JP2005322275A

JP2005322275A - 磁気ディスク装置のオフセット計測方法および磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2005322275A
Application number: JP2004136955A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Tachibana; 英一橘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】隣接トラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生し、リトライ動作の回数を低減することで安定した磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ヘッドオフセット計測部５において、複合型磁気ヘッド２のヘッドオフセット量を計測するときに、計測パターン書込み部５１で書込まれた計測パターンに隣接するトラックへ、ストレスパターン書込み部５２によりストレスパターンを書込み、計測パターンに磁気ストレスを与える。その後、計測パターンによりヘッドオフセットを計測する。これにより、磁気ストレスによる磁気信号への影響を小さくすることができ、正確に再生することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に記録ヘッドと再生ヘッドとをもつ複合型磁気ヘッドを設けた磁気ディスク装置に関するものである。

近年、マルチメディアの進展に伴い、大容量の映像情報、音声情報などを高速で記録、再生する高密度の磁気ディスク装置が必要となっている。
磁気ディスク装置には、再生ヘッドに巨大磁気抵抗効果を応用した巨大磁気抵抗効果ヘッド部（以下ＧＭＲヘッド部という）、記録ヘッドに誘導型ヘッドを用いた複合型の磁気ヘッドおよび、複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して磁気ヘッドを磁気ディスクの目標トラックへ位置決めする回動型アクチュエータが使用されている。

回動型アクチュエータを有する磁気ディスク装置では、磁気ヘッドを磁気ディスク上のトラックにアクセスするときの軌跡は円弧になる。そのため磁気ディスクの内周から外周において、磁気ヘッドの中心線と記録トラックの接線とは平行にならずそれぞれのトラック毎に異なる角度で交わる。この角度をヨー角と呼ぶ。このヨー角により、再生ヘッドを磁気ディスクのサーボトラックにオントラック（ヘッドがトラック上の正しい位置に位置決めされること）させた場合、記録ヘッドには、オフトラック（ヘッドがトラック上の正しい位置に位置決めされないこと）が生じる。この記録ヘッドの磁気的中心と再生ヘッドの磁気的中心との位置ずれをヘッドオフセットと呼ぶ。

一般の磁気ディスク装置では、記録時は再生ヘッドであるＧＭＲヘッドでサーボトラックにあるサーボ信号を検出して、磁気ヘッドを目標位置へ移動し、ＧＭＲヘッドをサーボトラックにオントラックさせてから、記録ヘッドである誘導型ヘッドで磁気信号を磁気ディスクに記録する。ヘッドオフセットがあると、ＧＭＲヘッドで磁気信号を再生する場合、ＧＭＲヘッドが誘導型ヘッドで書込まれた磁気ディスク上の磁気信号の中心に位置しないことになる。

そこで、従来の磁気ディスク装置は、磁気ヘッドを微小移動させながら、磁気信号から得られる再生信号レベルが最大となる位置を計測してヘッドオフセット量を計測し、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する手段を持つものがあった。あるいは、ビットエラーレートやリードエラー発生回数が最小となる位置を計測して、ヘッドオフセット量を計測し、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する手段を持つものがあった（例えば、特許文献１参照）。

一方で、近年の磁気ディスク装置の高記録密度化により、狭トラックピッチ化が進んでいる。このため、記録ヘッドで磁気ディスクに磁気信号を記録する時の磁気ストレスが、隣接するトラックの磁気信号に影響を与え、例えば、再生信号レベルの低下や再生信号の品質の低下によるビットエラーレートの低下が問題になってきた。

磁気ディスク装置は、エラー訂正能力を有しており、前述した再生信号レベルの低下によるビットエラーレートの低下の程度が軽い場合は、エラー訂正能力により補正されるが、程度が重くなると磁気信号を正確に再生できなくなる。また、再生動作の繰り返しであるリトライ動作が必要となり、転送速度の低下といった磁気ディスク装置の性能に悪影響を与えている。

さらに、従来のヘッドオフセット計測方法では、隣接するトラックからの磁気ストレスを受ける前後での磁気ヘッドの目標位置ずれについて言及していない。
以下、図を用いて説明する。

図３は磁気ヘッドの要部平面図、図４は回動型アクチュエータによるヨー角を説明するための要点平面図、図５は磁気ギャップ領域で磁気ディスク上に記録される磁気信号とＧＭＲ素子の再生出力レベルのイメージ図、図６は磁気ストレスを受けた後の磁気信号とＧＭＲ素子の再生出力レベルのイメージ図である。

