(57)【要約】      （修正有）【課題】サーボパターン領域を磁気的に正しく認識し、ひいてはディスクアクセス制御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。【解決手段】磁気ディスク装置は、磁気ヘッド２でサーボパターン領域Ｓを読み取り、絶対値化回路を通してサーボ再生信号を生成するサーボ再生信号生成手段と、サーボ再生信号に基づいて磁気ヘッド２を制御することにより、データ記録領域Ｄに対する記録あるいは再生を行う磁気ヘッド制御手段とを有している。【選択図】図３
2010027170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性領域内に磁性部が点在するデータ記録領域と、このデータ記録領域の磁性部よりも面積大で、かつ、磁化方向が一定方向に揃うようにあらかじめ着磁された複数の磁性部を含むサーボパターン領域とを有する磁気ディスクと、
上記磁気ディスクの径方向に往復移動可能とされ、上記データ記録領域の磁性部に磁化方向を付与するとともに、このデータ記録領域と上記サーボパターン領域における磁性部の磁化方向を読み取る磁気ヘッドと、
上記データ記録領域に対する記録あるいは再生に先立ち、上記磁気ヘッドで上記サーボパターン領域を絶対値化回路を通して読み取りサーボ再生信号を生成するサーボ再生信号生成手段と、
上記サーボ再生信号に基づいて上記磁気ヘッドを制御することにより、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生を行う磁気ヘッド制御手段と、
を有することを特徴とする、磁気ディスク装置。
【請求項２】
上記絶対値化回路は、上記サーボパターン領域からの読み取り信号における正常磁化波形および反転磁化波形を所定の閾値に基づき方形波信号に変換して出力するとともに、上記サーボパターン領域からの読み取り信号を微分した信号と上記方形波信号に基づいて上記サーボ再生信号を生成する、請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
非磁性領域内に磁性部が点在するデータ記録領域と、このデータ記録領域の磁性部よりも面積大で、かつ、磁化方向が一定方向に揃うようにあらかじめ着磁された複数の磁性部を含むサーボパターン領域とを有する磁気ディスクと、上記磁気ディスクの径方向に往復移動可能とされ、上記データ記録領域の磁性部に磁化方向を付与するとともに、このデータ記録領域と上記サーボパターン領域における磁性部の磁化方向を読み取る磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置において、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生に先立ち、上記磁気ヘッドで上記サーボパターン領域を読み取るための磁気ディスクのアクセス制御方法であって、
上記磁気ヘッドで上記サーボパターン領域を読み取り、そのサーボパターン領域を絶対値化回路を通して読み取りサーボ再生信号を生成するサーボ再生信号生成手順と、
上記サーボ再生信号に基づいて上記磁気ヘッドを制御することにより、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生を行う磁気ヘッド制御手順と、
を実行することを特徴とする、磁気ディスクのアクセス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式に適した磁気ディスク装置、および磁気ディスクのアクセス制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、磁気記録層の面内において磁化方向を並べるように磁気記録を行う水平磁気記録方式に代わり、記録密度を高めやすい垂直磁気記録方式が提案されている。この垂直磁気記録方式は、磁気記録層の厚み方向に磁化方向をもつ記録ドットを並べるように磁気記録を行うものである。垂直磁気記録方式に適した磁気ディスク装置としては、特許文献１に開示されているように、記録媒体としてビットパターンドメディアを備えたものが知られている。ビットパターンドメディアは、記録ドットとなる磁性部を等間隔に設けたものである。
【０００３】
