JP2013033584A

JP2013033584A - 螺旋状ｄｃパターン書き込みを利用したトラックピッチ偏差測定方法

Info

Publication number: JP2013033584A
Application number: JP2012170804A
Authority: JP
Inventors: Mao Nishiyama; 真生西山; Masabumi Mochizuki; 正文望月; Kyo Akagi; 協赤城; Shuji Nishida; 周治西田; Kazuaki Usui; 和明薄井
Original assignee: HGST Netherlands BV
Current assignee: HGST Netherlands BV
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2012-08-01
Publication date: 2013-02-14
Also published as: US20130033778A1; US8861116B2

Abstract

【課題】螺旋状ＤＣパターン書き込みを利用したトラックピッチ偏差測定法を提供する。
【解決手段】一実施形態では、方法は、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ヘッドのライタを使用してＤＣパターンを磁気ディスク媒体上に螺旋状に書き込む工程と、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ディスク媒体を読み取る工程と、磁気ディスク媒体の読み取りに基づき磁気ディスク媒体のデータトラック間のトラックピッチ間隔を計算する工程と、を含む。別の実施形態では、磁気ディスク媒体はデータが記録される放射状領域よりさらに外側の放射状領域および／またはさらに内側の放射状領域内にＤＣ螺旋状パターンを含む。
【選択図】図１０

Description

本発明は磁気データ記憶システムに関し、より具体的には螺旋状ＤＣパターン書き込みを使用する離散トラック媒体（ＤＴＭ：ｄｉｓｃｒｅｔｅｔｒａｃｋｍｅｄｉａ）とビットパターン媒体（ＢＰＭ：ｂｉｔ−ｐａｔｔｅｒｎｅｄｍｅｄｉａ）のトラックピッチ偏差に関する。

コンピュータの核心部は、回転磁気ディスクと、読み書きヘッドを有するスライダと、回転ディスクの上のサスペンションアームと、読み取りおよび／または書き込みヘッドを回転ディスク上の選択された円形トラックの上に置くためにサスペンションアームを振るアクチュエータアームと、を通常は含む磁気ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）である。サスペンションアームはディスクが回転していないときはスライダを付勢してディスクの表面と接触させるが、ディスクが回転しているときは空気がスライダの空気軸受け面（ＡＢＳ：ａｉｒｂｅａｒｉｎｇｓｕｒｆａｃｅ）に近接する回転ディスクにより旋回され、これによりスライダを回転ディスクの表面からわずかな距離だけ離れた空気軸受け上に乗せる。スライダが空気軸受け上に乗ると、回転ディスクに磁気的インプレッションを書き込みおよび回転ディスクから磁気信号電界を読み取るために読み書きヘッドが使用される。読み書きヘッドは、書き込みと読み取り機能を実施するコンピュータプログラムに従って動作する処理回路に接続される。

情報時代の情報処理の量は急速に増加している。特に、ＨＤＤはその限定された領域と容積により多くの情報を格納することが望まれてきた。この要望に対する技術的手法は、ＨＤＤの記憶密度を増加することにより容量を増加することである。より高い記憶密度を実現するために、記録ビットのさらなる小型化が有効であるが、これは通常、ますます小さな部品の設計を必要とすることになる。

しかしながら様々な部品のさらなる小型化は、一連の固有の課題と障害を提示する。離散トラック媒体（ＤＴＭ）および／またはビットパターン媒体（ＢＰＭ）では、トラックピッチの偏差が製造時に生じる。ＨＤＤ等の磁気データ記憶装置では、媒体の上の磁気ヘッドの位置を示す位置情報（この情報は通常、「サーボ情報」と呼ばれ、この情報を含む領域は「サーボセクタ」と呼ばれる）がその表面上に一定の円周方向間隔で書き込まれ、各円周が１つのトラックを構成する複数の同心トラック（トラック番号１〜Ｔ_ｎ（ここでＴ_ｎは整数である））が形成される。サーボ情報は、専用サーボトラックライタ、自己サーボ書き込み、または他の何らかの技術を使用して磁気ディスク媒体上に書き込まれる。さらに各トラック内では、あるサーボセクタから次のサーボセクタまでの領域（これは通常はデータセクタと呼ばれる）が、データを書き込むための領域として割り当てられる。様々な種類の情報が磁気ディスク装置を使用してデータセクタに書き込まれる。すなわち最小単位が１つのサーボセクタと１つのデータセクタを含む組であるセクタは各トラックの上に連続的に形成される。

磁気ディスク装置において記録された磁気ディスクは、磁気ヘッドを使用して磁気ディスク媒体上の位置情報サーボセクタを読み取り、磁気ディスク媒体の半径方向に磁気ヘッドを位置決めするサーボモータはその読み取り位置と目標位置との差分に基づき回転制御を行ない、これにより磁気ヘッドは目標位置に到達するようにされる。

