JP3706543B2

JP3706543B2 - 磁気ディスクにサーボパターンを書き込むために使用されるトリガ・パターンの書き込み方法

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Publication number: JP3706543B2
Application number: JP2001023388A
Authority: JP
Inventors: ティモシー・ジョーゼフ・チェーナー; アンソニー・ポール・プライノ; マーク・デロルマン・シュルツ; バックネル・シー・ウェッブ; エドワード・ジョン・ヤルムチュク
Original assignee: ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2005-10-12
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: SG71034A1; CN1086830C; CN1131798A; CN1399250A; CN1399249A; JP2001243734A; CN1201292C; JPH08212527A; CN1235194C; CN1397931A; SG34300A1; CN1224005C; KR0160001B1; CN1207704C; CA2163053C; EP0721184A3; US5991115A; SG67406A1; MY115186A; EP0721184A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的にはコンピュータ用のハード・ディスク・ドライブ・メモリ記憶装置に関する。より具体的には、本発明は、ディスク・ドライブ装置と、それにサーボトラック情報を書き込む方法に関する。より詳細には、本発明は、記録媒体の記録面上にサーボパターンを確立するための複雑な機械式または光学式あるいはその両方の位置決めシステムの必要性を軽減することに関する。
【０００２】
【従来の技術】
国際特許出願ＷＯ９４／１１８６４号に記載されているように、フロッピーおよびハード・ディスク・ドライブの記憶容量レベルの向上は、ボイスコイルおよびその他のタイプのサーボ位置決め装置によって従来以上のトラック密度の達成が可能になったことと、磁気抵抗（ＭＲ）ヘッド技術などを使用することによってより狭いトラックを読み書きできる能力の向上とによりもたらされた。従来、低トラック密度のディスク・ドライブでは、リード・スクリュー（親ねじ）およびステッパ・モータ機構によって充分なヘッドの位置決めを達成することができた。しかし、トラック密度はたいへん高くなっているので、リード・スクリューとステッパ・モータとの組合せによる機械エラーがトラック間隔と比較して重大なものとなり、ヘッドが読み取る信号からヘッドの位置を決定できるように埋込み式のサーボが必要になる。
【０００３】
従来のハード・ディスク製造技術には、専用サーボ書き込み器具によってヘッド・ディスク・アセンブリ（ＨＤＡ）の媒体上にサーボトラックを書き込むことが含まれている。このような器具では、レーザ位置決めフィードバック機構を使用して、サーボトラックの書き込みに使用する記録ヘッドの実際の物理位置を読み取っている。残念ながら、このようなサーボ書き込み装置がサーボ書き込みのためにＨＤＡの内部環境にアクセスすることはますます難しくなっている。というのは、ＨＤＡそのものが非常に小さく、適正動作のために所定の位置に配置するにはそのカバーとキャスティングに依存しているからである。ＨＤＡによっては、プラスチックのクレジット・カード程度のサイズと厚さのものもある。このようなレベルの超小形化では、従来のサーボ書き込み方法は不十分である。
【０００４】
一般に、従来のサーボパターンは、データ・トラックの中心線から外れて両側に非常に精密に配置された定周波信号のショート・バーストを含む。このバーストは、セクタ・ヘッダ域に書き込まれ、トラックの中心線を検出するために使用することができる。読み取りと書き込みのどちらの場合も、ヘッドがトラックの中心に止まることが必須である。トラック当たり１７〜６０個またはそれ以上のセクタが存在する可能性があるので、データ・トラックの周囲には同数のサーボ・データ域を分散させる必要がある。スピンドルのぐらつき、ディスクのスリップ、熱膨張などによってトラックが真円ではない場合でも、これらのサーボデータ域により、ヘッドはディスク周辺のトラック中心線を追跡することができる。技術が進歩してディスク・ドライブがより小形になりトラック密度が増してきたので、サーボ・データの配置もそれに応じてより正確なものにしなければならない。
【０００５】
従来、サーボデータは専用の外部サーボ書き込み機器によって書き込まれ、その際、ディスク・ドライブを支えるための大きい花崗岩ブロックが使用されて外部振動の影響が緩和される。補助クロック・ヘッドは記録ディスクの表面に挿入され、基準タイミング・パターンの書き込みに使用される。非常に正確なリード・スクリューと位置フィードバック用のレーザ変位測定装置とを備えた外部ヘッド／アーム位置決め装置は、変換器の位置を精密に決定するために使用し、トラックの配置とトラック間間隔の基礎となる。サーボ書き込み装置は、外部ヘッドおよび外部アクチュエータがディスクにアクセスできるようにクリーン・ルーム環境を必要とする。
【０００６】
Oliver他に付与された米国特許第４４１４５８９号は、位置決め手段の移動範囲内の第１のリミット・ストップに可動読み取り／書き込みヘッドの１つを位置決めすることによって最適トラック間隔を決定する、サーボ書き込みを教示している。この場合、第１の基準トラックは可動ヘッドによって書き込まれる。次に、経験上、所望の平均トラック密度に関連するような所定の低減数または振幅低減の割合Ｘ％が選択される。次に、第１の基準トラックは可動ヘッドによって読み取られる。次に、可動ヘッドは、第１の基準トラックの振幅がその元の振幅のＸ％に低減されるまで、第１のリミット・ストップから変位する。次に、第２の基準トラックが可動ヘッドによって書き込まれ、可動ヘッドは、第２の基準トラックの振幅がその元の値のＸ％に低減されるまで、同じ方向にもう一度変位する。ディスクが基準トラックで一杯になるまで、このプロセスが続行され、後続の基準トラックを書き込み、その元の値のＸ％まで振幅を低減するのに充分な量だけ可動ヘッドを変位する。このように書き込まれた基準トラックの数がカウントされ、位置決め手段の移動範囲内の第２のリミット・ストップが検出されると、プロセスが停止する。書き込まれたトラックの数と可動ヘッドの移動距離とを把握し、所望の平均トラック密度の所定の範囲内になるように平均トラック密度が検査される。平均トラック密度が高い場合は、ディスクが消去され、Ｘ％値が引き下げられ、プロセスが繰り返される。平均トラック密度が低い場合は、ディスクが消去され、Ｘ％値が引き上げられ、プロセスが繰り返される。平均トラック密度が所望の平均トラック密度の所定の範囲内である場合は、所与の平均トラック密度用の所望の低減率Ｘ％が求められているので、サーボ書き込み装置はサーボ書き込みステップに移行することができる。
