JP4234530B2 - サイドフリンジの影響を少なくするサーボ情報書き込み方法 - Google Patents

Description

円盤状記録媒体へのサーボ情報の書き込み方法、円盤状記録媒体へのサーボ情報書き込み装置および円盤状記録媒体を有する記録装置に関する。

円盤状の記録媒体を有するハードディスクドライブ（Hard Disk Drive、以下HDD）等の記録装置においては、記録媒体上ヘッドを移動させることにより、情報の読み出しおよび書き込みが行われる。ヘッドは、記録媒体に記録された磁気信号を検出し、また記録媒体に磁気信号を記録する装置である。

記録媒体には、サーボ情報と呼ばれる、記録媒体上でのヘッド位置を特定する情報が予め記録され、ヘッドは記録媒体から読み出されるサーボ情報に基づいて移動が制御される。このサーボ情報は、記録媒体に放射状に書き込まれるサーボパターン内に記録される。

図１は、HDD内部の様子を説明する図である。ディスク１は、円筒状のスピンドル２により回転させられる円盤状記録媒体である。ディスク１の表面には、サーボ情報を含む複数のサーボパターン３が放射状に書き込まれる。ディスク１には、放射状に書き込まれたサーボパターン３の中心からの距離が等距離である箇所が同一トラック番号となるよう、同心円状に複数のトラック４が決定される。

サーボ情報には、トラック番号が含まれ、そしてヘッド５は、サーボパターンを通過する際に読み出されるサーボ情報に基づいて同一トラック上を追従するよう制御されることが可能である。ヘッド５は、ヘッドアーム６により支持され、そのヘッドアーム６はヘッドアームを駆動するボイスコイルモータ７に連結される。アウタストッパ８およびインナストッパ９によりヘッドアーム６の移動可能な範囲が規制され、ボイスコイルモータ７がヘッドアーム６を駆動すること及びディスク１の回転によって、ヘッド５はディスク１の表面上の領域を移動することができる。

図１のHDDは、他に図示しないが、デジタルの２値データを電気信号に変換し、ヘッド５に備えられたコイルに流す電流の向きを変えることで発生させる磁界の向きを変えてディスク１に記録する情報を制御し、ヘッド５を所定の位置に駆動するためにボイスコイルモータ７に流す電流を制御して書き込み制御を行い、またヘッド５を所定の位置に駆動するためにボイスコイルモータ７に流す電流を制御して、ディスク１に記録された磁界により、ヘッド５に発生する電気信号を２値データに変換して読み出し制御を行うための制御装置を備える。

図２は、さらにHDDの一部を抜き出した図である。HDDでは、ヘッド５に磁界を発生させ、磁気信号を円盤状記録媒体に記録することで情報が書き込まれる。ヘッド５は、図２Ａのヘッド先端部の拡大図に示されるように、ライトギャップ１１と呼ばれるすき間を有しており、このすき間によって漏れ磁界がヘッドの両側に生じる。

ヘッド５の両側に生じる漏れ磁界の半径方向の大きさは、ディスク１のインナ側（スピンドル２に近い方向）の領域とアウタ側（ディスク１の外縁に近い方）の領域とで異なる。図２Ｂは、その違いを示す図である。図２Ｂでは、図２Ａの矢印方向１２から、つまり、ディスク１を裏面から見た図である。

アウタ側の領域１３では、インナ側の漏れ磁界が大きく、インナ側の領域１４では、アウタ側の漏れ磁界が大きい。また、スピンドルとディスクの外縁の間にヘッドの両側の漏れ磁界がちょうど同じ大きさとなる箇所１５が存在する。

これは、ヨー角が０となる箇所に相当する。図２Ｃに示すように、ヘッド５が描く弧１８上において、ヘッド位置を横切るトラック４の接線１９と、ヘッド５の長手方向のなす角度がヨー角である。ヨー角が０となる箇所１５は、図２Ｂの真ん中の状況に対応し所定の幅をもつ。図２Ｃで、インナ側領域１４は、図２Ｂの右側の状況に、図２Ｃのアウタ側領域１３は、図２Ｂの左側の状況にそれぞれ対応する。

従来ディスクにサーボ情報を書き込む場合、アウタストッパ８を起点にしてインナストッパ９まで、あるいはその逆にインナストッパ９を起点にしてアウタストッパ８まで一方向にサーボ情報の書き込みが行われる。この際ヘッド５の漏れ磁界によって、サーボ情報が不確定となってしまう、いわゆるイレーズ領域１６が生じる。イレーズ領域に囲まれた領域１７が、サーボ情報が記録されるサーボデータ領域である。

図３は、従来における、ディスク１にサーボ情報が書き込まれる際の様子を説明する図である。図３では、１回のサーボ情報書き込みによって生じるサーボデータ領域１７（図２Ｂ参照）はライトコア幅により決まり、トラック間の間隔（トラックピッチ）の60〜100%の大きさである。また図３では、３分の１トラックピッチでサーボ情報が書き込まれるものとする。

１回のサーボ情報書き込みの後、ヘッドアームは所定の送り角を保って送り動作され、次のサーボ情報が書き込まれるが、３分の１トラックピッチとは、ヘッドアームの送り動作を３回行うとヘッドがあるトラックから次のトラックに移動するような間隔のことである。

