JP2633479B2 - Ｍｒヘッドのサーボ方法及びハードディスクシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＭＲヘッドのサーボ方
法及びハードディスクシステムにかかり、特に、磁気抵
抗効果を有するＭＲヘッドを位置決めするＭＲヘッドの
サーボ方法及びハードディスクシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等で用いられる膨大な情報
を記録するための情報記録媒体として、ハードディスク
ドライブユニット装置（以下、ＨＤＤ装置という。）が
実用化されている。このＨＤＤ装置では、複数の磁気記
録円盤（以下、ディスクという。）を備え、このディス
クに定められた所望のトラック上に再生・記録ヘッド
（以下、磁気ヘッドという。）を位置させて、ディスク
への情報記録またはディスクからの情報再生を行ってい
る。

【０００３】近年、このコンピュータ等での処理が多岐
に渡る点等を考慮してＨＤＤ装置の大容量化が加速して
いる。このようなＨＤＤ装置の大容量化を促進するた
め、所望のトラック上に再生・記録ヘッドの小型化が叫
ばれており、本出願人は、情報の記録・再生のための磁
気ヘッドとして、ＭＲヘッドを用いて構成することを勘
案している。

【０００４】このＭＲヘッドは、再生素子と記録素子が
独立に形成され、再生素子としてＭＲ効果を有するＭＲ
素子と、記録素子としてインダクティブ薄膜ヘッドとか
ら構成されている。ＭＲ素子は、周知のように、磁界ま
たは磁化により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果（ＭＲ
効果）を有する素子であり、ＭＲ素子近傍の磁界を検出
することができる。このＭＲ素子は、抵抗値の変化によ
って磁界を検出する際、感度と変化する磁界との直線性
を向上させるためにバイアス磁界を必要とする。このバ
イアス磁界を得るための一般的な方法として、シャント
バイアス方法またはソフトバイアス方法がある。

【０００５】ＭＲヘッドを用いてディスクに対して情報
の記録再生等をする場合には、ＭＲヘッドを位置決めす
るサーボコントロール、すなわち、再生時と記録時等に
おいてＭＲヘッドを位置決めするときに、再生時や記録
時等に対応してＭＲヘッドの位置を最適に位置決めする
サーボコントロール（所謂、マイクロジョグ）が必要で
ある。

【０００６】すなわち、上記ＨＤＤ装置には、通常、デ
ィスクの所定位置に磁気ヘッドを位置決めするために、
ボイスコイルモーター（ＶＣＭ）を用いたロータリーア
クチュエータが、軽量、高速、低コストという点で広く
用いられている。このロータリーアクチュエータはディ
スク外に回転軸を有し、先端部に配置された磁気ヘッド
をディスク上に旋回させて所定位置に位置決めしてい
る。サーボ方法は、各ディスク面のセクタごとに位置制
御に必要なパターン、シリンダ番号やセクタ番号が記録
されたセクタサーボ方法があり、特に小型のＨＤＤ装置
に広く用いられている。すなわち、ＨＤＤ装置は複数デ
ィスクの任意の位置で磁気的に再生・記録を行なうため
に、ディスク上を移動するヘッドの位置を知る必要があ
る。セクタサーボ方法は、ディスク上に書かれているサ
ーボ情報の再生により、トラック番号と、そのトラック
の中心に対するヘッドの正確な位置を得るものである。

【０００７】一般的なＨＤＤ装置のサーボ方法では、ト
ラックの中心からのずれ（以下、オフトラック量とい
う。）を検出するために位置誤差信号Position Error S
ignal（以下、ＰＥＳという。）をサーボ情報内に用い
ている。

【０００８】図８（Ａ）に示すように、サーボ情報を得
るためのサーボパターンは、トラックの中心ＣＬから一
方へ向かうサーボパターンＰＡと、他方へ向かうサーボ
パターンＰＢとが隣あうように連続して位置している。
各々のサーボパターンＰＡ、ＰＢは、一定振幅の信号で
トラックＴＲ上に記録されている。ＨＤＤ装置は、再生
ヘッドＲＤにより再生されるこれらサーボパターンＰ
Ａ，ＰＢの各々の再生信号の振幅の大きさにより、トラ
ックの中心からのヘッドの中心のずれを検出する。

【０００９】例えば、再生ヘッドＲＤがトラックの中心
を通った場合（図８（Ａ）参照）、サーボパターンＰＡ
の再生信号Ｓａと、サーボパターンＰＢの再生信号Ｓｂ
の振幅Ｖａ，Ｖｂは一致する。この場合の振幅比は、 Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）＝１／２ である。このときをトラックＴＲの中心に再生ヘッドＲ
Ｄが位置していると定義する。以下、Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖ
ｂ）の値を単にＰＥＳ値という。

【００１０】また、再生ヘッドがトラックに対し図８
（Ｂ）に示すように再生ヘッドＲＤが一方へずれた場
合、すなわち、再生ヘッドＲＤの進行方向に対し再生ヘ
ッドＲＤの位置が右側（図８の矢印−方向）にずれた場
合、サーボパターンＰＡの再生信号Ｓａの振幅Ｖａは小
さくなり、サーボパターンＰＢの再生信号Ｓｂの振幅Ｖ
ｂは大きくなる。従って、 Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）＜１／２ であり、ＰＥＳ値が１／２未満となることによって、再
生ヘッドＲＤの位置がトラック中心から進行方向右側に
ずれたことがわかる。