連続薄膜媒体が従来から磁気ディスク媒体に使用されている。データ書き込みのために指定されたトラック番号に属するサーボセクタへ磁気ヘッドを移動し磁気ディスク媒体を回転することによりそのサーボセクタから指定のセクタ番号を有するサーボセクタまで磁気ディスク媒体を走査し、次に、指定のサーボセクタの後半部から次のサーボセクタまで磁気ヘッドを使用して書き込み磁場を生成することにより、データはサーボ情報が記録された連続薄膜媒体に書き込まれる。各サーボセクタ内のサーボ情報は、磁気ヘッドが次のサーボセクタの中央に到達するために、サーボセクタ毎の修正情報としてバースト情報を含み、磁気ヘッドは各サーボセクタにおける修正情報を読み出し、次のサーボセクタにおける位置オフセットを抑制するように次のサーボセクタ内の到着の位置に対して微調整を行なう、ということに留意されたい。さらに、データが読み出されるとき、磁気ヘッドは、データが磁気ヘッドにより同じトラック上に書き込まれたデータセクタの上の上記トラック上を走査し、磁気的に書き込まれたデータは電気信号として磁気ヘッドから再生される。

連続薄膜媒体では、サーボセクタはサーボトラックライタ等により形成されるが、データセクタは、上記位置制御下でサーボセクタを通過する磁気ヘッドの移動経路をさらに処理することなく形成され、その経路が磁気ディスク媒体のトラックを形成する。この経路は通常、サーボ経路と呼ばれ、そのトラック内のサーボセクタ部分はサーボトラックと呼ばれ、データセクタ部分はデータトラックと呼ばれる。

上に説明したように、サーボセクタ情報はサーボトラックライタにより磁気ディスク媒体上に記録される。これは製品出荷前に実行される処理を伴うので、装置が実際に出荷される前に磁気ディスク媒体が形成されれば、磁気ディスク媒体がインストールされた装置に依存してサーボセクタ内の磁気ヘッドの位置決め精度に一定量の偏差が生じるであろう。したがってユーザは、サーボセクタ内に設けられる繰り返し性振れ（ＲＲＯ：ｒｅｐｅａｔａｂｌｅｒｕｎ−ｏｕｔ）領域と呼ばれるユーザ書き込み可能領域に装置の偏差を抑制するための位置修正情報を書き込むことによりサーボセクタ位置における磁気ヘッドの位置オフセットの発生を抑制する。

このため、書き込みヘッドをトラックに載せるためには、ＲＲＯは訂正されなければならない。しかしながら媒体のあらゆるトラックのトラックピッチを測定する従来方法は現実的でない。

一実施形態では、方法は、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ヘッドのライタを使用してＤＣパターンを磁気ディスク媒体上に螺旋状に書き込む工程と、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ディスク媒体を読み取る工程と、磁気ディスク媒体の読み取りに基づき磁気ディスク媒体のデータトラック間のトラックピッチ間隔を計算する工程と、を含む。

別の実施形態では、磁気ディスク媒体はデータが記録される放射状領域よりさらに外側の放射状領域および／またはさらに内側の放射状領域内にＤＣ螺旋状パターンを含む。

これらの実施形態のいずれも、磁気ヘッドと、磁気ヘッドの上に磁気媒体（例えば、ハードディスク）を通過させるための駆動機構と、磁気ヘッドに電気的に接続された制御装置と、を含むディスクドライブシステム等の磁気データ記憶システムにおいて実施することができる。

本発明の他の態様および利点は、一例として本発明の原理を示す添付図面と併せ以下の詳細説明から明らかになるであろう。

好ましい使用様式だけでなく本発明の性質と利点のより完全な理解のために、添付図面と共に読まれる以下の詳細説明を参照すべきである。

磁気記録ディスク駆動システムの単純化図である。長手方向記録フォーマットを利用する記録媒体の断面における概略図である。図２Ａと同様の長手方向記録のための従来の磁気記録ヘッドと記録媒体の組み合わせの概略図である。垂直記録フォーマットを利用する磁気記録媒体である。片面上の垂直記録のための記録ヘッドと記録媒体の組み合わせの概略図である。媒体の両面上に別々に記録するようにされた記録装置の概略図である。一実施形態による、スピンドルモータが一定速度に達した後のＤＣパターン書き込み時間を示すプロットである。一実施形態による、複数の螺旋が書き込まれたＤＣパターンである。一実施形態による、ＤＣパターン書き込みの例を示す。一実施形態による、増幅最大値とトラック中心との関係を示す。一実施形態による、増幅最大値とトラック中心との関係を示す。一実施形態による、再生ヘッド位置決め用ＲＲＯを示す。一実施形態による、記録ヘッド位置決め用ＲＲＯを示す。一実施形態による方法を示す。

以下の説明は、本発明の一般的原理を示すためになされるのであって、本明細書において請求される発明概念を制限することを目的としない。さらに、本明細書に記載の特定の特徴は、様々な可能な組み合わせおよび置換のそれぞれにおいて他の記載特徴と組み合わせて使用されることができる。

