドと、該磁気再生ヘッドで読み出した前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、ピーク値を保持するピーク検出手段と、前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てを一定として、前記磁気ディスクに前記磁気パターンを記録するために前記励磁電流制御手段を制御し、前記ピーク検出手段から取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求めて、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化し、正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶して、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御手段に与えるＣＰＵとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記ピーク検出手段は、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の前記ピーク検出手段は、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、正のピーク値と負のピーク値とを保持し、前記ＣＰＵは、前記正のピーク値と前記負のピーク値とを加算して正規化することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、複数の磁気記録ヘッドを用いて磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライタのＣＰＵに、前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように、励磁電流制御部を制御して、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録する記録ステップと、１個の磁気再生ヘッドにより、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す読出ステップと、前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出して保持するピーク検出部から、ピーク値を取得する検出ステップと、取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求め、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化する正規化ステップとを実行させ、前記ＣＰＵに、前記正規化ステップで正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶させ、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御部に与えるようにしたことを特徴とするプログラムであることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の前記検出ステップは、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の前記検出ステップは、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、前記正規化ステップは、前記正のピークと前記負のピークとを加算して正規化することを特徴とする。
【００２４】
【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詳細に説明する。
【００２５】
図５に、本発明の一実施形態にかかるサーボライタを示す。サーボライタは、サーボ信号を記録するｎ枚の磁気ディスク５１とクロックパターンディスク５２とが固定されたディスクスタックユニット５３と、ディスクスタックユニット５３を数千ｒｐｍで回転させるスピンドルモータ５４とを備えている。
【００２６】
また、サーボライタは、クロックパターンディスク５２からクロックパターンを読み出すためのクロックヘッド５５、磁気ディスク５１にサーボパターンを書き込むための磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃ、およびスタックされた磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃの位置決めを行うロータリーポジショナ５８ａ〜５８ｃを３組備え、磁気ディスク５１の１セクタを半径方向に分割して、複数の磁気記録ヘッドにより、サーボパターンを書き込むことにより、書き込み時間を短縮することが行われている。
【００２７】
さらに、サーボライタは、ロータリーポジショナ５８の位置を検出するためにロータリーエンコーダ５９に接続され、およびクロックパターンを読み出すためのクロックヘッド５５に接続されたヘッド位置・クロック検出部６１と、サーボパターンを生成するサーボパターンジェネレータ６２と、検出された位置と目標位置との誤差からサーボ補償値を求めるサーボ補償器６４と、サーボ補償値に基づいてロータリーポジショナ５８の駆動電流を出力するパワーアンプ６５とを備えている。
【００２８】
本実施形態では、さらに、磁気ディスク５１に書き込まれたサーボパターンを読み出すための磁気再生ヘッド７１と、スタックされた磁気再生ヘッド７１の位置決めを行うロータリーポジショナ７２と、磁気再生信号の振幅値のピークを検出するピーク検出部７３と、ピーク値から磁気記録ヘッドの励磁電流を計算して印加するＣＰＵ７４および励磁電流制御部７５とを備えている。なお、励磁電流制御部７５は、３組のロータリーポジショナ５８ａ〜５８ｃにスタックされた磁気記録ヘッド５７の数だけ必要であるが、図示を省略している。