【００１１】従って、再生ヘッドＲＤの感度がトラック
幅Ｔ_W において略均一であれば、図８（Ｃ）に示すよう
に、オフトラック量とＰＥＳ値の関係は理想的な線形に
なる。このため、再生ヘッドＲＤの中心をトラックの中
心ＣＬに位置するように制御するアクチュエータ制御で
は、サーボゲインを、ＰＥＳ値に対応するように線型的
に設定すればよい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＲヘ
ッドは、オフトラック量に対する感度が線型的でない領
域を有することが実験的に測定されている。従って、Ｍ
Ｒヘッドの磁気抵抗効果を利用し情報を再生する場合、
オフトラック量に応じて、得られる信号が変動すること
がある。また、得られる信号が略一致してもオフトラッ
ク量が所定の範囲を有することがある。このため、サー
ボが安定せずに情報の未検出や誤検出を生じることがあ
る。

【００１３】本発明は、上記事実を考慮して、感度は線
型的でないＭＲヘッドを最適に位置決めすることができ
るＭＲヘッドのサーボ方法及びハードディスクシステム
を得ることが目的である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、磁気抵抗効果を用いて情報
を再生可能なＭＲヘッドによって、トラック位置を識別
可能な情報が記憶される少なくとも１つのトラックを備
えた少なくとも１つの情報記録用ディスクから前記情報
を再生し、再生された情報を用いて前記トラック上へ前
記ＭＲヘッドを位置決めする、ＭＲヘッドのサーボ方法
であって、前記トラック上の予め定めた基準位置からの
前記ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれ
に対応して前記情報記録用ディスクから再生される情報
との対応関係を予め記憶し、前記情報記録用ディスクか
ら前記情報を再生し、前記対応関係を参照し、前記再生
された情報に基づいて、前記基準位置を含む前記トラッ
ク上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位置する
ように制御する、ことを特徴としている。

【００１５】請求項２に記載の発明は、トラック位置を
識別可能な情報が記憶される少なくとも１つのトラック
を備えた複数の情報記録用ディスクの各々から、磁気抵
抗効果を用いて情報を再生可能な前記各情報記録用ディ
スクに対応した複数のＭＲヘッドの各々によって、前記
情報を再生し、再生された情報を用いて前記トラック上
へ前記ＭＲヘッドを位置決めする、ＭＲヘッドのサーボ
方法であって、前記トラック上の予め定めた基準位置か
らの前記ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、当該
ずれに対応して前記情報記録用ディスクから再生される
情報との対応関係を前記複数の情報記録用ディスク毎に
予め記憶し、前記複数の情報記録用ディスクの何れか１
つの情報記録用ディスクにおける位置決めすべきトラッ
クから前記情報を再生し、前記位置決めすべきトラック
を含む情報記録用ディスクの対応関係を参照し、前記再
生された情報に基づいて、前記基準位置を含む前記トラ
ック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位置す
るように制御する、ことを特徴としている。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のＭＲヘッドのサーボ方法であって、前記再生
された情報に対する前記ＭＲヘッドの前記基準位置から
のずれに対応する距離情報を求め、求めた距離情報に基
づいて、前記基準位置を含む前記トラック上の予め定め
た所定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように制御す
る、ことを特徴としている。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１または
２に記載のＭＲヘッドのサーボ方法であって、前記再生
された情報に対する前記ＭＲヘッドの前記基準位置から
のずれに対応する距離情報を求め、前記基準位置を含む
前記トラック上の予め定めた所定位置までの距離情報と
求めた距離情報が一致して前記トラック上の予め定めた
所定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように制御する、
ことを特徴としている。

【００１８】請求項５に記載の発明のハードディスクシ
ステムは、磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能なＭＲ
ヘッドと、トラック位置を識別可能なサーボ情報が記憶
される少なくとも１つのトラックを備えた情報記録用デ
ィスクと、前記トラック上の予め定めた基準位置からの
前記ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれ
に対応して前記情報記録用ディスクから再生される情報
との対応関係をテーブルとして予め記憶した記憶手段
と、前記対応関係を参照すると共に、前記情報記録用デ
ィスクから再生された情報に基づいて、前記基準位置を
含む前記トラック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘ
ッドが位置するように制御する制御手段と、を備えてい
る。

【００１９】請求項６に記載の発明のハードディスクシ
ステムは、トラック位置を識別可能なサーボ情報が記憶
される少なくとも１つのトラックを備えた複数の情報記
録用ディスクと、磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能
な前記各情報記録用ディスクに対応した複数のＭＲヘッ
ドと、前記トラック上の予め定めた基準位置からの前記
ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれに対
応して前記情報記録用ディスクから再生される情報との
対応関係を前記複数の情報記録用ディスク毎にテーブル
として予め記憶した記憶手段と、前記位置決めすべきト
ラックを含む情報記録用ディスクの対応関係を参照する
と共に、前記情報記録用ディスクから再生された情報に
基づいて、前記基準位置を含む前記トラック上の予め定
めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように制御す
る制御手段と、を備えている。