上側の図は、サーボ情報がアウタ側からインナ側に一方向に書き込まれる様子を、図２と同様にディスクの裏面から見た図である。アウタ側領域１３では、サーボ情報の書き込みにより生じるインナ側のイレーズ領域１６がアウタ側よりも大きい。これは、インナ側の漏れ磁界がアウタ側より大きいためである。そしてこのイレーズ領域１６を、次のサーボ情報で上書きしていくため、サーボ情報を書き込む際にできるイレーズ領域１６は小さい方が残る。

インナ側領域１４では、アウタ側の領域とは逆に、アウタ側の漏れ磁界がインナ側より大きいため、順次サーボ情報を書き込む際にできるイレーズ領域は大きい方が残る。従って、漏れ磁束が大きいと、アウタ側から一方向にサーボ情報を書き込む場合、インナ側の領域に近づくにつれて、いわゆるサイドフリンジによるサーボ情報の読み出しが不安定になる現象の発生頻度が高くなる。

図３の下側の図は、サーボ情報がインナ側からアウタ側に一方向に書き込まれる様子を、図２と同様にディスクの裏面から見た図である。この場合、アウタ側の領域にて、イレーズ領域１６が大きく残り、結果ヘッドの精度が悪いと、アウタ側の領域に近づくにつれて、サイドフリンジが大きくなる。

なお、従来技術としてさまざまなサーボ情報の書き込み方法が提案されている（特許文献１、２参照）。特許文献１には、最外周もしくは最内周のサーボトラックから、書き込まれたサーボ情報を読み出して、読み出し信号のレベルに応じて次に書き込むサーボトラックを位置決めする方法が開示されている。特許文献２には、ディスクを挟んで対峙する２つのヘッド対が、互いに４分の１ピッチずらしてバーストを書き込むことで、精度良くサーボパターンを書き込む方法が開示される。
特開平１０−１０６１９４ 特開２００２―２８８９５６

しかしながら、従来の記録装置においては、サーボ情報が一方向に書き込まれたディスクが使用されるため、ヘッドの漏れ磁束が大きい場合サイドフリンジの発生によりヨー角が大きくなるとサーボ情報が劣化するという課題を生じていた。

そこで本発明の目的は、サイドフリンジによるヨー角が大きい箇所におけるサーボ情報の劣化を抑えることを可能にするサーボ情報の書き込み方法および該書き込み方法によりサーボ情報が書き込まれた円盤状記録媒体を有する記録装置およびサーボ情報書き込み装置を提供することである。

上記目的は、円盤状記録媒体上でヘッドを移動させ、前記ヘッドの該円盤状記録媒体での位置を特定するためのサーボ情報を前記円盤状記録媒体に書き込む方法であって、前記ヘッドは、インナストッパおよびアウタストッパにより、移動が規制され、いずれか一方のストッパから他方のストッパに向けて前記ヘッドを移動させて一方のストッパと前記ヘッドの可動範囲の中間位置に対して他方のストッパ寄りの位置との間に第一のサーボ情報を書き込み、前記第一のサーボ情報を書き込んだ後、前記他方のストッパから前記一方のストッパに向けて前記ヘッドを移動させ第二のサーボ情報を書き込むことを特徴とする請求項１に記載のサーボ情報書き込み方法を提供することにより達成される。

また上記目的は、請求項１において、ヨー角が0°になる位置が該ヘッドの可動範囲の中間よりもインナ側にある場合はアウタ側から前記第一のサーボ情報を書き込み、アウタ側にある場合はインナ側から前記第一のサーボ情報を書き込むことを特徴とするサーボ情報書き込み方法を提供することにより達成される。

また上記目的は、円盤状記録媒体にサーボ情報を書き込むためのヘッドと、前記ヘッドを前記円盤状記録媒体の半径方向に駆動させるためのヘッド駆動部と、前記ヘッドの移動を所定の範囲に規制するためのインナストッパおよびアウタストッパと、前記円盤状記録媒体に対するサーボ情報の書き込みを制御する制御部とを有し、前記ヘッドの可動範囲の中間よりもインナ側あるいはアウタ側でヨー角が0°になることを特徴とする請求項３に記載のサーボ情報書き込み装置を提供することにより達成される。

また上記目的は、請求項３において、前記ヘッドが前記可動範囲の最インナ又は最アウタに位置するときにヨー角が0°になることを特徴とするサーボ情報書き込み装置を提供することにより達成される。

また上記目的は、サーボ情報が記録された円盤状記録媒体と、前記円盤状記録媒体への情報の書き込みまたは読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記円盤状記録媒体の半径方向に駆動させるためのヘッド駆動部と、前記ヘッドの移動を所定の範囲に規制するためのインナストッパおよびアウタストッパと、前記円盤状記録媒体から読み出されたサーボ情報に基づいて前記ヘッドの位置を制御し、前記円盤状記録媒体に対する情報の書き込みを制御する制御部を有し、前記円盤状記録媒体は、いずれか一方のストッパから他方のストッパに向けて前記サーボ情報が書き込まれた第一のサーボ領域と、前記他方のストッパから前記一方のストッパに向けて前記サーボ情報が書き込まれた第二のサーボ領域とを含むことを特徴とする記録装置を提供することにより達成される。

