(57)【要約】【課題】磁気ディスク装置の高精度ヘッド位置決めを維持し、かつ、サーボトラックライトに要する時間の短縮を可能にし、設備投資の低減をはかり廉価な磁気ディスク装置を実現する。【解決手段】パターン周期１４をトラックピッチの３倍とし、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ部からなる２相サーボパターン１５とトラック識別符号（グレイコード）１６の幅をトラックピッチの２倍としてサーボ再生素子部１９を設けることにより、サーボトラックライト時に位置決めするトラック数の低減を可能とする。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報記録をする磁気ディスクと、前記磁気ディスクを固定し回転させる駆動手段と、情報を記録再生する為の素子部を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを移動して位置決めをする為に前記磁気ディスク上に設けられ、その半径方向に所定の幅を有する位置決め用サーボパターンを有する磁気ディスク装置において、前記サーボパターンの半径方向の幅が前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスク上に記録されたデータの半径方向に隣接するデータパターンの中心線間の間隔よりも広いことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記サーボパターンの半径方向の幅が前記磁気ヘッドにより記録されたデータパターンの半径方向の幅の少なくとも２倍であることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記サーボパターンは、前記磁気ディスクが前記磁気ディスク装置に組み込まれる前に記録されたサーボパターンであることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
情報記録をする磁気ディスクと、前記磁気ディスクを固定し回転させる駆動手段と、情報を記録再生する為の素子部を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを移動して位置決めをする為に前記磁気ディスク上に設けられ、その半径方向に所定の幅を有する位置決め用のサーボパターンを有し、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスク上の定められた位置に情報データを記録し再生する磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッド内に情報の記録再生素子部とは異なるサーボ再生ヘッド素子部を有し、該サーボ再生ヘッド素子部の半径方向の幅は前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスク上に記録されたデータパターンの半径方向の幅より幅の広いことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記サーボパターンの半径方向の幅が前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスク上に記録された隣接データ中心線間隔よりも広いことを特徴とする請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク装置に関わり、特に情報を記録再生する磁気ディスク上の磁気ヘッド位置決め用サーボパターンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置はパ−ソナルコンピュ−タやワ−クステ−ションの高機能化や画像データなど膨大なるデータ量に大容量、小型化、高速化の要求が高まっている。
【０００３】
これらの性能を要求される磁気ディスク装置においては磁気ディスク１枚当たりの高容量化をはかる為、磁気ディスクの半径方向の高密度化が計られてきており、磁気ヘッドを高精度に位置決めする必要がある。磁気ヘッドの位置決めは磁気ディスク上に記録されている位置制御用情報（以下サーボパターンと記す）を磁気ヘッドにより読み出し、読み出した情報に基づくフィ−ドバック制御により行っている。
【０００４】
このようなサーボパターンはサーボ専用の磁気ディスク上に記録される場合とデータを記録する磁気ディスク上に記録される場合、また両方に記録される場合がある。
【０００５】
しかし、磁気ヘッドを高精度に位置決めする為、現在はデータを記録する磁気ディスク上にサーボパターンを記録する装置が主流となっている。サーボパターンは離散的に記録されており、これらデータ面においての位置信号を得る為のサーボパターンについて特開平４−９８６６１号公報や特開平８−７７５３８号公報に記載されている。
【０００６】
上記従来技術において、磁気ディスク上の位置決めはトラック毎にカウントを行なうグレイコード部と所定トラックピッチ毎に設けられた２相サーボパターンを用いる事により行なわれている。また、特開平４−９８６６１号公報においては記録および再生ヘッドが兼用の誘導型ヘッド、特開平８−７７５３８号公報においては特に記録と再生のヘッドが分離した分離型ヘッドを使用した際のサーボパターンに対する記述が行なわれている。上記公知例はともに、サーボ専用ディスクを有する装置に較べて、サーボパターンを再生するヘッドの幅が隣接データ間隔すなわちトラックピッチに対して狭くなった事に対して、サーボパターンの幅を各々のヘッドの線形再生領域以下にしようとする技術を開示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の開示された手法は狭小化する再生ヘッドにおいて線形性の高い位置情報を得る為に、磁気ディスクの半径方向の高密度化によるトラック本数の増大に伴い、狭小化されたサーボパターンの記録に膨大な時間を要するという事が問題となる。現在、サーボパターンはサーボトラックライターと言われる高価な設備により、装置毎もしくは磁気ディスク装置へ組み込む前に磁気ディスクに書き込みを行う事が主流となっている。
【０００８】
図７および図８は、従来技術における装置のトラック位置とサーボパターンを書き込みするサーボトラックライターのヘッドの位置関係を示している。図７は２相サーボパターンが２トラックピッチ毎に設けられている場合を示し、図８は４／３トラックピッチ毎に設けられている場合を示している。図７においては、サーボパターンの半径方向の幅は装置トラックの半径方向の幅と同じであり、図８においてはサーボパターンの半径方向の幅は装置トラックの半径方向の幅の２／３となっている。
【０００９】
図７の場合は装置トラックＮサイクル及びＮ＋１サイクルに対するサーボライターによるサーボパターンの記録は図に示すように１回目の記録及び５回目の記録がそれぞれ隣接トラックへの記録を兼ねていることから当該記録への寄与は１／２回ずつ計１回、さらに２回目、３回目、４回目の記録、総計４回の記録を行っていることになる。すなわち、この場合、サーボライターは２つの装置トラックに対して４回、すなわち、２倍のトラック位置決め及び記録を行っている。
【００１０】
また、図８においては、装置トラックＮ＋１サイクル及びＮ＋２サイクルに対するサーボライターによるサーボパターンの記録は図に示すように３回目の記録及び１０回目の記録がそれぞれ隣接トラックへの記録と兼ねていることから当該記録への寄与は１／４回ずつ計１／２回、さらに４回目と９回目の記録がそれぞれ隣接トラックへの記録と兼ねていることから当該記録への寄与は３／４回ずつ計６／４回すなわち３／２回、さらに５回目、６回目、７回目、８回目の記録、総計６回の記録を行っていることになる。すなわち、この場合、サーボライターは２つの装置トラックに対して６回、すなわち３倍のトラック位置決め及び記録を行っている。
【００１１】
すなわち、従来技術においては、高記録密度化に伴い、サーボ位置決め精度向上のために、サーボパターンの半径方向の幅を小さくして行けば行くほど上記に述べたごとく、サーボパターン記録のために装置トラックに対し数倍のサーボライターの位置決めおよび記録を実施する必要がある。そのために、多大なサーボパターン記録時間を要し、かつ、その間、高価な設備であるサーボライターを占有稼動させることが必要となる。
本発明は、サーボパターンの記録に要する時間を短縮し、かつ、サーボライターに対する設備投資を低減可能とすることにより、廉価な磁気ディスク装置を提供することを目的とする
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては情報記録をする磁気ディスクと、前記磁気ディスクを固定し回転させる駆動手段と、情報を記録再生する為の素子部を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを移動して位置決めをする為に前記磁気ディスク上に設けられ、その半径方向に所定の幅を有する位置決め用サーボパターンを有する磁気ディスク装置において、前記サーボパターンの半径方向の幅が前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスク上に記録されたデータの半径方向に隣接するデータパターンの中心線間の間隔よりも広いようにした。
【００１３】
また、前記サーボパターンは、前記磁気ディスクが前記磁気ディスク装置に組み込まれる前に記録されたサーボパターンであるようにした。
【００１４】
