(57)【要約】【課題】ヘッドアセンブリのアライメントの誤差に基づく同一トラックアドレスのサーボトラックの位置ずれを補正することでハードディスク装置のアクセス時間の増加を抑え、ファームウェアの煩雑なトラック管理を不要とすること。【解決手段】パターン生成部１３０には記録面毎のトラックアドレスがメインコントローラ１２２から入力され。パターン生成部１３０はトラックアドレスを参照し、トラックアドレスに応じたサーボパターンを発生する。パターンメモリ１３１にはサーボパターンデータが一時的に格納され。転送制御回路１３２はパターンメモリ１３１内のサーボパターンデータをサーボクロックに同期して並列に読み出す。パターンジェネレータ１１２の出力は、記録面毎に設置されたライトアンプ１２１を介してサーボヘッド１１３の各記録素子に供給され、サーボヘッド１１３を介して各記録面にそれぞれのサーボパターンを並列に書き込む。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタックされた複数の磁気ディスクの各記録面に対向するようにスタックされた複数対の磁気ヘッドと、前記複数対の磁気ヘッドを前記複数の磁気ディスクの各記録面の所定位置に位置決めするヘッド位置決め手段と、前記ヘッド位置決め手段により前記位置決めを行いながら、回転駆動される前記複数の磁気ディスクの各記録面に１トラックずつサーボトラックを書き込むサーボトラック書き込み手段とを備えるサーボトラックライタにおいて、
前記サーボトラック書き込み手段は、
各トラック位置において前記各記録面毎にそれぞれ任意のオフセット値を与えられたトラックアドレスを発生する手段と、
前記トラックアドレスに基づいて前記各記録面毎のサーボパターンデータを独立に発生する手段と、
前記サーボパターンデータを前記各記録面に並列に書き込む手段と
を含むことを特徴とするサーボトラックライタ。
【請求項２】
請求項１に記載のサーボトラックライタにおいて、
前記各記録面毎に与えられる任意のオフセット値は、前記スタックされた複数対の磁気ヘッドの記録面毎の記録素子の位置ずれ量に基づいて決定されることを特徴とするサーボトラックライタ。
【請求項３】
請求項１に記載のサーボトラックライタにおいて、
前記複数の磁気ディスクの各記録面の記録領域内におけるサーボトラックの書込み開始トラック位置と書込み終了トラック位置は、前記スタックされた複数対の磁気ヘッドの記録面毎の記録素子の位置ずれ量に応じてオフセットされることを特徴とするサーボトラックライタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーボトラックライタに関し、特に、磁気ディスクにおいて、磁気ヘッドの位置検出に使用されるサーボパターンを書き込むためのサーボトラックライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置では、記録面の同心円状のトラックに記録されたサーボ情報を参照し、ヘッドをトラックに追従させてデータの読み書きを行っている。このサーボ情報を磁気ディスクに磁化パターンとして書き込むための装置がサーボトラックライタである。
【０００３】
ここで、従来のサーボトラックライタについて説明する。図１は従来のサーボトラックライタの構成図であり、図２は図１における機構部１３８の平面図である。
【０００４】
図１において、磁気ディスク１０２はスピンドルモータ１０７の回転軸に複数枚平行にスタックされて固定されており、さらにその下にはクロックディスク１０５が固定されている。これらはモータの回転により同時に回転する。ヘッドアーム１２３は複数個スタックされ、その先端にサーボヘッド１１３が磁気ディスク１０２の各記録面（ｍ１，ｍ２，…，ｍＭ）に対向するように取り付けられている。ヘッドアーム１２３の他端はロータリポジショナ１１４に固定され、ピボット１２５を中心に回転するようになっている。ロータリポジショナ１１４の下部にはロータリエンコーダ１１６が取り付けられており、回転角に応じた信号がここから出力される。
【０００５】
ロータリポジショナ１１４の回転角制御のために位置制御部１１５が設けられている。位置制御部１１５はロータリエンコーダ１１６からの回転角度信号に基づいてフィードバック制御を行い、ロータリポジショナ１１４の回転を制御することで、サーボヘッド１１３を磁気ディスク１０２の記録面内の所定のトラックに追従させる。
【０００６】
またクロックヘッド１０９はクロックディスク１０５の記録面に対向するように取り付けられている。高精度のクロック信号を発生するクロックジェネレータ１０８の出力がリードライトアンプ１２０を介してクロックヘッド１０９に供給され、クロックディスク１０５の所定のトラックにクロック信号の書き込みが行えるようになっている。クロックヘッド１０９の再生出力はリードライトアンプ１２０に供給され、ここから磁気ディスク１０２の回転に同期したサーボクロック信号が出力される。
