JP2009158064A - ディスクドライブ装置およびサーボ書込み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のスパイラルサーボパターンを用いて、複数の放射状サーボパターンを精度良くディスク媒体上に書き込むことが可能なディスクドライブ装置を実現する。
【解決手段】ディスクドライブ２０は、予め記録されたマルチスパイラルサーボパターンを使用して、放射状サーボパターンをディスク媒体１０上に書き込むためのセルフサーボ書込み処理を実行する。セルフサーボ書込み処理においては、探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量が検出され、当該検出されたずれ量を示す補正値が補正テーブルに格納される。そしてベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値が補正テーブルから取得されてサーボライトクロックの位相が調整される。
【選択図】 図４

Description

本発明は、一般的にディスクドライブ装置に関し、特にマルチサーボスパイラルサーボパターンを使用して、ディスク媒体上に製品サーボパターンを書き込むサーボ書込み技術に関する。

一般的に、ハードディスクドライブなどのディスクドライブ装置においては、磁気記録媒体であるディスク媒体上には、ヘッドの位置決め制御（サーボ制御）に使用されるサーボパターン（サーボデータ）が記録されている。

ディスクドライブは、ヘッドに含まれるリードヘッドにより読出されたサーボパターンを使用して、ディスク媒体上の目標位置（目標トラック）にヘッドを位置決めする。リードヘッドは、目標位置からデータを読出す動作を実行する。また、ヘッドに含まれるライトヘッドは、目標位置にデータを書き込む動作を実行する。

サーボパターンは、ディスクドライブの製造工程に含まれるサーボ書き込み工程により、ディスク媒体上に記録される。サーボ書き込み工程の効率化を図るために、予めベースパターンが記録されたディスク媒体をディスクドライブに組み込み、当該ベースパターンに基づいて、ディスクドライブ内のヘッドによってディスク媒体上にサーボパターンを書き込むセルフサーボ書込み方式が注目されている。

近年、セルフサーボ書込み方式としては、複数のスパライルサーボパターンをベースパターンとして使用して、ディスク媒体上に放射状サーボパターンを記録する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。

放射状サーボパターンは同心円状トラックを構成する製品サーボパターンであり、製品として出荷されるディスクドライブにおいて、ヘッド位置決め制御に使用されるサーボパターン（ファイナルパターンと表記する場合もある）である。
米国特許第５，６６８，６７９号明細書 米国特許第６，９６５，４８９号明細書

各スパイラルサーボパターンには、シンクマークが所定間隔で定期的に挿入されたバースト信号が記録されている。バースト信号は位置誤差信号を生成するために使用される。ディスクドライブは、複数のスパライルサーボパターンを、ヘッドのトラッキング（位置決め）動作に使用するだけである。

ところで、通常、複数の放射状サーボパターンをディスク媒体上にセルフサーボ書込み方式で書き込む場合においては、ディスクドライブ装置は、基準クロックであるサーボライトクロックに同期して動作する。このサーボライトクロックは、放射状サーボパターンの書き込みのみならず、スパイラルサーボパターンをリードするための基準クロックとしても利用される。

このため、放射状サーボパターンを高精度にディスク媒体上に書き込みためには、サーボライトクロックの精度が重要となる。

本発明は上述の事情を考慮してなされたものであり、ディスク媒体上に書き込まれた複数のスパイラルサーボパターンを用いて、複数の放射状サーボパターンを精度良くディスク媒体上に書き込むことができるディスクドライブ装置およびサーボ書込み方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明の一つの観点によれば、データの読出しと書き込みを行なうためのヘッドと、シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を各々が含む複数のスパイラルサーボパターンから構成されるマルチスパイラルサーボパターンが、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを書き込むためのベースパターンとして記録されているディスク媒体と、基準クロックであるサーボライトクロックを発生するクロック発生部と、前記サーボライトクロックに同期して動作し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、前記複数のスパイラルサーボパターンを使用して、前記複数の放射状サーボパターンを前記ディスク媒体上に書き込むセルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み手段とを具備し、前記サーボ書込み手段は、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを探索する探索処理と、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記探索されたスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理と、前記探索されたスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出し、当該検出されたずれ量を示す補正値を補正テーブルに格納する処理と、前記探索されたスパイラルサーボパターンを使用して前記ヘッドを前記放射状サーボパターンを書き込むための前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めし、前記放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを前記目標位置に書き込む処理と、前記ヘッドの半径方向位置が前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替える処理と、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を前記テーブルから取得し、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間で前記サーボライトクロックの位相がずれないようにするために、前記取得した補正値に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理とを実行するように構成されていることを特徴とするディスクドライブ装置が提供される。

また、本発明の別の観点によれば、データの読出しと書き込みを行なうためのヘッドと、シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を各々が含む複数のスパイラルサーボパターンから構成されるマルチスパイラルサーボパターンが、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを書き込むためのベースパターンとして記録されているディスク媒体と、基準クロックであるサーボライトクロックを発生するクロック発生部と、前記サーボライトクロックに同期して動作し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、前記複数のスパイラルサーボパターンを使用して、前記複数の放射状サーボパターンを前記ディスク媒体上に書き込むセルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み手段とを具備し、前記サーボ書込み手段は、前記ベースパターンとして使用すべき最初のスパイラルサーボパターンを探索する探索処理と、前記探索された最初のスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記探索された最初のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理と、前記探索された最初のスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、前記探索された最初のスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出し、当該検出されたずれ量を示す補正値を補正テーブルに格納する処理と、前記探索された最初のスパイラルサーボパターンを使用して前記ヘッドを前記放射状サーボパターンを書き込むための前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めし、前記放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを前記目標位置に書き込む処理と、前記ヘッドの半径方向位置が前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンから、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターンに切り替える処理と、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を前記テーブルから取得し、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間で前記サーボライトクロックの位相がずれないようにするために、前記取得した補正値に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理と、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度に、新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と前記所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理とを実行するように構成されていることを特徴とするディスクドライブ装置が提供される。

さらに本発明の別の観点によれば、ディスク媒体、当該ディスク媒体に対してデータの読出しと書き込みを行なうためのヘッド、及び基準クロックであるサーボライトクロックを発生するクロック発生部を含み、前記サーボライトクロックに同期して動作するディスクドライブ装置において、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、前記ディスク媒体に記録された、シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を各々が含む複数のスパイラルサーボパターンから構成されるマルチスパイラルサーボパターンを使用して、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを前記ディスク媒体上に書き込むセルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み方法であって、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを探索する探索処理を実行するステップと、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記探索された最初のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整するステップと、前記探索されたスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出し、当該検出されたずれ量を示す補正値を補正テーブルに格納するステップと、前記探索されたスパイラルサーボパターンを使用して前記ヘッドを前記放射状サーボパターンを書き込むための前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めし、前記放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを前記目標位置に書き込むステップと、前記ヘッドの半径方向位置が前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替えるステップと、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を前記テーブルから取得し、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間で前記サーボライトクロックの位相がずれないようにするために、前記取得した補正値に従って前記サーボライトクロックの位相を調整するステップとを具備することを特徴とするサーボ書込み方法が提供される。