本明細書で特記ある場合を除き、すべての用語は、当業者により理解される意味および／または辞書、論文等に定義される意味だけでなく本明細書から示唆される意味も含む可能な最も広い解釈を与えられるものする。

本明細書と添付特許請求の範囲において使用されるように、単数形式の表現は特記ある場合を除き、複数の参照を含むということに留意されたい。

以下の説明は、ディスクベースの記憶システムおよび／または関係システムと方法のいくつかの好ましい実施形態およびその動作および／または構成部品を開示する。

一般的な一実施形態では、方法は、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ヘッドのライタを使用してＤＣパターンを磁気ディスク媒体上に螺旋状に書き込む工程と、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ディスク媒体を読み取る工程と、磁気ディスク媒体の読み取りに基づき磁気ディスク媒体のデータトラック間のトラックピッチ間隔を計算する工程と、を含む。

別の一般的実施形態では、磁気ディスク媒体は、データが記録される放射状領域よりさらに外側の放射状領域および／またはさらに内側の放射状領域内にＤＣ螺旋状パターンを含む。

磁気ディスク装置に使用される磁気ディスク媒体の記憶密度を改善する技術において近年目覚しい進歩があった。同時に、隣接データ間の距離は記憶密度が増加するにつれてより小さくなり、したがって近隣磁化（ａｄｊａｃｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ）の影響をもはや無視することができない。

磁気ディスク媒体を物理的にセグメント化することにより近隣磁化の影響を遮断するシステムが提案された。このようなトラック交差方向の近隣磁化は離散トラック記録（ＤＴＲ：ｄｉｓｃｒｅｔｅｔｒａｃｋｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）と呼ばれる。離散トラック媒体（ＤＴＭ）と呼ばれるこれらのシステムにおける磁気ディスク媒体は隣接トラック同士が溝により物理的に分割される構造を有する。トラック方向における近隣磁化の影響を遮断することも目的とする別のシステムはビットパターン記録（ＢＰＲ）と呼ばれ、ビットパターン媒体（ＢＰＭ）構造では各トラック上の隣接セクタ同士もまた物理的に分割される。さらに、溝でない部分すなわち磁気記録を可能にするために磁性材料が存在する部分はランドと呼ばれる。

上に説明したように、連続薄膜媒体が磁気ディスク媒体として使用されれば、データセクタはサーボセクタを通過した磁気ヘッドの経路上にその状態で形成され、この経路がトラックを構成する。すなわち、たとえその経路が歪められ例えば非円形であったとしても、データセクタは磁気ディスク媒体上の磁気ヘッドの経路に対応する位置に実際に配置される。さらに、磁気ヘッドの位置を制御する制御装置は、磁気ヘッドが、磁気ディスク媒体に対し、歪んだ経路を辿っているかどうかを検知することができない。

位置決めにインデックスを付けるためのサーボ情報は振幅情報または位相情報として変調されたデータであり、したがってサーボ経路の歪みは、１つの場合、サーボ情報がサーボセクタに書き込まれる変調中あるいはサーボ情報がサーボセクタから読み出される復調中の雑音等の重ね合せにより生成される。

データが、ランドにより形成された物理的トラック上に書き込まれることが不可欠であり、したがってサーボ経路が物理的トラックに追随できなければ書き込エラーと再生エラーが発生するという問題がある。

ＤＴＲにより、繰り返し性振れ（ＲＲＯ）領域からの情報はヘッドをランド内に正しく保つために使用される。したがって、これはＤＴＲにおいて物理的に遮断されるデータからランドをいかに探すかの課題を提示する。従来方法の拡張を考える場合、トラックは一度に１回書き込まれ、その後オフトラック読み取り（ｏｆｆ−ｔｒａｃｋｒｅａｄｉｎｇ）が繰り返される。但し、これは極めて時間がかかる。

一実施形態によると、ＤＴＲシステムまたはＢＰＲシステム（以下では総称的に「ＤＴＲ−ＢＰＲ」と呼ぶ）における磁気ディスク媒体上に記録されたサーボ情報に従って位置的に制御される磁気ヘッドのサーボ経路を作る技術は、磁気ディスク媒体上のグループ間に形成されたトラックに従う。また、いくつか手法では、磁気ヘッドにトラックを追随させるトラッキング情報測定方法とトラッキング情報を使用して磁気ヘッドを制御する位置決め制御装置とが提供される。

次に図１を参照すると、本発明の一実施形態によるディスクドライブ１００が示されている。図１に示すように、少なくとも１つの回転可能磁気ディスク１１２はスピンドル１１４上に支持され、ディスク駆動モータ１１８により回転される。各ディスク上の磁気記録は通常、ディスク１１２上の同心データトラック（図示せず）の環状パターンの形式である。