【０００７】
パターンジェネレータ１１２は１トラック分のサーボパターンを発生するための回路である。パターンジェネレータ１１２の出力はライトアンプ１２１を介してサーボヘッド１１３の記録素子に供給され、サーボヘッド１１３を介して各記録面に同一のサーボパターンを並列に書き込むことができるようになっている。
【０００８】
次に動作について説明する。まずスピンドルモータ１０７の回転軸に、クロックディスク１０５とサーボライトすべき複数枚の磁気ディスク１０２とをスタックする。次にスタックした各ディスクの端面が一致するようにアライアメントを調整した後に、これらをスピンドルモータ１０７に固定する。そしてスピンドルモータ１０７を回転させる。
【０００９】
次にクロックヘッド１０９は、クロックジェネレータ１０８が生成するクロックパターンをクロックディスク１０５の所定のトラックに１周分記録する。次に位置制御部１１５はロータリポジショナ１１４を制御して最初の書き込みトラックである最外周トラックにサーボヘッド１１３を追従させる。
【００１０】
次にパターンジェネレータ１１２は現トラックに書き込むべきサーボパターンデータを生成するとともに、これをサーボクロックに同期して出力する。サーボパターンデータはライトアンプ１２１に入力され、ここで記録電流に変換される。サーボヘッド１１３の記録面毎の再生素子にサーボパターンデータに対応した記録電流が供給され、磁気ディスク１０２の各記録面に同一のサーボパターンが並列に記録される。
【００１１】
上記動作を内周側の端まで所定のトラックピッチでサーボヘッド１１３をステップ移動させながら繰り返すことにより、磁気ディスク１０２のサーボライトを行うことができる。
【００１２】
最後にサーボライトが完了した磁気ディスク１０２をスピンドルモータ１０７の回転軸から取り外し、ハードディスク装置の組立て工程において装置内に組み込む。
【００１３】
サーボトラックライタにより書き込まれる同心円状のサーボトラックの要部の構成を図３に示している。サーボトラックにはトラックの番地情報としてのトラックアドレス１４３や、その他のヘッドの位置決めに必要な情報が書き込まれている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２０００−１０００９８号公報
【００１５】
【特許文献２】
特開２００１−２１６７５０号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来型装置においてヘッドアーム１２３は複数個スタックした構造となっている（以下、これをヘッドアセンブリと呼ぶ）。ヘッドアセンブリは組み立ての際にアライメント調整を行い、各ヘッドの位置ずれを補正している。しかし本調整作業は主に人手により行っているため、多少の位置誤差が残る。
【００１７】
ところで従来のディスクサーボライタでは、サーボトラックを各記録面に並列に書き込んでいるため、ヘッドの位置ズレにより同一トラックアドレスのサーボトラックが記録面毎にずれた位置に書き込まれてしまう問題があった。このズレ幅は数１０μｍ程度であり、トラック数に換算すると数１０トラックに及ぶ。これはハードディスク装置のヘッド切り替え時のタイムラグを増加させ、装置の性能低下の要因となる。
【００１８】
この問題の解決手段として、例えばヘッド毎のトラックがどれだけずれているかをあらかじめ求めておき、ハードディスク装置のファームウェアでこれを補償することが行われている。しかし本方法では、ファームウェアのトラック管理が煩雑となるため、ファームウェアの設計が困難となり、これにより装置のコストアップを引き起こす問題があった。
【００１９】
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、ヘッドアセンブリのアライメントの誤差に基づく同一トラックアドレスのサーボトラックの位置ずれを補正することにより、ハードディスク装置のアクセス時間の増加を抑え、かつファームウェアの煩雑なトラック管理を不要とするためのサーボトラックライタを提供することにある。
【００２０】
【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では、スタックされた複数の磁気ディスクの各記録面に対向するようにスタックされた複数対の磁気ヘッドと、前記複数対の磁気ヘッドを前記複数の磁気ディスクの各記録面の所定位置に位置決めするヘッド位置決め手段と、前記ヘッド位置決め手段により前記位置決めを行いながら、回転駆動される前記複数の磁気ディスクの各記録面に１トラックずつサーボトラックを書き込むサーボトラック書き込み手段とを備えるサーボトラックライタにおいて、前記サーボトラック書き込み手段が、各トラック位置において前記各記録面毎にそれぞれ任意のオフセット値を与えられたトラックアドレスを発生する手段と、前記トラックアドレスに基づいて前記各記録面毎のサーボパターンデータを独立に発生する手段と、前記サーボパターンデータを前記各記録面に並列に書き込む手段とを含む形態を実施した。