まず、一般的な磁気ヘッドについて説明する。
回動型アクチュエータに取り付けられた図３の磁気ヘッドの場合、誘導型ヘッド部２１とＧＭＲヘッド部２２により構成される。誘導型ヘッド部２１は上層コアから磁気ディスク面に臨んで下層コア２１１に向かって突出する様に一体に形成された上部ポール２１２と下層コア２１１から磁気ディスク面に臨んで上層コアに向かって突出する下部ポール２１３を持ち、この両ポール間において、磁気ギャップ領域２１４として一方から発生する磁束が他方に吸い込まれるような磁界分布を形成する。この磁界のヘッド進行方向への成分の強度が、磁気ディスクの保磁力を略超えたときに磁気ディスク上に磁気信号が記録される。一般的に、記録ヘッドの上部及び下部ポールの幅は磁気ディスクのトラック幅に応じて等しく決定され、前述の磁気ギャップ領域２１４は図に示すように長方形の形状を有する。

次に、磁気ギャップ領域のヨー角について説明する。
図４において、トラック１０はトラック１０の中心ｃ１の接線ｔ１と磁気ヘッド２の磁気ギャップ領域２１４のヨー角ｙ１が零、トラック２０はトラック１０の内周側にあり、トラック２０の中心ｃ２の接線ｔ２と磁気ヘッド２の磁気ギャップ領域２１４はヨー角ｙ２をもつ。またトラック３０はトラック１０の外周側にあり、トラック３０の中心ｃ３の接線ｔ３と磁気ヘッド２の磁気ギャップ領域２１４はヨー角ｙ３をもつ。

次に、磁気ギャップ領域で磁気ディスク上に記録される磁気信号とＧＭＲ素子の再生出力レベルの関係について説明する。
ここで、図５（ａ）は各トラックにおけるトラックの接線と磁気信号の磁界の関係を表わし、図５（ｂ）はこの時のトラックの位置と再生信号レベルの関係を表わしている。

図５（ａ）に示すように、トラック１０はヨー角ｙ１が零であり、磁気信号ｍ１はトラックの中心ｃ１を中心に対称であり、再生信号レベルＬＶ１の最大位置はトラックの中心ｃ１とほぼ一致し、図５（ｂ）のようなグラフになる。同様に、トラック２０の磁気信号ｍ２はヨー角ｙ２とライトヘッドギャップ長により磁気信号ｍ２の磁界が対向しＧＭＲ素子２２３の再生信号がでる領域と、磁気信号の磁界が対向せずＧＭＲ素子２２３の再生信号がでない領域を持つ。再生信号がでない領域はトラック２０の外周側にできるので、再生信号がでる領域はトラック２０の内周側に寄り、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ２の最大位置もトラック２０の中心ｃ２より内周側になる。また、トラック３０の磁気信号ｍ３はヨー角ｙ３とライトヘッドギャップ長により磁気信号の磁界が対向しＧＭＲ素子２２３の再生信号がでる領域と、ＧＭＲ素子２２３の磁気信号の磁界が対向せず再生信号がでない領域を持つ。再生信号がでない領域はトラック３０の内周側にできるので、再生信号がでる領域はトラック３０の外周側に寄り、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ３の最大位置もトラック３０の中心ｃ３より外周側になる。

そのために、従来は、ヘッドオフセット量を計測し、再生ヘッドの目標位置を再生信号レベルの最大位置に修正して再生を行っていた。
次に、これらの磁気信号が、隣接する両側のトラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた場合の磁気信号について説明する。

ここで、図６（ａ）は各トラックにおける隣接する両側のトラックに磁気信号を記録し、磁気ストレスの影響を受けた時の磁気信号の様子を表わし、図６（ｂ）はこの時のトラックの位置と再生信号レベルの関係を表わしている。

図６（ａ）に示すように、トラック１０の磁気信号ｍ４は両側の隣接トラックからほぼ均等に磁気ストレスを受け磁気信号ｍ４の幅は小さくなるが、再生信号レベルＬＶ４の最大位置は磁気ストレスを受ける前の最大位置とほぼ一致する。しかし、トラック２０の磁気信号ｍ５のＧＭＲ素子２２３により再生信号がでる領域は、図５に示すように、トラック２０の内周側に寄っており、内周側のトラックから受ける磁気ストレスが外周側のトラックから受ける磁気ストレスよりも大きいことから、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ５の最大位置は磁気ストレスを受ける前の最大位置より外周側にずれが生じる。同様に、トラック３０の磁気信号ｍ６のＧＭＲ素子２２３により再生信号がでる領域は、図５に示すように、トラック３０の外周側に寄っており、外周側のトラックから受ける磁気ストレスが内周側のトラックから受ける磁気ストレスよりも大きいことから、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ６の最大位置は磁気ストレスを受ける前の最大位置より内周側にずれが生じる。このように磁気ストレスを受ける前後では再生信号レベルの最大位置、あるいはビットエラーレートの最小位置にずれが生じる。
特開２０００−３２２８４８号公報

