JP2014002812A5

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Publication number: JP2014002812A5
Application number: JP2012137210A
Authority: JP
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2032-06-18

Description

米国特許７６１６４１２Ｂ２ WO 2010/053187 A1 特開２０１１−１１３６２１号公報特開２０１０−２３１８６６号公報特開２００６−７３１７６号公報特開２００８−４７２７７号公報

上記サーボ情報記録工程では、特定の磁気ヘッドのトラック幅に従い、特定のトラックピッチでサーボトラックが形成される。ところが、本実施例のように磁気記憶装置には記録トラック幅の異なる複数の磁気ヘッドが搭載されており、上記トラックピッチは、異なる記録トラック幅を有するその他の磁気ヘッドに対する最適トラックピッチとは必ずしも一致しない。そこで、磁気記憶装置の製造工程で、それぞれの磁気ヘッドのスクウィーズ特性、隣接干渉（ＡＴＩ：Adjacent Track Interference、ＡＴＷ、ＡＴＥ）特性、７４７特性などを評価し、最適のデータトラックピッチ（トラックプロファイル）を決定し、前記サーボトラックプロファイルからの変換式を求め、この変換式に従って垂直磁気記録媒体データトラックプロファイルを決定する。このデータトラックは、サーボ情報とこの変換式を用いて位置決めされる磁気ヘッドにより、ユーザデータの記録再生が行われるもので、プリアンブル・サーボ部、５１２Ｂもしくは４ｋＢのデータ部、パリティ、ＥＣＣ及びＣＲＣ部、及びデータセクタギャップ部を有する複数のデータセクタＳ_jから構成される。

（磁気記憶装置の制御）
以下、上記データを用いて磁気記憶装置に記録再生を行う本実施例の制御方法について説明する。
パソコンなどのホストや上位システムからの情報の記録や再生の命令に従い、磁気記憶装置のメイン制御装置であるＭＰＵ５１０による制御で、垂直磁気記録媒体５０１が所定の回転数でスピンドルモータ５００により回転する。次いで、所定の情報の記録再生を行なう磁気ヘッドＨ_kが垂直磁気記録媒体上にロードされ、垂直磁気記録媒体のサーボ情報からの再生信号を用いて媒体上の位置を検出する。その位置信号を基に目標位置までの軌跡を計算し、駆動制御部５２０のＶＣＭ駆動制御部がＶＣＭ（Voice Coil Motor）５２２を制御し、高剛性ＨＳＡ５０６、磁気ヘッド５０５を、垂直磁気記録媒体の所定のゾーンＺ_pにおける所定記録トラック上に高速・高精度に移動（シーク動作）させ、そのトラック位置に磁気ヘッドを追従させる。そして、そのトラック上の所定のセクタＳ_jにおいて、ＭＰＵのファームウェアプログラムによって情報の記録再生を以下のように行なう。

すなわち本実施例においては、不良セクタ位置で、バイアス記録電流とＳＴＯ駆動電流を表２（図１３）のＡモードのパラメータに設定し、それ以外のセクタではＢモードのパラメータとして記録を行なうように、その所定のタイミング、パラメータをメモリ部からレジスタにコピー、保管し、記録再生を行うこととした。

ここでｔ₁は、ＳＴＯの発振が安定に行なえるまでの時間で、０．３ｎｓ程度以上とすることが好ましい。本実施例ではＳＴＯ駆動電流の立ち上がり時間として１０ｎｓの回路を用いたので、ｔ₁としては、これに上記安定化時間としてマージンを加味して１ｎｓを加え、１１ｎｓとした。なお必要に応じて立ち上がり時間の早いＳＴＯ駆動回路を用いてこの時間を短縮してもよい。以下本実施例では、ＴＦＣ投入電力、ＳＴＯ駆動電流は全情報を記録し終わるまでオンとし、バイアス記録電流をライトゲートの開、閉に合せてオン、オフし、データセクタへのデータの記録を行なった。

