(57)【要約】【課題】  自己サーボライト時に回転速度変動の影響を受けず高品質のサーボ信号の書き込みが可能な磁気ディスク装置とサーボパターン記録方法を提供する。【解決手段】  ディスク１０２、ディスクに情報を書き込む記録用変換素子と情報を読み取るための再生用変換素子とを備えたヘッド１０３、ヘッドをディスクの半径位置に駆動するアクチュエータを備えた磁気ディスク装置において、ディスクの記録表面上には、ヘッドの位置決めを行なうためのサーボパターン１１０が記録され、このサーボパターン１１０には、ＰＬＬ引き込みのためのプリアンブル２０７ａに続け、ヘッドの通過時刻を検出するためのマーカであるパターンセクタマーカ２０８ａやトラックＩＤコード２０９、そして、ヘッド半径位置検出用のバーストパターン２１０を記録し、更に、第二のプリアンブル２０７ｂと第二のセクタマーカ２０８ｂが連続して配置される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記憶する磁気ディスク、前記磁気ディスクに情報を書き込むための記録用変換素子と共に前記磁気ディスクから情報を読み取るための再生用変換素子とを有するヘッド、前記ヘッドを前記磁気ディスクの所望の半径位置に移動するアクチュエータを備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクは、前記ヘッドの位置決めを行なうためのサーボパターンをその記録表面上に記録しており、かつ、前記磁気ディスクの記録表面上に記録された当該サーボパターンは、その円周方向のトラック上において、前記ヘッドの通過時刻を検出するためのマーカパターンを、前記ヘッドの半径位置を検出するためのバーストパターンの前方及び後方に、それぞれ、配置したことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの記録表面上に書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターンは、前記磁気ディスクの円周方向に隣接して書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターンに対して、その半径方向での位置が、その幅の半分だけずれていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載した磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの記録表面上に書き込まれた前記サーボパターン間の円周方向における間隔は、前記バーストパターンの長さよりも短いことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
情報を記憶する磁気ディスク、前記磁気ディスクに情報を書き込むための記録用変換素子と共に前記磁気ディスクから情報を読み取るための再生用変換素子とを有するヘッド、前記ヘッドを前記磁気ディスクの所望の半径位置に移動するアクチュエータを備えた磁気ディスク装置のためのサーボパターン記録方法であって、前記磁気ディスクの記録表面上には、前記ヘッドの位置決めを行なうためのサーボパターンを記録し、当該磁気ディスクの記録表面上に記録された当該サーボパターンは、その円周方向のトラック上において、前記ヘッドの通過時刻を検出するためのマーカパターンを、前記ヘッドの半径位置を検出するためのバーストパターンの前方及び後方にそれぞれ配置して記録しており、かつ、前記磁気ディスク装置は、当該サーボパターンを利用してセルフサーボライト動作を行うことを特徴とする磁気ディスク装置のためのサーボパターン記録方法。
【請求項５】
前記請求項４に記載したサーボパターン記録方法において、前記セルフサーボライト動作を行う際には、前記磁気ディスクの記録表面上に書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターンを、前記磁気ディスクの円周方向に隣接して書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターンに対して、その半径方向での位置が、その幅の半分だけずれて記録することを特徴とする磁気ディスク装置のためのサーボパターン記録方法。
【請求項６】
前記請求項４に記載したサーボパターン記録方法において、前記セルフサーボライト動作を行う際には、前記磁気ディスクの記録面上に記録された円周方向に隣接する２つの前記サーボパターンを再生することによって隣接するサーボパターンの間の間隔を測定し、この測定した間隔を基にして新しいサーボパターンを記録する時の書き込み時刻を調整することを特徴とする磁気ディスク装置のためのサーボパターン記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク装置などの磁気ディスク装置に関するものであり、特に、外部のアクチュエータやクロックヘッド等を用いずにディスク上にサーボ信号を記録することが可能な磁気ディスク装置とそのためのサーボパターン記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、磁気ディスク装置の製造過程では、高速で回転する磁気ディスク上におけるヘッドの位置検出を可能にするため、１周あたり数十個ないしは百個又はそれ以上の数のサーボ信号（サーボセクタ）をその記録面に配置している。
【０００３】
かかるサーボセクタの書き込みは、ディスクの円周方向での位置を規定するためのものであり、通常、サーボライトと呼ばれる工程によって行なわれる。かかるサーボライト工程においては、一般に、サーボライト専用の外部のアクチュエータやクロックヘッドを用いることによって行なわれている。
【０００４】
