JP2004303325A - ディスク記憶装置及びサーボライト方法 - Google Patents
ディスク記憶装置及びサーボライト方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004303325A JP2004303325A JP2003094368A JP2003094368A JP2004303325A JP 2004303325 A JP2004303325 A JP 2004303325A JP 2003094368 A JP2003094368 A JP 2003094368A JP 2003094368 A JP2003094368 A JP 2003094368A JP 2004303325 A JP2004303325 A JP 2004303325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- servo
- write
- head
- track interval
- track
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
【課題】セルフサーボライト時にトラック間隔を一定に保つことが可能なディスク記憶装置およびサーボライト方法を提供する。
【解決手段】リード素子とライト素子とが分離して実装されているヘッドでディスク記録媒体にデータを記録するディスク記憶装置に適用するサーボライト方法に関し、ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報を、ライト素子によりディスク記録媒体上に記録する自立サーボライト工程において、トラック間隔を測定し、測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する。
【選択図】 図7
【解決手段】リード素子とライト素子とが分離して実装されているヘッドでディスク記録媒体にデータを記録するディスク記憶装置に適用するサーボライト方法に関し、ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報を、ライト素子によりディスク記録媒体上に記録する自立サーボライト工程において、トラック間隔を測定し、測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する。
【選択図】 図7
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置などのディスク記憶装置に関し、特にディスク上にサーボ情報を記録するサーボライト方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とする磁気ディスク装置の分野では、記録媒体であるディスク上の目標位置(データをリード/ライトする指定位置)にヘッド(磁気ヘッド)を位置決め制御するためのサーボシステムがドライブ内に組み込まれている。サーボシステムは、ディスク上に予め記録されているサーボ情報を使用して、ヘッド位置決め制御を実行する。
【0003】
ディスクドライブの製造工程には、当該サーボ情報をディスク上に記録するサーボライト工程が含まれている。サーボライト工程でのサーボライト方法として、ディスクドライブに組み込まれたヘッド及びアクチュエータを使用する自立型サーボライト方法(セルフサーボライト方法)がある。
【0004】
近年のディスクドライブにおいて使用されている記録再生分離型ヘッドにおけるセルフサーボライト工程では、ライト素子によりディスク上にサーボ情報を書込み、リード素子により書き込まれたサーボ情報を読取る動作が実行される。サーボライト工程では、ディスク上の所定位置に、サーボ情報を正確に記録する必要があるが、記録再生分離型ヘッドはリード素子とライト素子とが分離されているため、素子間に位置ずれが存在する。このため、セルフサーボライト工程で当該素子間の位置ずれ量を考慮したヘッド位置決め制御方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−230929号公報(第3頁−第5頁、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1ではセルフサーボライト工程の初期ステップにおいて、リード素子とライト素子との間の位置すれ量を測定している。
しかし、記録再生分離型ヘッドにおいてリード素子とライト素子との間の位置すれ量はヘッドのディスク上の位置に応じて変化するが、上記特許文献1はこの点についてはなんら考慮されていないという問題点があった。
【0007】
そこで、本発明は、記録再生分離型ヘッドにおいてヘッドのディスク上の位置に応じて変化するリード素子とライト素子との間の位置すれ量を考慮したサーボライト方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーボライト方法は、リード素子とライト素子とが分離して実装されているヘッドでディスク記録媒体にデータを記録するディスク記憶装置に適用するサーボライト方法であって、ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報を、ライト素子によりディスク記録媒体上に記録する自立サーボライト工程において、トラック間隔を測定し、測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する。
【0009】
また、本発明のディスク記憶装置は、リード素子とライト素子とが分離して実装されたヘッドと、ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報をライト素子によりディスク記録媒体上に記録する自立サーボライトする際に、トラック間隔を測定する手段と、測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する手段とを備えている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に関するディスクドライブ1及びサーボ書込み装置10を示す。
ディスクドライブ1は、アクチュエータ3に搭載されたヘッド2と、スピンドルモータ5に取り付けられたディスク6とを有するヘッド・ディスクアセンブリを内蔵している。
【0011】
アクチュエータ3は、ボイスコイルモータ(VCM)4によりディスク6の半径方向に移動し、ヘッド2をディスク6上に位置決めするための機構である。ヘッド2は、データ記録媒体であるディスク6上にデータを書き込むライト素子及びディスク6上からデータを再生するリード素子を有する。
【0012】
ヘッド2は、図3に示すように、スライダ20上にリード素子21とライト素子22とが分離されて実装されている構造である。リード素子21は、通常ではMR型(magnetoresistive)素子からなる。ライト素子22は、インダクティブ薄膜ヘッド素子である。ヘッド2は、ライト素子22に対してリード素子21の位置が意図的にずらした配置関係である。
【0013】