【００２９】
このような構成により、ヘッド位置・クロック検出部６１によりロータリーポジショナ５８の位置を検出し、目標位置との誤差をサーボ補償器６４とパワーアンプ６５とを介してフィードバックして、図６に示したように、各磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃを目標位置に追従させる。各磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃは、追従された状態において、クロックパターンディスク５２から読み出したクロックに同期して、サーボパターンジェネレータ６２で生成されたサーボパターンを各々の磁気ディスク５１に書き込む。
【００３０】
図７に、本発明の一実施形態にかかるサーボライト方法を示す。本実施形態では、サーボパターンを書き込む前に、磁気記録ヘッドにおける書き込み特性のばらつきの補償を実施する。最初に、ＣＰＵ７４は、磁気記録ヘッド５７に印加する励磁電流の振幅値が、全て既定値で一定となるように、励磁電流制御部７５を制御する（Ｓ６２）。各磁気記録ヘッド５７が書き込みを行うトラックを指定し、クロックパターンディスク５２から読み出したクロックに同期して、磁気ディスク５１に磁気パターンを記録する（Ｓ６４）。
【００３１】
磁気記録ヘッド５７により書き込みを行ったトラックは既知であるので、磁気再生ヘッド７１の位置決めを行う。この状態で、磁気再生ヘッド７１の位置制御を磁気パターンに基づいて行うように切り替え、磁気ディスク５１から磁気再生信号を読み出す（Ｓ６６）。このとき、ピーク検出部７３は、磁気再生信号の振幅値の片ピークまたは両ピークを検出して、保持する（Ｓ６８）。
【００３２】
ＣＰＵ７４は、ピーク検出部７３で保持されたピーク値を取得して、各磁気記録ヘッド５７に対応する磁気再生信号の平均値を求め、各磁気再生信号の振幅値を平均値で除算することにより正規化する。ＣＰＵ７４は、正規化された振幅値の逆数を補正値として、記憶しておく（Ｓ７０）。磁気ディスク５１にサーボパターンを記録する際に、ＣＰＵ７４は、補正値を励磁電流制御部７５に与えて、補償された振幅値の励磁電流を各磁気記録ヘッド５７に印加する（Ｓ７２）。
【００３３】
書き込み特性のばらつきを補償するために書き込まれた磁気パターンは、磁気記録ヘッド５７に印加する励磁電流の振幅値が全て既定値となるように、励磁電流制御部７５を制御して、逆方向の励磁電流を流すことにより消去する。
【００３４】
図８に、本発明の一実施形態にかかる励磁電流制御部を示す。励磁電流制御部７５は、励磁電流の振幅値を決定するパルス振幅変換回路８１と、交流結合・バイアス回路８２と、決定された振幅値に応じた励磁電流を出力する定電流回路８３とを備えている。パルス振幅変換回路８１は、サーボパターンジェネレータ６２で生成されたサーボパターンを記録系Ｗｒｉｔｅ信号として入力する。さらに、ＣＰＵ７４からのデジタル信号をＤ／Ａ変換器８４によりアナログ信号に変換し、記録系Ｗｒｉｔｅ信号に加える。このようにして、交流結合・バイアス回路８２と定電流回路８３とを介して、書き込み特性のばらつきを補償した振幅値の励磁電流を磁気記録ヘッド５７に出力する。
【００３５】
図９に、本発明の第１の実施形態にかかるピーク検出部を示す。ピーク検出部７３は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）回路８５と、Ｓ／Ｈ信号に基づいて磁気再生信号をサンプリングするサンプリング・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路８６と、サンプリングされた振幅値のピーク値を保持し、Ａ／Ｄ変換器８８によりデジタル信号に変換してＣＰＵ７４に出力するピーク値検出回路８７とを備えている。ピーク検出部は、図１０に示した第２の実施形態のように、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）回路８５を省略してもよい。
【００３６】
図１１に、本発明の第３の実施形態にかかるピーク検出部を示す。通常、磁気再生信号は、正負対称性を有しているので、図９，１０に示したピーク検出部により、正波形側のピーク値のみを検出すればよい。しかし、より検出精度を向上するために、第３の実施形態では、正負両波形のピーク値を検出するようにした。さらに、図１２に示した第４の実施形態においては、正負両波形のピーク値を、別々に検出するようにした。
【００３７】
本実施形態によれば、サーボパターンを書き込む前に、磁気記録ヘッドにおける書き込み特性のばらつきの補償を実施するので、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サーボライタのＣＰＵは、複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように磁気パターンを記録し、１個の磁気再生ヘッドにより読み出した磁気再生信号のピーク値から、各々の磁気記録ヘッドに対応する補正値を算出して記憶し、磁気ディスクにサーボパターンを書き込む際に、補正値を励磁電流制御部に与えるので、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサーボライタを示す構成図である。
【図２】従来のサーボライタにおけるクロックヘッドと磁気記録ヘッドを示す平面図である。
【図３】磁性体の磁束密度と保磁力との関係を示す図である。
【図４】磁気再生信号の振幅値を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるサーボライタを示す構成図である。