本発明によれば、ディスク媒体上に書き込まれた複数のスパイラルサーボパターンを用いて、複数の放射状サーボパターンを精度良くディスク媒体上に書き込むことができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

図１は、サーボ書込み工程で使用されるサーボトラックライタ（ＳＴＷ）の要部を示す図である。サーボ書込み工程とは、ディスクドライブ装置の製造工程において、磁気ディスクであるディスク媒体１０上にサーボパターン（サーボデータ）を書き込む工程である。

一般的に、サーボトラックライタは、クリーンルーム内に設置されて、データが全く書き込まれていないディスク媒体１０上にサーボパターンを書き込む。サーボトラックライタは、図１に示すように、ディスク媒体１０にサーボパターンを書き込むためのサーボヘッド１２と、ヘッド駆動機構１３と、制御部１４と、書き込み制御回路１５と、クロックヘッド１６と、マスタクロック回路１７とを有する。

制御部１４は、ヘッド駆動機構１３を制御して、スピンドルモータ１１により回転されるディスク媒体１０上の指定位置までサーボヘッド１２を移動して位置決めする。書き込み制御回路１５は、サーボヘッド１２にサーボデータを送る。サーボヘッド１２は、ディスク媒体１０上の指定位置にサーボパターンを書き込む。

ここで、本実施形態では、サーボトラックライタにより、ディスク媒体１０上には、図５に示すように、複数のスパイラルサーボパターン５０１が、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを書き込むためのベースパターンとして書き込まれる。複数のスパイラルサーボパターン５０１はマルチスパイラルサーボパターンと称される。

さらに、本実施形態では、セルフサーボ書込み（ｓｅｌｆ−ｓｅｒｖｏ ｗｒｉｔｅ）方法により、ディスク媒体１０には、図２に示すように、複数の放射状サーボパターン１００が書き込まれる。複数の放射状サーボパターン１００は、同心円状のサーボトラックを構成する。

セルフサーボ書込み工程では、サーボトラックライタにより複数のスパイラルサーボパターン５０１が書き込まれたディスク媒体１０が、図４に示すディスクドライブ装置２０に組み込まれる。このディスクドライブ装置２０は、ディスク媒体１０に記録された複数のスパイラルサーボパターン５０１に基づいて、ディスクドライブ装置２０内のヘッド２２を位置決め制御し、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターン１００をディスク媒体１０上に書き込む。

複数の放射状サーボパターン１００は、同心円状のサーボトラックを構成する。図２においては、８個の放射状サーボパターン１００がディスク媒体１０に書き込まれている例が示されている。各放射状サーボパターン１００は、複数の同心円トラックそれぞれに配置されたサーボセクタを含んでいる。すなわち、８個の放射状サーボパターン１００により、各同心円トラック上には、８個の放射状サーボパターン１００それぞれに対応する８個のサーボセクタが配置される。各サーボセクタは、図３に示すように、プリアンブル１０１、サーボマーク１０２、セクタアドレス１０３、シリンダ（トラック）アドレス１０４、及びサーボバーストパターン（サーボバーストＡ、サーボバーストＢ、サーボバーストＣ、サーボバーストＤ）１０５を含む。

本実施形態のディスクドライブ装置２０は、図４に示すように、ヘッド２２を搭載しているアクチュエータアーム（ヘッド移動機構）２１と、ヘッドアンプ回路２３と、プリント回路基板２４とを有する。ヘッド２２は、アクチュエータアーム２１の先端に設けられている。ヘッド２２はいわゆる統合ヘッドであり、ディスク媒体１０からデータ（サーボパターンも含む）を読出すためのリードヘッド、及びディスク媒体１０にデータを書き込むためのライトヘッドを含む。

アクチュエータアーム２１は、図示しないボイスコイルモータ（ＶＣＭ）に駆動され、ヘッド２２をディスク媒体１０上の半径方向に移動させる。

プリント回路基板２４には、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）チャネルＩＣ２５、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２７、モータドライバ２８、及びハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）２９が実装されている。

リード／ライトチャネルＩＣ２５は、サーボパターン及びユーザデータのリード／ライト信号を処理する信号処理回路である。リード／ライトチャネルＩＣ２５は、リードヘッドにより読出されたユーザデータを再生して、ＨＤＣ２９に送出する。また、リード／ライトチャネルＩＣ２５は、ＨＤＣ２９から出力されるユーザデータをライト信号に変換してヘッドアンプ回路２３に出力する。

リード／ライトチャネルＩＣ２５は、リードヘッドにより読出されたサーボパターンを復号するサーボ復号器２５１、基準クロックであるサーボライトクロックを生成する同期クロック生成部２５２、およびサーボライトクロックに同期してサーボデータのようなデータの書き込みを制御するライトデータ生成部２５３を備えている。

リード／ライトチャネルＩＣ２５は、ＣＰＵ２７と共同して、セルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み部として機能する。セルフサーボ書き込み処理においては、リード／ライトチャネルＩＣ２５は、ＣＰＵ２７の制御の下、ヘッド２２をディスク媒体１０上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、複数のスパイラルサーボパターン５０１を使用して、複数の放射状サーボパターン１００をディスク媒体１０上に書き込む。

モータドライバ２８は、ＣＰＵ２７の制御に従って、スピンドルモータ１１、及びアクチュエータアーム２１を回動するためのボイスコイルモータを駆動する。ＣＰＵ２７は、ディスクドライブ装置２０のメインコントローラであり、本実施形態に関するセルフサーボ書き込み動作を制御する機能を備えている。

なお、図４は、ディスクドライブ装置２０の構成の中で、本実施形態に関する構成のみを示している。また、リード／ライトチャネルＩＣ２５の一部の機能は、ＨＤＣ２９に設けられている構成でもよい。

セルフサーボ書き込み工程では、ＣＰＵ２７は、ディスク媒体１０上に記録されている複数のスパイラルサーボパターン５０１（図５）をトラッキングパターンとして使用することで、ヘッド２２をディスク媒体１０上の目標位置（ディスク媒体１０上の目標トラック）に位置決めするためのトラッキング動作を実行する。

１本のスパイラルサーボパターン５０１は１０〜２０回転程度の長さを持つ。ディスク媒体１０上に書き込まれるスパイラルサーボパターン５０１の数は、例えば２００、３００本程度である。一本のスパイラルサーボパターン５０１は１回のフルトラックシークでライトすることができるので、クリーンルーム内でサーボライタ（図１）を使用する時間を大幅に短縮することが可能となる。