図4は、ディスク6上でのヘッド2の位置に応じて、ライト素子22とリード素子21との素子間位置ずれ量(d1〜d3)の変化を示す図である。即ち、同図(A)は、ヘッド2がディスク6上の内周側に移動したときのリード/ライト素子間の位置ずれ量d1を示す。同図(B)は、ヘッド2がディスク6上の中周側に移動したときのリード/ライト素子間の位置ずれ量d2を示す。また、同図(C)は、ヘッド2がディスク6上の外周側に移動したときのリード/ライト素子間の位置ずれ量d3を示す。
【0014】
セルフサーボライト方法によりサーボライト工程を実施する磁気ディスクにおいては、図4に示すように、リード素子21とライト素子22との位置関係がヘッドのディスク上における位置に依らず保られることが望ましい。即ち、図3に示すように、ライト素子22及びリード素子21の位置が意図的にずらした配置関係であることが望ましい。換言すれば、セルフサーボライト方法では、リード素子が、相対的にライト素子より内周側にある位置関係が望ましい。
【0015】
同実施形態のサーボライト工程は、セルフサーボライト方法により実行される。セルフサーボライト方法は、製品として出荷されるディスクドライブ1に組み込まれているヘッド2及びアクチュエータ機構(VCM4を含む)を使用して、サーボ情報をディスク6上に記録する方法である。
【0016】
サーボ書込み装置10は、サーボライトに必要な回路とCPU(ソフトウェアを含む)とを有する。CPUは、ディスクドライブ1のVCM4を制御して、ヘッド2の位置決め制御を実行する。また、サーボ書込み装置10は、ドライブ1のライト素子22によりディスク6に記録するサーボ情報に対応するサーボパターンを生成する回路や、タイミング生成回路などを有する。
【0017】
セルフサーボライト方法は、図2に示すように、ディスク6上の書込み対象トラック210に対して、ドライブ1のヘッド2に含まれるライト素子22により、サーボ情報(サーボパターン)201を記録する。セルフサーボライト方法は、ヘッド2に含まれるリード素子21により読出されたサーボ情報(既に記録された情報200)を使用して、ライト素子22を位置決めしてサーボ情報の書込み位置を決定する。ここで、図2に示すように、ライト素子22とリード素子21との位置ずれ量を考慮して、ライト素子22が書込み対象トラック210上に位置決めされるように、リード素子21の位置決め中心220が設定される。
【0018】
サーボ書込み装置10のCPUは、リード素子21により読出されたサーボ情報200を使用して、位置決め中心220に対する位置決め誤差量を検出してリード素子21の位置決め制御を実行する。セルフサーボライト方法では、ディスク6上の全領域において、リード素子21とライト素子22との位置関係(位置ずれ量)が保存されている必要がある。
【0019】
図5は、セルフサーボライト工程により、ディスクドライブのディスク上に書き込まれたサーボ情報500を示す図である。サーボ情報500は、サーボバーストパターン(位置誤差パターン)502、トラック(シリンダ)アドレスコード503、サーボ領域であることを示すサーボマーク信号504、及びパッディング(padding)と呼ばれるタイミング調整用のダミー信号505を有する。
【0020】
サーボ書込み装置10は、ドライブ1のヘッド2の位置決め制御を実行することにより、ライト素子22により書込み対象トラック501に対して、サーボ情報500を書き込む。このとき、サーボ書込み装置10は、リード/ライト素子間の位置ずれ量に応じて設定された位置決め中心510に対して、リード素子21を位置決めするようにヘッド2の位置決め制御を実行する。
【0021】
サーボライト工程では、サーボ情報500のサーボバーストパターンの書込み幅Wbは、ライト素子22の幅に依存せずに、トラック密度仕様値のみで決定される。即ち、書込み幅Wbは、ライト素子22の送りピッチ量に相当する値である。サーボ情報500の境界は、ライト素子22の中心ではなく、その端で規定される。
【0022】
以上のようにして、サーボ書込み装置10は、リード/ライト素子間の位置ずれ量に基づいて、ライト素子22の位置を調整しながら書込み対象トラック501に対してサーボ情報500を書き込む。ここで、セルフサーボライト工程でのリード/ライト素子間の位置ずれ量の定義を、図6を参照して説明する。
【0023】
図6(A)は、ディスクドライブ1の通常のリード/ライト動作時に考慮すべきリード/ライト素子間の位置ずれ量Wnを示す。通常のリード/ライト動作では、ディスク上から記録されたユーザデータをリード素子21により正確に読取るために、位置調整用オフセットが設定されている。この位置調整用オフセットは、ライト素子22の中心と、リード素子21の中心との距離に相当し、リード/ライト素子間の位置ずれ量Wnとして定義される。
【0024】
一方、セルフサーボライト工程では、図6(B)に示すように、リード/ライト素子間の位置ずれ量Wsは、サーボバーストパターンの書込み幅Wb(ライト素子22の送りピッチ量)に基づいて設定される。具体的には、位置ずれ量Wsは、ライト素子22の端から仕様で定められた距離(Wb/2)だけ離れた位置から、リード素子21の中心までの距離として定義される。
【0025】
要するに、セルフサーボライト工程において、ヘッド2の位置決め制御で考慮すべきリード/ライト素子間の位置ずれ量Wsは、ディスクドライブでの通常リード/ライト動作時のヘッド2の位置決め制御で考慮すべきリード/ライト素子間の位置ずれ量Wnとは異なる。
【0026】
次に、本実施形態におけるオフセット量設定方法を説明する。
この方法はセルフサーボライト工程におけるヘッドオフセット量をトラック間隔の測定に基づき設定する。
図7はオフセット量設定装置の構成を示すブロック図である。
オフセット量設定装置700は、トラック間隔推定器701、補償器702、サーボ情報書込み装置703から構成される。
オフセット量設定装置700はトラック間隔推定器701を用いてトラック間隔を推定し、その推定値とトラック間隔仕様値との差を計算し、トラック間隔の誤差量を計算する。この誤差を用いて補償器702を用いてヘッドオフセット推定量を算出し、再生素子の位置をオフセットさせる。この状態でサーボ情報書込み装置703でサーボ情報書込みを行うことにより、実際のヘッドエレメントずれ量との差によりトラック間隔が設定される。
【0027】
図8は図7に示した補償器702の動作を説明するための図である。
ヘッドオフセット量とエレメントずれ量との差によりトラック間隔が設定されるため、ヘッドオフセット量は正確に設定する必要がある。補償器702はヘッドオフセット量が正規の値より少ない場合はトラック間隔が広くなるためヘッドオフセット量を増加させる。逆に、補償器702はヘッドオフセット量が正規の値より多い場合はトラック間隔が狭くなるためヘッドオフセット量を減少させる。ヘッドオフセット量が正規の値を示す場合はトラック間隔が仕様値となり、補償器702はヘッドオフセット量を維持する。このため、補償器702は積分(総和)特性を持つ。
【0028】
次に、本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンを説明する。