【図６】サーボライタにおける磁気再生ヘッドと磁気記録ヘッドを示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるサーボライト方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態にかかる励磁電流制御部を示す回路構成図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１１，５１ 磁気ディスク
１２，５２ クロックパターンディスク
１３，５３ ディスクスタックユニット
１４，５４ スピンドルモータ
１５，５５ クロックヘッド
１６ クロックヘッドポジショナ
１７，５７ 磁気記録ヘッド
１８，５８，７２ ロータリーポジショナ
１９，５９ ロータリーエンコーダ
２１ クロックパターンジェネレータ
２２，６２ サーボパターンジェネレータ
２３ 位置検出部
２４，６４ サーボ補償器
２５，６５ パワーアンプ
６１ ヘッド位置・クロック検出部
７１ 磁気再生ヘッド
７３ ピーク検出部
７４ ＣＰＵ
７５ 励磁電流制御部
８１ パルス振幅変換回路
８２ 交流結合・バイアス回路
８３ 定電流回路
８４ Ｄ／Ａ変換器
８５ 高域通過フィルタ（ＨＰＦ）回路
８６ サンプリング・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路
８７ ピーク値検出回路
８８ Ａ／Ｄ変換器
【発明の属する技術分野】
本発明は、サーボライト方法およびサーボライタに関し、より詳細には、磁気ディスクにおいて、磁気ヘッドの位置検出に使用するサーボパターン、磁気ディスクの識別を行うためのＩＤパターン、およびプログラムなどを書き込むためのサーボライト方法およびサーボライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドの位置決め精度の向上が記憶容量の増大に寄与している。磁気ヘッドの位置決めすなわちトラッキングの精度を向上するために、種々のトラッキングサーボ方式が知られている。磁気ヘッドの位置決めを行うためのサーボ信号、すなわちサーボパターンを磁気ディスクに記録するための装置をサーボライタという。
【０００３】
図１に、従来のサーボライタの構成を示す。サーボライタは、サーボ信号を記録するｎ枚の磁気ディスク１１とクロックパターンディスク１２とが固定されたディスクスタックユニット１３と、ディスクスタックユニット１３を数千ｒｐｍで回転させるスピンドルモータ１４とを備えている。また、サーボライタは、クロックパターンディスク１２にクロックパターンを書き込むためのクロックヘッド１５と、クロックヘッド１５の位置決めを行うクロックヘッドポジショナ１６と、磁気ディスクにサーボパターンを書き込むための磁気記録ヘッド１７と、スタックされた磁気記録ヘッド１７の位置決めを行うロータリーポジショナ１８とを備えている。
【０００４】
さらに、サーボライタは、クロックパターンを生成するクロックパターンジェネレータ２１と、サーボパターンを生成するサーボパターンジェネレータ２２と、ロータリーポジショナ１８の位置を検出するためにロータリーエンコーダ１９に接続された位置検出部２３と、検出された位置と目標位置との誤差からサーボ補償値を求めるサーボ補償器２４と、サーボ補償値に基づいてロータリーポジショナ１８の駆動電流を出力するパワーアンプ２５とを備えている。
【０００５】
サーボライタの動作について説明する。図２（ａ）に示したように、クロックヘッド１５は、クロックパターンディスク１２の任意の半径位置に、クロックパターンジェネレータ２１で生成されたクロックパターンを書き込む。例えば、図２（ｂ）に示したように、クロックパターンディスク１２の最外周にクロックパターン３１を書き込む。
【０００６】
次に、ロータリーエンコーダ１９と位置検出部２３とによりロータリーポジショナ１８の位置を検出し、目標位置との誤差をサーボ補償器２４とパワーアンプ２５とを介してフィードバックして、図２（ａ）に示したように、各磁気記録ヘッド１７を目標位置に追従させる。各磁気記録ヘッド１７は、追従された状態において、クロックパターンディスク１２から読み出したクロックに同期して、サーボパターンジェネレータ２２で生成されたサーボパターンを各々の磁気ディスク１１に書き込む。
【０００７】
従来のサーボライタにおいて、１つのディスクスタックユニットに対して、磁気ディスク全面にサーボパターンを書き込む時間は、ディスク回転時間×書き込みトラック数となる。記憶容量の増大に伴いトラック密度が向上するにつれて、書き込み時間が長くなり、スループットが低下する。磁気ディスクの回転速度を上げることで、時間短縮は可能であるが、トレードオフとして、機械振動が大きくなり、精度の高いサーボパターンの書き込みが困難である。磁気ディスクのスタック数を増やせば、１枚あたりのスループットは向上するが、スピンドルモータの負荷が増えるために、回転精度が劣化する。また、スタックする磁気記録ヘッドの数が増すために、取付精度を所定の範囲に収めることが難しくなる。
【０００８】
そこで、１セクタを半径方向に分割して、複数の磁気記録ヘッドにより、サーボパターンを書き込むことにより、書き込み時間を短縮することが行われている。また、複数の磁気記録ヘッドを設け、基準位置を示す基準位置信号を磁気ディスクに記録して、サーボパターンを記録する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。さらに、校正用ディスクを装填することにより、取り付けられた磁気記録ヘッドの校正を行うことが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２６０００８号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００２−２０８２４２号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した複数の磁気記録ヘッドを設けるサーボライタは、磁気記録ヘッドの励磁コイルに印加する励磁電流が一定であっても、磁気ディスクの磁性面での磁束密度にばらつきが生じる。これは、例えばヨークのギャップ間隔など、磁気記録ヘッドの構成部材の寸法ばらつき、例えばヨークを構成する材料のばらつきなどの磁気ヘッドに起因する要因と、磁気ディスクからの磁気記録ヘッドの浮上量にかかる要因とによる。