図６には、スパイラルサーボパターン５０１と放射状サーボパターン１００との位置関係が示されている。図６では横軸は時間を示す、縦軸はディスク媒体１０上の半径位置を示している。複数のスパイラルサーボパターン５０１はそれぞれ平行かつ等間隔に配置されている。１本のスパイラルサーボパターン５０１は、シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を含んでいる。バースト信号はヘッド２２をトラッキングするための位置誤差信号の生成に使用される。すなわち、１本のスパイラルサーボパターン５０１は、図７に示すようにバースト情報７０１とシンクマーク７０２で構成されている。スパイラルサーボパターン５０１においては、バースト情報７０１とシンクマーク７０２とからなる組が、繰り返し隙間なく記録されている。

本実施形態では、複数のスパイラルサーボパターン５０１を用いてトラッキングを行いながら、製品サーボパターン（ファイナルパターン）としての放射状サーボパターン１００（サーボセクタ）をディスク媒体１０に書き込むという自立サーボライト処理を精度良く実行するためのサーボライトクロックの生成方法について提案する。サーボライトクロックは基準クロックであり、ディスクドライブ装置２０はサーボライトクロックに同期して動作して、自立サーボライト処理を実行する。サーボライトクロックは、放射状サーボパターン１００を書き込むタイミングの生成のみならず、スパイラルサーボパターン５０１をリードするためのタイミングの生成にも利用される。放射状サーボパターン１００を高精度に書き込みためにはサーボライトクロックの精度が重要である。

ここで、図６を参照して、スパイラルサーボパターン５０１と放射状サーボパターン１００との位置関係を説明する。

本実施形態では、１本の放射状サーボパターン１００あたり２本のスパイラルサーボパターン５０１が存在するフォーマットを使用している。複数の放射状サーボパターン１００は、ヘッド２２（リードヘッド）の走査方向（ディスク媒体１０の円周方向）に対して垂直である。これに対して、スパイラルサーボパターン５０１は、走査方向（ディスク媒体１０の円周方向）に対して斜めに配置されている。

図６においては、Ｎ本のスパイラルサーボパターン５０１が配置されている例が示されている。図６において、０〜Ｎ−１は、それぞれスパイラルサーボパターンの番号を示している。

自立サーボライト処理においては、ＣＰＵ２７は、あるスパイラルサーボパターンを用いてトラッキングしながら各同心円トラック上に幾つかのサーボセクタを書き込むことによって、複数の放射状サーボパターン１００をディスク媒体１０上に書き込む。この自立サーボライト処理は、ヘッド２２をディスク媒体１０上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら実行される。図６では、例えば、ヘッド２２をディスク媒体１０上の内周から外周に向けて移動しながら、自立サーボライト処理を実行する場合を想定している。

例えば、いま、番号１のスパイラルサーボパターン５０１がトラッキングのためのベースパターンとして使用されている場合を想定する。ヘッド２２の半径位置が、番号１のスパイラルサーボパターン５０１が番号１の放射状サーボパターン１００に重複する位置６０３に達するまでの間は、ＣＰＵ２７は、番号１のスパイラルサーボパターン５０１をベースパターンとして使用して、ヘッド２２を、放射状サーボパターン１００が書き込まれるべきディスク媒体１０上の目標位置（目標の同心円トラック）に位置決めする。そして、ＣＰＵ２７は、放射状サーボパターン用の所定のサーボデータ（図３）をディスク媒体１０上の目標位置に書き込む。このようにして、各同心円トラック上に、複数の放射状サーボパターン１００それぞれに対応するサーボセクタが書き込まれる。

ヘッド２２の半径位置が、番号１のスパイラルサーボパターン５０１が番号１の放射状サーボパターン１００に重複する位置６０３に達すると、番号１の放射状サーボパターン１００へ書き込まれるサーボデータによって番号１のスパイラルサーボパターン５０１がオーバーライトされてしまうため、もはや番号１のスパイラルサーボパターン５０１はトラッキング用のベースパターンとして使用することができなくなる。

このため、ＣＰＵ２７は、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、番号１のスパイラルサーボパターン５０１から、それに隣接する番号２のスパイラルサーボパターン５０１に切り替える。そして、ＣＰＵ２７は、番号２のスパイラルサーボパターン５０１をベースパターンとして使用して、ヘッド２２を、放射状サーボパターン１００が書き込まれるべきディスク媒体１０上の目標位置（目標の同心円トラック）に位置決めする。そして、ＣＰＵ２７は、放射状サーボパターン用の所定のサーボデータ（図３）をディスク媒体１０上の目標位置に書き込む。このようにして、各同心円トラック上に、複数の放射状サーボパターン１００それぞれに対応するサーボセクタが書き込まれる。

ヘッド２２の半径位置が、番号２のスパイラルサーボパターン５０１が番号２の放射状サーボパターン１００に重複する位置６０５に達すると、番号２の放射状サーボパターン１００へ書き込まれるサーボデータによって番号２のスパイラルサーボパターン５０１がオーバーライトされてしまうため、もはや番号２のスパイラルサーボパターン５０１はトラッキング用のベースパターンとして使用することができなくなる。このため、ＣＰＵ２７は、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、番号２のスパイラルサーボパターン５０１から、それに隣接する番号３のスパイラルサーボパターン５０１に切り替える。

このように、ヘッド２２の半径方向位置がベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替える処理が実行される。

ところで、図７で示されるスパイラルサーボパターンの構成からも分るように、スパイラルサーボパターンにはアドレス情報が含まれていない。このためヘッド２２の半径位置は、ヘッド２２によってリードされたスパイラルサーボパターンを入力するためのゲート信号であるスパイラルサーボゲート信号の位置から得られる情報のみが頼りとなる。各スパイラルサーボパターン５０１の傾きにもよるが、スパイラルサーボゲート信号に基づいて１０から２０シリンダ分の相対位置情報が得られる。

スパイラルサーボゲート信号を作り出すためには、ディスク媒体１０の回転速度に同期した基準クロックが必要となる。この基準クロックは上述のサーボライトクロックであり、スパイラルサーボゲート信号の生成および放射状サーボパターン１００の書き込みに用いられる。

自立サーボライトに耐えうるサーボライトクロックの生成方法については、例えばＵＳＰ６，３２４，０２７で説明されている方法を利用することができる。ＵＳＰ６，３２４，０２７ではトリガパターン間の時間間隔を測定し、この測定結果に基づいてサーボライトクロックの位相をシフトすることによりサーボライトクロックを調整している。図８は、ＵＳＰ６，３２４，０２７の方法を適用したサーボライトクロック生成部の構成例を示している。このサーボライトクロック生成部は、計算部３０１、クロック位相シフト部３０２、トリガ検出部３０３、およびセクタ間隔測定部３０４から構成されている。トリガ検出部３０３は各トリガパターンを検出し、セクタ間隔測定部３０４は、検出されたトリガパターン間の時間間隔を測定する。所定の理論値からトリガパターン間の時間間隔を現在することによって得られた値に基づき、計算部３０１およびクロック位相シフト部３０２によってサーボライトクロックの位相が調整される。

