JP5336135B2 - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるパターンドメディアと称される磁気ディスク装置に関する。

パターンドメディアと称される従来の磁気ディスクとしては、特許文献１の図３に開示されたものがある。この磁気ディスクは、ディスク径方向に所定のトラックピッチでディスク周方向に沿った複数のトラックをなすように非磁性領域内に複数の磁性部が形成されたデータ部と、このデータ部の各トラックに磁気ヘッドを追従させるための領域としてサーボ部とを有している。サーボ部においては、トラックピッチの２倍のピッチ間隔でディスク径方向に並んだ複数の磁性部からなるバーストパターンがディスク周方向に複数の列をなし、かつ、互いに隣り合うバーストパターンの列同士で磁性部がピッチ間隔の１／２幅または１／４幅だけディスク径方向にずれるように形成されている。

このような磁気ディスクを備えた磁気ディスク装置では、データ部の各磁性部に磁気ヘッドの記録素子によってディスク面に垂直な磁化方向が付与され、これにより磁気情報が記録される。このような記録を行う際には、記録対象となるトラックに対して磁気ヘッドの位置合わせを行う制御、すなわちトラッキング制御が行われる。このトラッキング制御は、トラックのアドレス情報を読み取って得られたアドレス信号と、サーボ部における複数のバーストパターンを読み取って得られたバースト信号とを用い、これらの信号に基づいてディスク径方向に線形な位置信号を生成する。これにより、磁気ヘッドは、ディスク径方向の位置信号に基づいて記録すべきトラックに追従させられる。

特開２００７−３２３７２４号公報

しかしながら、上記従来の磁気ディスクでは、磁気ヘッドの再生素子による磁気読み取り幅（リードコア幅）がトラックピッチに対して相対的に過大あるいは過小である場合、ディスク径方向に磁気ヘッドが多少ずれても複数のバーストパターンを読み取って得られるバースト信号に変化が現れない、いわゆる不感帯が生じる。これでは、ディスク径方向に非連続的な位置信号しか得られず、トラッキングエラーが多くなり、ひいては磁気ディスクに対して磁気情報の読み書きを正常に行うことができないおそれがあった。

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、トラッキング制御に際して不感帯をなくし、トラックに沿った磁気情報の読み書きを正常に行うことができる磁気ディスク装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によれば、磁気ヘッドと、上記磁気ヘッドのリードコア幅に応じたディスク径方向のトラックピッチで複数のトラックをなすように、非磁性領域内に複数の第１磁性部を形成してなるデータ記録領域と、上記データ記録領域の各トラックに上記磁気ヘッドを追従させるための領域として、ディスク径方向に所定のピッチ間隔で並んだ複数の基本単位からなるバーストパターンがディスク周方向に複数の列をなし、かつ、互いに隣り合うバーストパターンの列同士で上記基本単位がそれぞれ上記ピッチ間隔の１／２幅および１／４幅だけディスク径方向にずれるように、非磁性領域内に複数の第２磁性部を形成してなるバーストパターン領域と、を有し、上記トラックピッチをＴｐ、上記ピッチ間隔をＳｐとした場合、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐが成立している磁気ディスクと、を具備する、磁気ディスク装置が提供される。

本発明により開示された技術によれば、データ記録領域には、たとえば磁気ヘッドのリードコア幅と等しいトラックピッチＴｐをもって複数の第１磁性部により各トラックが形成される。バーストパターン領域には、上記トラックピッチＴｐの２〜４倍の範囲内となるディスク径方向のピッチ間隔Ｓｐで複数の基本単位がディスク径方向に並んでバーストパターンをなし、そのバーストパターンがディスク周方向に複数の列をなすように複数の第２磁性部が形成される。互いに隣り合うバーストパターンの列同士では、基本単位がピッチ間隔Ｓｐの１／２幅または１／４幅だけディスク径方向にずれている。トラッキング制御の際には、ディスク径方向に磁気ヘッドがずれると複数のバーストパターンを読み取って得られるバースト信号に変化が現れやすくなり、いわゆる不感帯が生じなくなる。これにより、トラッキング制御に際して不感帯によるトラッキングエラーをできる限りなくし、トラックに沿った磁気情報の読み書きを正常に行うことができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

