JP2007287247A - Method for writing pattern in recording surface - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はディスクの記録面にパターンを書き込む方法に関し、特に、ヘッドによって記録面に書き込んだパターンを読み取りながらそのヘッドの位置決めを行い、新たなパターンを記録面に書き込む方法に関する。 The present invention relates to a method of writing a pattern on a recording surface of a disk, and more particularly to a method of positioning a head while reading a pattern written on the recording surface by a head and writing a new pattern on the recording surface.
ディスク・ドライブ装置として、光ディスク、光磁気ディスクあるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様の記録ディスクを使用する装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ(HDD)は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータ・システムにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、HDDの用途は、その優れた特性により益々拡大している。 2. Description of the Related Art As disk drive devices, devices that use recording disks of various modes such as optical disks, magneto-optical disks, and flexible magnetic disks are known. Among them, a hard disk drive (HDD) is widely used as a computer storage device, and is one of the storage devices indispensable in the current computer system. In addition to computer systems, HDD applications such as moving image recording / playback devices, car navigation systems, mobile phones, and removable memories used in digital cameras are increasingly expanding due to their superior characteristics. Yes.
HDDで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと、サーボ・トラックとを有している。サーボ・トラックは、円周方向において離間した複数のサーボ・データ(サーボ・パターン)を有する。各サーボ・セクタの間において、ユーザ・データが記録されている。薄膜素子としてのヘッド素子部がサーボ・データに従って所望の領域(アドレス)にアクセスすることによって、ユーザ・データの書き込みあるいはユーザ・データの読み取りを行うことができる。 A magnetic disk used in the HDD has a plurality of data tracks and servo tracks formed concentrically. The servo track has a plurality of servo data (servo patterns) separated in the circumferential direction. User data is recorded between the servo sectors. When the head element unit as a thin film element accesses a desired area (address) according to the servo data, user data can be written or user data can be read.
各サーボ・パターン(本明細書ではこれをプロダクト・サーボ・パターンと呼ぶ)は、シリンダID、セクタ番号、バースト・パターンなどから構成されている。シリンダIDはトラックのアドレス、セクタ番号はトラック内のセクタ・アドレスを示す。バースト・パターンはトラックに対する磁気ヘッドの相対位置情報を有している。 Each servo pattern (referred to as a product servo pattern in this specification) includes a cylinder ID, a sector number, a burst pattern, and the like. The cylinder ID indicates a track address, and the sector number indicates a sector address in the track. The burst pattern has relative position information of the magnetic head with respect to the track.
上述のように、プロダクト・サーボ・パターンは各トラックにおいて円周方向に離間して複数セクタ形成されている。円周方向において同一位置にある、つまり、同一セクタ番号を有する各プロダクト・サーボ・パターンは、全トラックに渡り、円周方向において位置(位相)が揃っている。プロダクト・サーボ・パターンは、製品としてのHDDが出荷される前に工場内において磁気ディスクに書き込まれる。従来の典型的なプロダクト・サーボ・パターンの書き込みは、外部装置としてのサーボ・ライタを使用して行われている。HDDがサーボ・ライタにセットされ、サーボ・トラック・ライタはHDD内のヘッドをポジショナ(外部位置決め機構)によって位置決めし、プロダクト・サーボ・パターン生成回路が生成したプロダクト・サーボ・パターンを磁気ディスクに書き込む。 As described above, the product servo pattern is formed with a plurality of sectors spaced apart in the circumferential direction in each track. The product servo patterns that are at the same position in the circumferential direction, that is, having the same sector number, have the same position (phase) in the circumferential direction over all tracks. The product servo pattern is written on the magnetic disk in the factory before the HDD as a product is shipped. Conventional typical product servo pattern writing is performed using a servo writer as an external device. The HDD is set in the servo writer, the servo track writer positions the head in the HDD with a positioner (external positioning mechanism), and writes the product servo pattern generated by the product servo pattern generation circuit to the magnetic disk .
現在、プロダクト・サーボ・パターンの書き込み工程(以下、サーボ・ライト工程)は、HDDの製造コストの中で主要な位置を占めている。特に近年、HDDは高容量化の競争が激化し、これに伴いTPI(Track Per Inch)の増加が進んでいる。TPIが増加する事によりトラック数は増え、トラック幅(トラック・ピッチ)が小さくなる、これらはサーボ・ライト時間の増加及びサーボ・ライタの高精密化を進め、サーボ・ライトのコスト増加の要因となっている。このコストを削減する為に、サーボ・ライタのコスト削減、サーボ・ライト時間の短縮等が進められている。 Currently, a product servo pattern writing process (hereinafter referred to as a servo writing process) occupies a major position in the manufacturing cost of HDDs. In particular, in recent years, competition for increasing the capacity of HDDs has intensified, and TPI (Track Per Inch) has been increasing accordingly. As TPI increases, the number of tracks increases and the track width (track pitch) decreases. These increase the servo write time and increase the precision of the servo writer. It has become. In order to reduce this cost, efforts are being made to reduce the cost of servo writers and servo write time.
上記問題を解決する一つの手法としてSSW(Self Servo Write)が提案されている。SSWは、それまでのサーボ・ライトとは異なり、HDD本体の機械機構のみを使い、外部回路からHDD内のスピンドル・モータ(SPM)とボイス・コイル・モータ(VCM)をコントロールし、外部回路を用いてプロダクト・サーボ・パターンを書き込む。これによって、サーボ・ライタのコスト削減を図っている。 SSW (Self Servo Write) has been proposed as one method for solving the above problem. Unlike conventional servo write, SSW uses only the mechanical mechanism of the HDD body, and controls the spindle motor (SPM) and voice coil motor (VCM) in the HDD from an external circuit. Use to write the product servo pattern. As a result, the cost of the servo writer is reduced.
SSWは、ヘッド素子部のリード素子とライト素子の半径方向位置が異なる(本明細書においてリード・ライト・オフセットと呼ぶ)ことを利用して、内周側もしくは外周側にすでに書き込まれたパターンをリード素子が読み取りながらヘッド素子部の位置決めを行い、ライト素子が、リード・ライト・オフセット離れた所望のトラックに新たなパターンを書きこむ。SSWは、プロダクト・サーボ・パターンに加え、それ以外のパターンを記録面に書き込み、それらを使用してヘッド位置制御やタイミング制御を実行する。 The SSW is a pattern that has already been written on the inner peripheral side or the outer peripheral side by utilizing the fact that the read element and the write element in the head element portion have different radial positions (referred to as read / write offset in this specification). The head element portion is positioned while the read element reads, and the write element writes a new pattern on a desired track away from the read / write / offset. In addition to the product servo pattern, the SSW writes other patterns on the recording surface and uses them to execute head position control and timing control.
典型的には、HDDは複数の記録面と、各記録面に対応した複数のヘッド素子部及び複数の素子部を支持するアクチュエータを有している。SSWは、複数のヘッド素子部の内から選択された一つのヘッド素子部(本明細書においてプロパゲーション・ヘッドと呼ぶ)を使用して記録面上のパターンを読み取り、その読み取ったパターンの信号を使用してアクチュエータを制御することで、複数のヘッド素子部の位置決めを行う。位置決めされた状態において、全ヘッド素子部によって、各記録面にパターンを同時に書き込む。ここで、複数の磁気ディスクの各記録面について、ヘッドの位置ずれに応じてサーボ・ライト・トラックをずらして書き込むサーボ・トラック・ライタが特許文献1に開示されている。
SSWは、ヘッド素子部を順次移動及び位置決めしながら、各サーボ・ライト・トラックにおいてサーボ・データを書き込むシーケンスの他、キャリブレーション・シーケンスを有している。キャリブレーション・シーケンスは、ヘッド素子部を所望の位置に正確に位置決めするためのサーボ・ゲイン調整や、設計に従ったピッチでパターンを書き込んでいることの確認などを行う。このキャリブレーション・シーケンスは、パターン書き込みシーケンスと異なり、パターンの書き込みを行わず、パターンの読み取り工程が続く。 The SSW has a calibration sequence in addition to a sequence for writing servo data in each servo write track while sequentially moving and positioning the head element portion. In the calibration sequence, servo gain adjustment for accurately positioning the head element portion at a desired position, confirmation that a pattern is written at a pitch according to the design, and the like are performed. Unlike the pattern writing sequence, this calibration sequence does not perform pattern writing and continues the pattern reading process.