【０００７】
残念ながら、Oliver他は、内部記録データ・ヘッドを使用してクロック・トラックを生成する方法を開示していない。というのは、これは外部クロック・ヘッドによって達成されるからである。また、Oliver他は、伝播時のトラック間隔を決定する方法も教示していない。この結果、トラック間隔を決定するためには、ディスク表面全体に書き込み、書き込んだトラックの数をカウントすることが必要になる。さらに、Oliver他は、ディスク・ドライブ内の複数のヘッドの変動を検査し、それに応じてトラック・ピッチを設定するわけではない。最後に、Oliver他は、半径方向の伝播エラー成長時にその増大を制限する方法を教示していない。ランダム・エラーはステップ数の平方根として増大し、ステップ数はディスク・ドライブ伝播の場合、１００００ステップという規模になり、その結果、最終エラーはステップ間エラーの１００倍以上になる。
【０００８】
国際特許出願ＷＯ９４／１１８６４号にも記載されているように、１９９０年３月２７日にJanzに付与された米国特許第４９１２５７６号には、ディスク・ドライブ専用の１対の変換器によってサーボパターンを書き込む方法が記載されている。３種類のサーボパターンを使用して、速度に比例する勾配を有する差信号を提供する３相信号が生成される。公称トラック間間隔より半径方向の幅が実質的に広いサーボパターンの書き込みが可能である。これは、読み返し振幅の改良とその結果、サーボ・パフォーマンスの改良に役に立つ。Janzによれば、変換器からの信号レベルは、ディスク上に記録された特定のパターンとのアライメントの基準になる。磁束ギャップによって１つのパターンの４０％だけが掃引される場合、読み取り電圧は、変換器がパターンの中心に正確にアライメントされているときに得られる最大電圧の４０％になる。Janzは、この現象を使用して、データ・トラック用の中心線経路に沿って両側に３つのパターンのうちの２つを交互に配置している。
【０００９】
好ましいプロセスでは、Janzは、ディスクの一方の側をサーボ用に、もう一方の側をデータ用に確保している。このディスク・ドライブは、共通のアクチュエータを共用する２つの変換器を両面に含んでいる。データ初期設定のために消去済みディスクをフォーマットするため、第１相サーボがサーボ側の外縁部に書き込まれる。次に、第１相サーボトラック振幅が示すように、変換器はトラックの半分だけ半径方向に内側に移動し、第１のデータトラックがデータ側に記録される。次に、第１のデータトラック振幅が示すように、変換器はもう一度トラックの半分だけ半径方向に内側に移動し、第２相サーボトラックがサーボ側に記録される。次に、第２相サーボトラック振幅が示すように、変換器はもう一度トラックの半分だけ半径方向に内側に移動し、第２のデータトラックがデータ側に記録される。次に、第２のデータトラック振幅が示すように、変換器はさらにトラックの半分だけ半径方向に内側に移動し、第３相サーボトラックがサーボ側に記録される。次に、第３相サーボトラック振幅が示すように、変換器はトラックの半分だけ半径方向に内側に移動し、第３のデータトラックがデータ側に記録される。この前後移動プロセスは、２つの面全体が書き込まれるまで繰り返される。このように書き込まれたトラックが少なすぎるか多すぎる場合、ディスクはもう一度再フォーマットされるが、トラック幅の半分よりわずかに多いかまたはわずかに少ないか、いずれか適切な量だけ内側にステップするように、わずかな調整が行われる。ディスク・ドライブが適切な間隔のサーボトラックを全部使ってフォーマットされた後、データトラックはその目的を果たしており、ユーザ・データを受け入れる準備として消去される。
【００１０】
残念ながら、Janzが説明する方法では、サーボトラックのためにディスクの１つの表面全体が使用され、縦に一列に並んで動作する２つのヘッドが必要である。トラック間ビット同期も制御されず、したがって、トラック間でデータを検出するためのシーク時間が重大かつ有害な影響を受ける恐れがある。ディスクが１回転する間に発生する変換器の浮動高の変動やスピンドルの振れ、ならびに媒体の不一致により、トラック外読み取り信号振幅の単純な読み取りに依存する半径方向位置の測定値が改竄される恐れがある。先行技術の方法は、非常にパフォーマンスの高いディスク・ドライブには不十分である。
【００１１】
"Regenerative Clock Technique For Servo Track Writers"というＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテンVol.33、No.5（１９９０年１０月）には、外部位置エンコーダ・ディスクを使用せず、カバーを所定の位置に取り付けた後にプロダクト・ヘッドを用いてヘッド／ディスク・アセンブリへサーボ情報を書き込む方法が提案されている。単一クロック・トラックがディスクの外径部に書き込まれ、交互のＡ相とＢ相に分割される。次に、クロック情報のソースとしてそれぞれの相を交互に使用するときにヘッドがトラックの半分だけ内側にステップし、そこから、各データ・フィールドに先行するサーボ・セクタ内のサーボ情報と交互相の追加クロック信号を書き込むことができる。トラック半分のステップにより、前に書き込んだクロック情報を確実に読み取ることができる。この技法では、専用サーボ書き込み装置クロック・ヘッドと関連機構が不要になる。
【００１２】
国際特許出願ＷＯ９４／１１８６４号は、記録表面を備えた回転ディスクと、記録表面に書き込みをする変換器と、記録表面上で変換器を半径方向に掃引するためのサーボアクチュエータ手段と、変換器に接続された可変利得読み取り増幅器と、可変利得増幅器に接続されたアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）と、ディスク表面のＤＣ消去のために変換器に結合された消去周波数発振器と、ＡＤＣ側に現れるディジタル出力を格納するためのメモリと、変換器読み取り振幅がディジタル・メモリに表される事前読み取り振幅の一部になるような半径方向位置に移動するようサーボアクチュエータに通知する制御装置とを含む、ハード・ディスク・ドライブを教示している。
【００１３】