【００２０】請求項７に記載の発明は請求項５または６
に記載のハードディスクシステムにおいて、前記再生さ
れた情報に対する前記ＭＲヘッドの前記基準位置からの
ずれに対応する距離情報を求める演算手段を更に備え、
前記制御手段は、求めた距離情報に基づいて、前記基準
位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位置に前記
ＭＲヘッドが位置するように前記ＭＲヘッドを位置決め
することを特徴としている。

【００２１】請求項８に記載の発明は請求項５または６
に記載のハードディスクシステムにおいて、前記制御手
段は、前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた
所定位置までの距離情報と求めた距離情報が一致して前
記トラック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが
位置するように前記ＭＲヘッドを位置決めすることを特
徴としている。

【００２２】

【作用】請求項１に記載した発明のＭＲヘッドのサーボ
方法によれば、トラック上の予め定めた基準位置からの
ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、ずれに対応し
て情報記録用ディスクから再生される情報との対応関係
を予め記憶しているので、情報記録用ディスクから情報
を再生し、対応関係を参照すれば、基準位置からのずれ
に対するＭＲヘッドの現在位置を再生された情報から定
めることができる。従って、再生された情報に基づい
て、これから位置決めしようとする基準位置を含むトラ
ック上の予め定めた所定位置にＭＲヘッドが位置するよ
うに制御することができる。

【００２３】請求項２に記載した発明のＭＲヘッドのサ
ーボ方法によれば、トラック上の予め定めた基準位置か
らのＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、ずれに対
応して情報記録用ディスクから再生される情報との対応
関係を複数の情報記録用ディスク毎に予め記憶している
ので、複数の情報記録用ディスクの何れか１つの情報記
録用ディスクにＭＲヘッドを位置決めする場合、このＭ
Ｒヘッドを位置決めすべきトラックから情報を再生し、
位置決めすべきトラックを含む情報記録用ディスクの対
応関係を参照すれば、該当する情報記録用ディスクにお
ける基準位置からのずれに対するＭＲヘッドの現在位置
を再生された情報から定めることができる。従って、再
生された情報に基づいて、これから位置決めしようとす
る１つの情報記録用ディスクにＭＲヘッドが基準位置を
含むトラック上の予め定めた所定位置に位置するように
制御することができる。

【００２４】請求項３に記載した発明によれば、再生さ
れた情報に対するＭＲヘッドの基準位置からのずれに対
応する距離情報を求め、求めた距離情報に基づいて、基
準位置を含むトラック上の予め定めた所定位置にＭＲヘ
ッドが位置するように制御する。これにより、再生され
た情報を物理量である距離情報で換算することができ
る。従って、この再生された情報から求めた距離情報に
よりトラック上の所定位置へのＭＲヘッドの位置決め位
置を正確に演算することができる。

【００２５】請求項４に記載した発明によれば、前記距
離情報を求め、さらに基準位置を含むトラック上の予め
定めた所定位置までの距離情報と求めた距離情報とが一
致してトラック上の予め定めた所定位置にＭＲヘッドが
位置するように制御する。これにより、再生された情報
に対応する距離情報とこれから位置決めしようとする所
定位置までの距離情報を物理量で換算することができ、
ＭＲヘッドの位置決め位置を正確に演算することができ
る。

【００２６】前記ＭＲヘッドのサーボ方法は、請求項５
にも記載しように、磁気抵抗効果を用いて情報を再生可
能なＭＲヘッドと、トラック位置を識別可能なサーボ情
報が記憶される少なくとも１つのトラックを備えた情報
記録用ディスクと、前記トラック上の予め定めた基準位
置からの前記ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、
当該ずれに対応して前記情報記録用ディスクから再生さ
れる情報との対応関係をテーブルとして予め記憶した記
憶手段と、前記対応関係を参照すると共に、前記情報記
録用ディスクから再生された情報に基づいて、前記基準
位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位置に前記
ＭＲヘッドが位置するように制御する制御手段と、を備
えたハードディスクシステムによって、実現できる。

【００２７】また、複数の情報記録用ディスクに対応す
る前記ＭＲヘッドのサーボ方法は、請求項６にも記載し
たように、トラック位置を識別可能なサーボ情報が記憶
される少なくとも１つのトラックを備えた複数の情報記
録用ディスクと、磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能
な前記各情報記録用ディスクに対応した複数のＭＲヘッ
ドと、磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能なＭＲヘッ
ドと、トラック位置を識別可能なサーボ情報が記憶され
る少なくとも１つのトラックを備えた複数の情報記録用
ディスクと、前記トラック上の予め定めた基準位置から
の前記ＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、当該ず
れに対応して前記情報記録用ディスクから再生される情
報との対応関係を前記複数の情報記録用ディスク毎にテ
ーブルとして予め記憶した記憶手段と、前記位置決めす
べきトラックを含む情報記録用ディスクの対応関係を参
照すると共に、前記情報記録用ディスクから再生された
情報に基づいて、前記基準位置を含む前記トラック上の
予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように
制御する制御手段と、を備えたハードディスクシステム
によって実現できる。

