(57)【要約】【課題】リード・ライト・オフセットの存在を前提として、リード・ヘッドおよびライト・ヘッドがＰＥＳの線形性の観点からサーボ・トラックに対して望ましい配置をとることができるデータ記憶装置を提供する。【解決手段】ライト・ヘッドとリード・ヘッドとのディスク状記憶媒体の半径方向のずれ量であるリード・ライト・オフセット値を、サーボ・トラックの整数Ｎ個分に設定する。【選択図】　　　　図１１
2004030778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ情報を記憶する複数のデータ・トラックを含むデータ記憶領域および前記複数のデータ・トラックの位置を識別するサーボ情報を記憶する複数のサーボ・トラックを含むサーボ領域とを有するディスク状記憶媒体と、
前記ディスク状記憶媒体の前記データ・トラックに対してユーザ・データを書き込むライト・ヘッドおよび前記データ・トラックに書き込まれた前記ユーザ・データを読み出すリード・ヘッドを支持する複合型ヘッド・スライダと、
前記複合型ヘッド・スライダを揺動して前記ライト・ヘッドまたは前記リード・ヘッドを前記ディスク状記憶媒体の目標トラックへ位置決めするロータリ型アクチュエータとを備え、
前記複合型ヘッド・スライダが前記ロータリ型アクチュエータによって揺動されることによって生ずる、前記ライト・ヘッドと前記リード・ヘッドとの前記ディスク状記憶媒体の半径方向のずれ量であるリード・ライト・オフセット値が、前記サーボ・トラックの整数Ｎ個分に設定されていることを特徴とするデータ記憶装置。
【請求項２】
前記複数のサーボ・トラックのピッチを前記ディスク状記憶媒体の半径方向において変動させることにより、前記リード・ライト・オフセット値が前記サーボ・トラックの整数Ｎ個分に設定されることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項３】
所定数の前記サーボ・トラック毎に、前記整数Ｎが変動することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項４】
前記整数Ｎは、前記ディスク状記憶媒体の内径から外径に向けて、前記整数Ｎが段階的に増加することを特徴とする請求項３に記載のデータ記憶装置。
【請求項５】
前記ライト・ヘッドおよび前記リード・ヘッドは、前記サーボ情報から得られるエラー信号が線形の領域内に位置することを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項６】
前記ライト・ヘッドおよび前記リード・ヘッドは、前記ディスク状記憶媒体の半径方向に所定の中心間隔をあけて前記複合型ヘッド・スライダに支持されていることを特徴とする請求項１に記載のデータ記憶装置。
【請求項７】
ユーザ情報を記憶する複数のデータ・トラックを含むデータ記憶領域および前記複数のトラックの位置を識別するサーボ情報を記憶する複数のサーボ・トラックを含むサーボ領域とを有するディスク状記憶媒体と、
前記ディスク状記憶媒体の前記データ・トラックに対してユーザ・データを書き込むライト・ヘッドおよび前記データ・トラックに書き込まれた前記ユーザ・データを読み出すリード・ヘッドを支持する複合型ヘッド・スライダと、
前記複合型ヘッド・スライダを揺動して前記ライト・ヘッドまたは前記リード・ヘッドを前記ディスク状記憶媒体の目標トラックへ位置決めするロータリ型アクチュエータとを備え、
前記ディスク状記憶媒体の半径方向の所定領域内において、前記サーボ・トラックのピッチが不均一であることを特徴とするデータ記憶装置。
【請求項８】
前記ディスク状記憶媒体の半径方向の所定領域内において、前記サーボ・トラックのピッチが、基準となるピッチを中心として変動することを特徴とする請求項７に記載のデータ記憶装置。
【請求項９】
前記基準となるピッチを有する前記ディスク状記憶媒体の半径方向の位置を境界として、前記サーボ・トラックのピッチの変動率が正から負に転じることを特徴とする請求項７に記載のデータ記憶装置。
【請求項１０】
ライト・ヘッドおよびリード・ヘッドを含む複合型ヘッドを備えたデータ記憶装置のディスク状記憶媒体に対してサーボ情報としてのバースト・パターンを書き込むサーボ情報の書き込み方法であって、
前記ライト・ヘッドと前記リード・ヘッドとの前記ディスク状記憶媒体の半径方向のずれ量であるリード・ライト・オフセット値を、前記ディスク状記憶媒体上の所定の範囲内で測定し、
