(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータに設けられたヘッドがトラック間を移動するようにアクチュエータを回転させて、高密度情報の記録が可能なディスクにサーボ情報を記録するサーボ情報記録方法において、
前記ディスクの半径方向に沿って前記ディスクを複数の区間に区分けし、前記各区間ごとの最適トラック密度を計算する段階と、
前記サーボ情報を記録する際の前記各区間ごとのトラック密度が前記計算された各区間ごとの最適トラック密度とそれぞれ一致するように、前記ヘッドが前記トラック間を移動する際の前記アクチュエータの回転角を、前記最適トラック密度及び前記アクチュエータのスキュー角に応じて前記各区間ごとに決定する段階と、
前記決定された各区間ごとの回転角にて前記アクチュエータを回転させて前記各区間にサーボ情報を記録する段階と、
を含むことを特徴とするサーボ情報記録方法。
【請求項２】
前記アクチュエータの回転角は、
前記ディスクのイナーデータ領域からアウターデータ領域へと前記サーボ情報を記録する場合、前記アクチュエータが前記スキュー角の小さい前記区間から前記スキュー角の大きい前記区間へ移動していくにしたがって増大し、
前記ディスクの前記アウターデータ領域から前記イナーデータ領域へと前記サーボ情報を記録する場合、前記アクチュエータが前記スキュー角の大きい前記区間から前記スキュー角の小さい前記区間へ移動していくにしたがって減少することを特徴とする請求項１に記載のサーボ情報記録方法。
【請求項３】
トラックに沿ってサーボバーストスペースに複数のサーボパターンが形成され、インナーデータ領域及びアウトデータ領域を含み、高密度に情報が記録される記録媒体において、
前記アウトデータ領域において、前記複数のサーボパターンのうち、前記記録媒体半径方向のサイズが最も大きいサーボパターンの前記記録媒体半径方向のサイズは、前記サーボバーストスペースの前記記録媒体半径方向のサイズと同じであり、
前記サーボパターンは、前記記録媒体の半径方向に沿って前記インナーデータ領域及び前記アウトデータ領域を含むように区分けされた複数の区間ごとに計算された最適トラック密度とアクチュエータのスキュー角とに応じて決定された、前記区間ごとの回転角にて前記アクチュエータを回転させて、トラック密度が前記最適トラック密度と一致するように記録されたこと、
を特徴とする記録媒体。
【請求項４】
高密度に情報が記録される記録媒体及び所定のスキュー角にて前記記録媒体に高密度に情報を記録するアクチュエータヘッドを備えるハードディスクドライブにおいて、
前記記録媒体は、
トラックに沿ってサーボバーストスペースに複数のサーボパターンが形成され、インナーデータ領域及びアウトデータ領域を含み、
前記アウトデータ領域において、前記複数のサーボパターンのうち、前記記録媒体半径方向のサイズが最も大きいサーボパターンの前記記録媒体半径方向のサイズは、前記サーボバーストスペースの前記記録媒体半径方向のサイズと同じであり、
前記サーボパターンは、前記記録媒体の半径方向に沿って前記インナーデータ領域及び前記アウトデータ領域を含むように区分けされた複数の区間ごとに計算された最適トラック密度とアクチュエータのスキュー角とに応じて決定された、前記区間ごとの回転角にて前記アクチュエータを回転させて、トラック密度が前記最適トラック密度と一致するように記録されたこと、
を特徴とするハードディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高密度情報記録媒体に対するサーボ情報の記録方法に係り、より詳細には、高密度情報の記録が可能なディスクに対するサーボ情報の記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のアクチュエータヘッドを移動させる方法には、一般的に、ステッピングモーターを用いる方式とボイスコイルモーターを用いる方式とがある。
【０００３】
ステッピングモーターを用いる方式は、ステッピングモーターの回転数に応じて磁気ヘッドを異なるトラック間へ移動させる方式であり、主としてフロッピー（登録商標）ディスクドライブ（ＦＤＤ）に用いられている。
【０００４】
これに対し、ボイスコイルを用いる方式は、サーボ信号というプラター上の特殊信号に基づいて磁気ヘッドを移動させる方式である。
【０００５】
一部のハードディスクにおいては、一つのプラターの表面全面が前記サーボ信号のために使用され、前記サーボ信号を読み込むための個別のヘッドが別途設けられている。このような方式を専用サーボ信号方式と呼ぶ。
【０００６】