【００２８】前記ハードディスクシステムは、請求項７
にも記載したように、再生された情報に対するＭＲヘッ
ドの基準位置からのずれに対応する距離情報を求める演
算手段を更に備え、制御手段は、求めた距離情報に基づ
いて、基準位置を含むトラック上の予め定めた所定位置
にＭＲヘッドが位置するようにＭＲヘッドを位置決めす
ることができる。

【００２９】また、前記ハードディスクシステムは、請
求項８にも記載したように、前記制御手段は、前記基準
位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位置までの
距離情報と求めた距離情報が一致して前記トラック上の
予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように
前記ＭＲヘッドを位置決めすることができる。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。本実施例は、磁気記録円盤（ディスク）
に対して、セクタサーボ法によって磁気ヘッドを位置決
めするＨＤＤ装置１０に本発明を適用したものである。

【００３１】図２に示すように、本実施例に係るＨＤＤ
装置１０はシャフト１２を高速で回転させる駆動装置１
４を備えている。シャフト１２には、互いの軸線が一致
するように円筒状の支持体１６が取付けられており、支
持体１６の外周面には複数枚（図２では２枚）の情報記
録用ディスクとしてのディスク１８Ａ、１８Ｂが各々所
定間隔隔てて取付けられている。ディスク１８Ａ，１８
Ｂは所定の厚み寸法の円盤状とされており、各々硬質の
材料で製作されかつ両面に磁性材料が塗布されており、
両面が記録面とされている。ディスク１８Ａ，１８Ｂの
中心部には支持体１６の外径寸法とほぼ同径の孔が穿設
されている。孔には支持体１６が挿入されており、ディ
スク１８Ａ，１８Ｂは支持体１６の外周面に固定されて
いる。従って、駆動装置１４によってシャフト１２が回
転されると、ディスク１８Ａ，１８Ｂは支持体１６と一
体的に回転される。

【００３２】ディスク１８Ａ，１８Ｂの各々の記録面に
は、図３に示すようにディスク１８の半径方向に沿って
複数のサーボ領域５０が放射状に形成され、残りの領域
がデータトラック領域５２とされている。サーボ領域５
０には、データトラックの配列方向等を示すためのバー
ストパターン等のサーボ信号が記録され、また、パター
ンの開始を示す特殊コード（１μsec 程度の無信号領域
等）及び各データトラックのアドレス等を表すグレイコ
ード（巡回２進符号）が、データトラックに対応されて
記録されている。なお、サーボ領域５０の回転方向の終
端には、サーボ領域５０の終了を表す（セクタの開始を
表す）セクタパルス信号ＳＰを発生させるための情報が
記録されている。データトラック領域５２には複数のト
ラックが半径方向に沿って同心円状にピッチＰで形成さ
れており、各トラックには、前述のように、少なくとも
ＩＤ領域５４及びデータ領域５６が含まれている。ま
た、各トラックには、後述する磁気ヘッドによってディ
スク１８Ａ，１８Ｂの回転方向に沿って情報が書き込ま
れる。

【００３３】上記ＨＤＤ装置１０は、ディスク１８Ａ，
１８Ｂの各々の記録面に対応して設けられた所定ヘッド
ギャップ幅及びギャップ長のＭＲヘッドとしての磁気ヘ
ッド２０Ａ〜２０Ｄを備えている。各磁気ヘッド２０Ａ
〜２０Ｄは、ＭＲヘッドとして機能すると共に、情報を
読取るための再生素子２１Ａ〜２１Ｄと、情報を書込む
ための記録素子１９Ａ〜１９Ｄとから構成されている。
磁気ヘッド２０Ａ〜２０Ｄの各々は、対応するアクセス
アーム２２Ａ〜２２Ｄの先端部に取付けられており、デ
ィスク１８Ａ，１８Ｂの対応する記録面から若干（例え
ば 0.1〜 0.2ミクロン程度）離れた位置に保持されてい
る。アクセスアーム２２Ａ〜２２Ｄのの後端部は支持部
２４に取り付けられている。支持部２４は、シャフト２
６を介して駆動装置２８に取り付けられており、駆動装
置２８が所定角度だけ回動することによってアクセスア
ーム２２Ａ〜２２Ｄが旋回するようになっている。この
アクセスアーム２２Ａ〜２２Ｈの旋回によって、各磁気
ヘッド２０Ａ〜２０Ｄがディスク１８Ａ，１８Ｂの各記
録面上を半径方向（図３参照）に移動し、ディスク１８
Ａ〜１８Ｄの記録面上の所定部位に位置される。

【００３４】駆動装置２８は、ハードディスクコントロ
ーラ（以下、ＨＤＣという。）３０に接続されている。
このＨＤＣ３０は、後述するように磁気ヘッド２０Ａ〜
２０Ｄの各々にも接続されている（図４参照）。これら
のアクセスアーム２２Ａ〜２２Ｄ、支持部２４、シャフ
ト２６、駆動装置２８、ＨＤＣ３０によって、本発明の
制御手段を構成している。