SSWは、記録面の一部領域へのパターン書き込みシーケンスが終了すると、キャリブレーション・シーケンスを実行する。キャリブレーション・シーケンスの終了後に、SSWは、以前に書き込み完了した領域に連続する領域において、パターン書き込みシーケンスを再開する。発明者らは、プロパゲーション・ヘッドに対応する記録面以外の記録面において、この二つの領域の境界にサーボ・トラック・ピッチにずれが発生することを認めた。これは、キャリブレーション・シーケンスによる筐体内の温度低下によるものであると認められた。 The SSW executes a calibration sequence when the pattern writing sequence to a partial area of the recording surface is completed. After the end of the calibration sequence, the SSW restarts the pattern writing sequence in an area that is continuous with the area where writing has been completed previously. The inventors have recognized that a servo track pitch shift occurs at the boundary between the two areas on the recording surface other than the recording surface corresponding to the propagation head. This was found to be due to a temperature drop in the enclosure due to the calibration sequence.
本発明の一態様は、筐体内の複数ヘッドと、その筐体内においてその複数ヘッドを支持及び移動するアクチュエータと、その筐体内に実装され前記複数ヘッドに信号出力する回路素子とを使用して、前記筐体内において回転する複数記録面のそれぞれにパターンを書き込む方法である。この方法は、第1シーケンスにおいて、前記複数ヘッド内の一つのプロパゲーション・ヘッドによって対応する記録面上のパターンを読み出して前記アクチュエータにより前記複数ヘッドを位置決めし、位置決した状態において前記複数記録面に前記複数ヘッドによって新たなパターンを書き込み、前記位置決め及び新たなパターンの書き込みを繰り返して各記録面における半径方向の異なる各位置に順次パターンを書き込む。さらに、前記第1シーケンスの後に、前記回路素子の発熱状態がその第1シーケンスよりも低い第2シーケンスを実行する。前記第1シーケンスにおいて書き込まれたパターンに隣接するパターンを新たに書き込む前に、前記回路素子を前記第2シーケンスよりも高い発熱状態において動作させ、その後に前記隣接するパターンを書き込む。回路素子を第2シーケンスよりも高い発熱状態において動作させることで、第1シーケンスのパターンに隣接するパターンのピッチ変動を抑制することができる。 One embodiment of the present invention uses a plurality of heads in a housing, an actuator that supports and moves the plurality of heads in the housing, and a circuit element that is mounted in the housing and outputs a signal to the plurality of heads. In this method, a pattern is written on each of a plurality of recording surfaces rotating in the housing. In this method, in the first sequence, a pattern on a corresponding recording surface is read by one propagation head in the plurality of heads, the plurality of heads are positioned by the actuator, and the plurality of recording surfaces are positioned. Then, a new pattern is written by the plurality of heads, and the positioning and the writing of the new pattern are repeated, and the patterns are sequentially written at different positions in the radial direction on each recording surface. Further, after the first sequence, a second sequence in which the heat generation state of the circuit element is lower than the first sequence is executed. Before newly writing a pattern adjacent to the pattern written in the first sequence, the circuit element is operated in a heat generation state higher than that in the second sequence, and then the adjacent pattern is written. By operating the circuit element in a heat generation state higher than that in the second sequence, it is possible to suppress the pitch variation of the pattern adjacent to the pattern in the first sequence.
前記第2シーケンスが前記複数ヘッド内の少なくとも一つのヘッドによるリードを連続して繰り返す場合に、本発明は効果的である。好ましくは、前記複数ヘッドの少なくとも一つによってその対応記録面に書き込みを行うことで、前記回路素子の発熱を前記第2シーケンスよりも高くする。これによって、効果的かつ迅速に回路素子の発熱を増加することができる。さらに、前記プロパゲーション・ヘッド以外のヘッドによってその対応記録面に書き込みを行うことが好ましい。あるいは、前記プロパゲーション・ヘッドによってその対応記録面に書き込みを行い、前記書き込みを行う領域は、前記プロパゲーション・ヘッドの位置決めに使用するパターンが書き込まれる領域以外の領域であることが好ましい。これによって、プロパゲーション・ヘッドの読み取りへの悪影響を防止することができる。 The present invention is effective when the second sequence continuously repeats reading by at least one of the plurality of heads. Preferably, the heat generation of the circuit element is made higher than that in the second sequence by performing writing on the corresponding recording surface by at least one of the plurality of heads. As a result, the heat generation of the circuit elements can be increased effectively and quickly. Further, it is preferable that writing is performed on the corresponding recording surface by a head other than the propagation head. Alternatively, it is preferable that writing is performed on the corresponding recording surface by the propagation head, and the area to be written is an area other than an area in which a pattern used for positioning of the propagation head is written. This can prevent adverse effects on the reading of the propagation head.
好ましくは、前記回路素子の発熱を前記第2シーケンスよりも高くして後、前記プロパゲーション・ヘッドでパターンを読み出して位置決めした状態において、そのプロパゲーション・ヘッドと異なるヘッドによってパターンを読み出して、その異なるヘッドのターゲット位置からのずれを確認する。これによって、より確実にパターンのピッチ変動を防止することができる。さらに、前記プロパゲーション・ヘッドと前記異なるヘッドとが、交互に対応する記録面からパターンを読み出すことが好ましい。これによって、ずれを正確に測定することができる。 Preferably, after the heat generation of the circuit element is made higher than that in the second sequence, the pattern is read by a head different from the propagation head in a state where the pattern is read and positioned by the propagation head, Check the deviation of the head from the target position. As a result, the pitch variation of the pattern can be prevented more reliably. Furthermore, it is preferable that the propagation head and the different heads alternately read out patterns from the corresponding recording surfaces. As a result, the deviation can be accurately measured.
本発明の他の態様は、筐体内の複数ヘッドと、その筐体内においてその複数ヘッドを支持及び移動するアクチュエータと、その筐体内に実装され前記複数ヘッドに信号出力する回路素子とを使用して、前記筐体内において回転する複数記録面のそれぞれにパターンを書き込む方法である。その方法は、前記複数ヘッドによって各記録面にパターンを書き込む。さらに、前記複数ヘッドの内の一つのプロパゲーション・ヘッドで対応記録面上のパターンを読み出して、前記アクチュエータにより前記複数ヘッドを移動する。そして、加熱することで前記筐体内を温度制御した状態において、前記プロパゲーション・ヘッドの読み取り信号を使用して位置決めした状態において、前記複数ヘッドによって新たなパターンを書き込む。筐体内を温度制御した状態において複数ヘッドによって新たなパターンを書き込むことで、パターンのピッチ変動を抑制することができる。 Another aspect of the present invention uses a plurality of heads in a housing, an actuator that supports and moves the plurality of heads in the housing, and a circuit element that is mounted in the housing and outputs a signal to the plurality of heads. The method of writing a pattern on each of a plurality of recording surfaces rotating in the housing. In this method, a pattern is written on each recording surface by the plurality of heads. Further, the pattern on the corresponding recording surface is read out by one of the plurality of heads, and the plurality of heads are moved by the actuator. Then, a new pattern is written by the plurality of heads in a state in which the inside of the housing is temperature-controlled by heating and positioning is performed using a read signal of the propagation head. By writing a new pattern with a plurality of heads in a state in which the temperature inside the housing is controlled, variation in the pitch of the pattern can be suppressed.
好ましくは、前記筐体内に実装され前記複数ヘッドに信号出力する回路素子の発熱量を上昇させることで前記筐体内の温度を調整する。さらに、前記複数ヘッドの少なくとも一つによって、その対応記録面にイレーズ・パターンを書き込むことで前記回路素子の発熱量を上昇させることが好ましい。 Preferably, the temperature in the casing is adjusted by increasing the amount of heat generated by the circuit elements mounted in the casing and outputting signals to the plurality of heads. Further, it is preferable that the heat generation amount of the circuit element is increased by writing an erase pattern on the corresponding recording surface by at least one of the plurality of heads.
本発明の他の態様は、筐体内の複数ヘッドと、その筐体内においてその複数ヘッドを支持及び移動するアクチュエータと、その筐体内に実装され前記複数ヘッドに信号出力する回路素子とを使用して、前記筐体内において回転する複数記録面のそれぞれにパターンを書き込む方法である。第1シーケンスにおいて、前記複数ヘッド内の一つのヘッドによって対応する記録面上のパターンを読み出して前記アクチュエータにより前記複数ヘッドを位置決めし、位置決した状態において前記複数記録面に前記複数ヘッドによって新たなパターンを書き込み、前記位置決め及び新たなパターンの書き込みを繰り返して各記録面における半径方向の異なる各位置に順次パターンを書き込む。前記第1シーケンスの後に、前記アクチュエータを制御するためのキャリブレーション・シーケンスを実行する。前記第1シーケンスにおいて書き込まれたパターンに隣接するパターンを新たに書き込む前に、前記複数ヘッドの少なくとも一つによってその対応記録面に書き込みを行い、その後に前記隣接するパターンを書き込む。これによって、第1シーケンスのパターンに隣接するパターンのピッチ変動を抑制することができる。 Another aspect of the present invention uses a plurality of heads in a housing, an actuator that supports and moves the plurality of heads in the housing, and a circuit element that is mounted in the housing and outputs a signal to the plurality of heads. The method of writing a pattern on each of a plurality of recording surfaces rotating in the housing. In the first sequence, a pattern on the corresponding recording surface is read by one of the plurality of heads, the plurality of heads are positioned by the actuator, and a new state is determined by the plurality of heads on the plurality of recording surfaces in a determined state. A pattern is written, and the positioning and the writing of a new pattern are repeated, and the pattern is sequentially written at each radial position on each recording surface. After the first sequence, a calibration sequence for controlling the actuator is executed. Before newly writing a pattern adjacent to the pattern written in the first sequence, writing is performed on the corresponding recording surface by at least one of the plurality of heads, and then the adjacent pattern is written. Thereby, the pitch fluctuation of the pattern adjacent to the pattern of the first sequence can be suppressed.