トラック間のビット同期は、クロージャ（closure）によって初期クロック・トラックを書き込み、次にトラック半分だけずれた通常シーケンスのクロック・バーストを含む次のクロック・トラックを書き込むことによって維持される。この場合、初期クロック・トラックは書き込みクロック・バースト間に読み取ることができ、読み取った信号は、次のトラックのクロック・バーストを書き込むための基準として使用する発振器の周波数ロックに使用される。その結果、クロック・バーストのチェッカーボード状のパターンが作成される。クロック・バーストを含む、書き込まれた最後のトラックからトラック半分だけステップし、前のトラックのクロック・バーストとインタレースする次の新規シーケンスのクロック・バーストを書き込むことによって後続のすべてのトラックが増分方式で構築される。
【００１４】
ディスク・ドライブにサーボ・パターンを書き込むには、トラック間のサーボ・パターンの同期を確立するようにパターン生成器をゲートするために回転ディスク記憶媒体から得られる精密なタイミングが必要である。この精密なタイミングは通常、外部クロック・ヘッドまたはシャフト・エンコーダによって達成される。図１に示すサーボ・パターンは、半径方向位置情報を提供するためのパターンが続くセクタ・ヘッダを含む。このセクタは、トラック間の精密なアライメントを必要とする、サーボＩＤフィールド４とグレイ・コード・フィールド６から構成される。これらのパターンにミスアライメントがあると、磁気パターンの破壊干渉が起こり、信号の振幅が低減されてエラーに至る。最近のディスク・ドライブのアライメントの仕様は、ディスクの回転周期が約１１ミリ秒または２．３ｐｐｍのトラック間で約２５ナノ秒（３シグマ）である。したがって、この狭い時間領域では、多数のディスクの回転に渡って角位置を精密に測定する必要がある。
【００１５】
ディスク・ドライブ・データ・ヘッドのみを使用して、自己伝播によりパターン生成器用のクロックを生成するためのプロセスでは、ディスク表面にサーボ書き込みをする間に数千ステップを必要とする。単一ヘッドでは書き込みと読み取りを同時に行うことはできないので、自己伝播では、図２に示すように次のセクタに書き込む直前にあるセクタでタイミング同期が得られるように、ディスク上の１つのトラックを複数の交互セクタに分割する必要がある。初期開始トラック＃０にヘッドを移動させた後、偶数番号セクタにトリガ・パターン（ＴＰ）を書き込む。サーボ・トラック＃１までトラックの一部分だけヘッドを変位させ、奇数番号セクタ１、３、５、・・・５９に後続のＴＰを書き込む際に同期を取るために偶数番号セクタ２、４、６、・・・６０を使用する。サーボ・トラック＃２までトラックの一部分だけヘッドをもう一度変位させて役割を逆転し、後続の偶数番号セクタを書き込む際に同期を取るために奇数番号セクタを使用する。このプロセスは、記録表面の端から端までヘッドを変位させるまで続行される。１つのセクタを書き込むたびに、ディスクの回転速度の変化と同期を取るための読み返し信号の電気ノイズの両方が原因で、ベース・エラーという小さいが不可避のタイミング・エラーが発生する。書き込まれたセクタが同期セクタに切り替わるときに、これらのエラーが次のステップで複製される。ここでは、新規かつ独立した１組のランダム・エラーも追加される。したがって、自己伝播プロセスは、各ステップのランダム・エラーの複製と加算を伴う。未修正のままにしておくと、このようなエラーは統計的には、ステップ数の二乗平均平方根として増大する。同期と書き込みのプロセスがエラーの原因になる、すなわち、各ステップでの書き込みの前に同期が行われるので、所与のセクタ・タイミング・パターンの位置を決定するランダム・エラーのシーケンスは、経路１、経路２、経路３という矢印で示したスパイラル経路をたどって追跡することができる。これらの経路は平行に走っており、各セクタの隣接半径方向位置では完全に独立しているので、トラック間のミスアライメントは最終的に２つの独立ランダム・ウォーク間の差になり、２の平方根という追加係数を示す。したがって、１００００ステップ後のＲＭＳトラック間エラーは、ベース・エラーの１４１倍になるはずである。ただし、このプロセスは２に制限された交互パターン以外でも機能することができ、たとえば、クロック伝播に３つのパターンを使用することもできるが、現在企図する好ましい実施例は２であることに留意されたい。
【００１６】
サーボ書き込み前のステップでは、タイミングまたはトリガ・パターン（ＴＰ）がディスク上に置かれる。エラーに関しては、たとえば、４ステップ後に、サーボ・トラック＃３のセクタ＃５のＴＰ２６のＴＰ位置の全エラーは、サーボ・トラック＃２上のセクタ＃４のＴＰ２４からの同期によるエラーに、サーボ・トラック＃１上のセクタ＃３のＴＰ２２からのものと、サーボ・トラック＃０上のセクタ＃２のＴＰ２０からのものとを加えたものに等しくなり、サーボ・トラック＃１のセクタ＃５のＴＰ４２位置のエラーは、サーボ・トラック＃０上のセクタ＃４のＴＰ４０からの同期によるエラーと等しくなる。したがって、ＴＰ２６とＴＰ４２は隣接トラック上にあるが、そのエラーは経路２と経路３という２つの独立経路から発生し、それがトラック間のミスアライメントの原因となる。
【００１７】
ディスク・ドライブ・ヘッドのみを使用してクロック・ヘッドを自己伝播クロックで置き換える技法は、いくつか提案されている。残念ながら、提案されているこれらのプロセスは、トラック間のエラーの増大を制御しながら伝播を実現する方法を教示してはいない。したがって、最新のディスク・ドライブにはタイミング・アライメントの精密な要件があるため、このようなエラーの増大によって、提案されている自己伝搬クロックの生成方法はいずれも商業的に応用できなくなっている。
【００１８】
国際特許出願ＷＯ９４／１１８６４号およびＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテンVol.33、No.5（１９９０年１０月）では、エラーを増大させずにクロック・パターンを生成する方法を教示していない。１９９３年３月８日に出願された米国特許出願第０８／０２８０４４号は、トラック間の精密な磁気パターン・アライメントをもたらすためにパターン伝播プロセスのエラーを検出し訂正する方法を示している。各ステップで書き込まれるエラーは、ディスクが次に１回転する間に測定され、処理され、修正される。たとえば、図２ではＴＰ２６を書き込む前に、ディスクが余分に１回転するときにＴＰ２４とＴＰ４２との間隔が測定され、それが時間間隔Ｔ４５として格納される。この時間間隔Ｔ４５は、ヘッドをサーボ・トラック＃３上に位置決めするときに使用され、ＴＰ２４でトリガして、ＴＰ４２にアライメントしたＴＰ２６を書き込む。ディスクの余分な回転により、経路２と経路３が示す原因連鎖が切断され、通常は独立しているランダム・ウォーク経路を効果的にまとめてロックし、トラック間ミスアライメントの増大を防止する。米国特許出願第０８／０２８０４４号に記載されているこのプロセスは、以下の説明では「２重回転クロック伝播プロセス」と呼ぶ。