【００３５】図４に示すように、ＨＤＣ３０はマイクロ
コンピュータで構成されたコントローラ本体４０を有し
ている。このコントローラ本体４０は、ディスクに対す
る記録再生処理等におけるマイクロジョグ量を定める、
すなわち磁気ヘッドを位置決めするための後述するテー
ブルを記憶したメモリ４２を備えている。コントローラ
本体４０は、デジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）２８
ａ、増幅回路（ＡＭＰ）２８ｂ、及びボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）２８ｃから構成される駆動装置２８に接続
されている。従って、コントローラ本体４０から出力さ
れたデジタル信号が、Ｄ／Ａ２８ａにおいてアナログ信
号に変換され、ＡＭＰ２８ｂにおいて所定倍率で増幅さ
れた後に、ＶＣＭ２８ｃへ供給される。ＶＣＭ２８ｃは
供給された信号に応じた所定角度だけ回動し、アクセス
アーム２２Ａ〜２２Ｄが所定角度旋回する。

【００３６】また、コントローラ本体４０は、情報記録
用に電流を供給するための記録ドライバ３４Ａを介して
磁気ヘッド２０Ａの記録素子１９Ａに接続されると共
に、バイアス電流を供給してディスクに記録された情報
に応じた磁界を検出することにより情報を再生するため
の再生ドライバ３６Ａを介して磁気ヘッド２０Ａの再生
素子２１Ａに接続されている。同様に、コントローラ本
体４０は、記録ドライバ３４Ｂ〜３４Ｄを介して磁気ヘ
ッド２０Ｂ〜２０Ｄの記録素子１９Ｂ〜１９Ｄに接続さ
れると共に、再生ドライバ３６Ｂ〜３６Ｄを介して磁気
ヘッド２０Ｂ〜２０Ｄの再生素子２１Ｂ〜２１Ｄに接続
されている。

【００３７】上記磁気ヘッド２０Ａは、ＭＲヘッドとし
て機能し、再生素子２１Ａと記録素子１９Ａとから構成
されている。記録素子１９Ａはインダクティブ薄膜等が
スパッタリングで形成されており、再生素子２１Ａは磁
界または磁化により電気抵抗が変化する磁気抵抗効果
（ＭＲ効果）を有する素子を含んで形成されている。こ
の再生素子２１Ａは、ソフトバイアス方法によるバイア
ス磁界付与によって抵抗値の変化により磁界を検出する
ときの感度と変化する磁界との直線性を向上させて、再
生素子近傍の磁界を検出することができる。なお、磁気
ヘッド２０Ｂ〜２０Ｄは、磁気ヘッド２０Ａと同様の構
成であるため、詳細な説明を省略する。

【００３８】ここで、磁気ヘッド２０Ａを例にして磁気
ヘッドから得られる信号について説明する。図５には、
磁気ヘッドである再生素子２１Ａのトラックに対して位
置決めされた位置におけるオフトラック量と、再生素子
２１Ａによる情報再生誤差信号の大きさであるポジショ
ンエラーシグナル（ＰＥＳ）から得られたＰＥＳ値との
関係を示した。なお、図５は、磁気ヘッドのギャップ長
が３．０μｍのとき、０．２μｍステップづつの計測結
果である。

【００３９】図５からも理解されるように、オフトラッ
ク量とＰＥＳ値の関係は、オフトラック量に応じて、オ
フトラック量とＰＥＳ値が線型対応する範囲Ｌａと、非
線型対応する範囲Ｌｂとがある。オフトラック量とＰＥ
Ｓ値が線型的に増減すれば、磁気ヘッドを所定の位置に
位置決めするためのサーボコントロールは線型的に扱う
ことができる。この線型的に増減する範囲は、再生素子
２１Ａのトラック幅に関連する。すなわち、線型的に増
減する範囲のレンジは、再生素子２１Ａのトラック幅等
をパラメータにする関数となり、トラック幅が短くなる
ほどレンジが狭くなる。従って、ＨＤＤ装置の大容量化
のためのトラック幅の狭幅化を促進すると、再生素子２
１Ａが短くなるので、線型的に増減する範囲のレンジは
狭くなる。このような狭幅化が進むトラック幅に対して
サーボコントロールが最も安定するように、磁気ヘッド
を位置決めしようとすると、磁気ヘッドが線型対応する
範囲Ｌａから外れる確率が高くなる。例えば、図５の場
合、ＨＤＤ装置１０の線型対応する範囲は約±０．９μ
ｍであり、この線型領域を外れると、磁気ヘッドの位置
決めが安定しない。

【００４０】本実施例では、この非線形対応する範囲Ｌ
ｂをも、磁気ヘッド２０Ａの位置決めを線型的に行おう
とするものである。図６に示すように、理想的なオフト
ラック量に対応する磁気ヘッド２０Ａの物理的位置と磁
気ヘッド２０Ａの再生信号から得られるＰＥＳ値との関
係は、線型的な理想特性６０である。実際的な磁気ヘッ
ド２０Ａの再生信号から得られるＰＥＳ値に対する磁気
ヘッド２０Ａの物理的位置の関係は、非線型な変換特性
６２になる。従って、磁気ヘッド２０Ａの再生信号から
得られるＰＥＳ値に対して、この変換特性６２を参照す
れば、線型的な理想特性６０に相当する磁気ヘッド２０
Ａの物理的位置を得ることができる。本実施例では、こ
の磁気ヘッド２０Ａの変換特性６２が、テーブルＴＢと
してメモリ４２の記憶されている。なお、他の磁気ヘッ
ド２０Ｂ〜２０Ｄについても同様のテーブルが記憶され
ている。

