JP4799913B2 - データ記憶装置、パラメータ決定方法及びそのヘッドの位置制御信号値を決定する方法 - Google Patents

Description

本発明はデータ記憶装置、そのパラメータ決定方法及びそのヘッドの位置制御信号値を決定する方法に関し、特に、データ記憶装置によるメディアへの自己パターン書き込みのためのパラメータの決定に関する。

データ記憶装置として、光ディスクや磁気テープなどの様々な態様のメディアを使用する装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータ・システムにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途はその優れた特性により益々拡大している。

ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のトラックを有しており、各トラックにはサーボ・データと、ユーザ・データが記憶される。薄膜素子で形成されたヘッド素子部がサーボ・データに従って所望の領域（アドレス）にアクセスすることによって、データ書き込みあるいはデータ読み出しを行うことができる。データ読み出し処理において、ヘッド素子部が磁気ディスクから読み出した信号は、信号処理回路によって波形整形や復号処理などの所定の信号処理が施され、ホストに送信される。ホストからの転送データは、信号処理回路によって同様に所定処理された後に、磁気ディスクに書き込まれる。

上述のように、各トラックはユーザ・データが記憶されるユーザ・データ領域とサーボ・データが記憶されるサーボ・パターン領域とを備えている。サーボ・パターンは、シリンダＩＤ、セクタ番号、バースト・パターンなどから構成されている。シリンダＩＤはトラックのアドレス、セクタ番号はトラック内のセクタ・アドレスを示す。バースト・パターンはトラックに対する磁気ヘッドの相対位置情報を有している。

サーボ・パターンは各トラックにおいて円周方向に離間して複数セクタ形成されており、全トラックに渡る各セクタのサーボ・パターンは、円周方向において位置（位相）が揃っている。磁気ディスクに対するデータの読み出しまたは書き込みは、磁気ディスクが回転している状態において、サーボ・データによって磁気ヘッドの位置を確認しながら実行される。

サーボ・パターンは、製品としてのＨＤＤが出荷される前に工場内において磁気ディスクに書き込まれる。従来の典型的なサーボ・パターンの書き込みは、外部装置としてのサーボ・ライタを使用して行われている。ＨＤＤがサーボ・ライタにセットされ、サーボ・ライタはＨＤＤ内のヘッドをポジショナ（外部位置決め機構）によって位置決めし、サーボ・パターン生成回路が生成したサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込む。

現在、サーボ・データの書き込み工程（Servo Track Write：ＳＴＷ）は、ＨＤＤの製造コストの中で主要な位置を占めている。特に近年、ＨＤＤは高容量化の競争が激化し、これに伴いＴＰＩ（Track Per Inch）の増加が進んでいる。ＴＰＩが増加する事により、Track数は増え、Track幅が小さくなる、これらはＳＴＷ時間の増加及びサーボ・ライタの高精密化を進め、ＳＴＷのコスト増加の要因となっている。このコストを削減する為にサーボ・ライタのコスト削減、ＳＴＷ時間の短縮等が進められている。

そのため、ＨＤＤ本体のメカを使用してサーボ・パターンを書き込むＳＳＷ（Self Servo Write）の手法が利用されている。ＳＳＷは、メカ部分はＨＤＤ本体のみを使い、外部回路からＨＤＤ内のスピンドル・モータとボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）をコントロールし、外部回路の制御下において、ＨＤＤ自体がサーボ・パターンを書き込む。これによって、サーボ・ライトのコスト削減を図っている。

ＳＳＷの手法として、ヘッド素子部のリード素子とライト素子の半径方向位置が異なる（これをリード・ライト・オフセットと呼ぶ）ことを利用して、内周側もしくは外周側にすでに書き込まれたサーボ・パターンをリード素子が読み出しながら位置決めを行い、ライト素子が、リード・ライト・オフセット離れたトラックに新たなサーボ・パターンを書きこむものが知られている。

自己伝播を使用するＳＳＷにおいて重要な点の一つは、パターンを書き込む際に必要とされるパラメータを正確に決定することである。特に、ＳＳＷの初期シーケンスにおいては、アクチュエータの回動範囲を画定するクラッシュ・ストップにアクチュエータを押し付けた状態においてパターンを書き込む。ヘッド素子部の位置制御は、クラッシュ・ストップの弾性力とアクチュエータに加えられる回動力とのバランスによって決まる。また、アクチュエータに加えられる回動力は、ＶＣＭ電流を規定する位置制御信号値で規定される。

このため、アクチュエータをクラッシュ・ストップに押し付けた状態において、パターン書き込みのためのパラメータ、具体的には、リード・ライト・オフセット、ライト素子の幅（ライト幅）、あるいは所望のトラック・ピッチのそれぞれに対応する位置制御信号値を、正確に決定することが重要である。このようなパラメータ決定の手法の一例が、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１に開示される技術は、アクチュエータをクラッシュ・ストップに押し付けた状態でバースト・パターンを記録し、ＶＣＭに流す電流を段階的に変化させ記録されたパターン信号の振幅を取得することでそのプロファイルを測定する。さらに、得られたプロファイルを基に、バースト・パターンを記録した時のヘッド位置とプロファイルの頂点でのヘッド位置との距離からヘッドのリード・ライト・オフセット量を算出する。あるいは、プロファイルにおいて、振幅が最大値の５０％となる２点間の距離をライト幅と定義する。
特開２００３−１４１８３５号公報

上記特許文献１の手法は、複数回に亘って記録した記録パターン信号の振幅を平均することで最終的なプロファイルの測定値とする。しかし、この手法は、各パラメータの決定を単一のプロファイルで行うため、正確なパラメータ値の決定において十分な精度を得ることができなかった。本発明はこのような事情を背景としてなされたものであって、メディアへの自己パターン書き込みのためのパラメータをより正確に決定することを目的とする。

本発明の第１の態様は、データ記憶装置のヘッドを使用してメディアにパターンを書き込むためのパラメータ決定方法であって、前記ヘッドのライト素子を使用し、メディア上の半径方向において異なる位置に、第１バースト・パターン、第２バースト・パターン、第３バースト・パターンの配置順で各バースト・パターンを書き込み、前記ヘッドのリード素子を半径方向に移動しながら前記第１、第２及び第３バースト・パターンを読み出し、そのリード素子の位置制御信号値に対する各バースト・パターンの振幅値の関係を示す第１、第２及び第３プロファイルを取得し、前記第１プロファイルと前記第３プロファイルとの交点に相当する点の位置制御信号値を特定し、その特定された位置制御信号値を使用して、前記第２プロファイルの高さを決定するための第２プロファイル上の点を特定し、前記特定された第２プロファイル上の点を使用してその第２プロファイルの高さを決定し、前記第２プロファイルについて、前記決定された高さの半値にそれぞれ対応する、左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを決定するものである。位置の異なる複数バースト・パターンのプロファイルを使用することによって、より正確に所望値を決定することができる。

本発明の第２の態様は、上記第１の態様において、前記交点に相当する点の位置制御信号値近傍の前記第２プロファイル上の複数点を使用して前記第２プロファイルの高さを決定するものである。これによって正確かつ効率的に第２プロファイルの高さを決定することができる。

