(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定サーボパターンを用い、所定の媒体に記録されている所望のサーボパターンに対するサーボ信号を生成する装置であって、
前記特定サーボパターンとして、磁気転写若しくは磁気ヘッドによる記録の固有現象を考慮し、該特定サーボパターンを再生して得られる孤立した再生波形に対して所望の分解能が得られるように、パターン長手方向に対して一定以上の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列されたパターンを用い、
前記所定の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターンから、該パターンのエッジに対応して孤立した再生波形を生成する再生手段と、
前記所望のサーボパターンが転写された媒体のサーボ信号分布を算出する分布算出手段と、
前記生成された各孤立した再生波形を、前記算出された所望のサーボパターンのサーボ信号分布に重ね合わせて、１次元サーボ信号列を作成する重ね合わせ手段と、
前記所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの軌道に対するサーボ信号を、前記作成された１次元サーボ信号列の補間処理によって算出する補間手段とを具えたことを特徴とするサーボ信号生成装置。
【請求項２】
前記特定サーボパターンは、前記所望のサーボパターンに対するサーボ信号の少なくとも数倍の周期を有する長周期パターンであることを特徴とする請求項１記載のサーボ信号生成装置。
【請求項３】
所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの位置決め精度を推定することが可能なサーボパターンシミュレータであって、
特定サーボパターンから再生されるサーボ信号の実測値に基づいて、前記所望のサーボパターンに対するサーボ信号を求めるサーボ信号生成手段として構成された、請求項１又は２記載のサーボ信号生成装置と、
前記サーボ信号生成装置から出力された前記サーボ信号から、磁気ヘッドの位置誤差信号を復調するサーボ復調手段と、
前記復調された位置誤差信号から、前記磁気ヘッドを駆動するための駆動電流を算出するサーボコントロール手段と、
前記算出された駆動電流が入力され、前記磁気ヘッドの位置を求めるアクチュエータモデルとを具えたことを特徴とするサーボパターンシミュレータ。
【請求項４】
特定サーボパターンを用い、所定の媒体に記録されている所望のサーボパターンに対するサーボ信号を生成する方法であって、
前記特定サーボパターンとして、磁気転写若しくは磁気ヘッドによる記録の固有現象を考慮し、該特定サーボパターンを再生して得られる孤立した再生波形に対して所望の分解能が得られるように、パターン長手方向に対して一定以上の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列されたパターンを用い、
前記所定の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターンから、該パターンのエッジに対応して孤立した再生波形を生成する工程と、前記所望のサーボパターンが転写された媒体のサーボ信号分布を算出する工程と、
前記生成された各孤立した再生波形を、前記算出された所望のサーボパターンのサーボ信号分布に重ね合わせて、１次元サーボ信号列を作成する工程と、
前記所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの軌道に対するサーボ信号を、前記作成された１次元サーボ信号列の補間処理によって算出する工程とを具えたことを特徴とするサーボ信号生成方法。
【請求項５】
前記特定サーボパターンは、前記所望のサーボパターンに対するサーボ信号の少なくとも数倍の周期を有する長周期パターンであることを特徴とする請求項４記載のサーボ信号生成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク装置で使用されるサーボパターンについて評価解析を行うことが可能な、サーボ信号生成装置、サーボパターンシミュレータ、および、サーボ信号生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来のハードディスク装置の構成例を示す。