本実施例では、上述のトリガパターンとして、スパイラルサーボパターン５０１のシンクマーク７０２を使用し、トリガパターン間の間隔が一定のクロックカウント数となるようにサーボライトクロックの位相が調整される。

ここで、本実施形態を使用しない場合のサーボライトクロックの生成方法について説明する。

サーボライトクロックの位相の調整は、トリガパターン間の時間間隔を測定し、サーボライトクロックの位相をシフトすることによって行うことが出来る。トリガパターンとしてスパイラルサーボパターンのシンクマーク７０２を使用し、トリガパターン間隔が一定のクロックカウント数となるようにサーボライトクロックの位相を調整する。

時間間隔測定用のカウンタは、サーボライトクロックに同期してカウント値がアップデートされるように構成されている。このカウンタを用いてサーボライトクロックの位相調整を行うので、例えばサーボライトクロックの一周期あたり２５６カウントするようにして十分な精度が確保できるようにしておく。このカウンタを用いてサーボパターン間の間隔を測定する。この様子を図９を用いて説明する。

図９はヘッド２２の（リードヘッド（Ｒ））が複数のスパイラルサーボパターン５０１を横切るときに得られるリード信号の波形を示している。

各スパイラルサーボパターン５０１には、シンクマーク７０２（図中のスパイラルサーボパターン内の白い部分）が含まれている。複数のスパイラルサーボパターン５０１を読み取るために、スパイラルサーボゲート信号はスパイラルサーボパターン５０１間の間隔に対応するタイミングで開く（アクティブになり）。スパイラルサーボゲート信号が開いたタイミングで、リードヘッド（Ｒ）はスパイラルサーボパターンを読み込む。リードヘッド（Ｒ）によって読み込まれたスパイラルサーボパターンの出力信号の波形（リード波形）は、菱形の波形となる。スパイラルサーボゲート信号のゲートタイミングは、サーボライトクロックを基に決定される。カウンタのカウンタ値は、読み込んだスパイラルサーボパターンのシンクマーク位置でラッチされる。ＣＰＵ２７は、隣接する２つのスパイラルサーボパターン５０１間のカウンタ値の差分を計算することにより、スパイラルサーボパターン間の間隔（Ｔ）、つまり時間間隔（Ｔ）を測定することが出来る。スパイラルサーボパターンとスパイラルサーボゲートの設定によっては１つのスパイラルサーボパターンの出力信号に複数のシンクマークが含まれる場合があるが、この例では、簡単のために、カウンタのカウンタ値が、スパイラルサーボゲートの中心に最も近いシンクマーク位置でラッチされる場合を想定している。

ＣＰＵ２７は、求めたスパイラルサーボパターンの時間間隔（Ｔ）の実測値を、スパイラルサーボパターン間の基準時間間隔を示す仕様値（理論値）と比較し、スパイラルサーボパターンの時間間隔（Ｔ）が次の周回で理論値に近づくように同期クロック生成部２５２を制御してサーボライトクロックの位相を調整する。すなわち、実測値が仕様値より小さいなら実測値が大きくなるように、実測値が仕様値より大きいなら実測値が小さくなるようにサーボライトクロックの位相を調整する。

もしディスク媒体１０上の内周から外周まで同じスパイラルサーボパターンを使い続けられるならば、この仕組みのみで、放射状サーボパターン１００の書き込みを行うことが出来る。しかしながら、各放射状サーボパターン１００は図３に示すように放射線状に形成されるため、どうしてもスパイラルサーボパターンと重なる部分（図６の６０３の領域，６０５の領域等）が出てくる。したがって、トラッキングのためのベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンが放射状サーボパターン１００に重なる位置においては、サーボデータのライトが実行された瞬間に、トラッキングに現在使っているスパイラルサーボパターンがなくなってしまい、これによってトラッキングを維持することが出来なくなる。これを回避するために、本実施形態では、１本の放射状サーボパターン１００に対して２本以上のスパイラルサーボパターン５０１が配置されるようになフォーマットを使用している。そして、ヘッド２２の半径方向位置がベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターン５０１と放射状サーボパターン１００とが重複する半径方向位置に達する度に、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替える処理が実行される。

例えば、１本の放射状サーボパターン１００に対して２本のスパイラルサーボパターン５０１を使用する場合について図６を使って説明する。

最初に奇数番号のスパイラルサーボパターン（例えば、番号１のスパイラルサーボパターン）を用いてトラッキングしているとすると、６０２の矢印で示したように、ヘッド２２が番号１の放射状サーボパターン１００に重なる位置６０３の直前に達するまでは、番号１のスパイラルサーボパターンを用いてヘッド２２を目標の同心円トラック上に位置決めしながら、複数の放射状サーボパターン１００を書き込む処理を実行することができる。ヘッド２２の半径方向位置が位置６０３の直前に到達した時点で、６０１の矢印で示したように、トラッキングに使用するスパイラルサーボパターンは隣のスパイラルサーボパターン５０１（番号２のスパイラルサーボパターン）に切り替えられる。

ヘッド２２の半径方向位置が、番号２のスパイラルサーボパターン５０１と番号２の放射状サーボパターン１００に重なる位置６０５の直前に達するまでは、番号２のスパイラルサーボパターン５０１をベースパターンとして用いてトラッキングおよびシークを行うことにより、複数の放射状サーボパターン１００を書き込む処理を実行することができる。ヘッド２２の半径方向位置が位置６０５の直前に達すると、トラッキングに使用するスパイラルサーボパターンは隣のスパイラルサーボパターン５０１（番号３のスパイラルサーボパターン）に切り替えられる。

しかし、トラッキングに使用するスパイラルサーボパターンの切り替えを行うと、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間でサーボライトクロックの位相がずれてしまい、これによって、スパイラルサーボパターンの切替えの前後で書き込まれた放射状サーボパターン間のつなぎ目に問題が出る可能性がある。

上述したように、各スパイラルサーボパターンにはシンクマークが一定間隔ごとに挿入されている。どのスパイラルサーボパターン５０１においても、シンクマークの間隔はほぼ一定にすることが出来る。しかし、図１０のように、スパイラルサーボパターン５０１間で、シンクマークの位置がずれてしまうことがある。なぜなら、スパイラルサーボパターン５０１は１本１本書かれるため、シンクマークのタイミングを完全に合わせることは難しいからである。