【００２１】
ここで、前記各記録面毎に与えられる任意のオフセット値が、前記スタックされた複数対の磁気ヘッドの記録面毎の記録素子の位置ずれ量に基づいて決定される形態とすることも好適である。
【００２２】
ここで、前記複数の磁気ディスクの各記録面の記録領域内におけるサーボトラックの書込み開始トラック位置と書込み終了トラック位置が、前記スタックされた複数対の磁気ヘッドの記録面毎の記録素子の位置ずれ量に応じてオフセットされる形態とすることも好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について説明する。図４は本発明に係るサーボトラックライタの一実施形態の構成を示す。
【００２４】
図４において、磁気ディスク１０２はスピンドルモータ１０７の回転軸に複数枚平行にスタックされて固定されており、さらに、その下にはクロックディスク１０５が固定されている。これらはスピンドルモータ１０７の回転により同時に回転する。ヘッドアーム１２３は複数個スタックされ、その先端にサーボヘッド１１３が磁気ディスク１０２の各記録面に対向するように取り付けられている。ヘッドアーム１２３の他端はロータリポジショナ１１４に固定され、ピボット１２５を中心に回転するようになっている。ロータリポジショナ１１４の下部にはロータリエンコーダ１１６が取り付けられており、ロータリエンコーダ１１６から回転角に応じた信号が出力される。
【００２５】
ロータリポジショナ１１４を回転角の制御のために位置制御部１１５が設けられている。位置制御部１１５はロータリエンコーダ１１６の回転角度信号に基づいてフィードバック制御を行い、ロータリポジショナ１１４の回転を制御してサーボヘッド１１３を磁気ディスク１０２の記録面内の所定のトラックに追従させる。
【００２６】
またクロックヘッド１０９はクロックディスク１０５の記録面に対向するように取り付けられている。高精度のクロック信号を発生するクロックジェネレータ１０８の出力はリードライトアンプ１２０を介してクロックヘッド１０９に供給され、クロックディスク１０５の所定のトラックにクロック信号の書き込みが行えるようになっている。クロックヘッド１０９の再生出力はリードライトアンプ１２０に供給され、リードライトアンプ１２０から磁気ディスク１０２の回転に同期したクロック信号（サーボクロック）がパターンジェネレータ１１２へと出力される。
【００２７】
パターンジェネレータ１１２は記録面毎にサーボパターンを発生する回路である。パターンジェネレータ１１２の内部構成を図５に示している。パターンジェネレータ１１２は記録面の数と同数のＭ個のパターン生成部１３０と、Ｍ個のパターンメモリ１３１、および転送制御回路１３２から構成されている。
【００２８】
パターン生成部１３０には記録面毎のトラックアドレス（Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔ１Ｍ）がメインコントローラ１２２から入力されている。パターン生成部１３０は、これらトラックアドレスを参照し、トラックアドレスに応じたサーボパターン（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＭ）を発生する。パターンメモリ１３１は各パターン生成部１３０が生成したサーボパターンデータを一時的に格納するランダムアクセスメモリである。転送制御回路１３２はパターンメモリ１３１内のサーボパターンデータをサーボクロックに同期して並列に読み出すための制御回路である。
【００２９】
パターンジェネレータ１１２の出力は、記録面毎に設置されたライトアンプ１２１を介してサーボヘッド１１３の各記録素子に供給され、サーボヘッド１１３を介して各記録面にそれぞれのサーボパターンを並列に書き込むことができるようになっている。
【００３０】
次にトラックずれおよびトラックオフセット数の定義について説明する。図６はトラックずれを説明するための図である。図６はサーボヘッド１１３のヘッド先端部分における記録面１のヘッド１４１と記録面ｎ（ｎ＝２〜Ｍ）のヘッド１４２の位置関係を、ヘッド間の位置ずれを多少誇張して示している。
【００３１】