図9は本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンを説明するための図である。
本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンは、位置決めに用いるサーボパターン901に、測定に用いるトリム(重ね書き)されていないサーボバースト902を1つ以上含めることを特徴とする。位置決めに用いるサーボパターン901を用いてトリムされていないサーボバースト902の幅を測定することで、最終的にはトラック間隔を測定する。なお、サーボバースト902の幅は磁気記録幅であり、測定単位はトラック本数となる。
【0029】
図10および第11図は磁気記録幅の測定例を説明するための図である。
図10においては、トラック密度が一定あるいは既知の場合の測定例を示す。
磁気記録幅(MWW)はトラック本数の単位で測定される。したがって、図10(A)のように磁気記録幅(MWW)が狭い場合(MWW=1.5)は小さく、図10(C)のように磁気記録幅(MWW)が広い場合(MWW=3.6)は大きく測定される。トラック間隔が既知の場合は、これにより磁気記録幅(MWW)を測定することが可能となる。
【0030】
図11では磁気記録幅(MWW)が一定あるいは既知の場合の測定例を示す。
磁気記録幅(MWW)はトラック本数の単位で測定されるため、同一の磁気記録幅(MWW)でも図11(A)のようにトラック密度が小さい場合は小さく、図11(C)のようにトラック密度が大きい場合は大きく測定される。磁気記録幅が既知の場合は、これによりトラック間隔を測定することが可能となる。また、この測定値の逆数がトラック間隔を示すことになる。
【0031】
図9に示したトリムされていないサーボバースト902の幅を測定するためには、サーボバースト902の端の位置を把握する必要がある。しかし、サーボバーストの端の位置を探す工程は煩雑な作業を伴うため、サーボバースト902の端の位置を探すことなく算出する方法が必要である。ここで、磁気記録幅の測定方法をサーボパターンの生成方法と合わせて説明する。
【0032】
図12はサーボパターンの生成方法を説明するための図、図13はサーボパターン生成時のトリムされないサーボバースト902を書く領域の動作を説明するための図である。
【0033】
図12(d)にてトリムされないサーボバースト902を書き込むが、その時に通常のサーボバースト901も同時に書き込む。通常のサーボバースト901の書込みはトリム動作を伴うため、結果としてトリムされないサーボバースト902の端の位置は通常のサーボバースト901の位置決め中心に規定され、通常のサーボバースト901の位置情報の値として一意に算出することができる。なお、図12(A)(C)で消去動作をしているが、これによりトリムされないサーボバーストを磁気記録幅(MWW)として同一視することが可能となる。なお、新規のメディア(消去されていることが確実であるメディア)を用いる場合は必ずしも図13(A)(C)の動作は必要としない。
【0034】
次に、磁気記録幅(トリムされないサーボバーストの幅)の測定方法を説明する。
図14は磁気記録幅(トリムされないサーボバーストの幅)の測定方法を説明するための図である。
再生素子1404は現在位置1402に位置決めされているとする。磁気記録幅の端の位置の片方1401は図12で示したサーボライト手順により規定され、一意に求まる。再生素子の位置から磁気記録幅の他方の端までの距離1403を求めることで磁気記録幅を求めることが可能となる。距離1403は下の式(1)で求まる。
【0035】
【数1】
なお、式(1)において、FはFバーストのデコード値、Kは位置誤差換算に用いるゲインである。なおF’はFバーストから理論的に求まる逆位相バースト(実際には書かれていないもの)で、たとえば下の式(2)により導出される。
【0036】
【数2】
なお、式(2)において、AおよびBはそれぞれAバーストのデコード値、Bバーストのデコード値である。上記2式をまとめると、現在の再生素子1404の位置1402から磁気記録幅の端までの距離1403を下の式(3)として求めることができる。
【0037】
【数3】
これにより、距離1403が求まる。
以上により、現在の再生素子1404の位置から磁気記録幅の端までの距離が各々測定でき、それら測定値の和を求めることで磁気記録幅を測定することが可能となる。
【0038】
上記測定方法で得られた磁気記録幅の逆数を自立サーボライトに適用することで、オフセット量を補償することが可能となる。
次に、トラック間隔測定を用いたオフセット量調整方法について説明する。
図15は上記した方法で自立型サーボ情報書込みを行う際の動作を説明するフローチャートである。
まず、最初に測定用パターンを書き込む(ステップS1501)。ここでの測定用パターンは図9で示された特徴を持つサーボパターンである。次に、トラック間隔仕様値および初期オフセット量の決定を行う(ステップS1502)。
【0039】
あらかじめ一部にサーボ情報が書き込まれているメディアに対して測定パターン書込みを行う場合、図10のように磁気記録幅を正確に求めることが可能である。この場合、ヘッドの磁気記録幅に依存しないトラック間隔が実現できることになる。
【0040】
また、トラック間隔仕様値を磁気記録幅と間隔との比として一意に設定してもかまわない。この場合は、磁気記録幅によってトラック間隔は変わるが、磁気記録幅に応じた最適なトラック間隔を実現することが可能となる。
【0041】
ステップS1502の後、各トラックのサーボ情報書込み(ステップS1503)および1トラックシーク(ステップS1507)を行い、終了判定(ステップS1504)を経て終了する。この時に、磁気記録幅測定可能かどうかの判定を行い(ステップS1505)、測定可能な場合は測定値に応じてヘッドオフセット量の更新を行う(ステップS1506)。
【0042】
以上により、トラック間隔を一定に保つ自立型サーボ情報書込みを実現することが可能となる。
次に、磁気記録幅測定に関する他の実施形態について説明する。
図16は磁気記録幅測定の他の実施形態を説明するための図である。
図9においては6回のサーボトラックライトに1回しか測定用バースト(トリムされていないサーボバースト)を書き込まないため、測定回数は6回のサーボライトに対してただ1回のみである。測定回数を増やす必要がある場合は、図16に示すようにトリムされていないサーボバースト1602、1603を複数書き込むことで測定頻度を増やすことが可能となる。
【0043】
次に、トラック間隔推定方法の他の実施形態について説明する。
図17は磁気記録素子とヘッドアジマス角との関係を説明するための図である。
通常、磁気ヘッドは回転型アクチュエータにより駆動されており、メディア半径の位置によりアジマス角が生じる。回転型アクチュエータに取付けられている記録素子により生成される磁気ライト幅を用いてトラック間隔を推定する場合、回転型アクチュエータの変位として求まってしまう。特に、図17(a)(c)のようにアジマス角がついている場合、所望のトラック間隔より広く見積もってしまう。したがって、トラック間隔推定の補正を行う。
【0044】
図18はトラック間隔推定の補正テーブルを説明するための図である。