【００１９】
トリガの指定時間後にトリガ・パターンを書き込む場合、ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテンVol.33、No.5（１９９０年１０月）に教示されているように、トリガおよび書き込み電子回路内の遅延時間の存在を処理しなければならないことが分かっている。そこで、読み取り／書き込み遅延時間が一旦測定され、一定の修正時間として利用される。この読み取り／書き込み遅延時間は、ストップに接するようにヘッドを配置し、１組の偶数番号トリガ・パターンを書き込むことによって、伝播を開始する前に決定することができる。記録ヘッドは、偶数番号トリガ・パターンのそれぞれでトリガし、各偶数番号トリガ・パターン後の初期遅延設定時間Ｄで奇数番号トリガ・パターンを書き込む。ディスクがもう１回回転すると、各偶数番号トリガ・パターンとその次の奇数番号トリガ・パターンとの間の時間間隔が測定され、記録される。これらの記録値から初期遅延設定時間Ｄを引いたものの平均が読み取り／書き込み遅延修正時間になり、電子回路による遅延時間を適切に補正するためには、すべての計算された遅延時間の設定からそれを差し引かなければならない。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、米国特許出願第０８／０２８０４４号およびＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテンVol.33、No.5（１９９０年１０月）では、系統的エラー（どのセクタでも一定であるが、伝播プロセスの半径方向位置の関数として変化する）が存在するときにトラック間の最適トリガ・パターン・アライメントを達成する方法を教示していない。特に、米国特許出願第０８／０２８０４４号では、以下の方法を教示していない。
１）磁気抵抗ヘッドの場合のように記録ヘッドが空間的に分離した読み取り素子と書き込み素子を有しているときの変動する系統的エラーを解放する方法。この結果、読み取りから書き込みまでの時間遅延が半径方向に依存する。
２）結果的に時間間隔の測定のエラーになるような、非平行の読み取り素子と書き込み素子による変動する系統的エラーを除去する方法。
３）モータ・ドライブ電流波形またはその他のセンサから得た１回転当たり一度のクロック・インデックスを使用することによって、統計的エラーによるサーボ・パターン回転を解消する方法。
【００２１】
また、米国特許出願第０８／０２８０４４号では、以下の方法を教示していない。
１）間隔サイズを減少せずに速度ジッタの影響を最小限にする方法。
２）この目的のために設計された新しい方法を使用することによって、間隔の制御を改良する方法。
３）ディスクの追加回転を発生せずにトラック間アライメントを達成する方法。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一の態様においては、記憶媒体上にトリガ・パターンを生成する際の系統的エラーの値を決定する方法において、前記記憶媒体上の第１の半径方向位置に位置付けられたヘッドによって書き込まれた第１のトリガ・パターンと第２のトリガ・パターンの間の第１の時間間隔を測定するステップと、前記記憶媒体上の第２の半径方向位置に位置付けられたヘッドによって書き込まれた第３のトリガ・パターンと前記第２のトリガ・パターンの間の第２の時間間隔を測定するステップと、前記第１の時間間隔と前記第２の時間間隔を比較して前記系統的エラーの値を決定するステップとを有する方法を提供する。
【００２３】
本発明の他の態様では、ヘッドの読み取り素子と書き込み素子との間の距離を決定する方法であって、記憶媒体の少なくとも一つの半径方向位置で前記読み取り素子と書き込み素子を用いて書き込んだ２つのトリガ・パターンから読み取り／書き込み遅延時間を計算し、該計算は前記読み取り素子と前記書き込み素子との間の距離、前記ヘッドの傾斜角、および前記記憶媒体の速度に基づいている方法を提供する。
【００２４】
本発明のさらに他の態様では、読み取り素子と書き込み素子を個別に備えたヘッドを有し、記憶媒体におけるヘッドの半径方向位置を決定する装置であって、前記記憶媒体の半径方向位置と、前記ヘッドと前記ヘッドに対する前記記憶媒体の移動方向との間の傾斜角との関係を調べる手段と、読み取り素子と書き込み素子との距離を調べる手段と、第１の半径位置にある前記ヘッドによって第１の読み取り／書き込み遅延時間を決定する手段と、未知の半径位置にあるヘッドによって第２の読み取り／書き込み遅延時間を決定する手段と、前記第１の読み取り／書き込み遅延時間と、前記第２の読み取り／書き込み遅延時間と、前記調べられた関係と、前記素子間の距離とから、半径を計算する手段を含むことを特徴とする装置を提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
自己サーボ書き込み装置のシステム概要を図３に示す。このシステムは、半径方向伝播制御装置２と、タイミング伝播制御装置４と、パターン生成器６とを含む電子ブロックから構成される。システムは、読み取り／書き込み変換器１０と、読み取り／書き込み変換器の位置を制御するアクチュエータ１２とにより、ディスク記憶装置８とのインタフェースを取る。この自己サーボ書き込み装置は、電子インタフェースのみを使用して、サーボ情報でディスクをパターン化することができる。
【００２６】
通常、ディスク・ドライブでは、すべてのディスク表面上にサーボ・パターン情報が存在する「埋込みサーボ」と呼ばれる一般的なサーボ・アーキテクチャが使用されている。本明細書および米国特許出願第０８／０２８０４４号に記載されている２重回転クロック伝播プロセスは、すべての表面にサーボ・パターンを書き込むようにサーボ・パターン生成器６をゲートするためのものである。本発明の好ましい商業実施態様として企図されるディスク・ドライブの外部にサーボ書き込み装置がある場合には、最小限の回転でこれを達成できるということは重要である。
【００２７】
図４および図５には、トリガ・パターンを使用して、第１の記録ヘッドにより第１の表面にサーボ・パターンを書き込み、他の記録表面上の他の記録ヘッドへの切替えにより他の表面にもサーボ・パターンを書き込むプロセスが示されている。記録ヘッドは、読み取りモードに設定されてＴＰ＃１でトリガし、パターン生成器のゲートが開始されてサーボ・パターンＳＰ＃０を書き込む。次に、マルチプラタ・ディスク・ドライブのスタック内の次の記録ヘッドが選択され、第２のサーボ・パターンＳＰ＃１が表面＃１に書き込まれ、Ｎ個の表面まで繰り返される。このＮという数は、それぞれの表面に書き込み、ヘッドを切り替えるのに必要な時間によって制限される。Ｎ番目の表面が終わると、ヘッドは、次のセクタＴＰ＃２を読み取るのに間に合う時間に第１の表面＃０に切り替わらなければならない。短時間であるためにディスクが１回転する間に他の表面にサーボ・パターンを書き込むことができ、そのため、サーボ書き込み時間が短縮されるので、このプロセスではトリガ・パターンの利点が明らかになる。