本発明の第３の態様は、上記第２の態様において、前記交点に相当する点の位置制御信号値近傍の前記第２プロファイル上の複数点の振幅値を平均して前記第２プロファイルの高さを決定するものである。これによって正確かつ効率的に第２プロファイルの高さを決定することができる。

本発明の第４の態様は、上記第１の態様において、前記第１プロファイルと第３プロファイルの振幅差最小点を前記交点に相当する点として特定するものである。これによって、効率的に演算処理することができる。

本発明の第５の態様は、上記第１の態様において、前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを使用して、前記ライト素子のライト幅を決定するために前記第２プロファイルの半値幅に相当する値を決定するものである。これによって、正確にライト幅を決定することができる。

本発明の第６の態様は、上記第５の態様において、前記高さの半値に最も近い前記第２プロファイル上の左側点及びその近傍点を使用して、前記左側制御信号値を決定し、前記高さの半値に最も近い前記第２プロファイル上の右側点及びその近傍点を使用して、前記右側制御信号値を決定し、前記決定された左側制御信号値及び右側制御信号値の差分を決定するものである。これによって、より正確にライト幅を決定することができる。

本発明の第７の態様は、上記第６の態様において、前記左側点及びその近傍点から左側近似直線を決定し、その左側近似直線上の前記高さの半値に対応する前記左側制御信号値を決定し、前記右側点及びその近傍点から右側近似直線を決定し、その右側近似直線上の前記高さの半値に対応する前記右側制御信号値を決定するものである。これによって、より正確にライト幅を決定することができる。

本発明の第８の態様は、上記第５の態様において、前記ライト素子のライト幅を決定するため、複数のバースト・パターンについて前記半値幅に相当する値を決定して各値を平均処理するものである。これによって、より正確にライト幅を決定することができる。

本発明の第９の態様は、上記第５の態様において、前記半値幅に相当する値の変化の度合いが規定内である半径方向位置にあるバースト・パターンのみを平均処理に使用するものである。これによって、より正確にライト幅を決定することができる。

本発明の第１０の態様は、上記第１の態様において、前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値との平均値と、前記第２パターン書き込み時の位置制御信号値との差分とを使用して、前記ライト素子とリード素子との間のリード・ライト・オフセットを決定するものである。これによって、正確にリード・ライト・オフセットを決定することができる。
本発明の第１１の態様は、上記第１の態様において、前記ヘッドの一方向への１回の移動の間に、前記第１、第２及び第３バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行するものである。これによって、各パターンのより正確なプロファイルを得ることができる。

本発明の第１２の態様は、データ記憶装置のヘッドを使用してメディアにパターンを書き込むため、そのパターンのトラック間距離に対応する前記ヘッドの位置制御信号値を決定する方法であって、前記ヘッドのライト素子を使用し、メディア上の半径方向において異なる位置に複数のバースト・パターンを書き込み、前記ヘッドのリード素子を半径方向に移動しながら前記複数のバースト・パターンを読み出し、前記複数のバースト・パターンのそれぞれについて位置制御信号値に対する振幅値の関係を示すプロファイルを取得し、前記取得したプロファイルを使用して、バースト・パターンの半径方向における位置的な重なりを、振幅値で表す重なり値として決定し、前記取得したプロファイルの傾き値を決定し、前記決定された重なり値とその目標値との間の差分と、前記プロファイルの傾き値とを使用して、パターン書き込みのための位置制御信号値の補正値を決定するものである。プロファイルの傾き値と重なり値を使用することによって、パターンのトラック間距離に対応する位置制御信号値を正確に決定することができる。

本発明の第１３の態様は、上記第１２の態様において、前記プロファイルの傾きは、プロファイル高さの半値近傍の複数の点を使用して決定するものである。これによって、より正確にプロファイルの傾きを決定することができる。

本発明の第１４の態様は、上記第１２の態様において、前記プロファイルの両側の傾き値を使用して前記補正値を決定するものである。これによって、より正確に位置制御信号値を決定することができる。

本発明の第１５の態様は、上記第１２の態様において、前記重なり値は、２つのプロファイルの交点に相当する点の振幅を使用して決定されるものである。これによって、より正確、効率的に重なり値を決定することができる。

本発明の第１６の態様は、上記第１２の態様において、前記プロファイル高さの決定のため、３つの連続して配置されたバースト・パターンのプロファイルにおいて、両側のバースト・パターンの各プロファイルの交点に相当する点の位置制御信号値を使用して、中央バースト・パターン・プロファイルの点を特定し、その特定された点を使用してその中央バースト・パターン・プロファイルの高さを決定するものである。これによって、正確、効率的にプロファイルの高さを決定することができる。

本発明の第１７の態様は、上記第１６の態様において、前記交点に相当する点の位置制御信号値近傍の前記中央バースト・パターン・プロファイル上の複数点を使用して前記中央バースト・パターン・プロファイルの高さを決定するものである。これによって、より正確にプロファイルの高さを決定することができる。

本発明の第１８の態様は、上記第１２の態様において、前記重なり値及び傾き値は、複数のプロファイルについての各値を平均することによって決定するものである。これによって、より正確に各値を決定することができる。

本発明の第１９の態様は、上記第１８の態様において、規定範囲にある前記重なり値及び傾き値のみを使用して平均処理するものである。これによって、より正確に各値を決定することができる。
本発明の第２０の態様は、上記第１２の態様において、前記ヘッドの一方向への１回の移動の間に、前記複数バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行するものである。これによって、各パターンのより正確なプロファイルを得ることができる。

本発明の第２１の態様は、メディアにパターンを書き込むデータ記憶装置であって、メディア上の異なる位置に、半径方向において第１バースト・パターン、第２バースト・パターン、第３バースト・パターンの配置順で各バースト・パターンを書き込むライト素子と、前記メディアの半径方向に移動しながら、前記第１、第２及び第３バースト・パターンを読み出すリード素子と、前記リード素子の位置制御信号値に対する各バースト・パターンの振幅値の関係を示す第１、第２及び第３プロファイルにおいて、第１プロファイルと第３プロファイルとの交点に相当する点の位置制御信号値を使用して特定した第２プロファイル上の点を使用して第２プロファイルの高さを決定し、その決定された高さの半値にそれぞれ対応する第２プロファイルの左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを決定するコントローラと、を備えるものである。位置の異なる複数バースト・パターンのプロファイルを使用することによって、より正確に所望値を決定することができる。

本発明の第２２の態様は、上記第２１の態様において、前記コントローラは、前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを使用して、前記ライト素子のライト幅を決定するために前記第２プロファイルの半値幅に相当する値を決定するものである。これによって正確にライト幅を決定することができる。

本発明の第２３の態様は、上記第２１の態様において、前記コントローラは、前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値との平均値と、前記第２パターン書き込み時の位置制御信号値との差分とを使用して、前記ライト素子とリード素子との間のリード・ライト・オフセットを決定するものである。これによって正確にリード・ライト・オフセットを決定することができる。
本発明の第２４の態様は、上記第２１の態様において、前記リード素子及びライト素子の一方向への１回の移動の間に、前記第１、第２及び第３バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行するものである。これによって、各パターンのより正確なプロファイルを得ることができる。