測定された前記リード・ライト・オフセット値が、前記バースト・パターンによって形成されるサーボ・トラックの整数Ｎ個分に相当するように、前記バースト・パターンを書き込むことを特徴とするサーボ情報書き込み方法。
【請求項１１】
前記サーボ・トラックのピッチが前記ディスク状記憶媒体の半径方向で所定の変動率で変動するように前記バースト・パターンを書き込むことを特徴とする請求項１０に記載のサーボ情報書き込み方法。
【請求項１２】
所定のピッチを基準として、前記サーボ・トラックのピッチを変動させることを特徴とする請求項１０に記載のサーボ情報書き込み方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、読み書きヘッドの位置決めのためのサーボ情報が書き込まれた記録媒体を備えたデータ記憶装置に関し、特に特徴あるサーボ情報が書き込まれたデータ記憶装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハード・ディスク・ドライブは、磁気ディスクに記憶されているユーザ・データを読み出し、または磁気ディスクにユーザ・データを書き込むための磁気ヘッドを備えている。この磁気ヘッドは、ＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ　Ｃｏｉｌ　Ｍｏｔｏｒ）によって揺動するロータリ型のアクチュエータ機構に装着されている。
磁気ヘッドがユーザ・データの読み出しまたはユーザ・データの書き込みを行なう場合、アクチュエータ機構を駆動することにより、磁気ヘッドを所定のトラックに移動かつ位置決めさせる。磁気ヘッドは、磁気ディスク上に記憶されたサーボ情報を手がかりに所定の位置への移動制御がなされる。
【０００３】
ハード・ディスク・ドライブ等の磁気ディスクには、同心円状に複数のデータ・トラックが形成されていると共に、ディスクの半径方向に沿って識別情報及びバースト・パターンが予め記憶されている。この識別情報およびバースト・パターンが、サーボ情報を構成する。識別情報は各データ・トラックのトラック・アドレスを表す情報であり、磁気ヘッドによって読み取られた識別情報に基づいて、磁気ヘッドのおおよその位置、すなわち磁気ヘッドがどのデータ・トラックに対応する位置にいるかを判断できる。またバースト・パターンは、各々信号が記憶された領域がディスクの半径方向に沿って一定間隔で配列され互いに信号記憶領域の位相が異なる複数のバースト・パターン列で構成されている。磁気ヘッドからバースト・パターンに応じて出力される信号（ポジション・エラー・シグナル：ＰＥＳ）に基づいて、磁気ヘッドの細かな位置、すなわち磁気ヘッドが対応しているデータ・トラックに対し、磁気ヘッドの位置がどの程度ずれているかの偏差を検出できる。
【０００４】
磁気ディスクに対するユーザ・データの読み取り又は書き込みは、磁気ディスクが回転している状態で、磁気ヘッドで読み取られた識別情報に基づいて磁気ヘッドのおおよその位置を判断しながら磁気ヘッドを移動させて磁気ヘッドを特定のデータ・トラックに対応させ、次に磁気ヘッドからバースト・パターンに応じて出力される信号に基づいて磁気ヘッドを特定のデータ・トラックに正確に位置決めした後に行われる。この一連の動作をシーク動作という。また、ユーザ・データの読み取り又は書き込みを行っている間も、磁気ヘッドからバースト・パターンに応じて出力される信号に基づいて、特定のデータ・トラックに対し、磁気ヘッドが一定の位置に位置するようにフィード・バック制御される。この動作をトラック追従動作という。
サーボ情報は、ハード・ディスク・ドライブを製品として出荷する前の製造工程中に記録媒体としての磁気ディスクに書き込まれる。ユーザ・データを正確に書き込みまたは読み出すためには、サーボ情報を精度よく書き込む必要がある。
【０００５】
ハード・ディスク・ドライブにおいて、記録密度の向上に伴って、磁気抵抗効果を応用したＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッドを再生用のヘッド（リード・ヘッド）に用い、誘導型ヘッドを記録用のヘッド（ライト・ヘッド）に用いている。この２つのヘッドは、同一の磁気ヘッド・スライダに装着され、複合型の磁気ヘッドを構成している。
前述したように、現行のハード・ディスク・ドライブは、磁気ヘッドを駆動するためのアクチュエータとしてロータリ型のアクチュエータを使用している。したがって、磁気ヘッドが磁気ディスク上の所定位置にアクセスする際の軌跡は円弧になる。そのために、磁気ディスクの内周から外周にかけて、磁気ヘッド・スライダの中心線と磁気ディスク上のデータ・トラックの接線とが平行にならずに、それぞれのデータ・トラックごとに異なる角度で交差することになる。この交差角度をスキュー角と呼んでいる。