点Ｐ１，Ｐ２はそれぞれ記録面１のヘッド１４１と記録面ｎのヘッド１４２の記録素子の中心位置、点Ｏはディスクの回転中心である。この時ベクトルＰ１Ｐ２の半径方向（ベクトルＯＰ１方向）成分の絶対値｜ベクトルＰ１Ｐ２’｜を記録面１に対する記録面ｎのトラックずれΔｒｎと定義する。
【００３２】
トラックずれの大きさはロータリポジショナ１１４の回転角（すなわちトラック位置）によって変動する。しかしその変化量はトラックずれの絶対値に対して無視できるため、記録面内において一定であると仮定しても問題は無い。
【００３３】
トラックずれを求めるためには、サーボヘッド１１３を磁気ディスク１０２の所定のトラックに位置決めした状態において、記録面毎の記録素子の中心部の記録面と平行な平面におけるそれぞれの位置を測定することが必要である。本測定は例えば高精度のビデオセンサ等を用いて行うことができる。
【００３４】
さらに記録面１のヘッドに対する記録面２〜Ｍのヘッドのトラックオフセット数ΔＴ（ｎ）は以下の式により定義される。
ΔＴ（ｎ）＝Ｓ１×floor（Δｒｎ／Ｔｗ＋0.5）（ｎ＝２，３，…，Ｍ）
ここで、Ｓ１はベクトルＰ１Ｐ２’がベクトルＯＰ１と同一方向の場合に１、逆方向の場合−１となる値である。またＴｗはトラックピッチ、floor(x)はｘを超えない最大の整数、Ｍは記録面の数である。
【００３５】
すなわちトラックオフセット数は、記録面１のヘッドに対する記録面２〜Ｍのヘッドのトラックずれをトラック数に換算したものである。トラックずれが外周方向なら正の値、内周方向なら負の値となる。
【００３６】
次に動作について説明する。
まず上記定義に基づいてサーボヘッド１１３の記録面毎のトラックずれを求め、求めたトラックずれから記録面毎にトラックオフセット数ΔＴ（ｎ）（ｎ＝１，２，３，…Ｍ）を計算する。なお本処理はヘッド交換等によりサーボヘッド１１３の記録面毎のヘッドの位置関係が変化した場合のみ行えば良い。
【００３７】
次に記録面毎のトラックオフセット数ΔＴ（ｎ）をメインコントローラ１２２に設定する。メインコントローラ１２２は、トラックオフセット数ΔＴ（ｎ）をトラックオフセットテーブル（図示せず）に格納する。なお記録面１のトラックオフセット数は上記定義より常に０となっている。なおトラックオフセット数は一度設定すれば、装置内の不揮発性メモリ（図示せず）に記憶されるため装置の立上げ毎に再設定する必要はない。
【００３８】
次にメインコントローラ１２２はトラックオフセットテーブルを参照し、最小トラックアドレスと最大トラックアドレスを以下の式によりそれぞれ求める。
最小トラックアドレス＝min(ΔＴ(n))
最大トラックアドレス＝Ｎ−１＋max(ΔＴ(n))（ｎ＝１，２，３，…，Ｍ）
ここでΔＴ（ｎ）は記録面ｎのトラックオフセット数、Ｎはディスク当たりの総トラック数、Ｍは記録面の数である。最小トラックアドレスと最大トラックアドレスを上記のように設定することにより、各記録面が少なくともトラックアドレス０からトラックアドレスＮ−１までのＮ本のサーボトラックを含むようにすることができる。またこれにより、記録面によってはトラックアドレスが０以下、或いはＮ以上のサーボトラックが存在するようになるが、ハードディスク装置内ではこれらのサーボトラックは無視するようにする。なおトラックアドレスは外周部から内周部に向かって増加するように設定している。
【００３９】
次にスピンドルモータ１０７の回転軸にクロックディスク１０５と、サーボライトすべき複数枚の磁気ディスク１０２をスタックする。次にスタックした各ディスクの端面が一致するようにアライアメントを調整した後に、アライメントされた各ディスクをスピンドルモータ１０７に固定する。そしてスピンドルモータ１０７を回転させる。
【００４０】
次にクロックヘッド１０９は、クロックジェネレータ１０８が生成するクロックパターンをクロックディスク１０５の所定のトラックに１周分記録する。すると記録したクロック信号はクロックヘッド１０９により再生され、リードライトアンプ１２０から磁気ディスク１０２の回転に同期したクロック信号（サーボクロック）が出力される。
【００４１】
次にメインコントローラ１２２はトラックカウンタ（図示せず）を初期値である最小トラックアドレスの値に設定する。次にトラックカウンタの値に対応したトラック位置にサーボヘッド１１３を移動させるために、位置制御部１１５に対して所定の目標位置指令を出力する。
【００４２】
次に位置制御部１１５は目標位置指令に基づき、ロータリポジショナ１１４を回転角を制御してサーボヘッド１１３を外周部の最初のトラック（最小トラックアドレスに対応したトラック）に追従させる。
【００４３】
次にメインコントローラ１２２はトラックオフセットテーブル（図示せず）に格納された記録面毎のトラックオフセット数をトラックカウンタの値とそれぞれ足し合わせることにより、記録面毎のトラックアドレス（Ｔ１，Ｔ２，…，ＴＭ）を求める。そして各トラックアドレスをパターンジェネレータ１１２に設定する。