【００１２】
図３に、磁性体の磁束密度と保磁力との関係を示す。異なる磁束密度（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）で書き込まれたサーボパターンは、保磁力（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）が異なる。このような状態で、磁気再生ヘッドによりサーボパターンを読み出すと、図４（ａ）に示した磁気再生信号に対して、図４（ｂ）または図４（ｃ）に示したように、磁気記録ヘッドによって振幅値が相違することとなる。磁気再生信号が十分なＳ／Ｎを有していなければ、２値化のためのしきい値を設定することが困難であるという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることができるサーボライト方法およびサーボライタを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数の磁気記録ヘッドを有するサーボライタのＣＰＵが、磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライト方法において、前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように、励磁電流制御部を制御して、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録する記録ステップと、１個の磁気再生ヘッドにより、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す読出ステップと、前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出して保持するピーク検出部から、ピーク値を取得する検出ステップと、取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求め、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化する正規化ステップとを備え、前記ＣＰＵは、前記正規化ステップで正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶し、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御部に与えることを特徴とする。
【００１５】
この方法によれば、サーボパターンを書き込む前に、磁気記録ヘッドにおける書き込み特性のばらつきの補償を実施するので、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記検出ステップは、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項２または３に記載の前記検出ステップは、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、前記正規化ステップは、前記正のピークと前記負のピークとを加算して正規化することを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、複数の磁気記録ヘッドを用いて磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライタにおいて、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録するために、各々の前記磁気記録ヘッドに励磁電流を印加する励磁電流制御手段と、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す１個の磁気再生ヘッドと、該磁気再生ヘッドで読み出した前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、ピーク値を保持するピーク検出手段と、前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てを一定として、前記磁気ディスクに前記磁気パターンを記録するために前記励磁電流制御手段を制御し、前記ピーク検出手段から取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求めて、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化し、正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶して、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御手段に与えるＣＰＵとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記ピーク検出手段は、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の前記ピーク検出手段は、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