図17に示したトラック間隔推定量と実際のトラック間隔との関係は幾何学的に求めることが可能であり、Tp’=G×Tp(Tp:推定されたトラック間隔、Tp’:補正トラック間隔推定値、G:補正ゲイン)として補正することが可能となる。
【0045】
トラック間隔推定値を磁気ライト幅推定値に対する比として示している場合も同様に、補正ゲインをかけることでトラック間隔推定の精度を向上することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、トラック間隔を測定する機能と、この機能を用いてヘッドオフセット量を調整する機能を設けたことにより、セルフサーボライト時にトラック間隔を一定に保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に関するディスクドライブ及びサーボ書込み装置の要部を示すブロック図。
【図2】同実施形態に関するサーボライト工程の概略を説明するための図。
【図3】同実施形態に関するヘッドでのリード/ライト素子間の配置関係を示す図。
【図4】同リード/ライト素子間の位置ずれ量の状態を示す図。
【図5】同実施形態のセルフサーボライト工程により、ディスク上に記録されたサーボ情報の一例を示す図。
【図6】同実施形態に関するリード/ライト素子間の位置ずれ量の定義を説明するための図。
【図7】オフセット量設定装置の構成を示すブロック図。
【図8】図7に示した補償器の動作を説明するための図。
【図9】本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンを説明するための図。
【図10】磁気記録幅の測定例を説明するための図。
【図11】磁気記録幅の測定例を説明するための図。
【図12】サーボパターンの生成方法を説明するための図。
【図13】サーボパターン生成時のトリムされないサーボバーストを書く領域の動作を説明するための図。
【図14】磁気記録幅(トリムされないサーボバーストの幅)の測定方法を説明するための図。
【図15】自立型サーボ情報書込みを行う際の動作を説明するフローチャート。
【図16】磁気記録幅測定の他の実施形態を説明するための図。
【図17】磁気記録素子とヘッドアジマス角との関係を説明するための図。
【図18】トラック間隔推定の補正テーブルを説明するための図。
【符号の説明】
1…ディスクドライブ
2…ヘッド
3…アクチュエータ
4…ボイスコイルモータ(VCM)
5…スピンドルモータ
6…ディスク
10…サーボ書込み装置
20…スライダ
21…リード素子
22…ライト素子
700…オフセット量設定装置
701…トラック間隔推定器
702…補償器
703…サーボ情報書込み装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置などのディスク記憶装置に関し、特にディスク上にサーボ情報を記録するサーボライト方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とする磁気ディスク装置の分野では、記録媒体であるディスク上の目標位置(データをリード/ライトする指定位置)にヘッド(磁気ヘッド)を位置決め制御するためのサーボシステムがドライブ内に組み込まれている。サーボシステムは、ディスク上に予め記録されているサーボ情報を使用して、ヘッド位置決め制御を実行する。
【0003】
ディスクドライブの製造工程には、当該サーボ情報をディスク上に記録するサーボライト工程が含まれている。サーボライト工程でのサーボライト方法として、ディスクドライブに組み込まれたヘッド及びアクチュエータを使用する自立型サーボライト方法(セルフサーボライト方法)がある。
【0004】
近年のディスクドライブにおいて使用されている記録再生分離型ヘッドにおけるセルフサーボライト工程では、ライト素子によりディスク上にサーボ情報を書込み、リード素子により書き込まれたサーボ情報を読取る動作が実行される。サーボライト工程では、ディスク上の所定位置に、サーボ情報を正確に記録する必要があるが、記録再生分離型ヘッドはリード素子とライト素子とが分離されているため、素子間に位置ずれが存在する。このため、セルフサーボライト工程で当該素子間の位置ずれ量を考慮したヘッド位置決め制御方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−230929号公報(第3頁−第5頁、第1図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1ではセルフサーボライト工程の初期ステップにおいて、リード素子とライト素子との間の位置すれ量を測定している。
しかし、記録再生分離型ヘッドにおいてリード素子とライト素子との間の位置すれ量はヘッドのディスク上の位置に応じて変化するが、上記特許文献1はこの点についてはなんら考慮されていないという問題点があった。
【0007】
そこで、本発明は、記録再生分離型ヘッドにおいてヘッドのディスク上の位置に応じて変化するリード素子とライト素子との間の位置すれ量を考慮したサーボライト方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のサーボライト方法は、リード素子とライト素子とが分離して実装されているヘッドでディスク記録媒体にデータを記録するディスク記憶装置に適用するサーボライト方法であって、ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報を、ライト素子によりディスク記録媒体上に記録する自立サーボライト工程において、トラック間隔を測定し、測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する。
【0009】
また、本発明のディスク記憶装置は、リード素子とライト素子とが分離して実装されたヘッドと、ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報をライト素子によりディスク記録媒体上に記録する自立サーボライトする際に、トラック間隔を測定する手段と、測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する手段とを備えている。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施形態に関するディスクドライブ1及びサーボ書込み装置10を示す。
ディスクドライブ1は、アクチュエータ3に搭載されたヘッド2と、スピンドルモータ5に取り付けられたディスク6とを有するヘッド・ディスクアセンブリを内蔵している。
【0011】
アクチュエータ3は、ボイスコイルモータ(VCM)4によりディスク6の半径方向に移動し、ヘッド2をディスク6上に位置決めするための機構である。ヘッド2は、データ記録媒体であるディスク6上にデータを書き込むライト素子及びディスク6上からデータを再生するリード素子を有する。
【0012】
ヘッド2は、図3に示すように、スライダ20上にリード素子21とライト素子22とが分離されて実装されている構造である。リード素子21は、通常ではMR型(magnetoresistive)素子からなる。ライト素子22は、インダクティブ薄膜ヘッド素子である。ヘッド2は、ライト素子22に対してリード素子21の位置が意図的にずらした配置関係である。