【０００３】
図１２（ａ）のハードディスク装置１００は、図１２（ｂ）のメディア１０１上に磁気記録されたサーボパターン１０４より、磁気ヘッド１０２の現在位置と目標位置との誤差を検出し、この差が小さくなるようにヘッドアクチュエータ１０３を駆動し、磁気ヘッド１０２を位置決めする。
【０００４】
図１２において、サーボ復調回路１０５は、サーボパターン１０４から磁気ヘッド１０２が読み取ったサーボ信号をもとに、位置誤差信号を求める回路であり、サーボコントローラ１０６は、位置誤差信号をもとに、誤差が小さくなるよう、ヘッドアクチュエータ１０３への指令値を演算するユニットである。
【０００５】
図１３に示すように、従来のサーボパターン１０４は、サーボトラックライター１０８と呼ばれる装置を使用して、ビット毎に書き込まれてきた。近年、書き込み時間の短縮、サーボトラックライター１０８の削減を狙い、磁気転写と呼ばれる方式により、サーボパターン１０４の原盤であるマスターディスク１１０からメディア１０１にサーボパターン１０４を一括して書き込む技術が提案されている。
【０００６】
図１４および図１５は、従来における磁気転写プロセスの概略を示す。図１４は初期磁化、図１５は磁気転写である。
【０００７】
まず、図１４において、メディア１０１近傍に磁石１０９を近接させ、メディア１０１を一方向に磁化する。
【０００８】
次に、図１５において、サーボパターン１０４の原盤であるマスターディスク１１０をメディア１０１に密着させた後、マスターディスク１１０上から初期磁化と逆向きの磁界を発生する磁石１１１を近接して、サーボ信号を転写する。マスターディスク１１０はＳｉ基板表面に、軟磁性体によるパターン１１２を形成したものである。軟磁性体のギャップで発生する漏れ磁界により、メディア１０１は軟磁性パターン１１２のない部分（スペーシング部分）のみ初期磁界と逆向きに磁化される。
【０００９】
そして、最後に、マスターディスク１１０とメディア１０１とを引き離す。
【００１０】
このように磁気転写方式の場合、サーボパターン１０４の原版であるマスターディスク１１０は、半導体の製造技術を用いて、軟磁性体をパターン形成するものであるから、かなり複雑な形状のサーボパターンを生成・導入することが可能である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、サーボパターン１０４の品質は、そのサーボパターン１０４を採用したハードディスク装置１００のヘッド位置決め精度が高いか低いかにより評価できる。
【００１２】
パターンが単純であれば、机上検討により、これを考察できるが、パターンが複雑になると机上検討だけでは不十分ゆえ、実機検証が必須となる。
【００１３】
前述した従来例のように、サーボパターン１０４の品質は、そのサーボパターン１０４を採用したハードディスク装置１００のヘッド位置決め精度を測定することによって判定できる。
【００１４】
しかし、磁気転写方式を採用するハードディスク装置１００の場合、上記従来の測定には、次の作業が必要である。
【００１５】
▲１▼開発したサーボパターンに対応するマスターディスクを製造する。
【００１６】
▲２▼製造したマスターディスクを使い、磁気転写により、媒体にサーボパターンを書き込む。
【００１７】
▲３▼開発したサーボパターンに対応したサーボ復調回路を新規開発する。
【００１８】
▲４▼転写したメディア、サーボ復調回路をドライブに組み込む。
【００１９】
▲５▼サーボをかけ、そのときのヘッド位置決め精度を測定する。
【００２０】
▲６▼サーボパターンとヘッド位置決め精度との相関を調べる。
【００２１】
つまり、ドライブを組み立てる設備と共に、長いリードタイムも必要になる。
【００２２】
そこで、本発明の目的は、短いリードタイムで、かつ、開発設備をもつことなく低コストでサーボパターンの評価を実施することが可能な、サーボ信号生成装置、サーボパターンシミュレータ、および、サーボ信号生成方法を提供することにある。
【００２３】
