(57)【要約】【課題】データ記憶装置の記録媒体に対して、ヘッドの特性（ライト幅、リード幅）に個別的に対応したトラックピッチのサーボパターンを記録する。【解決手段】所定の領域にトラックピッチを示すＴＰＩ　ＩＤ（ピッチ情報）が記録されたディスク２０と、このディスク２０を走査してＴＰＩ　ＩＤを読み取ると共に、このＴＰＩ　ＩＤに基づいてシーク制御されることによりディスク２０に対してデータの読み書きを行うヘッドとを備える。このＴＰＩ　ＩＤは、ディスク２０のデータ領域２１の外周に設けられたＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３に、サーボパターン２４の一部として記録される。【選択図】　　　　図２
2004030777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の領域にトラックピッチを示すピッチ情報が記録されたディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を走査して前記ピッチ情報を読み取ると共に、当該ピッチ情報に基づいてシーク制御されることにより前記記録媒体に対してデータの読み書きを行うヘッドと
を備えたことを特徴とするデータ記憶装置。
【請求項２】
前記記録媒体は、データ領域以外の領域であって、電源投入後に必ず前記ヘッドが走査する位置に前記ピッチ情報が記録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３】
ロード・アンロード機構を備え、
前記記録媒体は、データ領域の外周に位置するトラックに前記ピッチ情報が記録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４】
前記記録媒体は、前記ヘッドのライト幅に応じたトラックピッチでデータトラックが設けら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５】
ディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体のデータ領域を走査してデータの読み書きを行うヘッドとを備え、
前記ヘッドは、前記記録媒体にサーボパターンを書き込み、前記データ領域以外の所定の位置にトラックピッチに関する情報を書き込むことを特徴とするデータ記憶装置。
【請求項６】
前記ヘッドは、前記データ領域以外の所定の領域におけるサーボパターン中に前記トラックピッチに関する情報を書き込むことを特徴とする請求項５に記載のデータ記憶装置。
【請求項７】
前記ヘッドは、データ記憶装置の電源投入後に前記記録媒体の前記所定の位置を走査して前記トラックピッチに関する情報を読み取り、当該情報に基づいてシーク制御されることにより前記記録媒体に対してデータの読み書きを行うことを特徴とする請求項５に記載のデータ記憶装置。
【請求項８】
ヘッドが記録媒体のデータトラックを走査することによりデータの読み書きを行うデータ記憶装置におけるディスク状の記録媒体であって、前記ヘッドの特性に合わせたトラックピッチでデータトラックが設けられたデータ領域と、
前記トラックピッチに関する情報が記録されたピッチ情報記録領域と
を備えることを特徴とする記録媒体。
【請求項９】
前記ピッチ情報記録領域は、データ領域の外周に設けられたことを特徴とする請求項８に記載の記録媒体。
【請求項１０】
前記ピッチ情報記録領域に書き込まれたサーボパターン中に、前記トラックピッチに関する情報が記録されたことを特徴とする請求項８に記載の記録媒体。
【請求項１１】
ディスク状の記録媒体に対してサーボパターンを書き込むサーボライト方法であって、
前記ディスクにサーボパターンを書き込むステップと、
データを記録するデータ領域以外の領域であって、データ記憶装置の電源投入後に必ず前記ヘッドが走査する位置にトラックピッチを示す情報を書き込むステップと
を含むことを特徴とするサーボライト方法。
【請求項１２】
前記トラックピッチを示す情報を書き込むステップでは、前記データ領域の外周に当該情報を書き込むことを特徴とする請求項１１に記載のサーボライト方法。
【請求項１３】
前記トラックピッチを示す情報を書き込むステップでは、サーボパターン中に当該情報を書き込むことを特徴とする請求項１１に記載のサーボライト方法。
【請求項１４】
ヘッドが記録媒体のデータトラックを走査することによりデータの読み書きを行うデータ記憶装置におけるデータ読み書き方法であって、前記ヘッドが前記記録媒体の所定領域に記録されているトラックピッチを示すピッチ情報を読み込むステップと、
読み込まれた前記ピッチ情報に基づく制御によりシークされるステップと、
シーク先である前記記録媒体の所定のトラックに対してデータの読み書きを行うステップと
を含むことを特徴とするデータ読み書き方法。
【請求項１５】