しかしながら、近年の磁気ディスク装置の高記録密度による狭トラックピッチ化の影響で記録ヘッドのライトヘッド幅に対するライトヘッドギャップ長の割合は年々上昇しており、前述したずれ量も大きくなってきており、従来の隣接するトラックからの磁気ストレスを受ける前後での磁気ヘッドの目標位置ずれについては考慮されておらず、隣接トラックに磁気信号を記録した時の磁気ストレスによる再生信号レベルの最大値位置にずれが、再生信号レベルの低下によるビットエラーレート低下を助長し、エラー訂正能力で補正されず、リードエラーを発生するという問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解決するもので、隣接トラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生し、リトライ動作の回数を低減することで安定した磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

前記従来の目的を達成するために、本発明の請求項１記載の磁気ディスク装置は、磁気ディスクに磁気信号を記録する記録ヘッドおよび前記記録された磁気信号を再生する再生ヘッドにより構成される複合型の磁気ヘッドと、前記複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの対象トラックへ位置決めする回動型アクチュエータと、前記記録ヘッドにより前記磁気ディスクの前記対象トラックにヘッドオフセット計測用信号を書込む計測パターン書込み手段と、前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックへ前記記録ヘッドによってストレスパターンを書込むストレスパターン書込み手段と、前記対象トラックにおけるヘッドオフセット量を計測するヘッドオフセット計測手段と、前記ヘッドオフセット量と前記ヘッドオフセット量に対応する測定位置を記憶するヘッドオフセット記憶手段と、前記ヘッドオフセット記憶手段から読み出した前記ヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する補正信号を出力する磁気ヘッド目標位置修正手段と、前記補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する位置決め制御部とを有し、磁気ストレスによるヘッドオフセットを補正して磁気ヘッドを対象トラックに位置決めすることを特徴とする。

請求項２記載の磁気ディスク装置は、磁気ディスクに磁気信号を記録する記録ヘッドおよび前記記録された磁気信号を再生する再生ヘッドにより構成される複合型の磁気ヘッドと、前記複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの対象トラックへ位置決めする回動型アクチュエータと、前記記録ヘッドにより前記磁気ディスクの前記対象トラックにヘッドオフセット計測用信号を書込む計測パターン書込み手段と、前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックへ前記記録ヘッドによってストレスパターンを書込むストレスパターン書込み手段と、前記対象トラックにおける前記ストレスパターンを書込む前の第１のヘッドオフセット量と前記ストレスパターン書込み後の第２のヘッドオフセット量とを計測するヘッドオフセット計測手段と、前記第１のヘッドオフセット量と前記第２のヘッドオフセット量および前記それぞれのヘッドオフセット量に対応する測定位置を記憶するヘッドオフセット記憶手段と、前記ヘッドオフセット記憶手段から読み出した前記ヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する補正信号を出力する磁気ヘッド目標位置修正手段と、前記補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する位置決め制御部とを有し、通常再生時には前記第１のヘッドオフセット量をヘッドオフセット量として用い、通常再生時に再生エラーが発生してリトライ再生を行う場合には前記第２のヘッドオフセット量をヘッドオフセット量として用いて、磁気ストレスによるヘッドオフセットを補正して磁気ヘッドを対象トラックに位置決めすることを特徴とする。

請求項３記載の磁気ディスク装置は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の磁気ディスク装置において、前記ヘッドオフセット計測手段が、前記再生ヘッドを所定の間隔で前記計測パターン中を移動させるヘッド微動手段と、前記所定の間隔で移動させた各測定位置での前記再生ヘッドにより再生された再生出力の再生信号レベルを測定する再生信号レベル計測手段と、前記測定した各測定位置での再生信号レベルが最大値となる測定位置を検出する再生信号レベル最大値位置検出手段とにより構成され、前記対象トラック中で再生信号レベルが最大値となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする。

請求項４記載の磁気ディスク装置は、請求項１または請求項２のいずれかに記載の磁気ディスク装置において、前記ヘッドオフセット量の計測として、所定の間隔で前記計測パターン中を移動した前記再生ヘッドによる再生時のビットエラーレートやリードエラー発生回数を測定して、発生回数が最小となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする。

請求項５記載の磁気ディスク装置は、請求項１または請求項２または請求項３のいずれかに記載の磁気ディスク装置において、前記ヘッドオフセット計測手段において、前記ストレスパターンを書込む前の第１のヘッドオフセット量と前記ストレスパターン書込み後の第２のヘッドオフセット量とを計測し、前記ヘッドオフセット記憶手段において、前記第１のヘッドオフセット量と前記第２のヘッドオフセット量の中間値をヘッドオフセット量として記憶することを特徴とする。