より一般的な方式として、サーボ信号挿入方式があるが、この方式においては、サーボ信号も一つのデータとして見なされ、プラター表面の一部に記憶される。従って、サーボ信号挿入方式では、ドライブシステムにある全てのプラターをデータの格納場所として使用することができる一方で、書込み／読出しヘッドはデータと共にサーボ信号も読み込まなければならない。
【０００７】
前記ボイスコイルを用いる方式は、ステッピングモーターを用いる方式と比較すると、より正確にヘッダをプラターに位置付けすることができ、また、アクセス時間も短縮できる。特に、前記サーボ信号挿入方式の場合、リアルタイムにてオフトラックの修正が可能であるだけではなく、ディスク表面の活用度が高く、また、サーボヘッドとデータヘッドが干渉するような現象も起こらない。
【０００８】
ボイスコイルを用いる方式における前記サーボ信号は、プラター上に記録されているサーボ情報から得られる。前記サーボ情報は、トラックに関する情報等を保有するパターンデータであり、ヘッドがトラックに正確に位置付けされているかを確認して調整する際に用いられる。サーボ情報は、ハードディスクドライブの生産時に、プラター表面の各トラック上に間隔をおいて記録される。サーボ情報として記録される幾つかの情報のうちの一つにサーボバーストがある。
【０００９】
サーボ情報は、アクチュエータヘッドを一定のスキュー角づつ回転させてトラック間を移動させながら、プラター表面上に記録される。このようにしてサーボ情報を記録する場合、アクチュエータヘッドの延長線とトラックの法線とがなす角はスキュー角、すなわちトラックのディスク中心からの距離、に応じて異なってくる。
【００１０】
また、前記ディスクのトラック密度は、ディスクの中心からの距離が大きいアウターデータ領域（以下、ＯＤ領域）の方が、ディスクの他の内側の領域と比較して高くなっている。例えば、スキュー角がゼロであるディスクの中心に近い位置では約５７，０００ＴＰＩ（Ｔｒａｃｋ  Ｐｅｒ  Ｉｎｃｈ）の記録密度を有するのに対し、前記ＯＤ領域では約６０，０００ＴＰＩの記録密度を有する。
【００１１】
前述した状況において、従来の技術によってサーボ情報をハードディスクに記録すると、アクチュエータヘッドのスキュー角が比較的大きいディスク上の領域、例えば前記ＯＤ領域において、隣り合うトラック間のサーボバーストが重なる現象が現れ、その結果データの書込み又は読出しに不具合が生じる。
【００１２】
以下に、図面を用いて、従来の技術の問題点について具体的に説明する。図４は、従来の技術によるサーボ情報記録方法において、サーボバーストが正常に記録された場合を示した部分平面図であり、図５は、従来の技術によるサーボ情報記録方法において、隣接トラックに記録されたサーボバーストが重なってしまった状態を示す部分平面図である。
【００１３】
前記ディスクのスキュー角がゼロである領域、例えば前記ディスクのインナーデータ領域（以下、ＩＤ領域）にサーボ情報を記録する場合には、図４に示されたように、隣り合うトラックのサーボバースト領域Ａ，Ｂに記録されるサーボバーストＢ１，Ｂ２の間には重なりは生じない。しかし、前記ディスクのＯＤ領域にサーボ情報を記録する場合には、図５に示されたように、隣り合うトラックのサーボバースト領域Ａ，Ｂに記録されるサーボバーストＢ３，Ｂ４は一部が重なってしまう。
【００１４】
サーボ信号挿入方式におけるヘッドの位置制御では、ヘッドがトラックの中心から正または負の方向にどれだけ外れているかを表す位置エラー信号（ＰＥＳ：Ｐｏｓｉｔｉｏｎ   Ｅｒｒｏｒ   Ｓｉｇｎａｌ）が用いられるが、前述した隣り合うトラックに記録されたサーボバーストの一部が重なる場合には、前記ＰＥＳの絶対値が実際の値よりも小さくなってしまい、ヘッドのオフトラックを判断する能力が落ちてしまう。
【００１５】
ヘッドがオントラックの場合には、下記数式１及び数式２に示されたように、ＰＥＳ値はサーボバーストの重なりの有無に関わらず、いずれの場合にもゼロ（０）になる。
【数１】
0003990247.tif 000002
【数２】
0003990247.tif 000003
【００１６】
一方、ヘッドに１０％のオフトラックがある場合、サーボバーストが正常に記録された時のＰＥＳ値は、下記数式３に示されたように、０．２５として計算されるが、サーボバーストが重なって記録された時のＰＥＳ値は、下記数式４に示されたように、０．２０として計算される。
【数３】
0003990247.tif 000004
【数４】
0003990247.tif 000005
【００１７】