【0013】
図4は、ディスク6上でのヘッド2の位置に応じて、ライト素子22とリード素子21との素子間位置ずれ量(d1〜d3)の変化を示す図である。即ち、同図(A)は、ヘッド2がディスク6上の内周側に移動したときのリード/ライト素子間の位置ずれ量d1を示す。同図(B)は、ヘッド2がディスク6上の中周側に移動したときのリード/ライト素子間の位置ずれ量d2を示す。また、同図(C)は、ヘッド2がディスク6上の外周側に移動したときのリード/ライト素子間の位置ずれ量d3を示す。
【0014】
セルフサーボライト方法によりサーボライト工程を実施する磁気ディスクにおいては、図4に示すように、リード素子21とライト素子22との位置関係がヘッドのディスク上における位置に依らず保られることが望ましい。即ち、図3に示すように、ライト素子22及びリード素子21の位置が意図的にずらした配置関係であることが望ましい。換言すれば、セルフサーボライト方法では、リード素子が、相対的にライト素子より内周側にある位置関係が望ましい。
【0015】
同実施形態のサーボライト工程は、セルフサーボライト方法により実行される。セルフサーボライト方法は、製品として出荷されるディスクドライブ1に組み込まれているヘッド2及びアクチュエータ機構(VCM4を含む)を使用して、サーボ情報をディスク6上に記録する方法である。
【0016】
サーボ書込み装置10は、サーボライトに必要な回路とCPU(ソフトウェアを含む)とを有する。CPUは、ディスクドライブ1のVCM4を制御して、ヘッド2の位置決め制御を実行する。また、サーボ書込み装置10は、ドライブ1のライト素子22によりディスク6に記録するサーボ情報に対応するサーボパターンを生成する回路や、タイミング生成回路などを有する。
【0017】
セルフサーボライト方法は、図2に示すように、ディスク6上の書込み対象トラック210に対して、ドライブ1のヘッド2に含まれるライト素子22により、サーボ情報(サーボパターン)201を記録する。セルフサーボライト方法は、ヘッド2に含まれるリード素子21により読出されたサーボ情報(既に記録された情報200)を使用して、ライト素子22を位置決めしてサーボ情報の書込み位置を決定する。ここで、図2に示すように、ライト素子22とリード素子21との位置ずれ量を考慮して、ライト素子22が書込み対象トラック210上に位置決めされるように、リード素子21の位置決め中心220が設定される。
【0018】
サーボ書込み装置10のCPUは、リード素子21により読出されたサーボ情報200を使用して、位置決め中心220に対する位置決め誤差量を検出してリード素子21の位置決め制御を実行する。セルフサーボライト方法では、ディスク6上の全領域において、リード素子21とライト素子22との位置関係(位置ずれ量)が保存されている必要がある。
【0019】
図5は、セルフサーボライト工程により、ディスクドライブのディスク上に書き込まれたサーボ情報500を示す図である。サーボ情報500は、サーボバーストパターン(位置誤差パターン)502、トラック(シリンダ)アドレスコード503、サーボ領域であることを示すサーボマーク信号504、及びパッディング(padding)と呼ばれるタイミング調整用のダミー信号505を有する。
【0020】
サーボ書込み装置10は、ドライブ1のヘッド2の位置決め制御を実行することにより、ライト素子22により書込み対象トラック501に対して、サーボ情報500を書き込む。このとき、サーボ書込み装置10は、リード/ライト素子間の位置ずれ量に応じて設定された位置決め中心510に対して、リード素子21を位置決めするようにヘッド2の位置決め制御を実行する。
【0021】
サーボライト工程では、サーボ情報500のサーボバーストパターンの書込み幅Wbは、ライト素子22の幅に依存せずに、トラック密度仕様値のみで決定される。即ち、書込み幅Wbは、ライト素子22の送りピッチ量に相当する値である。サーボ情報500の境界は、ライト素子22の中心ではなく、その端で規定される。
【0022】
以上のようにして、サーボ書込み装置10は、リード/ライト素子間の位置ずれ量に基づいて、ライト素子22の位置を調整しながら書込み対象トラック501に対してサーボ情報500を書き込む。ここで、セルフサーボライト工程でのリード/ライト素子間の位置ずれ量の定義を、図6を参照して説明する。
【0023】
図6(A)は、ディスクドライブ1の通常のリード/ライト動作時に考慮すべきリード/ライト素子間の位置ずれ量Wnを示す。通常のリード/ライト動作では、ディスク上から記録されたユーザデータをリード素子21により正確に読取るために、位置調整用オフセットが設定されている。この位置調整用オフセットは、ライト素子22の中心と、リード素子21の中心との距離に相当し、リード/ライト素子間の位置ずれ量Wnとして定義される。
【0024】
一方、セルフサーボライト工程では、図6(B)に示すように、リード/ライト素子間の位置ずれ量Wsは、サーボバーストパターンの書込み幅Wb(ライト素子22の送りピッチ量)に基づいて設定される。具体的には、位置ずれ量Wsは、ライト素子22の端から仕様で定められた距離(Wb/2)だけ離れた位置から、リード素子21の中心までの距離として定義される。
【0025】
要するに、セルフサーボライト工程において、ヘッド2の位置決め制御で考慮すべきリード/ライト素子間の位置ずれ量Wsは、ディスクドライブでの通常リード/ライト動作時のヘッド2の位置決め制御で考慮すべきリード/ライト素子間の位置ずれ量Wnとは異なる。
【0026】
次に、本実施形態におけるオフセット量設定方法を説明する。
この方法はセルフサーボライト工程におけるヘッドオフセット量をトラック間隔の測定に基づき設定する。
図7はオフセット量設定装置の構成を示すブロック図である。
オフセット量設定装置700は、トラック間隔推定器701、補償器702、サーボ情報書込み装置703から構成される。
オフセット量設定装置700はトラック間隔推定器701を用いてトラック間隔を推定し、その推定値とトラック間隔仕様値との差を計算し、トラック間隔の誤差量を計算する。この誤差を用いて補償器702を用いてヘッドオフセット推定量を算出し、再生素子の位置をオフセットさせる。この状態でサーボ情報書込み装置703でサーボ情報書込みを行うことにより、実際のヘッドエレメントずれ量との差によりトラック間隔が設定される。
【0027】
図8は図7に示した補償器702の動作を説明するための図である。
ヘッドオフセット量とエレメントずれ量との差によりトラック間隔が設定されるため、ヘッドオフセット量は正確に設定する必要がある。補償器702はヘッドオフセット量が正規の値より少ない場合はトラック間隔が広くなるためヘッドオフセット量を増加させる。逆に、補償器702はヘッドオフセット量が正規の値より多い場合はトラック間隔が狭くなるためヘッドオフセット量を減少させる。ヘッドオフセット量が正規の値を示す場合はトラック間隔が仕様値となり、補償器702はヘッドオフセット量を維持する。このため、補償器702は積分(総和)特性を持つ。