【００４４】
次にパターンジェネレータ１１２内の記録面毎のパターン生成部１３０は、各々の入力トラックアドレスに基づき、書き込むべきサーボパターンデータ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＭ）を生成する。そして、生成したサーボパターンデータ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＭ）をそれぞれパターンメモリ１３１に格納する。次に転送制御回路１３２は所定のタイミングにおいて記録面毎のサーボパターンデータ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＭ）をサーボクロックに同期して出力する。サーボパターンデータは記録面毎のライトアンプ１２１に入力され、ここで記録電流に変換される。サーボヘッド１１３の記録面毎の再生素子にサーボパターンデータ（Ｐ１，Ｐ２，…，ＰＭ）に対応した記録電流が供給され、磁気ディスク１０２の各記録面にそれぞれのサーボパターンが書き込まれる。
【００４５】
次にメインコントローラ１２２はトラックカウンタ（図示せず）をインクリメントする。そして内周側の次のトラック位置へサーボヘッド１１３を移動させる。そして内周側の端まで所定のトラックピッチでサーボヘッド１１３をステップ移動させながら上記処理を繰り返すことにより、磁気ディスク１０２のサーボライトが完了する。
【００４６】
図７，図８はそれぞれ従来および本発明によるサーボトラックライタにおいて、記録面１（ｍＭ）と記録面２（ｍＭ−１）のサーボヘッドに位置ずれがあった場合に、予想されるサーボトラックの位置関係を一例として示したものである。図７，図８においてサーボヘッドの位置ずれはトラックピッチの約５倍としている。このように本実施形態によるサーボトラックライタ（図８）では、従来型のサーボトラックライタ（図７）に比べ、同一トラックアドレスのサーボトラックの位置ずれを大幅に縮小することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るサーボトラックライタによれば、ヘッドアセンブリのアライメントの誤差による記録面毎のヘッドの位置ずれに応じて、同一トラックアドレスのサーボトラックをずらして書き込むようにしたので、同一トラックアドレスのサーボトラックの位置が記録面毎に著しく異なるようなことが無くなり、ハードディスク装置のアクセス時間の増加を抑え、かつファームウェアの煩雑なトラック管理を不要とすることができる効果がある。その結果、コストパフォーマンスに優れたハードディスク装置に適用可能なサーボトラックライタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサーボトラックライタの構成図である。
【図２】従来のサーボトラックライタにおける機構部の平面図である。
【図３】サーボトラックライタの要部の構成図である。
【図４】本発明に係るサーボトラックライタの一実施形態の構成図である。
【図５】本発明に係るサーボトラックライタにおけるパターンジェネレータの構成図である。
【図６】本発明に係るサーボトラックライタによるトラックずれの説明図である。
【図７】従来のサーボトラックライタにおけるサーボトラックの位置関係の説明図である。
【図８】本発明に係るサーボトラックライタにおけるサーボトラックの位置関係の説明図である。
【符号の説明】
１０２  磁気ディスク
１０５  クロックディスク
１０７  スピンドルモータ
１０８  クロックジェネレータ
１０９  クロックヘッド
１１２  パターンジェネレータ
１１３  サーボヘッド
１１４  ロータリポジショナ
１１５  位置制御部
１１６  ロータリエンコーダ
１２０  リードライトアンプ
１２１  ライトアンプ
１２２  メインコントローラ
１２３  ヘッドアーム
１２５  ピボット
１３０  パターン生成部
１３１  パターンメモリ
１３２  転送制御回路
１３８  機構部
１４１，１４２  ヘッド
１４３  トラックアドレス
【図１】
2004199841.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004199841.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004199841.tif 000007
【図６】
2004199841.tif 000008
【図７】
2004199841.tif 000009
【図８】
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