本発明の第２５の態様は、ヘッドを使用してメディアにパターンを書き込むため、そのパターンのトラック間距離に対応する前記ヘッドの位置制御信号値を決定するデータ記憶装置であって、メディア上の半径方向において異なる位置に複数のバースト・パターンを書き込むライト素子と、前記メディアの半径方向に移動しながら前記複数のバースト・パターンを読み出すリード素子と、前記複数のバースト・パターンのそれぞれについて位置制御信号値に対する振幅値の関係を示すプロファイルを取得し、取得したプロファイルを使用してバースト・パターンの半径方向における重なりを表す重なり値とプロファイルの傾き値とを決定し、その重なり値と目標値との間の差分とプロファイルの傾き値とを使用してパターン書き込みのための位置制御信号値の補正値を決定するコントローラと、を備えるものである。プロファイルの傾き値と重なり値を使用することによって、パターンのトラック間距離に対応する位置制御信号値を正確に決定することができる。

本発明の第２６の態様は、上記第２５の態様において、前記コントローラは、前記プロファイルの両側の傾き値を使用して前記補正値を決定するものである。これによって、より正確に位置制御信号値を決定することができる。

本発明の第２７の態様は、上記第２６の態様において、前記コントローラは、前記重なり値は、２つのプロファイルの交点に相当する点の振幅を使用して決定するものである。これによって、より正確、効率的に重なり値を決定することができる。
本発明の第２８の態様は、上記第２５の態様において、前記リード素子及びライト素子の一方向への１回の移動の間に、前記複数バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行するものである。これによって、各パターンのより正確なプロファイルを得ることができる。

本発明によれば、メディアへの自己パターン書き込みのためのパラメータをより正確に決定することができる。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。また、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。

本実施形態は、データ記憶装置におけるメディアへの自己パターン書き込み、つまり、自らメディアに書き込んだパターンを基準として新たなパターンを書き進む処理に関する。特に、自己パターン書き込みのための各パラメータの決定方法に関する。本形態においては、データ記憶装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）における、サーボ・パターンの自己書き込み処理を例として、本発明を説明する。

ＨＤＤにおいて、その内部機構を使用してサーボ・パターンを書き込む自己サーボ書き込み（Self Servo Write（ＳＳＷ））が知られている。好ましい実施形態のＨＤＤにおいて、従来のＳＳＷにおいて外部回路が行っていた機能が、製品カード（完成品としてのＨＤＤの各ＩＣが実装されている基板）上の内部回路自体に組み込まれている。これによって、ＨＤＤは、外部装置としてのサーボ・ライタ装置に直接的に依存することなく、実質的に内部構成のみによって磁気ディスクへのサーボ・パターン書き込み処理を実行することができる。本形態では、この手法をＴＳＳＷ（True Self Servo Write）と呼ぶことにする。ＨＤＤは、外部の制御装置からのスタート信号に応答して内部回路に実装された機能によってサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込む。

そこで、本形態におけるＴＳＳＷの処理について説明する前に、本形態のＴＳＳＷを実行するＨＤＤの全体構成について、その概略を説明する。図１は、ＨＤＤ１の概略構成を示すブロック図である。ＨＤＤ１は、密閉されたエンクロージャ１０内に、メディア（記録媒体）の一例である磁気ディスク１１、ヘッド素子部１２、アーム電子回路（アームエレクトロニクス：ＡＥ）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５、そしてアクチュエータ１６を備えている。

ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を備えている。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（Ｒ／Ｗチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（以下、ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３、及びＲＡＭ２４などの各ＩＣを備えている。尚、各回路構成は一つのＩＣに集積する、あるいは、複数のＩＣに分けて実装することができる。

通常の使用状態において、外部ホスト５１からのライト・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３によって受信され、Ｒ／Ｗチャネル２１、ＡＥ１３を介して、ヘッド素子部１２によって、不揮発性のメディアである磁気ディスク１１に書き込まれる。また、磁気ディスク１１に記憶されているリード・データはヘッド素子部１２によって読み出され、そのリード・データは、ＡＥ１３、Ｒ／Ｗチャネル２１を介して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から外部ホスト５１に出力される。

次に、ＨＤＤ１の各構成要素について説明する。磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４に固定されている。ＳＰＭ１４は所定速度で磁気ディスク１１を回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。本例の磁気ディスク１１は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッド素子部１２が設けられている。

各ヘッド素子部１２はスライダ（不図示）に固定されている。また、スライダはアクチュエータ１６に固定されている。アクチュエータ１６はＶＣＭ１５に連結され、回動軸を中心に揺動することによって、ヘッド素子部１２（及びスライダ）を磁気ディスク１１上において半径方向に移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データ（ＤＡＣＯＵＴ）に従ってＶＣＭ１５を駆動する。

ヘッド素子部１２には、磁気ディスク１１への記録データに応じて電気信号を磁界に変換するライト素子、及び磁気ディスク１１からの磁界を電気信号に変換するリード素子を備えている。この点については後述する。なお、磁気ディスク１１は、１枚以上あればよく、記録面は磁気ディスク１１の片面あるいは両面に形成することができる。

ＡＥ１３は、複数のヘッド素子部１２の中からデータ・アクセスが行われる１つのヘッド素子部１２を選択し、選択されたヘッド素子部１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、Ｒ／Ｗチャネル２１に送る。また、Ｒ／Ｗチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド素子部１２に送る。本形態のＴＳＳＷを含めＳＳＷにおいては、ＡＥ１３は選択したヘッド素子部１２が読み出したサーボ信号をＲ／Ｗチャネル２１に転送し、全てのヘッド素子部１２に対してＲ／Ｗチャネル２１からのライト・データを転送する。

Ｒ／Ｗチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。また、リード処理において、Ｒ／Ｗチャネル２１はＡＥ１３から供給されたリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたリード・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。Ｒ／Ｗチャネル２１はクロック回路を備え、タイミング制御はＲ／Ｗチャネル２１が生成するクロック信号に従って実行される。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたマイクロコードに従って動作する。ＨＤＤ１の起動に伴い、ＲＡＭ２４には、ＭＰＵ上で動作するマイクロコードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド素子部１２のポジショニング制御、インターフェース制御などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。本形態のＴＳＳＷは、このＨＤＣ／ＭＰＵ２３の制御の下において実行される。

図２は、ＴＳＳＷを含むＳＳＷの手法を概略的に示している。ＳＳＷは、内周（ＩＤ）側もしくは外周（ＯＤ）側サーボ・トラック（ＴＯ）に書き込まれているパターン（ＰＯ）をヘッド素子部１２内のリード素子１２１で読み出しながら、外周側もしくは内周側サーボ・トラック（ＴＮ）に配置されたヘッド素子部１２内のライト素子１２２で新たなパターン（ＰＮ）を書き込む。つまり、リード素子１２１が基準トラック（ＴＯ）の各セクタのサーボ・パターンをフォロしながら、各セクタの検出から所定タイミング後にライト素子１２２がトラック（ＴＮ）に新たなサーボ・パターンＰＮを書きこむ。ヘッド素子部１２を外周側もしくは内周側に順次移動させながらパターンを書き進めることによって、磁気ディスク１１全面にサーボ・パターンを書き込むことができる。