【００２８】
系統的エラーの原因となる形状的影響
いずれのクロック伝播プロセスでも、パターンの書き込み伝播プロセス中に発生する系統的エラー（サーボ・トラックの各セクタに同じエラーを発生する）を除去しなければならない。このようなエラーは、トラックのミスアライメントや、固定フレームに対するパターンの回転の一因となる。前述のように、ＩＢＭテクニカル・ディスクロージャ・ブルテンVol.33、No.5（１９９０年１０月）に記載されている最も明白な系統的エラーは、読み取り／書き込み回路内の電子回路の遅延である。しかし、先行技術では、ヘッドやアクチュエータの設計に特有の形状的影響によって変動する系統的エラー（半径方向位置につれて変化する）が存在することを教示していない。このようなエラーを補正しないと、伝播プロセス中に生成されるパターンのトラックにおける位置の正確度が低下し、固定基準に対してパターンが回転することになるほどエラーが蓄積する可能性がある。この回転については図１０にグラフで示すが、パターン回転と固定トラック間ミスアライメント・エラーの両方を引き起こす系統的エラーによって、後続のサーボ・トラック上の各ＴＰが前のサーボ・トラックから変位している。パターン回転がシーク時のアクチュエータの軌道と一致する場合、ディスクの回転方向に関連するインデックスに対するタイミングのシフトが一切存在しなくなる。これは、長いシーク時にディスク・ファイル・サーボを単純化するので、所望のパターン回転である。したがって、ディスクの回転方向に関連するインデックスに対するタイミング・シフトが発生しないように書き込まれたパターンは、必ず、所望のタイプになる。系統的エラーの例をいくつか以下に説明するが、特定のヘッドおよびディスク・ドライブの設計によって他にも同様の影響が発生しうることに留意されたい。一般に、所与の系統的エラーの場合、その系統的エラーを除去するのに使用できる方法は３通りある。
１）各伝播ステップで修正項を計算するのに使用する１つまたは複数の既知の半径でのエラーの測定
２）伝播プロセス中の内部測定によるエラーのプロセス間修正
３）同様の設計のすべてのディスク・ドライブを訂正するのに使用する、外部手段によるディスク・ファイルのエラーの測定。
【００２９】
独立読み取り／書き込みセンサ用の半径方向依存時間遅延
図６に示すように記録変換器が分離した書き込み素子と読み取り素子を有する場合、米国特許出願第０８／０２８０４４号に記載されている２重回転タイミング・パターン・プロセスを変更する必要がある。この場合、読み返しトリガ・パターンから指定された物理的距離を隔てた位置に第２のトリガ・パターンを書き込むには、時間遅延または進み（書き込み素子と読み取り素子が分離していない場合との相関関係による）を導入する必要がある。この遅延時間は、Ｗ／Ｖによって示されるディスクの線速度の関数である。ただし、Ｗは読み取り素子４６と書き込み素子４８との間の距離であり、Ｖはディスクの線速度である。また、たとえば、回転アクチュエータで発生するようにヘッドがトラックに対して傾斜している場合は、記録したトラックに沿って突き出している読み取りおよび書き込み素子間の距離Ｗが記録ヘッドの傾斜角の余弦によって変更され、これも半径の関数として変化する。ヘッドの変換素子が分離していることの影響による遅延時間は次式から得られる。
【数１】

ただし、Θは記録ヘッドの傾斜角であり、Ωはディスクの回転速度せあり、Ｒはトラックの半径である。
【００３０】
読み取り／書き込み変換器の素子間の距離Ｗは、ＴＰ５０を書き込み、後続の回転時にそのトリガ・パターンでトリガし、時間Ｔ５４後に第２のトリガ・パターンＴＰ５２を書き込むことにより、プロダクト・データ・ヘッドのみを使用して測定することができる。２つのトリガ・パターンの間の実際の時間の測定は、時間Ｔ５４に、電子ブロック内の遅延時間（一定である）と読み取り／書き込み変換器の素子間の物理的な距離Ｗによる遅延時間とを加えたものになる。２つの既知の半径でこの測定を繰り返すと、傾斜角が既知の場合、アクセス可能な最も内側のデータ・トラックまたは内径（ＩＤ）とアクセス可能な最も外側のデータ・トラックまたは外径（ＯＤ）を使用して、読み取り素子と書き込み素子との間の距離を計算することができる。測定した全遅延時間は次式から得られる。
【数２】

ただし、読み取り／書き込み遅延素子と呼ばれるこの全遅延時間は、読み取り／書き込み変換器の素子間の距離による遅延時間と、記録ヘッドの読み取りおよび書き込み連鎖のいずれか一方または両方の電子経路による追加の遅延時間とを含む。
【００３１】
上記の関係は、次式によりＷについて解くことができる。
【数３】

【００３２】
タイミング・パターンはディスク表面の端から端まで伝播するしながら生成されるので、各伝播ステップごとに遅延時間を計算し、更新することができる。
【００３３】
あるいは、方法＃２として示した系統的エラーを除去する方法のように、読み取り／書き込み遅延時間をパターンの伝播プロセス中に測定し、それを使用して可変遅延時間の修正を行うこともできる。２重回転タイミング・パターン・プロセスの場合、それぞれの読み返し測定のためのディスクの回転時に遅延時間の測定結果と修正値が得られる。これについては、以下の「系統的エラー除去を伴うプロセス」の項で説明する。
【００３４】
場合によっては、上記の方法を使用してヘッドの絶対半径方向位置を検出する方が望ましいこともある。所与のディスク・ファイルについて、ヘッドの半径方向位置と傾斜角との関係を確認することができる。読み取り素子と書き込み素子と間の距離が分かっている場合は、所与の既知の半径での読み取り／書き込み遅延時間について上記の式を解くことにより、遅延時間の電子回路に関係する成分を求めることができる。次に、ヘッドを他の位置に置いて測定した読み取り／書き込み遅延時間を使用することにより絶対半径方向位置を求めるために、同じ式を解いてもよい。
【００３５】
読み取り／書き込み素子間の非平行
記録ヘッドの読み取り素子が書き込み素子と平行ではない場合、追加の系統的エラーが発生する。これについては図７に示すが、同図では、書き込まれたＴＰ６４、ＴＰ６６、ＴＰ６８が読み取り素子６２と平行ではない。ＴＰ６８は、ＴＰ６４およびＴＰ６６から約１／２トラックだけ外れて書き込まれている。トラックの中心７０上の読み取り素子６２がトリガ・パターンを読み取る場合、ＴＰ６４とＴＰ６６との間で測定した時間間隔はＤ１で示される。また、ＴＰ６６とＴＰ６８との間で測定した時間間隔はＤ２になる。ＴＰ６８がトラック外に書き込まれていることから時間間隔Ｄ２はＤ１より長くなり、その角度の結果、トリガ・パターンの見かけの中心がシフトする。この影響をさらに明確にするため、ＴＰ７２、ＴＰ７４、ＴＰ７６が示すように読み取り素子と書き込み素子が平行の場合は、上記の説明に従って間隔を測定すると、２つの測定間隔Ｄ１'とＤ２'が等しくなる。