また、本発明の他の目的は、磁気転写に固有な現象を利用して、高精度な信号検出処理を実行することが可能な、サーボ信号生成装置、サーボパターンシミュレータ、および、サーボ信号生成方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特定サーボパターンを用い、所定の媒体に記録されている所望のサーボパターンに対するサーボ信号を生成する装置であって、前記特定サーボパターンとして、磁気転写若しくは磁気ヘッドによる記録の固有現象を考慮し、該特定サーボパターンを再生して得られる孤立した再生波形に対して所望の分解能が得られるように、パターン長手方向に対して一定以上の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列されたパターンを用い、前記所定の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターンから、該パターンのエッジに対応して孤立した再生波形を生成する再生手段と、前記所望のサーボパターンが転写された媒体のサーボ信号分布を算出する分布算出手段と、前記生成された各孤立した再生波形を、前記算出された所望のサーボパターンのサーボ信号分布に重ね合わせて、１次元サーボ信号列を作成する重ね合わせ手段と、前記所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの軌道に対するサーボ信号を、前記作成された１次元サーボ信号列の補間処理によって算出する補間手段とを具えることによって、サーボ信号生成装置を構成する。
【００２５】
ここで、特定サーボパターンは、前記所望のサーボパターンに対するサーボ信号の少なくとも数倍の周期を有する長周期パターンとしてもよい。
【００２６】
本発明は、所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの位置決め精度を推定することが可能なサーボパターンシミュレータであって、特定サーボパターンから再生されるサーボ信号の実測値に基づいて、前記所望のサーボパターンに対するサーボ信号を求めるサーボ信号生成手段として構成された、上記サーボ信号生成装置と、前記サーボ信号生成装置から出力された前記サーボ信号から、磁気ヘッドの位置誤差信号を復調するサーボ復調手段と、前記復調された位置誤差信号から、前記磁気ヘッドを駆動するための駆動電流を算出するサーボコントロール手段と、前記算出された駆動電流が入力され、前記磁気ヘッドの位置を求めるアクチュエータモデルとを具えることによって、サーボパターンシミュレータを構成する。
【００２７】
本発明は、特定サーボパターンを用い、所定の媒体に記録されている所望のサーボパターンに対するサーボ信号を生成する方法であって、前記特定サーボパターンとして、磁気転写若しくは磁気ヘッドによる記録の固有現象を考慮し、該特定サーボパターンを再生して得られる孤立した再生波形に対して所望の分解能が得られるように、パターン長手方向に対して一定以上の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列されたパターンを用い、前記所定の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターンから、該パターンのエッジに対応して孤立した再生波形を生成する工程と、前記所望のサーボパターンが転写された媒体のサーボ信号分布を算出する工程と、前記生成された各孤立した再生波形を、前記算出された所望のサーボパターンのサーボ信号分布に重ね合わせて、１次元サーボ信号列を作成する工程と、前記所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの軌道に対するサーボ信号を、前記作成された１次元サーボ信号列の補間処理によって算出する工程とを具えることによって、サーボ信号生成方法を提供する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
＜システム構成＞
図１は、本発明に係るパターンシミュレータ１のシステム構成例を示す。なお、本発明のサーボパターンを採用したハードディスク装置１００の磁気ヘッド１０２の構成は、前述した図１２と同様な構成を用いるものとする。