【0028】
次に、本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンを説明する。
図9は本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンを説明するための図である。
本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンは、位置決めに用いるサーボパターン901に、測定に用いるトリム(重ね書き)されていないサーボバースト902を1つ以上含めることを特徴とする。位置決めに用いるサーボパターン901を用いてトリムされていないサーボバースト902の幅を測定することで、最終的にはトラック間隔を測定する。なお、サーボバースト902の幅は磁気記録幅であり、測定単位はトラック本数となる。
【0029】
図10および第11図は磁気記録幅の測定例を説明するための図である。
図10においては、トラック密度が一定あるいは既知の場合の測定例を示す。
磁気記録幅(MWW)はトラック本数の単位で測定される。したがって、図10(A)のように磁気記録幅(MWW)が狭い場合(MWW=1.5)は小さく、図10(C)のように磁気記録幅(MWW)が広い場合(MWW=3.6)は大きく測定される。トラック間隔が既知の場合は、これにより磁気記録幅(MWW)を測定することが可能となる。
【0030】
図11では磁気記録幅(MWW)が一定あるいは既知の場合の測定例を示す。
磁気記録幅(MWW)はトラック本数の単位で測定されるため、同一の磁気記録幅(MWW)でも図11(A)のようにトラック密度が小さい場合は小さく、図11(C)のようにトラック密度が大きい場合は大きく測定される。磁気記録幅が既知の場合は、これによりトラック間隔を測定することが可能となる。また、この測定値の逆数がトラック間隔を示すことになる。
【0031】
図9に示したトリムされていないサーボバースト902の幅を測定するためには、サーボバースト902の端の位置を把握する必要がある。しかし、サーボバーストの端の位置を探す工程は煩雑な作業を伴うため、サーボバースト902の端の位置を探すことなく算出する方法が必要である。ここで、磁気記録幅の測定方法をサーボパターンの生成方法と合わせて説明する。
【0032】
図12はサーボパターンの生成方法を説明するための図、図13はサーボパターン生成時のトリムされないサーボバースト902を書く領域の動作を説明するための図である。
【0033】
図12(d)にてトリムされないサーボバースト902を書き込むが、その時に通常のサーボバースト901も同時に書き込む。通常のサーボバースト901の書込みはトリム動作を伴うため、結果としてトリムされないサーボバースト902の端の位置は通常のサーボバースト901の位置決め中心に規定され、通常のサーボバースト901の位置情報の値として一意に算出することができる。なお、図12(A)(C)で消去動作をしているが、これによりトリムされないサーボバーストを磁気記録幅(MWW)として同一視することが可能となる。なお、新規のメディア(消去されていることが確実であるメディア)を用いる場合は必ずしも図13(A)(C)の動作は必要としない。
【0034】
次に、磁気記録幅(トリムされないサーボバーストの幅)の測定方法を説明する。
図14は磁気記録幅(トリムされないサーボバーストの幅)の測定方法を説明するための図である。
再生素子1404は現在位置1402に位置決めされているとする。磁気記録幅の端の位置の片方1401は図12で示したサーボライト手順により規定され、一意に求まる。再生素子の位置から磁気記録幅の他方の端までの距離1403を求めることで磁気記録幅を求めることが可能となる。距離1403は下の式(1)で求まる。
【0035】
【数1】
なお、式(1)において、FはFバーストのデコード値、Kは位置誤差換算に用いるゲインである。なおF’はFバーストから理論的に求まる逆位相バースト(実際には書かれていないもの)で、たとえば下の式(2)により導出される。
【0036】
【数2】
なお、式(2)において、AおよびBはそれぞれAバーストのデコード値、Bバーストのデコード値である。上記2式をまとめると、現在の再生素子1404の位置1402から磁気記録幅の端までの距離1403を下の式(3)として求めることができる。
【0037】
【数3】
これにより、距離1403が求まる。
以上により、現在の再生素子1404の位置から磁気記録幅の端までの距離が各々測定でき、それら測定値の和を求めることで磁気記録幅を測定することが可能となる。
【0038】
上記測定方法で得られた磁気記録幅の逆数を自立サーボライトに適用することで、オフセット量を補償することが可能となる。
次に、トラック間隔測定を用いたオフセット量調整方法について説明する。
図15は上記した方法で自立型サーボ情報書込みを行う際の動作を説明するフローチャートである。
まず、最初に測定用パターンを書き込む(ステップS1501)。ここでの測定用パターンは図9で示された特徴を持つサーボパターンである。次に、トラック間隔仕様値および初期オフセット量の決定を行う(ステップS1502)。
【0039】
あらかじめ一部にサーボ情報が書き込まれているメディアに対して測定パターン書込みを行う場合、図10のように磁気記録幅を正確に求めることが可能である。この場合、ヘッドの磁気記録幅に依存しないトラック間隔が実現できることになる。
【0040】
また、トラック間隔仕様値を磁気記録幅と間隔との比として一意に設定してもかまわない。この場合は、磁気記録幅によってトラック間隔は変わるが、磁気記録幅に応じた最適なトラック間隔を実現することが可能となる。
【0041】
ステップS1502の後、各トラックのサーボ情報書込み(ステップS1503)および1トラックシーク(ステップS1507)を行い、終了判定(ステップS1504)を経て終了する。この時に、磁気記録幅測定可能かどうかの判定を行い(ステップS1505)、測定可能な場合は測定値に応じてヘッドオフセット量の更新を行う(ステップS1506)。
【0042】
以上により、トラック間隔を一定に保つ自立型サーボ情報書込みを実現することが可能となる。
次に、磁気記録幅測定に関する他の実施形態について説明する。
図16は磁気記録幅測定の他の実施形態を説明するための図である。
図9においては6回のサーボトラックライトに1回しか測定用バースト(トリムされていないサーボバースト)を書き込まないため、測定回数は6回のサーボライトに対してただ1回のみである。測定回数を増やす必要がある場合は、図16に示すようにトリムされていないサーボバースト1602、1603を複数書き込むことで測定頻度を増やすことが可能となる。
【0043】
次に、トラック間隔推定方法の他の実施形態について説明する。
図17は磁気記録素子とヘッドアジマス角との関係を説明するための図である。
通常、磁気ヘッドは回転型アクチュエータにより駆動されており、メディア半径の位置によりアジマス角が生じる。回転型アクチュエータに取付けられている記録素子により生成される磁気ライト幅を用いてトラック間隔を推定する場合、回転型アクチュエータの変位として求まってしまう。特に、図17(a)(c)のようにアジマス角がついている場合、所望のトラック間隔より広く見積もってしまう。したがって、トラック間隔推定の補正を行う。