ビットパターンドメディアは、非磁性領域内に磁性部が点在するデータ記録領域と、磁気ヘッドの位置決め制御やクロック信号生成といったディスクアクセス制御用のサーボパターン領域とを有する。サーボパターン領域には、概ね磁気ディスクの径方向に延びた帯状の磁性部が多数形成されている。データ記録領域の各磁性部には、記録すべきデータに応じた磁化方向が付与される一方、サーボパターン領域の磁性部には、一般的に製造段階において行われるフォーマット処理により、全て同じ向きの磁化方向が付与されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５７５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のビットパターンドメディアを備えた磁気ディスク装置では、ディスクアクセス制御に関して、大面積の磁性部で外乱による磁化反転が起きやすいという問題があった。
【０００６】
図６（ａ）に示すように、磁性部１００は、多結晶の結晶粒子からなり、結晶粒界で区切られた複数の磁区１１０〜１３０を単位として磁化方向Ｐ１〜Ｐ３が生じる。磁性部１００に含まれる複数の磁区１１０〜１３０は、磁気的に作用する交換結合力が強く、これにより磁性部１００は単一方向に磁化される。
【０００７】
図６（ｂ）に示すように、同図（ａ）に比べて面積が大きい磁性部１００’になると、磁化された多くの磁区１１０’〜１５０’が含まれる。たとえば真ん中の磁区１３０’には、両側の磁区１１０’，１２０’，１４０’，１５０’で生じた磁界ＭＦが作用する。そのため、磁性部１００’の面積が大きくなるほど両側からの磁界ＭＦが大きく作用し、各磁区１１０’〜１５０’には大きな反磁界ＤＦが生じやすい。このことから、磁性部１００’の面積が大きくなるほど保磁力が小さくなり、面積大の磁性部１００’は、磁気的な外乱によって磁化方向Ｐ１〜Ｐ５が反転しやすくなっているものと思われる。
【０００８】
これにより、ディスクアクセス制御用のサーボパターン領域は、データ記録領域の磁性部に比べて面積大となる磁性部が多く含まれていることから、当初は磁化方向が揃えられているものの、外乱などによって磁化方向が反転した磁性部が所々に生じるおそれがあった。サーボパターン領域の磁化方向が反転してしまうと、このサーボパターン領域の磁性部を磁気的に正しく認識することができなくなり、磁気ヘッドの位置決め制御やクロック信号生成に支障をきたし、ディスクアクセス制御を正常に行うことができないという問題が生じる。
【０００９】
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、サーボパターン領域を磁気的に正しく認識し、ひいてはディスクアクセス制御を正常に行うことができる磁気ディスク装置、および磁気ディスクのアクセス制御方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
本発明の第１の側面によれば、非磁性領域内に磁性部が点在するデータ記録領域と、このデータ記録領域の磁性部よりも面積大で、かつ、磁化方向が一定方向に揃うようにあらかじめ着磁された複数の磁性部を含むサーボパターン領域とを有する磁気ディスクと、上記磁気ディスクの径方向に往復移動可能とされ、上記データ記録領域の磁性部に磁化方向を付与するとともに、このデータ記録領域と上記サーボパターン領域における磁性部の磁化方向を読み取る磁気ヘッドと、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生に先立ち、上記磁気ヘッドで上記サーボパターン領域を絶対値化回路を通して読み取りサーボ再生信号を生成するサーボ再生信号生成手段と、上記サーボ再生信号に基づいて上記磁気ヘッドを制御することにより、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生を行う磁気ヘッド制御手段と、を有する磁気ディスク装置が提供される。
【００１２】