【０００６】
このスキュー角の存在により、以下説明するリード・ライト・オフセットが不可避的に発生する。つまり、リード・ヘッドを磁気ディスクのサーボ・トラック上の適正な位置に位置決めさせた（オン・トラックという）場合に、ライト・ヘッドはサーボ・トラック上の適正な位置に位置決めすることができない（オフ・トラックという）。このリード・ヘッドの中心とライト・ヘッドの中心との位置ずれが、リード・ライト・オフセットである。
【０００７】
ハード・ディスク・ドライブは、ユーザ・データを磁気ディスクに書き込む（記録）時には、リード・ヘッドでサーボ・トラックに記録されているサーボ情報を読み出すことにより、磁気ヘッド・スライダを目標位置に移動し、リード・ヘッドをサーボ・トラックにオン・トラックさせてから、ライト・ヘッドでユーザ・データを磁気ディスクのデータ・トラックに書き込んでいる。一方で、データ・トラックに書き込んだユーザ・データを再生する際に、リード・ヘッドをサーボ・トラックにオン・トラックさせたとしても、リード・ライト・オフセットがあるために、リード・ヘッドはライト・ヘッドで書き込んだデータ・トラックにオン・トラックできない。そのために、ユーザ・データを正確に再生できないことがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のリード・ライト・オフセットに基づく問題を解消するための提案が種々なされている。例えば特開２０００−３２２８４８号公報には、計測したリード・ライト・オフセット値を記憶しておき、ユーザ・データの再生時に、記憶しておいたこのリード・ライト・オフセット量に基づいてアクセス位置を修正して磁気ヘッド・スライダの位置決め制御を行なう方法が記載されている。
【０００９】
以上の提案は、リード・ライト・オフセットに対して有効な手法であるが、以下のような問題がある。
図１３は、バースト・パターンＢＰとＰＥＳの関係を示した図である。ＰＥＳは理想的には、実線のような線形性を持つことが望ましい。しかし、現実には円および周囲で線形性を失う。したがって、ＰＥＳの換算による物理位置に誤差が生じる。また、線形性を失うことにより、サーボ制御系にも悪影響を及ぼす。ここで、従来のハード・ディスク・ドライブは、サーボ・トラックを磁気ディスク上に均一なトラック・ピッチで記録していた。そのために、リード・ヘッドとライト・ヘッドのいずれかがＰＥＳの線形性が失われた位置に配置されてしまう。本発明は、リード・ライト・オフセットの存在を前提として、リード・ヘッドおよびライト・ヘッドがＰＥＳの線形性の観点からサーボ・トラックに対して望ましい配置をとることができるデータ記憶装置を提供することを課題とする。また本発明は、そのようなデータ記憶装置を得るためのサーボ情報の書き込み方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では、サーボ・トラックのピッチを従来のように均一にするのではなく、サーボ・トラックをゾーン毎に区切り、そのゾーンの中で、サーボ・トラックのピッチを変動させることによりヘッド・オフセット値がサーボ・トラック数の整数Ｎ個分の値にすることを提案する。そうすることにより、ライト・ヘッドおよびリード・ヘッドがともにＰＥＳの線形性が保たれたところに位置できることになる。
【００１１】
本発明は以上の知見に基づくものであり、ユーザ情報を記憶する複数のデータ・トラックを含むデータ記憶領域および複数のトラックの位置を識別するサーボ情報を記憶する複数のサーボ・トラックを含むサーボ領域とを有するディスク状記憶媒体と、ディスク状記憶媒体のデータ・トラックに対してユーザ・データを書き込むライト・ヘッドおよびデータ・トラックに書き込まれたユーザ・データを読み出すリード・ヘッドを支持する複合型ヘッド・スライダと、複合型ヘッド・スライダを揺動してライト・ヘッドまたはリード・ヘッドをディスク状記憶媒体の目標トラックへ位置決めするロータリ型アクチュエータとを備え、複合型ヘッド・スライダがロータリ型アクチュエータによって揺動されることによって生ずる、ライト・ヘッドとリード・ヘッドとのディスク状記憶媒体の半径方向のずれ量であるリード・ライト・オフセット値が、サーボ・トラックの整数Ｎ個分に設定されていることを特徴とするデータ記憶装置である。