、正のピーク値と負のピーク値とを保持し、前記ＣＰＵは、前記正のピーク値と前記負のピーク値とを加算して正規化することを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、複数の磁気記録ヘッドを用いて磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライタのＣＰＵに、前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように、励磁電流制御部を制御して、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録する記録ステップと、１個の磁気再生ヘッドにより、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す読出ステップと、前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出して保持するピーク検出部から、ピーク値を取得する検出ステップと、取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求め、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化する正規化ステップとを実行させ、前記ＣＰＵに、前記正規化ステップで正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶させ、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御部に与えるようにしたことを特徴とするプログラムであることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の前記検出ステップは、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の前記検出ステップは、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、前記正規化ステップは、前記正のピークと前記負のピークとを加算して正規化することを特徴とする。
【００２４】
【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詳細に説明する。
【００２５】
図５に、本発明の一実施形態にかかるサーボライタを示す。サーボライタは、サーボ信号を記録するｎ枚の磁気ディスク５１とクロックパターンディスク５２とが固定されたディスクスタックユニット５３と、ディスクスタックユニット５３を数千ｒｐｍで回転させるスピンドルモータ５４とを備えている。
【００２６】
また、サーボライタは、クロックパターンディスク５２からクロックパターンを読み出すためのクロックヘッド５５、磁気ディスク５１にサーボパターンを書き込むための磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃ、およびスタックされた磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃの位置決めを行うロータリーポジショナ５８ａ〜５８ｃを３組備え、磁気ディスク５１の１セクタを半径方向に分割して、複数の磁気記録ヘッドにより、サーボパターンを書き込むことにより、書き込み時間を短縮することが行われている。
【００２７】
さらに、サーボライタは、ロータリーポジショナ５８の位置を検出するためにロータリーエンコーダ５９に接続され、およびクロックパターンを読み出すためのクロックヘッド５５に接続されたヘッド位置・クロック検出部６１と、サーボパターンを生成するサーボパターンジェネレータ６２と、検出された位置と目標位置との誤差からサーボ補償値を求めるサーボ補償器６４と、サーボ補償値に基づいてロータリーポジショナ５８の駆動電流を出力するパワーアンプ６５とを備えている。
【００２８】
本実施形態では、さらに、磁気ディスク５１に書き込まれたサーボパターンを読み出すための磁気再生ヘッド７１と、スタックされた磁気再生ヘッド７１の位置決めを行うロータリーポジショナ７２と、磁気再生信号の振幅値のピークを検出するピーク検出部７３と、ピーク値から磁気記録ヘッドの励磁電流を計算して印加するＣＰＵ７４および励磁電流制御部７５とを備えている。なお、励磁電流制御部７５は、３組のロータリーポジショナ５８ａ〜５８ｃにスタックされた磁気記録ヘッド５７の数だけ必要であるが、図示を省略している。
【００２９】
このような構成により、ヘッド位置・クロック検出部６１によりロータリーポジショナ５８の位置を検出し、目標位置との誤差をサーボ補償器６４とパワーアンプ６５とを介してフィードバックして、図６に示したように、各磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃを目標位置に追従させる。各磁気記録ヘッド５７ａ〜５７ｃは、追従された状態において、クロックパターンディスク５２から読み出したクロックに同期して、サーボパターンジェネレータ６２で生成されたサーボパターンを各々の磁気ディスク５１に書き込む。
【００３０】
図７に、本発明の一実施形態にかかるサーボライト方法を示す。本実施形態では、サーボパターンを書き込む前に、磁気記録ヘッドにおける書き込み特性のばらつきの補償を実施する。最初に、ＣＰＵ７４は、磁気記録ヘッド５７に印加する励磁電流の振幅値が、全て既定値で一定となるように、励磁電流制御部７５を制御する（Ｓ６２）。各磁気記録ヘッド５７が書き込みを行うトラックを指定し、クロックパターンディスク５２から読み出したクロックに同期して、磁気ディスク５１に磁気パターンを記録する（Ｓ６４）。