このように、シンクマークの位置が互いにずれている複数のスパイラルサーボパターン５０１を使ってサーボライトクロックを生成した場合、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え前後でサーボライトクロックの位相が図１１のようにずれてしまう。図１１の上部に示す波形は、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え前におけるサーボライトクロックを示し、図１１の下部に示す波形は、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え後におけるサーボライトクロックを示している。

このように位相のずれたサーボライトクロックを使って放射状サーボパターンの書き込みを継続すると、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え前後間で、放射状サーボパターンに不連続な部分が生じてしまう。このような不連続なパターンは製品サーボパターンとして使用できない。

ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替えは、例えば、放射状サーボパターンそれぞれを１０トラック分程度書き込むごとに発生する。したがって、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替えで発生するサーボライトクロックの位相ずれは、容認することが出来ない。

本実施形態では、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え時におけるサーボライトクロックの位相ずれの発生を防止する方法を提供する。

サーボライトクロックの位相ずれが発生するのは、ベースパターンとして現在使用中のスパイラルサーボパターンに含まれるシンクマークの位置と、切替によって新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターンに含まれるシンクマークの位置とがずれていることが原因である。図１２、図１３、図１４を使って、シンクマークの位置のずれの測定方法とその補正方法を説明する。

図１２において、符号１１０１は、リードヘッドがある２つのスパイラルサーボパターン上を順次通過する時に得られる出力信号の波形を表している。符号１１０１（Ａ）はあるスパイラルサーボパターン５０１に対応する出力信号であり、符号１１０１（Ｂ）は隣接するスパイラルサーボパターン５０１に対応する出力信号である。

今、あるスパイラルサーボパターン５０１の出力信号１０１を使用してトラッキングしているものとする。この場合、出力信号１１０１（Ａ）を使ってサーボライトクロックの調整が行われているので、出力信号１１０１（Ａ）内のシンクマークがリードされる時のカウンタの値（ラッチカウント値）が理論値になるようにサーボライトクロックが制御されている。このため、出力信号１１０１（Ａ）に対応するラッチカウントと理論値との間の誤差はほぼ０になる。

ＣＰＵ２７は、ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンに対応する出力信号１１０１（Ａ）を使ってサーボライトクロッククロックの制御を行っている状態で、他のスパイラルサーボパターンそれぞれに対応する出力信号のラッチカウントを観測することにより、ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出する。例えば、ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する、次のスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出する場合には、次のスパイラルサーボパターンに対応する出力信号１１０１（Ｂ）のシンクマークの位置に対応するラッチカウントが観測される。そして、ＣＰＵ２７は、出力信号１１０１（Ａ）内のシンクマークの位置に対する、出力信号１１０１（Ｂ）内のシンクマークの位置のずれ量（誤差）を測定する。

このときの出力信号１１０１（Ｂ）の状態を図１４に示す。図１４においても、図１３と同様に、スパイラルサーボゲート信号のゲート幅中心のシンクマークに対応するラッチカウントを使用する。このラッチカウントと理論値との誤差が、出力信号１１０１（Ａ）と出力信号１１０１（Ｂ）間のシンクマーク位置のずれ量を示している。このずれ量１３０１を示す補正値は、誤差テーブル（補正テーブルとも云う）に格納される。

このように、シンクマーク位置のずれ量を検出してそのずれ量を示す補正値を誤差テーブルに格納する処理は、現在ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターン以外の他のスパイラルサーボパターンそれぞれについて実行される。ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替えたときには、新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターンに対応する補正値が誤差テーブルから取得され、その取得された補正値に基づいて、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間でサーボライトクロックの位相がずれないようにするために、サーボライトクロックの位相が調整される。

次に、図１５のフローチャートを参照して、サーボライトクロックの制御に関する処理を中心に、複数のスパイラルサーボパターン５０１を使用して複数の放射状サーボパターン１００を書き込む処理の手順の例を説明する。

本実施形態では、図６および図１６に示すように、ディスク媒体１０上の最内周には、同心円状のサーボトラックを構成する基準サーボパターン（以下、シードパターンと表記する）９０１が記録されている。このシードパターン９０１は、放射状サーボパターンと同じ構成のサーボパターンである（図３を参照）。

まず最初に、ＣＰＵ２７は、ヘッド２２をディスク媒体１０上にロードした後、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）に一定電流を供給することでアクチュエータアーム２１を駆動して、ディスクドライブ装置２０の内部に設けられた内周ストッパにアクチュエータアーム２１を押し当てる（ステップＳ１０１）。これにより、ヘッド２２は、ディスク媒体１０上の最内周領域に位置決めされる。

この状態で、ＣＰＵ２７は、リードヘッドによるリード動作を実行することにより、シードパターン（内周シードパターンとも云う）９０１を探索する処理を実行する（ステップＳ１０２）。ＣＰＵ２７は、シードパターン９０１を発見すると、ヘッド２２（リードヘッド）をシードパターン９０１からなるサーボトラックに位置決めするためのトラッキング動作に移行する（ステップＳ１０３）。シードパターン９０１の探索、トラッキングには一般的な磁気ディスク装置の技術をそのまま用いることができるため、その詳細の説明は省略する。

そして、ＣＰＵ２７は、シードパターン９０１を用いて、サーボライトクロックの制御を開始する（ステップＳ１０４）。シードパターン９０１を使用することによって行われるサーボライトクロックの制御は、図１７を用いて後述する。

この後、ＣＰＵ２７は、ヘッド２２を内周側から外周側に向けて移動（シーク）することにより、ベースパターンとして使用すべき最初のスパイラルサーボパターンを探索する（ステップＳ１０５）。そして、ＣＰＵ２７は、探索された最初のスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から、当該探索された最初のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、この計時された時間間隔と所定の基準時間間隔（理論値）との間の差分に従ってサーボライトクロックの位相を調整する。さらに、ＣＰＵ２７は、探索された最初のスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターンに対応する出力信号を観測して、探索された最初のスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、探索された最初のスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量（ラッチカウントのずれ）を検出し、検出されたずれ量を示す補正値を誤差テーブル（補正テーブルとう云う）に格納する（ステップＳ１０６）。

そして、ＣＰＵ２７は、探索された最初のスパイラルサーボパターンと探索された最初のスパイラルサーボパターンに隣接し且つトラッキングに使用するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔と基準時間値との差に応じて、サーボライトクロックの位相を微調整しながら、探索された最初のスパイラルサーボパターンを使用してヘッド２２のトラッキング動作（位置決め動作）を実行する（ステップＳ１０７，Ｓ１０８）。ステップＳ１０８においては、ＣＰＵ２７は、探索された最初のスパイラルサーボパターンを使用して、ヘッド２２を、放射状サーボパターンを書き込むべきディスク媒体１０上の目標位置（目標トラック）に位置決めし、放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを目標位置に書き込む。