【００１２】
本発明のデータ記憶装置において、リード・ライト・オフセット値をサーボ・トラックの整数Ｎ個分に設定するには、複数のサーボ・トラックのピッチをディスク状記憶媒体の半径方向において変動させればよい。この場合、所定数のサーボ・トラックをゾーンとみなし、このゾーン毎に整数Ｎを変動させることができる。さらに、整数Ｎは、ディスク状記憶媒体の内径から外径に向けて、段階的に増加することができる。
以上のように構成された本発明のデータ記憶装置によれば、ライト・ヘッドおよびリード・ヘッドは、サーボ情報から得られるエラー信号が線形の領域内に位置させることが可能であるため、サーボ制御にとって望ましい。
なお、本発明は、ライト・ヘッドおよびリード・ヘッドが、ディスク状記憶媒体の半径方向に所定の中心間隔をあけて複合型ヘッド・スライダに支持されたデータ記憶装置に適用することが有効である。
【００１３】
従来のハード・ディスク・ドライブは、サーボ・トラックのピッチが均一であったのに対して、本発明のデータ記憶装置はサーボ・トラックのピッチをあえて不均一にすることにより、リード・ライト・オフセット値をサーボ・トラックの整数Ｎ個分に設定することを可能にした。従って本発明は、ユーザ情報を記憶する複数のデータ・トラックを含むデータ記憶領域および複数のトラックの位置を識別するサーボ情報を記憶する複数のサーボ・トラックを含むサーボ領域とを有するディスク状記憶媒体と、ディスク状記憶媒体のデータ・トラックに対してユーザ・データを書き込むライト・ヘッドおよびデータ・トラックに書き込まれたユーザ・データを読み出すリード・ヘッドを支持する複合型ヘッド・スライダと、複合型ヘッド・スライダを揺動してライト・ヘッドまたはリード・ヘッドをディスク状記憶媒体の目標トラックへ位置決めするロータリ型アクチュエータとを備え、ディスク状記憶媒体の半径方向の所定領域内において、サーボ・トラックのピッチが不均一であることを特徴とするデータ記憶装置を提供する。
【００１４】
本発明のデータ記憶装置において、ディスク状記憶媒体の半径方向の所定領域内において、サーボ・トラックのピッチが、基準となるピッチを中心として変動させることが望ましい。このとき、基準となるピッチを有するディスク状記憶媒体の半径方向の位置を境界として、サーボ・トラックのピッチの変動率が正から負に転じるようにすることが望ましい。
【００１５】
本発明はライト・ヘッドおよびリード・ヘッドを含む複合型ヘッドを備えたデータ記憶装置のディスク状記憶媒体に対してサーボ情報としてのバースト・パターンを書き込むサーボ情報の書き込み方法も提供する。この書き込み方法は、はじめに、ライト・ヘッドとリード・ヘッドとのディスク状記憶媒体の半径方向のずれ量であるリード・ライト・オフセット値を、ディスク状記憶媒体上の所定の範囲内で測定する。次いで、測定されたリード・ライト・オフセット値がバースト・パターンによって形成されるサーボ・トラックの整数Ｎ個分に相当するように、バースト・パターンを書き込むことを特徴とする。
本発明のサーボ情報の書き込み方法において、サーボ・トラックのピッチがディスク状記憶媒体の半径方向で所定の変動率で変動するようにバースト・パターンを書き込むことが望ましい。さらに、所定のピッチを基準として、サーボ・トラックのピッチを変動させることが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブ２および、ハード・ディスク・ドライブ２にサーボ情報の書き込みを実施するためのサーボ・トラック・ライタ１を模式的に示す図である。
サーボ・トラック・ライタ１は、記録コントローラ８、ヘッド・ポジショナ９およびポジショナ・コントローラ１０を備え、かつハード・ディスク・ドライブ２を構成する磁気ディスク３にサーボ情報を書き込む装置である。
ハード・ディスク・ドライブ２は、ユーザ・データを書き込む磁気ディスク３と、磁気ディスク３を回転駆動するスピンドル・モータ４と、磁気ディスク３に対してユーザ・データを書き込むライト・ヘッドおよび磁気ディスク３に書き込まれたユーザ・データを読み出すリード・ヘッドを支持する磁気ヘッド・スライダ５と、磁気ヘッド・スライダ５を支持するアーム６と、アーム６を揺動するボイス・コイル・モータ７とを備えている。ハード・ディスク・ドライブ２において、磁気ディスク３に対してユーザ・データを書き込みまたは読み出しをする際に、ボイス・コイル・モータ７によって磁気ヘッド・スライダ５は磁気ディスク３上を揺動する。なお、ハード・ディスク・ドライブ２は、複数枚の磁気ディスク３を備えることもあるが、図１では１枚のみ記載してある。サーボ・トラック・ライタ１は、ハード・ディスク・ドライブ２の磁気ヘッド・スライダ５を用いて磁気ディスク３上にサーボ情報を書き込む。