一方では、サーボライト専用の外部のアクチュエータやクロックヘッドを用いることなく、即ち、上記磁気ディスク装置が備える自己のヘッドを用いて、より柔軟に、ディスク上の円周方向で書き込み位置を制御することによって、上記のサーボライトを行なうことが（自己サーボライト（書き込み）方法）、例えば、以下の特許文献により、既に知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１２５２７号公報
【特許文献２】特開平１０−５００１４号公報
【特許文献３】特開平１０−２２２９４３号公報
【特許文献４】特開２００２−３１９２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、専用のクロックヘッドを用いずにサーボライトを実施する場合には、以前にディスクに記録したトラックを再生した際のパターンの検出時刻を基にして、新たに書き込むタイミングを決定することが必要である。しかしながら、ディスクの回転には速度変動がある。そのため、個々のサーボセクタについて見ると、過去にトラックを記録した時のディスク回転速度と、後にこれを再生した時のディスク回転速度とは、必ずしも一致しない。なお、この差は、ディスク周方向での書き込み誤差の原因となり、更には、隣接するトラック間においてビット位相のずれなどを引き起こすなど、所謂、サーボ信号の品質を下げる。特に、ディスク径が小さい磁気ディスク装置では、回転体であるディスクの慣性も小さいため、この速度変動による悪影響は顕著となる。
【０００７】
そこで、本発明では、上述した従来技術における問題点に鑑みて、すなわち、特に、自己サーボ書き込み機能を備えた磁気ディスク装置において、ディスクの回転速度における変動にもかかわらず、その周方向での書き込み誤差が少なく、もって、書き込まれたサーボ信号の品質を高く維持することの可能な磁気ディスク装置の構成と、更には、そのためのサーボパターン記録方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この誤差を低減する１つの対策は、パターンを検出してから次のパターンを書き込むまでの時間をなるべく短くすることである。そこで、本発明では、１つのサーボセクタ内に複数のタイミング検出用パターンを配置することにより、ディスクに記録されたパターンの検出から次のパターンの書き込みまでの時間を短くし、サーボライト時にディスク回転速度むらの影響を受けにくい磁気ディスク装置、及び、そのためのサーボパターン記録方法を提供するものである。
【０００９】
本発明によれば、上記の目的を達成するため、まず、情報を記憶する磁気ディスク、前記磁気ディスクに情報を書き込むための記録用変換素子と共に前記磁気ディスクから情報を読み取るための再生用変換素子とを有するヘッド、前記ヘッドを前記磁気ディスクの所望の半径位置に移動するアクチュエータを備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクは、前記ヘッドの位置決めを行なうためのサーボパターンをその記録表面上に記録しており、かつ、前記磁気ディスクの記録表面上に記録された当該サーボパターンは、その円周方向のトラック上において、前記ヘッドの通過時刻を検出するためのマーカパターンを、前記ヘッドの半径位置を検出するためのバーストパターンの前方及び後方に、それぞれ、配置した磁気ディスク装置が提供されている。
【００１０】
また、本発明によれば、前記に記載した磁気ディスク装置において、前記磁気ディスクの記録表面上に書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターンは、前記磁気ディスクの円周方向に隣接して書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターン対して、その半径方向での位置が、その幅の半分だけずれてもよく、又は、前記磁気ディスクの記録表面上に書き込まれた前記サーボパターン間の円周方向における間隔は、前記バーストパターンの長さよりも短いことが好ましい。
【００１１】
加えて、本発明によれば、やはり、上記の目的を達成するために、情報を記憶する磁気ディスク、前記磁気ディスクに情報を書き込むための記録用変換素子と共に前記磁気ディスクから情報を読み取るための再生用変換素子とを有するヘッド、前記ヘッドを前記磁気ディスクの所望の半径位置に移動するアクチュエータを備えた磁気ディスク装置のためのサーボパターン記録方法であって、前記磁気ディスクの記録表面上には、前記ヘッドの位置決めを行なうためのサーボパターンを記録し、当該磁気ディスクの記録表面上に記録された当該サーボパターンは、その円周方向のトラック上において、前記ヘッドの通過時刻を検出するためのマーカパターンを、前記ヘッドの半径位置を検出するためのバーストパターンの前方及び後方にそれぞれ配置して記録しており、かつ、前記磁気ディスク装置は、当該サーボパターンを利用してセルフサーボライト動作を行う磁気ディスク装置のためのサーボパターン記録方法が提案されている。
【００１２】