以降の説明において、リード素子１２１がライト素子１２２よりも磁気ディスク１１の内周（ＩＤ）側に配置されているものとする。内周側からパターンを書き込むことによって、ライト素子１２２により先に書き込まれたパターンをリード素子１２１が読み取ることができる。これによって、リード素子１２１が読み取ったパターンによってヘッド素子部１２の位置合わせを行いながら、ライト素子１２２が新たなパターンの書き込みを行うことができる。尚、リード／ライト素子１２２、１２２の位置を変更することによって、磁気ディスク１１の外側から本形態のＴＳＳＷを開始することも可能である。尚、本形態のＴＳＳＷにおいては、円周方向における各素子の位置は特に限定されない。

さらに、図２はリード素子１２１とライト素子１２２が規定するいくつかの値を示している。一つは、ライト素子１２２の幅であるライト幅（W_Width）、もう一つはリード素子１２１の幅であるリード幅（R_Width）である。さらに、リード・ライト・オフセット（RW_Offset）が規定されている。リード・ライト・オフセットは、リード素子１２１とライト素子１２２との間の半径方向における距離である。具体的には、リード素子１２１とライト素子１２２の各センター間の、磁気ディスク１１の半径方向における距離である。リード・ライト・オフセットはヘッド素子部１２の半径方向の位置によって変化する。ヘッド素子部１２において、最もＯＤ側のトラック位置においてもリード・ライト・オフセットが存在する。これによって、内周側に書き込んだサーボ・パターンを読み出してヘッド素子部１２の位置合わせを行い、最もＯＤ側のトラックまでサーボ・パターンを書き込むことができる。

ここで、サーボ・パターンのパターン・フォーマットについて、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、一つのサーボ・パターン（最終的に磁気ディスクに書き込まれているProduct Servo Pattern）のフォーマットを示している。サーボ・パターンは、プリアンブル（Preamble）、サーボ・アドレス・マーク（Servo Address Mark：ＳＡＭ）、グレイ・コードからなるトラックＩＤ（Gray）、サーボ・セクタ・ナンバ（ＰＨＳＮ）及びバースト・パターン（Burst）から構成されている。

Ｒ／Ｗチャネル２１はPreambleでサーボ・ゲートが開いたときに、サーボ読み取り用のクロックをこのプリアンブルに同期させ、かつＲ／Ｗチャネル２１のＶＧＡ（Variable Gain Amplifier）の振幅を期待値にするよう調整する。ＳＡＭは、Gray等の実際の情報が始まることを示す部分で、通常ＳＡＭが見つかったときに出てくるタイミング信号であるＳＡＭ信号が磁気ディスク１１上に書き込まれた位置と正確な相関をもっている。トラックＩＤはトラック番号（Cylinder番号）を示す情報で半径方向にトラック毎に変わっていくGray Codeであり、サーボ・セクタ・ナンバ（ＰＨＳＮ）はIndexから数えたサーボ・セクタの順番である。

ここでIndexは、スピンドル・モータ１４を駆動するモータ・ドライバ・ユニット２２がスピンドル・モータの逆起電力に応じて生成する信号であって、スピンドル・モータ１４の回転周期によって規定される。

バースト・パターン（Burst）はトラックＩＤで示されるトラックの更に精密な位置を示す信号で、この例ではトラックごとに周回上に位置を少し違えたところに千鳥上に書かれたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの4つの振幅信号を備える。Ａ、ＢのセットとＣ、Ｄのセットは互いに半トラック・ピッチだけずれた位置関係にある。またこれらの各BurstＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはプリアンブル（Preamble）と同じ周期の単一周波数信号である。

図３（ｂ）は、複数連続サーボ・トラック、具体的には１０サーボ・トラックにわたって書き込まれたサーボ・パターンを示している。ここで、サーボ・トラック・ピッチは、ユーザ・データが記憶されるデータ・トラック・ピッチの半分であり、図３（ｂ）は５データ・トラックに相当する。本例のＴＳＳＷは、内周側に書き込まれたパターンの半分に外周側のパターンの半分を重ねるようにして、内周側から外周側にサーボ・パターンを書き進めていく。

このようにＴＳＳＷを含むＳＳＷでは、自分で書いたパターンを参照し、その信号から得られる時間的、空間的情報を使用して、時間的（周方向におけるタイミング制御）、空間的（半径方向における位置制御）な制御を行いながら、リード・ライト・オフセットだけ半径方向にずれた位置に、次のパターンを書き込む方法である。しかし、ＴＳＳＷプロセスの最初には、磁気ディスク１１上には何も書き込まれた信号がなく、何らかのパターンを参照して次のパターンを書くということはできない。

通常ＴＳＳＷでは、最初ＶＣＭ１５に充分な電流を流しアクチュエータ１６をクラッシュ・ストップ（不図示）に突き当てて、ヘッド素子部１２の半径方向の位置を安定に保つ。ここで、クラッシュ・ストップとは、アクチュエータ１６と衝突することによってその回動方向における移動を規制する部材であって、アクチュエータに対して内周側と外周側の双方に配置されている。典型的に、クラッシュ・ストップは樹脂によって形成する。アクチュエータ１６をクラッシュ・ストップにつきあてた状態でヘッド素子部１２の位置を変えるには、ＶＣＭ１５電流の値を細かく調整する。

図３（ｂ）のパターンから理解されるように、ＴＳＳＷはヘッド素子部１２の特性を使用してサーボ・パターンを書き込んでいく。そのため、ＴＳＳＷの初期プロシージャにおいてヘッド素子部１２の特性値を正確に決定することが重要である。具体的には、ライト幅（W_Width）及びリード・ライト・オフセット（RW_Offset）（それぞれ図２を参照）、が特に重要である。ライト幅（W_Width）もよってトラック・ピッチが決定され、また、リード・ライト・オフセット（RW_Offset）が読み出しトラックと書き込みトラック間の距離を規定する。また、測定されたライト幅（W_Width）から、実際のトラック・ピッチを決定することが必要になる。ここで、ヘッド素子部１２の特性値は、各ＨＤＤによって異なるものであるので、ＨＤＤ毎に測定することが必要である。

上述のように、本形態のＴＳＳＷの初期プロシージャにおいて、アクチュエータ１６はクラッシュ・ストップに押し当てられた状態にある。このため、ライト幅（W_Width）、トラック・ピッチ及びリード・ライト・オフセット（RW_Offset）のそれぞれは、ＶＣＭ１５に与えられるＶＣＭ電流によって定義することができる。同様に、ＶＣＭ電流の制御データであって、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からモータ・ドライバ・ユニット２４へ与えられるＤＡＣＯＵＴによって表すことができる。つまり、ＤＡＣＯＵＴは、ヘッド素子部１２、つまりリード素子１２１の位置を規定する位置制御信号である。