本発明によれば、ヘッドの漏れ磁界が原因で生じるイレーズ領域を従来より小さくすることができ、アウタ側から一方向にサーボ情報を書き込むことでインナ側の領域で生じていたサーボ情報の劣化と、インナ側から一方向にサーボ情報を書き込むことによりアウタ側の領域で生じていたサーボ情報の劣化を従来より抑えることができる。このことは、アウタもしくはインナ領域のサーボ情報の劣化に起因するヘッド位置付け精度の悪化を防ぎ、HDDの歩留まりを改善することが可能である。

以下、本発明の実施の形態について図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はかかる実施の形態に限定されるものではない。

図４は、本発明のサーボ情報書き込み方法を実施するサーボトラックライタの構成ブロック図である。サーボトラックライタ(Servo Track Writer、以下STWと略)は、ディスクにサーボ情報を書き込むための専用装置である。

サーボ情報を書き込む対象となるディスク４１は、回転軸であるスピンドル４２により回転させられる。ヘッド４３は、サーボ情報を書き込むためのヘッドで、ヘッドアーム４４により支持される。ヘッドアーム４４は、ボイスコイルモータ４５により駆動される。その駆動範囲は、インナストッパ４６およびアウタストッパ４７により規制される。ヘッドアーム４４は、その位置を特定するのに使用される鏡４８を、ヘッドアーム４４の回転軸であるピボット６０に有する。

鏡４８は、ピボット６０に合わせて角度を変える。そして、この鏡４８に（図示しない）レーザ光出力部からのレーザ光を照射した際の反射角度がレーザ位置復調部４９に送信される。

レーザ位置復調部４９は、受信した反射角からヘッドアーム４４の位置（例えば、インナストッパからの移動距離、インナストッパを０度とした時のヘッドアームの傾き角度等）を復調する。こうして、ディスク上任意の箇所にヘッド４３を駆動し、そこに対応するサーボ情報を書き込むことができる。

クロックヘッド５０は、サーボ情報を書き込むタイミングを決定するデータをディスクに書き込み、またタイミングデータを読み出すためのヘッドである。クロックヘッドは、ディスクの回転が一定である時に、一定周波数でデータを書き込む。

クロック信号検出部５１は、クロックヘッド５０から読み出されたタイミングデータを検出し、タイミング信号生成部５２に送信する。タイミング信号生成部５２は、読み出されたデータの間隔を基に、スピンドルの回転速度の変化を検知し、速度の変化に合わせてサーボ情報を書き込むタイミング信号を生成し、パターン生成部５３に送信する。

パターン生成部５３は、制御部５４から受信したサーボ情報を、タイミング信号の受信に同期させて、プレアンプ５５に送信する。プレアンプ５５は、書き込むべきサーボ情報を電流に変換し、ヘッド４３に電流を供給し、こうしてサーボ情報が書き込まれる。

制御部５４は、ヘッドアームを駆動する命令をサーボコントローラ５６に発行する。サーボコントローラ５６は、レーザ位置復調部４９により復調されたヘッドアームの位置を基に、ヘッドアーム４４を移動させ、スピンドル４２の回転速度を調整するために、それぞれボイスコイルモータ制御部５７とスピンドル速度制御部５８に命令を発行する。

記憶部５９は、制御部５４を制御するためのプログラムや、サーボ情報が格納されている。例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等のメモリにより実現することができる。制御部５４は、記憶部５９に格納されたプログラムに基づいて制御される。

図５は、STWにセットされるディスクの回転面に水平な方向からディスク４１を眺めた図である。一対のヘッド４３が各ディスク４１に備えられ、各ヘッドには、ヘッドHD0からヘッドHDn（ｎは自然数）までヘッドアドレスが番号付けされる。ディスク４２は、スピンドル４２により回転され、ヘッド４３は、ヘッドアーム４４およびボイスコイルモータ４５により駆動される。

図６は、本発明の実施形態におけるサーボ情報の書き込み処理を説明するフローチャートである。まず、初期パラメータとして図４の記憶部５９に格納される値について説明する。

本発明の方法は、サーボ情報をアウタ側、インナ側のいずれか一方から所定のトラック数書き込んだ後、反対方向の開始地点にヘッドを移動させ、書き込む方向を最初に書いた方向と逆にして、最初に書き込んだサーボ情報と重複する箇所が生じるまで所定のトラック数書き込むものである。初期パラメータとしてまず、インナ側からのサーボ情報書き込みの際に使用する開始トラック番号と終了トラック番号が格納される。特に終了トラック番号は、複数のヘッドに対し、ヘッドごとに設定される。

本発明の実施形態においては、アウタ側からインナ側にトラック番号が大きくなるようにサーボ情報を書くものとする。開始トラック番号は、一方向に書き込んだと仮定した場合の最インナのトラック番号よりも大きく設定する。これは、サーボ情報を書き込む方向を切り替えた時でも、同じトラック番号が現れないようにするためである。そして、この値を初期パラメータとして記憶部に格納しておく。

終了トラック番号は、インナ側からのサーボ情報の書き込みとアウタ側からの
サーボ情報の書き込みが重複する箇所（本明細書では、これを合わせ目と呼ぶ）よりもアウタ側にくるように設定する。ただし、値を決める際は、上述したように開始トラック番号がずらされていることを考慮に入れる。