なお、本発明によれば、前記に記載したサーボパターン記録方法において、前記セルフサーボライト動作を行う際には、前記磁気ディスクの記録表面上に書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターンを、前記磁気ディスクの円周方向に隣接して書き込まれた前記サーボパターンのマーカパターン対して、その半径方向での位置が、その幅の半分だけずれて記録してもよく、又は、前記セルフサーボライト動作を行う際には、前記磁気ディスクの記録面上に記録された円周方向に隣接する２つの前記サーボパターンを再生することによって隣接するサーボパターンの間の間隔を測定し、この測定した間隔を基にして新しいサーボパターンを記録する時の書き込み時刻を調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上、本発明になる磁気ディスク装置やそのためのサーボパターン記録方法によれば、媒体である回転する磁気ディスクからの以前に書き込んだパターンの検出から、新たなパターンの書き込みまでの時間を短くすることが可能となり、特に、セルフサーボライト動作時には、ディスク回転速度の変動による影響を受け難い。そのため、書き込まれたサーボ信号の品質を高く維持することの可能な磁気ディスク装置と、そのためのサーボパターン記録方法を提供することが可能ちとなる。加えて、以下にも詳述する本発明によれば、磁気ディスク装置のサーボライト動作を制御するための回路構成は、その多く部分は、製品としての磁気ディスク装置の制御回路とも共通しており、そのため、セルフサーボライト機能を備えた磁気ディスク装置を、安価に構成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態になる磁気ディスク装置について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
まず、添付の図１には、本発明の第１の実施の形態になる磁気ディスク装置と共に、図の下部には、当該装置の磁気ディスク上に記録されたサーボパターンを示す。なお、この図１では、その構成要素が見やすいように、カバーを取り除いた状態が示されている。
【００１６】
図にも示すように、磁気ディスク装置は、その表面に情報を記録する記録媒体であるディスク１０２と、上記記録媒体に対して信号（情報）を記録及び／又は再生するヘッド１０３とを備えている。このヘッド１０３は、ピボット１０５を中心とした回転運動が可能に支持されており、アクチュエータであるボイスコイルモータ（以降、「ＶＣＭ」と記す）１０４の働きによって上記記録媒体１０２上の任意の半径位置に移動される。また、このヘッド１０３は、記録／再生ドライバＩＣ１０６により駆動されて、もって、その記録／再生動作を実施する。なお、このヘッド１０３は、その記録／再生動作を行わない時には、ディスク１０２の外側に位置するランプ機構１０７に待避し、すなわち、上記ディスク１０２面から離れた状態でその上に保持される。また、図１の下部には、上記の磁気ディスク装置において、当該装置が備えるヘッド１０３を用いてディスク１０２上に書き込まれたサーボ信号（サーボパターン）１１０、１１０…が示されている。
【００１７】
次に、添付の図２には、上記にその概略構成について説明した磁気ディスク装置において、特に、その記録／再生動作を制御する回路の構成の一例が、機能ブロックとその間の信号経路とにより示されている。
【００１８】
すなわち、図にも示すように、上記ヘッド１０３は、上記の記録／再生ドライバＩＣ１０６を構成するＷｒｉｔｅドラバ５０１からの信号により、サーボ信号を含む各種の信号をディスク１０２上に書き込み、又は、ディスク１０２から読み出した信号をプリアンプ５０２に出力する。また、上記ヘッド１０３を駆動するＶＣＭ１０４には、ＶＣＭドライバ５１３を含むサーボ信号処理回路５１４からの駆動信号が入力されている。
【００１９】
また、上記の磁気ディスク装置を制御するため、所謂、システムコントローラ５１６が設けられており、このシステムコントローラは、所定のプログラムに従って処理を実行するマイクロプロセッサ５１２と共に、更には、上記Ｗｒｉｔｅドラバ５０１へライトデータを送出するライトデータ送出部５０８と、Ｗｒｉｔｅクロック生成回路５０９と、記録されたサーボセクタの間隔を測定する間隔検出回路５１０と、後にも詳細に説明するＰＯＳ復調回路５１１とを備えている。なお、上記サーボ信号処理回路５１４を構成するＶＣＭドライバ５１３は、上記システムコントローラ５１６のマイクロプロセッサ５１２からの信号により制御される。
【００２０】
さらに、上記の記録／再生ドライバＩＣ１０６と上記システムコントローラ５１６との間には、信号処理回路５１５が設けられている。なお、この信号処理回路５１５は、図からも明らかなように、上記プリアンプ５０２からの出力を入力して、そのゲイン調整と位相引き込みを行なうＡＧＣ・ＰＬＬ回路５０３、後にも説明するがセクタマーカを検出するマーカ検出器５０４、そのグレイコードを検出するグレイコード検出器５０５、そのバースト振幅を検出するバースト振幅検出器５０６、そして、バースト位相を検出するためのバースト位相検出器５０７とを備えている。なお、これらの各検出器の出力は、例えば、上記マーカ検出器５０４の出力は、上記システムコントローラ５１６を構成するＷｒｉｔｅクロック生成回路５０９と間隔検出回路５１０へ、上記グレイコード検出器５０５とバースト振幅検出器５０６の出力は、ＰＯＳ復調回路５１１へ、そして、バースト位相検出器５０７の出力は、間隔検出回路５１０へ、それぞれ、入力されている。
【００２１】
なお、上述した磁気ディスク装置のサーボライト動作を制御するための回路構成は、その多く部分は、製品としての磁気ディスク装置の制御回路とも共通しており、そのため、セルフサーボライト機能を備えた磁気ディスク装置を、安価に構成することが可能になる。
【００２２】
次に、上記にその詳細な構成を説明した本発明になる磁気ディスク装置において実行されるセルフサーボライト動作について、上記の図２と共に、以下の図３を用いながら説明する。
【００２３】
なお、この図３は、上記図１に示したディスク１０２上のサーボパターン１１０を、その裏側面から描いたものである。すなわち、上記図１に示したパターンとは、その左右が反対となっている。なお、これは、ヘッド１０３の走査方向を左から右にしたときに、パターン伝播の境界を下に表示することで、ヘッドの通過時刻と、各種信号の時間推移との対応関係を、分かり易くするためである。そして、以降の図中においても、パターンの下側に信号を並列して描いた場合には、横方向の位置は、ヘッドの通過時刻に対応するものとしている。