【００３６】
このエラーは、両方ともトラック上に書き込まれたトリガ・パターン信号の場合の間隔と、一方がトラック上に書き込まれ、もう一方がトラック外に書き込まれたパターン信号である場合の間隔との系統的エラーを測定し、その値を格納することにより、伝播プロセス中に除去することができる。この測定を既知の半径のトラック位置（ＩＤまたはＯＤである可能性が最も高い）で実行すると、シフトＳは次式で示すことができる。
Ｓ＝遅延時間×Ω×Ｒ
【００３７】
Ｓの測定値を使用して、任意の半径方向ステップで遅延を計算することができる。
【００３８】
あるいは、方法＃２に示すように、個別の定期的測定ステップとして伝播プロセス中にこのエラーを測定することもできる。特に、読み取り素子と書き込み素子が単に非平行であるというより、もっと複雑な形状的ミスアライメント状態である場合、遅延時間は、半径方向位置に対して非線形に依存する可能性がある。この影響を訂正するには、伝播プロセス中の定期的な測定が必要になると思われる。
【００３９】
この形状的影響のもう１つの結果は、図８に示すパターン・スパイラルの形成である。同図では、パターンのトラック間ミスアライメントが最小限になるようにＴＰ８２、ＴＰ８４、ＴＰ８６がアライメントされているが、その結果、この時間領域でインデックス８０からパターンの回転が起こる。前述のように、これは所望のパターン形状ではない。ただし、読み取り素子と書き込まれたパターンとの間が非平行であるとこの影響が発生するので、読み取り素子と書き込み素子との間を一定角度に制限する必要はないことに留意されたい。具体的には、書き込みプロセスでのエッジ効果によって書き込まれたパターンが曲がったりゆがんだりしても、この影響が発生する。以下の「系統的エラー除去を伴うプロセス」で説明する１回転当たり一度のインデックスを使用することによって、所望のパターン形状を復元することができる。この読み取り／書き込み間非平行の影響に固有の特徴は、その結果、トラック間タイミング・エラーとパターン・スパイラル・エラーの両方が発生することである。
【００４０】
ヘッド取付けのミスアライメント
記録ヘッドがアクチュエータの動作方向と平行ではない場合、もう１つの形状的影響が発生する可能性がある。トラック間エラーを最小限にするようにトリガ・パターンをアライメントすると、その結果、パターン回転が発生する。単純な例を図９に示すが、同図では、ヘッドが線形アクチュエータの動きに対して平行になっていない。トリガ・パターンＴＰ９０、９２、９４をアライメントさせると、パターン回転が発生する。ＴＰ９０、９６、９８が示すパターン回転を除去すると、トラック間ミスアライメントが発生する。ヘッドが回転アクチュエータ上でミスアライメント状態になっていると、同様の影響が発生する。ただし、読み取り／書き込み素子間が非平行の場合の影響とは異なり、ヘッド取付けのミスアライメントではパターン・スパイラル・エラーしか発生しない。すなわち、この影響からはトラック間タイミング・エラーは一切発生しない。
【００４１】
系統的エラー除去を伴うプロセス
図２に示す伝播プロセスでは、後続の偶数番号セクタを書き込む際の同期のために奇数番号セクタを使用し、次のステップでは（ヘッドを半径方向にわずかに移動させた後）その役割が逆転し、後続の奇数番号セクタを書き込む際の同期のために偶数番号セクタを使用する。測定フィードバック・プロセスによってランダム・エラーの増大は除去されるが、系統的エラーが発生すると、その結果、一定のトラック間エラーと、固定基準フレームに対するサーボ・パターン全体の回転が発生する。これについては図１０に示すが、同図では、系統的エラーにより書き込まれた後続のＴＰが前のサーボ・トラックから一定の距離だけ変位している。
【００４２】
系統的エラーを除去すると同時にパターン伝播プロセスでランダム・エラーも除去するための流れ図を図１１に示す。このプロセスの詳しい説明は以下の通りである。
【００４３】
ステップ１００）一連のＴＰを書き込み、前述のように読み取りと書き込みとの間の遅延時間を測定し、その遅延時間を変数Ｄ_RW0として格納することによって、プロセスを開始する。読み取り／書き込み素子間の非平行によるＴＰのシフトを検査し、測定し、Ｄ_S0として格納する。
【００４４】
ステップ１０２）ステップ１で求められた読み取り／書き込み間遅延時間を使用して、ディスクに偶数番号ＴＰを書き込む。インデックスに対する第１のＴＰの位置を記録し、インデックス修正値をゼロに設定する。
【００４５】
ステップ１０３）トラック幅の一部分だけヘッドを移動する。
【００４６】
ステップ１０４）交互に番号が付けられたＴＰを書き込む。これは最初は奇数ＴＰであるが、後続の伝播ステップでは偶数と奇数が交互になる。
【００４７】
ステップ１０５）ＴＰ間の時間に対応するすべての間隔を測定する。
【００４８】
ステップ１０５Ａでは、間隔をＩ_FHとＩ_HFの２つのグループに分割する。Ｉ_FHは完全トラック上ＴＰから始まりトラック外ＴＰで終わる時間間隔に対応する。Ｉ_HFはトラック外ＴＰから始まりトラック上ＴＰで終わる時間間隔に対応する。これらを組み合わせると、ディスク上のすべての間隔が処理される。
【００４９】
ステップ１０５Ｂでは、ディスクの同一回転中に、書き込まれたグループ内の第１のＴＰの位置を記録する。
【００５０】
ステップ１０６）測定した間隔を使用して、時間遅延修正値を計算する。
【００５１】
ステップ１０６Ａでは、Ｉ_HFを使用して、次のＴＰ書き込みに使用する読み取り／書き込み間遅延を決定する。
【００５２】
ステップ１０６Ｂでは、Ｉ_FHをクロック・アルゴリズムに入力し、次のＴＰ書き込みでエラーのランダム増大を解消するために修正値を計算する。
【００５３】
ステップ１０６Ｃでは、インデックスに対する第１のＴＰの位置を使用して、インデックスに対するパターンの回転を防止するための新しいインデックス修正値を計算する。ただし、図８および９のようにパターンが回転できるようにすることによってトラック間エラーを最小限にする場合などは、この機能を使用不能にすることもできることに留意されたい。インデックスは、通常、ディスク・ドライブに使用するＤＣブラシレス・モータの電流波形または他に使用可能な１回転当たり一度の信号から求めることができる。
【００５４】
ステップ１０７）ステップ１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃの上記のプロセスそれぞれの出力を使用して、次の半径方向位置に交互のＴＰを書き込むために所望の遅延時間を計算する。