本発明の第２の側面によれば、非磁性領域内に磁性部が点在するデータ記録領域と、このデータ記録領域の磁性部よりも面積大で、かつ、磁化方向が一定方向に揃うようにあらかじめ着磁された複数の磁性部を含むサーボパターン領域とを有する磁気ディスクと、上記磁気ディスクの径方向に往復移動可能とされ、上記データ記録領域の磁性部に磁化方向を付与するとともに、このデータ記録領域と上記サーボパターン領域における磁性部の磁化方向を読み取る磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置において、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生に先立ち、上記磁気ヘッドで上記サーボパターン領域を読み取るための磁気ディスクのアクセス制御方法であって、上記磁気ヘッドで上記サーボパターン領域を読み取り、そのサーボパターン領域を絶対値化回路を通して読み取りサーボ再生信号を生成するサーボ再生信号生成手順と、上記サーボ再生信号に基づいて上記磁気ヘッドを制御することにより、上記データ記録領域に対する記録あるいは再生を行う磁気ヘッド制御手順と、を実行する磁気ディスクのアクセス制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により開示された技術によれば、サーボパターン領域における磁性部の磁化方向が所々反転した状態にあっても、絶対値化回路を通すことによって、それらが一定方向にある元の状態から得られる信号と同じ成分のサーボ再生信号が得られるので、サーボパターン領域を正しく認識し、ひいてはディスクアクセス制御を正常に行うことができる。
【００１４】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１〜４は、本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示している。図１に示すように、磁気ディスク装置Ａは、磁気ディスク１、磁気ヘッド２、スピンドルモータ３、スイングアーム４、ボイスコイルモータ５、およびディスクコントローラ６を備えて構成されている。磁気ディスク１は、表裏両面を記録面としたビットパターンドメディアからなり、上下に所定の間隔を空けて複数設けられている。磁気ヘッド２は、磁気ディスク１に対して磁気情報の読み書きを行うものであり、磁気ディスク１の記録面と対向するようにスイングアーム４の先端に設けられている。磁気ヘッド２には、磁気情報の読み書きをそれぞれ独立して行う再生素子２０と記録素子２１とが磁気ディスク１の略周方向に隣り合うように設けられている（図２参照）。スピンドルモータ３は、磁気ディスク１を高速回転させるものでる。スイングアーム４は、磁気ヘッド２を磁気ディスク１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５によって揺動させられる。磁気ヘッド２、スピンドルモータ３、およびボイスコイルモータ５は、ディスクコントローラ６により制御される。ディスクコントローラ６は、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータ、あるいはマイクロコンピュータと同等の機能を備えたワイヤードロジック回路で構成される。
【００１７】
図１および図３に示すように、磁気ディスク１には、磁気ヘッド２の移動軌跡に沿ってデータ記録領域Ｄを区分するように複数のサーボパターン領域Ｓが設けられている。データ記録領域Ｄは、磁気情報が記録再生される領域であり、非磁性領域１０内において磁気ディスク１の周方向に磁性部１１が等間隔に配列されたパターンからなる。磁気情報は、磁性部１１ごとに磁気ディスク１の厚み方向に沿って上下いずれかの向きを示す磁化方向として記録再生される。
【００１８】
図１に示すように、サーボパターン領域Ｓには、読み取り開始マーク１２、プリアンブル部１３、アドレス部１４、およびバーストパターン部１５が設けられている。読み取り開始マーク１２は、他の場所にない例えば三角形状の磁性部からなり、磁気ディスク１の略径方向に沿って列をなすようにサーボパターン領域Ｓの先頭に設けられている。プリアンブル部１３は、アドレス部１４、バーストパターン部１５やデータ記録領域Ｄに対して磁気ヘッド２が記録再生を行う際の基準となるクロック信号を生成するために設けられており、データ記録領域Ｄの磁性部１１よりも面積が大きく、磁気ディスク１の略径方向に延びた細長い複数の磁性部１１’を非磁性領域１０内に形成することで構成されている。アドレス部１４は、トラック番号やセクタ番号といったアドレス情報を示すために設けられており、非磁性領域１０内において磁性部１１’をアドレス情報に応じたパターンとすることで構成されている。バーストパターン部１５は、トラッキング微調整用のパターンとして設けられており、矩形状の磁性部を所定の配列パターンに並べることで構成されている。なお、本実施形態では、特にプリアンブル部１３およびアドレス部１４の磁性部１１’に符号を付し、これらの磁性部１１’が磁気ディスク１の略径方向に長く延びて面積大となるものであるが、他のトラッキング方式によっては、バーストパターン部の磁性部も磁気ディスクの略径方向に長く延びて面積大となるものであってもよい。