請求項６記載の磁気ディスク装置は、請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５のいずれかに記載の磁気ディスク装置において、前記ストレスパターンの書込みとして、前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックをイレースすることを特徴とする。

請求項７記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法は、磁気ディスクに磁気信号を記録する記録ヘッドおよび前記記録された磁気信号を再生する再生ヘッドにより構成される複合型の磁気ヘッドと、前記複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの対象トラックへ位置決めする回動型アクチュエータと、補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する位置決め制御部とを備えた磁気ディスク装置のオフセット計測方法であって、前記記録ヘッドにより前記磁気ディスクの前記対象トラックにヘッドオフセット計測用信号を書込む工程と、前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックへ前記記録ヘッドによってストレスパターンを書込む工程と、前記対象トラックにおけるヘッドオフセット量を計測する工程と、前記ヘッドオフセット量と前記ヘッドオフセット量に対応する測定位置を記憶する工程と、前記記憶したヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する補正信号を出力する工程と、前記補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する工程とを有し、磁気ストレスによるヘッドオフセットを補正して磁気ヘッドを対象トラックに位置決めすることを特徴とする。

請求項８記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法は、請求項７記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法において、前記ヘッドオフセット量を計測する工程が、前記再生ヘッドを所定の間隔で前記計測パターン中を移動させる工程と、前記所定の間隔で移動させた各測定位置での前記再生ヘッドにより再生された再生出力の再生信号レベルを測定する工程と、前記測定した各測定位置での再生信号レベルが最大値となる測定位置を検出する工程とによって成り、前記対象トラック中で再生信号レベルが最大値となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする。

請求項９記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法は、請求項７記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法において、前記ヘッドオフセット量の計測として、所定の間隔で前記計測パターン中を移動した前記再生ヘッドによる再生時のビットエラーレートやリードエラー発生回数を測定して、発生回数が最小となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする。

以上により、隣接トラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生し、リトライ動作の回数を低減することで安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

隣接するトラックに磁気信号を記録した時の磁気ストレスを受けた磁気信号でも、対象トラック中の磁気ストレスを受けた磁気信号の再生信号レベルの最大位置、あるいはビットエラーレートの最小位置に磁気ヘッドを位置決めすることにより、磁気ストレスによる磁気信号への影響を小さくすることができ、正確に再生することができる。また、トラックピッチを大きくして高密度化を妨げることなく、磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生することができ、安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

また、隣接するトラックに磁気信号を記録する前の磁気信号に対する磁気ヘッドの位置決め目標位置と、隣接するトラックに磁気信号を記録した後の磁気信号に対する磁気ヘッドの位置決め目標位置の中間に磁気ヘッドの位置を修正することで、隣接するトラックに磁気信号を記録する前と隣接するトラックに磁気信号を記録した後の磁気信号の両方を正確に再生することができ、安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

また、隣接するトラックに磁気信号を記録する代わりに磁気信号をイレースすることにより、磁気ストレスのパターンによらず、安定したヘッドオフセット量の計測ができ、再生出力信号の大きさによってヘッドオフセット量を測定する場合は、磁気ストレスを与えるために記録したストレスパターンによる再生信号が発生せず、計測パターンの再生信号への影響を低減でき、安定したヘッドオフセット量の計測ができることにより、安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

また、隣接するトラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスの影響を受けた磁気信号の再生エラーが発生し、リトライ再生を行う場合、隣接するトラックに磁気信号を記録した後に測定したヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正することで、磁気ストレスの影響を受けた磁気信号の再生信号レベルが最大となる位置あるいはビットエラーレートの最小位置でリトライ再生を行い、磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生し、リトライ動作の回数を低減することで安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

以下に、本発明の磁気ディスク装置における実施の形態について、図１から図６を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。

図１において、磁気ディスク１の面上で複合型の磁気ヘッド２が回動型アクチュエータ３によって支持されている。回動型アクチュエータ３は、位置決め制御部４により制御される。ヘッドオフセット計測部５は計測パターン書込み部５１、ストレスパターン書込み部５２、及びヘッドオフセット量計測部５３を備えている。計測パターン書込み部５１、およびストレスパターン書込み部５２の出力は磁気ヘッド２に入力される。ヘッドオフセット計測部５の出力端は磁気ヘッドオフセット記憶部６の入力端に接続され、磁気ヘッドオフセット記憶部６の出力端は磁気ヘッド目標位置修正部７の入力端に接続されている。磁気ヘッド目標位置修正部７の出力端は位置決め制御部４の入力端に接続されている。