【0044】
図18はトラック間隔推定の補正テーブルを説明するための図である。
図17に示したトラック間隔推定量と実際のトラック間隔との関係は幾何学的に求めることが可能であり、Tp’=G×Tp(Tp:推定されたトラック間隔、Tp’:補正トラック間隔推定値、G:補正ゲイン)として補正することが可能となる。
【0045】
トラック間隔推定値を磁気ライト幅推定値に対する比として示している場合も同様に、補正ゲインをかけることでトラック間隔推定の精度を向上することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、トラック間隔を測定する機能と、この機能を用いてヘッドオフセット量を調整する機能を設けたことにより、セルフサーボライト時にトラック間隔を一定に保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に関するディスクドライブ及びサーボ書込み装置の要部を示すブロック図。
【図2】同実施形態に関するサーボライト工程の概略を説明するための図。
【図3】同実施形態に関するヘッドでのリード/ライト素子間の配置関係を示す図。
【図4】同リード/ライト素子間の位置ずれ量の状態を示す図。
【図5】同実施形態のセルフサーボライト工程により、ディスク上に記録されたサーボ情報の一例を示す図。
【図6】同実施形態に関するリード/ライト素子間の位置ずれ量の定義を説明するための図。
【図7】オフセット量設定装置の構成を示すブロック図。
【図8】図7に示した補償器の動作を説明するための図。
【図9】本実施形態においてトラック間隔測定に用いるサーボパターンを説明するための図。
【図10】磁気記録幅の測定例を説明するための図。
【図11】磁気記録幅の測定例を説明するための図。
【図12】サーボパターンの生成方法を説明するための図。
【図13】サーボパターン生成時のトリムされないサーボバーストを書く領域の動作を説明するための図。
【図14】磁気記録幅(トリムされないサーボバーストの幅)の測定方法を説明するための図。
【図15】自立型サーボ情報書込みを行う際の動作を説明するフローチャート。
【図16】磁気記録幅測定の他の実施形態を説明するための図。
【図17】磁気記録素子とヘッドアジマス角との関係を説明するための図。
【図18】トラック間隔推定の補正テーブルを説明するための図。
【符号の説明】
1…ディスクドライブ
2…ヘッド
3…アクチュエータ
4…ボイスコイルモータ(VCM)
5…スピンドルモータ
6…ディスク
10…サーボ書込み装置
20…スライダ
21…リード素子
22…ライト素子
700…オフセット量設定装置
701…トラック間隔推定器
702…補償器
703…サーボ情報書込み装置
Claims (14)
- リード素子とライト素子とが分離して実装されているヘッドでディスク記録媒体にデータを記録するディスク記憶装置に適用するサーボライト方法であって、
前記ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報を、前記ライト素子により前記ディスク記録媒体上に記録する自立サーボライト工程において、
トラック間隔を測定し、
測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整することを特徴とするサーボライト方法。 - 測定された測定されたトラック間隔から前記ヘッドオフセット量を調整する際に、積分特性を有することを特徴とする請求項1記載のサーボライト方法。
- ヘッドの位置決めに用いるサーボ情報に上書き整形されないサーボバーストを少なくとも1つ以上書込み、ヘッドの位置決めに用いるサーボ情報を用いて書き込んだ上書き整形されないサーボバーストの幅を測定することを特徴とする請求項1記載のサーボライト方法。
- 前記上書き整形されないサーボバーストの書込みの前処理として前後2トラックの消去プロセスを有することを特徴とする請求項3記載のサーボライト方法。
- 前記トラック間隔が既知もしくは一定の場合には磁気記録幅を測定することを特徴とする請求項3または4記載のサーボライト方法。
- 前記磁気記録幅が既知の場合にはトラック密度を測定し、このトラック密度の逆数を求めることでトラック間隔を算出することを特徴とする請求項3または4記載のサーボライト方法。
- 前記上書き整形されないサーボバーストの一方の端部が位置決めに用いるサーボ情報の位置決め中心に整列して記録されることを特徴とする請求項3記載のサーボライト方法。
- 前記上書き整形されないサーボバーストの端の位置を、サーボデコード値を用いることで現在のリード素子の位置からの変位として求めることを特徴とする請求項3記載のサーボライト方法。
- サーボバーストの端の位置から距離の和を算出して磁気ライト幅を算出することを特徴とする請求項7または8記載のサーボライト方法。
- 磁気ライト幅の逆数を算出することでトラック間隔を推定することを特徴とする請求項9記載のサーボライト方法。
- 前処理として磁気記録幅とトラック間隔の比の所望値を設定することを特徴とする請求項3乃至10記載のサーボライト方法。
- 前処理として磁気記録幅とトラック間隔の比の所望値の設定を、あらかじめ書き込まれてあるサーボ情報を用いて設定することを特徴とする請求項11記載のサーボライト方法。
- テーブルにより与えられる補正ゲインを乗じた値を補正トラック間隔推定値として用いることを特徴とする請求項9乃至12記載のサーボライト方法。
- リード素子とライト素子とが分離して実装されたヘッドと、
前記ヘッドの位置決め制御で使用される位置決め用サーボ情報を、前記ライト素子により前記ディスク記録媒体上に記録する自立サーボライトする際に、トラック間隔を測定する手段と、
測定されたトラック間隔に基づいてヘッドオフセット量を調整する手段とを具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003094368A JP2004303325A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | ディスク記憶装置及びサーボライト方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003094368A JP2004303325A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | ディスク記憶装置及びサーボライト方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004303325A true JP2004303325A (ja) | 2004-10-28 |
Family