前記数式１から数式４において、Ａ及びＢ領域におけるサーボバースト値は０．４Ｔとし、また、サーボバーストが重なる領域におけるサーボバーストのサーボバーストスペースＤ１からの外れの度合いｄは０．１Ｔとした。
【００１８】
このように、サーボバーストが重なる領域におけるＰＥＳ値は、実際に生じたオフトラックを反映していないために、データの書込み又は読出し時に不具合を引き起こす。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前述した問題点を解決するため、ディスクの各領域にサーボ情報を記録する際に生じる隣り合うトラック間のサーボバーストの重なりをなくすことにより、データの書込み又は読出しの不具合を防止することができる、ハードディスクへのサーボ情報の記録方法を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の主たる観点によれば、アクチュエータヘッドを回転させてトラック間を移動することによりサーボ情報を記録していく、高密度情報の記録が可能なディスクへのサーボ情報の記録において、前記アクチュエータヘッドのスキュー角に応じて前記アクチュエータヘッドの回転角を異なるようにして前記アクチュエータヘッドを回転させること、を特徴とするサーボ情報記録方法が提供される。
【００２１】
上記記載の発明では、前記アクチュエータヘッドの回転角を前記アクチュエータヘッドのスキュー角に応じて変化させることによりディスクの全領域においてヘッドマージンが均一になるので、サーボ情報を記録する際にヘッドマージン不足により隣り合うトラック間のサーボバーストが重なる現象を防止することができる。
【００２２】
前記サーボ情報記録方法は、前記ディスクの半径方向に沿って前記ディスクを複数の区間に区分けした後、前記各区間ごとの最適トラック密度を計算する段階と、前記サーボ情報を記録する際の前記各区間ごとのトラック密度が、前記各区間ごとの最適トラック密度とそれぞれ一致するように、前記各区間ごとの前記アクチュエータヘッドの回転角を決定する段階と、前記決定された各区間ごとの回転角にて前記アクチュエータヘッドを回転させて前記各区間にサーボ情報を記録する段階と、を含む如く構成すれば、前記サーボ情報はディスクの全領域において最適なトラックピッチにて記録される。
【００２３】
前記アクチュエータヘッドの回転角は、前記ディスクのイナーデータ領域からアウターデータ領域へと前記サーボ情報を記録する場合には、前記アクチュエータヘッドがスキュー角の小さい区間から大きい区間へ移動していくにしたがって増大していき、前記ディスクのアウターデータ領域からイナーデータ領域へと前記サーボ情報を記録する場合には、前記アクチュエータヘッドがスキュー角の大きい区間から小さい区間へ移動していくにしたがって減少していく、如く構成すれば、従来の発明にてイナーデータ領域からアウターデータ領域に行くに従って増大していた隣り合うトラック間のサーボバーストの重なりを防止することができる。
【００２４】
本発明はまた、トラックに沿ってサーボバーストスペースに複数のサーボパターンが形成され、インナーデータ領域及びアウトデータ領域を含み、高密度に情報が記録される記録媒体において、前記アウトデータ領域において、前記複数のサーボパターンのうち、前記記録媒体半径方向のサイズが最も大きいサーボパターンの前記記録媒体半径方向のサイズは、前記サーボバーストスペースの前記記録媒体半径方向のサイズと同じであり、前記サーボパターンは、前記記録媒体の半径方向に沿って前記インナーデータ領域及び前記アウトデータ領域を含むように区分けされた複数の区間ごとに計算された最適トラック密度とアクチュエータのスキュー角とに応じて決定された、前記区間ごとの回転角にて前記アクチュエータを回転させて、トラック密度が前記最適トラック密度と一致するように記録されたこと、を特徴とする記録媒体を提供する。本発明はまた、高密度に情報が記録される記録媒体及び所定のスキュー角にて前記記録媒体に高密度に情報を記録するためのアクチュエータヘッドを備えるハードディスクドライブにおいて、前記記録媒体は、トラックに沿ってサーボバーストスペースに複数のサーボパターンが形成され、インナーデータ領域及びアウトデータ領域を含み、前記アウトデータ領域において、前記複数のサーボパターンのうち、前記記録媒体半径方向のサイズが最も大きいサーボパターンの前記記録媒体半径方向のサイズは、前記サーボバーストスペースの前記記録媒体半径方向のサイズと同じであり、前記サーボパターンは、前記記録媒体の半径方向に沿って前記インナーデータ領域及び前記アウトデータ領域を含むように区分けされた複数の区間ごとに計算された最適トラック密度とアクチュエータのスキュー角とに応じて決定された、前記区間ごとの回転角にて前記アクチュエータを回転させて、トラック密度が前記最適トラック密度と一致するように記録されたこと、を特徴とするハードディスクドライブを提供する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図１、図２、及び図３に基づいて、本実施形態による高密度情報記録が可能なディスクにサーボ情報を記録する方法、について詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００２６】