本発明によれば、記録面へのパターンの書き込みにおいてトラック・ピッチの変動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress variations in track pitch in writing a pattern on a recording surface.
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ(HDD)のサーボ・ライトを例として、本発明の好ましい態様を説明する。本形態のサーボ・ライトは、HDD本体の内部機構を制御してサーボ・パターンを書き込むセルフ・サーボ・ライト(SSW)である。本形態のSSWは、キャリブレーション・シーケンスの後に、プリアンプICの発熱が増加するように所定のシーケンスを行う。その後、記録面へのパターン書き込みシーケンスを開始する。これによって、キャリブレーション・シーケンスの前後において書き込まれるパターンのトラック・ピッチが大きく変動することを抑制する。 Hereinafter, embodiments to which the present invention can be applied will be described. For clarity of explanation, the following description and drawings are omitted and simplified as appropriate. Moreover, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the duplication description is abbreviate | omitted as needed for clarification of description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described by taking servo write of a hard disk drive (HDD) as an example of a disk drive device as an example. The servo write of this embodiment is a self-servo write (SSW) for writing a servo pattern by controlling the internal mechanism of the HDD main body. The SSW in this embodiment performs a predetermined sequence after the calibration sequence so that the heat generation of the preamplifier IC increases. Thereafter, a pattern writing sequence on the recording surface is started. As a result, the track pitch of the pattern written before and after the calibration sequence is prevented from greatly fluctuating.
本形態におけるサーボ・ライトについて以下に説明する。図1は、HDA1及びHDA1のサーボ・ライトを制御するサーボ・ライト制御装置2の論理構成を模式的に示すブロック図である。HDA1は、HDDの構成要素であって、ベース及びベースの上部開口を塞ぐトップ・カバーを有する筐体10を有している。HDA1は、この筐体内に、その中に収容された磁気ディスク11、ヘッド・スライダ12、回路素子の一例であるプリアンプIC13、ボイス・コイル・モータ(VCM)15及びアクチュエータ16を有している。アクチュエータ16は、先端部においてヘッド・スライダ12を支持している。また、プリアンプIC13は回路基板(不図示)を介してアクチュエータ16に固定され、具体的には、その回動軸165の近くに固定されている。
Servo writing in this embodiment will be described below. FIG. 1 is a block diagram schematically showing a logical configuration of the servo write control device 2 that controls the servo write of
HDDは、HDA1に加えて、筐体10の外側に固定された回路基板を備える。回路基板上には、信号処理及び制御処理を実行するICが実装される。本形態のサーボ・ライトはこの制御回路基板上の回路を使用せず、サーボ・ライト制御装置2が、サーボ・ライトを制御する。本形態のサーボ・ライトは、HDA1の内部機構を直接に制御して磁気ディスク11にサーボ・データ(サーボ・パターン)を書き込む。磁気ディスク11は、磁性層が磁化されることによってデータを記憶する不揮発性の記憶ディスクである。
The HDD includes a circuit board fixed to the outside of the
このようなサーボ・ライトを、セルフ・サーボ・ライト(SSW)と呼ぶ。SSWは、筐体10内の各構成要素を使用して、磁気ディスク11にユーザ・データの書き込み及び読み取りにおいて使用するサーボ・データを書き込む。以下において、このサーボ・データをプロダクト・サーボ・パターンと呼ぶ。なお、HDDに実装される制御回路を使用して本形態のサーボ・ライトを実行することも可能である。
Such servo write is called self-servo write (SSW). The SSW writes servo data used for writing and reading user data to the
サーボ・ライト制御装置2は、本形態のSSWを制御、実行する。サーボ・ライト制御装置2は、SSWコントローラ22を有する。このSSWコントローラ22は、SSW全体を制御する。SSWコントローラ22は、ヘッド・スライダ12の位置決め制御及びパターン生成の制御などを実行する。SSWコントローラ22は、予め記憶されたマイクロ・コードに従って動作するプロセッサによって構成することができる。SSWコントローラ22は、外部の情報処理装置からの要求に応じて制御処理を実行し、エラー情報などの必要な情報を情報処理装置に送信する。
The servo / write control device 2 controls and executes the SSW of this embodiment. The servo / write control device 2 has an
磁気ディスク11へのパターンの書き込みにおいて、SSWコントローラ22がパターン生成器21に指示を行い、パターン生成器21が所定のパターンを生成する。リード・ライト・インターフェース23が、パターン生成器21が生成したパターンの変換処理を行い、パターン信号をプリアンプIC13に転送する。プリアンプIC13は信号を増幅してヘッド・スライダ12に転送し、ヘッド・スライダ12が磁気ディスク11にパターンを書き込む。
In writing a pattern to the
SSWコントローラ22は、ヘッド・スライダ12が読み取った信号を使用してアクチュエータ16を制御し、ヘッド・スライダ12の移動及び位置決めを行う。具体的には、ヘッド・スライダ12が読み取った信号は、RWインターフェース23を介して、振幅復調器27に入力される。振幅復調器27が復調処理した読み取り信号は、ADコンバータ26によってAD変換され、SSWコントローラ22に入力される。SSWコントローラ22は、得られたデジタル信号を分析し、数値制御信号を計算する。
The
SSWコントローラ22は、その値をDAコンバータ25に送る。DAコンバータ25は、取得したデータをDA変換し、制御信号をVCMドライバ24に与える。VCMドライバ24は制御信号に基づき制御電流をVCM15に供給し、ヘッド・スライダ12を移動及び位置決めする。本明細書において、サーボ・ライト制御装置2及びHDA1の磁気ディスク11以外の構成要素を含む装置を、セルフ・サーボ・トラック・ライタ(SSTW)と呼ぶ。つまり、SSTWが、磁気ディスク11の記録面にサーボ・パターンを書き込む。
The
図2に示すように、本形態のHDA1は、複数の磁気ディスク11a−11cを有し、各磁気ディスク11a−11cは、スピンドル・モータ(SPM)14の回転軸に固定されている。SPM14は、そこに固定されている磁気ディスク11a−11cを、所定の角速度で回転する。また、各磁気ディスク11a−11cの両面が記録面であり、HDA1は各記録面に対応した複数のヘッド・スライダ12a−12fを有している。
As shown in FIG. 2, the
各ヘッド・スライダ12a−12fは、アクチュエータ16に固定されている。具体的には、アクチュエータ・アーム162aがヘッド・スライダ12aを支持し、アクチュエータ・アーム162bがヘッド・スライダ12b、cを支持し、アクチュエータ・アーム162cがヘッド・スライダ12d、eを支持し、アクチュエータ・アーム162dがヘッド・スライダ12fを支持する。
Each
アクチュエータ16はVCM15に連結され、回動軸165を中心に回動することによって、各ヘッド・スライダ12a−12fを磁気ディスク11a−11cの各記録面上において半径方向に移動する。各ヘッド・スライダ12a−12fは、スライダとそこに形成された薄膜素子としてのヘッド素子部(不図示)とを有している。ヘッド素子部は、ライト・データに応じて電気信号を磁界に変換するライト素子及び磁気ディスク11からの磁界を電気信号に変換するリード素子を備えている。
The
プリアンプIC13は、複数のヘッド・スライダ12a−12fの中からデータを読み取る1つのヘッド・スライダを選択し、選択されたヘッド・スライダにより再生される再生信号を一定のゲインで増幅(プリアンプ)し、サーボ・ライト制御装置2に出力する。また、プリアンプIC13は、サーボ・ライト制御装置2からの信号を増幅して、選択されたヘッド・スライダに出力する。典型的には、プロダクト・サーボ・パターンの書き込みにおいては、全ヘッド・スライダ12a−12fが同時に選択される。
The
図1に戻って、SSWによって、磁気ディスク11の記録面には、磁気ディスク11の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に形成された複数のサーボ領域111が形成される。図1は、7つのサーボ領域を例示している。各サーボ領域111は、ユーザ・データの読み取り/書き込みにおいてヘッド・スライダの位置決め制御を行うためのプロダクト・サーボ・パターンが記録される。隣り合う2つのサーボ領域111の間の領域がデータ領域112であって、そこにユーザ・データが記録される。サーボ領域111とデータ領域112は、所定の角度で交互に設けられる。
Returning to FIG. 1, a plurality of
図3は、1サーボ・セクタのプロダクト・サーボ・パターン115のデータ・フォーマットを示している。1サーボ領域111において、円周方向において一サーボ・セクタのプロダクト・サーボ・パターン115が形成され、半径方向に複数サーボ・セクタのプロダクト・サーボ・パターン115が形成されている。プロダクト・サーボ・パターン115は、プリアンブル(PREAMBLE)、サーボ・アドレス・マーク(SAM)、グレイ・コードからなるトラックID(GRAY)、サーボ・セクタ・ナンバ(PHSN)(オプショナル)及びバースト・パターン(BURST)から構成されている。SAMは、トラックID等の実際の情報が始まることを示す部分で、通常SAMが見つかったときに出てくるタイミング信号であるSAM信号が磁気ディスク11上に書き込まれた位置と正確な相関をもっている。
FIG. 3 shows the data format of the
また、バースト・パターン(BURST)は、トラックIDで示されるサーボ・トラックの更に精密な位置を示す信号である。バースト・パターンは、典型的には、サーボ・トラックごとに周回上に位置を少し違えたところに千鳥状に書かれたA、B、C、Dの4つの振幅信号を備える(図5参照)。これらの各バーストはプリアンブル(PREAMBLE)と同じ周期の単一周波数信号である。 The burst pattern (BURST) is a signal indicating a more precise position of the servo track indicated by the track ID. The burst pattern typically includes four amplitude signals A, B, C, and D written in a zigzag pattern at slightly different positions on the circumference for each servo track (see FIG. 5). . Each of these bursts is a single frequency signal having the same period as the preamble (PREAMBLE).