【００３１】
磁気記録ヘッド５７により書き込みを行ったトラックは既知であるので、磁気再生ヘッド７１の位置決めを行う。この状態で、磁気再生ヘッド７１の位置制御を磁気パターンに基づいて行うように切り替え、磁気ディスク５１から磁気再生信号を読み出す（Ｓ６６）。このとき、ピーク検出部７３は、磁気再生信号の振幅値の片ピークまたは両ピークを検出して、保持する（Ｓ６８）。
【００３２】
ＣＰＵ７４は、ピーク検出部７３で保持されたピーク値を取得して、各磁気記録ヘッド５７に対応する磁気再生信号の平均値を求め、各磁気再生信号の振幅値を平均値で除算することにより正規化する。ＣＰＵ７４は、正規化された振幅値の逆数を補正値として、記憶しておく（Ｓ７０）。磁気ディスク５１にサーボパターンを記録する際に、ＣＰＵ７４は、補正値を励磁電流制御部７５に与えて、補償された振幅値の励磁電流を各磁気記録ヘッド５７に印加する（Ｓ７２）。
【００３３】
書き込み特性のばらつきを補償するために書き込まれた磁気パターンは、磁気記録ヘッド５７に印加する励磁電流の振幅値が全て既定値となるように、励磁電流制御部７５を制御して、逆方向の励磁電流を流すことにより消去する。
【００３４】
図８に、本発明の一実施形態にかかる励磁電流制御部を示す。励磁電流制御部７５は、励磁電流の振幅値を決定するパルス振幅変換回路８１と、交流結合・バイアス回路８２と、決定された振幅値に応じた励磁電流を出力する定電流回路８３とを備えている。パルス振幅変換回路８１は、サーボパターンジェネレータ６２で生成されたサーボパターンを記録系Ｗｒｉｔｅ信号として入力する。さらに、ＣＰＵ７４からのデジタル信号をＤ／Ａ変換器８４によりアナログ信号に変換し、記録系Ｗｒｉｔｅ信号に加える。このようにして、交流結合・バイアス回路８２と定電流回路８３とを介して、書き込み特性のばらつきを補償した振幅値の励磁電流を磁気記録ヘッド５７に出力する。
【００３５】
図９に、本発明の第１の実施形態にかかるピーク検出部を示す。ピーク検出部７３は、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）回路８５と、Ｓ／Ｈ信号に基づいて磁気再生信号をサンプリングするサンプリング・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路８６と、サンプリングされた振幅値のピーク値を保持し、Ａ／Ｄ変換器８８によりデジタル信号に変換してＣＰＵ７４に出力するピーク値検出回路８７とを備えている。ピーク検出部は、図１０に示した第２の実施形態のように、高域通過フィルタ（ＨＰＦ）回路８５を省略してもよい。
【００３６】
図１１に、本発明の第３の実施形態にかかるピーク検出部を示す。通常、磁気再生信号は、正負対称性を有しているので、図９，１０に示したピーク検出部により、正波形側のピーク値のみを検出すればよい。しかし、より検出精度を向上するために、第３の実施形態では、正負両波形のピーク値を検出するようにした。さらに、図１２に示した第４の実施形態においては、正負両波形のピーク値を、別々に検出するようにした。
【００３７】
本実施形態によれば、サーボパターンを書き込む前に、磁気記録ヘッドにおける書き込み特性のばらつきの補償を実施するので、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、サーボライタのＣＰＵは、複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように磁気パターンを記録し、１個の磁気再生ヘッドにより読み出した磁気再生信号のピーク値から、各々の磁気記録ヘッドに対応する補正値を算出して記憶し、磁気ディスクにサーボパターンを書き込む際に、補正値を励磁電流制御部に与えるので、複数の磁気記録ヘッドを有する場合においても、一様な振幅の磁気再生信号を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサーボライタを示す構成図である。
【図２】従来のサーボライタにおけるクロックヘッドと磁気記録ヘッドを示す平面図である。
【図３】磁性体の磁束密度と保磁力との関係を示す図である。
【図４】磁気再生信号の振幅値を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかるサーボライタを示す構成図である。
【図６】サーボライタにおける磁気再生ヘッドと磁気記録ヘッドを示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるサーボライト方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態にかかる励磁電流制御部を示す回路構成図である。
【図９】本発明の第１の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態にかかるピーク検出部を示す回路構成図である。
【符号の説明】
１１，５１ 磁気ディスク
１２，５２ クロックパターンディスク
１３，５３ ディスクスタックユニット
１４，５４ スピンドルモータ
１５，５５ クロックヘッド
１６ クロックヘッドポジショナ
１７，５７ 磁気記録ヘッド
１８，５８，７２ ロータリーポジショナ
１９，５９ ロータリーエンコーダ
２１ クロックパターンジェネレータ
２２，６２ サーボパターンジェネレータ
２３ 位置検出部
２４，６４ サーボ補償器
２５，６５ パワーアンプ
６１ ヘッド位置・クロック検出部
７１ 磁気再生ヘッド
７３ ピーク検出部
７４ ＣＰＵ
７５ 励磁電流制御部
８１ パルス振幅変換回路
８２ 交流結合・バイアス回路
８３ 定電流回路
８４ Ｄ／Ａ変換器
８５ 高域通過フィルタ（ＨＰＦ）回路
８６ サンプリング・ホールド（Ｓ／Ｈ）回路