図２は本発明のヘッドオフセット量計測部を示すブロック図であり、図１のヘッドオフセット量計測部５３の内部構成を示す。
ヘッドオフセット量計測部５３の入力端に設けられた再生信号レベル計測部５３１の出力端は再生信号レベル最大値位置検出部５３２の入力端に接続されている。再生信号レベル最大値位置検出部５３２の出力端はヘッドオフセット記憶部６の入力端に接続されている。ヘッド微動部５３３の入力端は再生信号レベル計測部５３１の出力端と接続され、ヘッド微動部５３３の出力端は再生信号レベル計測部５３１の他の入力端と接続されている。

図３は磁気ヘッド２の磁気ディスク１に対向する面の平面図である。磁気ヘッド２は、記録ヘッドである薄膜の誘導型ヘッド２１と再生ヘッドであるＧＭＲヘッド部２２を備える。ＧＭＲヘッド部２２は、上部シールド２２１、下部シールド２２２で磁気ディスク１以外の磁界から保護されたＧＭＲ素子２２３が感磁部となり磁気ディスク１に記録された磁気信号を検出する。記録ヘッドである誘導型ヘッド２１は、下層コア２１１と下層コア２１１に対向する位置に設けられる上層コアとを備える。上層コアと一体に形成されて磁気ディスク１面に突設される上部ポール２１２と、下層コア２１１の磁気ディスク１面側に突設される下部ポール２１３と、上部ポール２１２と下部ポール２１３との間に設けられる磁気ギャップ領域２１４を備える。

図４は回動型アクチュエータ３によるヨー角を説明するための要点平面図である。トラック１０はトラック１０の中心ｃ１の接線ｔ１と磁気ヘッド２の磁気ギャップ領域２１４のヨー角ｙ１が零、トラック２０はトラック１０の内周側にあり、トラック２０の中心ｃ２の接線ｔ２と磁気ヘッド２の磁気ギャップ領域２１４はヨー角ｙ２をもつ。また、トラック３０はトラック１０の外周側にあり、トラック３０の中心ｃ３の接線ｔ３と磁気ヘッド２の磁気ギャップ領域２１４はヨー角ｙ３をもつ。

図５は、磁気ギャップ領域２１４で磁気ディスク１上に記録される磁気信号とＧＭＲ素子２２３の再生出力レベルのイメージ図である。トラック１０はヨー角ｙ１が零であり、磁気信号ｍ１はトラックの中心ｃ１を中心に対称であり、再生信号レベルＬＶ１の最大位置はトラックの中心ｃ１とほぼ一致する。トラック２０の磁気信号ｍ２はヨー角ｙ２により磁気信号ｍ２の磁界が対向しＧＭＲ素子２２３の再生信号がでる領域と、磁気信号の磁界が対向せずＧＭＲ素子２２３の再生信号がでない領域を持つ。再生信号がでない領域はトラック２０の外周側にできるので、再生信号がでる領域はトラック２０の内周側に寄り、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ２の最大位置もトラック２０の中心ｃ２より内周側になる。同様にトラック３０の磁気信号ｍ３はヨー角ｙ３により磁気信号の磁界が対向しＧＭＲ素子２２３の再生信号がでる領域と、ＧＭＲ素子２２３の磁気信号の磁界が対向せず再生信号がでない領域を持つ。再生信号がでない領域はトラック３０の内周側にできるので、再生信号がでる領域はトラック３０の外周側に寄り、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ３の最大位置もトラック３０の中心ｃ３より外周側になる。

図６は図５の磁気信号ｍ１、ｍ２、ｍ３が、隣接する両側のトラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた後の磁気信号のイメージ図である。トラック１０の磁気信号ｍ４は両側の隣接トラックからほぼ均等に磁気ストレスを受け、磁気信号ｍ４の幅は小さくなるが再生信号レベルＬＶ４の最大位置は磁気ストレスを受ける前の最大位置とほぼ一致する。しかし、トラック２０の磁気信号ｍ５のＧＭＲ素子２２３により再生信号がでる領域は内周側のトラックから受ける磁気ストレスが大きく、また、外周側のトラックから受ける磁気ストレスが小さいことから、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ５の最大位置は磁気ストレスを受ける前の最大位置より外周側にずれが生じる。同様に、トラック３０の磁気信号ｍ６のＧＭＲ素子２２３により再生信号がでる領域は外周側のトラックから受ける磁気ストレスが大きく、また、内周側のトラックから受ける磁気ストレスが小さいことから、ＧＭＲ素子２２３の再生信号レベルＬＶ６の最大位置は磁気ストレスを受ける前の最大位置より内周側にずれが生じる。例えば、トラック３０では、磁気ストレスを受けていない磁気信号ｍ３よりも磁気ストレスを受けた磁気信号ｍ６の方が、再生信号レベルが低下しリードエラーが発生しやすくなるので、磁気信号ｍ６の再生信号レベルＬＶ６の最大位置に位置決め目標位置を修正する必要がある。