【００４１】上記磁気ヘッドの変換特性６２は、ＨＤＤ
装置１０の個々の磁気ヘッド２０Ａ〜２０Ｄの構成及び
ディスク１８Ａ、１８Ｂの半径方向の位置等によって変
化するが、ＨＤＤ装置の製造テストプロセスにおいて測
定することができ、また、理論的な補間によっても決定
することができる。

【００４２】次に、本実施例の作用を図１のフローチャ
ートを参照して説明する。図１のステップ１００では、
ディスク１８Ａ、１８Ｂに対する磁気ヘッドによる処理
の分類が読み取られる。この分類は、図示しないホスト
コンピュータ等からの指示（ユーザーのコマンド等）に
よって、データ記録処理、データ再生処理及びフォーマ
ット処理等の設定に応じて定まるものである。この分類
は、マイクロジョグ量等の磁気ヘッドの位置決め位置
（スキュー角との関係を含む）が、ディスク上のトラッ
ク位置や記録素子と再生素子とのオフセット等により一
義的に決定できないので、対象となる処理における予め
定まるオフセット量を設定するためである。次のステッ
プ１０２では、ディスク１８Ａからサーボ情報を読み取
る。すなわち、上記説明したように、サーボパターンＰ
Ａ、ＰＢの各々の再生信号の振幅の各々の大きさである
アナログ信号が再生ドライバ３６Ａにおいてデジタル符
号化されてコントローラ本体４０に入力される。入力さ
れたサーボパターンＰＡ、ＰＢのデジタル信号を用いて
次のステップ１０４において、ＰＥＳ値を演算する。次
のステップ１０６では上記で説明したテーブルＴＢを参
照し、ステップ１０８において、ＰＥＳ値に対応する磁
気ヘッド２０Ａの物理的位置（オフトラック量）を演算
する。次のステップ１１０では、得られた物理的位置
と、ステップ１００で読み取られた分類に応じた磁気ヘ
ッド２０Ａのフィードバック値を演算する。すなわち、
サーボ情報を得た磁気ヘッド２０Ａの位置から、トラッ
ク、分類及びスキュー角等を考慮して磁気ヘッド２０Ａ
が位置決めされるべき位置までの磁気ヘッド２０Ａの移
動量（マイクロジョグ量）を演算する。この演算された
移動量に応じて、ステップ１１２ではアクセスアームを
駆動する。すなわち、コントローラ本体４０からスキュ
ー角を考慮したマイクロジョグ量に対応するデジタル信
号を出力し、Ｄ／Ａ２８ａにおいて変換され、ＡＭＰ２
８ｂにおいて所定倍率で増幅された信号に応じて、ＶＣ
Ｍ２８ｃによりアクセスアーム２２Ａ〜２２Ｄが所定角
度旋回する。従って、これらの処理を繰り返すことによ
って、旋回したアクセスアーム２２Ａ〜２２Ｄの位置で
トラックを追従できるように、サーボコントロールが安
定して行われる。

【００４３】このように、本実施例では、ＭＲ効果を有
する磁気ヘッドの感度不均一等により、オフセット量と
ＰＥＳ値との関係が非線型になる範囲にまで磁気ヘッド
をサーボコントロールする場合であっても、オフセット
量とＰＥＳ値との関係が線型的に得られる特性として予
め記憶されたテーブルを参照しているので、再生された
サーボ情報から最適な位置で忠実に磁気ヘッドを位置決
めすることができる。また、非線型な範囲で磁気ヘッド
を用いてもオフトラック量を得ることができるので、Ｍ
Ｒ効果を有する再生素子の特性を最大限かつ有効に利用
することができる。また、マイクロジョグ等の可能範囲
に余裕を持たせることができるので、サーボ演算負荷が
増大することなく、最適化することができ、未検出や誤
検出することがなく情報を再生することができる。

【００４４】なお、上記実施例では、トラックＴＲの中
心から振り分けられたサーボパターンＰＡ、ＰＢの再生
信号の振幅比から演算された値をＰＥＳ値として、用い
た場合を説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、磁気ヘッドを位置決めできるように、ディスク
から得られる情報（再生信号）を用いればよい。

【００４５】また、サーボパターンＰＡ、ＰＢの再生信
号のみを用いた場合には、オフトラック量とＰＥＳ値と
の関係、すなわち特性が平坦になることがあるので、図
７に示したように、サーボパターンＰＡ、ＰＢから１／
２トラックの幅だけずれた位置にサーボパターンＰＣ、
ＰＤを記録しておき、このサーボパターンＰＣ、ＰＤの
再生信号の振幅比（Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ））を、サーボ
パターンＰＡ、ＰＢの再生信号の振幅比（Ｖｃ／（Ｖｃ
＋Ｖｄ））に加算または減算した値をＰＥＳ値として用
いることが好ましい。