【００５５】
ステップ１０８）トラック・カウントを検査して、プロセスの終わりを判定する。
【００５６】
次にプロセスはループをたどってステップ１０３に戻る。
【００５７】
実際には、上記のプロセスでは、それぞれの間隔ごとに計算した遅延時間値に対する訂正を行う前に２つまたはそれ以上の後続ステップで系統的エラーの測定値の平均を求めることもできる。
【００５８】
速度エラー訂正
ディスクの回転速度の変動により、上記の伝播プロセスでエラーが発生する。米国特許出願第０８／０２８０４４号には、このエラーの大きさが間隔の開きに比例することが教示されている。したがって、このエラーは、２つの連続奇数（または２つの連続偶数）トリガ・パターン間の時間に対応する間隔サイズを低減することによって無視できる程まで最小限にすることができる。場合によっては、このエラーを無視できるレベルまで低減するために間隔を短縮することが実用的ではないこともある。
【００５９】
間隔を短縮できない場合にディスクの速度を"on the fly"で測定する新しい方法を開示する。米国特許出願第０８／０２８０４４号の２重回転タイミング・パターン伝播のように、読み取りステップと書き込みステップでディスクの速度が異なると書き込まれたＴＰの位置のエラーが発生する。このプロセスでは、１回転分の間隔時間（読み返しと書き込みのいずれか一方の間隔時間または両方）の平均に対応する公称間隔長を使用して、ディスクの平均速度または公称速度を推定する。図１２に示すように、書き込みプロセス中のＴＰ間の時間間隔を測定すれば、この間隔と公称速度での公称間隔とを比較することにより、ローカル・ディスク速度の推定値を求めることができる。速度の変化率はディスクの慣性によって制限されるので、書き込まれるＴＰの直前の１組の間隔測定値の平均を取って、現行ディスク速度を推定してもよい。たとえば、ヘッドがサーボ・トラック＃１の中心にある場合、ＴＰ１１８を書き込む前に間隔Ｔ１１４とＴ１１６を測定してローカル・ディスク速度を推定することができる。
【００６０】
間隔制御の改良のための方法
米国特許出願第０８／０２８０４４号の方法では、トリガ・パターン伝播中の間隔測定を使用している。ある間隔でエラーが発生した場合、その間隔を定義する２つのＴＰのうちのどちらが間違った位置にあるのかは分からない。その結果、修正値Ｆ（Ｆについては以下に定義する）が１未満である場合にこの方法で伝播すると、ＴＰ位置のエラーが（減衰するように）隣接位置に伝播する。この例は図１３の上半分に図示する。サーボ・トラック＃１のＴＰ１５０はＴＰ１３２に対して間違ってシフトし、その結果、間隔測定値Ｔ１４５が公称値より小さくなる。プロセスの次のステップでは、ヘッドがサーボ・トラック＃２上に位置決めされ、短い間隔Ｔ１４５を訂正するためにＴＰ１３４がエラーとともに書き込まれる。サーボ・トラック＃３および＃４での後続の書き込みでは、エラーが減衰するように伝播していることが分かる。
【００６１】
間隔制御の改良のための方法では、特定のＴＰの位置に関する情報が抽出される。前のＴＰからの特定の間隔を所望の公称位置として指定するのではなく、周囲のＴＰからの間隔データを使用して位置情報を提供する。現在評価中のＴＰ間の間隔と指定の数のパターン内の各ＴＰが計算される。
【００６２】
最も近い隣接比較を使用する例として、図１４において間隔Ｔ１３５とＴ１５７を測定することによりＴＰ１５０の位置を評価する。同様に、Ｔ１２４とＴ１４６を測定することによりＴＰ１３２を評価する。ヘッドをトラックＳＴ＃１に位置付けて偶数番号の位置にトリガ・パターンを書き込む。次にヘッドをわずかに移動してトラックＳＴ＃２に位置付け、奇数番号の位置にパターンを書き込む。偶数番号間および奇数番号間で隣接するパターン同士の時間間隔を測定する。時間間隔Ｔ１２４とＴ１４６が等しくなく、Ｔ１３５とＴ１５７が等しい場合には、トリガ・パターンＴＰ１５０の位置が間違っており、ＴＰ１３２の位置は間違っていない。実際には、最も近い隣接間隔同士で時間間隔を測定するだけでなく、さらにこのプロセスを拡張し、適切な指定の数の隣接間隔について測定して平均を求めて、ＴＰの配置に関する情報を提供する。
【００６３】
単一回転タイミング・パターン
ディスク表面上の１つの半径方向位置での等間隔のトリガ・パターン（書き込まれた１つまたは複数の磁気転移から構成される）の形式のタイミング情報は、タイミング情報のトラック間アライメントの増大を発生せずにディスク半径全体にわたって伝播することができる。さらにこのプロセスは、１つのサーボ・トラック当たり１回転以内で実施され、それにより、ディスク・ドライブにサーボ書き込みを行うプロセスに余分な時間を追加しない。この進歩の重要性は、自己生成プロセスがディスク・ドライブの外部で行われる場合や、記憶媒体の回転数の追加が必要なサーボ書き込みシステムの数に直接影響する場合には重大なものになる。たとえば、記録ヘッドを次のサーボ・トラック位置に移動するのに回転記憶媒体の２回転分とさらにもう１回転分とを必要とするタイミング・パターンでは、前述の方法に比べ、さらに５０％多いサーボ書き込み装置を必要とするはずである。これは、サーボ書き込み装置が記憶装置の外部にあるときに膨大な資本費になることを意味する。
【００６４】
タイミング・パターンの自己伝播のプロセスについては、以下の各ステップに示し、図１５に示す。この例では、Ａは間隔Ｔの半分に相当するが、一般にＡはＴの一部であればどのような大きさにもすることができる。
１．記録ヘッドをサーボ・トラック位置＃０に配置し、ディスク表面上の１つおきのセクタに対応する一連の偶数番号トリガ・パターンを公称間隔サイズＴで書き込む。
２．記録ヘッドをサーボ・トラック位置＃１にサーボ位置決めする。
３．記録ヘッドがＮ個の偶数番号トリガ・パターンのそれぞれでトリガし、各偶数番号トリガ・パターンから時間Ａ後に奇数番号トリガ・パターンを１つずつ書き込む。この書き込みシーケンス中に、隣接する２つの偶数番号トリガ・パターン間の時間間隔を測定し、値Ｔ（ｎ）としてコンピュータ・メモリに記録する。この場合、ｎは１〜Ｎに及ぶ。
４．格納した時間間隔と間隔Ａから、次式に示す間隔Ｂ（ｎ）を計算する。
Ｂ（ｎ）＝Ｆ＊｛Ｔ（ｎ）−Ａ｝＋｛１−Ｆ｝＊Ａ
５．記録ヘッドを次のサーボ・トラック位置にサーボ位置決めする。
６．記録ヘッドがＮ個の奇数番号トリガ・パターンのそれぞれでトリガし、各奇数番号トリガ・パターンから時間Ｂ（ｎ）後に偶数番号トリガ・パターンを１つずつ書き込む。この書き込みシーケンス中に、隣接する２つの奇数番号トリガ・パターン間の時間間隔を測定し、値Ｓ（ｎ）としてコンピュータ・メモリに記録する。
７．格納した時間間隔と間隔Ｂ（ｎ）から、次式に示す間隔Ｃ（ｎ）を計算する。
Ｃ（ｎ）＝Ｆ＊｛Ｓ（ｎ）−Ｂ（ｎ−１）｝＋｛１−Ｆ｝＊Ａ