図１および図２は、本発明に係る磁気ディスクの一実施形態を示している。本実施形態の磁気ディスクＡは、垂直磁気記録方式に適用されるものであり、磁気ディスク装置Ｘに備えられている。磁気ディスク装置Ｘは、磁気ディスクＡのほか、磁気ヘッド１、スピンドルモータ２、スイングアーム３、ボイスコイルモータ４、およびディスクコントローラ５を備えている。

磁気ヘッド１は、磁気ディスクＡに対して磁気的に情報を読み書きするものであり、スイングアーム３の先端に図示しないサスペンションおよびスライダを介して支持されている。磁気ヘッド１には、磁界を印加して記録を行うための記録素子１０と、磁化方向の向きを読み取って情報を再生するための再生素子１１が設けられている。

スピンドルモータ２は、磁気ディスクＸを高速回転させるものである。

スイングアーム３は、磁気ヘッド１を磁気ディスクＸの略径方向に往復移動させるものであり、ボイスコイルモータ４によって駆動させられる。

ボイスコイルモータ４は、ディスクコントローラ５からの指令に応じてスイングアーム３を変動させるものである。

ディスクコントローラ５は、磁気ヘッド１、スピンドルモータ２、ならびにボイスコイルモータ４を駆動制御するものであり、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータやワイヤードロジック回路で構成される。

図２に示すように、磁気ディスクＡの記録面には、非磁性領域（符号省略）内において磁気情報が読み書きされる部分的な領域としてのデータ記録領域２０と、このデータ記録領域２０の各トラックＴに磁気ヘッド１を追従させるためのバーストパターン領域２１が形成されている。その他、記録面には、磁気情報を読み書きする際にクロック信号を生成するためのプリアンブルパターンやトラックのアドレス情報などを表すアドレスパターンが形成されている。

データ記録領域２０は、ディスク周方向に沿って並んだ複数のトラックＴからなる。各トラックＴは、複数の第１磁性部Ｍをディスク周方向に所定のピッチＢｐで並べるようにして形成される。これらのトラックＴは、ディスク径方向に所定のトラックピッチＴｐで配列されている。トラックピッチＴｐは、磁気情報の適正な読み書きを可能とし、かつ、記録密度をできる限り大きくする観点から、記録ヘッド１における再生素子１１のリードコア幅（磁気読み取り幅）Ｒｃｗと概ね等しい寸法からなる。このようなデータ記録領域２０を構成する第１磁性部Ｍは、ディスク径方向を長軸とした楕円形状を呈する。各トラックＴの第１磁性部Ｍに対して磁気情報を読み書きする際には、トラッキング制御によって磁気ヘッド１が所定のトラックＴに位置合わせされ、そのトラックＴの第１磁性部Ｍに対して連続的に磁気が作用する。記録された第１磁性部Ｍは、図中に白抜きあるいは黒塗りで示すように磁気情報に応じた磁化方向をもつ。

バーストパターン領域２１は、トラッキング制御に用いられる領域である。バーストパターン領域２１には、ディスク径方向に所定のピッチ間隔Ｓｐで並んだ複数の基本単位２１Ｕからなるバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄがディスク周方向に複数の列をなすように形成される。これらのバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄにおいて互いに隣り合う列同士では、基本単位２１Ｕがピッチ間隔Ｓｐの１／２幅または１／４幅だけディスク径方向にずれている。たとえば符号２１Ａと２１Ｂや符号２１Ｃと２１Ｄのバーストパターンでは、基本単位２１Ｕがディスク径方向にＳｐ／２だけずれており、一方、符号２１Ｂと２１Ｃのバーストパターンでは、基本単位２１Ｕがディスク径方向にＳｐ／４だけずれている。

各バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを構成する基本単位２１Ｕのそれぞれは、第２磁性部Ｍ’がディスク周方向に等ピッチで並んだ単列からなる。このような基本単位２１Ｕのディスク径方向の寸法は、トラックピッチＴｐと概ね等しいかそれ以上の寸法になっている。これらの基本単位２１Ｕを構成する第２磁性部Ｍ’は、ディスク径方向を長軸とし、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍよりもやや長い長軸寸法の楕円形状を呈する。このような第２磁性部Ｍ’は、すべて同じ向きをなすように磁化方向があらかじめ付与されている。なお、バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄの基本単位２１Ｕについては、便宜上、ディスク周方向に３つの第２磁性部Ｍ’が並んだものとして図示しているが、それより多くの第２磁性部をディスク周方向に並べたもの、あるいは十分な面積をもつ一つの第２磁性部によって基本単位を構成してもよい。

上記ピッチ間隔Ｓｐは、トラックピッチＴｐとの関係から、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐといった条件を満たす寸法に設定されている。すなわち、ピッチ間隔Ｓｐの半分となるＳｐ／２ごとにバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄの基準ラインＬが形成され、これらの基準ラインＬには、トラックＴに一致するものと一致しないものとが含まれることになる。すなわち、複数のバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄのうち、少なくともいずれかのバーストパターンに含まれる一つの基本単位２１Ｕについては、データ記録領域２０のいずれかのトラックＴとディスク径方向の同一位置上に位置させている。本実施形態では、一例として符号２１Ｃのバーストパターンに含まれる基本単位２１Ｕを２列目のトラックＴに一致させている。このようなバーストパターン２１ＣとトラックＴとの相対的な位置関係を示す情報は、トラックのアドレス情報に含まれている。

上記したように本実施形態では、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐとなる条件で基準ラインＬを設定することにより、バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄの基本単位２１Ｕのディスク径方向寸法をトラックピッチＴｐよりやや大きく形成している。トラッキング制御を行う際には、トラックピッチＴｐに等しいリードコア幅Ｒｃｗをもつ再生素子１１で複数のバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを読み取り、たとえば図２に信号振幅を示すように、（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）のバースト信号Ｘと（Ｃ−Ｄ）／（Ｃ＋Ｄ）のバースト信号Ｙを生成する。バースト信号Ｘ，Ｙは、互いに一定の振幅になる部分が重なることなく、再生素子１１がディスク径方向に移動するのに伴い、少なくともいずれか一方のバースト信号Ｘ，Ｙの振幅が変化するため、バースト信号Ｘ，Ｙに明確な変化が生じ、いわゆる不感帯が生じなくなる。この不感帯は、リードコア幅Ｒｃｗとピッチ間隔Ｓｐとの関係から、Ｓｐ／２＜Ｒｃｗ＜Ｓｐとなる条件において生じない。すなわち、本実施形態のバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄによれば、バースト信号Ｘ，Ｙからディスク径方向の連続的な位置情報が得られる。このようにして得られたバースト信号Ｘ，Ｙとアドレス情報に基づき、ディスクコントローラ５は、磁気ヘッド１のディスク径方向位置を正確に認識することができる。

ディスクコントローラ５には、アドレス情報とバースト信号Ｘ，Ｙに基づいて磁気ヘッド１のディスク径方向位置を求める演算回路が組み込まれている。ディスクコントローラ５は、バースト信号Ｘ，Ｙとアドレス情報に基づいて磁気ヘッド１のディスク径方向位置を認識し、これにより磁気ヘッド１を正確に各トラックＴに位置合わせすることができる。

したがって、本実施形態の磁気ディスクＡによれば、トラックピッチＴｐがリードコア幅Ｒｃｗに等しく、かつ、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐとなるピッチ間隔Ｓｐの基準ラインＬを基準にして複数のバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄが形成されているので、これらのバーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを読み取る際、磁気ヘッド１の位置がディスク径方向に微調整されるのに応じてバースト信号Ｘ，Ｙに明確な変化が現れ、いわゆる不感帯がほとんど生じることがない。これにより、トラッキング制御に際して不感帯によるトラッキングエラーをできる限り無くすことができ、ひいては各トラックＴに磁気ヘッド１を正確に位置合わせした状態で磁気情報の読み書きを正常に行うことができる。