【００２９】
本システムは、所望のサーボパターンに対し、このパターンを採用したハードディスク装置１００の磁気ヘッド１０２のサーボ信号を求めることが可能なものであり、サーボ信号生成部２と、サーボ復調部３と、サーボコントロール部４と、ヘッドアクチュエータモデル５とからなる。
【００３０】
サーボ信号生成部２は、特定サーボパターン２００から再生されるサーボ信号３００の実測値をもとに、所望のサーボパターン２２０に対するサーボ信号３００を求める機能をもつ。
【００３１】
ここでいう、特定サーボパターン２００とは、使用するサーボ信号３００の少なくとも数倍の周期（例えば、２倍〜５倍程度の長周期）を有する長周期パターンのことをいう。また、所望のサーボパターン２２０とは、所望のメディア７に記録されたパターンであり、このパターンを採用したハードディスク装置１００の磁気ヘッド１０２のサーボ信号３００に対応する。
【００３２】
サーボ復調部３は、サーボ信号３００から磁気ヘッド１０２の位置誤差信号３１を復調する機能をもつ。
【００３３】
サーボコントロール部４は、位置誤差信号３１からヘッドアクチュエータモデル５に入力する駆動電流４１を求め、磁気ヘッド１０２の位置を計算する機能をもつ。
【００３４】
ヘッドアクチュエータモデル５は、算出された駆動電流４１が入力され、磁気ヘッド１０２の位置を求め、ヘッド位置信号５１としてサーボ信号生成部２に送る機能をもつ。
【００３５】
これにより、本システムは、サーボ信号生成部２により求めたサーボ信号３００を、サーボ復調部３に入力して、磁気ヘッド１０２の位置誤差信号３１を復調し、得られた位置誤差信号３１をサーボコントロール部４に入力して、ヘッドアクチュエータモデル５の駆動電流４１を計算し、駆動電流４１をヘッドアクチュエータモデル５に入力して、磁気ヘッド１０２の位置を示すヘッド位置信号５１を求め、得られたヘッド位置信号５１を再度サーボ信号生成部２に導いて、サーボ信号３００を再度求める計算プロセスを実行する。
【００３６】
以下、各部の構成を詳細に説明する。
（サーボ信号生成部）
図５は、サーボ信号生成部２の構成例を示す。
【００３７】
サーボ信号生成部２は、孤立波形再生部１０と、１次元パターン列抽出部１１と、線形重ね合わせ部１２と、補間演算部１３とからなっている。
【００３８】
孤立波形再生部１０は、所定の長さに設定されかつ該長さに対応した間隔で配置された特定サーボパターン２００から、該パターンのエッジに対応して孤立した再生波形２１０を生成する機能をもつ。
【００３９】
１次元パターン列抽出部１１は、所望のサーボパターン（２次元サーボパターン２２０）が転写されたメディア７のサーボ信号分布（１次元パターンデータ列２２１）を算出する機能をもつ。
【００４０】
線形重ね合わせ部１２は、生成された各孤立した再生波形２１０を、算出された２次元サーボパターン２２０の１次元パターンデータ列２２１に重ね合わせて、１次元サーボ信号列２３０を作成する機能をもつ。
【００４１】
補間演算部１３は、所望のサーボパターン（２次元サーボパターン２２０）を採用したハードディスク装置１００の磁気ヘッド１０２の軌道に対するサーボ信号３００を、作成された１次元サーボ信号列２３０の補間処理によって算出する機能をもつ。
【００４２】
より具体的には、１次元パターン列抽出部１１において、２次元サーボパターン２２０から、１次元パターンデータ列２２１（後述する（１）式のａi ，ｂj ）を求め、線形重ね合わせ部１２において、式（１）の通り、この１次元パターンデータ列２２１と孤立した再生波形２１０の線形重ね合わせにより、１次元サーボ信号列２３０を求める。そして、補間演算部１３において、軌道近傍の１次元サーボ信号列２３０から、磁気ヘッド１０２の軌道上のサーボ信号３００を求める。実機Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ  系で混入するノイズは、ランダムノイズとして表現し、出力に加算する。
【００４３】
以上説明したように、サーボ信号生成部２は、▲１▼長周期パターンである特定サーボパターン２００に対する、孤立した再生波形（実測データ）２１０と、所望の２次元サーボパターン２２０とから、２次元サーボパターン２２０を転写したメディア７のサーボ信号分布を求めておき、▲２▼入力された磁気ヘッド１０２の位置に対応したサーボ信号３００を出力するものである。