【００１７】
磁気ディスク３には、複数のトラックが同心円状に形成されている。トラックは、サーボ・セクタとデータ・セクタとを対とする多数のセクタにそれぞれ区分されている。サーボ・セクタは、トラック上の位置を判別するためのサーボ情報を記憶する領域である。このサーボ情報は、磁気ヘッド・スライダ５に支持されたライト・ヘッドによって書き込まれる。サーボ情報の書き込みについては、後述する。
磁気ディスク３は、ハード・ディスク・ドライブ２が動作しているとき、スピンドル・モータ４のスピンドル軸を中心にして回転駆動され、ハード・ディスク・ドライブ２が非動作のとき、回転停止（静止）する。磁気ディスク３の各記憶面には、図２に示すように磁気ディスク３の半径方向（図２矢印Ｂ方向）に沿って複数のサーボ・トラック領域３０が放射状に形成されており、残りの領域がデータ・トラック領域３２とされている。図３にはサーボ・トラック領域３０及びデータ・トラック領域３２の一部を示す。データ・トラック領域３２には複数のデータ・トラックが同心円状にピッチで形成されており、図３にはその一部であるデータ・トラック３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃおよび３４Ｄを示す。各データ・トラック３４に対しては、後述する磁気ヘッド・スライダ５によって磁気ディスク３の円周方向（図２および図３矢印Ａ方向）に沿ってユーザ・データの読み取り、書き込みが行われる。
【００１８】
一方、サーボ・トラック領域３０にはトラック識別情報記憶領域３０Ａ及びバースト・パターン記憶領域３０Ｂが設けられている。トラック識別情報記憶領域３０Ａには、各データ・トラック３４に対応して、各データ・トラック３４のトラック・アドレスをグレイコード（巡回２進符号）で表したトラック識別情報が記憶されている。また、バースト・パターン記憶領域３０Ｂにはバースト・パターンが形成されている。図３に示すように、バースト・パターンは各々信号が記憶された領域（図３にハッチングで示す部分）が各データ・トラック３４の配列方向、すなわち磁気ディスク３の半径方向（図３矢印Ｂ方向）に沿って配列された４本のバースト・パターン列（バースト・パターン列Ａ〜Ｄ）から成る。各バースト・パターン列を構成する各信号記憶領域は、磁気ディスク３の半径方向に沿った寸法及び隣り合う領域との間隔が各々データ・トラック３４のピッチＤＰに等しい長さとされている。また、図３に示すように、単一のバースト・パターンの幅が単一のサーボ・トラックのピッチＳＰを構成する。
【００１９】
磁気ヘッド・スライダ５は、前述のように、ハード・ディスク・ドライブ２として使用される場合には、磁気ディスク３に対してユーザ・データの書き込みまたは読み出しを行なう。また、磁気ヘッド・スライダ５は、サーボ・トラック・ライタ１として機能する場合には、サーボ情報をサーボ・トラックに書き込む。ヘッド・ポジショナ９が、サーボ情報を所定のサーボ・トラックに書き込む際に、磁気ヘッド・スライダ５を誘導する。また、ヘッド・ポジショナ９は、磁気ヘッド・スライダ５を所定位置に誘導した後、当該位置に停止させる位置決め機能をも備えている。ヘッド・ポジショナ９は、ポジショナ・コントローラ１０からの指示に基づいて、磁気ヘッド・スライダ５を駆動する。
【００２０】
記録コントローラ８、サーボ情報の磁気ヘッド・スライダ５による書き込みを制御する。また、ポジショナ・コントローラ１０に対して、ヘッド・ポジショナ９の駆動を指示する。ポジショナ・コントローラ１０は、この指示に基づいてヘッド・ポジショナ９の動作を制御する。
【００２１】
次に、磁気ディスク３へのサーボ情報の書き込みについて説明する。なお、このサーボ情報の書き込み処理は、磁気ヘッド・スライダ５に支持されるライト・ヘッド、記録コントローラ８、ヘッド・ポジショナ９およびポジショナ・コントローラ１０により実行される。
図４に示すように、磁気ヘッド・スライダ５を保持するアーム６はボイス・コイル・モータ７によって、ピボット中心ＰＶの回りに回動する。例えば、磁気ヘッド・スライダ５が磁気ディスク３の径方向の中央にあるとき、スキュー角が零になるように、磁気ディスク３とアーム６およびボイス・コイル・モータ７との位置関係が設定されている。
【００２２】
図５は、磁気ヘッド・スライダ５におけるライト・ヘッドＷおよびリード・ヘッドＲの配置を示している。なお、図５は磁気ヘッド・スライダ５を上面側から見た平面図である。図５（ａ）の磁気ヘッド・スライダ５は、ライト・ヘッドＷとリード・ヘッドＲとが、磁気ディスク３の半径方向に所定の中心間隔をあけて配設されている。そして、ライト・ヘッドＷとリード・ヘッドＲとは、アーム６の長手方向に距離Ｔ、アーム６の短手方向に距離Ｉだけ離間して配設されている。以下では、図５（ａ）に示す磁気ヘッド・スライダ５例にして説明を進める。
【００２３】
図６は磁気ヘッド・スライダ５が磁気ディスク３の最内周（ＩＤ）に位置した状態を、また図７は磁気ヘッド・スライダ５が磁気ディスク３の最外周（ＯＤ）に位置した状態を、模式的に示している。図６において、ライト・ヘッドＷの幅方向の中心とピボット中心ＰＶとを結ぶ線分Ｌ１と、ＩＤに位置するトラックの中心における接線Ｌ２とのなす角度をα１とする。また、図６において、ライト・ヘッドＷの幅方向の中心とピボット中心ＰＶとを結ぶ線分Ｌ１と、ライト・ヘッドＷの中心と磁気ディスク３の回転中心とを結ぶ線分Ｌ３がなす角度をβ１とする。さらに、図７において、ライト・ヘッドＷの幅方向の中心とピボット中心ＰＶとを結ぶ線分Ｌ１と、ＯＤに位置するトラックの中心における接線Ｌ２とのなす角度をα２とする。また、図７において、ライト・ヘッドＷの幅方向の中心とピボット中心ＰＶとを結ぶ線分Ｌ１と、ライト・ヘッドＷの中心と磁気ディスク３の回転中心とを結ぶ線分Ｌ３がなす角度をβ２とする。
【００２４】
図８は、ライト・ヘッドＷの位置ＷＨＰ、磁気ディスク３の回転中心ＳＰおよびピボット中心ＰＶとの配置関係を模式的に示した図である。なお、図８に示すように、ピボット中心ＰＶと磁気ディスク３の回転中心ＳＰとを結ぶ線分をＡ、ピボット中心（ＰＣ）とライト・ヘッドＷの位置（ＷＨＰ）とを結ぶ線分をＢ、回転中心（ＳＣ）とライト・ヘッドＷの位置（ＷＨＰ）とを結ぶ線分をＣとする。Ｃが、ライト・ヘッドＷの半径方向の磁気ディスク３の中心からの距離（以下、半径方向の位置という）を特定する。
【００２５】
図６および図７より、磁気ヘッド・スライダ５がＩＤに位置するときのリード・ライト・オフセット値（ＯＦＳＩＤと略記することがある）、および磁気ヘッド・スライダ５がＯＤに位置するときのリード・ライト・オフセット値（以下、ＯＦＳＯＤと略記することがある）は、各々下記の式１、２により求められる。
【００２６】
ＯＦＳＩＤ＝Ｔｓｉｎ（α１）＋Ｉｃｏｓ（α１）…式１
ＯＦＳＯＤ＝Ｔｓｉｎ（−α２）＋Ｉｃｏｓ（−α２）…式２
【００２７】
また、図８において、角度βは、余弦定理より、下記の式３により求めることができる。さらに、αとβの関係は、図６および図７より、下記の式４により求めることができる。故に、磁気ディスク３の半径方向における位置に対する角度αを求めることができる。
【００２８】
β＝ａｒｃｃｏｓ｛（Ｂ２＋Ｃ２−Ａ２）／２ＢＣ｝…式３
β−π／２＝α…式４
【００２９】
ここで、図５におけるＴおよびＩは、磁気ヘッド・スライダ５が複数存在すれば、個々に異なる変数となるので、リード・ライト・オフセット値をＩＤおよびＯＤで測定すれば、上記式１および式２からなる連立方程式が解け、磁気ヘッド・スライダ５固有のＴとＩが求まる。
さらに、式３と式４から、Ｃは以下の式５から求めることができる。また、式１から、αは以下の式６から求めることができる。
【００３０】
【数式１】
2004030778.tif 000003
【００３１】
【数式２】
2004030778.tif 000004
【００３２】
先に求めたＴおよびＩを用いて式５および式６から、Ｃはリード・ライト・オフセット値（以下、ＲＷＯＦＳと略記することがある）から求めることができる。なお、Ｃ＝ｆ（ＲＷＯＦＳ）をＣ（ＲＷＯＦＳ）と記述する。
【００３３】
今、基準サーボ・トラック・ピッチをＰｎとすると、ＲＷＯＦＳがＰｎのＮ倍（Ｎは整数）になるときのＣおよびＮ倍±０．５になるときのＣを全て求めた。その結果を図９に示す。図９は、横軸に磁気ディスク３の半径方向の位置Ｃ（Ｒａｄｉｕｓ：ｍｍ）を、縦軸にＲＷＯＦＳを基準サーボ・トラック・ピッチＰｎで割った値をとったグラフである。なお、図９において、ＲＷＯＦＳが基準サーボ・トラック・ピッチＰｎのＮ倍になるときのＣを白丸で、ＲＷＯＦＳが基準サーボ・トラック・ピッチＰのＮ倍±０．５になるときのＣを黒丸で示している。なお、図９の縦軸に−（負）の符号を付与しているのは、ライト・ヘッドＷを基準として、ＯＤ方向を正、ＩＤ方向を負としているためである。
【００３４】
さて、Ｎ＝ｎ１のとき、すなわちＲＷＯＦＳ＝Ｐｎ×ｎ１のときのｃ（Ｐｎ×ｎ１）に対して、ｃ（Ｐｎ×ｎ１−０．５））からｃ（Ｐｎ×ｎ１＋０．５））の範囲で、基準サーボ・トラック・ピッチＰｎを以下の式７に従って変動させる。ここで、ａは±０．５である。
Ｐｎｅｗ＝Ｐｎ×（Ｐｎ×ｎ１／（Ｐｎ×ｎ１＋ａ））…式７
式７より、サーボ・トラック・ピッチＰｎｅｗは、Ｃ（Ｐｎ×ｎ１−０．５）で最大になり、Ｃ（Ｐｎ×ｎ１＋０．５）で最小になる。同様にして、すべてのＮに対して基準サーボ・トラック・ピッチＰを変動させた変動率（Ｔｒａｃｋ　Ｐｉｔｃｈ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｒａｔｉｏ）と磁気ディスク３の半径方向の位置との関係を示すと図１０のようになる。図１０からわかるように、サーボ・トラック・ピッチＰｎｅｗは、磁気ディスク３のＩＤからＯＤに亘って変動しており、不均一であることがわかる。また、図１０において、変動率が０（ゼロ）の位置が基準サーボ・トラック・ピッチであることを示しており、このピッチを中心としてサーボ・トラック・ピッチＰｎｅｗが変動している。さらに、変動率が０となる半径方向の位置を境界として、変動率が正から負（または負から正）に転じていることがわかる。
【００３５】
図１１は、図１０のようにサーボ・トラック・ピッチを変動させたときの磁気ディスク３の半径方向の位置とリード・ライト・オフセット量の関係を示している。なお、リード・ライト・オフセット値は、サーボ・トラック・ピッチの個数（Ｏｆｆｓｅｔ　ｉｎ　ｓｅｒｖｏ　ｔｒａｃｋ）として示している。図１１に示すように、図１０のようにサーボ・トラック・ピッチを変動させる結果として、磁気ディスク３の半径に対するリード・ライト・オフセット値が、各々変動させたサーボ・トラックの整数Ｎ個分の値になることがわかる。なお、図１１からわかるように、サーボ・トラック・ピッチの整数Ｎ個分の値として表されるリード・ライト・オフセット値は、半径方向の所定範囲では一定である。つまり、サーボ・トラックをゾーン毎に区切り、リード・ライト・オフセット値がそのゾーンの中に存在するサーボ・トラックの整数Ｎ個分の値となるようにサーボ・トラック・ピッチを設定しているのである。ゾーン毎にこの整数Ｎは変動し、特にＩＤからＯＤに向けて整数Ｎは段階的に増加している。
【００３６】
図１１に示すようなリード・ライト・オフセット値を有するハード・ディスク・ドライブ２によれば、ライト・ヘッドＷおよびリード・ヘッドＲがともにＰＥＳの線形性が保たれた箇所に位置することになる。この位置は、前述したように、サーボによる位置制御にとって好適である。以下、図１２に基づいて、本実施の形態による以上の有利な効果について説明する。
【００３７】
図１２は、リード・ライト・オフセット値とサーボ・トラックとを対比して示した図である。図１２には、リード・ライト・オフセット値の異なる３つのケースが記載されている。なお、リード・ヘッドＲは３つのケースで共通としている。また、図１２に記載されているＡ、Ｂ等のバースト・パターンは、便宜上サーボ・トラック・ピッチが均一なものとして記載してある。
図１２において、ケースＩおよびケースＩＩは、リード・ライト・オフセット値が、サーボ・トラックの整数Ｎ個分の場合を示している。ケースＩはサーボ・トラック８個分の場合を、またケースＩＩはサーボ・トラック９個分の場合を示している。そして、ケースＩは、リード・ヘッドＲがサーボ・トラックＣ３とＤ３の境界に位置するとともに、ライト・ヘッドＷがサーボ・トラックＢ１とＡ２との境界に位置している。また、ケースＩＩは、リード・ヘッドＲがサーボ・トラックＣ３とＤ３の境界に位置するとともに、ライト・ヘッドＷがサーボ・トラックＣ１とＤ１との境界に位置している。すでに、図１３に基づいて説明したところから明らかなように、ケースＩおよびＩＩの場合、リード・ヘッドＲおよびライト・ヘッドＷはともに位置決め制御にとって望ましい位置にある。
以上のケースＩおよびＩＩに対して、リード・ライト・オフセット値が、サーボ・トラックの整数Ｎ個分ではないケースＩＩＩは、ライト・ヘッドＷがサーボ・パターンＢ１およびＣ１で構成されるサーボ・トラックの間に位置している。したがって、図１３に基づいて説明したところから明らかなように、位置決め制御にとって望ましくない位置にある。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブ２は、サーボ・トラック・ピッチを、調製することにより、ヘッド・オフセット値をサーボ・トラックの整数Ｎ個分の値に設定することができる。したがって、サーボ制御にとって望ましい位置にリード・ヘッドＲおよびライト・ヘッドＷをポジショニングすることが可能となる。