図4は、本形態のSSTWが記録面上に書き込むパターン及びその書き込み方法を模式的に示している。図4は、1サーボ・セクタに対応するパターンを示している。SSTWは、プロダクト・サーボ・パターン115の他に、タイミング・パターン116とラディアル・パターン117とを書き込む。タイミング・パターン116はパルス状のパターンであり、ラディアル・パターン117は所定周波数のバーストである。従って、本形態のSSWにおける一つのセクタは、プロダクト・サーボ・パターン115を書き込む領域151、1スロットのタイミング・パターン116を書き込む領域161及び1スロットのラディアル・パターン117を書き込む領域171を有している。タイミング・パターン116及びラディアル・パターン117は、ユーザ・データを記憶するデータ領域112に書き込まれる。
FIG. 4 schematically shows a pattern written on the recording surface by the SSTW of this embodiment and a writing method thereof. FIG. 4 shows a pattern corresponding to one servo sector. In addition to the
SSTWは、自分で磁気ディスク11に書き込んだパターンを参照し、その信号から得られる時間的、空間的情報を使用して、ヘッド素子部120の時間的(周方向におけるタイミング制御)、空間的(半径方向における位置制御)な制御を行いながら、リード・ライト・オフセットだけ半径方向にずれた位置に、次のパターンを書き込む。
The SSTW refers to the pattern written on the
リード・ライト・オフセット(RWO)は、ヘッド素子部120における、ライト素子121とリード素子との間の半径方向における間隔であり、具体的には、リード素子122とライト素子121の各センター間の、磁気ディスク11の半径方向における距離である。リード・ライト・オフセットは、磁気ディスク11上の半径位置によって変化する。なお、ライト素子121とリード素子122とは円周方向においても位置がずれており、この方向における間隔をリード・ライト・セパレーションと呼ぶ。
The read / write offset (RWO) is a radial distance between the
本形態のSSTWは、複数のヘッド素子部から一つを選択し(例えば図2におけるヘッド・スライダ12bのヘッド素子部)、その選択したヘッド素子部によって記録面上のパターンを読み取る。このヘッド素子部を、本明細書においてプロパゲーション・ヘッドと呼ぶ。そして、SSTWは、プロパゲーション・ヘッドが読み取った信号を使用してアクチュエータ16を制御し、全ヘッド・スライダ12a−12fによって各記録面に同時に各パターンを書き込む。
The SSTW of this embodiment selects one from a plurality of head element portions (for example, the head element portion of the
本形態においては、図4に示すように、リード素子122がライト素子121よりも磁気ディスク11の内周(ID)側に配置されている。パターンは、内周側から外周側に書き進められる。内周側からパターンを書き込むことによって、ライト素子121により先に書き込まれたパターンをリード素子122が読み取ることができる。これによって、リード素子122が読み取ったパターンによってヘッド素子部120の位置合わせを行いながら、ライト素子121は新たなパターンの書き込みを行うことができる。尚、ライト素子121、リード122の位置を変更することによって、磁気ディスク11の外側からSSWを開始することも可能である。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the
具体的には、SSTWは、ラディアル・パターン117を使用してヘッド素子部120の位置決めを行い、タイミング・パターン116を基準として、パターン書き込みのタイミングを測定する。プロパゲーション・ヘッドのリード素子122がタイミング・パターンを読み取ったタイミングから予め定められた時間経過後に、各ヘッド素子部120のライト素子121が、プロダクト・サーボ・パターン115(の一部)を書き込む。また、次のセクタのタイミング・パターン116は、一つ前のセクタのタイミング・パターン116の読み取りを基準にして書き込まれる。
Specifically, the SSTW uses the
図4に示すように、ライト素子121は、各プロダクト・サーボ・パターン115を、半径方向において一部が重なるように書き込む。つまり、各プロダクト・サーボ・パターンの形成において、各パターンの一部は外周側のパターンに上書きされる。図5においては、4つのすでに書き込まれたプロダクト・サーボ・パターン115が示されており、ライト素子121は内周側から5つ目のプロダクト・サーボ・パターンを形成している途中である。
As shown in FIG. 4, the
ライト素子121は磁気ディスク1周でプロダクト・サーボ・パターンの半分を書き込む。本明細書において、このプロダクト・サーボ・パターンの半分に相当するトラックを、サーボ・ライト・トラックと呼ぶ。また、プロダクト・サーボ・パターンのトラックをサーボ・トラックと呼ぶ。サーボ・ライト・トラックのトラック・ピッチは、サーボ・トラック・ピッチの半分となる。図4の例においては、7サーボ・ライト・トラックが既に書き込まれており、ライト素子121は、内周側から8つ目のサーボ・ライト・トラックを書き込んでいる途中である。
The
同一のセクタにおけるタイミング・パターン116は、円周方向における実質的に同一の位置に形成される。一方、各ラディアル・パターン117は、半径方向において隣接するラディアル・パターン117と、異なる円周方向位置に形成される。つまり、各隣接するラディアル・パターン117は、円周方向位置がずれている。また、半径方向において、各隣接するラディアル・パターン117は重なるように形成される。なお、図4において、各ラディアル・パターン117が外周方向に向かうにつれて図の右側に順次ずれていくが、さらに外周側のトラックにおいて、図の左側にずれた位置に書き込まれる。
Timing
SSWコントローラ22は、ラディアル・パターン117の読み取り信号を使用してヘッド・ポジショニングを行う。具体的に、図5を参照して、リード素子122を、ターゲット位置118に位置決めする例を説明する。図5におけるリード素子122の半径方向の寸法がリード幅、ライト素子121の寸法がライト幅に相当する。磁気ディスク11は図の右から左に回転し、リード素子122は図の左から右に向かって移動する。ライト素子121は、ターゲット位置119において対応するサーボ・ライト・トラックを書き込む。
The
ライト素子121をターゲット位置119に位置決めするために、SSWコントローラ22は、ターゲット位置119からリード・ライト・オフセット(RWO)内周側のターゲット位置118にリード素子122を位置決めする。リード素子122は、ラディアル・パターン117a、117b及び117cを読み取る。SSWコントローラ22は、各ラディアル・パターン117a、117b、117cの振幅(A、B及びCとする)の関数値(本明細書においてPES値と呼ぶ)を求め、その値がターゲット値となるようにリード素子122を位置決めする。
In order to position the
リード素子122がターゲット位置118に位置決めされた状態で、ライト素子122はラディアル・パターン117dを書き込む。なお、各パターン書き込む工程において、典型的には、リード素子122のターゲット位置は各ラディアル・パターン117の中心に一致せず、半径方向においてずれている。
With the read
本形態のSSWコントローラ22は、APCと呼ぶ値が予め定められた規定値に一致するようにヘッド・スライダ12a−12fを順次移動する。これによって、所望のピッチのプロダクト・サーボ・パターンを書き込む。SSTWは、APCが規定値に一致するように(近づくように)、ターゲットPES値を決定し、そのターゲット位置にプロパゲーション・ヘッドを位置決めした状態で、各サーボ・ライト・トラックにおいてパターンを書き込む。
The
APCは、隣接する3つのサーボ・ライト・トラックのラディアル・パターン117の読み取り振幅A、B及びCから算出される。具他的には、プロパゲーション・ヘッドを一つのラディアル・パターン117の中心に位置決めした状態において、各ラディアル・パターン117の読み取り振幅A、B及びCを取得する。APCは、(A+C/B)によって算出される。
APC is calculated from the read amplitudes A, B and C of the
ターゲットとなる基準APCは、各サーボ・トラック・ライトに対して予め設定されている。図6に例示するように、基準APCは一定ではなく、サーボ・ライト・トラックに従って変化する。この基準APCをターゲットとして各サーボ・ライト・トラックのパターンを書き込むことで、サーボ・ライト・トラック・ピッチが所望の値となるようにコントロールする。なお、基準APCは、開発段階において予め決定される。具体的には、ロータリ・ポジショナを使用して理想的なパターンを同一設計のHDAにおいて書き込み、そのパターンのAPCを計測することで決定することができる。 The target reference APC is preset for each servo track write. As illustrated in FIG. 6, the reference APC is not constant, but varies according to the servo write track. By writing the pattern of each servo write track using this reference APC as a target, the servo write track pitch is controlled to a desired value. The reference APC is determined in advance at the development stage. Specifically, it can be determined by writing an ideal pattern in the HDA of the same design using a rotary positioner and measuring the APC of the pattern.
