(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクに対して信号の記録再生をする記録再生ヘッドと、該記録再生ヘッドを保持し、この記録再生ヘッドをディスク半径方向に移動させる記録再生ヘッド移動手段と、該記録再生ヘッド移動手段に設けられ該記録再生ヘッドとともにディスク半径方向に移動し、ディスク半径方向に対する該記録再生ヘッドの移動位置を示す位置情報が外部から読取可能に記録されたスケール手段とを有し、該スケール手段に記録された位置情報が該ディスクの信号記録可能領域の半径方向の長さより短い範囲を示すディスク記録再生装置に対して、サーボ信号を記録するサーボ信号書込装置であって、
上記スケール手段の移動位置に対応した位置に設けられ、上記位置情報を検出する複数の位置情報検出手段と、
上記複数の位置情報検出手段が検出した位置情報に応じて上記記録再生ヘッド移動手段を制御して上記記録再生ヘッドをディスク半径方向に移動させ、サーボ信号を上記ディスクに書き込む書込制御手段とを備え、
上記複数の位置情報検出手段は、各位置情報検出手段が上記ディスク上のサーボ信号の書き込み位置に応じて切り換えられて用いられることを特徴とするサーボ信号書込装置。
【請求項２】
上記複数の位置情報検出手段は、上記スケール手段の移動位置に対応した位置に移動可能に設けられ、
上記ディスク上のサーボ信号の書き込み位置に応じて各位置情報検出手段を移動させ、上記位置情報検出手段による位置情報の検出位置を変える検出位置制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のサーボ信号書込装置。
【請求項３】
上記位置情報検出手段の移動位置を検出する移動位置検出手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のサーボ信号書込装置。
【請求項４】
上記位置情報検出手段が移動するときに、上記ディスク記録再生装置の記録再生ヘッド移動手段を固定する固定制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のサーボ信号書込装置。
【請求項５】
上記書込制御手段は、上記位置情報検出手段を移動して位置情報の検出位置を変えたときに、その移動量に応じて上記記録再生ヘッドの移動位置を補正して、サーボ信号を上記ディスクに書き込むことを特徴とする請求項２に記載のサーボ信号書込装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクや磁気ディスク等のディスク状記録媒体にサーボ信号を書き込むために用いられるサーボ信号書込装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ等のディスク記録再生装置では、データの記録再生時にトラッキング制御が行われるため、記録媒体となるディスク上に半径方向の記録位置を規定するトラックが予め形成されている必要がある。そのため、このディスク記録再生装置では、製品出荷前等に、トラッキングサーボ用のサーボ信号が装置内部の磁気ヘッドを用いてディスク上に書き込まれ、トラックが形成される。
【０００３】
ところで、このようなディスク記録再生装置では、ディスクにサーボ信号が記録されていなければ単独で磁気ヘッドの位置制御を行うことができない。そのため、何ら信号が記録されていないディスクにサーボ信号を記録する場合には、ディスク半径方向に対する磁気ヘッドの位置等を制御してサーボ信号の書き込みをするサーボ信号書込装置が用いられる。
【０００４】
従来のサーボ信号書込装置としては、例えば、磁気ヘッドを保持するアームにエンコーダを取り付けることにより磁気ヘッドの位置を制御して、サーボ信号記録する装置が知られている。この装置では、磁気ヘッドを保持するアームとエンコーダとを取付ピンを介して取り付けて、磁気ヘッドの移動位置を制御してサーボ信号を記録する。しかしながら、この装置では、アームを機械的に接続するため、サーボ信号の記録時と実使用時とで条件が異なってしまい、サーボ信号の記録精度を向上させることが困難であった。また、この装置では、実使用時では密閉されているディスク記録再生装置の内部を開放しなければならないので、クリーンルームで作業を行わなければならずコスト高であった。
【０００５】
また、従来の他のサーボ信号書込装置としては、磁気ヘッドを保持するアーム上に設けたピットや溝等が光学ヘッドから出射するレーザ光に追従するようにサーボループを形成するとともに、レーザ光を照射する光学ヘッドの移動位置をエンコーダにより検出してこの光学ヘッドの移動位置を制御するサーボループを形成して、磁気ヘッドの移動位置を制御してサーボ信号を記録する装置が知られている。この装置では、ディスク記録再生装置の外部から出射するレーザ光を用いて磁気ヘッドの移動位置を制御するので、アームと非接触でサーボ信号を記録することができる。そのため、この装置では、前例と異なり、クリーンルーム等で作業を行う必要がない。しかしながら、この装置では、磁気ヘッドを保持するアームを光学ヘッドの移動に追従させるサーボループと、光学ヘッドの位置をエンコーダの検出出力に基づき制御するサーボループとの２つのサーボループを形成しなければならない。そのため、この装置では、サーボ信号の精度を向上させることが困難であり、また、高速に書き込みを行うことが困難であった。