【００３９】
以上説明した実施の形態では、リード・ヘッドＲおよびライト・ヘッドＷの配置を図５（ａ）の例で説明したが、本発明の適用はこの形態に限定されない。例えば、図５（ｂ）のように、リード・ヘッドＲとライト・ヘッドＷとの中心が一致するように配置された磁気ヘッド・スライダ５、あるいは図５（ｃ）に示すように、リード・ヘッドＲとライト・ヘッドＷとが磁気ディスク３の半径方向に所定の中心間隔をあけて並列的に配置された磁気ヘッド・スライダ５に適用できることは言うまでもない。図５（ｃ）のようなリード・ヘッドＲとライト・ヘッドＷとが並列的に配置された磁気ヘッド・スライダ５は、リード・ライト・オフセット値が大きくなることから、本発明の適用による効果は大きい。
【００４０】
また、本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブ２において、ユーザ・データの書き込み、読み出しの際には、従来技術にて説明したのと同様に、磁気ヘッド・スライダ５の動作を制御すればよい。例えば、磁気ディスク３上のデータ・トラックと当該位置におけるリード・ライト・オフセット値を対応付けたテーブルを所持しておく。そして、当該データ・トラックでユーザ・データを書き込んだ後に、当該ユーザ・データを読み出す際に、前記テーブルから参照されるリード・ライト・オフセット値の分だけリード・ヘッドＲを変移させることにより、当該ユーザ・データを適切に読み出すことができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リード・ライト・オフセット値を、サーボ・トラックの整数Ｎ個分の値に設定することにより、ＰＥＳの線形性の観点からサーボ・トラックに対して望ましい配置をとることができるデータ記憶装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態によるサーボ・トラック・ライタの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態による磁気ディスクの記憶内容を概念的に示す図である。
【図３】本実施の形態による磁気ディスクの記憶内容を概念的に示す図である。
【図４】磁気ディスク上を磁気ヘッド・スライダが揺動する様子を示す図である。
【図５】磁気ヘッド・スライダにおけるライト・ヘッドＷおよびリード・ヘッドＲの配置を示す図である。
【図６】磁気ヘッド・スライダが磁気ディスクの最内周（ＩＤ）に位置した状態を模式的に示した図である。
【図７】磁気ヘッド・スライダが磁気ディスクの最外周（ＯＤ）に位置した状態を模式的に示した図である。
【図８】ライト・ヘッドの位置、磁気ディスクの回転中心（ＳＣ）およびピボット中心（ＰＣ）との配置関係を模式的に示した図である。
【図９】本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブにおける、半径方向の位置とリード・ライト・オフセット値を基準サーボ・トラック・ピッチＰｎで割った値との関係を示すグラフである。
【図１０】本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブにおける、サーボ・トラック・ピッチの変動と磁気ディスクの半径方向の位置との関係を示すグラフである
【図１１】本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブにおける、磁気ディスクの半径方向の位置とヘッド・オフセット値の関係を示すグラフである。
【図１２】本実施の形態によるハード・ディスク・ドライブにおける効果を説明するための図である。
【図１３】バースト・パターンとＰＥＳの関係を示す図である。
【符号の説明】
１…サーボ・トラック・ライタ、２…ハード・ディスク・ドライブ、３…磁気ディスク、４…スピンドル・モータ、５…磁気ヘッド・スライダ、６…アーム、７…ボイス・コイル・モータ、８…記録コントローラ、９…ヘッド・ポジショナ、１０…ポジショナ・コントローラ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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