図３〜７は、本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示している。なお、先述の実施形態によるものと同一または類似の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。

図３に示す磁気ディスクにおいて、バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを構成する基本単位２１Ｕのそれぞれは、複数の第２磁性部Ｍ’がディスク周方向に等ピッチで並ぶとともにディスク径方向に２列ずつまとまった複列からなる。基本単位２１Ｕを構成する第２磁性部Ｍ’は、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍとほぼ同一の形状として楕円形状を呈する。なお、これらの基本単位２１Ｕについては、便宜上、ディスク周方向に３つの第２磁性部Ｍ’が並んでディスク径方向に２列をなすものとして図示しているが、ディスク周方向に４つ以上の第２磁性部を並べたもの、あるいはディスク径方向に３列以上の列をなすものを基本単位としてもよい。トラックピッチＴｐがリードコア幅Ｒｃｗと概ね等しいといった条件や、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐといった条件については、先述した実施形態と同様である。

このような図３の磁気ディスクによれば、先述した実施形態と同様に不感帯によるトラッキングエラーをできる限り無くすことができる。さらに、バーストパターン領域２１の第２磁性部Ｍ’とデータ記録領域２０の第１磁性部Ｍとが同一形状からなるので、製造上において非磁性領域内にデータ記録領域２０やバーストパターン領域２１のパターンを造り込みやすくすることができる。

図４に示す磁気ディスクにおいて、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍは、円形状を呈しており、これら第１磁性部Ｍがディスク周方向に並ぶことによって複数のトラックＴが形成されている。バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを構成する基本単位２１Ｕのそれぞれは、複数の第２磁性部Ｍ’がディスク周方向に等ピッチで並ぶとともにディスク径方向に３列ずつまとまった複列からなる。これらの第２磁性部Ｍ’は、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍとほぼ同一形状の円形状を呈する。トラックピッチＴｐがリードコア幅Ｒｃｗと概ね等しいといった条件や、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐといった条件については、先述した実施形態と同様である。

このような図４の磁気ディスクによっても、先述した実施形態と同様に不感帯によるトラッキングエラーをできる限り無くすことができ、製造上データ記録領域２０やバーストパターン領域２１のパターンを造り込みやすくすることができる。

図５に示す磁気ディスクにおいて、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍは、円形状を呈しており、これらの第１磁性部Ｍがディスク径方向に３列ずつ並ぶことによって複数のトラックＴが形成されている。バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを構成する基本単位２１Ｕのそれぞれは、複数の第２磁性部Ｍ’がディスク周方向に等ピッチで並ぶとともにディスク径方向に３列ずつまとまった複列からなる。これらの第２磁性部Ｍ’は、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍとほぼ同一形状の円形状を呈する。トラックピッチＴｐがリードコア幅Ｒｃｗと概ね等しいといった条件や、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐといった条件については、先述した実施形態と同様である。

このような図５の磁気ディスクによっても、先述した実施形態と同様に不感帯によるトラッキングエラーをできる限り無くすことができ、製造上データ記録領域２０やバーストパターン領域２１のパターンを造り込みやすくすることができる。さらに、トラックＴが３列ずつまとまった複数の第１磁性部Ｍによって形成されており、実質的にトラック幅が大きくなるので、磁気情報の読み書きエラーをより低減することができる。

図６に示す磁気ディスクにおいて、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍは、円形状を呈しており、これらの第１磁性部Ｍがディスク径方向に３列ずつ並ぶことによって複数のトラックＴが形成されている。バーストパターン２１Ａ〜２１Ｄを構成する基本単位２１Ｕのそれぞれは、複数の第２磁性部Ｍ’がディスク周方向に等ピッチで並ぶとともにディスク径方向に４列ずつまとまった複列からなる。これらの第２磁性部Ｍ’は、データ記録領域２０の第１磁性部Ｍとほぼ同一形状の円形状を呈する。トラックピッチＴｐがリードコア幅Ｒｃｗと概ね等しいといった条件や、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐといった条件については、先述した実施形態と同様である。