少なくとも１つのスライダ１１３がディスク１１２近傍に配置され、各スライダ１１３は１つまたは複数の磁気読み取り／書き込みヘッド１２１を支持する。ディスクが回転するにつれ、スライダ１１３は、所望のデータが記録されるおよび／または書き込まれるディスクの様々なトラックをヘッド１２１がアクセスできるようにディスク面１２２の上を半径方向の内側または外側に移動される。各スライダ１１３はサスペンション１１５によりアクチュエータアーム１１９に取り付けられる。サスペンション１１５は、スライダ１１３をディスク面１２２に対し付勢するわずかなバネ力を与える。それぞれのアクチュエータアーム１１９がアクチュエータ１２７に取り付けられる。図１に示すアクチュエータ１２７はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）であってよい。ＶＣＭは固定磁場内で可動なコイルを含み、コイル運動の方向と速度は制御装置１２９により供給されるモータ電流信号により制御される。

ディスク記憶システムの動作中、ディスク１１２の回転は、スライダに上向きの力すなわち揚力を働かせるスライダ１１３とディスク面１２２間の空気軸受けを生成する。こうして、空気軸受けはサスペンション１１５のわずかなバネ力を平衡させ、通常運転中、小さなほぼ一定の間隔だけスライダ１１３をディスク表面から離しかつそのわずかに上に支持する。いくつか実施形態では、スライダ１１３はディスク表面１２２に沿ってスライドしてもよいということに留意されたい。

ディスク記憶システムの様々な部品は、アクセス制御信号、内部クロック信号等の制御装置１２９により生成される制御信号により動作中制御される。通常は、制御装置１２９は論理制御回路、記憶装置（例えばメモリ）、およびマイクロプロセッサを含む。制御装置１２９は、線１２３上の駆動モータ制御信号、線１２８上のヘッド位置およびシーク制御信号等の様々なシステム動作を制御するための制御信号を生成する。線１２８上の制御信号は、ディスク１１２上の所望のデータトラックにスライダ１１３を最適に移動し配置するための所望の電流プロフィールを与える。読み出しおよび書き込み信号は記録チャネル１２５を経由して読み出し／書き込みヘッド１２１におよび読み出し／書き込みヘッド１２１から伝達される。

典型的な磁気ディスク記憶システムの上記説明と図１の添付図面は表示目的のためだけである。ディスク記憶システムが多数のディスクとアクチュエータを含み、各アクチュエータが多くのスライダを支持してもよいことは明白である。

すべてが当業者により理解されるように、データを送受信するためのディスクドライブと（一体化または外付け）ホスト間の通信のための、ディスクドライブの動作を制御するための、ディスクドライブの状態をホストに伝達するためのインターフェースも用意されてよい。

典型的なヘッドでは、誘導性書き込みヘッドは１つまたは複数の絶縁層（絶縁積層）中に埋め込まれたコイル層を含み、絶縁積層は第１と第２の磁極片層間に位置する。ギャップは書き込みヘッドの空気軸受け面（ＡＢＳ）におけるギャップ層により第１と第２の磁極片層間に形成される。磁極片層同士は後部ギャップにおいて接続されてもよい。電流はコイル層を介し導通され、磁極片内の磁場を生成する。磁場は、回転磁気ディスク上の円形トラックのような移動媒体上のトラック内に磁界情報のビットを書き込む目的のために、ＡＢＳにおけるギャップ全体に広がる。

第２の磁極片層は、ＡＢＳからフレア点へ延びる磁極端部分とフレア点から後部ギャップへ延びるヨーク部分とを有する。フレア点は第２の磁極片がヨークを形成するために広くなり（ｆｌａｒｅ）始めるところである。フレア点の配置は、記録媒体に情報を書き込むために生成される磁界の大きさに直接影響を与える。

図２Ａは、図１に示すような磁気ディスク記録システムと共に使用される従来の記録媒体を概略的に示す。この媒体は、磁気インパルスを媒体自体の面内にあるいはそれと平行に記録するために利用される。記録媒体（この事例では記録ディスク）は基本的に、適切な従来の磁性体層の上部被覆２０２を備えたガラス等の適切な非磁性材料の支持基板２００を含む。

図２Ｂは、好ましくは薄膜ヘッドであってよい従来の記録／再生ヘッド２０４と図２Ａのような従来の記録媒体との動作関係を示す。

図２Ｃは、図１に示すような磁気ディスク記録システムと共に使用される記録媒体の表面にほぼ垂直な磁気インパルスの方位を概略的に示す。このような垂直記録では、媒体は通常、高透磁率を有する材料の下層２１２を含む。このとき、この下層２１２には、下層２１２に対し好ましくは高い保磁力を有する磁性材料の上部被覆２１４が設けられる。

図２Ｄは、垂直ヘッド２１８と記録媒体との動作関係を示す。図２Ｄに示す記録媒体は高透磁率下層２１２と上記図２Ｃに関して説明した磁性材料の上部被覆２１４との両方を含む。但し、これらの層２１２と２１４の両方は適切な基板２１６に貼り付けられて示される。通常、層２１２と２１４間には「交換遮断（ｅｘｃｈａｎｇｅ−ｂｒｅａｋ）」層または「中間層」と呼ばれる追加層（図示せず）も存在する。