【００２４】
図からも明らかなように、この図３（ａ）に示したサーボセクタ１１０のパターンでは、先頭に自動ゲイン調整（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：以降「ＡＧＣ」と記す）と位相ロックループ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋ  Ｌｏｏｐ：以降「ＰＬＬ」と記す）の引き込みのためのプリアンブル２０７ａと、それに続いて、セクタマーカ２０８ａがあり、更に、その後ろには、トラックＩＤコード２０９やヘッド半径位置検出用のバーストパターン２１０が設けられる。なお、このバーストパターンは、この例では、円周方向に４つの区間に分けられており、かつ、それぞれの区間のバーストはディスク半径方向にサーボトラック２０４と同じ幅を持ちながら互いにディスク半径方向にオフセットして配置されている。
【００２５】
そして、本発明によれば、上記に述べたサーボパターンの各構成要素に加え、さらに、その後に、具体的には、各サーボセクタ１１０のパターンの最後尾の部分に、第二のプリアンブル２０７ｂと共に、第二のセクタマーカ２０８ｂが連続して配置されて構成されている。なお、これら第２のセクタマーカは、特に、セルフサーボライト動作における自己伝播動作時に、新たなパターンを記録するときに使用するものであるが、その具体的な方法については後述する。
【００２６】
ところで、セルフサーボライト動作においては、上記ヘッド１０３の先端部に取り付けられた再生素子１０３ａは、上述した既にディスク１０２に記録されたサーボセクタ１１０のパターンに対し、図示された半径位置（具体的には、隣接する二つのトラックの境界上）でサーボパターン１１０を通過する。これにより、再生素子１０３ａからは、図３（ｂ）に示すような再生信号２０１が得られる。なお、この再生された信号は、上記図２に示した記録再生ドライバ１０６内のプリアンプ５０２によって増幅され、その後、サーボ信号処理回路５１５へ送られる。そして、サーボ信号処理回路５１５では、上記図３（ｂ）に符号２０２で示すサーボ信号処理イネーブル信号がアクティブ（「ハイ」の状態）になると、上記の再生信号２０１の波形を基に、ヘッド１０３の位置を検出するための信号復調動作を実行する。
【００２７】
このヘッド位置検出のための信号復調動作、即ち、再生信号復調処理における時間推移の状態を、上記図３（ｂ）に符号２０３で示す。まず、再生素子１０３ａがプリアンブル２０７ａを通過する段階では、再生した波形２０５ａの振幅が適切なレベルとなるように上記図２のＡＧＣ・ＰＬＬ回路５０３が働いてゲインを調整し、さらに、再生波形の位相にＰＬＬ回路の位相をロックする（２１１）。
【００２８】
次に、再生素子１０３ａがセクタマーカ２０８ａを通過する段階では、マーカ検出器５０４が調整したゲインと位相で波形を捕捉し、この結果から、セクタマーカのビットパターン２０６ａを検出する（２１２）。続いて、再生素子１０３ａがトラックＩＤコード２０９を通過する段階で、グレイコード検出器５０５がトラックＩＤコードを読み取る（２１３）。続いて、再生素子１０３ａがバーストパターン２１０を通過する段階で、バースト振幅検出器５０６がバーストパターン２１０の再生振幅を検出する（２１４）。そして、本発明では、上述したように、各サーボセクタ１１０のパターンの最後尾の部分には、第二のプリアンブル２０７ｂと第二のセクタマーカ２０８ｂとが、連続して配置されて構成されていることから、再び、再生波形の位相にＰＬＬ回路の位相をロックし（上記の符号２１１を参照）、さらに、セクタマーカのビットパターン２０６ａを検出する（上記の符号２１２を参照）こととなる。
【００２９】
なお、上記の再生信号復調処理２０３において、トラックＩＤ読取り（２１３）で検出したトラックＩＤと、上記振幅検出（２１４）で検出される再生信号２０１の振幅は、再生素子１０３ａの半径方向の位置を反映している。そこで、これらの検出結果を用いることにより、ヘッドの半径方向の位置を示す位置信号を生成することが出来る。
【００３０】
そして、上記のように、ディスク上に書き込むタイミング検出用のパターンとして、パターンの先頭に配置したプリアンブル２０７ａ及びセクタマーカ２０８ａと共に、その最後尾の部分にも、第２のプリアンブル２０７ｂ及び第２のセクタマーカ２０８ｂを繰り返して配置することによれば、これらを利用することにより、パターンの検出（再生）から、次に新たに書き込むパターンの書き込みまでの時間を短縮することが出来る。すなわち、ディスク回転速度の変動による上記ディスク周方向での書き込み誤差の原因を抑制し、もって、隣接するトラック間においてビット位相のずれなどを引き起こすなどの、サーボ信号の品質の低下から防止することが出来る。
【００３１】
ところで、上記図３に示したパターンの場合、バースト２１０が半径方向にオフセットする幅は１サーボトラック分である。このようなケースでは、再生素子１０３ａの半径位置とバーストパターンとの間の位置関係によっては（図の場合、バーストパターン２１０ｃとバーストパターン２１０ｄは、半径方向と共に円周方向でも隣接しており、再生素子１０３ａは、これらのパターンの境界を通る）、位置検出に不感な領域が発生する場合がある（即ち、図３（ｂ）の再生信号２０１において、バーストパターン２１０ｃ、２１０ｄに対応する信号が分離できない）。そこで、本実施の形態では、これら、半径方向には異なるが、円周方向には隣接するサーボセクタ１１０のバーストパターン２１０の位置をずらして配置し、かつ、半径方向に連続する２つのサーボセクタ２１０を１組として、両方のセクタに配置されたバースト信号（この場合、計８個）の振幅を用いて位置信号を生成することによれば、半径方向において連続で、かつ、その線形性が良好な位置信号を得ることが出来る。