【０００６】
以上のような従来のサーボ信号書込装置に対して、本発明者は、磁気ヘッドを保持するアーム上に回折格子を形成したスケールを設けたハードディスクドライブに対して、スケールに形成された回折格子を光学ヘッドで検出することによりサーボ信号を記録するサーボ信号書込装置を、特開平４−３５１７６６号公報及び特開平４−３５１７６７号公報で示すように提案している。
【０００７】
本発明者が提案した上記サーボ信号書込装置について、図１６を用いて説明する。
【０００８】
サーボ信号が記録されるハードディスクドライブ１１０は、この図１６に示すように、筐体１１１内に、磁気ディスク１１２と、磁気ヘッド１１３と、アーム１１４と、アーム支持部１１５とを備えている。
【０００９】
アーム１１４の一端部には、磁気ヘッド１１３が設けられている。また、アーム１１４の他端部は、アーム支持部１１５に取り付けられている。アーム支持部１１５は、内部に例えばボイスコイルモータを有しており、このボイスコイルモータに駆動電流が流されることによりアーム１１４を駆動する。アーム１１４は、アーム支持部１１５内のボイスコイルモータにより駆動されることにより、このアーム支持部１１５が取り付けられた一端に設けられた回転軸１１４ａを中心として、磁気ディスク１１２の信号記録面と平行に回転移動する。磁気ヘッド１１３は、このアーム１１４が回転移動することにより、例えば磁気ディスク１１２の内周側から外周側へ移動する。従って、磁気ヘッド１１３は、磁気ディスク１１２に対して半径方向に移動可能となり、この磁気ディスク１１２の記録可能領域全面にデータを記録することができる。なお、このアーム１１４の回転角は、アーム１１４の長さや磁気ディスク１１２の大きさによって異なるが、例えば、３０度程度である。
【００１０】
また、このハードディスクドライブ１１０は、アーム１１４の基端部の近傍に取り付けられたスケール１１６を備えている。このスケール１１６は、アーム１１４が回転移動することにより、磁気ヘッド１１３とともに磁気ディスク１１２に対して平行に回転移動する。このスケール１１６には、磁気ヘッド１１３のディスク半径方向の移動位置を示す回折格子が形成されている。このスケール１１６に形成された回折格子は、ハードディスクドライブ１１０の外部からレーザ光が照射されることにより読み取り可能とされている。例えば、スケール１１６に対向する筐体１１１の一部分がアクリルやガラス等の透明部材により形成されることにより、この回折格子が外部から読み取り可能となっている。
【００１１】
また、スケール１１６に形成された回折格子の記録幅Ｌは、図１７に示すように、磁気ヘッド１１３が磁気ディスク１１２の最内周から最外周まで移動（例えば、アーム１１４が３０度程度の回転移動）しても回折格子を検出することができるように、このスケール１１６の取り付け位置におけるアーム１１４の可動量よりも長くなっている。
【００１２】
以上のような構成のハードディスクドライブ１１０にサーボ信号を書き込む従来のサーボ信号書込装置１００は、図１６に示すように、上記スケール１１６にレーザ光を照射しその反射光を検出することにより、スケール１１６に形成された回折格子を検出する光学ヘッド１０１と、光学ヘッド１０１からの検出信号に基づき磁気ヘッド１１３を駆動する磁気ヘッド駆動信号及びサーボ信号を出力する制御回路１０２とを備えている。
【００１３】
光学ヘッド１０１は、スケール１１６に形成された回折格子にレーザ光を照射する。照射されたレーザ光は、回折格子により回折する。光学ヘッド１０１は、回折格子により回折された反射レーザ光を検出して、その位相成分を検出する。アーム１１４が移動すると、スケール１１６も一体的に移動する。回折格子から得られる反射レーザ光の位相は、アーム１１４の移動とともに変化する。このため、この位相成分を検出することにより、磁気ヘッド１１３のディスク半径方向に対する移動位置を得ることができる。この光学ヘッド１０１は、この反射レーザ光の位相成分を磁気ヘッド１１３の移動位置を示す位置信号として制御回路１０２に供給する。
【００１４】
制御回路１０２は、光学ヘッド１０１から供給された位置信号に基づき、磁気ヘッド１１３を磁気ディスク１１２上の所定のトラック位置に移動させるサーボ制御を行うとともに、磁気ヘッド１１３を駆動してその所定のトラック位置にサーボ信号を記録する記録制御を行う。
【００１５】
ここで、このハードディスクドライブ１１０では、上述したようにスケール１１６に形成された回折格子の記録幅Ｌが、図１７に示すようにスケール１１６の取り付け位置におけるアーム１１４の可動量よりも長くなっている。
【００１６】
このことにより、このサーボ信号書込装置１００では、磁気ヘッド１１３が磁気ディスク１１２の最内周から最外周まで移動しても回折格子を検出することができる。そのため、磁気ディスク１１２の信号記録可能領域全面に亘り磁気ヘッド１１３を移動することができ、全てのトラックにサーボ信号を記録することができる。
【００１７】