本形態のＴＳＳＷは、ヘッド素子部１２によって磁気ディスク１１に特定の複数パターンを書き込み、ヘッド特性を測定する。さらに測定値を使用して、トラック・ピッチなどのＴＳＳＷに必要なパラメータ値を決定する。この複数パターンのそれぞれは、同一タイプのパターンであり、Product Servo Patternで使用するBurstと同様の周波数信号で構成されたパターンである。以降の説明において、このパターンのことをイニシャル・バースト・パターン（Initial Burst Pattern：ＩＢパターン）と呼ぶ。

図４は、磁気ディスク１１に書き込まれた複数ＩＢパターンの一部を示しており、具体的には、最内周から６つのＩＢパターンを示している。上述のように、各ＩＢパターンは、Product Servo Patternで使用するBurstの周波数と同じ周波数で、長さＢＬの周期パターンである。長さＢＬはＨＤＤ１が通常使うサーボ・ゲートがアクティブである期間（サーボ・ゲートが開いている期間）より充分長い時間でなければならない。ここで、サーボ・ゲートは、磁気ディスク１１からサーボ・データ（Product Servo Pattern）を読み出すための制御信号であって、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がＲ／Ｗチャネル２１に与える。通常のＨＤＤ１のサーボ制御では、サーボ・ゲートがアクティブである期間、磁気ディスク１１からサーボ・データが読み出され、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に転送される。

ＨＤＤ１は、内周側からＩＢパターンを書き込みながら、各ＩＢパターンを読み出す。本例において、最終的に、図５に示すように４２のＩＢパターンの書き込み及びその読み出し処理を順次実行する。磁気ディスク１１には、SLOT 0からSLOT 5までの６スロットのＩＢパターンが書き込まれる。各スロットは、円周方向位置が同一の複数ＩＢパターン（図ではIBn_0からIBn_6までの７つのＩＢパターン）から構成される。各スロットは円周方向に一定距離離間しており、本例ではTsect（時間）で表されている。このTsectは、Product Servo Patternのセクタ間隔と同一若しくは異なる値である。半径方向に隣接するＩＢパターン、例えば、ＩＢパターン（IB0_0）とＩＢパターン（IB0_1）とは、半径方向において重なるように形成される。

ＩＢパターンの書き込み及び読み出しの制御は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が実行する。各ＩＢパターンの読み出しにおいて、通常のＲ／Ｗチャネル２１のサーボ・モードにおいて、プリアンブル（Preamble）でクロックを引き込み、ＳＡＭを見つけてそれ以降のサーボ情報を引き出す方法は使えない。そこで、Ｒ／Ｗチャネル２１のサーボ信号のＶＧＡ値を適当な値に設定し、ＳＡＭをフェイクするモード（ＳＡＭフェイク・モード）を用いる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がサーボ・ゲートを開けた後、Ｒ／Ｗチャネル２１はある設定されたタイム・アウトの時間後にフェイクＳＡＭを出し、あたかも通常の動作のようにサーボ信号を出す。このプロシージャでは、このうちBurst振幅信号のみを使用する。

図４に戻って、まず、ＤＡＣＯＵＴ値Iact[0]でクラッシュ・ストップにアクチュエータ１６を押し付け、Indexから決まった時間Ｓ０の後に、ＩＢパターン（IB0_0）を書く。次に、ＤＡＣＯＵＴ値Iact[0]において、この書き込んだＩＢパターン（IB0_0）の振幅をリード素子１２１で読み取る。Iact[0]の位置では、ヘッド素子部１２のリード・ライト・オフセットのためリード素子１２２はＩＢパターン（IB0_0）と全く重なっておらず、当然Burst信号として大きな値にはならない。

このとき、サーボ・ゲートは、現在書き込んだＩＢパターン（IB0_0）のみでなく、将来に書き込む複数個のＩＢパターン、本例においては、ＩＢパターン（IB1_0）〜ＩＢパターン（IB5_0）が位置すべき各場所（タイミング）においてもアクティブにセットされる。これらＩＢパターンは、円周方向にセクタ間隔Tsectだけ互いに離れている。本例では上述のようにIB0_nからIB5_nまでの６箇所のＩＢ位置を想定している。

その後、ＤＡＣＯＵＴ値をr_Stepだけ小さくして、ヘッド素子部１２（リード素子１２１）の位置を少し外周側にずらし、ＳＡＭフェイク・モードで６個のＩＢパターンのBurst信号を読み取る。つまりIact[1]＝Iact[0]−r_Stepでの動作である。その後、ＤＡＣＯＵＴ値をr_Step単位で順次変化させながら、６個のＩＢパターンのBurst信号を各ＤＡＣＯＵＴ値において読み取る。この処理を繰り返し、動作のＫ回目、つまりIact[K]＝Iact[0]−K＊r_Step（K＊r_Step＝w_Step）のところで、IndexからS0+Tsectの位置に次のＩＢパターン（IB0_1）をＢＬの長さ書き込む。更にその位置において、書き込みに続く周回でＩＢパターンの振幅読み込みを行う。

同様の処理が繰り返され、IB2_0、IB3_0、IB4_0、IB5_0の各ＩＢパターンを、（Iact[0]−２w_Step、S0+2Tsect）、（Iact[0]−3w_Step、S0+3Tsect）、（Iact[0]−4w_Step、S0+4Tsect）、（Iact[0]−5w_Step、S0+5Tsect）の各タイミングにおいて書き込み、さらに、各ＩＢパターンの信号を読み出す。図５に示すように、この処理は、各スロットの７つのＩＢパターンの読み出しが終了するまで続けられる。なお、ここで、一旦複数個のＩＢパターンを書き込んだあとに、ヘッド素子部１２内周側の最初の位置に戻して、r_Step間隔でプロファイルを測定することも可能である。しかし、ヘッド素子部１２（アクチュエータ１６）が方向を変えて動くため、ヘッド素子部１２の動きに非線形性（Hysterisis等）が現れ、その後のヘッド特性の決定における正確性が低下する。これは、特に、リード・ライト・オフセット（RW_Offset）において問題となりうる。このため、上述のように、１回の外周側への移動において、ＩＢパターンの書き込みと読み出しを行うことが好ましい。つまり、ＤＡＣＯＵＴ値をr_Step間隔の細かいステップで変化させ、同一方向（外周方向）にヘッド素子部１２（アクチュエータ１６）を移動させながら、規定ＤＡＣＯＵＴ値でＩＢパターンを書き込み、さらに、その後に到着するリード素子１２２で書き込まれた各ＩＢパターンを読み出していくことが好ましい。