ID=33406953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003094368A Pending JP2004303325A (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | ディスク記憶装置及びサーボライト方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004303325A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7221533B2 (en) | 2004-11-30 | 2007-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for servo information writing in a disk drive |
US7573669B2 (en) | 2006-04-19 | 2009-08-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for writing pattern on disk |
JP2016177854A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | サーボライト制御装置、方法および磁気ディスク装置 |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003094368A patent/JP2004303325A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7221533B2 (en) | 2004-11-30 | 2007-05-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and apparatus for servo information writing in a disk drive |
US7573669B2 (en) | 2006-04-19 | 2009-08-11 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for writing pattern on disk |
JP2016177854A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | 株式会社東芝 | サーボライト制御装置、方法および磁気ディスク装置 |
US10304484B2 (en) | 2015-03-20 | 2019-05-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Servo write control apparatus and method, and magnetic disk apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7099105B2 (en) | Systems for selective multi-pass servowriting and self-servowriting | |
US7271977B1 (en) | Method to compensate for microjog error induced by localized track squeeze | |
US7489468B2 (en) | Method and apparatus for head positioning control in a disk drive | |
US20100134917A1 (en) | Method and apparatus for offset control in a disk drive | |
US7330330B2 (en) | Systems for self-servowriting in multiple portions with multiple passes per servowriting step | |
US7006322B2 (en) | Method and apparatus for performing self-servo writing in a disk drive | |
US7852594B2 (en) | Device and method for specifying control value for controlling clearance between head and disk, and magnetic disk drive device | |
US6781786B2 (en) | Magnetic disk drive system | |
US7190546B2 (en) | Systems using extended servo patterns with variable multi-pass servowriting and self-servowriting | |
JP2004185682A (ja) | サーボ情報の書き込み方法、サーボ制御方法、データ記憶装置、プログラム | |
JPH09128916A (ja) | ディスク装置 | |
JP2006085832A (ja) | 記録電流の制御方法及び磁気ディスク装置 | |
US7199962B1 (en) | Systems using extended servo patterns with multi-pass servowriting and self-servowriting | |
US7532424B2 (en) | Method of writing pattern on media and data storage device | |
JP4364284B1 (ja) | ディスク記憶装置及びオフセット測定方法 | |
JP4829180B2 (ja) | ディスク記憶装置及びサーボ書込み方法 | |
US20160351220A1 (en) | Magnetic disk device, control method, and manufacturing method of magnetic disk device | |
JP2004303325A (ja) | ディスク記憶装置及びサーボライト方法 | |
US7061708B2 (en) | Systems and methods for conditional servowriting | |
US20080030890A1 (en) | Method of writing pattern on magnetic disk and device therfor | |
US20060103969A1 (en) | System and apparatus for position error signal linearization | |
US7106543B1 (en) | Methods for self-servowriting with multiple passes per servowriting step | |
CN113436652A (zh) | 磁盘装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050415 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |