(57)【要約】【課題】最適なデータトラックピッチを高精度に算出する方法、これに基づいて決定されたヘッド送りピッチでサーボ信号を磁気ディスクの記録領域に記録するセルフサーボライト方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク１に、タイミングパターン及び斜め位相パターンよりなるセルフサーボ参照信号を予め磁気転写記録する。位相差検出部１３は、前記２パターン間の位相差を検出し、磁気ヘッド２の位置を検出する。磁気ディスク１におけるセルフサーボ参照信号が記録されていない領域に、記録信号生成部１４より生成したバースト信号を記録する。トラックピッチ算出部１１は、再生信号処理部１２で検出したバースト信号の再生出力と、位相差検出部１３で検出した位相差との関係を測定し、最適なデータトラックピッチを算出する。この算出は磁気ディスク１の半径方向への各分割ゾーン毎に行われる。算出結果をメモリ１５に蓄積し、最適データトラックピッチに基づいて算出されたヘッド送りピッチにしたがって、サーボ信号を所定の記録トラック数だけ順次記録する。【選択図】図１
2005100611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスクと前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置のデータトラックピッチを決定する方法であって、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、
（１）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、
（２）前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、
（３）前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を含むデータトラックピッチ決定方法。
【請求項２】
磁気ディスクと前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置のデータトラックピッチを決定する方法であって、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、
（１）データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、
（２）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、
（３）前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、
（４）仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、
（５）前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を含むデータトラックピッチ決定方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のデータトラックピッチ決定方法において、
前記磁気ディスクの、ひとつあるいは複数の記録面に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンをあらかじめ設定し、データトラックピッチの決定を、前記ゾーンのそれぞれに対して行うデータトラックピッチ決定方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のデータトラックピッチ決定方法において、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面に、前記セルフサーボ参照信号を、磁気転写により記録する工程、をさらに含むデータトラックピッチ決定方法。
【請求項５】
磁気ディスクと前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置の前記磁気ディスクに対し、前記磁気ヘッドによりサーボ信号を記録するセルフサーボライト方法であって、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、
（１）前記セルフサーボ参照信号を利用してデータトラックピッチを決定するデータトラックピッチ決定工程と、
（２）前記データトラックピッチに基づいて、ヘッド送りピッチを決定する工程と、
（３）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しつつ、前記磁気ヘッドによりサーボ信号を、前記ヘッド送りピッチにしたがって複数のトラックに順次記録する工程と、を含むセルフサーボライト方法。
【請求項６】
請求項５に記載のセルフサーボライト方法において、
前記データトラックピッチ決定工程は、
前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、
前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、
前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を含むセルフサーボライト方法。
【請求項７】
請求項５に記載のセルフサーボライト方法において、
前記データトラックピッチ決定工程は、
データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、
前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、
前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、
仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、
前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を含むセルフサーボライト方法。
【請求項８】
請求項６に記載のセルフサーボライト方法において、
前記磁気ディスク装置はメモリをさらに備え、
前記磁気ヘッドは、互いに分離した記録用ヘッドと再生用ヘッドとを備えた記録再生分離型の磁気ヘッドからなり、
前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係から、前記記録用ヘッドと前記再生用ヘッドとの各ギャップ中心間のオフセット量を算出して前記メモリに蓄積するメモリ蓄積工程をさらに含むセルフサーボライト方法。
【請求項９】
請求項８に記載のセルフサーボライト方法において、
前記磁気ディスクの、ひとつあるいは複数の記録面に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンをあらかじめ設定し、前記メモリ蓄積工程を、前記ゾーンのそれぞれに対して行うセルフサーボライト方法。
【請求項１０】
請求項５〜９のいずれか一つに記載のセルフサーボライト方法において、