【００３２】
なお、上述した位置信号の復調動作は、上記図２のＰＯＳ復調回路５１１において実行される。そして、この得られた位置信号を用いて、上記のマイクロプロセッサ５１２は、ヘッドの位置決めのための制御演算を実行してアクチュエータによる操作量を算出し、その結果をＶＣＭドライバ５１３に出力する。これにより、ＶＣＭドライバ５１３は、上記ＶＣＭ１０４を駆動することによりヘッド１０３の位置決めのためのサーボ制御を実施する。
【００３３】
次に、上記図３にその詳細を示したサーボパターンによってヘッド１０３の位置決めを制御しながら、セルフサーボライト動作の一部として、新たなパターンをディスク１０２上に記録してパターンを書き広げる、所謂、自己伝播動作について、添付の図４を参照しながら説明する。
【００３４】
なお、この図４は、サーボパターンの記録動作を説明するために、上記ディスク１０２上の、同一円周上における４つのサーボセクタを抜き出して描いたものである。なお、図４（ａ）は、サーボセクタ１１０ａと１１０ｃのパターンを書き広げている伝播境界部に、新たなブロック３０１ａ、３０１ｃを記録する場合の動作を示す図である。また、一方、図４（ｂ）は、サーボセクタ１１０ｂと１１０ｄとの伝播境界部に、新たなブロック３０１ｂ、３０１ｄを記録する場合の動作を示す図である。
【００３５】
ここで、「ブロック」とは、１回のライト動作で記録できる１サーボセクタ分のパターンを指すものとする。また、本発明における「自己伝播動作」は、上記図４（ａ）及び（ｂ）に示した２つの動作を、ヘッド１０３をディスク１０２の外周側に移動させながら、交互に実施することによって、パターンを外周方向に書き広げていく動作を意味する。
【００３６】
まず、上記図４（ａ）に示す動作では、ブロック３０１ｃを記録する時のサーボ処理イネーブル信号２０２とライトゲート信号３０２とが、図中の符号３０５によって示されている。すなわち、位置決め制御のためのヘッド位置検出を行なうため、図に符号３０３ａ、３０３ｂで示すように、上記サーボ処理回路５１５（図２を参照）を２回アクティブにし、２つのサーボセクタ１０１ａと１０１ｂのバーストパターンの振幅を検出する。そして、これらのサーボセクタ１１０ａと１１０ｂとを通過した後、ヘッド１０３の記録素子１０３ｂは、サーボセクタ１１０ｃを通過する区間３０４ｃにおいて、ライトゲート信号３０２をアクティブにし、ブロック３０１ｃのパターンを書き込む。
【００３７】
なお、ここで上記の図４（ａ）中には、ヘッド走査方向におけるサーボセクタを４つだけが描かれているが、しかしながら、この図に描かれていない範囲においても、上記と同様にして、同一のトラックの１周にわたって、サーボセクタが数百個配置されている。そして、上記のブロック３０１ｃを書き込む際には、同様の動作を４セクタ毎に繰り返して実施し、トラックの１周分だけ記録することとなる。そして、この１周分の記録が完了したら、ヘッド１０３が同じサーボトラックの位置にある状態で、さらに、ブロック３０１ａを記録することとなる。この時のサーボ処理イネーブル信号２０２とライトゲート信号３０２が、図４（ａ）中に符号３０６で示されている。なお、この場合には、位置決め制御を行なうためのヘッド位置検出は、区間３０３ｃと３０３ｄで実施し、区間３０４ａでブロック３０１ａにパターンを書き込む。
【００３８】
上記に説明したようにして、上記ディスク１０２上で、両方のブロック３０１ａと３０１ｃをその１周全体に記録した後、次に、ヘッド１０３を０．５サーボトラック分だけ外周側に移動させ、これにより、ブロック３０１ｂと３０１ｄとに記録を行なう。なお、この時の記録／再生素子１０３ａ、１０３ｂとパターンとの位置関係が、図４（ｂ）に示されている。
【００３９】
すなわち、上記のブロック３０１ａと３０１ｃに記録を行なったと同様にして、図中に符号３０７により示すサーボ処理信号のアクティブ区間３０３ａと３０３ｂで、ヘッド位置の検出を行ない、そして、ライトゲートのアクティブ区間３０４ｄでは、ブロック３０１ｄの記録を行なう。続いて、図中に符号３０８で示すサーボ処理信号のアクティブ区間３０３ｃと３０３ｄでは、ヘッド位置の検出を行ない、さらに、ライトゲートのアクティブ区間３０４ｂでは、ブロック３０１ｄでの記録を行なう。この様にして、ブロック３０１ａと３０１ｂの両方を１周全体に記録した後、上記ヘッド１０３を０．５サーボトラック分だけ外周側に移動させて、再び、ブロック３０１ａと３０１ｃの記録を行なう（上記図４（ａ）を参照）。以上の手順によれば、ヘッド１０３による再生動作と記録動作とが互いに干渉しないようにヘッド（記録／再生素子１０３ａ、１０３ｂ）の位置決めを行なうと同時に、新たなパターンを書き込み動作とが両立されることとなる。
【００４０】
以降は、上記の手順に従い、ヘッドの半径位置を移動させるのに伴って、既に記録された隣接するブロックとバーストが重ならないように、バーストパターン２１０ａ〜２１０ｄを切り替えながら、新しいブロックを記録することを繰り返すことは従来と同様である。
【００４１】
以上に説明したように、本発明によれば、自己サーボ書き込み機能を備えた磁気ディスク装置において、ディスク１０２上に記録して配置される各サーボセクタに、タイミング検出用のパターンとして、パターンの先頭に配置したプリアンブル２０７ａ及びセクタマーカ２０８ａと共に、その最後尾の部分にも、第２のプリアンブル２０７ｂ及び第２のセクタマーカ２０８ｂが配置されて構成されている。そして、この第２のセクタマーカは、セルフサーボライト動作における自己伝播動作時において、新たにパターンを記録するときに使用される。
【００４２】
ところで、上記にも述べたように、ディスクの回転には速度変動があり、そのため、パターンを記録した時のディスクの回転速度と、次に新たに自己サーボ書き込みを行なおうとする時のディスクの回転速度とは必ずしも一致しない。しかしながら、上記のように、ディスク上に書き込むタイミング検出用のパターンとして、パターンの先頭に配置したプリアンブル２０７ａ及びセクタマーカ２０８ａと共に、その最後尾の部分にも、第２のプリアンブル２０７ｂ及び第２のセクタマーカ２０８ｂを繰り返して配置することによれば、これらを利用することにより、パターンの検出（再生）から、次に新たに書き込むパターンの書き込みまでの時間を短縮することが出来る。すなわち、ディスク回転速度の変動による上記ディスク周方向での書き込み誤差の原因を抑制し、もって、隣接するトラック間においてビット位相のずれなどを引き起こすなどの、サーボ信号の品質の低下から防止することが出来る。換言すれば、サーボライト時にディスク回転速度の変動による影響が受け難い磁気ディスク装置を提供することが可能となる。そのため、本発明は、ディスク径が小さい磁気ディスク装置において、特に、その効果が著しい。
【００４３】
また、通常、磁気ディスク装置におけるヘッド位置決め用のサーボセクタ１１０は、１周当り数十から数百（例えば、２００個程度）の数で配置されるのが一般的である。これに対し、上記の本発明になる磁気ディスク装置では、その自己サーボ書き込み機能を行なう際には、上記のサーボセクタ１１０を、直前のセクタパターンの最後尾の部分に記録された第２のプリアンブル２０７ｂ及び第２のセクタマーカ２０８ｂを再生し、それにより得られたタイミングを利用して、同時に、パターンの記録を行なう。このことにより、ディスク回転速度の変動の影響を受けることなく、その間の時間を短縮して、次のパターンを新たに書き込むことが出来る。その結果、サーボセクタ１１０は、トラックの１周全部にわたって、その間隔を詰めて配置されることとなる。そのため、通常の製品のサーボセクタの数と比較して、その数倍から十数倍の数のサーボセクタが配置されることとなる。しかしながら、この点は、ヘッド位置決めサーボ制御の高精度化に良い効果をもたらすものであり、実際の磁気ディスク装置の使用においては、その一部を残して、他の不要なサーボセクタについては、これらを消去し、もって、情報が記録可能な領域として使用することが可能である。
【００４４】
次に、上記にその構成を示した本発明になる磁気ディスク装置により実行される、既に記録されたパターンによってヘッドの位置決め制御しながら新たなパターンを記録する、所謂、自己伝搬動作の、本発明になる他の例について、添付の図５を用いて説明する。なお、この図５は、上記ディスク１０２の同一円周上に記録された２つのサーボセクタを抜き出して描いたものである。
【００４５】
まず、図５（ａ）は、図からも明らかなように、サーボセクタ１１０ｅの伝播境界部（図において、サーボセクタ１１０ｅの下部）に、新たなバースト４０２ａと、このバースト以外のブロック４０１ａを記録し、一方、サーボセクタ１１０ｆの伝播境界部には、バースト４０２ｂを記録する場合の動作を示している。そして、図５（ｂ）は、上記図５（ａ）の場合に比較して０．５サーボトラック分だけずれた伝播境界部において、そのサーボセクタ１１０ｅの伝播境界部には、新たなバースト４０２ａを記録し、一方、サーボセクタ１１０ｆの伝播境界部には、新たなバースト４０２ｂとバースト以外のブロック４０１ｂとを記録する場合の動作を示している。
【００４６】
なお、この図５に示した例が、上記図４に示し例と異なる点は、以下の通りである。まず、第一の点は、それぞれのサーボセクタは６つのバーストを持ち、１セクタ内でのバーストが半径方向にオフセットする間隔が、サーボトラックの半分となっていることである。このことによれば、上記の例とは異なり、１サーボセクタの再生だけで、ヘッドの位置検出が可能である。また、第二の点は、隣接するサーボセクタ間では、各バーストの半径方向の位置が同じであり、そのため、１周のライト動作で、１周分の全セクタに新たなバーストを記録することが出来ることである。
【００４７】
この本発明になる他の動作について、図５（ａ）及び（ｂ）において、各パターンの下部にそれぞれ示した、サーボ処理イネーブル信号２０２とライトゲート信号３０２と対比させて、以下に説明する。
【００４８】
図５（ａ）において、サーボセクタ１１０ｅでは、ブロック全体を記録し、他方、サーボセクタ１１０ｆでは、バーストだけを記録する。この実施の形態の場合には、前述したようにバーストを半径方向にオフセットする間隔がサーボトラックの半分なので、サーボセクタ１１０ｅを記録する場合、上記の実施の形態のようにブロック全体でライト動作を実施した場合、既に記録したバースト４０７を消してしまうこととなる。そのため、ライトゲートは、区間４０４ａで示すように、書き込むバースト４０２ａ以外の部分ではライトゲートはオフにして、上書き消去を防止する。一方、サーボセクタ１１０ｆでは、ヘッドの位置検出のため、サーボ処理イネーブル信号２０２をセクタ先頭から最終バーストまでの区間４０３でアクティブにする。そして、ライトゲート信号３０２は、この区間内では、新たに記録するバーストの区間４０４だけアクティブにし、もって、バースト４０２ｂを記録する。一般的に、磁気ディスク装置において用いられるヘッドでは、記録動作中は再生動作が出来ない。そのため、記録するバースト４０２ｂの区間では、再生素子１０３ａはバーストの振幅を読み取ることは出来ない。
【００４９】