このように、SSWは、内周側から順次、各サーボ・ライト・トラックにパターンを書き込んでいく。本形態のSSWは、所定サーボ・ライト・トラック数のパターンを書き込むと、キャリブレーションを実行する。つまり、本形態のSSWは複数のシーケンスを有しており、記録面の各サーボ・ライト・トラックにパターンを順次書き込んでいくパターン書き込みシーケンスと、各パターン書き込みシーケンスの間に実行されるキャリブレーション・シーケンスを有する。 As described above, the SSW sequentially writes patterns to each servo write track from the inner circumference side. The SSW according to this embodiment executes calibration when a pattern having a predetermined number of servo write tracks is written. That is, the SSW of this embodiment has a plurality of sequences, and a pattern writing sequence for sequentially writing patterns on each servo write track on the recording surface and a calibration sequence executed between each pattern writing sequence. Has a sequence.
キャリブレーション・シーケンスとしては、二つのシーケンスが存在する。一つは設計に従ったピッチでパターンを書き込むため、書き込んだパターンのAPCを測定すると共に、以降のパターン書き込みにおけるターゲットとなるPES値を決定する。また、他のキャリブレーション・シーケンスは、PES値に従ってヘッド・スライダ12を位置決めするためのサーボ・ゲインの調整を行う。APCキャリブレーション・シーケンスは、数百サーボ・ライト・トラック毎に1回行われる。一方、サーボ・ゲイン・キャリブレーション・シーケンスは、数千サーボ・ライト・トラック毎に1回行われる。
There are two calibration sequences. One is to write a pattern at a pitch according to the design, so that the APC of the written pattern is measured and a PES value to be a target in subsequent pattern writing is determined. The other calibration sequence adjusts the servo gain for positioning the
このキャリブレーション・シーケンスを実行した直後のパターン書き込みにおいて、トラック・ピッチが大きく変化することがわかった。具体的には、プロパゲーション・ヘッド以外のヘッド素子部120に対応する記録面において、サーボ・ライト・トラックのピッチが大きく変化する。このトラック・ピッチ変化について、図7を参照して具体的に説明する。
It has been found that the track pitch changes greatly in the pattern writing immediately after this calibration sequence is executed. Specifically, the servo write track pitch changes greatly on the recording surface corresponding to the
リード素子位置122aは、ターゲット位置118にリード素子122が位置決めされた位置である。ラディアル・パターン117a−117cの読み取り振幅もしくはその一部を使用して、ターゲット位置118aにリード素子が位置決めされる。つまり、サーボ・ライト・トラック119aにおいて、ライト素子位置121aにあるライト素子121がラディアル・パターン117dを書き込む。
The read
ターゲット位置118a(サーボ・ライト・トラック119a)におけるパターン書き込みが終了すると、SSWはキャリブレーション・シーケンスを実行する。キャリブレーション・シーケンス終了後、リード素子122とライト素子121は、それぞれ、リード素子位置122b及びライト素子位置121bに移動する。リード素子位置122bは、ターゲット位置118bに対応する。ライト素子位置121bにあるライト素子121が、サーボ・ライト・トラック119bにおいて、ラディアル・パターン117eを書き込む。
When pattern writing at the
プロパゲーション・ヘッド以外のヘッド・スライダ12において、このラディアル・パターン117eの半径方向における位置が、外周側もしくは内周側に変位する。この原因は、プリアンプIC13の発熱の変化によって起こるアクチュエータ16の機械的な変位もしくは傾動にあると予想される。アクチュエータ16が動くと、それに従って、各ヘッド・スライダ16が、対応する記録面に対して傾く。
In the
プロパゲーション・ヘッドは、実際に読み取った信号によって、その傾きに従って正確に位置決めされる。しかし、他のヘッド・スライダ12の傾きは、プロパゲーション・ヘッドの傾きと一致しない。このため、書き込まれるパターンの半径方向の位置が、プロパゲーション・ヘッドと異なる。これによって、プロパゲーション・ヘッド以外の各ヘッド・スライダ12において、キャリブレーション直後のサーボ・ライト・トラックのピッチが、変動すると考えられる。
The propagation head is accurately positioned according to the inclination of the actually read signal. However, the inclination of the
パターン書き込みシーケンスは、典型的には、ヘッド・スライダのターゲット位置へのシーク工程と、ターゲット位置におけるパターン書き込み工程を繰り返す。つまり、ディスク1回転のリード工程(シーク)と、ディスク1回転のライト(パターン書き込み)とを交互に連続して繰り返す。一方、キャリブレーション・シーケンスは、リード工程を連続して行い、ライト工程を行わない。 The pattern writing sequence typically repeats the seek process to the target position of the head slider and the pattern writing process at the target position. That is, the reading process (seek) for one rotation of the disk and the writing (pattern writing) for one rotation of the disk are alternately and continuously repeated. On the other hand, in the calibration sequence, the read process is continuously performed and the write process is not performed.