前記ピッチ情報を読み込むステップでは、前記記録媒体におけるデータ領域の外周に設けられたトラックに記録されている前記ピッチ情報を読み込むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ読み書き方法。
【請求項１６】
前記ピッチ情報を読み込むステップでは、前記記録媒体におけるデータ領域以外の領域に書き込まれたサーボパターンに記録されている前記ピッチ情報を読み込むことを特徴とする請求項１４に記載のデータ読み書き方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ記憶装置の記録媒体に設けられるサーボパターンに関し、特にセルフサーボライトによるサーボパターンの作成及び当該サーボパターンを設けた記録媒体に対するデータ読み書き方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘッドが記録媒体を走査し、磁気的手段や光学的手段を用いて記録媒体に対しデータの読み書きを行うデータ記憶装置では、記録密度を高める手段として、ヘッドの位置決めに用いられるサーボパターンを当該記録媒体に書き込むサーボライトが行われる。
ハードディスク装置などのようにディスク状の記録媒体を用いるデータ記憶装置では、データを記録するトラックは同心円状に設定される。そして従来、ハードディスク装置におけるサーボライトでは、製造工程における制限等のため、固定のトラックピッチでサーボパターンが書き込まれていた。
【０００３】
しかし、ヘッドにてデータを書き込む際のライト（書き込み）幅は、製品（ヘッド）ごとにばらつきがあるため、固定のトラックピッチでサーボパターンを書き込む場合、ライト幅の大きいヘッドを前提としてトラックピッチを決める必要がある。ヘッドのライト幅に対してトラックピッチが狭いと、データ書き込みの際に隣のトラックにもデータを上書きし、当該隣のトラックに書き込まれていた本来のデータを消去してしまう可能性があるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ディスク状の記録媒体（以下、ディスクと称す）に書き込まれるサーボパターンは、個々のヘッドにおけるライト幅のばらつきを考慮して、十分な間隔で書き込まれる。このため、ライト幅の小さいヘッドを持つデータ記憶装置においては、無駄が生じることとなる。
これに対し、固定のトラックピッチでディスクにサーボパターンを書き込む従来のサーボライトに代わる手法として、ディスクに対してデータの読み書きを行うヘッド自体でサーボライトを行うセルフサーボライトを用いて、ヘッドの特性に合わせたトラックピッチで個別的にサーボパターンを書き込む手法が考えられる。この手法によれば、個々の製品におけるヘッドの特性（ライト幅やリード幅）に合わせてサーボライトを行うことができることから、製品ごとのサーボ制御に対して最適化した良質のサーボパターンを得ることができる。
【０００５】
しかし、セルフサーボライトにて個別的にサーボパターンをディスクに書き込む手法を取る場合、トラックピッチが製品ごとに別個に設定されるため、正確なシーク制御を行うためには、個々のディスクにおける固有のトラックピッチに関する情報（ＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ　ｐｅｒ　Ｉｎｃｈ）情報）がわかっていなければならないという問題が生ずる。
ディスク固有のＴＰＩ情報を保存する手段として、例えば、ディスク自体のデータ領域にデータとして当該ＴＰＩ情報を書き込んでおくことが考えられる。しかしながら、当該ＴＰＩ情報の書き込まれたアドレスにヘッドが到達するまで当該ＴＰＩが不明のままでシーク動作を行うこととなり、正確な動作を期待できない。
【０００６】
また、ディスク固有のＴＰＩ情報を保存する別の手段として、ＥＥＰ−ＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）等の記憶手段を別途に設け、保存しておくことが考えられる。しかし、一般的なハードディスク装置の製造工程において、ＥＥＰ−ＲＯＭを搭載する制御用カードとディスクとは別個に製造されるため、ディスク固有のＴＰＩ情報をＥＥＰ−ＲＯＭに保存するには、製品においてどの制御カードとどのディスクとが組み合わされるかを管理したり、ハードディスク装置に制御用カードとディスクとを取り付けた後にＴＰＩ情報をＥＥＰ−ＲＯＭに記録したりしなければならず、製造工程が煩雑となる。
【０００７】
そこで本発明は、上記の課題を解決し、データ記憶装置の記録媒体に対して、個々の製品におけるヘッドの特性に応じたトラックピッチのサーボパターンを記録することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、次のように構成されたデータ記憶装置として構成される。すなわち、このデータ記憶装置は、所定の領域にトラックピッチを示すピッチ情報が記録されたディスク状の記録媒体と、この記録媒体を走査してピッチ情報を読み取ると共に、このピッチ情報に基づいてシーク制御されることにより記録媒体に対してデータの読み書きを行うヘッドとを備えたことを特徴とする。
ここで好ましくは、このピッチ情報は、記録媒体におけるデータ領域以外の領域であって、電源投入後に必ずヘッドが走査する位置に記録される。例えば、データ記憶装置がヘッドを記録媒体から退避するための機構としてロード・アンロード機構を備える場合、電源投入時の動作を鑑み、データ領域の外周に位置するトラックにピッチ情報を記録することができる。ピッチ情報を記録媒体に記録しておき、このピッチ情報に基づいてシーク制御が行われることから、記録媒体のトラックピッチはデータ記憶装置の製品ごとに固有の値を設定することができる。具体的には、各製品におけるヘッドのライト幅に応じたトラックピッチでデータトラックを設けることができる。
【０００９】
また、上記の目的を達成する他の本発明は、ディスク状の記録媒体と、この記録媒体のデータ領域を走査してデータの読み書きを行うヘッドとを備え、このヘッドを用いて、記録媒体にサーボパターンを書き込む。すなわちセルフサーボライトによりサーボライトを行う。そして、データ領域以外の所定の位置にトラックピッチに関する情報を書き込むことを特徴とする。
より詳細には、記録媒体において、データ領域以外の所定の領域におけるサーボパターン中、特にそのセクタＩＤ部分にトラックピッチに関する情報を書き込むことができる。かかるデータ記憶装置では、電源投入後にこのトラックピッチに関する情報を読み取り、この情報に基づいてヘッドをシーク制御することにより、記録媒体に対してデータの読み書きを行う。記録媒体に記録されている当該記録媒体自身のトラックピッチ情報に基づいてシーク制御を行うことにより、データ記憶装置の製品ごとに個別のトラックピッチを設定することが許される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、ハードディスク装置を例にして詳細に説明する。
図１は、ハードディスク装置のサーボ制御機構を示す図である。
図１を参照すると、本実施の形態のハードディスク装置は、サーボコントローラ１１と、ＶＣＭドライバ１２と、ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）１３と、アクチュエータ１４と、ヘッド１５と、プリアンプ１６と、チャネル１７とにてサーボループを形成している。
サーボコントローラ１１は、ＭＰＵの機能として実現され、ディスク２０に書き込まれているサーボパターンにしたがってヘッド１５のシーク制御を行う。
ＶＣＭドライバ１２は、サーボコントローラ１１の制御に基づきＶＣＭ制御信号（ＶＣＭ　ｃｕｒｒｅｎｔ）を出力し、ＶＣＭ１３を駆動する。これにより、アクチュエータ１４が回動してディスク２０の所望のトラックにヘッド１５をシークする。ヘッド１５は、ディスク２０に書き込まれているサーボパターンの読み取り信号（サーボ信号）を、プリアンプ１６、チャネル１７を介してＰＥＳ（ＰｏｓｉｔｉｏｎＥｒｒｏｒ　Ｓｉｇｎａｌ）としてサーボコントローラ１１へフィードバックする。これにより、サーボコントローラ１１は、ヘッド１５が所望のトラックに正しく位置しているかどうかを認識し、シーク制御に反映させることができる。
なお、本実施の形態では、ヘッド１５を退避させるための機構としてロード・アンロード機構を備えている。
【００１１】
図２は、ディスク２０の構成を説明する図である。
本実施の形態では、ディスク２０に対して、セルフサーボライトによりヘッド１５のライト幅に適応したトラックピッチでサーボパターンを書き込み、トラックを形成してある。このため、ディスク２０のトラックピッチは、個々のハードディスク装置の製品ごとに固有の値となる。また、ディスク２０には、当該ディスク２０のトラックピッチに関する情報であるＴＰＩ　ＩＤが書き込まれている。
【００１２】
ロード・アンロード機構では、ディスク２０上からヘッド１５を退避する場合、ランプを越えてディスク２０の外に設けられたヘッドホーム位置に退避させる。したがって、ハードディスク装置に電源が投入された時には、反対にヘッド１５はランプを越えてディスク２０上に移動することとなる。このとき、ヘッド１５を支持するアクチュエータ１４がディスク２０に触れて表面を傷つけてしまう恐れがあるため、ディスク２０のデータを書き込むデータ領域の外側には、一定幅のガード領域が形成される。本実施の形態では、このガード領域にＴＰＩ　ＩＤを書き込む。
【００１３】
図２（Ａ）を参照すると、ディスク２０には、データを書き込むためのデータ領域２１と、データ領域２１の外側に設けられたガード領域２２とがあり、さらにガード領域２２の一部（一定幅の領域）がＴＰＩ　ＩＤが書き込まれるＴＰＩＩＤ埋め込み領域２３となっている。すなわち、データ領域２１、ガード領域２２及びＴＰＩ　ＩＰ埋め込み領域２３が同心円状に形成されている。また、ディスク２０には、データ領域２１、ガード領域２２及びＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３の全体に亙って放射状にサーボパターン２４が書き込まれている。