サーボ情報を書き込む方向が切り替わる合わせ目となる箇所の位置は、ヨー角が０度になる箇所を特定することで得られる。ヨー角が０度となる箇所は、ヘッドアームの回転中心であるピボット６０の位置、スピンドル４２の中心位置、ピボット６０とヘッド４３の長さ、インナストッパ４６とアウタストッパ４７により決定されるヘッドの駆動範囲等の機械的な寸法（公称値）により算出され、例えば、インナストッパからの距離として特定できる。

また、ディスクに設定された容量により決定されるトラック本数とストッパ間の距離により、インナストッパからの距離を、書き込むべきトラックの何本目かの情報に対応させることが可能である。こうして、ヨー角が０度となる箇所は、インナ側からトラック本数で何本目かを示す情報に変換できる。従って、上記終了トラック番号は、開始トラック番号からこのトラック本数を減算した数より小さくすることで確実に、サーボ情報をインナ側から書き終えた位置が合わせ目よりアウタ側に来る。

次に、初期パラメータとして、アウタ側からサーボ情報を書き込む際の終了トラック番号がヘッド毎に格納される。本発明の実施形態においては、ディスクの表面と裏面（ヘッドアドレスの偶奇）で、サーボ情報の書き込み完了トラック番号を、合わせ目のトラック番号の前後に所定トラックずらす。

これは、STWにより書き込まれたディスクが組み込まれたHDDでは、これらのパラメータ情報を持たないためディスクに記録されたサーボ情報から再現する必要があり、その再現を可能にするための措置である。そして、この値を初期パラメータとして記憶部に格納しておく。ちなみに、アウタ側から書き込む際の開始トラック番号はヘッドに関係なく０であり、これも記憶部に格納される。

なお、本サーボ情報書き込み方法によりサーボ情報が書きこまれたディスクを組み込んだHDDと、そのHDDにおけるシーク方法については、本発明の実施形態における記録装置にて後述する。予め図４の記憶部に、これらの初期パラメータが格納される。

本発明の実施形態においては、先にインナ側からアウタ側に向けてサーボ情報を書き込んだ後、合わせ目となる位置を過ぎたら、アウタ側からの書き込みに切り替えるものとする。まず、ディスクをSTWに設置した後、インナストッパ４７にヘッドアーム４４を接触させる（Ｓ１）。

次に、インナ側の開始トラック番号を読み出し、RAM６２に格納する（Ｓ２）。これは、パラメータ初期値として図４のROM６１に格納されている。本実施形態では、トラック番号がインナ側からアウタ側に向かって減少し、この開始トラック番号は、総トラック本数よりも大きい。

次にヘッドアドレスが０であるヘッド４３を選択し（Ｓ３）、RAM６２に格納されたトラック番号が、そのヘッドに対して設定された、インナ側からサーボ情報を書き込む際の終了トラック番号以上かを判定する（Ｓ４）。ここでは、インナ側からサーボ情報を書き込む際の終了トラック番号はヘッド毎に、パラメータ初期値として図４の記憶部に格納されている。

ステップＳ４で、トラック番号が終了トラック番号以上であれば、そのヘッドに対してはまだインナ側からのサーボ情報の書き込みを継続する。そこで、ステップＳ４でYesの場合、ディスクに１トラック分のサーボ情報を書き込む（Ｓ５）。ステップＳ５が済むと、ヘッドアドレスを１増やし（Ｓ６）、最終ヘッドかを判定する。ステップＳ４でNoの場合も、次の処理はステップＳ６である。

ディスクに備えられた最後のヘッドかを判定するため、ヘッドアドレスがディスクに備えられたヘッドの本数を越えるかを判定する（Ｓ７）。ステップＳ７でYesの場合、それ以上ヘッドは存在しないので次のトラックにサーボ情報を書き込むためにステップＳ２でRAMに格納されたトラック番号を１減らす（Ｓ８）。

ステップＳ７でNoの場合、ステップＳ３に戻り次のヘッドに対して処理を続ける。ステップＳ８が済むと、ステップＳ８のトラック番号がいずれかのヘッドに対して終了トラック番号以上かを判定する（Ｓ９）。ヘッド毎に格納されるインナ側書き込み用の終了トラック番号の最小値よりも、ステップＳ８のトラック番号が小さければ、すべてのヘッドに対して、ヘッドごとに設定された終了トラック番号よりアウタ側までサーボ情報が書き込まれたことになる。

ただし、ステップＳ４の存在により、ヘッドに対して設定された終了トラック番号以下になると、そのヘッドを使用したサーボ情報の書き込みは発生しない。つまり、ヘッドごとにサーボ情報の書き込み終了トラックを変えることができる。

ステップＳ９でYesの場合、まだインナ側からのサーボ情報の書き込みを継続するため、ヘッドアームを１トラック分アウタ側に移動させる（Ｓ１０）。そして、ステップＳ３に戻り処理を続ける。

ステップＳ９でNoの場合、インナ側からの書き込みを終了し、サーボ情報の書き込みをアウタ側からに切り替えるためヘッドアームをアウタストッパに接触させる（Ｓ１１）。そして、アウタ側の開始トラック番号を読み出し、RAM６２に格納する（Ｓ１２）。これは、パラメータ初期値として図４のROM６１に格納されている。ここでは、その値は０である。