この構造において、垂直ヘッド２１８の磁極間に延びる磁力線は、記録媒体の高透磁率下層２１２を有する記録媒体の上部被覆２１４内にループ状に入りそしてそこから出て、これにより媒体の表面に対しほぼ垂直な方向において磁束線を上部被覆２１４に貫通させ、媒体の表面にほぼ垂直なそれらの磁化軸を有する磁気インパルスの形式で、下層２１２に対し好ましくは高い保磁力を有する磁性材料の上部被覆２１４内に情報を記録する。その磁束は軟性下層被覆２１２によりヘッド２１８の戻り層（Ｐ１）へ導かれる。

図２Ｅに、基板２１６がその２つの対向面のそれぞれの上に層２１２と２１４を載せ、適切な記録ヘッド２１８が媒体の各面上の磁性被覆２１４の外側表面に近接して配置され、これにより媒体の各面上に記録できるようにした同様の構造を示す。

サーボセクタがサーボトラックライタにより形成されるとき、サーボセクタは実際には完全な円で配置されることができず、したがって形成されたサーボ経路は円形形状からの歪みを含む。すなわち、形成されたサーボ経路は完全な円から逸脱する。この場合、物理的トラックがランドにより形成されるＤＴＲ−ＢＰＲ媒体を考えてもよい。

ＤＴＲ−ＢＰＲ媒体は、サーボ情報がランドと一緒にパターンとして形成されるあるいは連続薄膜領域が残されサーボセクタがその部分に書き込まれる方法を使用可能にする。サーボ経路のオフセットは特に、サーボセクタ位置のサーボ情報の変調および復調中の雑音による磁気ヘッドの制御オフセット、機械的オフセット、パターン形成における物理的オフセットにより生じる。

一方、ランドは、それらが形成されるときにランド全体に反映される物理的オフセットのために円から逸脱する経路を形成する。したがってランドにより形成される物理的トラックとサーボ経路により示されるトラックは、磁気ディスク媒体上の実際のサーボセクタ位置では大体は一貫性があるが、オフセットがサーボセクタ間のそれぞれの理由のために発生し、不整合性が生じる（すなわち、ランドを基本に考えられるとサーボ経路がランドから逸脱する）。データを読み取り書き込む磁気ヘッドはサーボ経路に従って動作するので、ＤＴＲ−ＢＰＲ媒体が使用される場合、磁気ヘッドはランドにより形成されたトラックに沿って一貫したやり方で走査（走行）しない。

一実施形態によると、ＤＣ螺旋状パターンが磁気媒体に書き込まれ、ＤＣ螺旋状パターンが検出され、検出されたＤＣ螺旋状パターンと各トラックに設定された基準点間の時間間隔を測定するために装置が使用される。アルゴリズムを使用して時間をトラックピッチに変換することにより、後でさらに詳細に説明されるように、トラックピッチ用ＲＲＯ補償の量の高速かつ高精度な計算がされてもよい。

一実施形態では、磁気ディスク装置のスピンドルモータがその定格速度に到達したことが確認された後、図３に示すようにオフトラック書き込みが実行される。具体的には、ＤＣ書き込みは、書き込みゲートが開いている間、データトラックの最も外側の円周から最も内側の円周へあるいは最も内側の円周から最も外側の円周へ一定速度で記録ヘッドを移動させることにより実行されてもよい。

記録ヘッド（ライタ）は磁気ディスク媒体が一定速度で回転する間同時に一定速度で移動するので、螺旋状ＤＣパターンは一実施形態により図４に示されるようにＤＴＲ−ＢＰＲ磁気ディスク媒体上に形成されてもよい（破線のいずれかにより示されるように）。

一実施形態では、書き込みゲートは、記録ヘッドが実際にサーボセクタを通過する間（この時点で書き込みゲートは閉じられる）以外は常に開いたままである。但し、この処理は通常実行される従来方法に関わるので、ここでは詳しく説明しない。

ＤＣ螺旋状パターンは、図４にも示される（様々な破線により示される）ようにＡＣピッチゆらぎと偏心を補正するために複数の位置に好ましくは書き込まれるということに留意されたい。

別の実施形態によると、オフトラック読み取り中のＤＣパターンを検出する方法が実行されてもよく、一実施形態によると図５、図６、図７に示すように増幅出力が最大値となる場所がトラック中心であると判断される。図５には、書き込まれた後のＤＣ螺旋状パターンの例が示されている。増幅値はトラック中心から遠い領域においてより低いので、ＤＣ螺旋状パターンは、オフトラック読み取りを実行しそしてトラックのそれぞれの中心として最大増幅値を取ることにより検出されてもよい。

図６は、プロット曲線６０４により示される増幅最大値とこの例ではディスク６００の外側トラックであるトラック６１０の中心との関係を示す。図に示すように、トラック中心は増幅最大に達する点であると判断される。