【００１９】
このようなサーボパターン領域Ｓは、全ての磁性部１１’における磁化方向が一定の方向に揃うように製造時にあらかじめ着磁されている。上記したようにサーボパターン領域Ｓには、データ記録領域Ｄの磁性部１１よりも面積大となる多数の磁性部１１’が含まれている。そのため、発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、サーボパターン領域Ｓの磁性部１１’においては、データ記録領域Ｄの磁性部１１よりも磁気的な外乱によって磁化方向が反転しやすい傾向にある。つまり、図１および図３に示すように、サーボパターン領域Ｓにおいては、製造時の着磁による磁化方向の向きと同じ磁化方向をもつ磁性部１１’を白抜きとした場合、磁気的な外乱によって磁化方向が反転した黒塗りの磁性部１１’が生じてくる。なお、図３においては、便宜上、プリアンブル部１３とアドレス部１４を一様なパターンで表現している。
【００２０】
図２に示すように、ディスクコントローラ６には、スピンドルモータ３やボイスコイルモータ５を制御する機能モジュール（図示略）とともに、絶対値化回路を含むサーボ再生信号生成部６０および磁気ヘッド制御部６３といった機能モジュールが含まれる。
【００２１】
サーボ再生信号生成部６０は、磁気ヘッド２の再生素子２０を介し、絶対値化回路を通してサーボパターン領域Ｓを読み取ることにより、そのサーボパターン領域Ｓにおける磁性部１１’の磁化方向に応じて得られた図３に示すようなパルス状のサーボ再生信号を生成する。
【００２２】
絶対値化回路は、たとえば以下のように構成される。波形極性検出部６１は、サーボパターン領域Ｓからの読み取り信号の成分として、あらかじめ着磁された方向となる磁化方向に対応した正常磁化波形を検出するとともに、これとは逆向きの磁化方向に対応した反転磁化波形を検出する。図３に示すように、正常磁化波形は、閾値α以上となる正の信号レベルをもつ波形であり、反転磁化波形は、閾値−α以下となる負の信号レベルをもつ波形である。この正常磁化波形は、あらかじめ着磁された磁化方向をもつ白抜きの磁性部１１’に対応しており、反転磁化波形は、反転した磁化方向をもつ黒塗りの磁性部１１’に対応している。
【００２３】
絶対値化波形生成部６２は、正常磁化波形および反転磁化波形の検出タイミングに同期した絶対値化再生信号を生成する。
【００２４】
磁気ヘッド制御部６３は、磁気ヘッド２の再生素子２０および記録素子２１の動作をサーボ再生信号に基づいて制御する。図３に示すように、たとえば再生素子２０でデータ記録領域Ｄを読み取った場合、磁気ヘッド制御部６３は、その読み取りによって生成されたサーボ再生信号に基づくタイミングで記録素子２１を駆動制御することにより、アドレス情報やサーボバースト情報を正確に再生し、データ記録領域Ｄの磁性部１１に図３に示すような磁化方向が正確に記録・再生される。
【００２５】
次に、磁気ディスク装置Ａの動作につき、図４を参照して説明する。図４は、ディスクアクセス制御の処理手順を示すフローチャートである。
【００２６】
まず、ホストコンピュータなどから磁気ディスク装置Ａに対して記録再生命令があると（Ｓ１：ＹＥＳ）、サーボ再生信号生成部６０は、磁気ヘッド２の再生素子２０を介してサーボパターン領域Ｓを読み取る（Ｓ２）。サーボパターン領域Ｓの読み取り開始は、読み取り開始マーク１２の検出信号をトリガとして行われる。これにより、図３に示すような読み取り信号が読み込まれる（Ｓ３）。
【００２７】
読み込まれたサーボパターン領域Ｓの読み取り信号は、絶対値化回路を通すことによって反転部分を補正したサーボ再生信号として生成される。たとえば、波形極性検出部６１は、その読み取り信号に含まれる正常磁化波形および反転磁化波形を検出し、これらの波形を閾値±αで弁別することにより方形波信号を出力する（Ｓ４）。正常磁化波形は、正の信号レベルをもつ波形であり、製造時に着磁された方向と同一の磁化方向をもつ磁性部１１’ごとに生じる。反転磁化波形は、負の信号レベルをもつ波形であり、製造時に着磁された方向とは逆向きの磁化方向をもつ磁性部１１’ごとに生じる。