前記磁気ディスクの、ひとつあるいは複数の記録面に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンをあらかじめ設定し、前記データトラックピッチ決定工程を、前記ゾーンのそれぞれに対して行うセルフサーボライト方法。
【請求項１１】
請求項５に記載のセルフサーボライト方法において、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面に、前記セルフサーボ参照信号を、磁気転写により記録する工程、をさらに含むセルフサーボライト方法。
【請求項１２】
磁気ディスクと、前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドと、データトラックのピッチを決定するデータトラックピッチ決定手段とを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、
前記データトラックピッチ決定手段は、
（１）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、
（２）前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、
（３）前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を実行するように構成されている磁気ディスク装置。
【請求項１３】
磁気ディスクと、前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドと、データトラックのピッチを決定するデータトラックピッチ決定手段とを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、
前記データトラックピッチ決定手段は、
（１）データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、
（２）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、
（３）前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、
（４）仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、
（５）前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を実行するように構成されている磁気ディスク装置。
【請求項１４】
磁気ディスクと、前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクにサーボ信号を記録するセルフサーボライト手段とを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、
前記セルフサーボライト手段は、
前記セルフサーボ参照信号を利用してデータトラックピッチを決定するデータトラックピッチ決定手段と、
前記データトラックピッチに基づいて、ヘッド送りピッチを決定する手段と、
前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しつつ、前記磁気ヘッドによりサーボ信号を、前記ヘッド送りピッチにしたがって複数のトラックに順次記録する手段と、を備えている磁気ディスク装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の磁気ディスク装置において、
前記データトラックピッチ決定手段は、
（１）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、
（２）前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、
（３）前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を実行するように構成されている磁気ディスク装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の磁気ディスク装置において、
前記データトラックピッチ決定手段は、
（１）データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、
（２）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、
（３）前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、
（４）仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、
（５）前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、
を実行するように構成されている磁気ディスク装置。
【請求項１７】
請求項１２又は１５に記載の磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドは、互いに分離した記録用ヘッドと再生用ヘッドとを備えた記録再生分離型の磁気ヘッドからなり、
前記データトラックピッチ決定手段は、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係から、前記記録用ヘッドと前記再生用ヘッドとの各ギャップ中心間のオフセット量を更にさらに算出するように構成され、
前記オフセット量を記憶するメモリをさらに備えている磁気ディスク装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の磁気ディスク装置において、
前記磁気ディスクの、ひとつあるいは複数の記録面に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンがあらかじめ設定され、
前記メモリには、前記オフセット量が、前記ゾーンのそれぞれについて記憶されている磁気ディスク装置。
【請求項１９】
請求項１２〜１８のいずれか一つに記載の磁気ディスク装置において、
前記磁気ディスクの、ひとつあるいは複数の記録面に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンがあらかじめ設定され、
前記データトラックピッチ決定手段は、前記ゾーンのそれぞれに対してデータトラックピッチを決定する磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置、並びにそのデータトラックピッチ決定方法及びセルフサーボライト方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置について、小型化や大容量化が急速に進んでいる。例えば、磁気ディスク装置の大容量化に関しては、ディスクのトラックの高密度化が進み、トラックピッチはさらに狭くなる傾向にある。そのため、磁気ディスクにデータを正確に記録・再生するために、狭いトラックピッチで形成された目標トラックに対し、磁気ヘッドを高精度に位置決めすることが必要になってきている。
【０００３】