ステップＳ１２が済むと、インナ側からの書き込み同様、ヘッドアドレスが０であるヘッドを選択する（Ｓ１３）。そして、RAM６２に格納されたトラック番号がアウタ側からサーボ情報を書き込む際の終了トラック番号以下かを判定する（Ｓ１４）。

アウタ側からサーボ情報を書き込む際の終了トラック番号は、ヘッド毎に異なる値として初期パラメータに記録されており、ヘッドが変わるとこの値も変動する。ステップＳ１４でYesの場合、そのヘッドに対してはまだアウタ側からのサーボ情報の書き込みを継続する。そこで、ディスクに１トラック分のサーボ情報を書き込む（Ｓ１５）。

ステップＳ１５が済むと、ヘッドアドレスを１増やし（Ｓ１６）、最終ヘッドかを判定する。ステップＳ１４でNoの場合も、次の処理はステップＳ１６である。ディスクに備えられた最後のヘッドかを判定するため、ヘッドアドレスがディスクに備えられたヘッドの本数を越えるかを判定する（Ｓ１７）。

ステップＳ１７でYesの場合、それ以上ヘッドは存在しないので次のトラックにサーボ情報を書き込むためにステップＳ２でRAMに格納されたトラック番号に１加える（Ｓ１８）。

ステップＳ１７でNoの場合、ステップＳ１３に戻り次のヘッドに対して処理を続ける。ステップＳ１８が済むと、ステップＳ１８のトラック番号がいずれかのヘッドに対して終了トラック番号以下かを判定する（Ｓ１９）。初期パラメータのうちヘッド毎に格納されるアウタ側書き込み用の終了トラック番号の最大値よりも、ステップＳ８のトラック番号が大きければ、すべてのヘッドに対して、ヘッドごとに設定された終了トラック番号よりインナ側までサーボ情報が書き込まれたことになる。

ただし、ステップＳ１４の存在により、ヘッドに対して設定された終了トラック番号以上になると、そのヘッドを使用したサーボ情報の書き込みは発生しない。つまり、ヘッドごとにサーボ情報の書き込み終了トラックを変えることができる。

ステップＳ１９でYesの場合、まだアウタ側からのサーボ情報の書き込みを継続するため、ヘッドアームを１トラック分インナ側に移動させ（Ｓ２０）、ステップＳ１３に戻り処理を続ける。ステップＳ１９でNoの場合、本書き込み処理を終了する。

このようにして、最初インナストッパからアウタ側に向けてサーボ情報を書き込み、ヨー角が０度となる合わせ目近辺にてアウタストッパからインナ側へ向けてのサーボ情報の書き込みに切り替えることにより、従来の書き込み方法に比べてイレーズ領域の大きさを小さくすることができる。これは、インナ側からアウタ側への書き込みの際には、インナ側のイレーズ領域が小さく、アウタ側からインナ側への書き込みの際には、アウタ側のイレーズ領域が小さくなるためである。

イレーズ領域が小さくできることから、アウタ側から一方向にサーボ情報を書き込むことでインナ側の領域で生じていたサーボ情報の劣化と、インナ側から一方向にサーボ情報を書き込むことによりアウタ側の領域で生じていたサーボ情報の劣化を従来より抑えることができる。このことは、アウタもしくはインナ領域のサーボ情報の劣化に起因するヘッド位置付け精度の悪化を防ぎ、HDDの歩留まりを改善することが可能である。

前述の形態の他に、可動範囲の最アウタ又は最インナに位置するときにヨー角が0°又はそれに近くなるヘッドをサーボ情報の書き込みに用いれば、一方向のみのヘッドの移動でサーボ情報を書いても、ヘッドの漏れ磁界によるイレーズ領域を小さくできる。通常はヘッドの可動範囲の中間でヨー角が0°になるが、例えば、可動範囲の最インナに位置するときにヨー角が0°になるヘッドを用いれば、アウタストッパからインナ側へのヘッド移動だけでサーボ情報を書いてもよい。この場合、ヘッドが可動範囲の最アウタに位置するときにインナ側の漏れ磁界が非常に大きく、イレーズ領域も非常に大きくなるが、それは上書きされる。そして、ヘッドが可動範囲の最インナに位置するときにヨー角が0°となり、ヘッドの両側の漏れ磁界の大きさが等しくなるためにアウタ側に現れるイレーズ領域は殆ど無視できる。逆に、可動範囲の最アウタに位置するときにヨー角が0°になるヘッドであれば、ヘッドをインナからアウタ側への一方向の移動だけでサーボ情報を書き込むことにより、イレーズ領域を小さくできる。

図７は、本発明の実施形態における記録装置の構成ブロック図である。図６の書き込み方法によりサーボ情報が書き込まれたディスクを有する。ディスクに書き込まれる（もしくは読み出される）データに関する流れと、ディスクにデータを書き込む（もしくは読み出す）ための制御信号の流れに分けて本記録装置を説明する。

ハードディスクコントローラ(Hard Disk Controller、以下HDCと略)７１は、ディスク７２にデータの書き込みを要求するホストと接続するためのインタフェース（SCSI(Small Computer System Interface)、IDE(Integrated Drive Electronics)等）を提供し、ホストと記録装置間のデータ通信を制御する。データバッファ７３は、そのデータ通信に用いられるデータを一時的に格納するメモリである。データバッファ７３もHDC７１により制御される。