情報再生時には、ホストからの再生命令をホストインタフェース制御部５１７で受け取ると、記録時と同様に選択、位置決めされ、再生用にクリアランス制御された磁気ヘッドＨ_k５０３により再生信号が読み取られ、Ｒ／Ｗ−ＩＣで増幅され、リードソロモン符号を用いたＲＳチャネル、ＬＤＰＣ符号を用いた非ＲＳチャネルなどのＲ／Ｗチャネル５０９に伝送される。ここでＲＳチャネルの場合には、信号処理による復号化、パリティのデコードなどが行なわれ、次いでＨＤＣで、ＥＣＣによるエラー訂正、ＲＬＬデコード、ＣＲＣによるエラーの有無確認が行なわれる。一方、非ＲＳチャネルの場合には、エラーはＲ／Ｗチャネル内でＬＤＰＣにより訂正され、次いでＨＤＣで、ＲＬＬデコード、ＣＲＣによるエラーの有無確認が行なわれる。最後に、これらの情報はバッファメモリにバッファリングされ、ホストインタフェース制御部５１７からホストに再生データとして転送される。

これに対し、本実施例のマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドとセクタ毎の適正記録法とを組み合わせたメディアサーボライト方式により、垂直磁気記録媒体、サーボトラック及びセクタ毎の特性分布がなく、実施例８に比べてより均質な幅のサーボ情報を形成できた。また、サーボライトに用いるマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを特性及び寸法が揃ったものにしたので、磁気ヘッドの寸法ばらつきを吸収するためのマージンを実施例８に比べ小さくでき、ＨＤＤに組み込むマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドのＳＴＯ幅及び再生素子幅を実施例８に比べより広く設計できた。以上により、実施例８に比べ、同期振動ＲＲＯを約５％低減でき、媒体間のばらつきもなく、５６０ｋＴＰＩと高いデータトラック密度を実現できた。さらに位置決め精度を高くできたために、実施例８に比べ、磁気ディスク装置のスクウィーズ関連の製造不良率を２０％向上でき、磁気ヘッドの選別不良率も５ポイント向上できた。