以下に本発明の磁気ディスク装置でのヘッドオフセット計測の手順を説明する。ここで、かっこに入った数字は処理のステップを表している。
ステップ（１）：あるゾーンの中央付近にある任意の対象トラックに、再生ヘッドであるＧＭＲヘッド部２２をオントラックさせて、図１の計測パターン書込み部５１によってヘッドオフセット量計測パターンを書込む。

ステップ（２）：ヘッドオフセット量計測パターンを書込んだ対象トラックの外周側に隣接するトラックにＧＭＲヘッド部２２をオントラックさせて、図１のストレスパターン書込み部５２によってストレスパターンを書込む。

ステップ（３）：ヘッドオフセット量計測パターンを書込んだ対象トラックの内周側に隣接するトラックにＧＭＲヘッド部２２をオントラックさせて、図１のストレスパターン書込み部５２によってストレスパターンを書込む。

ステップ（４）：ＧＭＲヘッド部２２をヘッドオフセット量計測パターンより対象トラック中の最外周位置に移動させる。
ステップ（５）：ヘッドオフセット量計測パターンから得られるＧＭＲヘッド部２２の再生出力を再生出力レベル測定部５３１で測定する。

ステップ（６）：ＧＭＲヘッド部２２をヘッド微動部５３３によってトラックピッチの１／６４ずつ内周側に移動して位置決めする。それぞれ移動した位置を測定位置という。測定位置ごとにステップ（５）及び（６）を繰り返す。

ステップ（７）：ステップ（５）及び（６）で得たＧＭＲヘッド部２２の再生出力レベルより、再生出力レベル最大値位置検出部５３２で再生出力レベルが最大値となるＧＭＲヘッド部２２の位置を検出し、ステップ（１）でＧＭＲヘッド部２２をオントラックさせた位置との差をヘッドオフセット量となり、ヘッドオフセット量および対応する測定位置をヘッドオフセット記憶部６に記憶する。

ステップ（８）：全てのゾーン（図１ではゾーン０からゾーン１６）で同様にステップ（１）からステップ（７）までの処理を行い、各ゾーンごとのヘッドオフセット量をヘッドオフセット記憶部６に記憶する。

ステップ（９）：磁気ディスク装置が複数のヘッドを有する場合、各ヘッドごとにステップ（１）からステップ（８）を行い、各ヘッドごとのヘッドオフセット量をヘッドオフセット記憶部６に記憶する。

ステップ（１０）：ヘッドオフセット記憶部６に記憶されたヘッドオフセット量を用いて、各ヘッドごとの磁気ヘッド目標位置を磁気ヘッド目標位置修正部７にて修正し、その結果を用いて、回転型アクチュエータを位置決め制御部４により制御する。

ここでは、ストレスパターンの書込みを、対象トラックの外周側と内周側の両方のトラックに対して行ったが、最外周や最内周のトラック等のように、隣接する片方のトラックに対して行うことも可能である。

ステップ（５）において、再生時のビットエラーレートやリードエラー発生回数を測定し、ステップ（７）において、再生出力レベルが最大値の代わりに、ビットエラーレートやリードエラー発生回数の最小値となる位置を検出しても良い。

このことにより、磁気ストレスによる磁気信号への影響を小さくすることができ、正確に再生することができる。また、トラックピッチを大きくして高密度化を妨げることなく、磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生することができ、安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

また、ステップ（７）において、対象トラックにおけるストレスパターンを書込む前のヘッドオフセット量とストレスパターンを書込み後のヘッドオフセット量とを計測しても良い。そして、通常再生時にはストレスパターンを書込む前のヘッドオフセット量をヘッドオフセット量として用い、通常再生時に再生エラーが発生してリトライ再生を行う場合にはストレスパターンを書込み後のヘッドオフセット量をヘッドオフセット量として用いて回転型アクチュエータの位置決めを行うこともできる。

さらに、ステップ（７）において、対象トラックにおけるストレスパターンを書込む前のヘッドオフセット量とストレスパターンを書込み後のヘッドオフセット量とを計測し、これらの中間値をヘッドオフセット量として用いても良い。

このことにより、隣接するトラックに磁気信号を記録する前と隣接するトラックに磁気信号を記録した後の磁気信号の両方を正確に再生することができ、安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