【００４６】上記実施例では、ソフトバイアス方法によ
ってＭＲ素子にバイアス磁界を付与する場合について説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｍ
Ｒ素子の近傍に導体を配設し導体に電流を供給すること
によって磁界を付与するシャントバイアス方式等によっ
てＭＲ素子にバイアス磁界を付与してもよい。

【００４７】なお、上記実施例では、セクタサーボ方法
によって磁気ヘッドを位置決めする場合を説明したが、
セクタ領域をディスク上に形成しないノンセクタ方法の
磁気ヘッド位置決め方法にも適用が可能である。この場
合、ディスクの内周、中腹及び外周においてマイクロジ
ョグの量が異なるが、本実施例では再生素子と記録素子
のトラック位置のずれを減少させることができ、サーボ
コントロールの演算負荷を軽減することができる。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、基準位置からのＭＲヘッドのずれに対応
する距離情報と、ずれに対応して情報記録用ディスクか
ら再生される情報との対応関係を予め記憶しているの
で、情報記録用ディスクからの再生時の信号等が非線型
であっても、再生された情報に基づいて、これから位置
決めしようとするトラック上の予め定めた所定位置にＭ
Ｒヘッドが位置するように制御することができる、とい
う効果がある。

【００４９】請求項２に記載した発明によれば、基準位
置からのＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、ずれ
に対応して情報記録用ディスクから再生される情報との
対応関係を複数の情報記録用ディスク毎に予め記憶して
いるので、複数の情報記録用ディスクの各々について再
生時の信号等が非線型であっても、該当する情報記録用
ディスクから再生された情報に基づいて、これから位置
決めしようとするトラック上の予め定めた所定位置にＭ
Ｒヘッドが位置するように制御することができる、とい
う効果がある。

【００５０】請求項３に記載した発明によれば、再生さ
れた情報に対するＭＲヘッドの基準位置からのずれに対
応する距離情報を求め、求めた距離情報に基づいて、Ｍ
Ｒヘッドを位置決めしているので、再生された情報を物
理量である距離情報で換算することができ、トラック上
の所定位置へのＭＲヘッドの位置決め位置を正確に演算
し、位置決めすることができる、という効果がある。

【００５１】請求項４に記載した発明によれば、トラッ
ク上の所定位置までの距離情報と求めた距離情報とが一
致するようにＭＲヘッドを位置決めしているので、再生
された情報に対応する距離情報とこれから位置決めしよ
うとする所定位置までの距離情報を物理量で換算するこ
とができ、ＭＲヘッドの位置決め位置を正確に演算する
ことができる、という効果がある。

【００５２】請求項５に記載した発明によれば、基準位
置からのＭＲヘッドのずれに対応する距離情報と、情報
記録用ディスクから再生される情報との対応関係をテー
ブルとして予め記憶手段に記憶しているので、情報記録
用ディスクからの再生時の信号等が非線型であっても、
トラック上の所定位置にＭＲヘッドを位置決めするのに
要する演算負荷を軽減できるハードディスクシステムを
提供できる、という効果がある。

【００５３】請求項６に記載した発明によれば、トラッ
ク上の基準位置からのＭＲヘッドのずれに対応する距離
情報と、情報記録用ディスクから再生される情報との対
応関係を複数の情報記録用ディスク毎にテーブルとして
予め記憶手段に記憶しているので、情報記録用ディスク
からの再生時の信号等が情報記録用ディスク毎に異なる
状態の非線型であっても、該当する情報記録用ディスク
のトラック上の所定位置にＭＲヘッドを位置決めするの
に要する演算負荷が情報記録用ディスク毎に変動するこ
とがなく最適にすることができるハードディスクシステ
ムを提供できる、という効果がある。

【００５４】請求項７にも記載した発明によれば、再生
された情報に対するＭＲヘッドの基準位置からのずれに
対応する距離情報をさらに求めるのみで、トラック上の
所定位置にＭＲヘッドを位置決めするのに要する演算負
荷をさらに軽減できるハードディスクシステムを提供で
きる、という効果がある。

【００５５】請求項８にも記載したように、トラック上
の所定位置までの距離情報と求めた距離情報が一致する
ようにＭＲヘッドを位置するので、情報記録用ディスク
からの再生時の信号等が非線型であっても、物理量の演
算によって正確に位置決めすることができるハードディ
スクシステムを提供できる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかり、磁気ヘッドを位置決めする
ＨＤＤ装置の処理の流れを示すフローチャートである。

【図２】本発明が適用可能なＨＤＤ装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図３】ＨＤＤ装置のディスクを示すイメージ図であ
る。