HDC７１は、書き込むデータをリードチャネル(Read Channel)７４に送信し、リードチャネル７４は、書き込むデータをプレアンプ７５に送信する。プレアンプ７５は、受信したデータをヘッド７６に発生させる磁界を変化させるための電流に変換し、ヘッド７６に電流を供給する。こうしてホストから送信されたデータがディスクに書き込まれる。

逆にデータの読み出しにおいては、磁気信号の変化に伴いヘッド７６が検出した電流が、プレアンプ７５により増幅されリード信号に変換され、リードチャネル７４に送信され、リードチャネル７４は電流からディスクに記録されたデータに復調し、HDC７１に送信する。そして、HDC７１は、ホストに読み出されたデータを送信する。

上記に述べたディスクへのデータの書き込みや読み出しを行うためには、ヘッドアーム７７を駆動し、ディスク７２を回転させることで、ヘッド７６を目的の位置に移動させる必要がある。ディスク７２には、図６の方法でサーボ情報が記録されており、これを使用する。

ヘッド７６を目的の位置に移動させるには、まずヘッド７６の現在位置を取得する。そのため、ヘッド７６がの現在位置のサーボ情報を読み出す。サーボ情報もディスク７２に書き込まれたデータであり、上記データの読み出しと同じく、ヘッド７６が電流として検出する。そしてプレアンプ７５は、ヘッド７６により検出された電流を増幅しリード信号に変換後リードチャネル７４に送信する。

リードチャネル７４は、サーボ復調部７８を含み、受信した電流からヘッドの位置情報（トラック番号等）に復調する。ヘッドの位置情報は、ドライブインタフェース回路７９を経由して、デジタル信号処理部(Digital Signal Processor、以下DSPと略す)８０に送信される。

そして、DSP８０はヘッドアーム７７の駆動をサーボ制御部(Servo Combo IC)８１に命令する。そして、移動に伴い読み出されるサーボ情報を監視して、そのトラック番号が目的の位置のトラック番号になるまでヘッドアーム７７を移動する。同時にDSP８０は、スピンドル８２の回転をサーボ制御部８１に命令することで、ヘッド７６が目的の位置に到達する。

こうしてサーボ制御部８１は、ヘッドアーム７７とスピンドル８２を制御する。DSP８０は、リードチャネル７４やサーボ制御部８１を制御する。また、ドライブインタフェース回路７９は、後述する制御部(Master Control Unit、以下MCU)８３とDSP８０間の通信や、リードチャネル７４、サーボ制御部８１、HDC７１の制御に必要な周辺回路を提供する。MCU８３は、上記のDSP８０やHDC７１を制御する制御部であり、フラッシュロム８４に格納されたプログラムを読み出して実行する。

本発明の実施形態における記録装置のディスクは、インナ側の開始トラック番号がずらされているためトラック番号が不連続となる箇所が存在する。また、サーボ情報が書きこまれたディスクが記録装置に組み込まれた初期状態では、インナー側あるいはアウター側から確実に追従可能なトラック番号はわかるが、その不連続箇所から先の状況に関する情報を持ち合わせていないため、不連続箇所から先のトラックに対してヘッドを移動しようとしてもシークエラーとなってしまう。

そこで、本発明の実施形態における記録装置は、図６のサーボ情報書き込み方法によってディスクにサーボ情報が書きこまれた後、記録装置の出荷前に、シーク処理に使用される対応表を作成する処理を行う。この処理は、同時にヘッド切り替え時のトラックのずれおよび実際の合わせ目のトラック番号を探索する効果もあわせ持つ。

図８は、シーク処理に使用される対応表を作成する処理を説明するフローチャートである。図８では、簡単化のために１枚のディスクと一対のヘッド（図５のヘッドHD0とヘッドHD1）のみとして説明する。

図９は、図６のサーボ情報書き込み処理により、サーボ情報が書き込まれた後のディスクを表す図である。図６のサーボ情報書き込み処理により、まずディスクの表（ヘッドHD0）では、インナー側から、総トラック本数(MAX)よりもαだけ大きいトラック番号から書き込みが開始され、合わせ目トラックの位置ｓよりアウタ側までサーボ情報を書き込んだ後、アウター側から、トラック番号０から合わせ目トラック位置ｓよりインナー側にずらしたトラック番号βまでサーボ情報が書き込まれる。

ディスクの裏（ヘッドHD1）では、インナ側から、総トラック本数(MAX)よりもαだけずらしたトラック番号から書き込みが開始され、合わせ目のトラック位置ｓよりアウタ側までサーボ情報を書き込んだ後、アウタ側から、トラック番号０から合わせ目トラック位置ｓよりアウタ側にずらしたトラック番号γまでサーボ情報が書き込まれる。従って図９のような、サーボ情報が不連続となるディスクが出来上がる。

図９のディスクを前提として、図８を説明する。ここでは、開始時のヘッド位置が最アウタにあるものとする。まず、ヘッドHD１をアウタ側からトラック番号γまでシークする（Ｓ８１）。そして、ヘッドHD０に切り替え、対応するサーボ情報を読み出し、トラック番号をサーボ情報から復調する（Ｓ８２）。