【００４４】
（サーボ復調部）
図３は、サーボ復調部３の構成例を示す。
【００４５】
サーボ復調部３は、サーボ信号３００からクロック信号３３を抽出するクロック再生部１４と、クロック信号３３とサーボ信号３００とから位置誤差信号３１を求める位置検出部１５と、クロック信号３３とサーボ信号３００とから各種タイミング信号を生成するタイミング信号生成部１６とからなる。
【００４６】
このサーボ復調部３は、磁気ヘッド１０２から得られるサーボ信号３００をもとに、位置誤差信号３１を求める機能であり、実機のサーボ復調回路１０５（図１２参照）と同様な構成である。
【００４７】
（サーボコントロール部）
図４は、サーボコントロール部４の構成例を示す。
【００４８】
サーボコントロール部４は、制御指令値を求める補償器１７と、指令値をタイミング信号に合わせて出力するラッチ１８と、指令値を駆動電流４１に切り替える電流アンプ１９とからなる。
【００４９】
このサーボコントロール部４は、位置誤差信号３１をもとに、ヘッドアクチュエータ１０３（図１２参照）の制御指令値を演算するものである。
【００５０】
（ヘッドアクチュエータモデル）
ヘッドアクチュエータモデル５は、磁気ヘッド１０２を駆動するヘッドアクチュエータ１０３の動特性を模擬するものである。２次バネ・マス系と高次共振系との直列結合で近似する。
【００５１】
（背景／現象）
次に、本発明に係る処理において”磁気転写の固有現象”を考慮した理由について、また、その磁気転写の固有現象である、パルスアシンメトリとサブパルスと呼ばれる現象について説明する。
【００５２】
パルスアシンメトリは、磁化遷移点が、軟磁性パターンとスペーシングの境界から軟磁性パターンの内側にシフトする現象である。軟磁性パターンでの磁気飽和現象が、軟磁性パターンのエッジよりも内側で発生することによる。
【００５３】
一方、サブパルスは、転写プロセスにおいて、外部磁界が弱く、スペーシング中央部での磁化反転が十分でない場合、もしくは外部磁界が強すぎ、本来外部磁界による影響を受けないはずの軟磁性パターンの中央部で磁化反転が生じる場合に発生する。
【００５４】
前者のパルスアシンメトリは、スペーシング下において、メインパルスとは逆向きにサブパルスが発生する。後者のサブパルスは、軟磁性体下において、メインパルスとは逆向きのサブパルスが発生する。また、パルスアシンメトリおよびサブパルスは、長周期パターンにおいて顕著に現れる現象である。
【００５５】
図５および図６は、サーボ信号生成部２において発生する２つの現象（パルスアシンメトリ、サブパルス）を説明したものである。
【００５６】
図５は、本発明に係る長周期パターンとして構成された軟磁性パターン９に対するサーボ信号３００を示す。
【００５７】
図６は、任意のサーボパターンとして構成された軟磁性パターン９に対するサーボ信号３００を示す。
【００５８】
パルスアシンメトリは、サーボ信号生成部２では、孤立した再生波形２１０として実測値を用いているため、そのピーク点は、設計上の磁化遷移点ではなく、パルスアシンメトリを含んだ実効的な磁化遷移点となる（図５参照）。線形重ね合わせ後も、パルスアシンメトリは保存される。
【００５９】
サブパルスは、長周期パターンに対する孤立波を取り込むので、もともと基本波の中にサブパルス成分を含んでいる。これを長周期で重ね合わせた場合は、サブパルス成分が顕著に現れるが、短周期で重ね合わせた場合は、サブパルス成分同士が干渉し、影響が小さくなる（図６参照）。これは、実際の磁気転写で見られる傾向と一致している。
【００６０】
なお、長周期パターンを磁気ヘッドにより記録しておき、この長周期パターンから再生される孤立再生信号を取り込み、この孤立再生信号をもとに任意パターンに対する再生信号を生成することもできる。孤立再生信号はヘッド形状に起因する非線形（パルス振幅のアシンメトリやパルスの前後のアシンメトリ）を全て含むものであるから、上記生成した任意パターンに対する再生信号は実際に磁気ヘッドで任意パターンを記録した場合の再生信号を模擬したものとなる。
【００６１】
＜システム動作＞