このような図６の磁気ディスクによっても、先述した実施形態と同様に不感帯によるトラッキングエラーをできる限り無くすことができるとともに、製造上データ記録領域２０やバーストパターン領域２１のパターンを造り込みやすくすることができ、磁気情報の読み書きエラーをより低減することができる。

図７に示す磁気ディスクにおいて、基本単位２１Ｕには、ディスク周方向に２列ずつまとまった第２磁性部Ｍ’の組が含まれ、これらの組がディスク周方向に所定の間隔をあけて形成されている。このような構成の基本単位２１Ｕからなるバーストパターンでも、正確に読み取ることができるので、不感帯によるトラッキングエラーをできる限り無くすことができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態で示した構成は、あくまでも一例にすぎず、仕様に応じて適宜設計変更することが可能である。

たとえば、バーストパターン領域の第２磁性部やデータ記録領域の第１磁性部については、矩形状としてもよい。トラックピッチＴｐがリードコア幅Ｒｃｗと概ね等しく、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐといった条件を満たした上、トラックピッチＴｐに対して適当なピッチ間隔Ｓｐを設定し、さらに一つのトラックを構成する列の数に対して基本単位を構成する列の数を適当に設定することにより、データ記録領域の第１磁性部に対してバーストパターン領域の第２磁性部をディスク径方向同一位置上に揃えるようにしてもよい。そうした場合、製造上においてデータ記録領域やバーストパターン領域のパターンをより造り込みやすくすることができる。

本発明に係る磁気ディスクの一実施形態を示す全体斜視図である。 図１に示す磁気ディスクの要部平面図である。 本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。 本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。 本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。 本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す要部平面図である。 本発明に係る磁気ディスクの他の実施形態を示す細部平面図である。

符号の説明

Ａ 磁気ディスク
Ｘ 磁気ディスク装置
Ｒｃｗ リードコア幅
Ｍ 第１磁性部
Ｍ’ 第２磁性部
Ｔ トラック
Ｔｐ トラックピッチ
Ｓｐ ピッチ間隔
１ 磁気ヘッド
２０ データ記録領域
２１Ａ〜２１Ｄ バーストパターン
２１ バーストパターン領域
２１Ｕ バーストパターンを構成する基本単位

Claims (5)

1. 磁気ヘッドと、
   上記磁気ヘッドのリードコア幅に応じたディスク径方向のトラックピッチで複数のトラックをなすように、非磁性領域内に複数の第１磁性部を形成してなるデータ記録領域と、
   上記データ記録領域の各トラックに上記磁気ヘッドを追従させるための領域として、ディスク径方向に所定のピッチ間隔で並んだ複数の基本単位からなるバーストパターンがディスク周方向に複数の列をなし、かつ、互いに隣り合うバーストパターンの列同士で上記基本単位がそれぞれ上記ピッチ間隔の１／２幅および１／４幅だけディスク径方向にずれるように、非磁性領域内に複数の第２磁性部を形成してなるバーストパターン領域と、
   を有し、
   上記トラックピッチをＴｐ、上記ピッチ間隔をＳｐとした場合、Ｔｐ＜Ｓｐ／２＜２Ｔｐが成立している磁気ディスクと、
   を具備することを特徴とする、磁気ディスク装置。
2. 上記基本単位のそれぞれは、上記第２磁性部がディスク周方向に並んで列をなし、その列がディスク径方向に単列または複列をなすようにまとまった単位からなる、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
3. 上記複数のバーストパターンのうち、少なくともいずれかのバーストパターンを構成する少なくとも一つの上記基本単位は、上記データ記録領域のいずれかのトラックとディスク径方向の同一位置上に形成されている、請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 上記データ記録領域の各トラックは、上記第１磁性部がディスク周方向に所定のピッチで並んだ列からなる、請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
5. 上記第２磁性部は、上記第１磁性部と同一形状からなり、円形状、楕円形状、または矩形状を呈している、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ディスク装置。

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