しかしながら、上述の問題は、ヘッドの再生素子１０３ａと記録素子１０３ｂの半径方向のオフセットを適切に選択することによって回避することが出来る。なお、サーボトラックのピッチにも依存するが、ある１つの半径位置で再生素子がカバーするバーストは、３個ないし４個であり、ヘッドの位置検出のためには、全てのバーストの情報が必要な訳ではない。そこで、再生素子１０３ａと記録素子１０３ｂの半径方向のオフセット量が１サーボトラックよりも大きい場合、例えば、上記図５（ａ）に示したように１．５サーボトラック分だけオフセットしている場合には、新たなバースト４０２ｂを記録する時に再生素子１０３ａが通過するバーストは４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃの３つのバーストであり、記録するバースト４０２ｂと重なることはない。そこで、これらのバースト４０５ａ、４０５ｂ、４０５ｃの区間で読み取ることが出来れば、バースト４０２ｂの区間では読み取れなくとも、ヘッドの位置検出は可能である。
【００５０】
上記のように、サーボセクタでヘッドの位置検出をしながら、同時に、その中の１つバーストだけを記録する場合には、記録するバーストとその前後のバーストとの間に存在する区間において、ヘッドの再生動作から記録動作への切り替え、又は、その逆の切り替えを完了する必要がある。そこで、各バーストの前後間の間隔４０６は、記録再生ドライバ１０６の動作モード切り替え時間や記録素子１０３ａと再生素子１０３ｂの円周方向の距離に起因した時間ずれを吸収できる長さに確保することが必要となる。なお、上記のサーボセクタ１１０ｅと１１０ｆで実施した動作は、ディスクの１周全体のセクタに対しても、同様に実施される。
【００５１】
次に、ヘッド１０３を０．５サーボトラック分だけ外周側に移動させて記録する場合の動作を、図５（ｂ）を用いて説明する。なお、この図５（ｂ）においてパターン書き込みを実施する前の状態では、バースト以外の部分は、サーボセクタ１１０ｅでは、サーボセクタ１１０ｆよりも０．５サーボトラック分だけ外周側まで記録されている。
【００５２】
そこで、上記図５（ａ）の時とは反対に、サーボセクタ１１０ｅではヘッドの位置検出を行なってバーストだけを記録し、一方、サーボセクタ１１０ｆではブロック全体を記録する。個々のセクタの動作については、上記サーボセクタ１１０ｅと１１０ｆで、その動作が入れ替わった以外は、上記と同様である。そして、以上の手順を、ヘッドを０．５サーボトラック分だけ移動しながら、繰り返すことによって、サーボパターンを伝播することが出来る。なお、この他の実施の形態の場合には、１周のヘッド走査で全セクタのパターン書き込みが可能である。
【００５３】
以上により、サーボセクタを再生してヘッドの位置決め制御しながら、同時に、新たなパターンを記録する、所謂、自己伝播動作の手順について説明した。また、実際に新しいパターンを記録する際には、既に記録されている隣接トラックのパターンと新しく書き込むパターンとの間において、ビットの位相を正確に合わせる必要がある。
【００５４】
そこで、かかる要求を実現するために書き込むタイミングを制御する動作の詳細について、以下に、添付の図６を用いて説明する。なお、この図６は、パターンを書き込む動作の例として、ブロック３０１ｃを記録することを想定した場合において、関連する各種の制御信号の時間推移を示した図である。
【００５５】
図６において、ブロック３０１ｃを記録するため、区間３０３ａ、３０３ｂの復調動作完了後、さらに、マーカ検出イネーブル信号６０１を区間６０２においてアクティブにする。マーカ検出イネーブル信号は、サーボ処理イネーブル信号２０２と同様に、信号処理回路５１５を動作させるが、バーストの検出は行わず、マーカの検出だけを行なう。なお、この点において、上述した実施の形態におけるサーボ処理イネーブル信号２０２とは異なる。
【００５６】
次に、マーカ検出イネーブル信号によって、セクタ１１０ｂの最後部にあるセクタマーカ２０８ｂを、上記図２中のマーカ検出器５０５が検出すると、マーカ検出信号６０３をアクティブにする。また、このマーカ検出信号の立ち上がり６０４ｃをトリガとして、上記図２中のＷｒｉｔｅクロック生成回路５０９が起動する。Ｗｒｉｔｅクロック生成回路５０９で生成されたクロック信号のタイミングを基にして、ライトデータ送出部５０８では、新たに書き込む記録電流データを生成し、Ｗｒｉｔｅドライバ５０１を介してパターンを書き込む。なお、このパターンを書き込むタイミングは、ブロック３０１ｃのビットパターンが隣接するパターンとビットの位相が合うように制御される必要があるが、これは図６中のトリガ時刻６０５から、Ｗｒｉｔｅ電流３０２を送出するまでの時間６０６を調整することによって実現される。
【００５７】
この方法によれば、第二セクタマーカで媒体のパターン位相を検出した直後にＷｒｉｔｅ動作を行うことから、ディスク１０２の回転速度の変動による影響を受ける時間が極めて短くなり、もって、速度変動の影響を受け難い系を構築することが可能となる。
【００５８】
ところで、上記図６において、Ｗｒｉｔｅ電流を送出するまでの時間６０６を決定するためには、個々のサーボセクタ１１０の間隔を事前に知っておく必要がある。特に、自己伝播動作を継続して実施するためには、伝播を繰り返すうちに誤差が累積し、そのため、隣接するトラック間での位相誤差が大きくなる。そこで、かかる誤差の累積による隣接トラック間での位相誤差を抑えることが必要であり、そのためには、ヘッドの半径位置の移動に伴って、個々のサーボセクタの間隔を測定し、これによりＷｒｉｔｅ電流のディレイ時間６０６を微調整することが必要となる。
【００５９】
なお、上記のサーボセクタ１１０の間隔を測定する方法については、添付の図７を用いて説明する。この図７は、セクタ１１０ａと１１０ｃに新たなブロックを記録する前の段階において、サーボセクタの間隔測定を実施するのに利用される、関連する各種制御信号の時間推移を示す図である。
【００６０】