ところで、磁気ヘッドの位置は、磁気ディスクに一定の角度間隔であらかじめ記録されているサーボ信号を磁気ヘッド自身が読み取ることによって検出される。磁気ヘッドの位置決め制御は、このサーボ信号に基づいて行われる。すなわち、検出された磁気ヘッド位置情報から、目標トラックに対する磁気ヘッドの位置誤差を示す位置誤差信号を生成し、この位置誤差信号の大きさが最小となるように、磁気ヘッドは位置決め制御される。したがって、磁気ヘッドを高精度に位置決めするためには、位置決めの基準となるサーボ信号が磁気ディスクに精度よく記録されていなければならない。
【０００４】
一般に、磁気ディスクに対するサーボ信号の記録方法には、（１）専用のサーボトラック記録装置を用いる方法、（２）磁気転写記録法を用いる方法、（３）セルフサーボライト方法がある。次に、これらの方法を簡単に説明する。
【０００５】
サーボトラック記録装置を用いる方法では、サーボ信号の記録に際して、磁気ディスク装置の磁気ヘッドをサーボトラック記録装置に具備された外部アクチュエータによって精密に位置決めしながら、当該磁気ヘッドによりサーボ信号を順次記録する。しかし、サーボトラック記録装置は高価である。また、磁気ディスク装置１台分のサーボ信号を記録するためには、数十分から１時間程度の時間が必要である。そのため、高価なサーボトラック記録装置が長い間占有されてしまい、その間は他の磁気ディスク装置にサーボ信号を記録することができないという問題があった。このように、サーボトラック記録装置を用いる方法には、生産性・コスト面での課題が指摘されている。また、外部アクチュエータで磁気ヘッドを位置決めする構成上、磁気ディスク装置内への塵埃の混入を避けるため、クリーンな環境が必要になる。
【０００６】
磁気転写記録法を用いる方法では、サーボ信号に対応するパターンが形成されたマスターディスクを用意し、このマスターディスクを用いて、磁気ディスクに一括してサーボ信号を転写記録する。このような方法として、例えば、サーボ信号に対応する強磁性薄膜パターンを形成したマスターディスクと磁気ディスクとを密着させ、外部磁界を印加することにより磁気ディスクにサーボ信号を一括転写記録する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この手法によれば、サーボトラック記録装置が必要なくなり、極めて短時間で高精度のサーボ信号を記録することが可能である。
【０００７】
セルフサーボライト方法では、磁気ディスクの記録面の一部にあらかじめ基準となる参照信号を記録させておく。そして、磁気ヘッドがこの参照信号を読み取り、自己の位置を検出しながら位置決め制御を行いつつ、所定のヘッド送りピッチでサーボ信号を順次記録していく。セルフサーボライト方法では、サーボトラック記録装置が不要であるという利点はあるが、磁気ヘッドの位置決めの基準となる参照信号をいかに高精度・低コストで磁気ディスクに記録させるかという課題が指摘されている。そこで、このような課題を解決するため、上述の磁気転写記録法によって参照信号を記録させるセルフサーボライト技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
ところで、いずれの方法においても、サーボ信号は、所定のヘッド送りピッチで順次記録されていくが、サーボ信号記録時のヘッド送りピッチは、データトラックピッチから決定される。データを正確に記録・再生できる信頼性の高い磁気ディスクを実現するためには、最適又は好適（以下、単に最適という）なデータトラックピッチを決定し、これに基づいて算出された所定のヘッド送りピッチでサーボ信号を記録する必要がある。最適なデータトラックピッチは、磁気ヘッドの再生用素子・記録用素子のギャップ長やその特性、磁気ディスクの磁気特性、磁気ヘッドと磁気ディスクとのスペーシングなどのさまざまな特性によって決定されるものであり、それらは通常、磁気ヘッド、磁気ディスク毎にばらつきが見られる。次に、最適なデータトラックピッチの算出方法について説明する。
【０００９】
図６は一般的なデータトラックピッチの算出方法を説明する図である。符号２は磁気ヘッドであり、２ａは磁気ヘッドの記録用素子、２ｂは再生用素子である。符号２ｃは、記録用素子２ａと再生用素子２ｂのそれぞれのギャップ中心のずれ（オフセット量）を表している。なお、記録用素子２ａ及び再生用素子２ｂのそれぞれのギャップ長には個体差がある。データトラックピッチの算出にあたっては、まず記録用素子２ａにより、一定周波数のバースト信号２０を記録する。次に、再生用素子２ｂにより、バースト信号２０を再生する。
【００１０】
バースト信号２０を記録したときの磁気ヘッド２の位置に対して、磁気ヘッド２の位置を微小変化させると、バースト信号２０の再生出力は変化する。この磁気ヘッド２の位置と再生出力との関係をプロットしたものは、オフトラックプロファイルと呼ばれ、曲線２１で表される。例えば、再生出力の最大値の１／２となる磁気ヘッドの位置は位置２１ａ及び位置２１ｂであるが、これらの位置２１ａと２１ｂとの距離２２を、最適なデータトラックピッチとして設定することができる。また、バースト信号２０を記録した際の磁気ヘッド２の位置と、再生出力が最大になるときの磁気ヘッド２の位置との距離を測定することにより、オフセット量２ｃを算出することができる。
【００１１】
最適なデータトラックピッチを算出する方法は前記方法に限られない。最適なデータトラックピッチを算出する別の方法として、所定のデータトラックピッチで複数のトラックに記録されたデータ信号に対して、オフトラック許容量とデータトラックピッチとの関係を求め、オフトラック許容量が最大となるデータトラックピッチを最適なデータトラックピッチとして設定する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。なお、オフトラック許容量については後述する。
【００１２】
図７はその方法を説明する図である。本方法では、以下の（１）〜（４）の工程を実行する。
【００１３】
（１）バックグラウンドノイズとして、磁気ディスクにプリデータ信号３０を記録する（図７（ａ）参照）。
【００１４】
（２）所定のデータトラックピッチ３２でデータ信号３１をプリデータ信号３０上にオーバーライトする（図７（ｂ）参照）。
【００１５】
（３）磁気ヘッド（図示せず）の位置を微小に変化させて、データ信号３１のエラーレートに対するオフトラック特性３３（図７（ｃ）参照）を測定する。そして、エラーレートが所定値（ＢＥＲ０）になるときの磁気ヘッド位置３４ａ及び３４ｂを求め、位置３４ａと３４ｂとの距離３４ｃを求める。これがオフトラック許容量となる。
（４）データトラックピッチ３２を変化させて前記（２）及び（３）の工程を繰り返し、データトラックピッチとオフトラック許容量との関係を測定する（図７（ｄ）参照）。データトラックピッチとオフトラック許容量との関係を表す曲線３５は、一般的に「７４７カーブ」と呼ばれている。７４７カーブ３５において、オフトラック許容量が最大となるデータトラックピッチ３２ａを求め、このデータトラックピッチ３２ａを最適なデータトラックピッチとして設定する。
【００１６】
７４７カーブの測定において明らかなように、データトラックピッチと再生信号のエラーレートとの間には密接な関係があり、データトラックピッチの設定次第で再生信号のエラーレートは異なってくる。したがって、再生信号の読み取りエラーを少なくして磁気ディスク装置の信頼性を向上するためには、最適なデータトラックピッチを算出することが重要となるのである。