図６は、４２個のＩＢパターンの読み出し信号プロファイルの実際の波形（プロファイル）を示している。図６において、Ｘ軸はＤＡＣＯＵＴ値の変化分であり、Ｙ軸はＩＢパターンのバースト振幅を示している。Ｘ軸の０点はIB0_0を書き込んだときのＤＡＣＯＵＴ値であり、実際には負の大きな値となる。この点を出発点としてヘッド素子部１２をＯＤ側に移動させていくため、ＤＡＣＯＵＴ値を少しずつ正の値の側に向けて変化させてやる。つまり、プロファイルは、位置制御信号値であるＤＡＣＯＵＴ値に対する各バースト・パターンの振幅値の関係を示している。図６において４２のパスル状の波形が示されており、Ｘ値の大きい波形が、内周側のＩＢパターンに対応する。つまり、Ｘ軸左側から、IB1_0、IB2_0、IB3_0、IB4_0、IB5_0、IB1_1、...、IB5_6の各ＩＢパターンのバースト振幅プロファイルである。上記r_Stepは、このプロファイルが十分な精度で形成できる値を、また、w_Stepは、各プロファイルの重なりが所定値内に収まるように設定される。

図７は、測定されたプロファイルのうち、半径方向に連続して配置されている３つのＩＢパターンの各プロファイルを模式的に示している。本形態のＨＤＤ１は、ＩＢパターンのプロファイルを使用してＴＳＳＷのために重要な値を決定する。具体的には、ライト幅、リード・ライト・オフセット、そしてトラック・ピッチ（トラック幅）である。図における中央のｊ番目ＩＢパターン・プロファイルに着目すると、そのプロファイルは、その両側にあるｊ−１番目のＩＢパターン・プロファイル及びｊ＋１番目のＩＢパターン・プロファイルと重なる。これを使用して次のように解析する。解析処理は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３、具体的には、マイクロコードに従って動作するＭＰＵが実行する構成とすることができる。

これらのＩＢパターンのプロファイルから、クラスタを切り出す。クラスタは、ＤＡＣＯＵＴの関数として各プロファイルを見たとき、ある一定の閾値Athより大きい値が連続している部分である。図７において、クラスタ［ｊ−１］、クラスタ［ｊ］、クラスタ［ｊ＋１］が並んでいる。各プロファイルの閾値Athより上にある部分が、それぞれ、クラスタである。閾値Athの選び方は以後の結果に実質的影響を与えないので、ノイズを除去する程度の値に設定すればよい。

クラスタ［ｊ−１］とクラスタ［ｊ＋１］とにおいて、交点に相当する点を特定する。具体的には、同一ＤＡＣＯＵＴ値において振幅の差の絶対値が最小となる点を交点として特定する。この振幅差最小値の点と同一ＤＡＣＯＵＴ値におけるクラスタ［ｊ］の点を、クラスタ［ｊ］の仮ピークとする。この仮ピークでのクラスタ［ｊ−１］とクラスタ［ｊ＋１］の振幅の和をAPC[j]とする。このAPC[j]は、クラスタ［ｊ−１］とクラスタ［ｊ＋１］の重なりの度合いを表す重なり値である。

仮ピークの前後の数点を使用してクラスタ［ｊ］の高さを決定する。具体的には、各点の振幅値の平均を計算する。この平均値をクラスタ［ｊ］のピーク値（高さ）Apeak［j］と定義する。クラスタ［ｊ］において、仮ピークの左側（ＤＡＣＯＵＴ値の小さい側）でピーク値の半値Apeak［j］／２となるＤＡＣＯＵＴ値を特定する。これをLeft_Half[j]とする。Apeak［j］／２となる実際の測定点が存在しない場合、最も近い測定点を使用する。さらに、仮ピークの右側（ＤＡＣＯＵＴ値の大きい側）でピーク値の半値Apeak［j］／２となるＤＡＣＯＵＴ値を特定する。これをRight_Half[j]とする。

Left_Half[j]に最も近い点及びその近傍の数点（例えば合計８点）についての振幅値について近似直線で直線フィットし、その傾き値（左側傾き値）Slope_L[j]を算出する。この近似直線は、例えば、最小二乗法などによって決定することができる。同様に、Right_Half[j]の近辺の所定の数点についての振幅値について直線フィットし、その傾き値（右側傾き値）Slope_R[j]を算出する。この近似直線の決定方法は上述と同様である。各直線上において、高さがApeak［j］／２となるＤＡＣＯＵＴ値をそれぞれ算出する。左側のＤＡＣＯＵＴ値（位置制御信号値）を、Half_Apeak_L［j］、右側のＤＡＣＯＵＴ値（位置制御信号値）をHalf_Apeak_R［j］と表す。

クラスタｊのピークを規定するＤＡＣＯＵＴ値を、これらＤＡＣＯＵＴ値の平均値とする。つまり、
Peak［j］＝（Half_Apeak_L［j］+Half_Apeak_R［j］）/２ （数式１）
と定義する。

さらに、このクラスタに対応するライト幅（W_Width［j］）は、
W_Width［j］＝Half_Apeak_L［j］-Half_Apeak_R［j］ （数式２）
と定義する。つまり、クラスタの半値幅に相当するものがライト幅と定義される。なお、このクラスタに対応するリード幅（R_Width［j］）は、
R_Width［j］＝（1/Slope_L[j]+1/Slope_R[j]）/２ （数式３）
と定義する。

一方、クラスタｊを書き込んだときのＤＡＣＯＵＴ値は既知である。この値をW_Cluster[j]とする。この値と、クラスタｊのピークを規定するＤＡＣＯＵＴ値Peak［j］との差分が、リード素子１２１とライト素子１２２との間のリード・ライト・オフセットを定義する。つまり、以下の式で表される。
RW_Offset[j]＝W_Cluster[j]-Peak［j］ （数式４）

図８は、実際に各クラスタに対応するピークＤＡＣＯＵＴ値（Peak［j］）、隣接クラスタ間の重なりAPC[j]、リード・ライト・オフセット（RW_Offset[j]）そしてライト幅（W_Width［j］）の値を示している。図８のグラフのＸ軸はＤＡＣＯＵＴ値、左側Ｙ軸はPeakの値を示し、右Ｙ軸は他の要素の値を示している。

図８から理解されるように、ＩＢパターンの書き込みを開始してからしばらく（本例では最初の２５のＩＢパターン）は、アクチュエータ１６の回動軸やクラッシュ・ストップのヒステリシスのため、リード・ライト・オフセット（RW_Offset）やライト幅（W_Width）が緩やかに変化する。そのため、ＨＤＤ１は、これらの値が安定化してから以降、その変化の度合いが規定内にある領域（これを安定領域と呼ぶ）の値を平均したものを使用する。

以上の解析におけるＤＡＣＯＵＴ値のw_Stepは適当なデフォルト値であったが、Product Servo Patternの書き込みにおいて、図３に示すように、サーボ・トラック・ピッチ及びデータ・トラック・ピッチ（サーボ・トラック・ピッチの２倍）を規定する重要な値となる。このサーボ・トラック・ピッチを、上述の解析から得られたApeak、APC及び左右の各Slopeの値を使用して決定する。使用する値は、安定化領域のクラスタに対応ものである。