図１に示されたように、ディスクＤに記録されるサーボ情報はピボット４２を中心として動くアクチュエータ４０の先端部に設けられたヘッド４４により記録される。アクチュエータ４０はヘッド４４を所定のスキュー角θにて回転させることにより所定のサーボ情報をトラックに沿ってディスクＤに記録する。
【００２７】
サーボ情報は、ヘッド４４をディスクＤの外側から内側へと、又はその反対に回転させて記録できるが、便宜上ディスクの外側から内側へと前記サーボ情報を記録するとして説明を行う。
【００２８】
アクチュエータ４０は、ディスクＤの最内側に達した時にそのスキュー角がゼロ（０）となる位置、すなわち、アクチュエータ４０の延長線がディスクＤの最内側トラックと接するときに、アクチュエータ４０の延長線と最内側トラックの法線がなす角度が直角になる位置、に設けられる。これにより、ヘッド４４がディスクＤの外側に位置した時には、最内側のトラックに位置した時とは異なり、アクチュエータ４０の延長線とトラックの法線がなす角度は直角にはならず、直角からスキュー角θを引いた所定の角をなすことになる。
【００２９】
ディスクＤ上におけるヘッド４４の軌跡は点線４６に沿う。ヘッド４４を点線４６に沿って一定角づつ等角に回転させていくと、ディスクＤの内側では、ヘッド４４はトラックと垂直に接しながら回転するため、一定角を回転することによりヘッド４４が移動する距離はトラックピッチと等しくなる。しかし、ディスクＤの外側では、図２に示されたように、ヘッド４４はトラックを斜めに横切りつつ回転するため、一定角を回転することによりヘッド４４が移動する距離はトラックピッチよりも短くなる。従って、ディスクＤにサーボ情報を記録すると、ディスクＤの外側の方が内側よりもトラックピッチが狭くなって記録される。すなわち、ディスクＤのトラック密度は外側の方が内側より高くなり、サーボ情報の一部であるサーボバーストは、図５に示されたように、隣り合う他のトラックのサーボバーストと重なってしまう。
【００３０】
よって、図５に示されたように、ディスクＤに描かれているトラックをディスクＤの半径方向に沿って複数の区間に区分けし、区分けされた各区間ごとにヘッド４４の回転角が異なるようにしてサーボ情報を記録するのが望ましい。このとき、それぞれの区間の中での回転角は同一となり、ヘッド４４は一つの区間内では所定の回転角にて一定に回転されるようにする。
【００３１】
具体的に説明すれば、ディスクＤに描かれたトラックをディスクＤの半径方向に沿って第１から第ｎの区間Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，．．．，Ｐｎ−１，Ｐｎに区分けした場合、第１区間Ｐ１では第１回転角θ１にてヘッド４４を均一に回転させてサーボ情報を記録し、第２区間Ｐ２では第１回転角θ１とは異なる第２回転角θ２にてヘッド４４を均一に回転させてサーボ情報を記録する。このような方法により残りの区間でも相異なる回転角にてヘッドを回転させてサーボ情報を記録する。
【００３２】
先にも述べたが、ヘッド４４をディスクＤの全区間に渡って等角に移動させると、ヘッド４４のスキュー角が最も大きいディスクＤの外側においてはヘッド４４の移動距離がトラックピッチに届かない。従って、ディスクＤの外側においてもヘッド４４の移動距離がトラックピッチと正確に一致するようにするためには、ディスクＤの外側におけるヘッド４４の移動速度、すなわちヘッド回転角、をディスクＤの内側におけるヘッド４４の移動速度よりも大きくしなければならない。つまり、ディスクＤの第１区間Ｐ１におけるヘッド４４の回転角を決める第１回転角θ１は、他の区間の回転角と比較して最も大きくなり、第１区間Ｐ１から第ｎ区間Ｐｎへといくほど各区間の回転角は徐々に小さくなっていく。
【００３３】
一方、サーボ情報の記録がディスクＤの内側から始まる場合、各区間別回転角は第ｎ区間Ｐｎから第１区間Ｐ１へといくほど次第に大きくなる。
【００３４】