サーボセクタ間隔を測定するため、区間３０３ａ、３０３ｂの復調動作完了後、さらに、マーカ検出イネーブル信号６０１を区間７０２ａと７０２ｂでアクティブにする。この動作により、サーボ信号処理回路５１４（上記図２を参照）は、パターン１１０ａと１１０ｂのようなヘッドの位置検出に使用するサーボセクタだけでなく、更には、その間にあるパターン１１０ｃや１１０ｄも含め、全てのサーボセクタの先頭側に配置されたセクタマーカ２０８ａを検出する。
【００６１】
この結果、ヘッドの位置検出のためサーボセクタの復調動作時には、マーカの検出信号により得られる検出フラグ６０４ａと６０４ｂに加えて、その間のセクタでも、符号７０３ａや７０３ｂで示すような検出フラグが出力されることになる。すなわち、全サーボセクタのセクタマーカ２０８ａの位置に対応して、マーカ検出信号に立ち上がりイベントが発生する。そこで、この図７中に符号７０４ａ、７０４ｂ、７０４ｃにより示した、この立ち上がりイベントの時間間隔を、上記図２中のシステムコントローラ５１６内に設けられた間隔検出回路５１０で測定することにより、ディスク１０２上に記録されたサーボセクタの間隔を測定することが可能となる。
【００６２】
さらに、上記サーボセクタ１１０の間隔を測定するための他の方法について、添付の図８を用いて説明する。なお、この図８は、サーボセクタ間隔を測定する他の方法の例として、サーボセクタ１１０ｂと１１０ｃの間隔を測定する方法について示すものである。
【００６３】
図８において、サーボセクタ１１０ｂと１１０ｃの間隔を測定するため、位相検出イネーブル信号８０１をサーボセクタ１１０ｂと１１０ｃにまたがる区間８０２でアクティブにする。なお、この区間８０２の動作を図の下部に拡大して示した。
【００６４】
位相検出イネーブル信号は、間隔を測定する前方側に位置するサーボセクタ１１０ｂの第二のプリアンブル２０７ｂの先頭付近からアクティブにする。この動作により、サーボ信号処理回路５１４は、通常のヘッド位置検出動作と同様に、第二のプリアンブルでＡＧＣのゲイン調整とＰＬＬの位相引き込みを行った後、サーボセクタ１１０ｂ最後部のセクタマーカ２０８ｂを検出する。このまま復調動作を継続すると、再生素子１０３ａはサーボセクタ１１０ｂから１１０ｃに移動する。この時、通常、バースト信号の振幅を検出する区間８０２では、再生素子１０３ａは次のサーボセクタ１１０ｃ先頭のプリアンブル２０７ａを再生する。なお、このプリアンブル２０７ａは、上記図３で符号２０５ａにより示したように、バースト部と同様に、サーボ信号周波数の「Ａｌｌ−１（全てが１）」のパターンであり、これを再生した信号から、上記図２中のサーボ信号処理回路５１４内のバースト位相検出器５０７を使用して、パターンの位相を検出する。なお、この時、この位相検出はサーボセクタ１１０ｂの最後尾のセクタマーカ２０８ｂを基準として、サーボセクタ１１０ｃのプリアンブル２０７ａの位相を観測することにより得られるので、これにより得られた結果は、サーボセクタ１１０ｂと１１０ｃの間隔８０３を反映するものとなる。なお、このバースト位相検出器５０７は、例えば、デジタルフーリエ変換を用いることにより、実装可能な形で容易に実現することができる。
【００６５】
また、上述の方法を実施するために、上記のサーボパターンフォーマットは、パターンの位相検出する区間８０２がプリアンブル２０７ａ内に収まるようなノミナル間隔となるように設計されることは明らかであろう。
【００６６】
なお、以上に述べたような位相検出を用いた方法では、サーボ信号の波形周期の1/100よりも小さいようなサーボセクタ間隔の変動をも、極めて高精度に、測定することが可能である。但し、これにより位相検出が可能な範囲は、サーボ信号の波形周期の範囲内に限られる。しかしながら、本発明において制御しようとする隣接トラック間での位相誤差は、自己伝播動作を正常に継続するものであり、その限りにおいては、サーボ信号の波形周期よりも大きくなることはないので、問題にはならない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施例になる磁気ディスク装置の外観を示す図である。
【図２】上記本発明になる磁気ディスク装置における自己伝播動作のための回路とその信号経路を示すブロック図である。
【図３】上記本発明になる磁気ディスク装置におけるサーボパターンのセクタ内でのレイアウトを示す図である。
【図４】上記本発明になる磁気ディスク装置において、自己伝播動作時の新たなパターンを記録する動作の一例を示す図である。
【図５】上記本発明になる磁気ディスク装置において、自己伝播動作時の新たなパターンを記録する動作の他の例を示す図である。
【図６】上記本発明になる磁気ディスク装置において、自己伝播動作時に新たなパターンを記録する際の書き込みタイミングの調整方法を示す図である。
【図７】上記本発明になる磁気ディスク装置において、自己伝播動作時にサーボセクタの間隔を測定する方法の一例を示す図である。
【図８】上記本発明になる磁気ディスク装置において、自己伝播動作時にサーボセクタの間隔を測定する方法の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０２…ディスク、１０３…記録再生ヘッド、１０３ａ…再生素子、１０３ｂ…記録素子、１１０…伝播用サーボセクタ、２０２…サーボ処理イネーブル信号、２０７ａ…第一プリアンブル、２０７ｂ…第一セクタマーカ、２０８ａ…第二プリアンブル、２０８ｂ…第二セクタマーカ、２１０…バーストパターン、６０２…マーカ検出イネーブル信号、８０１…位相検出イネーブル信号。
【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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