まず、サーボ・ゲイン・キャリブレーション・シーケンスについて説明する。図8は、SSTWにおけるサーボ制御系を模式的に示すブロック図である。操作対象は、図1に示したHDA1及びVCMドライバ24を含む。SSWコントローラ22は、ゲイン・ファクタ221とシーク及びフォローイングのためのVCM電流値を決定するVCM電流決定部222を有している。ADC26からの現在のPESとターゲットとの差分がゲイン・ファクタ221に入力される。
First, the servo gain calibration sequence will be described. FIG. 8 is a block diagram schematically showing a servo control system in the SSTW. The operation target includes the
各サーボ・ライト・トラックにおいて、PES値とVCM電流値(実際の物理的位置)とは非線形な関係を示す。ゲイン・ファクタ221は、VCM電流決定部222が最適な電流値を決定するように、PES値とVCM電流値との間における非線形な関係を補正する。PES値とVCM電流値との関係は、半径位置によって変化する。このため、本形態のSSWは、ゲイン・ファクタ221のゲイン値を校正するため、サーボ・ゲイン・キャリブレーション・シーケンスを実行する。
In each servo write track, the PES value and the VCM current value (actual physical position) show a non-linear relationship. The
具体的には、SSWコントローラ22は、特定のサーボ・ライト・トラックにおいて、VCM電流値を一定値ずつ変化させながらリード素子122を移動し、各位置におけるPESを測定する。例えば、1サーボ・ライト・トラックにおける10点においてPESを測定する。これによって、そのサーボ・ライト・トラックにおけるPES値とVCM電流との間の関係(ゲイン)を測定する。SSWコントローラ22は、このゲイン測定を複数のサーボ・ライト・トラックにおいて実行し、各ゲインの平均値を求めて、ゲイン・ファクタ221におけるサーボ・ゲインの校正を行う。
Specifically, the
各測定位置へのリード素子122の移動及び各位置におけるPES値の測定は、ライト工程を含まない。典型的には、サーボ・ゲイン・キャリブレーション・シーケンスは、ディスク数百回転ほどの時間を必要とする。このシーケンスの間ライト工程は行われないため、プリアンプIC13の発熱量、その温度及びHDA1の内部温度は大きく低下する。これにより、各ヘッド・スライダ12が傾くものと考えられる。
The movement of the read
次に、APCキャリブレーション・シーケンスについて説明する。上述のように、本形態のSSWコントローラ22は、APCが規定値となるように、ヘッド素子部120を順次移動していく。しかし、次のサーボ・ライト・トラックへの各移動においてAPCを測定することは、多大な時間を必要とし、イールドに大きく影響する。そのため、本形態のSSWは、数百サーボ・ライト・トラック毎にAPCを測定し、その測定値に従って、次の工程のターゲットPESを決定する。
Next, the APC calibration sequence will be described. As described above, the
APCキャリブレーション・シーケンスは、図9に示すように、最後にパターンを書き込んだターゲット位置118aから内周側にリード素子122を移動し、複数サーボ・ライト・トラックについて、APCを測定する。図9の例においては、リード素子122は、最後にパターン書き込みをした位置から4サーボ・ライト・トラック内側に移動し、そのリード素子位置122cからリード素子位置122fまで順次移動しながら、各ラディアル・パターンを読み取る。図9の例は、サーボ・ライト・トラックのAPCを測定する。複数サーボ・ライト・トラックのAPCを測定することで、測定誤差による誤ったAPCを測定することを防止する。
In the APC calibration sequence, as shown in FIG. 9, the
APCの測定は、シークとラディアル・パターンの読み取りの工程から構成され、上述の例は、ディスク4回転のシーク(リード)と、ディスク4回転のラディアル・パターン読み取り(リード)とを実行する。プリアンプIC13は、ライト工程において最も電力を消費し、リード工程における消費電力は小さい。このため、リード工程が続くキャリブレーション・シーケンスにおいて、プリアンプIC13の発熱量及び温度が大きく低下する。これにより、各ヘッド・スライダ12が傾くものと考えられる。
The APC measurement includes a seek and a radial pattern reading process, and the above example executes a seek (read) with four rotations of the disk and a radial pattern reading (read) with four rotations of the disk. The
リード工程が続くことによる、各ヘッド・スライダ12a−12fのPES値の変化を測定した。図10は、その測定結果を示している。プロパゲーション・ヘッドとしては、図2におけるヘッド・スライダ12bを選択した。Hd0、Hd2、Hd3、Hd4、Hd5は、それぞれ、ヘッド・スライダ12a、12c、12d、12e、12fに対応する。
The change in the PES value of each
Wは、シーク(リード)−ライト−シーク(リード)−DCイレーズ−シーク(リード)からなり、ディスク5回転分に相当する。DCイレーズは、パターンを書き込む前の下地処理に相当する。Rは、ディスク5回転分のリードを繰り返す。X軸の1ポイントは、WプロセスもしくはRプロセスの10回毎の値である。各プロセスが5回転を要するので、X軸の1ポイントはディスク50回転に相当する。Y軸はPES値であって、1サーボ・ライト・トラックが1PESに相当する。例えば、Hd0は、X軸の1〜20の間にWプロセスを200回(=20×10)行い、21〜30までの間にRプロセスを100回行った。 W consists of seek (read) -write-seek (read) -DC erase-seek (read), and corresponds to five rotations of the disk. The DC erase corresponds to a background process before writing a pattern. R repeats reading for 5 revolutions of the disk. One point on the X axis is a value for every 10 times of the W process or the R process. Since each process requires 5 revolutions, one point on the X axis corresponds to 50 revolutions of the disk. The Y axis is a PES value, and one servo write track corresponds to one PES. For example, for Hd0, the W process was performed 200 times (= 20 × 10) between 1 and 20 on the X axis, and the R process was performed 100 times between 21 and 30.
図10から理解されるように、Hd0とHd5のヘッド位置が、Rプロセスにおいて大きく変動している。また、Hd3とHd4のヘッド位置にも変動が見られる。Hd2のヘッド位置は、ほぼ一定に保たれている。図2に示したように、Hd2(ヘッド・スライダ12c)はHd1(ヘッド・スライダ12b)と同一のアームに固定されているため、その変動がほとんどないと間がられる。他のヘッド・スライダ12は、Hd1(ヘッド・スライダ12b)から遠く離れるにつれて、その位置の変動が大きくなっている。
As can be seen from FIG. 10, the head positions of Hd0 and Hd5 vary greatly in the R process. Further, fluctuations are also seen in the head positions of Hd3 and Hd4. The head position of Hd2 is kept almost constant. As shown in FIG. 2, since Hd2 (
一方、Rプロセスの後にWプロセスを何回か実行することによって、ヘッド位置をRプロセスの前の位置に戻すことができることが、図10の測定結果からわかる。そこで、本形態のSSWは、キャリブレーション・シーケンスとパターン書き込みシーケンスとの間において、キャリブレーション・シーケンスよりもプリアンプIC13の平均消費電力が高いシーケンスを実行する。このシーケンスを実行することで、プリアンプIC13の発熱量を増加させ、各ヘッド・スライダ12の傾きを補正する。この補正された状態において、パターン書き込みシーケンスを開始することができる。
On the other hand, it can be seen from the measurement results in FIG. 10 that the head position can be returned to the position before the R process by executing the W process several times after the R process. Therefore, the SSW according to the present embodiment executes a sequence in which the average power consumption of the
プリアンプIC13の消費電力(発熱量)を上げる好ましいシーケンスの一つは、ダミー・ライト工程を有する。このダミー・ライト・シーケンスは、パターン書き込みを行っていない外周側の領域にライト素子122を移動し、その移動先において記録面に対して書き込みを行う。例えば、図11に示すように、ライト素子121がラディアル・パターン117dのサーボ・ライト・トラックを書き込み、キャリブレーション・シーケンスが終了した後に、ライト素子121がライト素子位置121cに移動する。
One of the preferable sequences for increasing the power consumption (heat generation amount) of the
図11の例において、ライト素子位置121cは、キャリブレーション・シーケンスの前に最後に書き込んだサーボ・ライト・トラックから、3サーボ・ライト・トラック外周側にある。リード素子122は、ラディアル・パターン117d、117f及び117gの読み取り振幅から、リード素子位置122gに位置決めされている。
In the example of FIG. 11, the
移動先において、ライト素子121は予め設定されたパターンを記録面に書き込む。好ましくは、ライト素子121はDCもしくはACイレーズ・パターンを記録面に書き込む。特に、DCイレーズ・パターンは、プリアンプIC13の消費電力を効果的に上げると共に、タイミング・パターンなどの読み取りに悪影響を与えない。典型的には、ライト素子121は、ディスクの複数回転分のダミー・ライトを行う。ダミー・ライトを行うディスクの回転の数は、HDDの設計に依存する。
At the destination, the
ダミー・ライト・シーケンスにおいて、SSWコントローラ22は、通常のパターン書き込みシーケンスやキャリブレーション・シーケンスと同様に、プロパゲーション・ヘッドの読み取り信号を使用してアクチュエータ16を制御する。プリアンプIC13の消費電力及び発熱量を上げるためには、アクチュエータ16が保持する全てのヘッド素子部12によって、各対応記録面にパターンを書き込むことが好ましい。