図７は、プロット曲線６０４により示される増幅最大値と様々なトラックのトラック中心６０２との関係を示す。また、トラックはランド６０６上に示され、溝６０８はランド６０６間に示される。図に示すように、トラック中心６０２は増幅最大に達する点であると判断される。

ＤＣ螺旋状パターンは、ＤＴＲ−ＢＰＲ記録システムを支援する磁気ディスク媒体上にＤＣパターンを螺旋状に書き込むことにより形成され、一実施形態によると、そのＲＲＯ領域がその有効性を判断するために測定されてもよい。この測定では、書き込みゲートは連続的に開かれてもよく、全円周がＤＣ螺旋状書き込みされてもよい。ランドの位置はＤＣパターンを読み取ることにより再生（読み取り）中に確定されてもよい。現行のＲＲＯ補正と処理にかかる時間を比較すると、様々な実施形態による本明細書に記載の方法で使用される時間は、現行のＲＲＯ補正に使用される時間のわずか１／４．３である（表１に示すように）ということが確かめられる。

表１でわかるように、通常の書き込み方法（現行の拡張）に対し、様々な実施形態による本明細書に記載の方法とシステムを使用して書き込むには２１，６９０分の１の時間（０．４秒対８６７６秒）かかると推定される。さらに、時間節約はそれほど印象的ではないが、通常の読み取り方法に対し、様々な実施形態対による本明細書に記載の方法とシステムを使用して読み取るには依然として４分の１の時間（９．６時間対３８．６時間）かかると推定される。したがって、概してパス全体では、様々な実施形態による本明細書に記載の方法とシステムを使用することにより９．６時間かかるのに対し通常の読み取り方法を使用することにより４１．０時間かかる。これは、様々な実施形態による本明細書に記載の方法とシステムを使用することによる約４．３倍の改善に対応する。もちろん、これらの時間は例示的にすぎなく、本発明をいかなるやり方であっても制限するように意図していない。

引き続き表１を参照すると、現行の拡張（Ａ）では、書き込み回数に１トラックの書き込みに必要な時間を掛けた時間が必要である。対照的に、本明細書に記載された任意の実施形態による本提案方法（Ｂ）では、内部および外部シークタイムにＸ（後で説明される）を掛けたものが必要とされる。さらに、現行の拡張（Ａ）では、すべてのオフトラック書き込みが読み取られる必要があり、読み取り位置が重なる部分の時間は増加する。しかしながら本明細書に記載の任意の実施形態による本提案方法（Ｂ）では、等ピッチを有するすべての円周上のオフトラック読み取りで十分であり、時間を節約する。

次に、読み取り用ＲＲＯ（ＲＲＯｆｏｒｒｅａｄ）とも呼ばれる再生ヘッド位置決め用ＲＲＯ（ＲＲＯｆｏｒｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｈｅａｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）について検討する。再生用ＲＲＯについて、一実施形態によるＤＣパターン８１４記録（再生用ＲＲＯ）を示す図８の助けを借りて説明する。各磁気ヘッド８１０は、一実施形態では読み取りと書き込みが同時に発生するように互いに物理的にオフセットされてもよいライタ８０８とリーダ８１２を含む。ＤＣパターン８１４は、すべて１つのサーボセクタ（サーボトラック８０２間の領域）内にある第１のデータトラック位置Ｒ０からＲｎまでの数百のデータトラック８０６にまたがる。データトラック８０６間の距離はｔｐ１，ｔｐ２，．．．，ｔｐｎとして示される。この領域内では、ＤＣパターン８１４が一定速度で書き込まれれば、一実施形態ではＲＲＯフィールド領域８０４に記録されてもよい平均トラックピッチからのトラックピッチ偏差すなわち再生ヘッド位置決め用ＲＲＯ（読み取り用ＲＲＯ）は次式（１）により表されてもよい。

(TP−tp1)，（2TP−(tp1＋tp2)），...，（nTP−Σ(tpn)）式（１）
書き込み用ＲＲＯと呼ばれる記録ヘッド位置決め用ＲＲＯについて、一実施形態による書き込み用ＲＲＯを示す図９の助けを借りて説明する。Ｒ０、Ｒｎのそれぞれの読み取り／書き込みオフセット（ＲＷＯ）を測定しＲＷＯ_０、ＲＷＯ_ｎを得る。ＰＥＳｗ＝ＰＥＳｒ＋ＲＷＯ_０−ＲＷＯ_ｎとして計算されてよい磁気ヘッド８１０の移動距離は、ＲＷＯ_０、ＲＷＯ_ｎとＲ０からＲｎへの磁気ヘッドの移動距離ＰＥＳｒとから得られる。

Ｘ＝ＰＥＳｗ／ＰＥＳｒが、読み取り用ＲＲＯとして得られたトラックピッチ偏差に適用されると、これは書き込み用ＲＲＯになり、次式（２）により表される。

X（TP−tp1），X（2TP−(tp1＋tp2)），...，X（nTP−Σ(tpn)）式（２）
次に図１０を参照すると、一実施形態による方法１０００が示されている。方法１０００は、特に図１〜図９に示すものを含む任意の所望の環境において実行されてよい。方法１０００は一実施形態では磁気ディスク装置を生成するために使用されてよい。