８７ ピーク値検出回路
８８ Ａ／Ｄ変換器
Claims (9)
- 複数の磁気記録ヘッドを有するサーボライタのＣＰＵが、磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライト方法において、
前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように、励磁電流制御部を制御して、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録する記録ステップと、
１個の磁気再生ヘッドにより、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す読出ステップと、
前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出して保持するピーク検出部から、ピーク値を取得する検出ステップと、
取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求め、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化する正規化ステップとを備え、
前記ＣＰＵは、前記正規化ステップで正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶し、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御部に与えることを特徴とするサーボライト方法。 - 前記検出ステップは、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする請求項１に記載のサーボライト方法。
- 前記検出ステップは、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、
前記正規化ステップは、前記正のピークと前記負のピークとを加算して正規化することを特徴とする請求項２または３に記載のサーボライト方法。 - 複数の磁気記録ヘッドを用いて磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライタにおいて、
前記磁気ディスクに磁気パターンを記録するために、各々の前記磁気記録ヘッドに励磁電流を印加する励磁電流制御手段と、
前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す１個の磁気再生ヘッドと、
該磁気再生ヘッドで読み出した前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、ピーク値を保持するピーク検出手段と、
前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てを一定として、前記磁気ディスクに前記磁気パターンを記録するために前記励磁電流制御手段を制御し、前記ピーク検出手段から取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求めて、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化し、正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶して、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御手段に与えるＣＰＵと
を備えたことを特徴とするサーボライタ。 - 前記ピーク検出手段は、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする請求項４に記載のサーボライタ。
- 前記ピーク検出手段は、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、正のピーク値と負のピーク値とを保持し、
前記ＣＰＵは、前記正のピーク値と前記負のピーク値とを加算して正規化することを特徴とする請求項４または５に記載のサーボライタ。 - 複数の磁気記録ヘッドを用いて磁気ディスクにサーボパターンを書き込むサーボライタのＣＰＵに、
前記複数の磁気記録ヘッドに印加する励磁電流の全てが一定となるように、励磁電流制御部を制御して、前記磁気ディスクに磁気パターンを記録する記録ステップと、
１個の磁気再生ヘッドにより、前記磁気ディスクに記録された前記磁気パターンに基づいた磁気再生信号を読み出す読出ステップと、
前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出して保持するピーク検出部から、ピーク値を取得する検出ステップと、
取得した前記ピーク値から、各々の前記磁気記録ヘッドに対応する磁気再生信号の平均値を求め、前記各々の磁気再生信号の振幅値を前記平均値で除算することにより正規化する正規化ステップとを実行させ、
前記ＣＰＵに、前記正規化ステップで正規化された振幅値の逆数を補正値として記憶させ、前記磁気ディスクに前記サーボパターンを書き込む際に、前記補正値を前記励磁電流制御部に与えるようにしたことを特徴とするプログラム。 - 前記検出ステップは、複数の前記磁気再生信号の振幅値のピークを検出し、その平均値を求めて保持することを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
- 前記検出ステップは、前記磁気再生信号の正のピークと負のピークとを検出し、
前記正規化ステップは、前記正のピークと前記負のピークとを加算して正規化することを特徴とする請求項７または８に記載のプログラム。
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