In the dummy write sequence, the
しかし、ダミー・パターンを書き込むと、そのパターンの影響によって、プロパゲーション・ヘッドが正確にラディアル・パターン117を読み取ることができない場合がある。つまり、ラディアル・パターンが書き込まれる下地が、ダミー・ライトされた領域とされていない領域とで異なるため、ダミー・ライトしたサーボ・ライト・トラックのピッチが変動する可能性がある。
However, when a dummy pattern is written, the propagation head may not be able to read the
そこで、一つの好ましい方法は、プロパゲーション・ヘッドによってダミー・ライトを行わず、それ以外のヘッド素子部120によってダミー・ライトを行う。できるだけ早くプリアンプIC13の温度を上げるためには、SSWコントローラ22は、プロパゲーション・ヘッド以外の全てのヘッド素子部120を選択してダミー・ライトを行うことが好ましい。記録面上のパターンの読みとりはプロパゲーション・ヘッドが行うため、プロパゲーション・ヘッドがダミー・パターンを書き込まなければ、ヘッド・ポジショニングへの悪影響を防ぐことができる。なお、SSWコントローラ22は、プリアンプIC13のレジスタにヘッド素子部120を特定するデータをセットするとで、ダミー・ライトを行うヘッド素子部120を選択する。
Therefore, in one preferred method, dummy writing is not performed by the propagation head, but dummy writing is performed by the other
他の好ましい方法は、ライト素子121は、移動先において、ラディアル・パターン117を書き込む領域を避けてダミー・ライトを行う。これによって、プロパゲーション・ヘッドもダミー・ライトを行い、プリアンプIC13の消費電力及び発熱を上げることができる。また、プリアンプIC13がライトを行うヘッド素子部120を選択する機能を有していない場合に、この手法は有効である。
In another preferred method, the
図12において、各ライト素子121(図11で不図示)は、ラディアル・パターン117hのサーボ・ライト・トラックの書き込み及びキャリブレーション・シーケンスを終了した後に、ラディアル・パターン117iが書き込まれるサーボ・ライト・トラックに移動する。ライト素子121は、そのサーボ・ライト・トラックにおいて、各ラディアル・パターン117iを書き込む領域にはパターンを書き込むことなく、その領域を外して、それ以外の領域にパターンを書き込む。
In FIG. 12, each write element 121 (not shown in FIG. 11) has a servo write track to which the
あるいは、図13に示すように、各セクタの各サーボ・ライト・トラックにおいてラディアル・パターン117が書き込まれるスロットの全領域171を外して、ヘッド素子122はパターンを移動先の記録面に書き込んでもよい。サーボ・ライト・トラックにおける全てのラディアル・パターン・スロット領域が、ダミー・ライト領域から外される。のこの例は、図12の例よりもパターンを書き込む領域が少ないため、プリアンプICの発熱の点において劣る。しかし、各ダミー・ライト工程は、各サーボ・ライト・トラックにおいて、常に同一の領域を避けてパターンを書き込めばよいので、ダミー・ライト・シーケンスの制御をより容易にすることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 13, the
ダミー・ライト・シーケンスは、一つの好ましい方法として、予め定められた規定時間の間、ライト素子121によってパターンを書き込む。典型的には、書き込み時間は、磁気ディスク11に回転数によって規定される。これによって、ダミー・ライト・シーケンスの制御を容易なものとすることができる。しかし、各ヘッド・スライダ12の傾きは、HDA及びヘッド・スライダによって異なる。ばらつきによらず、確実に各ヘッド・スライダ12の傾きを補正するためには、各ヘッド・スライダ12の状態を確認することが好ましい。
In the dummy write sequence, as one preferable method, a pattern is written by the
好ましい方法の一つは、ライト素子121によって所定時間のダミー・ライトを実行した後に、各ヘッド・スライダ12のターゲットからのずれ(傾き)を計測する。この計測値が、基準範囲内にある場合には、次のパターン書き込みシーケンスを開始する。基準範囲外にある場合には、ダミー・ライト・シーケンスを続行する。
One preferred method is to measure the deviation (inclination) of each
具体的には、ダミー・ライト・シーケンスにおいて、SSWコントローラ22は、まず、予め定められたディスク回転数分のダミー・ライトを実行する。その後、プロパゲーション・ヘッドの読み取り信号を使用してアクチュエータ16制御し、各ヘッド・スライダ12をターゲット位置に位置決めする。ターゲット位置は、例えば、次にプロダクト・サーボ・パターンなどのパターンを書き込むべきサーボ・ライト・トラック(図7におけるリード素子位置122b)とすることができる。
Specifically, in the dummy write sequence, the
アクチュエータ16を位置決めした状態において、各リード素子122がラディアル・パターンを読み取る。SSWコントローラ22は、ラディアル・パターン117の読みとり振幅値から、PES値を計算する。SSWコントローラ22は、このPES値とターゲットのPES値とを比較し、測定した現在のPES値が、ターゲットPES値から予め定められた基準範囲内にあるかを判定する。全てのリード素子122のPES値が、各ターゲットPES値から基準範囲内にある場合、ダミー・ライト・シーケンスが終了し、次のパターン書き込みシーケンスが開始する。
With the
各ヘッド素子部120に対応するターゲットのPES値は、キャリブレーション・シーケンスを行う前に取得しておく。つまり、キャリブレーション・シーケンスの前に、各ヘッド素子部120が、次のサーボ・パターン書き込みシーケンスにおいて最初にパターンを書き込む位置に移動する。その位置に位置決めされた状態において、各ヘッド素子部120がラディアル・パターン117を読み取り、基準となるPES値が特定される。
The target PES value corresponding to each
いずれかのリード素子122のPES値がターゲットPES値から基準範囲外にある場合、ダミー・ライト・シーケンスが続行する。ライト素子122が外周側の所定位置に移動し、DCイレーズを開始する。ライト素子122は、予め定められた基準時間の間、DCイレーズを実行する。その後、再度、各ヘッド・スライダ12のターゲットからのずれが測定される。以上の処理を繰り返して、各ヘッド・スライダ12の傾きを確実に補正する。
If the PES value of any read
ここで、各ヘッド素子部120によるラディアル・パターン117の読み取りにおいて、プロパゲーション・ヘッドが読み取った信号を使用して、アクチュエータ16が位置決めされる。ターゲットからのずれを測定するヘッド素子部12とプロパゲーション・ヘッドとは、1セクタ(1スロット)毎に交互にラディアル・パターン117を読み取る。つまり、プロパゲーション・ヘッドは、1セクタ起きにラディアル・パターン117を読み取る。サーボ・パターンの書き込みシーケンスは、プロパゲーション・ヘッドの読み取り信号によってアクチュエータ16を制御する。
Here, in reading of the
従って、各ヘッド素子部12の傾き測定おいて、プロパゲーション・ヘッドを使用した位置決めを行うことで、正確な判定を行うことができる。なお、1セクタ毎ではなく、複数セクタ毎にヘッド切り替えしてもよい。あるいは、プロパゲーション・ヘッドが連続複数セクタの読み取りを行い、測定ヘッド素子部がその後に1セクタの読みとりを行ってもよい。
Therefore, in the measurement of the inclination of each
ヘッド・スライダ12が、リード122素子及びライト素子121以外の素子を有する場合、プリアンプIC13がこの素子に対して出力を行うことで、その消費電力及び発熱量を上げることができる。好ましい例の一つは、ヘッド・スライダ12に設けられたヒータへの出力である。ヒータは、ライト素子121及びリード素子122の記録面側への突出量を変化させ、ライト素子121及びリード素子122と記録面との間の間隔(クリアランス)を制御する。これによって、環境温度などに依存することなく、最適なクリアランスを実現することができる。
When the
ヒータは消費電力が大きいため、プリアンプIC13が各ヘッド・スライダ12のヒータへ信号(電力)を供給することで、プリアンプIC13の温度を上昇させることができる。このほか、アクチュエータ16が位置制御用の素子を有し、プリアンプIC13がその素子への出力を行う場合に、プリアンプIC13の発熱のためにこの出力を利用してもよい。
Since the heater consumes a large amount of power, the
上述のように、プリアンプIC13による発熱を制御することでヘッド・スライダ12の傾きを補正することが好ましいが、これとは異なる方法によってヘッド・スライダ12の傾きを補正する、あるいはその傾きを抑制することができる。つまり、他の加熱方法によって、アクチュエータ16もしくはHDA1の内部を暖めて、ヘッド・スライダ12の傾きを補正することができる。
As described above, it is preferable to correct the inclination of the
例えば、SSWを実行しているHDA1の外部にヒータを設置する。キャリブレーション・シーケンスの後に、このヒータによってHDA1のトップ・カバーあるいはベースを加熱することによって、ヘッド・スライダ12の傾きを補正する。あるいは、SSWの間、外部ヒータによって加熱し、プリアンプIC13の温度変化によるアクチュエータ16の変位を抑制することで、サーボ・ライト・トラックのピッチ変動を抑制することができる。これは、HDA1を温度調整されたチャンバ内に設置し、そのチャンバ内でSSWを実行することによっても、実現することができる。
For example, a heater is installed outside the
ヘッド位置補正シーケンスは、SSWにおいて実行されるキャリブレーション・シーケンスの内の、一部のシーケンスの後においてのみ実行してもよい。これによって、SSWの処理時間を短縮することができる。具体的には、SSWが、イレーズ工程を含むサーボ・パターン書き込みシーケンスと、それを含まないサーボ・パターン書き込みシーケンスと有する場合、イレーズ工程を含むサーボ・パターン書き込みシーケンスの前に、本形態のヘッド位置補正シーケンスを実行することが好ましい。 The head position correction sequence may be executed only after a part of the calibration sequence executed in the SSW. Thereby, the processing time of SSW can be shortened. Specifically, when the SSW has a servo pattern writing sequence including an erasing process and a servo pattern writing sequence not including the erasing process, the head position of this embodiment is set before the servo pattern writing sequence including the erasing process. It is preferable to execute a correction sequence.