そして、ヘッド２２の半径方向位置が、ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、ＣＰＵ２７は、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンから、ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターンに切り替える処理を実行する。この場合、ＣＰＵ２７は、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を誤差テーブル（補正テーブル）から取得し、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間でサーボライトクロックの位相がずれないようにするために、取得した補正値に従ってサーボライトクロックの位相を調整する。

この後、ＣＰＵ２７は、切り替え後の新たなスパイラルサーボパターンを使用して、ヘッド２２を、放射状サーボパターンを書き込むべきディスク媒体１０上の目標位置（目標トラック）に位置決めし、放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを目標位置に書き込む。さらに、ＣＰＵ２７は、切り替え後の新たなスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から、新たなスパイラルサーボパターンに隣接し且つトラッキングに使用するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、計時された時間間隔と基準時間間隔との間の差分に従ってサーボライトクロックの位相を調整する処理も実行する。

次に、図１６を参照して、スパイラルサーボパターンを探索する処理について説明する。

ＣＰＵ２７は、図１６に示すように、スパイラルサーボゲート信号を使用して、スパイラルサーボパターン９０１を探索する処理を実行する。スパイラルサーボゲート信号は、ディスク媒体１０上に等間隔で記録されている各スパイラルサーボパターン９０１を読出すためのタイミング信号であり、通常ではＨＤＣ２９により生成される。

探索処理は、具体的にはスパイラルサーボゲート信号のタイミング位置を固定したまま、ヘッド２２を外周方向に向けて徐々に移動させることで行う。図１６に示すように、スパイラルサーボゲート信号のタイミング位置が固定されている状態で、ヘッド２２の半径位置が、スパイラルサーボパターン５０１を読み出せる位置に到達したときに、探索を終了する。

ＣＰＵ２７は、スパイラルサーボパターン５０１の探索が終了した時点からは、スパイラルサーボパターン５０１を使用してヘッド２２のトラッキング動作（位置決め動作）を実行する。即ち、ＣＰＵ２７は、スパイラルサーボパターン５０１の探索が終了した時点から以降、シードパターン９０１を使用せずにトラッキング動作を行なう。

次に、図１７を参照して、シードパターン９０１を使ってサーボライトクロックを制御する動作について説明する。

図１７において、符号１００１は、ヘッド２２によってシードパターン９０１をリードスすることによって得られる出力信号を示している。また、符号１００２は、カウンタ（モジュロカウンタ）のカウント値を示している。まず、サーボライトクロックを予め決められた仕様値となるように設定する。仕様値は、放射状サーボパターン１００をライトするために使われる周波数の値である。この時点ではサーボライトクロックは制御されいない。

モジュロカウンタは、連続する２つのシードパターン９０１それぞれのシンクマーク間の時間間隔を測定するために使用されるカウンタである。モジュロカウンタのカウント値はサーボライトクロックに同期してカウントアップされる。また、モジュロカウンタのカウント値は、そのカウント値がシードパターン間隔に相当するカウント値に達したときに０に戻るように設定されている。ＣＰＵ２７は、サーボライトクロックをディスク媒体１０の回転に同期させるためのトリガパターンとして、シードパターンに対応する出力信号１００１内のシンクマーク検出信号を利用する。すなわち、ＣＰＵ２７は、シンクマークが検出されたときのモジュロカウンタのカウント値をラッチする。そして、ＣＰＵ２７は、ラッチした値と理論値（シードパターンの場合は"０"）を図８の回路に適用する。これにより、ディスク媒体１０の回転に同期したサーボライトクロックを作り出すことが出来る。

次に、ＣＰＵ２７は、スパイラルサーボゲート信号を用いて、ベースパターンとして使用すべき最初のスパイラルサーボパターンを探索する。スパイラルサーボパターンの探索は、上述したように、スパイラルサーボゲート信号の位置を固定したまま、ヘッド２２を外周方向へ徐々に移動させることで行う。図１０に示したようにヘッド２２のリードヘッドがスパイラルサーボパターン５０１を読み出せる位置に来たとき探索を終了する。探索が終了した状態ではスパイラルサーボパターン５０１を読み出すことが可能となる。

探索されたスパイラルサーボパターン５０１を用いたトラッキングを可能とするためには、スパイラルサーボパターン５０１を用いて、位置誤差信号ＰＥＳの生成とサーボライトクロックの調整を行う必要がある。位置誤差情報の取得方法は公知であり、例えばＵＳＰ６，９６５，４８９Ｂ１に記載されているように、リードヘッドによってスパライルパターンのバースト信号をリードすることによって得られる出力信号から計算することが出来る。

スパイラルサーボパターンを使用してサーボライトクロックを調整する処理は、シードパターンを使用してサーボライトクロックを調整する処理と同様にして、隣接且つトラッキングに使用するスパイラルサーボパターンのシンクマーク間の間隔（時間間隔）をモジュロカウンタのカウント値を計数することによって行うことができる。

図１８、図１９を参照して、スパイラルサーボパターンを使ってサーボライトクロックの位相を調整する処理について説明する。

図１８において、符号１１０１はヘッド２２によってスパイラルサーボパターンをリードすることによって得られる出力信号を示し、符号１１０３はスパイラルサーボパターンのリードのために使用されるスパイラルサーボゲート信号を示し、符号１１０２は上述のモジュロカウンタのカウント値を示している。このモジュロカウンタとしては、上述した構成と同じものが引き続き利用される。

モジュロカウンタのカウント値１１０２が０に戻るタイミングは、シードパターンに対応する出力信号１００１内のシンクマークが検出されるタイミングと同じである。サーボライトクロックの位相の調整には、スパイラルサーボパターンに対応する出力信号１１０１内のシンクマーク検出信号が利用される。出力信号１１０１内には複数のシンクマーク検出信号が含まれているので、複数のシンクマーク検出信号それぞれに対応する複数のラッチカウントが得られる。シンクマークは等間隔で配置されているので、複数のラッチカウントのうち１つを取り出して使用する（図１９）。

図１９は、理想的なラッチカウントの位置を示している。スパイラルサーボゲートの設定値１２０１をＣＮＴｓｓｇ、スパイラルサーボパターン内のシンクマーク間の距離１２０２をＣＮＴｓｙｎｃとすると、スパイラルサーボゲート信号の先頭からＮ個目のラッチカウントを使用する場合には、スパイラルサーボゲート信号の開始からラッチカウント１２０２までの間隔は、ＣＮＴｓｙｎｃ×Ｎとなる。したがって、ラッチカウントの理論値は以下のようになる。