８．記録ヘッドを次のサーボ・トラック位置にサーボ位置決めする。
９．記録ヘッドがＮ個の偶数番号トリガ・パターンのそれぞれでトリガし、各偶数番号トリガ・パターンから時間Ｃ（ｎ）後に奇数番号トリガ・パターンを１つずつ書き込む。この書き込みシーケンス中に、隣接する２つの偶数番号トリガ・パターン間の時間間隔を測定し、値Ｔ（ｎ）としてコンピュータ・メモリに記録する。
１０．格納した時間間隔と間隔Ｃ（ｎ）から、次式に示す間隔Ｂ（ｎ）を計算する。
Ｂ（ｎ）＝Ｆ＊｛Ｔ（ｎ）−Ｃ（ｎ）｝＋｛１−Ｆ｝＊Ａ
１１．ディスク表面全体がクロック情報で一杯になるまで、プロセス・ステップ＃５に移行し、ステップ＃５〜＃１０を繰り返す。
【００６５】
Ｆは０〜１の数字であり、トラック間ミスアライメントの修正に使用する重み係数を表す。たとえば、Ｆ＝１の場合、トラック間ミスアライメント・エラーは最小限になるが、絶対間隔は公称値からずれる。Ｆ＝０の場合は、公称間隔サイズは維持されるが、トラック間エラーは無制限に増大する。
【００６６】
ランダム・エラー増大を除去するための上記のプロセスに加え、前述のように電子回路による影響と変換素子に関する形状的影響の両方によるすべての系統的遅延を測定し修正しなければならないことに留意されたい。さらに、「間隔制御のためのアルゴリズムの改良」という前述の方法も同様にこのプロセスに適用することができる。
【００６７】
このクロック伝播プロセスを使用するサーボ・パターンの伝播を図１６に示す。記録ヘッドは読み取りモードに設定され、サーボ・パターン＃０を書き込むようにパターン生成器のゲートを開始するＴＰ０でトリガし、スタック内の次の記録ヘッドが選択され、第２のサーボ・パターン＃１が表面＃１に書き込まれ、Ｎ個の表面まで繰り返される。Ｎという数は、各表面に書き込むために必要な時間とヘッド切替え時間によって制限される。Ｎ番目の表面が終わると、ヘッドは、次のセクタＴＰ１の書き込みに間に合う時間に第１の表面＃０に切り替わらなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスクと典型的なディスク・サーボ・パターンとを示す図である。
【図２】パターン伝播の独立原因経路が生成され、測定と、ディスクの追加回転の使用によってそれを解消する方法を示す図である。
【図３】電子サーボ・パターン書き込み装置を示す図である。
【図４】２重回転プロセスによってサーボ・パターンを書き込む方法を示す図である。
【図５】２重回転プロセスによってサーボ・パターンを書き込む方法を示す図である。
【図６】読み取り素子と書き込み素子との物理的分離の結果、時間遅延が発生する様子を示す図である。
【図７】読み取り／書き込みヘッドが平行ではない場合にヘッドをトラックの中心から移動させるとトリガ・パターンが明らかにシフトする様子を示す図である。
【図８】平行ではない読み取り素子と書き込み素子の結果、パターン回転が発生する様子を示す図である。
【図９】ヘッドの取付けのミスアライメントの結果、パターン回転が発生する様子を示す図である。
【図１０】パターン伝播に及ぼす系統的エラーの影響を示す図である。
【図１１】系統的エラーを除去し、パターン回転を解消するプロセスを示す図である。
【図１２】スピンドルの速度ジッタの影響を除去する方法を示す図である。
【図１３】間隔ジッタを低減した場合のクロック伝播の方法を示す図である。
【図１４】間隔ジッタを低減した場合のクロック伝播の方法を示す図である。
【図１５】ディスクの追加回転が発生しないクロック伝播の方法を示す図である。
【図１６】単一回転クロック伝播プロセスによってサーボ・パターンを書き込む方法を示す図である。
【符号の説明】
２半径方向伝播制御装置
４タイミング伝播制御装置
６パターン生成器
８ディスク記憶装置
１０読み取り／書き込み変換器
１２アクチュエータ

Claims

磁気ディスクにサーボパターンを書き込むために使用されるトリガ・パターンの書き込み方法において、
前記磁気ディスクに、読み取り素子と書き込み素子を有する磁気ヘッドにより一連のトリガ・パターンを書き込み、読み取りと書き込みとの間の遅延時間を測定するステップと、
前記読み取り素子と書き込み素子間の非平行による前記トリガ・パターンのシフトを測定するステップと、
前記遅延時間を使用して前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクに偶数番号のトリガ・パターンを書き込むステップと、
前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの半径方向に移動し、奇数番号のトリガ・パターンを書き込むステップと、
書き込まれたトリガ・パターン間の時間間隔を測定し、トラック上のトリガ・パターンから始まりトラック外のトリガ・パターンで終わる時間間隔（Ｉ _ＦＨ）と、トラック外のトリガ・パターンから始まりトラック上のトリガ・パターンで終わる時間間隔（Ｉ _ＨＦ）とに分類するステップと、
前記時間間隔（Ｉ _ＨＦ）を使用して、次のトリガ・パターン書き込みに使用する読み取りと書き込みとの間の遅延時間を計算するステップと、
前記時間間隔（Ｉ _ＦＨ）を使用して、クロック・アリゴズム遅延時間を計算するステップと、
前記計算した遅延時間とクロック・アリゴズム遅延時間を使用して次の半径方向位置に偶数と奇数の交互のトリガ・パターンを書き込むための遅延時間を計算するステップと、を含み、
前記偶数と奇数の交互のトリガ・パターンを書き込むステップは、
前記記録ヘッドを前記磁気ディスクの第１の半径方向位置に位置付けて第１の偶数番号のトリガ・パターンを書き込む第１のステップと、
前記記録ヘッドを前記磁気ディスクの第２の半径方向位置に位置付けて前記第１の偶数番号のトリガ・パターンから所定の時間後に第２の奇数番号のトリガ・パターンを書き込む第２のステップと、
前記第２の奇数番号トリガ・パターンの書き込み中に前記第１の偶数番号トリガ・パターン間の第１の時間間隔を測定する第３のステップと、
前記所定の時間と前記第１の時間間隔とから第２の時間間隔を計算する第４のステップと、
前記記録ヘッドを前記磁気ディスクの第３の半径方向位置に位置付けて前記第２の奇数番号トリガ・パターンから前記第２の時間間隔後に第３の偶数番号トリガ・パターンを書き込む第５のステップと、
前記第３の偶数番号トリガ・パターンの書き込み中に前記第２の奇数番号トリガ・パターン間の第２の時間間隔を測定する第６のステップと、
前記計算による第２の時間間隔と前記測定による第２の時間間隔とから第３の時間間隔を計算する第７のステップと、
前記磁気ディスク表面全面にトリガ・パターンが書き込まれるまで前記第５のステップから第７のステップを繰り返すステップと、
を含むことを特徴とする磁気ディスクにサーボパターンを書き込むために使用されるトリガ・パターンの書き込み方法。