【００２８】
上記方形波信号の出力に並行し、絶対値化波形生成部６２は、読み取り信号を微分することで微分信号を生成する（Ｓ５）。
【００２９】
その後、絶対値化波形生成部６２は、方形波信号と微分信号に基づきサーボ再生信号を生成する（Ｓ６）。このようなＳ２〜Ｓ６までの信号処理は、磁気ヘッド２がサーボパターン領域Ｓからデータ記録領域Ｄへと移行するまでの間に行われる。
【００３０】
そうして磁気ヘッド２がデータ記録領域Ｄに入ると、ディスクコントローラ６は、サーボ再生信号に基づいて磁気ヘッド２を制御することにより、データ記録領域Ｄに対して記録再生処理を行う（Ｓ７）。たとえば記録の場合、データ記録領域Ｄの磁性部１１には、それらの間隔に応じたタイミングで記録すべき情報が磁化方向として付与される。また、再生の場合には、データ記録領域Ｄの磁性部１１からそれらの間隔に応じたタイミングで再生情報としての磁化方向が読み取られる。
【００３１】
Ｓ１において、磁気ディスク装置Ａに対して記録再生命令がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、磁気ヘッド制御部６２は、記録再生命令があるまで待機する。
【００３２】
したがって、本実施形態の磁気ディスク装置Ａによれば、サーボパターン領域Ｓにおける磁性部１１’の磁化方向が反転した状態にあっても、それら磁性部１１’の磁化方向を絶対値化回路を通して読み取ることで正常なサーボ再生信号が得られ、このサーボ再生信号に基づいて磁気ヘッド２を制御することができるので、サーボパターン領域Ｓを正しく読み取ることができ、そのようなサーボ再生信号に基づくディスクアクセス制御によって滞りなく正常に記録再生を行うことができる。
【００３３】
図５は、本発明に係る磁気ディスク装置の他の実施形態を示している。この実施形態の磁気ディスクにおいては、サーボパターン領域Ｓのプリアンブル部１３およびアドレス部１４が磁気ディスクの径方向に分割された複数の磁性部１１’によって構成されている。このような磁性部１１’もデータ記録領域Ｄの磁性部１１より面積が大きく、磁化方向の反転が生じやすい。このようなサーボパターン領域Ｓでも、先述の実施形態によるものと同様の処理によってサーボ再生信号が得られ、このサーボ再生信号に基づいて磁気ヘッド２を制御することができる。これにより、サーボパターン領域Ｓを正しく読み取ることができ、サーボ再生信号に基づくディスクアクセス制御によって滞りなく正常に記録再生を行うことができる。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の一実施形態を示す全体斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ディスク装置のブロック図である。
【図３】信号処理を説明するための模式図である。
【図４】ディスクアクセス制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】他の実施形態による信号処理を説明するための模式図である。
【図６】従来の磁気ディスク装置における課題を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ            磁気ディスク装置
Ｄ            データ記録領域
Ｓ            サーボパターン領域
１            磁気ディスク
２            磁気ヘッド
１０          非磁性領域
１１，１１’  磁性部
６０          サーボ再生信号生成部（サーボ再生信号生成手段）
６１          波形極性検出部（絶対値化回路）
６２          絶対値化波形生成部（絶対値化回路）
６３          磁気ヘッド制御部（磁気ヘッド制御手段）
【図１】
2010027170.tif 000003
【図２】
2010027170.tif 000004
【図３】
2010027170.tif 000005
【図４】
2010027170.tif 000006
【図５】
2010027170.tif 000007
【図６】
2010027170.tif 000008