次に、本システムの動作について説明する。
（検出原理）
本システムの動作説明を行う前に、サーボ信号３００のサーボパターンの検出原理を、図７〜図１０について説明する。
【００６２】
まず、図７および図８について説明する。
【００６３】
長周期（使用するサーボ信号の５倍以上の周期）のサーボパターンが形成されたマスターディスク６を使用して、メディア７に長周期のサーボ信号を磁気転写し、磁化遷移点ａ（マスターディスク６では、スペーシング部分８から軟磁性部分９に切り替わる箇所、図７では長手記録方向が右向きから左向きに変わる箇所）での孤立波形Ｖａ（ｔ）と、磁化遷移点ｂ（マスターディスク６では、軟磁性体部分９から、スペーシング部分８に切り替わる箇所、図８では長手方向Ｙが左向きから右向きに変わる箇所）での孤立波形Ｖｂ（ｔ）をそれぞれメモリに記録する（例えば、磁気ヘッド１０２が、長周期パターンを通過したときのサーボ信号をデジタルオシロスコープに順次記録していけばよい）。
【００６４】
図８に示すように、長手方向（メディア７の径方向Ｘに交差するトラック方向）Ｙの１次元のみに限定すれば、任意のサーボ信号は、磁化遷移点ａ，ｂでの孤立波形の線形重ね合わせで表現することができる。
【００６５】
【数１】
0003911666.tif 000002
【００６６】
ただし、ｔ、ｔi 、ｔj は時間である。
【００６７】
ａi は、時間（ｔ−ｔi ）において、磁化遷移点ａが存在すれば１、そうでなければ０となる係数である。
【００６８】
ｂj は、時間（ｔ−ｔj ）において、磁化遷移点ｂが存在すれば１、そうでなければ０となる係数である。
【００６９】
なお、記録信号周波数の帯域では、線形重ね合わせだけではなく、非線型のビットシフトが報告されているが、サーボ信号帯域では、非線型効果を考慮する必要はない。
【００７０】
（１）式を用い、ディスクの径方向に対して、十分小さい間隔（例えばトラック間隔）で長手方向Ｙの１次元サーボ信号列を求める。任意の磁気ヘッド１０２の軌道に対するサーボ信号は、１次元サーボ信号列の補間演算により計算する。
【００７１】
ここで、図９に示すような軟磁性パターンを例に考える。磁気ヘッド１０２の軌道上のサーボ信号は、近傍にある１次元サーボ信号列の線形補間により求めることができる。例えば、記録の長手方向Ｙが右向きから左向きに変わる箇所は、ラインｋとラインｋ＋１との間にあるので、ラインｋに対する１次元サーボ信号ｖ（ｋ，ｔ）とラインｋ＋１に対するサーボ信号ｖ（ｋ＋１，ｔ）の線形補間、
Ｖhead（ｔ）＝ｐ×ｖ（ｋ，ｔ）＋（１−ｐ）×ｖ（ｋ＋１，ｔ）
…（２）
により求めることができる（ただし、ｐは０≦ｐ≦１の任意数）。
【００７２】
一方、記録の長手方向Ｙが左向きから右向きに変わる箇所は、ラインｋ＋１とラインｋ＋２との間にあるので、ラインｋ＋１に対する１次元サーボ信号ｖ（ｋ＋１，ｔ）とラインｋ＋２に対するサーボ信号ｖ（ｋ＋２，ｔ）の線形補間、
Ｖhead（ｔ）＝ｑ×ｖ（ｋ＋１，ｔ）＋（１−ｑ）×ｖ（ｋ＋２，ｔ）
…（３）
により求めることができる（ただし、ｑは０≦ｑ≦１の任意数）。
【００７３】
また、他の例として、磁気ヘッド１０２のセンサ幅を考慮して、求める方法もある。図１０に示すような軟磁性パターンを例に考える。
【００７４】
磁気ヘッド１０２は、軌道中心から±ｄに対して感度を有しているものとする（センサ幅２ｄ）。このとき、磁気ヘッド１０２により検出されるサーボ信号は、軌道中心から±ｄの範囲内にある１次元サーボ信号列の線形結合によって求めることができる。
【００７５】
例えば、記録の長手方向Ｙが右向きから左向きに変わる箇所は、ラインｋ〜ラインｋ＋７に対するサーボ信号ｖ（ｉ，ｔ）（ｉ＝ｋ，…，ｋ＋７）を用い、
【００７６】
【数２】
0003911666.tif 000003
【００７７】
により求めることができる。
【００７８】
一方、記録の長手方向Ｙが左向きから右向きに変わる箇所は、ラインｋ＋１〜ラインｋ＋８に対するサーボ信号ｖ（ｊ，ｔ）（ｊ＝ｋ＋１，…，ｋ＋８）を用い、
【００７９】
【数３】
0003911666.tif 000004
【００８０】
により求めることができる。
【００８１】
（サーボ信号の生成処理：フローチャート）
次に、サーボ信号の生成処理について説明する。