下記表１は、ディスクＤを半径方向に沿って３つの領域、すなわち、ＯＤ領域、ミドルデータ（ＭＤ）領域、及びＩＤ領域に区分けし、各領域別にヘッドの回転角を異なるようにした場合を例示したものであり、ディスクＤの内側領域にいくほどヘッド４４の回転角は次第に小さくなる。
【表１】
0003990247.tif 000006
【００３５】
上記のようにディスクＤの各区間ごとの回転角を決めるには、先ず、前記各区間の最適トラック密度を求めておく必要がある。前記各区間の最適トラック密度が決まることにより、前記最適トラック密度でサーボ情報を記録するための回転角も決まってくる。このように決められた回転角に基づいて各区間別にサーボ情報を記録すれば、ヘッド４４のスキュー角が異なるいかなる領域においてもサーボバーストが重なることなくサーボ情報を記録することができる。
【００３６】
表１における“トラック密度”の項目は、各区間ごとに求めた最適トラック密度を表わす。例えば、ＯＤ領域では、計算された最適トラック密度は５２，０００ＴＰＩとなり、これにより、ＯＤ領域にサーボ情報を記録するためのヘッドの回転角は４．８９３１０１μ ｒａｄとなる。ＭＤ領域、及びＩＤ領域の回転角も、各領域の最適トラック密度をもとに決められる。
【００３７】
このようにしてサーボ情報を記録した場合、ディスクＤにサーボ情報を書き込んだりディスクＤに書き込まれたデータを読み出したりする際に、スキュー角がゼロである位置におけるヘッドのアクセスマージンと同一のマージンにてスキュー角が異なるディスクＤの他の領域にもアクセスすることができる。よって、トラックピッチの減少によるヘッドマージンの不足のために、ヘッドのアクセス中にＰＥＳが増加する等の不具合を防止することができる。
【００３８】
前述したサーボ情報の記録においては、サーボバーストが現れ始めるスキュー角を測定した後に、前記スキュー角よりも小さい角では従来通り一定の回転角でヘッドを回転させてサーボ情報を記録し、前記スキュー角よりも大きいディスクの領域に対してのみヘッドの回転角を区間別に異なるようにしてサーボ情報を記録する、といった方法をとることもできる。
【００３９】
以上、本発明に係る好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術思想の範囲内において、各種の修正例および変更例を想定し得るものであり、それらの修正例および変更例についても本発明の技術範囲に包含されるものと了解される。
【００４０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るサーボ情報記録方法は、ＨＤＤ等の高密度情報記録が可能なディスクへのサーボ情報の記録において、ディスクの半径方向別の各領域の最適トラック密度を計算後、前記各領域が前記計算された最適トラック密度を有するように各領域ごとのヘッドの回転角を決定し、前記回転角にてヘッドを回転させて前記各領域にサーボ情報を記録する。すなわち、各領域ごとにヘッドの回転角が異なるようになり、サーボ情報は最適なトラックピッチにて前記各領域に記録される。前記ディスクは領域ごとのヘッドマージンが均一なので、従来の技術を用いてサーボ情報を記録した際に生じる、ディスクのＯＤ領域のトラックピッチが狭いことによる隣接トラック間のサーボバーストの重なりによってＰＥＳが実際値よりも増加する問題点、などを解消できる。従って、データの書き込みまたは読み出しのために前記ディスクにヘッドをアクセスさせる際に、ヘッドはトラックの中心に正確に位置付けされるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるサーボ情報記録方法を説明するためのハードディスクの平面図である。
【図２】本発明の実施形態によるサーボ情報記録方法を説明するためのハードディスクの部分拡大平面図である。
【図３】本発明の実施形態によるサーボ情報記録方法によってディスクを複数の区間に区分けした後、各区間におけるヘッド回転角を異なるようにした場合を示した平面図である。
【図４】従来の技術によるサーボ情報記録方法において、サーボバーストが正常に記録された場合を示した部分平面図である。
【図５】従来の技術によるサーボ情報記録方法において、隣接トラックに記録されたサーボバーストの重なりを示した部分平面図である。
【符号の説明】
４０  アクチュエータ
４２  ピボット
４４  ヘッド
Ｄ  ディスク
θ  スキュー角
【図１】
0003990247.tif 000007
【図２】
0003990247.tif 000008
【図３】
0003990247.tif 000009
【図４】
0003990247.tif 000010
【図５】
0003990247.tif 000011