まず、安定化領域のクラスタのそれぞれの値について、その平均値を求める。つまり、avg_APC、avg_Slope_L、avg_Slope_R、avg_Apeakを算出する。これらの値から、この後の実際のパターン書き込みにおけるDacStep（隣接トラック間のＤＡＣＯＵＴ値の差分）を決定する。この値（Next_DacStep）は、以下の式で与えられる。
Next_DacStep
＝Default_DacStep+1/4*(avg_APC-α*avg_Apeak)*(1/avg_Slope_L-1/avg_Slope_R)
（数式５）
Default_DacStepは、上記w_Stepに相当し、数式５の右辺第２項はDacStepの補正値、つまり、位置制御信号値（ＤＡＣＯＵＴ値の）の補正値となる。なお、Slope_Rは負の値であるので、数式５において1/avg_Slope_Rが減算されている。

ここで、ファクタαは、（APC／Apeak）の目標値（つまり、α*Apeakはavg_APCの目標値）であり、典型的には０．８〜０．９に設定する。αが大きいことは各プロファイルの重なりが大きい、つまり、トラック・ピッチが小さいことを意味する。

図９を参照して、上記Next_DacStepの計算式（数式５）について説明する。（ｋ−１）番目のＩＢパターン（IB[k-1]）と（ｋ＋１）番目のＩＢパターン（IB[k+1]）の重なりが目標の値に近づくように、補正値（上記数式の第２項）を決定することになる。図９において、（ｋ＋１）番目の現在のＩＢパターンがIB[k+1]_currで示され、目標のＩＢパターンがIB[k+1]_tarで示されている。本例において、パターンを近づける補正を行う場合を考える。

上述のように、目標となるＤＡＣＯＵＴ値（トラック・ピッチ）は、重なりを表すavg_APCによって規定される。いま、図９における1/2*Δavg_APCだけ補正することが必要な場合、隣接するＩＢパターンのＤＡＣステップの変更をΔDACOUTとすると、IB[k-1]からIB[k+1]までのＤＡＣＯＵＴ値の補正値は2*ΔDACOUTとなる。ここで、IB[k-1]とIB[k+1]_tarの交点を基準として、2*ΔDACOUTは
2*ΔDACOUT＝ΔD1+ΔD2 （数式６）
と表すことができる。

さらに、avg_Slope_L、avg_Slope_Rを使用して、以下の数式が成立する。
1/2*Δavg_APC≒-ΔD1*avg_Slope_L （数式７）
1/2*Δavg_APC≒-ΔD2*(-avg_Slope_R) （数式８）
従って、
ΔDACOUT＝ΔD1+ΔD2＝-1/2*Δavg_APC*(1/avg_Slope_L-1/avg_Slope_R)
（数式９）

Δavg_APCは、現在のAPCがavg_APC、目標となるAPCはα*avg_Apeakであるので、以下の式で表される。
Δavg_APC＝α*avg_Apeak-avg_APC （数式１０）
また、（Next_DacStep-Default_DacStep）がΔDACOUTであるので、上記数式５が導出される。

ここで、上述のようにNext_DacStepはサーボ・トラック・ピッチに相当するが、これがavg_W_Widthとある程度ゆるやかな関係になければならない。つまり、（avg_W_Width/2*Next_DacStep）は、０．７〜０．９程度の値となることが必要であり、これが以上のプロシージャの一つの確認要因となる。

以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、本発明は磁気ディスク装置に限らず、他のタイプのメディアを使用するデータ記憶装置に適用することができる。あるいは、本発明はサーボ・パターンの自己書き込みのために特に有用であるが、本発明のパラメータの決定手法は、この用途に限定されるものではない。
本実施形態においては、いくつかの値について複数点の単純平均値を使用してその値を決定するが、例えば、複数点に所定の係数を乗算した上で平均する加重平均によりこれらの値を求めてもよい。また、上述の例においては、中央のＩＢパターンに隣接するＩＢパターンを使用して、中央のＩＢパターンのプロファイル特性を決定しているが、ＩＢパターンが十分に重なっていれば、離間したＩＢパターンを使用することも可能である。また、トラックピッチ（Next_DacStep）の算出において、例えば、隣接する２つのＩＢパターンのプロファイルを使用することを妨げるものではない。

本実施形態における、ハードディスク・ドライブ全体の構成を示すブロック図である。 本実施形態における、ＴＳＳＷの手法を概略的に示す図である。 本実施形態における、サーボ・パターンのフォーマットを示す図である。 本実施形態における、磁気ディスクに書き込まれた複数ＩＢパターンの一部を示しており、具体的には、最内周から６つのＩＢパターンを示す図である。 本実施形態における、磁気ディスクに書き込まれた複数ＩＢパターンを示しており、具体的には、最内周から４２のＩＢパターンを示す図である。 図５に示された４２個のＩＢパターンの読み出し信号プロファイルの実際の波形を示すグラフである。 本実施形態における、測定されたプロファイルのうち、半径方向に連続して配置されている３つのＩＢパターンの各プロファイルを模式的に示す図である。 本実施形態における、実際に各クラスタに対応するピークＤＡＣＯＵＴ値（Peak［j］）、隣接クラスタ間の重なりAPC[j]、リード・ライト・オフセット（RW_Offset[j]）そしてライト幅（W_Width［j］）の値を示すグラフである。 本実施形態における、トラック・ピッチを規定するＤＡＣＯＵＴ値のNext_DacStepの計算式について説明する図である。

符号の説明

１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド素子部、１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ、
１６ アクチュエータ、２０ 回路基板、２１ リード・ライト・チャネル、
２２ モータ・ドライバ・ユニット、２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ、
５１ ホスト、１２１ リード素子、１２２ ライト素子、

Claims (25)