また、ステップ（２），（３）においてストレスパターンをイレースする場合について説明したが、ストレスパターンを書込んでも良い。
このように、磁気ストレスのパターンによらず、安定したヘッドオフセット量の計測ができ、再生出力信号の大きさによってヘッドオフセット量を測定する場合は、磁気ストレスを与えるために記録したストレスパターンによる再生信号が発生せず、計測パターンの再生信号への影響を低減でき、安定したヘッドオフセット量の計測ができることにより、安定した磁気ディスク装置を提供することができる。

このように、各ゾーンごとの隣接するトラックからの磁気ストレスによる磁気信号中心位置のオフセット量を計測し、磁気ヘッド２のヘッドオフセット量をヘッドオフセット記憶部６に記憶し、磁気信号再生時に、磁気ヘッド目標位置修正部７より出力する目標トラックのヘッドオフセット量に対応する補正信号を用いて位置決め制御部４により回動型アクチュエータ３を動作させることにより、ＧＭＲヘッド部２２を隣接トラックから磁気ストレスを受けたときの磁気信号の中心に位置決めすることが可能となる。

以上のように、ヘッドオフセット量計測パターンに隣接するトラックからの磁気ストレスを与えた後にヘッドオフセット量を計測することにより、磁気ディスク１のすべてのゾーンで、隣接トラックからの磁気ストレスを受けた磁気信号の中心にＧＭＲヘッド部２２を位置決めさせて磁気信号を再生することができ、隣接トラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生し、リトライ動作の回数を低減することで安定した動作が可能となる。

本発明にかかる磁気ディスク装置は、隣接トラックに磁気信号を記録したときの磁気ストレスを受けた磁気信号を正確に再生し、リトライ動作の回数を低減することで安定した動作が可能となり、複合型磁気ヘッドを設けた磁気ディスク装置等に有用である。

本発明の磁気ディスク装置のブロック図本発明のヘッドオフセット量計測部を示すブロック図磁気ヘッドの要部平面図回動型アクチュエータによるヨー角を説明するための要点平面図磁気ギャップ領域で磁気ディスク上に記録される磁気信号とＧＭＲ素子の再生出力レベルのイメージ図磁気ストレスを受けた後の磁気信号とＧＭＲ素子の再生出力レベルのイメージ図

符号の説明

１磁気ディスク
２磁気ヘッド
２１誘導型ヘッド
２１１下層コア
２１２上部ポール
２１３下部ポール
２１４磁気ギャップ領域
２２ＧＭＲヘッド部
２２１上部シールド
２２２下部シールド
２２３ＧＭＲ素子
３回動型アクチュエータ
４位置決め制御部
５ヘッドオフセット計測部
５１計測パターン書込み部
５２ストレスパターン書込み部
５３ヘッドオフセット量計測部
５３１再生信号レベル計測部
５３２再生信号レベル最大値位置検出部
５３３ヘッド微動部
６ヘッドオフセット記憶部
７磁気ヘッド目標位置修正部
１０トラック
２０トラック
３０トラック
ｃ１トラックの中心
ｃ２トラックの中心
ｃ３トラックの中心
ｔ１接線
ｔ２接線
ｔ３接線
ｙ１ヨー角
ｙ２ヨー角
ｙ３ヨー角
ｍ１磁気信号
ｍ２磁気信号
ｍ３磁気信号
ｍ４磁気信号
ｍ５磁気信号
ｍ６磁気信号
ＬＶ１再生信号レベル
ＬＶ２再生信号レベル
ＬＶ３再生信号レベル
ＬＶ４再生信号レベル
ＬＶ５再生信号レベル
ＬＶ６再生信号レベル