さらに、前記磁気ヘッド内に情報の記録再生素子部とは異なるサーボ再生ヘッド素子部を有し、該サーボ再生ヘッド素子部の半径方向の幅は前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスク上に記録されたデータパターンの半径方向の幅より広いようにした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
図１及び図２は、磁気ディスク装置の内部構成を示す図である。位置制御情報やデ−タを記録する為の磁気ディスク１は、ディスクスペーサ２と共にディスククランプ３により磁気ディスクを回転駆動させる手段であるスピンドルモ−タ−４に固定されている。磁気ディスクに記録された位置制御情報や磁気ディスクに対しデ−タの読み出しや書き込みを行う磁気ヘッドを含むヘッドアッセンブリ５はキャリッジ６に締結されている。
【００１６】
キャリッジ６にはコイル７が取り付けられており、マグネット８を含む磁気回路部９と共にボイスコイルモータを形成している。磁気ディスク１上の位置制御情報及び基板（図示せず）からフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１０を介して供給される電流によりキャリッジ６は、ベアリングユニット１１により揺動回転してヘッドアッセンブリ５を磁気ディスク１上で移動させ所定の位置に位置決め動作を行う。
【００１７】
ヘッドアッセンブリ５及びキャリッジ６、コイル７とフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１０の一部およびベアリングユニット１１は揺動型アクチュエータを形成している。
【００１８】
上記に述べた磁気ディスク装置の構成部品はベース１２及びカバー１３からなるハウジング内に固定され収められている。
図３は、本発明の実施例である磁気ディスク上の位置制御情報３３およびデータ情報２１の半径方向の幅とヘッド素子部の半径方向の幅の関係を示す図である。これらの情報は磁気ディスク上に同心円状に記録されている。本図はこれを部分的に拡大して示したものである。パターン周期１４を隣接データ中心線間隔すなわちトラックピッチ２０の３倍としＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ部からなる２相サーボパターン１５とトラック識別符号（グレイコード）１６の幅をトラックピッチ２０よりも広く１．５倍とした例を示している。
【００１９】
情報の記録再生を行う磁気ヘッドはデータ記録素子部、データ再生素子部、サーボ再生素子部を有している。図３の左端にはヘッド素子部のデータ記録素子部１７、データ再生素子部１８、サーボ再生素子部１９のそれぞれの幅と隣接データ中心線間隔すなわちトラックピッチ２０に対する相対関係を示している。これらの素子の並び順はサーボ再生素子部が先頭にあり、データ記録素子部、データ再生素子部の順になっても良い。データ部２１は記録素子部１７により磁気ディスク上に記録された情報を示す。サーボパターン１５の幅３１は隣接データ中心線間隔、すなわちトラックピッチ２０よりも広くなっている。このサーボパターンはサーボライターにより予め記録されている。
【００２０】
また、サーボ再生素子部１９は情報を記録再生するための記録素子部１７およびデータ再生素子部１８と別にもうけられ、かつ、その幅３２はサーボパターンの幅３１より広く形成されている。これにより、サーボ情報すなわち位置制御情報３３の再生を効率よく行うことが出来る。尚、右端の矢印２２は本実施例における位置制御情報３３のサーボライターによる記録時のライトヘッド素子部のエッジ位置を示す。
【００２１】
図４は、トラック位置と図３の実施例から得られる位置信号と識別符号１６の関係を示す。位置信号Ｎ、Ｑの復調はＮ＝（サーボパターン１５内のＡ部の信号振幅−Ｂ部の信号振幅）、Ｑ＝（サーボパターン１５内のＣ部の信号振幅−Ｄ部の信号振幅）として求めている。図の上側にＮ、Ｑ信号の元の状態を示してあり、下側にこれらＮ、Ｑ信号を基に信号反転及び切替を行ない得られる線形な三角状の位置信号を示してある。すなわち、本実施例においては隣接データ中心線間隔すなわちトラックピッチ２０よりも幅広く形成したサーボパターン１５のＡ−Ｂ、及びＣ−Ｄ二組の位置信号から得られる復調信号の線形性の良好なる領域を切り替え選択することにより、全体として良好なる線形性維持が補償されている。
【００２２】
トラック識別符号１６は隣接間にて１ビットだけ符号が異なるグレイコードと呼ばれる符号で、本実施例では、トラック識別符号幅をトラックピッチの１．５倍であることから３トラック毎に２個の符号を割り当てられることになる。グレイコードは任意の位置で隣接する２つの符号のいずれかが認識可能であり３トラックピッチ周期の上記位置信号と合わせて磁気ディスク上のヘッド位置を確定することが可能となる。
【００２３】
上記のサーボパターンは装置に組み込んだ後装置毎に、あるいは、装置に組み込む前にサーボトラックライターにより磁気ディスク上に記録されたものである。