【００８２】
図１１は、サーボ信号の生成処理を示すフローチャートである。
【００８３】
本処理は、特定サーボパターン２００を用いて、所定の媒体（すなわち、メディア７）に記録されている所望のサーボパターン（すなわち、２次元サーボパターン２２０）に対するサーボ信号３００を生成するための処理である。
【００８４】
ステップＳ１では、メディア７に記録されている特定サーボパターン２００の長手方向Ｙへの長さを設定する。すなわち、前述したような磁気転写の固有現象（パルスアシンメトリ、サブパルス）若しくは磁気ヘッドによる記録の固有現象（パルス振幅のアシンメトリやパルスの前後のアシンメトリ）を考慮し、特定サーボパターン２００を再生して得られる孤立した再生波形２１０に対して所望の分解能が得られるように、パターン長手方向Ｙに対して一定以上の長さを有し、かつ、該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターン２００を構成する。例えば、特定サーボパターン２００の周期が、採用した所望のサーボパターン１２０に対応したサーボ信号３００の数倍（５倍程度）となるような長さを有する長周期パターンに設定し、しかも、このパターン長さと略同一間隔をあけて順次トラック上に該パターンを記録する。
【００８５】
ステップＳ２では、所定の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターン２００（長周期パターン）から、該パターンのエッジに対応して孤立した再生波形２１０を検出し再生する。
【００８６】
ステップＳ３では、所望のサーボパターン２２０が転写されたメディア７のサーボ信号分布を算出する。なお、この分布処理は、別途予め算出しておいてもよい。
【００８７】
ステップＳ４では、生成された各孤立した再生波形２１０を、算出された所望のサーボパターン２２０のサーボ信号分布に重ね合わせて、１次元サーボ信号列２３０を作成する。
【００８８】
ステップＳ５では、所望のサーボパターン２２０を採用したハードディスク装置１００の磁気ヘッド１０２の軌道に対するサーボ信号３００を、作成された１次元サーボ信号列２３０の補間処理によって算出する。
【００８９】
（サーボ復調／サーボコントロール／ヘッド位置）
そして、図１において、このようなサーボ信号生成部２によって求めたサーボ信号を、サーボ復調部３に入力して、磁気ヘッド１０２の位置誤差信号３１と、タイミング信号３２と、クロック信号３３と、を復調する。
【００９０】
得られた位置誤差信号３１、タイミング信号３２、クロック信号３３をサーボコントロール部４に入力して、ヘッドアクチュエータモデル５の駆動電流４１を計算する。ヘッドアクチュエータモデル５では、駆動電流４１の入力に対するアクチュエータ動作を求め、磁気ヘッド１０２の位置を導く。このようにして得られた磁気ヘッド１０２の位置を示すヘッド位置信号５１をサーボ信号生成部２に入力する。サーボ信号生成部２では、アップデートされたヘッド位置に基づいてサーボバースト信号を再計算する。
【００９１】
以上のような演算処理を繰り返して十分細かいサンプル時間刻みで実行することにより、実機ハードディスク装置でのサーボコントロールと同等の動作を模擬することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁気転写若しくは磁気ヘッドによる記録の固有現象を考慮し、特定サーボパターンを再生して得られる孤立した再生波形に対して所望の分解能が得られるように、パターン長手方向に対して一定以上の長さを有しかつ該長さに対応した間隔で配列された特定サーボパターンを用い、サーボ信号生成機能として、特定サーボパターンのエッジに対応して孤立した再生波形を生成し、その一方で所望のサーボパターンが転写された媒体のサーボ信号分布を算出しておき、生成された各孤立した再生波形を、算出された所望のサーボパターンのサーボ信号分布に重ね合わせて１次元サーボ信号列を作成し、所望のサーボパターンを採用したハードディスク装置の磁気ヘッドの軌道に対するサーボ信号を、その作成された１次元サーボ信号列の補間処理によって算出し、この算出により得られたヘッド位置の信号を再度サーボ信号の生成処理に利用してループ演算を行うようにしたので、実機ハードディスク装置でのサーボコントロールと同等の動作を模擬することができ、これにより、実機ハードディスク装置を組み立てることなく、新規サーボパターンを採用したハードディスク装置でのヘッド位置決め精度を推定することが可能となり、短いリードタイムでかつハードディスク装置の開発設備をもつことなく、サーボパターンの評価を実現できる。