Claims

磁気ディスクに磁気信号を記録する記録ヘッドおよび前記記録された磁気信号を再生する再生ヘッドにより構成される複合型の磁気ヘッドと、
前記複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの対象トラックへ位置決めする回動型アクチュエータと、
前記記録ヘッドにより前記磁気ディスクの前記対象トラックにヘッドオフセット計測用信号を書込む計測パターン書込み手段と、
前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックへ前記記録ヘッドによってストレスパターンを書込むストレスパターン書込み手段と、
前記対象トラックにおけるヘッドオフセット量を計測するヘッドオフセット計測手段と、
前記ヘッドオフセット量と前記ヘッドオフセット量に対応する測定位置を記憶するヘッドオフセット記憶手段と、
前記ヘッドオフセット記憶手段から読み出した前記ヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する補正信号を出力する磁気ヘッド目標位置修正手段と、
前記補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する位置決め制御部と
を有し、磁気ストレスによるヘッドオフセットを補正して磁気ヘッドを対象トラックに位置決めすることを特徴とする磁気ディスク装置。
磁気ディスクに磁気信号を記録する記録ヘッドおよび前記記録された磁気信号を再生する再生ヘッドにより構成される複合型の磁気ヘッドと、
前記複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの対象トラックへ位置決めする回動型アクチュエータと、
前記記録ヘッドにより前記磁気ディスクの前記対象トラックにヘッドオフセット計測用信号を書込む計測パターン書込み手段と、
前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックへ前記記録ヘッドによってストレスパターンを書込むストレスパターン書込み手段と、
前記対象トラックにおける前記ストレスパターンを書込む前の第１のヘッドオフセット量と前記ストレスパターン書込み後の第２のヘッドオフセット量とを計測するヘッドオフセット計測手段と、
前記第１のヘッドオフセット量と前記第２のヘッドオフセット量および前記それぞれのヘッドオフセット量に対応する測定位置を記憶するヘッドオフセット記憶手段と、
前記ヘッドオフセット記憶手段から読み出した前記ヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する補正信号を出力する磁気ヘッド目標位置修正手段と、
前記補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する位置決め制御部と
を有し、通常再生時には前記第１のヘッドオフセット量をヘッドオフセット量として用い、通常再生時に再生エラーが発生してリトライ再生を行う場合には前記第２のヘッドオフセット量をヘッドオフセット量として用いて、磁気ストレスによるヘッドオフセットを補正して磁気ヘッドを対象トラックに位置決めすることを特徴とする磁気ディスク装置。
前記ヘッドオフセット計測手段が、
前記再生ヘッドを所定の間隔で前記計測パターン中を移動させるヘッド微動手段と、
前記所定の間隔で移動させた各測定位置での前記再生ヘッドにより再生された再生出力の再生信号レベルを測定する再生信号レベル計測手段と、
前記測定した各測定位置での再生信号レベルが最大値となる測定位置を検出する再生信号レベル最大値位置検出手段と
により構成され、前記対象トラック中で再生信号レベルが最大値となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記ヘッドオフセット量の計測として、所定の間隔で前記計測パターン中を移動した前記再生ヘッドによる再生時のビットエラーレートやリードエラー発生回数を測定して、発生回数が最小となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記ヘッドオフセット計測手段において、前記ストレスパターンを書込む前の第１のヘッドオフセット量と前記ストレスパターン書込み後の第２のヘッドオフセット量とを計測し、
前記ヘッドオフセット記憶手段において、前記第１のヘッドオフセット量と前記第２のヘッドオフセット量の中間値をヘッドオフセット量として記憶することを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
前記ストレスパターンの書込みとして、前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックをイレースすることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４または請求項５のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
磁気ディスクに磁気信号を記録する記録ヘッドおよび前記記録された磁気信号を再生する再生ヘッドにより構成される複合型の磁気ヘッドと、前記複合型の磁気ヘッドを保持し、回動して前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの対象トラックへ位置決めする回動型アクチュエータと、補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する位置決め制御部とを備えた磁気ディスク装置のオフセット計測方法であって、
前記記録ヘッドにより前記磁気ディスクの前記対象トラックにヘッドオフセット計測用信号を書込む工程と、
前記対象トラックの外周側または内周側に隣接する両方あるいは片方のトラックへ前記記録ヘッドによってストレスパターンを書込む工程と、
前記対象トラックにおけるヘッドオフセット量を計測する工程と、
前記ヘッドオフセット量と前記ヘッドオフセット量に対応する測定位置を記憶する工程と、
前記記憶したヘッドオフセット量に基づき、磁気ヘッドの位置決め目標位置を修正する補正信号を出力する工程と、
前記補正信号に基づいて前記回動型アクチュエータの位置決め動作を制御する工程と
を有し、磁気ストレスによるヘッドオフセットを補正して磁気ヘッドを対象トラックに位置決めすることを特徴とする磁気ディスク装置のオフセット計測方法。
前記ヘッドオフセット量を計測する工程が、
前記再生ヘッドを所定の間隔で前記計測パターン中を移動させる工程と、
前記所定の間隔で移動させた各測定位置での前記再生ヘッドにより再生された再生出力の再生信号レベルを測定する工程と、
前記測定した各測定位置での再生信号レベルが最大値となる測定位置を検出する工程と
によって成り、前記対象トラック中で再生信号レベルが最大値となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする請求項７記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法。
前記ヘッドオフセット量の計測として、所定の間隔で前記計測パターン中を移動した前記再生ヘッドによる再生時のビットエラーレートやリードエラー発生回数を測定して、発生回数が最小となる測定位置でのヘッドオフセット量を計測することを特徴とする請求項７記載の磁気ディスク装置のオフセット計測方法。