動作１００２では、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら磁気ヘッドのライタを使用してＤＣパターンを磁気ディスク媒体上に螺旋状に書き込む。上に説明したように、走査中に書き込むこの方法は従来方法より時間を節約する。

一手法では、磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向は、磁気ヘッドが磁気ディスク媒体のデータトラックに垂直な方向に磁気ディスク媒体の外周から内側へ移動される、あるいは磁気ヘッドが磁気ディスク媒体のデータトラックに垂直な方向に磁気ディスク媒体の内周から外側へ移動されることを示す。

動作１００４では、磁気ディスク媒体は、磁気ディスク媒体を回転する間に磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら読み取られる。

一実施形態によると、磁気ヘッドは一定速度で移動されてもよい。この実施形態または任意の他の実施形態では、磁気ディスク媒体は一定速度で移動されこれにより認識可能な螺旋状パターンを生成してもよい。

一手法では、磁気ディスク媒体はオフトラック読み取りを使用して読み取られてもよく、このことは、ディスクが回転され、そして磁気ヘッドが磁気ディスク媒体の内周から磁気ディスク媒体の外周へあるいはその逆方向に、磁気ディスク媒体を横断して移動され、これにより磁気ヘッドが各サーボセクタ内の磁気ディスク媒体の各データトラックを横断できるようにすることを意味する。

一実施形態では、磁気ディスク媒体はＤＣ螺旋状パターンを検出するために読み取られてもよい。別の実施形態では、磁気ディスク媒体は磁気ディスク媒体のＤＣ螺旋状パターンとデータトラックとの交点を検出するために読み取られてもよい。

一手法では、磁気ヘッドの読み取りチャネルの出力が感知されてもよい。ＤＣ螺旋状パターンとデータトラックとの交点のそれぞれは、読み取りチャネルの出力が最大値である磁気ディスク媒体上の点において発生してもよい。

好ましい実施形態によると、螺旋状書き込みと読み取りとはほぼ同時に実行されてもよく、例えば、読み取りと書き込みはオフセットされても重ねられても一致しなくてもよいので、読み取りと書き込みが同時に発生しても良いが必ずしも全く同時に発生しなくてもよい。本発明は、全く同時の読み取りと書き込みに限定されるように意図されていない。

別の実施形態では、読み取りと書き込みは同じ磁気ヘッドを使用して実行されてもよい。磁気ヘッドは、読み取りと書き込みとが磁気ディスク媒体の個々の物理的位置に同時に実行されるように互いに物理的にオフセットされたライタとリーダとを含んでもよい。

動作１００６では、磁気ディスク媒体の読み取りに基づき磁気ディスク媒体のデータトラック間のトラックピッチ間隔を計算する。

一実施形態によると、ＤＣ螺旋状パターンは、ＤＣパターンを単独位置にだけ書き込む際に検出され得ない磁気ディスク媒体から読み取るあるいは磁気ディスク媒体に書き込む際にＡＣピッチゆらぎと偏心を補正するために、複数の位置に書き込まれる。

別の実施形態では、ＤＣ螺旋状パターンは、データが磁気ディスク媒体に記録される放射状領域よりさらに外側にある放射状領域あるいはさらに内側にある放射状領域における磁気ディスク媒体上に書き込まれてもよい。

別の実施形態では、図１で説明された磁気データ記憶システムは、少なくとも１つの磁気ヘッド１２１と、任意の実施形態による本明細書で説明された磁気ディスク媒体１１２と、少なくとも１つの磁気ヘッド１２１の上に磁気ディスク媒体１１２を通過させる駆動機構１１４／１１８と、少なくとも１つの磁気ヘッド１２１の動作を制御する少なくとも１つの磁気ヘッド１２１に電気的に接続された制御装置１２９と、を含む。

磁気ディスク媒体１１２は、データが記録された放射状領域よりさらに外側の放射状領域および／またはさらに内側の放射状領域にＤＣ螺旋状パターンを含んでもよい。

別の手法では、ＤＣ螺旋状パターンは、磁気ディスク媒体１１２から読み取るまたはそれに書き込む際にＡＣピッチゆらぎと偏心を補正するために複数の位置に書き込まれてもよい。

上述の任意の実施形態では、磁気ディスク媒体１１２は前述のようにＤＴＭまたはＢＰＭであってよい。

様々な実施形態について上に説明したが、これらはほんの一例として提示したのであって制限するためではないということを理解すべきである。したがって本発明の実施形態の広さと範囲は、上記例示的な実施形態のいずれによっても制限されるべきでなく、以下の特許請求範囲とそれらの均等物だけにより定義されるべきである。