【００２４】
図５は、図３記載の磁気ディスク装置における制御系の概略構成図である。コントローラ２３から目標トラックが与えられると現在位置と目標位置との偏差を計算しヘッド移動を動作（シーク）を開始する。シーク、目標トラックでのフォローイング動作のための制御は、ＤＳＰもしくはマイクロプロセッサー２４内で行う。ヘッド位置は、図３記載のサーボ再生素子部１９から得られた２相サーボパターン１５を再生アンプ２５にて増幅し、復調器２６でＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ領域の振幅検出し、Ａ／Ｄ変換器２７を通して、ＤＳＰもしくはマイクロプロセッサ２４に送られ、上記のＮ、Ｑ信号の復調が行われる。
【００２５】
また、サーボ再生素子部１９より同様に得られた増幅後のトラック識別符号（グレイコード）１６部の信号は弁別器２８で符号に変換し、ＤＳＰもしくはマイクロプロセッサ２４に送られ、先のＮ、Ｑ信号と共に位置誤差に見合った制御信号を算出し、Ｄ／Ａ変換器２９、パワーアンプ３０を経てＶＣＭコイル７によりアクチュエータを動かす。
【００２６】
上記に説明したように記録素子部１７、データ再生素子部１８にて実際にデータを記録再生する位置と制御上のトラック識別符号１６とは一対一ではないが、ＤＳＰもしくはマイクロプロセッサ２４内で換算する事により所定の位置へのデータの記録再生を可能としている。
【００２７】
本発明の実施例を用いれば、図３に示すようにサーボパターンを記録する為の送りピッチ（隣接エッジ位置間距離）が装置トラックピッチ２０の３／４倍で実施することが可能であり、従来技術の図７および図８と比較してサーボトラックライタでの位置決めトラック本数は各々２／３、４／９になることがわかる。
【００２８】
更に、本発明の別の実施例として図６に２相サーボパターン１５のパターン周期１４をトラックピッチの４倍とし、トラック識別符号（グレイコード）１６の幅をトラックピッチの２倍とした例を示す。基本的にサーボ再生素子部１９の幅を調整することで、これらの周期／ピッチの選択は任意に可能となる。但し、サーボ記録の時間短縮効果を考慮すれば、サーボパターンの幅データの少なくとも２倍であることが望ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によればサーボトラックライタの送りピッチを装置トラックピッチに比して大きく出来る。これにより、サーボパターンの記録に要する時間を短縮され、設備投資が低減可能となり廉価な磁気ディスクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である磁気ディスク装置の内部構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例である磁気ディスク装置の内部構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例である磁気ディスク上の位置制御情報とヘッド素子部の関係を示す図である。
【図４】本発明の実施例である磁気ディスク上の位置制御情報に基づくトラック位置信号と識別符号の関係を示す図である。
【図５】本発明の磁気ディスク装置における制御系の概略構成図である。
【図６】本発明の他の実施例である磁気ディスク上の位置制御情報とヘッド素子部の関係を示す図である。
【図７】従来技術における装置のトラック位置とサーボパターンを書き込むヘッドの位置関係を示す図である。
【図８】従来技術における装置のトラック位置とサーボパターンを書き込むヘッドの位置関係を示す図である。
【符号の説明】
１…磁気ディスク、２…ディスクスペーサ、３…ディスククランプ、４…スピンドルモ−タ−、５…磁気ヘッドアッセンブリ、６…キャリッジ、７…コイル、８…マグネット、９…磁気回路部、１０…フレキシブルプリント基板、１１…ベアリングユニット、１２…ベース、１３…カバー、１４…パターン周期１５…２相サーボパターン、１６…トラック識別符号、１７…ヘッド素子部の記録素子部、１８…ヘッド素子部のデータ再生素子部、１９…ヘッド素子部のサーボ再生素子部、２０…隣接データ中心線間隔（装置トラックピッチ）、２１…データ部（データ情報）、２２…記録時のライトヘッド素子部のエッジ位置、２３…コントローラ、２４…ＤＳＰもしくはマイクロプロセッサ、２５…再生アンプ、２６…復調器、２７…Ａ／Ｄ変換器、２８…弁別器、２９…Ｄ／Ａ変換器、３０…パワーアンプ、３１…サーボパターンの幅、３２…ヘッド素子部のサーボ再生素子部の幅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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