【００１７】
セルフサーボライト方法を用いてサーボ信号を記録する際のヘッド送りピッチを決定する方法としては、これまでにも、磁気ディスクの記録面に記録された参照信号を用いて磁気ヘッドを位置決めし、前述のオフトラックプロファイルなどを測定して、最適なヘッド送りピッチを算出する技術が提案されている。例えば、磁気ディスクの記録面の一部の領域にあらかじめ基準となる参照信号を記録しておき、磁気ヘッドでこれを読み取ることによりオフトラックプロファイルを求める技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１８】
一方、参照信号を用いずにオフトラックプロファイルを求める技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）。特許文献４記載の技術では、磁気ディスク装置に具備された弾性体ストッパに、磁気ヘッドを支持するアクチュエータを押し当てて、アクチュエータを駆動する電流と再生出力との関係から、オフトラックプロファイルを求める。
【特許文献１】特許第３３２３７４３号公報（第５〜９頁、第６図）
【特許文献２】特開２００１−２４３７３３号公報（第５〜１７頁、第４〜１０図）
【特許文献３】特許第３２５１８０４号公報（第６頁、第３図）
【特許文献４】特開２００２−２３０９２９号公報（第３〜５頁、第５図）
【非特許文献１】国際ディスクドライブ協会編、日経ＢＰ社発行、「最新ストレージ用語辞典」第１９５〜１９６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
オフトラックプロファイルや７４７カーブ等を用いて最適なデータトラックピッチを算出する方法においては、磁気ヘッドを高精度に位置決めした上で、信号の再生出力やエラーレートを測定することが必要である。
【００２０】
専用のサーボトラック記録装置を用いてサーボ信号を記録する方法では、外部アクチュエータを用いることにより、磁気ヘッドの位置を精密に位置決めすることができる。そして、その上でオフトラックプロファイルや７４７カーブを測定するので、最適なデータトラックピッチを精度良く算出することが理論上は可能である。しかしながら、サーボ信号の記録に際して、サーボ信号自体の記録工程に加えて、データトラックピッチの算出工程が必要となる。そのため、磁気ディスク装置１台あたりのサーボトラック記録装置の占有時間がより長くなり、生産性の更なる低下を招くおそれがある。したがって、磁気ディスク装置の量産現場においては、各磁気ディスク装置毎に最適なデータトラックピッチを算出するのではなく、磁気ヘッドの記録用素子及び再生用素子の寸法や特性のバラツキを勘案して平均的に定めた特定のトラックピッチを、最適なデータトラックピッチとして画一的に設定しているのが実情である。そのため、個々の磁気ヘッドの素子寸法や特性、磁気ディスクの磁気特性、磁気ヘッドと磁気ディスクとのスペーシング等、各種の特性のバラツキが大きい場合には、磁気ディスク装置としての所望の性能を得られず、歩留まりが悪化するという課題がある。
【００２１】
一方、セルフサーボライト方法によってサーボ信号を記録する従来の方法では、最適なデータトラックピッチの算出精度が十分に高いとは言い難い。
【００２２】
特許文献３で開示されている技術は、磁気ディスクの一部の領域に仮サーボ情報をあらかじめ記録しておき、その仮サーボ情報を用いてサーボ情報を記録するものである。最適なデータトラックピッチを高精度で算出するためには、あらかじめ記録しておく仮サーボ情報の精度を高めることが重要である。そこで、特許文献３の技術においては、仮サーボ情報を専用の外部装置を用いて記録している。しかし、専用の外部装置を用いていることにより、セルフサーボライト方法そのものの利点が損なわれている。さらに、仮サーボ情報は記録領域の一部にのみ構成されているため、最適ななデータトラックピッチの算出は、仮サーボ情報の記録領域にのみ有効であって、他の記録領域では最適ななデータトラックピッチと異なるデータトラックピッチが設定されてしまうという課題がある。
【００２３】
特許文献４で開示されている技術は、参照信号を用いずに弾性体ストッパを利用しているが、データトラックピッチの算出に際しては、弾性体ストッパの変形特性が誤差要因になり、正確なデータトラックピッチの算出ができないという課題がある。
【００２４】
ところで、通常の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）により回転軸受（ピボット）を中心として回動し、磁気ディスクの外周側から内周側（あるいは内周側から外周側）に移動する。すなわち、磁気ヘッドは、実質的に磁気ディスクの半径方向に移動することができる。しかし、磁気ヘッドは回転軸受を中心として回動するので、ヘッドの長手方向と磁気ディスクの半径方向とは必ずしも一致せず、記録トラックの半径位置によっては、スキュー角が存在する。図８はスキュー角がある場合とない場合とにおいて、記録用素子２ａと再生用素子２ｂと記録トラック４１との位置関係を示す模式図である。図８から分かるように、スキュー角がない場合（図８（ａ）参照）とスキュー角がある場合（図８（ｂ）参照）とでは、半径方向に対する磁気ヘッドの投影長さ、すなわち実質的な記録用素子幅２ｄは異なる。さらに、実質的な記録用素子幅２ｄは、スキュー角の大きさによっても異なってくる。ところが、スキュー角は、記録トラックの位置（トラック半径）によって変化する。したがって、最適なデータトラックピッチ４０は記録トラックの位置ごとに異なることになる。
【００２５】
このように、磁気ディスク装置においては、最適なデータトラックピッチは磁気ディスクの記録トラック位置（半径方向の位置）によって異なってくる。ところが、前記いずれの方法においても、このようなトラック位置による最適データトラックピッチの変動に対応することはできない。
【００２６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、最適なデータトラックピッチを高精度に算出する方法と、これに基づいて決定されたヘッド送りピッチでサーボ信号を磁気ディスクの記録領域に記録するセルフサーボライト方法と、このようなデータトラックピッチ算出方法、セルフサーボライト方法を利用して生産性に優れた高信頼性・低コストの磁気ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明のデータトラックピッチ決定方法は、磁気ディスクと前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置のデータトラックピッチを決定する方法である。
【００２８】
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されているとし、前記データトラックピッチ決定方法は、（１）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、（２）前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、（３）前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を含む。