１００：ディスクドライブ
１１２：回転可能磁気ディスク
１１３：スライダ
１１４：スピンドル
１１５：サスペンション
１１８：駆動モータ
１１９：アクチュエータアーム
１２１：磁気ヘッド
１２２：ディスク面
１２３：線
１２５：データ記録チャネル
１２７：アクチュエータ
１２８：線
１２９：制御装置
２００：支持基板
２０２：上部被覆
２０４：記録／再生ヘッド
２１２：下層
２１４：上部被覆
２１６：基板
２１８：垂直ヘッド
６００：ディスク
６０２：トラック中心
６０４：プロット曲線
６０６：ランド
６０８：溝
６１０：トラック
８０２：サーボトラック
８０４：ＲＲＯフィールド領域
８０６：データトラック
８０８：ライタ
８１０：磁気ヘッド
８１２：リーダ
８１４：ＤＣパターン
ｔｐ１，ｔｐ２，．．．，ｔｐｎ：データトラック間距離
Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，．．．，Ｒｎ−１，Ｒｎ：データトラック位置
ＲＷＯ_０、ＲＷＯ_ｎ：読み取り／書き込みオフセット
ＰＥＳｒ：磁気ヘッドの移動距離
ＰＥＳｗ：磁気ヘッドの移動距離
１０００：方法
１００２、１００４、１００６：動作

Claims

磁気ディスク媒体を回転する間に前記磁気ディスク媒体の半径方向にほぼ平行な方向に磁気ヘッドを移動させながら前記磁気ヘッドのライタを使用してＤＣパターンを磁気ディスク媒体上に螺旋状に書き込む工程と、
前記磁気ディスク媒体を回転する間に前記磁気ディスク媒体の前記半径方向にほぼ平行な前記方向に前記磁気ヘッドを移動させながら前記磁気ディスク媒体を読み取る工程と、
前記磁気ディスク媒体の前記読み取りに基づき前記磁気ディスク媒体のデータトラック間のトラックピッチ間隔を計算する工程と、を含む方法。
前記ＤＣ螺旋状パターンは前記磁気ディスク媒体から読み取るまたは前記磁気ディスク媒体に書き込む際にＡＣピッチゆらぎと偏心を補正するために複数の位置に書き込まれる、請求項１に記載の方法。
前記磁気ディスク媒体は前記ＤＣ螺旋状パターンを検出するために読み取られる、請求項１に記載の方法。
前記磁気ディスク媒体は前記磁気ディスク媒体の読み取りおよび／または書き込み中に一定速度で回転される、請求項１に記載の方法。
前記磁気ヘッドは前記磁気ディスク媒体の読み取りおよび／または書き込み中に一定速度で移動される、請求項１に記載の方法。
前記磁気ディスク媒体の前記読み取りは前記磁気ディスク媒体の前記ＤＣ螺旋状パターンとデータトラックとの交点を検出する、請求項１に記載の方法。
前記磁気ディスク媒体の読み取り中に前記磁気ヘッドのリードチャネルの出力を感知する工程をさらに含む請求項６に記載の方法であって、
前記ＤＣ螺旋状パターンと前記データトラックとの交点のそれぞれが、前記リードチャネルの前記出力が最大値である前記磁気ディスク媒体上の点において発生する、方法。
前記磁気ディスク媒体はオフトラック読み取りを利用して読み取られる、請求項１に記載の方法。
前記ＤＣ螺旋状パターンは、データが前記磁気ディスク媒体に記録される放射状領域よりさらに外側にある放射状領域および／またはさらに内側にある放射状領域における前記磁気ディスク媒体上に書き込まれる、請求項１に記載の方法。
前記磁気ディスク媒体はビットパターン媒体（ＢＰＭ）である、請求項１に記載の方法。
前記磁気ディスク媒体は離散トラック媒体（ＤＴＭ）である、請求項１に記載の方法。
前記螺旋書き込みと前記読み取りはほぼ同時に実行される、請求項１に記載の方法。
データが記録される放射状領域よりさらに外側の放射状領域および／またはさらに内側の放射状領域内にＤＣ螺旋状パターンを含む磁気ディスク媒体。
前記ＤＣ螺旋状パターンは前記磁気ディスク媒体から読み取るまたは前記磁気ディスク媒体に書き込む際にＡＣピッチゆらぎと偏心を補正するために複数の位置に書き込まれる、請求項１３に記載の磁気ディスク媒体。
前記磁気ディスク媒体はビットパターン媒体（ＢＰＭ）である、請求項１３に記載の磁気ディスク媒体。
前記磁気ディスク媒体は離散トラック媒体（ＤＴＭ）である、請求項１３に記載の磁気ディスク媒体。
少なくとも１つの磁気ヘッドと、
請求項１３に記載の磁気ディスク媒体と、
前記磁気ディスク媒体を前記少なくとも１つの磁気ヘッドの上に通過させる駆動機構と、
前記少なくとも１つの磁気ヘッドの動作を制御する、前記少なくとも１つの磁気ヘッドに電気的に接続された制御装置と、を含む磁気データ記憶システム。