【図４】ＨＤＤ装置のハードディスクコントローラ周辺
の概略構成を示すブロック図である。

【図５】磁気ヘッドのオフトラック量とＰＥＳ値の関係
を示す線図である。

【図６】テーブルとして記憶されたＰＥＳ値とオフトラ
ック量との関係を説明するためのイメージ図である。

【図７】詳細なＰＥＳ値を得るためのサーボパターンを
示す線図である。

【図８】オフトラック量を信号として得ることを説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

１０ ＨＤＤ装置 １８Ａ ディスク ２０Ａ 磁気ヘッド ２２Ａ アクセスアーム ３０ ハードディスクコントローラ

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 健一郎 神奈川県藤沢市桐原町１番地 日本ア イ・ビー・エム株式会社 藤沢事業所内 (56)参考文献 特開 平４−67420（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−89211（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−259714（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−231404（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−259730（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−334607（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能な
   ＭＲヘッドによって、トラック位置を識別可能な情報が
   記憶される少なくとも１つのトラックを備えた少なくと
   も１つの情報記録用ディスクから前記情報を再生し、再
   生された情報を用いて前記トラック上へ前記ＭＲヘッド
   を位置決めする、ＭＲヘッドのサーボ方法であって、 前記トラック上の予め定めた基準位置からの前記ＭＲヘ
   ッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれに対応して
   前記情報記録用ディスクから再生される情報との対応関
   係を予め記憶し、 前記情報記録用ディスクから前記情報を再生し、 前記対応関係を参照し、前記再生された情報に基づい
   て、前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた所
   定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように制御する、 ことを特徴とするＭＲヘッドのサーボ方法。
2. 【請求項２】 トラック位置を識別可能な情報が記憶さ
   れる少なくとも１つのトラックを備えた複数の情報記録
   用ディスクの各々から、磁気抵抗効果を用いて情報を再
   生可能な前記各情報記録用ディスクに対応した複数のＭ
   Ｒヘッドの各々によって、前記情報を再生し、再生され
   た情報を用いて前記トラック上へ前記ＭＲヘッドを位置
   決めする、ＭＲヘッドのサーボ方法であって、 前記トラック上の予め定めた基準位置からの前記ＭＲヘ
   ッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれに対応して
   前記情報記録用ディスクから再生される情報との対応関
   係を前記複数の情報記録用ディスク毎に予め記憶し、 前記複数の情報記録用ディスクの何れか１つの情報記録
   用ディスクにおける位置決めすべきトラックから前記情
   報を再生し、 前記位置決めすべきトラックを含む情報記録用ディスク
   の対応関係を参照し、前記再生された情報に基づいて、
   前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位
   置に前記ＭＲヘッドが位置するように制御する、 ことを特徴とするＭＲヘッドのサーボ方法。
3. 【請求項３】 前記再生された情報に対する前記ＭＲヘ
   ッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情報を求
   め、求めた距離情報に基づいて、前記基準位置を含む前
   記トラック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが
   位置するように制御する、ことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のＭＲヘッドのサーボ方法。
4. 【請求項４】 前記再生された情報に対する前記ＭＲヘ
   ッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情報を求
   め、前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた所
   定位置までの距離情報と求めた距離情報が一致して前記
   トラック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位
   置するように制御する、ことを特徴とする請求項１また
   は２に記載のＭＲヘッドのサーボ方法。
5. 【請求項５】 磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能な
   ＭＲヘッドと、 トラック位置を識別可能なサーボ情報が記憶される少な
   くとも１つのトラックを備えた情報記録用ディスクと、 前記トラック上の予め定めた基準位置からの前記ＭＲヘ
   ッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれに対応して
   前記情報記録用ディスクから再生される情報との対応関
   係をテーブルとして予め記憶した記憶手段と、 前記対応関係を参照すると共に、前記情報記録用ディス
   クから再生された情報に基づいて、前記基準位置を含む
   前記トラック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッド
   が位置するように制御する制御手段と、 を備えたハードディスクシステム。
6. 【請求項６】 トラック位置を識別可能なサーボ情報が
   記憶される少なくとも１つのトラックを備えた複数の情
   報記録用ディスクと、 磁気抵抗効果を用いて情報を再生可能な前記各情報記録
   用ディスクに対応した複数のＭＲヘッドと、 前記トラック上の予め定めた基準位置からの前記ＭＲヘ
   ッドのずれに対応する距離情報と、当該ずれに対応して
   前記情報記録用ディスクから再生される情報との対応関
   係を前記複数の情報記録用ディスク毎にテーブルとして
   予め記憶した記憶手段と、 前記位置決めすべきトラックを含む情報記録用ディスク
   の対応関係を参照すると共に、前記情報記録用ディスク
   から再生された情報に基づいて、前記基準位置を含む前
   記トラック上の予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが
   位置するように制御する制御手段と、 を備えたハードディスクシステム。
7. 【請求項７】 前記再生された情報に対する前記ＭＲヘ
   ッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情報を求
   める演算手段を更に備え、前記制御手段は、求めた距離
   情報に基づいて、前記基準位置を含む前記トラック上の
   予め定めた所定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように
   前記ＭＲヘッドを位置決めすることを特徴とする請求項
   ５または６に記載のハードディスクシステム。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、前記基準位置を含む前
   記トラック上の予め定めた所定位置までの距離情報と求
   めた距離情報が一致して前記トラック上の予め定めた所
   定位置に前記ＭＲヘッドが位置するように前記ＭＲヘッ
   ドを位置決めすることを特徴とする請求項７に記載のハ
   ードディスクシステム。