【００２９】
本発明の他のデータトラックピッチ決定方法は、（１）データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、（２）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、（３）前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、（４）仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、（５）前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を含む。
【００３０】
前記磁気ディスクの、ひとつあるいは複数の記録面に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンをあらかじめ設定し、データトラックピッチの決定を、前記ゾーンのそれぞれに対して行うようにしてもよい。
【００３１】
前記データトラックピッチ決定方法は、前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面に、前記セルフサーボ参照信号を、磁気転写により記録する工程、をさらに含んでもよい。
【００３２】
本発明のセルフサーボライト方法は、磁気ディスクと前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドとを備えた磁気ディスク装置の前記磁気ディスクに対し、前記磁気ヘッドによりサーボ信号を記録するセルフサーボライト方法である。
【００３３】
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されているとし、前記セルフサーボライト方法は、（１）前記セルフサーボ参照信号を利用してデータトラックピッチを決定するデータトラックピッチ決定工程と、（２）前記データトラックピッチに基づいて、ヘッド送りピッチを決定する工程と、（３）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しつつ、前記磁気ヘッドによりサーボ信号を、前記ヘッド送りピッチにしたがって複数のトラックに順次記録する工程と、を含む。
【００３４】
前記データトラックピッチ決定工程は、前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を含む、としてもよい。
【００３５】
また、前記データトラックピッチ決定工程は、データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を含む、としてもよい。
【００３６】
前記磁気ディスク装置はメモリをさらに備え、前記磁気ヘッドは、互いに分離した記録用ヘッドと再生用ヘッドとを備えた記録再生分離型の磁気ヘッドからなり、前記セルフサーボライト方法は、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係から、前記記録用ヘッドと前記再生用ヘッドとの各ギャップ中心間のオフセット量を算出して前記メモリに蓄積するメモリ蓄積工程をさらに含むことが好ましい。
【００３７】
前記磁気ディスクの記録領域に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンをあらかじめ設定し、前記メモリ蓄積工程を前記ゾーンのそれぞれに対して実行することが好ましい。
【００３８】
前記磁気ディスクの記録領域に対して、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンをあらかじめ設定し、前記データトラックピッチ決定工程を前記ゾーンのそれぞれに対して実行することが好ましい。
【００３９】
前記セルフサーボライト方法は、前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面に、前記セルフサーボ参照信号を、磁気転写により記録する工程、をさらに含んでもよい。
【００４０】
本発明のディスク装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドと、データトラックのピッチを決定するデータトラックピッチ決定手段とを備えた磁気ディスク装置である。
【００４１】
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、前記データトラックピッチ決定手段は、（１）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、（２）前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、（３）前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を実行するように構成される。
【００４２】
本発明の他のディスク装置は、そのデータトラックピッチ決定手段が、（１）データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、（２）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、（３）前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、（４）仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、（５）前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を実行するように構成される。
【００４３】
本発明のさらに他のディスク装置は、磁気ディスクと、前記磁気ディスクに情報を記録及び再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドにより前記磁気ディスクにサーボ信号を記録するセルフサーボライト手段とを備えた磁気ディスク装置である。
【００４４】
前記磁気ディスクの少なくとも一つの記録面には、所定方向に並ぶタイミングパターンと前記所定方向に対して斜めの方向に並ぶ斜め位相パターンとが含まれるセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録されており、前記セルフサーボライト手段は、前記セルフサーボ参照信号を利用してデータトラックピッチを決定するデータトラックピッチ決定手段と、前記データトラックピッチに基づいて、ヘッド送りピッチを決定する手段と、前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しつつ、前記磁気ヘッドによりサーボ信号を、前記ヘッド送りピッチにしたがって複数のトラックに順次記録する手段と、を備える。
【００４５】