Claims

特性分布のある垂直磁気記録媒体の前記特性分布に依存し、記録磁極と高周波磁界発振素子部を有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドの前記記録磁極を励磁する記録電流及び前記高周波磁界発振素子部に流す駆動電流の組からなるセクタ毎の記録条件を取得する工程と、
記録電流及び駆動電流からなる少なくとも２種類の組を前記記録条件に応じてセクタ毎に設定する工程と、
前記設定された記録電流及び駆動電流に従って記録動作を行う工程と、
を有することを特徴とする磁気記録方法。
請求項１記載の磁気記録方法において、
前記記録条件に応じて、第１の記録電流及び第１の駆動電流で記録するセクタと、前記第１の記録電流より大きな第２の記録電流及び前記第１の駆動電流より大きな第２の駆動電流で記録するセクタを設けることを特徴とする磁気記録方法。
請求項１記載の磁気記録方法において、
前記記録条件に応じて、第１の記録電流及び第１の駆動電流で記録するセクタと、前記第１の記録電流と同じ大きさの記録電流及び前記第１の駆動電流より大きな第２の駆動電流で記録するセクタを設けることを特徴とする磁気記録方法。
請求項１記載の磁気記録方法において、
前記記録条件に応じて、第１の記録電流及び第１の駆動電流で記録するセクタと、前記第１の記録電流より大きな第２の記録電流及び前記第１の駆動電流と同じ大きさの駆動電流で記録するセクタを設けることを特徴とする磁気記録方法。
請求項１記載の磁気記録方法において、
前記記録条件に応じて、第１の記録電流で記録するセクタと、前記第１の記録電流と第１の駆動電流とを併用して記録するセクタを設けることを特徴とする磁気記録方法。
請求項１記載の磁気記録方法において、
前記垂直磁気記録媒体のゾーン毎にクリアランス制御用の熱膨張素子部への投入電力を設定することを特徴とする磁気記録方法。
請求項１記載の磁気記録方法において、
環境温度を検出する工程と、
前記記録電流及び前記駆動電流を前記環境温度によって補正する工程と、
を有することを特徴とする磁気記録方法。
特性分布のある垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体に書き込むための記録磁界を発生する記録磁極と高周波磁界を発生する高周波磁界発振素子とを備える記録ヘッド部、前記垂直磁気記録媒体から情報を読み取る再生センサ素子を備える再生ヘッド部並びに前記記録ヘッド部及び前記再生ヘッド部と前記垂直磁気記録媒体とのクリアランスを制御する熱膨張素子部とを有するマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドと、
前記記録ヘッド部の記録動作及び前記再生ヘッド部の再生動作を制御する駆動制御部と、
前記垂直磁気記録媒体のセクタ毎に少なくとも２種類の記録条件の組を格納したパラメータテーブルとを有し、
前記駆動制御部は、セクタ毎に前記パラメータテーブルに格納された記録条件に従って前記記録ヘッド部を制御して前記垂直磁気記録媒体に情報を記録することを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
セクタ毎にサーボ位置情報の変動情報を格納した不揮発性メモリ部を備え、
装置起動時に前記不揮発性メモリ部に格納された情報を装置メモリ部に記憶して記録再生を行うことを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
前記セクタがデータセクタであることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
データトラックがサーボトラックとは偏心して形成されていることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項１１記載の磁気記憶装置において、
前記垂直磁気記録媒体の回転中心に対して偏心した前記サーボトラックの位置情報を用いてデータトラックに位置決めするための偏心情報及び高次の変動情報を格納した不揮発性メモリ部を備え、
装置起動時に前記不揮発性メモリ部に格納された情報を装置メモリ部に記憶して用いることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
セクタ毎の制御用パラメータテーブルを格納した不揮発性メモリ部を備え、
装置起動時に前記不揮発性メモリ部に格納された情報を装置メモリ部に記憶し、さらに前記駆動制御部のレジスタに格納して用いることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
前記垂直磁気記録媒体の製造工程で記録された記録再生制御情報をメモリ部に記憶し、当該情報を記録再生制御に用いることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
前記垂直磁気記録媒体の周方向の特性分布が０．１％以上、５％以下であることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
前記記録磁極は前記高周波磁界発振素子と同じ幅の突起部を有し、前記突起部上に前記高周波磁界発振素子が形成されていることを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
環境温度に応じて前記セクタへの記録条件を補正することを特徴とする磁気記憶装置。
請求項８記載の磁気記憶装置において、
前記高周波磁界発振素子が、前記垂直磁気記録媒体のデータトラックピッチよりも広いトラック幅を有することを特徴とする磁気記憶装置。
データが書き込まれるユーザデータ領域と管理領域とを有し、
前記管理領域には、セクタ毎の記録条件として、マイクロ波アシスト磁気記録ヘッドの記録磁極を励磁する記録電流及び高周波磁界発振素子部に流す駆動電流に関する情報が少なくとも格納されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