SSWの手法として、記録面のイレーズを行いながら、サーボ・パターンを書き込む方法が知られている。具体的には、サーボ・パターンを書き込んだ後に、ライト素子121を外周側に移動し、その移動先においてイレーズを実行する。その後、ライト素子122を内周側に戻して次のターゲット位置に位置決めし、サーボ・パターンを書き込む。このように、数サーボ・ライト・トラック先のイレーズと、新たなサーボ・パターンの書き込みの工程を交互に繰り返して、各サーボ・ライト・トラックにサーボ・パターンを書き込む。
As an SSW technique, a method of writing a servo pattern while erasing the recording surface is known. Specifically, after writing the servo pattern, the
例えば、磁気ディスク11の外周側を外部磁界によってイレーズし、その後にSSWを行う場合方法が知られている。このような場合、SSWは、磁気ディスク11の内周側においてイレーズ工程を実行し、特定のサーボ・ライト・トラックから外周側においては、イレーズを行うことなくサーボ・パターンを書き込む。
For example, a method is known in which the outer peripheral side of the
イレーズ工程を含むサーボ・パターン書き込みシーケンスにおけるプリアンプIC13の発熱量は、イレーズ工程を含まないシーケンスにおける発熱量よりも大きい。このため、キャリブレーション・シーケンスによる温度低下の影響が大きい。従って、イレーズ工程を含むサーボ・パターン書き込みシーケンスの前に、ヘッド位置補正シーケンスを実行することが効果的である。
The heat generation amount of the
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明はHDDに限らず、他のタイプのディスクを使用する装置に適用することができる。本形態のサーボ・ライト制御装置2は、HDDとは別の装置であるが、HDDの制御回路にサーボ・ライト制御機能を組み込むことも可能である。なお、プロダクト・サーボ・パターンと他のパターンとは、サーボ・ライト・トラック内で同一数でなくてもよい。本形態のヘッド位置補正シーケンスは、キャリブレーション・シーケンスの後に実行することが効果的だが、プリアンプIC発熱量が大きく変化する他のシーケンスの後に実行することができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated taking preferable embodiment as an example, this invention is not limited to said embodiment. A person skilled in the art can easily change, add, and convert each element of the above-described embodiment within the scope of the present invention. For example, the present invention is not limited to an HDD, and can be applied to an apparatus that uses another type of disk. The servo / write control device 2 of this embodiment is a device different from the HDD, but it is also possible to incorporate a servo / write control function in the control circuit of the HDD. Note that the product servo pattern and the other patterns may not be the same number in the servo write track. The head position correction sequence of this embodiment is effective to be executed after the calibration sequence, but can be executed after another sequence in which the preamplifier IC heat generation amount changes greatly.
1 ハードディスク・ドライブ、2 サーボ・ライト制御装置、10 筐体
11 磁気ディスク、12 ヘッド・スライダ、13 プリアンプIC
14 スピンドル・モータ、15 ボイス・コイル・モータ、16 アクチュエータ
21 パターン生成器、22 SSWコントローラ
23 リード・ライト・インターフェース、24 VCMドライバ
25 DAコンバータ、26 ADコンバータ、27 振幅復調器
111 サーボ領域、112 データ領域、115 プロダクト・サーボ・パターン
116 タイミング・パターン、117 ラディアル・パターン、
118 リード素子のターゲット位置、119 ライト素子のターゲット位置
121 ライト素子、122 リード素子、165 回動軸、162 アーム
DESCRIPTION OF
14 Spindle motor, 15 Voice coil motor, 16
118 Target position of read element, 119 Target position of
Claims (13)
第1シーケンスにおいて、前記複数ヘッド内の一つのプロパゲーション・ヘッドによって対応する記録面上のパターンを読み出して前記アクチュエータにより前記複数ヘッドを位置決めし、位置決した状態において前記複数記録面に前記複数ヘッドによって新たなパターンを書き込み、前記位置決め及び新たなパターンの書き込みを繰り返して各記録面における半径方向の異なる各位置に順次パターンを書き込み、
前記第1シーケンスの後に、前記回路素子の発熱状態がその第1シーケンスよりも低い第2シーケンスを実行し、
前記第1シーケンスにおいて書き込まれたパターンに隣接するパターンを新たに書き込む前に、前記回路素子を前記第2シーケンスよりも高い発熱状態において動作させ、その後に前記隣接するパターンを書き込む、方法。 A plurality of heads that rotate in the housing using a plurality of heads in the housing, an actuator that supports and moves the heads in the housing, and a circuit element that is mounted in the housing and outputs a signal to the plurality of heads. A method of writing a pattern on each recording surface,
In the first sequence, a pattern on the corresponding recording surface is read by one propagation head in the plurality of heads, the plurality of heads are positioned by the actuator, and the plurality of heads are positioned on the plurality of recording surfaces in a positioned state. To write a new pattern, repeatedly write the pattern at each position in the radial direction on each recording surface by repeating the positioning and writing of the new pattern,
After the first sequence, execute a second sequence in which the heat generation state of the circuit element is lower than the first sequence,
Before newly writing a pattern adjacent to the pattern written in the first sequence, the circuit element is operated in a heat generation state higher than that in the second sequence, and then the adjacent pattern is written.
請求項1に記載の方法。 In the second sequence, reading by at least one of the plurality of heads is continuously repeated.
The method of claim 1.
請求項1に記載の方法。 Writing to the corresponding recording surface by at least one of the plurality of heads, thereby making the heat generation of the circuit element higher than in the second sequence;
The method of claim 1.
請求項3に記載の方法。 Writing on the corresponding recording surface by a head other than the propagation head,
The method of claim 3.
前記書き込みを行う領域は、前記プロパゲーション・ヘッドの位置決めに使用するパターンが書き込まれる領域以外の領域である、
請求項3に記載の方法。 Write on the corresponding recording surface by the propagation head,
The area to be written is an area other than an area in which a pattern used for positioning of the propagation head is written.
The method of claim 3.
請求項1に記載の方法。 After the heat generation of the circuit element is made higher than that in the second sequence, the pattern is read by the head different from the propagation head in a state where the pattern is read and positioned by the propagation head, Check the deviation from the target position,
The method of claim 1.
請求項6に記載の方法。 The propagation head and the different head alternately read the pattern from the corresponding recording surface,
The method of claim 6.
請求項1に記載の方法。 The second sequence is a calibration sequence for controlling the actuator.
The method of claim 1.
前記複数ヘッドによって各記録面にパターンを書き込み、
前記複数ヘッドの内の一つのプロパゲーション・ヘッドで対応記録面上のパターンを読み出して、前記アクチュエータにより前記複数ヘッドを移動し、
加熱することで前記筐体内を温度制御した状態において、前記プロパゲーション・ヘッドの読み取り信号を使用して位置決めした状態において、前記複数ヘッドによって新たなパターンを書き込む、方法。 A plurality of heads that rotate in the housing using a plurality of heads in the housing, an actuator that supports and moves the heads in the housing, and a circuit element that is mounted in the housing and outputs a signal to the plurality of heads. A method of writing a pattern on each recording surface,
A pattern is written on each recording surface by the plurality of heads,
Read the pattern on the corresponding recording surface with one of the plurality of heads, and move the plurality of heads with the actuator,
A method in which a new pattern is written by the plurality of heads in a state in which the inside of the housing is controlled by heating and is positioned using a read signal of the propagation head.
請求項9に記載の方法。 Adjusting the temperature in the housing by increasing the heat generation amount of the circuit element mounted in the housing and outputting a signal to the plurality of heads;
The method of claim 9.
請求項10に記載の方法。 The amount of heat generated by the circuit element is increased by writing an erase pattern on the corresponding recording surface by at least one of the plurality of heads.
The method of claim 10.
第1シーケンスにおいて、前記複数ヘッド内の一つのヘッドによって対応する記録面上のパターンを読み出して前記アクチュエータにより前記複数ヘッドを位置決めし、位置決した状態において前記複数記録面に前記複数ヘッドによって新たなパターンを書き込み、前記位置決め及び新たなパターンの書き込みを繰り返して各記録面における半径方向の異なる各位置に順次パターンを書き込み、
前記第1シーケンスの後に、前記アクチュエータを制御するためのキャリブレーション・シーケンスを実行し、
前記第1シーケンスにおいて書き込まれたパターンに隣接するパターンを新たに書き込む前に、前記複数ヘッドの少なくとも一つによってその対応記録面に書き込みを行い、その後に前記隣接するパターンを書き込む、方法。 A plurality of heads that rotate in the housing using a plurality of heads in the housing, an actuator that supports and moves the heads in the housing, and a circuit element that is mounted in the housing and outputs a signal to the plurality of heads. A method of writing a pattern on each recording surface,
In the first sequence, a pattern on the corresponding recording surface is read by one of the plurality of heads, the plurality of heads are positioned by the actuator, and a new state is determined by the plurality of heads on the plurality of recording surfaces in a determined state Write a pattern, repeat the positioning and writing of a new pattern, sequentially write the pattern to each position in the radial direction on each recording surface,
After the first sequence, execute a calibration sequence for controlling the actuator;
Before newly writing a pattern adjacent to the pattern written in the first sequence, writing to the corresponding recording surface by at least one of the plurality of heads, and then writing the adjacent pattern.
請求項12に記載の方法。 The calibration sequence executes servo gain calibration of the actuator control.
The method of claim 12.
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