前記データトラックピッチ決定手段は、（１）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、前記磁気ディスクの所定の位置に前記磁気ヘッドによりバースト信号を記録する工程と、（２）前記磁気ヘッドの位置を前記バースト信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記バースト信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係を求める工程と、（３）前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を実行するように構成してもよい。
【００４６】
また、前記データトラックピッチ決定手段は、（１）データトラックピッチを所定のピッチに仮決めする仮決め工程と、（２）前記セルフサーボ参照信号を用いて前記磁気ヘッドを位置決め制御しながら、仮決めしたデータトラックピッチにしたがって複数のトラックに前記磁気ヘッドによって所定のデータ信号を記録するデータ信号記録工程と、（３）前記磁気ヘッドの位置を前記データ信号を記録した位置から微小変化させながら、前記磁気ヘッドにより前記データ信号を再生すると共に、前記セルフサーボ参照信号の再生によって前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクにおける半径方向位置を検出し、前記磁気ヘッドの位置と前記データ信号の再生のエラーレートとの関係から、オフセット許容量を算出する算出工程と、（４）仮決めのデータトラックピッチを変更して前記仮決め工程、データ信号記録工程及び算出工程を繰り返す工程と、（５）前記仮決めのデータトラックピッチとオフセット許容量との関係を求め、前記関係に基づいてデータトラックピッチを決定する工程と、を実行するように構成してもよい。
【００４７】
前記磁気ヘッドは、互いに分離した記録用ヘッドと再生用ヘッドとを備えた記録再生分離型の磁気ヘッドからなり、前記データトラックピッチ決定手段は、前記磁気ヘッドの位置と前記バースト信号の再生信号出力との関係から、前記記録用ヘッドと前記再生用ヘットとの各ギャップ中心間のオフセット量を算出するように構成され、前記オフセット量を記憶するメモリをさらに備えていることが好ましい。
【００４８】
前記磁気ディスクの記録領域には、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンがあらかじめ設定され、前記メモリには、前記オフセット量が前記ゾーンのそれぞれについて記憶されていることが好ましい。
【００４９】
前記磁気ディスクの記録領域には、前記磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンがあらかじめ設定され、前記データトラックピッチ決定手段は、前記ゾーンのそれぞれに対してデータトラックピッチを決定することが好ましい。
【００５０】
本発明では、磁気ディスクには、あらかじめセルフサーボ参照信号が磁気転写によって記録される。セルフサーボ参照信号は、タイミングパターンと斜め位相パターンとを含んでおり、磁気ヘッドによってこれらタイミングパターン及び斜め位相パターンを再生し、それら再生信号の位相差を算出することによって、磁気ヘッドの位置を高精度に検出することができる。したがって、前記セルフサーボ参照信号を利用して磁気ヘッドを高精度に位置決め制御しながら、データトラックピッチを決定することができる。その結果、データトラックピッチの決定を高精度に行うことができる。
【００５１】
セルフサーボ参照信号は磁気転写によって記録されるので、専用のサーボトラック記録装置は不要である。そのため、磁気ディスク装置の生産性が向上する。
【００５２】
サーボ信号の記録は、磁気ヘッドが前記セルフサーボ参照信号を利用して高精度に位置決め制御されながら実行され、しかも、精度良く決定されたデータトラックピッチに基づいて算出されたヘッド送りピッチにしたがって行われるので、信頼性の高いサーボ信号の記録が可能となる。
【００５３】
データトラックピッチを、磁気ヘッドの位置とバースト信号の再生信号出力との関係（オフトラック関係）に基づいて決定する工程においては、バースト信号を記録した際の磁気ヘッドの位置と、バースト信号を再生したときの出力が最大となる位置とを知ることができるので、最適なデータトラックピッチの算出と併せて、記録用ヘッドと再生用ヘッドの各ギャップ中心間距離、すなわちオフセット量を算出することも可能である。
【００５４】
データトラックピッチの算出は、磁気ディスクの記録領域を半径方向に分割した複数のゾーン毎に行われる。セルフサーボ参照信号は磁気ディスクの記録領域全面に磁気転写記録することができるので、最適なデータトラックピッチの算出が、磁気ディスクの記録領域の一部に限定されず、全ての領域において実行可能となる。したがって、信頼性の高いサーボ信号の記録が可能となる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、サーボ信号を記録するための高価なサーボトラック記録装置が不要である。そのため、磁気ディスク装置を安価に製造することができる。
【００５６】
また、本発明では、セルフサーボ参照信号を利用して磁気ヘッドを精密に位置決めし、そのうえでデータトラックピッチの算出を行うので、最適なデータトラックピッチを高精度に算出することができる。
【００５７】
最適なデータトラックピッチに基づいて算出されたヘッド送りピッチにしたがって複数のトラックにサーボ信号を順次記録するため、サーボ信号の信頼性を向上させることができる。
【００５８】
また、個々の磁気ヘッド毎に最適なデータトラックピッチを算出することができるので、磁気ヘッドの寸法バラツキなどの許容度を緩めることができ、磁気ディスク装置の生産性を高めることができる。
【００５９】
また、磁気ディスクの半径方向に分割した複数のゾーンのそれぞれについて、最適なデータトラックピッチを算出することができる。したがって、スキュー角の変化による最適データトラックピッチの変動に柔軟に対応することができ、各ゾーンに応じた最適なデータトラックピッチでサーボ信号を記録することが可能となる。
【００６０】
以上の結果、高信頼性・低コストの磁気ディスク装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００６２】
図１は、本発明の実施の形態における磁気ディスク装置の主要部の構成を示すブロック図である。磁気ディスク装置は、磁気ディスク１と、磁気ディスク１を回転させるスピンドルモータ４と、磁気ディスク１に対して情報の記録・再生を行う磁気ヘッド２と、磁気ヘッド２を移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３とを備えている。
【００６３】
磁気ヘッド２は、磁気ディスク１に情報を記録するための誘導コイル型記録用素子２ａ（図４参照）と、磁気ディスク１に記録された情報を読み取るための磁気抵抗効果型再生用素子２ｂ（図４参照）とを有している。前記記録用素子２ａには記録アンプ１９が接続され、前記再生用素子２ｂには再生アンプ１８が接続されている。磁気ヘッド２はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）３によって、磁気ディスク１の外周側から内周側に向かって、あるいは内周側から外周側に向かって移動することができる。すなわち、磁気ヘッド２は、実質的に磁気ディスク１の半径方向に沿って移動することができる。ＶＣＭ駆動部１７は、ヘッド位置決め制御部１６からの制御信号を入力して、駆動電流をＶＣＭ３に印加する。