【００１４】
上述したように、ロード・アンロード機構を有する本実施の形態のハードディスク装置では、ヘッド１５は、退避位置であるヘッドホーム位置からランプ１８を乗り越えてヘッドロード位置でディスク２０上に移動する（図２（Ｂ）参照）。したがって、データ領域２１の外側のシリンダにＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３が形成されていることにより、ヘッド１５は、ディスク２０上に移動した後、最初にＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３を走査することとなる。これにより、ＴＰＩ　ＩＤが読み取られてサーボコントローラ１１に送られ、当該ディスク２０におけるトラックピッチが認識されて、正確なシーク制御が可能となる。
なお、ＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３は、従来ガード領域２２であった場所に形成されているため、上述したように、アクチュエータ１４がディスク２０に触れて傷つく恐れがある。しかしながら、ＴＰＩ　ＩＤはサイズの小さいデータであり、後述するようにＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３の複数箇所に書き込まれるので、ディスク２０の表面の傷によってＴＰＩ　ＩＤが全く読めなくなってしまう可能性は、実際には無視できる程度に少ない。
【００１５】
本実施の形態では、ＴＰＩ　ＩＤは、ＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３のサーボパターン２４に書き込まれる。サーボパターン２４にて示されるサーボ情報は、サーボアドレスマーク、シリンダＩＤ、セクタＩＤ及びバーストパターンの４つの部分からなる。このうち、サーボアドレスマーク及びシリンダＩＤは、ＴＰＩＩＤ埋め込み領域２３においてもサーボパターン２４が安定して見つかっているかどうかを判断するために用いられる。セクタＩＤは、データの書き込まれないＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３では必要とされない。ＰＥＳを得るためのバーストパターンはアナログ量であるため、ＴＰＩ　ＩＤを格納するには不向きである。
そこで、ＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３のサーボパターン２４におけるセクタＩＤの記述箇所に、ＴＰＩ　ＩＤを埋め込む。
【００１６】
図３は、サーボパターンの読み取り信号（波形）を示す図である。
図３において、１段目がサーボパターン２４の書き込まれた位置を示す信号、２段目がサーボパターン２４の読み取り信号である。また３段目は、２段目の信号のうち、１つのサーボパターン２４における読み取り信号の内容を伸長して表示している。
図３の３段目の信号のうち、「Ｓｅｃ＃」とある部分がセクタＩＤの記述箇所であり、ここにＴＰＩ　ＩＤが埋め込まれる。
【００１７】
図４は、本実施の形態におけるサーボライトの手順を説明するフローチャートである。
本実施の形態のハードディスク装置は、セルフサーボライトにより、ヘッド１５を用いてディスク２０にサーボパターン２４を書き込む。図４に示すように、ハードディスク装置は、まずヘッド１５により、ディスク２０の内側から外側へ向けてサーボライトを行い、外側のランプの位置（ヘッドロード位置）でサーボライトを終了する（ステップ４０１）。そして、ＴＰＩ　ＩＤを計算する（ステップ４０２）。
この時、ディスク２０の内側と外側の位置（半径）が決まっていることから、サーボライトしたシリンダ数をＮ、サーボパターン２４の書き始めからランプまでの距離（１本のサーボパターン２４の全長）をＬ［ｍｍ］とすると、次の数１式でＴＰＩを知ることができる。
【数１】
2004030777.tif 000003
そして、ＴＰＩ　ＩＤは次の数２式で計算される。
【数２】
2004030777.tif 000004
ここで、ｓｃａｌｉｎｇとは、セクタＩＤのビット数や予想されるＴＰＩのばらつきを考慮して決められるパラメータであり、製品ごとに固定値が設定される。
以上の計算は、サーボライトの際にハードディスク装置に接続されているホスト・コンピュータにて行うことができる。
最後に、ハードディスク装置は、ヘッド１５にて、データ領域２１の外側に設定されたＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３におけるサーボパターン２４のセクタＩＤ部分に、ステップ４０２で計算されたＴＰＩ　ＩＤを上書きする（ステップ４０３）。