請求項１９記載の垂直磁気記録媒体において、
光学的に回転基準位置を検出できるマーカ部を少なくとも有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
記録磁界を発生する記録磁極、前記記録磁極の記録ギャップ内に設けられ高周波磁界を発生する高周波磁界発振素子、垂直磁気記録媒体から情報を読み取る磁気再生素子、及び前記記録磁極及び前記高周波磁界発振素子と垂直磁気記録媒体とのクリアランスを調整する熱膨張素子を備える磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッド毎に前記記録磁極及び前記高周波磁界発振素子による記録動作、並びに前記磁気再生素子による再生動作を制御するサーボ情報記録再生制御部と、
前記磁気ヘッド毎に前記熱膨張素子の動作を制御する熱膨張素子制御部と、
サーボ情報記録時に前記磁気ヘッド、垂直磁気記録媒体、及び機構部を含む環境にＨｅを充填する機構と、を有し、
垂直磁気記録媒体に、前記制御のための制御パラメータを学習してセクタ単位の特性を評価し、そのセクタの特性に応じて、セクタ毎に少なくとも２種の記録条件から記録条件を選定してそのセクタに適した記録条件でサーボパターンを形成する機能を有することを特徴とするサーボトラックライタ。
請求項２１記載のサーボトラックライタにおいて、
前記サーボ情報記録再生制御部が、前記熱膨張素子に投入する電力の値、前記高周波磁界発振素子を駆動する信号の値、前記記録磁界を発生する信号の値、及びこれらの動作タイミングの値を少なくとも２組保持するレジスタを、磁気ヘッドの数に対応する組だけ備えることを特徴とするサーボトラックライタ。
記録磁界を発生する記録磁極、前記記録磁極の記録ギャップ内に設けられ高周波磁界を発生する高周波磁界発振素子、垂直磁気記録媒体から情報を読み取る磁気再生素子、及び前記高周波磁界発振素子と垂直磁気記録媒体とのクリアランスを調整する熱膨張素子を備えるマイクロ波アシスト磁気記録ヘッドによって、周方向に特性分布のある垂直磁気記録媒体への記録条件を設定する方法であって、
前記記録磁界を発生させるために前記記録磁極を励磁する第１の電流の値と前記高周波磁界を発生させるための第２の電流の値の組合せを変えて前記垂直磁気記録媒体に情報の記録再生を行なって前記垂直磁気記録媒体の磁気ヘッド走行方向の特性分布を評価し、さらにその特性分布に応じて適切な記録再生特性が得られる前記第１の電流の値と前記第２の電流の値の組み合わせを決定する第１のステップと、
前記第１のステップで決定した前記第１の電流の値と前記第２の電流の値によって前記垂直磁気記録媒体に記録再生を行ない、その磁気ヘッド走行方向の特性分布に適した記録条件を、少なくとも２種選定する第２のステップと、
前記熱膨張素子への投入電力を制御する手段によって前記クリアランスが所定の値になるまでゾーン単位で前記投入電力を変えながら、前記第２のステップで選定した前記第１の電流の値を可変して前記垂直磁気記録媒体に記録再生を行ない、ゾーン毎に最も高い記録再生特性が得られる前記第１の電流の値と前記第２の電流の値の組合せを、少なくとも上記の２種の記録条件から決定する第３のステップと、
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法。
請求項２３記載の垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法において、
前記マイクロ波アシスト磁気記録ヘッドを、その記録トラック幅もしくはＳＴＯ素子幅のうちの狭い方の幅よりも小さなピッチで移動し、サーボ情報を記録するセクタの特性に応じて、セクタ毎に少なくとも２種の記録条件から記録条件を選定し、そのセクタに適した記録条件でサーボ情報を形成することを特徴とする垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法。
請求項２３記載の垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法において、
前記第２のステップにおいて、前記記録条件の選定を記録が不十分である条件で行なうことを特徴とする垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法。
請求項２３記載の垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法において、
前記第２のステップにおいて、前記記録条件の選定を少なくとも片側の隣接トラックに情報を記録する特性を評価することにより行うことを特徴とする垂直磁気記録媒体への記録条件設定方法。
記録磁界を発生する記録磁極、前記記録磁極の記録ギャップ内に設けられ高周波磁界を発生する高周波磁界発振素子、垂直磁気記録媒体から情報を読み取る磁気再生素子、及び前記記録磁極及び前記高周波磁界発振素子と垂直磁気記録媒体とのクリアランスを調整する熱膨張素子を備える磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッド毎に前記記録磁極及び前記高周波磁界発振素子による記録動作、並びに前記磁気再生素子による再生動作を制御するサーボ情報記録再生制御部と、
前記磁気ヘッド毎に前記熱膨張素子の動作を制御する熱膨張素子制御部と、
前記磁気ヘッド、垂直磁気記録媒体、及び機構部を含む環境を密閉カバーで囲ってＨｅを充填する機構と、
Ｈｅを含む環境下で、垂直磁気記録媒体に対し、前記制御のための制御パラメータを学習してセクタ単位の特性を評価し、そのセクタの特性に応じて、セクタ毎に少なくとも２種の記録条件から記録条件を選定してそのセクタに適した記録条件でサーボパターンを形成する機能と、
前記磁気ヘッドによって、前記サーボパターンに基づいて垂直磁気記録媒体に少なくともセクタ毎に記録を行ない、ＬＤＰＣ符号を用いた非ＲＳチャネルによってセクタ毎に再生・復号処理を行なう記録再生制御部と、
を有することを特徴とする磁気記録再生特性評価装置。