【００６４】
磁気ディスク装置は、セルフサーボライト手段１０を備えている。セルフサーボライト手段１０は、磁気ヘッド２を位置決め制御する際の基準となるサーボ信号を磁気ディスク１に記録させるものであり、トラックピッチ算出部１１、再生信号処理部１２、位相差検出部１３、記録信号生成部１４、及びメモリ１５により構成されている。各部の機能についての詳細な説明は後述する。
【００６５】
磁気ディスク１には、セルフサーボライトのための参照信号（セルフサーボ参照信号）があらかじめ磁気転写記録されている。具体的な磁気転写方法は、公知の技術、例えば前述の特許文献１に開示された技術を用いることができる。すなわち、セルフサーボ参照信号に対応する強磁性薄膜パターンを形成したマスターディスクを用意し、これを磁気ディスク１に密着させ、磁気ディスク１の円周方向に直流外部磁界を印加することにより、磁気ディスク１にセルフサーボ参照信号を転写記録することができる。図２は、磁気ディスク１に記録されたセルフサーボ参照信号１０３を説明する平面図である。図２（ａ）に示すように、セルフサーボ参照信号１０３は、磁気ディスク１の記録領域の全面に渡って一定角度間隔で記録されている。図２（ｂ）は、図２（ａ）の一部の領域Ａを拡大した図である。セルフサーボ参照信号１０３は、磁気ディスク１の半径方向に磁化遷移が揃ったタイミングパターン１０１と、磁化遷移がタイミングパターン１０１に対して一定の角度を有する斜め位相パターン１０２とにより構成される。具体的には、本実施形態では、斜め位相パターン１０２は、タイミングパターン１０１に対して約２０度程度の角度を有する。ただし、タイミングパターン１０１に対する斜め位相パターン１０２の角度は、特に限定されるものではない。
【００６６】
位相差検出部１３は、タイミングパターン１０１の再生信号と斜め位相パターン１０２の再生信号との間の位相差を算出し、その位相差に基づいて磁気ヘッド２の位置を検出する。ここで図３を参照しながら、タイミングパターン１０１の再生信号と斜め位相パターン１０２の再生信号との位相差を算出する方法について説明する。
【００６７】
磁気ヘッド２に搭載された再生用素子２ｂが図３中の一点鎖線に沿ってタイミングパターン１０１及び斜め位相パターン１０２を再生すると、それらの再生信号は波形１０４のように表される。クロック信号１０５は、タイミングパターン１０１の再生信号からＰＬＬ（位相ロックループ）回路より生成した信号であり、タイミングパターン１０１の再生信号に対して位相が合っている。なお、クロック信号１０５の周波数は、タイミングパターン１０１の再生信号周波数の４倍から６４倍程度である。位相差の算出にあたっては、このクロック信号１０５に同期して、斜め位相パターン１０２の再生信号をＡＤ変換する。そして、ＡＤ変換によって得られたディジタルデータを離散フーリエ変換（ＤＦＴ）処理することにより、タイミングパターン１０１に対する斜め位相パターン１０２の位相差を求める。
【００６８】
この位相差は、磁気ヘッド２の半径方向の位置変化に対して線形に変化する。そのため、位相差を算出することにより、磁気ヘッド２の半径方向位置を正確に検出することが可能となる。算出された位相差はヘッド位置決め制御部１６に入力され、磁気ヘッド２の位置決め制御に利用される。すなわち、ヘッド位置決め制御部１６は、前記位相差を利用して求めた磁気ヘッド２の位置に基づいて、ＶＣＭ駆動部１７にヘッド位置制御信号を出力して、磁気ヘッド２を所定の位置に位置決めする。
【００６９】
磁気ディスク１に対するサーボ信号の記録に先立って、最適なデータトラックピッチを算出する必要がある。次に、最適データトラックピッチの算出方法について説明する。
【００７０】
図４は、最適データトラックピッチを算出する方法を説明する図である。まず、セルフサーボ参照信号１０３を用いて、磁気ヘッド２を磁気ディスク１上の所定の位置に位置決めする。そして、その状態で、記録信号生成部１４により一定周波数の信号を生成し、磁気ヘッド２によって、磁気ディスク１のセルフサーボ参照信号１０３が記録されていない領域にバースト信号７０を記録する。図４において、一点鎖線７３で示した位置はバースト信号７０を記録した中心位置であり、これは磁気ヘッド２を構成する記録用素子２ａの位置に相当する。
【００７１】
次に、セルフサーボ参照信号１０３を再生し、磁気ヘッド２の位置を位相差検出部１３により検出する。そして、磁気ヘッド２を位置決め制御しつつ、バースト信号７０を記録した位置７３から磁気ヘッド２の位置を微小変化させ、バースト信号７０の再生出力を再生信号処理部１２により検出する。これにより、位相差検出部１３により検出した位相差（磁気ヘッド２の位置）と再生信号処理部１２により検出したバースト信号７０の再生出力との関係（オフトラックプロファイル）７１を得ることができる。
【００７２】
トラックピッチ算出部１１は、このオフトラックプロファイル７１に基づいて最適データトラックピッチを算出する。本実施の形態では、再生出力が最大値の半分となるときの再生用素子２ｂの位置を位置７１ａ及び７１ｂとし、これら位置７１ａと７１ｂとの距離７２を最適なデータトラックピッチとして算出する。また、データトラックピッチとあわせて、オフセット量を算出する。オフセット量は、バースト信号７０を記録したときの磁気ヘッド２の位置と、再生出力が最大となったときの磁気ヘッド２の位置との差として算出される。図４においては符号２ｃがオフセット量に相当する。
【００７３】
上述のデータトラックピッチ及びオフセット量の算出は、磁気ディスク１の記録領域を半径方向に分割した複数のゾーンごとに実施され、その結果はメモリ１５に蓄積される。具体的には、例えば２．５インチ型の磁気ディスク装置において、最内周の記録トラック半径が１４ｍｍ、最外周の記録トラック半径が３０ｍｍである場合、２ｍｍごとに記録領域を分割して８つのゾーンを定義し、そのゾーンごとにデータトラックピッチ及びオフセット量を算出して、メモリ１５に蓄積する。
【００７４】
ただし、最適なデータトラックピッチの算出方法は前記方法に限定されない。最適なデータトラックピッチは、種々の評価基準に基づいて、あるいは種々の方法によって定めることができる。なお、前述したように、ここでいう「最適」とは、狭義の最適のみならず、好適なものも含む意味である。
【００７５】
図５は、データトラックピッチを算出する別の方法を説明する図である。本方法では、以下の（１）〜（４）の工程によって最適なデータトラックピッチを算出する。
【００７６】
（１）セルフサーボ参照信号１０３を用いて磁気ヘッド２を位置決め制御した状態において、記録信号生成部１４より適当な信号を生成し、磁気ディスク１のセルフサーボ参照信号１０３が記録されていない領域に、磁気ヘッド２によってプリデータ信号８０を複数トラック記録する（図５（ａ）参照）。なお、プリデータ信号８０を記録する際のトラックピッチは、記録トラック間に隙間ができない程度に小さく設定しておく。
【００７７】
（２）次に、トラックピッチを所定のピッチに仮決めし、記録信号生成部１４より所定のデータ信号を生成し、仮決めしたトラックピッチ８２でデータ信号８１をプリデータ信号８０上にオーバーライトする（図５（ａ）参照）。