1. データ記憶装置のヘッドを使用してメディアにパターンを書き込むためのパラメータ決定方法であって、
   前記ヘッドのライト素子を使用し、メディア上の半径方向において異なる位置に、第１バースト・パターン、第２バースト・パターン、第３バースト・パターンの配置順で各バースト・パターンを書き込み、
   前記ヘッドのリード素子を半径方向に移動しながら前記第１、第２及び第３バースト・パターンを読み出し、そのリード素子の位置制御信号値に対する各バースト・パターンの振幅値の関係を示す第１、第２及び第３プロファイルを取得し、
   前記第１プロファイルと前記第３プロファイルとの交点に相当する点の位置制御信号値を特定し、その特定された位置制御信号値を使用して、前記第２プロファイルの高さを決定するための第２プロファイル上の点を特定し、
   前記特定された第２プロファイル上の点を使用してその第２プロファイルの高さを決定し、
   前記第２プロファイルについて、前記決定された高さの半値にそれぞれ対応する、左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを決定し、
   前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを使用して、前記ライト素子のライト幅を決定するために前記第２プロファイルの半値幅に相当する値を決定する、
   パラメータ決定方法。
2. 前記交点に相当する点の位置制御信号値近傍の前記第２プロファイル上の複数点を使用して前記第２プロファイルの高さを決定する、請求項１に記載のパラメータ決定方法。
3. 前記交点に相当する点の位置制御信号値近傍の前記第２プロファイル上の複数点の振幅値を平均して前記第２プロファイルの高さを決定する、請求項２に記載のパラメータ決定方法。
4. 前記第１プロファイルと第３プロファイルの振幅差最小点を前記交点に相当する点として特定する、請求項１に記載のパラメータ決定方法。
5. 前記高さの半値に最も近い前記第２プロファイル上の左側点及びその近傍点を使用して、前記左側制御信号値を決定し、
   前記高さの半値に最も近い前記第２プロファイル上の右側点及びその近傍点を使用して、前記右側制御信号値を決定し、
   前記決定された左側制御信号値及び右側制御信号値の差分を決定する、
   請求項１に記載のパラメータ決定方法。
6. 前記左側点及びその近傍点から左側近似直線を決定し、その左側近似直線上の前記高さの半値に対応する前記左側制御信号値を決定し、
   前記右側点及びその近傍点から右側近似直線を決定し、その右側近似直線上の前記高さの半値に対応する前記右側制御信号値を決定する、
   請求項５に記載のパラメータ決定方法。
7. 前記ライト素子のライト幅を決定するため、複数のバースト・パターンについて前記半値幅に相当する値を決定して各値を平均処理する、請求項１に記載のパラメータ決定方法。
8. 前記半値幅に相当する値の変化の度合いが規定内である半径方向位置にあるバースト・パターンのみを平均処理に使用する、請求項７に記載のパラメータ決定方法。
9. 前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値との平均値と、前記第２パターン書き込み時の位置制御信号値との差分とを使用して、前記ライト素子とリード素子との間のリード・ライト・オフセットを決定する、請求項１に記載のパラメータ決定方法。
10. 前記ヘッドの一方向への１回の移動の間に、前記第１、第２及び第３バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行する、請求項１に記載のパラメータ決定方法。
11. データ記憶装置のヘッドを使用してメディアにパターンを書き込むため、そのパターンのトラック間距離に対応する前記ヘッドの位置制御信号値を決定する方法であって、
    前記ヘッドのライト素子を使用し、メディア上の半径方向において異なる位置に第１、第２及び第３バースト・パターンを書き込み、
    前記ヘッドのリード素子を半径方向に移動しながら前記第１、第２及び第３バースト・パターンを読み出し、前記第１、第２及び第３バースト・パターンのそれぞれについて位置制御信号値に対する振幅値の関係を示す第１、第２及び第３プロファイルを取得し、
    所定関数として前記第１、第２及び第３プロファイルを見たとき一定の閾値より大きい値が連続した部分であるクラスタを前記第１及び第３プロファイルから切り出し、前記第１プロファイルのクラスタと前記第３プロファイルのクラスタの重なり度合いを表した値であって、バースト・パターンの半径方向における位置的な重なりを振幅値で表す重なり値として決定し、
    前記取得した第１、第２及び第３プロファイルの傾き値をプロファイル高さの半値近傍の複数の点を使用して決定し、
    前記決定された重なり値とその目標値との間の差分と、前記第１、第２及び第３プロファイルの傾き値とを使用して、パターン書き込みのための位置制御信号値の補正値を決定する、
    ヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
12. 前記プロファイルの両側の傾き値を使用して前記補正値を決定する、請求項１１に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
13. 前記重なり値は、２つのプロファイルの交点に相当する点の振幅を使用して決定される、請求項１１に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
14. 前記プロファイル高さの決定のため、３つの連続して配置されたバースト・パターンのプロファイルにおいて、両側のバースト・パターンの各プロファイルの交点に相当する点の位置制御信号値を使用して、中央バースト・パターン・プロファイルの点を特定し、その特定された点を使用してその中央バースト・パターン・プロファイルの高さを決定する、請求項１１に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
15. 前記交点に相当する点の位置制御信号値近傍の前記中央バースト・パターン・プロファイル上の複数点を使用して前記中央バースト・パターン・プロファイルの高さを決定する、請求項１４に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
16. 前記重なり値及び傾き値は、複数のプロファイルについての各値を平均することによって決定する、請求項１１に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
17. 規定範囲にある前記重なり値及び傾き値のみを使用して平均処理する、請求項１６に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
18. 前記ヘッドの一方向への１回の移動の間に、前記複数バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行する、請求項１１に記載のヘッドの位置制御信号値を決定する方法。
19. メディアにパターンを書き込むデータ記憶装置であって、
    メディア上の異なる位置に、半径方向において第１バースト・パターン、第２バースト・パターン、第３バースト・パターンの配置順で各バースト・パターンを書き込むライト素子と、
    前記メディアの半径方向に移動しながら、前記第１、第２及び第３バースト・パターンを読み出すリード素子と、
    前記リード素子の位置制御信号値に対する各バースト・パターンの振幅値の関係を示す第１、第２及び第３プロファイルにおいて、第１プロファイルと第３プロファイルとの交点に相当する点の位置制御信号値を使用して特定した第２プロファイル上の点を使用して第２プロファイルの高さを決定し、その決定された高さの半値にそれぞれ対応する第２プロファイルの左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを決定するコントローラと、
    を備え、
    前記コントローラは、前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値とを使用して、前記ライト素子のライト幅を決定するために前記第２プロファイルの半値幅に相当する値を決定するデータ記憶装置。
20. 前記コントローラは、前記左側位置制御信号値と右側位置制御信号値との平均値と、前記第２パターン書き込み時の位置制御信号値との差分とを使用して、前記ライト素子とリード素子との間のリード・ライト・オフセットを決定する、請求項１９に記載のデータ記憶装置。
21. 前記リード素子及びライト素子の一方向への１回の移動の間に、前記第１、第２及び第３バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行する、請求項１９に記載のデータ記憶装置。
22. ヘッドを使用してメディアにパターンを書き込むため、そのパターンのトラック間距離に対応する前記ヘッドの位置制御信号値を決定するデータ記憶装置であって、
    メディア上の半径方向において異なる位置に第１、第２及び第３バースト・パターンを書き込むライト素子と、
    前記メディアの半径方向に移動しながら前記第１、第２及び第３バースト・パターンを読み出すリード素子と、
    前記第１、第２及び第３バースト・パターンのそれぞれについて位置制御信号値に対する振幅値の関係を示す第１、第２及び第３プロファイルを取得し、所定関数として前記第１、第２及び第３プロファイルを見たとき一定の閾値より大きい値が連続した部分であるクラスタを前記第１、第２及び第３プロファイルから切り出し、前記第１プロファイルのクラスタと前記第３プロファイルのクラスタの重なり度合いを表した値であって、バースト・パターンの半径方向における重なりを表す重なり値を決定し、前記第１、第２及び第３プロファイルの傾き値をプロファイル高さの半値近傍の複数の点を使用して決定し、その重なり値と目標値との間の差分と前記第１、第２及び第３プロファイルの傾き値とを使用してパターン書き込みのための位置制御信号値の補正値を決定するコントローラと、
    を備えるデータ記憶装置。
23. 前記コントローラは、前記プロファイルの両側の傾き値を使用して前記補正値を決定する、請求項２２に記載のデータ記憶装置。
24. 前記コントローラは、前記重なり値は、２つのプロファイルの交点に相当する点の振幅を使用して決定する、請求項２３に記載のデータ記憶装置。
25. 前記リード素子及びライト素子の一方向への１回の移動の間に、前記複数バースト・パターンの書き込み及び読み出しをそれぞれ実行する、請求項２２に記載のデータ記憶装置。

Images