【００９３】
また、本発明によれば、サーボ信号生成機能は、長周期のサーボパターンを、磁気転写した媒体若しくは磁気ヘッドによる記録からの孤立再生波（実測）を基本波として、サーボ信号を生成するので、磁気転写に特徴的なパルスアシンメトリやサブパルスを模擬することもでき、これにより、高精度な信号検出処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である、サーボパターンシミュレータのシステム構成例を示すブロック図である。
【図２】サーボパターンシミュレータのサーボ信号生成機能を示すブロック図である。
【図３】サーボパターンシミュレータのサーボ復調機能を示すブロック図である。
【図４】サーボパターンシミュレータのサーボコントロール機能を示すブロック図である。
【図５】長周期パターンに対するサーボ信号の生成機能（パルスアシンメトリとサブパルスの模擬）を示す説明図である。
【図６】任意パターンに対するサーボ信号の生成機能（パルスアシンメトリとサブパルスの模擬）を示す説明図である。
【図７】孤立再生波形を示す説明図である。
【図８】孤立再生波形の線形重ね合わせを示す説明図である。
【図９】サーボパターンシミュレータのサーボ信号生成における補間演算処理を示す説明図である。
【図１０】補間演算処理の他の例を示す説明図である。
【図１１】サーボ信号生成処理を示すフローチャートである。
【図１２】従来のハードディスク装置の概略構成を示すものであり、（ａ）はシステム全体の構成を示す説明図、（ｂ）はサーボパターンが記録されたメディアを示す平面図である。
【図１３】サーボトラックライターによるサーボトラックライティングの説明図である。
【図１４】サーボライティングの初期磁化を示す説明図である。
【図１５】サーボライティングの磁気転写を示す説明図である。
【符号の説明】
１  サーボパターンシミュレータ
２  サーボ信号生成部
３  サーボ復調部
４  サーボコントロール部
５  ヘッドアクチュエータモデル
６  マスターディスク
７  メディア
８  スペーシング
９，１１２  軟磁性パターン
１０  孤立波形再生部
１１  １次元パターン列抽出部
１２  線形重ね合わせ部
１３  補間演算部
１４  クロック再生部
１５  タイミング信号発生部
１６  位置検出部
１７  補償器
１７ａ  磁性層
１８  ラッチ
１９  電流アンプ
３１  位置誤差信号
３２  タイミング信号
３３  クロック信号
４１  駆動電流
５１  ヘッド位置信号
１００  ハードディスク装置
１０１  メディア
１０２  磁気ヘッド
１０３  ヘッドアクチュエータ
１０４  サーボパターン
１０５  サーボ復調回路
１０６  サーボコントローラ
１０７  スピンドルモータ
１０８  サーボトラックライター
１０９  磁石
１１０  マスターディスク
１１１  磁石
２００  特定サーボパターン
２１０  孤立した再生波形
２２０  ２次元サーボパターン
２２１  １次元パターンデータ列
２３０  １次元サーボ信号列
３００  サーボ信号
【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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【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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【図１４】
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【図１５】
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