【００７８】
（３）次に、セルフサーボ参照信号１０３を再生して磁気ヘッド２の位置を位相差検出部１３により検出し、磁気ヘッド２を位置決め制御する。そして、磁気ヘッド２を位置決め制御しつつ、磁気ヘッド２の位置をデータ信号８１の記録位置から微小に変化させながらデータ信号８１を再生し、再生信号処理部１２によりエラーレートを算出する。このようにして、位相差検出部１３により検出した位相差と、再生信号処理部１２により検出したエラーレートとの関係（オフトラック特性）を測定する。なお、図５（ｂ）に示す符号８３は、オフトラック特性を示す特性曲線である。次に、前記オフトラック特性に基づき、エラーレートが所定のエラーレート（ＢＥＲ０）になるときの磁気ヘッドの位置８４ａ及び８４ｂを特定し、それらの位置８４ａと８４ｂとの距離８４ｃを求める。そして、これをオフトラック許容量とする。なお、所定のエラーレートＢＥＲ０には、例えば１×１０-6程度の値を設定することができる。
【００７９】
（４）次に、トラックピッチ８２を変化させて、前記（２）及び（３）の工程を繰り返す。これにより、図５（ｃ）に示すように、トラックピッチとオフトラック許容量との関係を示す特性曲線（７４７カーブ）８５を得ることができる。トラックピッチ算出部１１は、この７４７カーブ８５において、オフトラック許容量が最大となるトラックピッチを最適なデータトラックピッチ８２ａとして算出する。７４７カーブによる最適データトラックピッチの算出は、磁気ディスク１の記録領域を半径方向に分割した複数のゾーンごとに実施され、ゾーン毎の最適データトラックピッチがメモリ１５に蓄積される。
【００８０】
以上、最適なデータトラックピッチの算出方法の例について説明した。本実施形態に係るサーボ信号記録方法では、各ゾーンごとの最適データトラックピッチに基づいてヘッド送りピッチを算出し、そのヘッド送りピッチにしたがってサーボ信号を所定のトラック数だけ順次記録する。
【００８１】
サーボ信号の記録に際しては、磁気ヘッド２でセルフサーボ参照信号１０３を読み取り、磁気ヘッド２を位置決め制御する。そして、記録信号生成部１４より生成されたサーボ信号を、磁気ヘッド２によって、磁気ディスク１のセルフサーボ参照信号１０３が記録されていない領域に記録する。
【００８２】
このようにして所定のトラックにサーボ信号を記録した後、引き続き他のトラックにサーボ信号を記録する。具体的には、所定のトラック位置にサーボ信号を記録した後、ヘッド位置決め制御部１６が各ゾーンに対する最適データトラックピッチをメモリ１５から読み出して、最適データトラックピッチに基づいて算出したヘッド送りピッチだけ磁気ヘッド２を移動させる。そして、当該トラック位置にサーボ信号を記録する。その後、この工程を繰り返すことにより、磁気ディスク１の記録領域全体にわたってサーボ信号を記録する。
【００８３】
このように、本実施の形態においては、磁気ディスク１にあらかじめ磁気転写記録されたセルフサーボ参照信号１０３を利用して最適なデータトラックピッチ及び磁気ヘッド２のオフセット量を算出し、その後に、セルフサーボ参照信号１０３を用いて磁気ヘッド２を精密に位置決めして、最適データトラックピッチに基づいて算出したヘッド送りピッチにしたがってサーボ信号を記録する。セルフサーボ参照信号１０３の記録には磁気転写記録技術を用いており、高価な記録専用装置を必要としない。さらに、個々の磁気ヘッド２に対して最適なデータトラックピッチの算出を行うので、磁気ヘッド２の寸法バラツキの許容度を緩め、通常はスペックアウトになるような磁気ヘッド２であっても、使用することが可能となる。結果として、磁気ディスク装置の生産性を向上させ、低コストの磁気ディスク装置を提供することが可能になる。
【００８４】
また、セルフサーボ参照信号１０３を構成する斜め位相パターン１０２の位相差を検出することで、磁気ヘッド２の精密な位置決めをすることができるので、最適なデータトラックピッチを算出する際に必要となるオフトラックプロファイルや７４７カーブを高精度に測定することができる。したがって、最適データトラックピッチの算出精度を向上させることが可能である。また、一般にスキュー角が変わることによって最適データトラックピッチも変化するが、本実施形態では、磁気ディスクの記録領域を半径方向に分割したゾーン毎に最適なデータトラックピッチを算出するので、スキュー角に対する最適データトラックピッチの変化に対応できるという効果を有する。結果として、信頼性の高い磁気ディスク装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は、磁気ディスク装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気ディスク装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）はセルフサーボ参照信号を表す磁気ディスクの平面図、（ｂ）は（ａ）の領域Ａを拡大した図である。
【図３】セルフサーボ参照信号を用いて磁気ヘッドの位置を検出する方法を説明するための模式図である。
【図４】オフトラックプロファイルの測定方法とデータトラックピッチの算出方法とを説明するための模式図である。
【図５】（ａ）はセルフサーボ信号とプリデータ信号とデータ信号とを示す模式図、（ｂ）はオフトラック特性を示すグラフ、（ｃ）は７４７カーブを示すグラフである。
【図６】一般的なオフトラックプロファイルの測定方法とデータトラックピッチの算出方法とを説明する模式図である。
【図７】（ａ）はプリデータ信号を示す模式図、（ｂ）はデータ信号を示す模式図、（ｃ）はオフトラック特性を示すグラフ、（ｄ）は７４７カーブを示すグラフである。
【図８】スキュー角と磁気ヘッドの再生用素子及び記録用素子との位置関係を示す平面図であり、（ａ）はスキュー角がない場合を表し、（ｂ）はスキュー角がある場合を表している。
【符号の説明】
【００８７】
１  磁気ディスク
２  磁気ヘッド
２ａ  記録用素子
２ｂ  再生用素子
２ｃ  オフセット量
３  ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
４  スピンドルモータ
１０  セルフサーボライト手段
１１  トラックピッチ算出部（データトラックピッチ決定手段）
１２  再生信号処理部
１３  位相差検出部
１４  記録信号生成部
１５  メモリ
１６  ヘッド位置決め制御部
１７  ＶＣＭ駆動部
１８  再生アンプ
１９  記録アンプ
２０，７０  バースト信号
２１，７１  オフトラックプロファイル
３０，８０  プリデータ信号
３１，８１  データ信号
３３，８３  エラーレートに対するオフトラック特性曲線
３４ｃ，８４ｃ  オフトラック許容量
３５，８５  ７４７カーブ
４１  記録トラック
１０１  タイミングパターン
１０２  斜め位相パターン
１０３  セルフサーボ参照信号
１０４  セルフサーボ参照信号の再生信号
１０５  クロック信号
【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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