理論値＝ＣＮＴｓｓｇ＋（ＣＮＴｓｙｎｃ×Ｎ）
図２０は実際のカウントラッチ位置の例を示している。

例えば、スパイラルサーボライト時のクロックのドリフトなどの影響により、図２０に示すように、スパイラルサーボパターンごとに別々のラッチカウントエラー１３０１が生じる可能性がある。本実施形態では、ベースパターンとして探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置と隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置との間隔に基づいてサーボライトクロックの位相を調整した状態で、探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置を基準として、その探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマーク位置に対する、他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマーク位置のずれ量（ラッチカウントエラー）が検出される。スパイラルサーボパターン毎にラッチカウントエラー１３０１（ＣＮＴｅｒｒとする）を測定した例を図２１に示す。図２１の横軸はスパイラルサーボパターンそれぞれの番号を示し、縦軸はスパイラルサーボパターンそれぞれに対応するラッチカウントエラー（tstamp error）の値を示している。図２１に示すような、スパイラルサーボパターンそれぞれに対応するラッチカウントエラーの値は補正値として上述の補正テーブルに格納される。

本実施形態においては、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値が補正テーブルから取得される。そして、この補正値に基づいて、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンのラッチカウントエラーがキャンセルされるように、サーボライトクロックの位相が調整される。例えば、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を理論値から減算した結果を新しい理論値とすることにより、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターン内におけるシンクマーク位置のずれをキャンセルすることができる。

理論値＝ＣＮＴｓｓｇ＋（ＣＮＴｓｙｎｃ×Ｎ）−ＣＮＴｅｒｒ
以上の処理により、スパイラルサーボパターン間でシンクマーク位置にバラツキがある場合でも、ディスク媒体１０の回転に同期したサーボライトクロックをスパイラルサーボパターンから作り出すことが出来る。

以上のように、本実施形態によれば、探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量が検出され、当該検出されたずれ量を示す補正値が補正テーブルに格納される。そして、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度に、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値が補正テーブルから取得され、サーボライトクロックの位相が調整される。これにより、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え前後間で、放射状サーボパターンに不連続な部分が生じてしまうことを防止することができ、複数の放射状サーボパターンを精度良くディスク媒体上に書き込むことができる。

上述したように、スパイラルサーボパターンを用いたシークは、スパイラルサーボゲートを移動させることによる同一スパイラルサーボパターン上でのシーク（図６の６０２）、隣のスパイラルサーボパターンへの乗り移り（図６の６０１）とによって実現される。したがって、放射状サーボパターンを書き込む自立サーボライト処理において、例えば、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが奇数番号のスパイラルサーボパターンから偶数番号のスパイラルサーボパターンに切り替えられ、その後、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが奇数番号のスパイラルサーボパターンに切り替えられる。したがって、補正テーブルには、奇数番号のスパイラルサーボパターンそれぞれ対応する補正値と、偶数番号のスパイラルサーボパターンそれぞれ対応する補正値とを格納しておくことが必要である。この場合、奇数番号のスパイラルサーボパターンそれぞれ対応する補正値と、偶数番号のスパイラルサーボパターンそれぞれ対応する補正値とを別々に測定し、それら測定された補正値それぞれを補正テーブルに格納してもよい。この場合には、例えば、ある奇数スパイラルサーボパターンを使ってトラッキングおよびクロックの位相調整をしている間に、偶数番号の各スパイラルサーボパターンに対応する補正値を測定し、次の偶数番号のスパイラルサーボパターンを使ってトラッキングおよびクロックの位相調整をしている間に、奇数番号の各スパイラルサーボパターンに対応する補正値を測定するようにしてもよい。

スパイラルサーボパターンはディスク媒体の内周から外周に渡って連続する１つのパターンによって形成されており、しかも１本ずつ別々にディスク媒体１０上にライトされるため、スパイラルサーボパターンの間で、書き込みに使用されるクロックがわずかに異なってしまう可能性がある。このような場合、ヘッドが内周から外周に進むにしたがって、図１４および図２０で説明したカウントラッチエラーの補正値が徐々に変化してしまい、開始地点から距離が離れると、正常にサーボライトクロックの生成が行えなくなる可能性がある。

モジュロカウンタのラッチカウントエラー値を確認することで、この現象を確認することができる（図２２、図２３）。サーボライトクロックの生成に使われているスパイラルサーボパターンのラッチカウントエラー値とクロック生成に使われていないスパイラルサーボパターンのラッチカウントエラー値を測定し（グラフ上側）、奇数パターンと偶数パターンの差分を計算（グラフ下側）すると、シーク開始時（図２２（ａ））はほぼ同形状なのに対して、外周よりの位置（図２２（ｂ））ではラッチカウントエラー補正値が不連続な部分のみ差が大きくなっている。移動距離が大きいほどこの部分の値が大きくなってゆきトラッキングできなくなる。

この現象は、例えば、ラッチカウントエラー補正値（ＣＮＴｅｒｒ）を一定の間隔で作り直すことで改善し得る。図２３（ａ）、（ｂ）は、ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切り替え６０１を４００回実施するごとに、補正値を作り直して上記と同じ測定を行った例である。外周側の測定結果が改善され、外周までシーク可能となったことが理解されよう。

なお、本実施形態では、シードパターンをディスク媒体１０の内周領域に形成した例を説明したが、シードパターンはディスク媒体１０の外周領域に形成してもよい。

また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

サーボトラックライタの構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係るディスクドライブ装置で用いられるディスク媒体上に記録されるべき製品サーボパターン（放射状サーボパターン）を示す図。 図２の製品サーボパターンに含まれる各サーボセクタに書き込まれるサーボ情報を示す図。 同実施形態に係るディスクドライブ装置の構成を示すブロック図。 同実施形態に係るディスクドライブ装置で用いられるディスク媒体上に記録されているマルチスパイラルサーボパターンの例を示す図。 図５のディスク媒体上における、マルチスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとの位置関係を示す図。 マルチスパイラルサーボパターン内の各スパイラルサーボパターンに含まれるサーボ情報の例を示す図。 同実施形態に係るディスクドライブ装置で用いられる、クロック制御のための回路構成の例を示すブロック図。 スパイラルサーボパターンとスパイラルサーボゲートと出力信号との関係を示す図。 スパイラルサーボパターン毎のシンクマークの位置のずれを説明するための図。 サーボライトクロックの位相のずれを説明するための図。 シンクマークの位置ずれを測定する方法を説明するための図。 理想的なラッチカウントを説明するための図。 ラッチカウントのずれを説明するための図。 同実施形態に係るディスクドライブ装置によって実行される自立サーボライト処理の手順の例を示すフローチャート。 同実施形態に係るディスクドライブ装置によって実行される、スパイラルサーボパターン探索処理の例を示す図。 同実施形態に係るディスクドライブ装置によって実行される、シードパターンを使用したクロック調整処理の例を説明するための図。 同実施形態に係るディスクドライブ装置によって実行される、スパイラルサーボパターンを使用したクロック調整処理の例を説明するための図。 理想的なラッチカウントを説明するための図。 実際のラッチカウントの例を説明するための図。 スパイラルサーボパターンそれぞれに対応する補正値の例を示す図。 ラッチカウントのパターン間差分の例を示す図。 ラッチカウントのパターン間差分の例を示す図。