【００１８】
図５は、ロード・アンロード機構を備えた本実施の形態のハードディスク装置における電源投入時の動作を説明するフローチャートである。
図５に示すように、ハードディスク装置に電源が投入されると、当該ハードディスク装置は、まずディスク２０を回転させる（ステップ５０１）。ディスク２０が所望の回転数で安定したならば、ヘッド１５をディスク２０上へ移動（ロード）させてサーボパターン２４を探す（ステップ５０２、５０３）。そして、サーボパターン２４が安定して見つかる状態となったならば（サーボロック）、シーク動作を行い（ステップ５０４、５０５）、所望のアドレス（トラック）に対してデータの読み書きを行う（ステップ５０６）。
以上の一連の動作において、ヘッド１５がディスク２０上に移動した後、サーボパターン２４が安定して見つかる状態となるまでの間は、データ領域２１よりも外側のシリンダ（すなわちＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３）に書き込まれたサーボパターン２４のサーボ情報を読むことになる。したがって、この場所におけるサーボ情報の一部としてＴＰＩ　ＩＤを埋め込んでおくことにより、シーク動作開始前に、当該ディスク２０に固有のトラックピッチに関する情報を得ることが可能となる。
【００１９】
上述したように、本実施の形態では、ディスク２０自体にトラックピッチに関する情報を埋め込むことにより、ヘッド１５の特性であるライト幅に個別的に対応したトラックピッチで、サーボパターン２４をディスク２０に書き込むことを実現した。このサーボパターン２４の書き込みは、セルフサーボライトの手法によりヘッド１５を用いて行う。したがって、既存のデバイス構成によって本実施の形態を実現することが可能である。
ところで、サーボパターン２４のトラックピッチとデータトラックのトラックピッチとが独立である場合、サーボパターン２４のトラックピッチは必ずしもヘッド１５のライト幅に対応させなくても良い。すなわち、サーボパターン２４はヘッド１５が読みやすいように書き込まれるのが好ましいことから、ヘッド１５の特性としてリード幅を考え、このリード幅に個別的に対応したトラックピッチでサーボパターン２４を書き込むようにすることができる。
【００２０】
なお、本実施の形態は、ＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３をデータ領域２１の外側に設定した。このことにより、ロード・アンロード機構を備えたハードディスク装置では、ヘッド１５がデータ領域２１を走査する前にＴＰＩを読み取ることができ、効率的にシーク制御に移行することができる。しかしながら、本発明の本旨は、ハードディスクへの電源投入後に必ずヘッド１５が走査するディスク２０上の所定の位置にトラックピッチに関する情報を書き込んでおくことであり、その位置は、必ずしも上述したデータ領域２１の外側には限られない。例えば、ヘッド１５をデータ領域２１から退避させるための機構として、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｓｔａｒｔ　Ｓｔｏｐ）機構を備えるハードディスク装置では、データ領域２１の内側にＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域２３を設定した方が効率が良い場合があるので、そのように構成することもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、データ記憶装置の記録媒体に対して、ヘッドの特性に応じたトラックピッチのサーボパターンを記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハードディスク装置のサーボ制御機構を示す図である。
【図２】本実施の形態におけるサーボ制御を実現するディスクの構成を説明する図である。
【図３】サーボパターンの読み取り信号（波形）を示す図である。
【図４】本実施の形態におけるサーボライトの手順を説明するフローチャートである。
【図５】本実施の形態のハードディスク装置における電源投入時の動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１１…サーボコントローラ、１２…ＶＣＭドライバ、１３…ＶＣＭ（ボイス・コイル・モータ）、１４…アクチュエータ、１５…ヘッド、１６…プリアンプ、１７…チャネル、１８…ランプ、２０…ディスク、２１…データ領域、２２…ガード領域、２３…ＴＰＩ　ＩＤ埋め込み領域、２４…サーボパターン
【図１】
2004030777.tif 000005
【図２】
2004030777.tif 000006
【図３】
2004030777.tif 000007
【図４】
2004030777.tif 000008
【図５】
2004030777.tif 000009