復調されたトラック番号をδとおく。そして、ステップＳ２で読み出されたトラック番号δと、トラック番号γの差分を取得する（Ｓ８３）。サーボ情報の書き込み方法により、トラック番号γでヘッドHD０に切り替えても、ヘッドHD０の位置は、アウタ側から確実に書き込まれたサーボ情報領域にあるため、トラック番号にずれが生じるとすれば、ヘッドアームやヘッドの取り付け誤差に伴うずれである。

これをヘッドHD１からヘッドHD０への切り替えに伴うずれとして記録する。次に、ヘッドHD０をインナ側に数トラックシークする（Ｓ８４）。インナー側にシークされたトラック数をここでは、εとおく。

εは、ヘッド１の不連続箇所を超える程度に設定される。また、ヘッドHD０をεだけインナー側にシークしても、ディスクの表の不連続箇所を超えない程度にεは設定される。εは通常数トラックで済み、上記βやγを合わせ目位置ｓから１０００トラック程度離すことにより、条件を満たすεを設定することが可能である。

そして、ヘッドHD１に切り替え、対応するサーボ情報を読み出し、トラック番号をサーボ情報から復調する（Ｓ８５）。ステップＳ８５で復調されたトラック番号をζとおく。そして、ステップＳ８５で読み出されたトラック番号ζと、トラック番号γの差分を取得する（Ｓ８６）。

ステップＳ８５で読み出されるトラック番号は、不連続箇所がなく、アウター側から一方向にサーボ情報が書き込まれたとしたら、γ＋εのはずであるが、ここでは、インナー側から書き込まれ、しかもインナー側から書き込む際の開始トラック番号がずらされているため、ずれが生じる。これを、開始トラック番号のずれとして記録する。

また、ステップＳ８４でシークするトラック数εを徐々に小さくしていき、ステップＳ８４からステップＳ８６を繰り返し実行することによって、初めてシークエラーとなるεを記録することによって、ディスク裏面の不連続箇所の大きさを測定することが可能である。ディスク裏面の不連続箇所の大きさをｃとおく。
または、合わせ目の両側の所定本数のトラックを不連続箇所とし、その大きさｃを記録するだけでもよい。

また、図８の処理をヘッドHD０に対して行うと、まずヘッドHD０をトラック番号βにシークし、ヘッドHD１に切り替え、ヘッドHD１をトラック数εだけインナ側にシークし、ヘッドHD０に切り替えることになる。シークするトラック数εを徐々に小さくしていき、ステップＳ４からステップＳ６を繰り返し実行し、初めてシークエラーとなるεを記録することによって、ディスク表面の不連続箇所の大きさを測定することも可能である。ディスク表面の不連続箇所の大きさをｂとおく。

図１０は、上記の一連の処理によって作成される対応表の例を示す図である。すなわちヘッドHD１からヘッドHD１に切り替える際、ヘッドHD１の現在の位置から読み出されるサーボ情報によって復調されるトラック番号が、０からγの範囲に入る場合、切り替え後のトラック番号は、現在のトラック番号をｘとすれば、ｘ＋δ−γで表され、γからγ＋α＋ｃの範囲に入る場合、不良トラックとして登録され、γ＋α＋ｃからα＋βの範囲に入る場合、切り替え後のトラック番号は、ｘ＋δ＋ε−ζで表され、α＋βからα＋β＋ｂの範囲に入る場合、不良トラックとして登録され、α＋β＋ｂ以上の場合、切り替え後のトラック番号は、ｘ＋δ−γで表されることとなる。

ヘッドHD１からヘッドHD０に切り替える際は、ディスクの表面でのサーボ情報によって読み出されるトラック番号がそれぞれの範囲の境界である点がヘッドHD１からヘッドHD１に切り替える際と異なるが、対応はヘッドHD０からヘッドHD１に切り替える際の逆である。つまり、和を差として計算すれば済む。

また、ディスクが複数ある場合、ディスクごとに図１０の対応表を作成し、かつ、あるディスクの表側のヘッドから別のディスクの裏側のヘッドに切り替えて図８の処理を行い、図１０の対応表をすべてのヘッドに対して完成させることができる。

こうして求められた対応表は、図７のフラッシュロム８４に予め格納されるものとする。こうして求められた対応表により、ヘッド切り替え時のトラック番号のずれと、不連続箇所が把握でき、不連続箇所を含む数トラックを不良トラックとして登録することにより、不要なシークエラーの発生を防ぐことができる。

図１１は、発明の効果を表す図である。縦軸は、スピンドルの回転に同期して発生する半径方向のヘッドの変位幅を、横軸は、アウタ側から数えたシリンダ本数を表す。縦軸において、ヘッドの変位幅が大きくなるのは、サイドフリンジが原因でサーボ情報が劣化しておりヘッドの位置が安定しないことを示す。

図１１は、先にインナ側からサーボ情報を書き込んだ後、アウタ側からサーボ情報を書き込む方法によって処理されたディスクに対する結果である。合わせ目となるトラックの位置は、アウタ側から４００００本目のトラック付近である。図１１に示されるように、従来ではインナ側に移動するにつれ、ヘッドの変位幅が大きくなっているが、本発明を適用すると合わせ目となるトラック付近を境としてインナ側におけるヘッドの変位幅に改善が見られる。つまり、サイドフリンジによるサーボ情報の劣化を抑えることができていることを示す。