符号の説明

１０…ディスク媒体、１１…スピンドルモータ、１２…サーボヘッド、１３…ヘッド駆動機構、１４…制御部、１５…書き込み制御回路、１６…クロックヘッド、１７…マスタクロック回路、２０…ディスクドライブ、２１…アクチュエータアーム（ヘッド移動機構）、２２…ヘッド、２３…ヘッドアンプ回路、２４…プリント回路基板、２５…リード／ライトチャネルＩＣ、２７…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、２８…モータドライバ、２９…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）。

Claims (9)

1. データの読出しと書き込みを行なうためのヘッドと、
   シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を各々が含む複数のスパイラルサーボパターンから構成されるマルチスパイラルサーボパターンが、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを書き込むためのベースパターンとして記録されているディスク媒体と、
   基準クロックであるサーボライトクロックを発生するクロック発生部と、
   前記サーボライトクロックに同期して動作し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、前記複数のスパイラルサーボパターンを使用して、前記複数の放射状サーボパターンを前記ディスク媒体上に書き込むセルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み手段とを具備し、
   前記サーボ書込み手段は、
   前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを探索する探索処理と、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記探索されたスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理と、前記探索されたスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出し、当該検出されたずれ量を示す補正値を補正テーブルに格納する処理と、前記探索されたスパイラルサーボパターンを使用して前記ヘッドを前記放射状サーボパターンを書き込むための前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めし、前記放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを前記目標位置に書き込む処理と、前記ヘッドの半径方向位置が前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替える処理と、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を前記テーブルから取得し、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間で前記サーボライトクロックの位相がずれないようにするために、前記取得した補正値に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理とを実行するように構成されていることを特徴とするディスクドライブ装置。
2. 前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替える処理は、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンから、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターンに切り替える処理を含むことを特徴とする請求項１記載のディスクドライブ装置。
3. 前記サーボ書込み手段は、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度に、新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と前記所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理をさらに実行することを特徴とする請求項１記載のディスクドライブ装置。
4. 前記ディスク媒体上の内周領域には、前記複数の放射状サーボパターンそれぞれに対応するシードパターンが基準パターンとして記録されており、
   前記探索処理は、前記シードパターンが記録された前記ディスク媒体の内周領域から外周に向けて前記ヘッドを移動することにより、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを探索する処理を含むことを特徴とする請求項１記載のディスクドライブ装置。
5. データの読出しと書き込みを行なうためのヘッドと、
   シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を各々が含む複数のスパイラルサーボパターンから構成されるマルチスパイラルサーボパターンが、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを書き込むためのベースパターンとして記録されているディスク媒体と、
   基準クロックであるサーボライトクロックを発生するクロック発生部と、
   前記サーボライトクロックに同期して動作し、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、前記複数のスパイラルサーボパターンを使用して、前記複数の放射状サーボパターンを前記ディスク媒体上に書き込むセルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み手段とを具備し、
   前記サーボ書込み手段は、
   前記ベースパターンとして使用すべき最初のスパイラルサーボパターンを探索する探索処理と、前記探索された最初のスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記探索された最初のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理と、前記探索された最初のスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、前記探索された最初のスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出し、当該検出されたずれ量を示す補正値を補正テーブルに格納する処理と、前記探索された最初のスパイラルサーボパターンを使用して前記ヘッドを前記放射状サーボパターンを書き込むための前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めし、前記放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを前記目標位置に書き込む処理と、前記ヘッドの半径方向位置が前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンから、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターンに切り替える処理と、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を前記テーブルから取得し、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間で前記サーボライトクロックの位相がずれないようにするために、前記取得した補正値に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理と、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度に、新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と前記所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整する処理とを実行するように構成されていることを特徴とするディスクドライブ装置。
6. ディスク媒体、当該ディスク媒体に対してデータの読出しと書き込みを行なうためのヘッド、及び基準クロックであるサーボライトクロックを発生するクロック発生部を含み、前記サーボライトクロックに同期して動作するディスクドライブ装置において、前記ヘッドを前記ディスク媒体上の内周領域または外周領域の一方から他方に向けて半径方向に移動させながら、前記ディスク媒体に記録された、シンクマークが所定間隔で挿入されたバースト信号を各々が含む複数のスパイラルサーボパターンから構成されるマルチスパイラルサーボパターンを使用して、製品サーボパターンである複数の放射状サーボパターンを前記ディスク媒体上に書き込むセルフサーボ書き込み処理を実行するサーボ書込み方法であって、
   前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを探索する探索処理を実行するステップと、
   前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記探索されたスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整するステップと、
   前記探索されたスパイラルサーボパターン以外の他の各スパイラルサーボパターン毎に、前記探索されたスパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置に対する当該他の各スパイラルサーボパターン内のシンクマークの位置のずれ量を検出し、当該検出されたずれ量を示す補正値を補正テーブルに格納するステップと、
   前記探索されたスパイラルサーボパターンを使用して前記ヘッドを前記放射状サーボパターンを書き込むための前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めし、前記放射状サーボパターン用の所定のサーボデータを前記目標位置に書き込むステップと、
   前記ヘッドの半径方向位置が前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンと放射状サーボパターンとが重複する半径方向位置に達する度に、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替えるステップと、
   前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度、新たにベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンに対応する補正値を前記テーブルから取得し、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンの切替えの前後間で前記サーボライトクロックの位相がずれないようにするために、前記取得した補正値に従って前記サーボライトクロックの位相を調整するステップとを具備することを特徴とするサーボ書込み方法。
7. 前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを切り替えるステップは、前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンを、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンから、前記ベースパターンとして使用中のスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターンに切り替えるステップを含むことを特徴とする請求項６記載のサーボ書込み方法。
8. 前記ベースパターンとして使用すべきスパイラルサーボパターンが切り替えられる度に、新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされた時点から前記新たにベースパターンとして使用されるスパイラルサーボパターンに隣接するスパイラルサーボパターン内のシンクマークがリードされる時点までの時間間隔を計時し、前記計時された時間間隔と前記所定の基準時間間隔との間の差分に従って前記サーボライトクロックの位相を調整するステップをさらに具備することを特徴とする請求項６記載のサーボ書込み方法。
9. 前記ディスク媒体上の内周領域には、前記複数の放射状サーボパターンそれぞれに対応するシードパターンが基準パターンとして記録されており、
   前記探索処理は、前記シードパターンが記録された前記ディスク媒体の内周領域から外周に向けて前記ヘッドを移動することにより、前記ベースパターンとして使用すべき前記最初のスパイラルサーボパターンを探索する処理を含むことを特徴とする請求項６記載のサーボ書込み方法。

Images