以上説明したように本発明によれば、ヘッドの漏れ磁界が原因で生じるイレーズ領域を従来より小さくすることができ、アウタ側から一方向にサーボ情報を書き込むことでインナ側の領域で生じていたサーボ情報の劣化と、インナ側から一方向にサーボ情報を書き込むことによりアウタ側の領域で生じていたサーボ情報の劣化を従来より抑えることができる。このことは、アウタもしくはインナ領域のサーボ情報の劣化に起因するヘッド位置付け精度の悪化を防ぎ、HDDの歩留まりを改善することが可能である。

本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶものである。

従来の記録装置内部の様子を説明する図である。 従来の記録装置内部の一部を更に抜き出した図である。 従来のディスクにサーボ情報が書き込まれる際の様子を説明する図である。 本発明のサーボ情報書き込み方法を実施するサーボトラックライタ(STW)の構成ブロック図である。 サーボトラックライタ(STW)にセットされるディスクの回転面に水平な方向からディスク４１を眺めた図である。 本発明の実施形態におけるサーボ情報の書き込み処理を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における記録装置の構成ブロック図である。 シーク処理に使用される対応表を作成する処理を説明するフローチャートである。 サーボ情報が書き込まれた後のディスクを表す図である。 対応表の例を示す図である。 発明の効果を表す図である。

符号の説明

１ ディスク、２ スピンドル、３ サーボパターン、４ トラック、５ ヘッド、６ ヘッドアーム、７ ボイスコイルモータ、８ アウタストッパ、９ インナストッパ

Claims (5)

1. 円盤状記録媒体上でヘッドを移動させ、前記ヘッドの該円盤状記録媒体での位置を特定するためのサーボ情報を前記円盤状記録媒体に書き込む方法であって、
   前記ヘッドは、インナストッパおよびアウタストッパにより、移動が規制され、
   いずれか一方のストッパから他方のストッパに向けて前記ヘッドを移動させて一方のストッパから前記ヘッドの可動範囲の中間位置よりインナ側またはアウタ側にあるヨー角0°の位置に向けて第一のサーボ情報を書き込み、
   前記第一のサーボ情報を書き込んだ後、前記他方のストッパから前記一方のストッパに向けて前記ヘッドを移動させ第二のサーボ情報を書き込み、
   アウタ側及びインナ側から書き込まれる前記第１のサーボ情報及び前記第２のサーボ情報が必ず重なるようにそれぞれの前記ストッパの側からの書き込み本数の和が総トラック数より多くなるように設定し、
   同じ半径位置に対するトラック番号が異なるよう、一方のトラック番号にオフセットを加えることを特徴とするサーボ情報書き込み方法。
2. 請求項１において、
   前記ヨー角が0°になる位置が該ヘッドの可動範囲の中間よりもインナ側にある場合はアウタ側から前記第一のサーボ情報を書き込み、アウタ側にある場合はインナ側から前記第一のサーボ情報を書き込むことを特徴とするサーボ情報書き込み方法。
3. 請求項１において、
   さらに、前記円盤状記録媒体の表と裏とで境界位置を半径方向にずらすことを特徴とするサーボ情報書き込み方法。
4. 円盤状記録媒体にサーボ情報を書き込むためのヘッドと、
   前記ヘッドを前記円盤状記録媒体の半径方向に駆動させるためのヘッド駆動部と、
   前記ヘッドの移動を所定の範囲に規制するためのインナストッパおよびアウタストッパと、
   前記円盤状記録媒体に対するサーボ情報の書き込みを制御する制御部とを有し、
   前記ヘッドの可動範囲の中間よりもインナ側あるいはアウタ側でヨー角が0°になり、
   前記制御部は一方のストッパから前記ヨー角0°の位置に向けて前記円盤状記録媒体に前記サーボ情報が書き込まれるように前記ヘッドを制御し、
   前記制御部はアウタ側及びインナ側から書き込まれるサーボ情報が必ず重なるようそれぞれの側からの書き込み本数の和が総トラック数よりも多くなるように設定し、
   さらに前記制御部は同じ半径位置に対するトラック番号が異なるよう、一方のトラック番号にオフセットを加えることを特徴とするサーボ情報書き込み装置。
5. サーボ情報が記録された円盤状記録媒体と、
   前記円盤状記録媒体への情報の書き込みまたは読み出しを行うヘッドと、
   前記ヘッドを前記円盤状記録媒体の半径方向に駆動させるためのヘッド駆動部と、
   前記ヘッドの移動を所定の範囲に規制するためのインナストッパおよびアウタストッパと、
   前記円盤状記録媒体から読み出されたサーボ情報に基づいて前記ヘッドの位置を制御し、前記円盤状記録媒体に対する情報の書き込みを制御する制御部を有し、
   前記円盤状記録媒体は、いずれか一方のストッパから前記ヘッドの可動範囲の中間位置よりインナ側またはアウタ側にあるヨー角0°の位置に向けて前記サーボ情報が書き込まれた第一のサーボ領域と、前記他方のストッパから前記一方のストッパに向けて前記サーボ情報が書き込まれた第二のサーボ領域とを含み、
   前記制御部はアウタ側及びインナ側から書き込まれるサーボ情報が必ず重なるようそれぞれの側からの書き込み本数の和が総トラック数より多くなるように設定し、
   さらに前記制御部は同じ半径位置に対するトラック番号が異なるよう、一方のトラック番号にオフセットを加えることを特徴とする記録装置。

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