従って、このような本発明者が提案したサーボ信号書込装置１００では、ハードディスクドライブ１１０と非接触でサーボ信号を記録することができるので、クリーンルーム等で作業を行う必要がなく、また、２つのサーボループを形成する必要がないので、サーボ信号の記録精度を向上させるとともに、高速に書き込みを行うことができる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、ディスク記録再生装置の高容量化が進み、磁気ディスクのトラック幅が狭くなってきている。そのため、磁気ディスクに対してさらに高密度にサーボ信号を記録することができるサーボ信号書込装置が求められている。
【００１９】
ここで、上述した本発明者が提案したサーボ信号書込装置１００において、サーボ信号を高密度に記録する方法としては、例えば、スケール１１６に記録された回折格子の波長を短くし、より高い分解能で磁気ヘッド１１３の位置を制御することが考えられる。しかしながら、回折格子の波長を短くした場合には、スケール１１６を製造するコスト等が高くなってしまう。
【００２０】
また、上述した本発明者が提案したサーボ信号書込装置１００において、スケール１１６に記録された回折格子の波長等を変更せずにサーボ信号を高密度に記録する方法としては、例えば、スケール１１６をアーム１１４の先端部分、つまり、磁気ヘッド１１３の近傍に設けることが考えられる。すなわち、アーム１１４の回転軸１１４ａから遠い位置にスケール１１６を設けることにより、回転角に対するスケール１１６の位置変化を大きくすることが考えられる。この場合には、磁気ヘッド１１３が磁気ディスク１１２の最内周から最外周まで移動（例えば、アーム１１４が３０度程度の回転移動）しても回折格子を検出することができるように、十分大きなスケール１１６が必要となる。
【００２１】
しかしながら、大きなスケール１１６をアームに取り付けた場合には、アーム１１４全体の質量が増加してしまう。そのため、アーム１１４を駆動するボイスコイルモータに大きな電流を流さなければならなくなり消費電流が増加してしまう。また、アーム１１４の質量が増加することにより、機械的な周波数特性が悪化して高速に位置制御を行うことが困難となり、ハードディスクドライブ１１０のデータの入出力時間が増加してしまう。
【００２２】
本発明は、このような実情を鑑みてなされたものであり、高精度、高分解能、低コストを実現するサーボ信号書込装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明に係るサーボ信号書込装置は、ディスクに対して信号の記録再生をする記録再生ヘッドと、上記記録再生ヘッドを保持し、この記録再生ヘッドをディスク半径方向に移動させる記録再生ヘッド移動手段と、上記記録再生ヘッド移動手段に設けられ上記記録再生ヘッドとともにディスク半径方向に移動し、ディスク半径方向に対する上記記録再生ヘッドの移動位置を示す位置情報が外部から読取可能に記録されたスケール手段とを有し、上記スケール手段に記録された位置情報が上記ディスクの信号記録可能領域の半径方向の長さより短い範囲を示すディスク記録再生装置に対して、サーボ信号を記録するサーボ信号書込装置であって、上記スケール手段の移動位置に対応した位置に設けられ、上記位置情報を検出する複数の位置情報検出手段と、上記複数の位置情報検出手段が検出した位置情報に応じて上記記録再生ヘッド移動手段を制御して上記記録再生ヘッドをディスク半径方向に移動させ、サーボ信号を上記ディスクに書き込む書込制御手段とを備え、上記複数の位置情報検出手段は、各位置情報検出手段が上記ディスク上のサーボ信号の書き込み位置に応じて、各位置情報検出手段が切り換えられて用いられることを特徴とする。
【００２６】
このサーボ信号書込装置では、各位置情報検出手段がディスク上のサーボ信号の書き込み位置に応じて切り換えられて位置情報を検出し、ディスク記録再生装置のディスクの全記録領域にサーボ信号を記録する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態として、本発明を適用したサーボ信号書込装置、及び、ディスク記録再生装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１に、上記サーボ信号書込装置のブロック構成図及び上記ディスク記録再生装置を示す。
【００２９】
まず、ディスク記録再生装置１について説明する。ディスク記録再生装置１は、筐体２内に、磁気ディスク３と、磁気ヘッド４と、アーム５と、アーム支持部６とを備えている。
【００３０】
このディスク記録再生装置１は、円盤状の記録媒体である磁気ディスク３が内蔵され、この磁気ディスク３にデータを記録し、また、この磁気ディスク３に記録したデータを再生する装置である。
【００３１】
アーム５には、その先端部分に、装置外部から入力された信号を磁気ディスク３に磁気記録する磁気ヘッド４が取り付けられている。また、アーム５は、その基端部分に設けられた回転軸５ａを中心として回転移動自在にアーム支持部６に取り付けられている。アーム支持部６には、内部に例えばボイスコイルモータを有しており、このボイスコイルモータに駆動電流が流されることによりアーム５を駆動する。このことにより、このアーム５は、基端部分の回転軸５ａを中心として、磁気ディスク１１２の信号記録面と平行に回転移動し、先端部分に取り付けた磁気ヘッド４が磁気ディスク３の信号記録面上を平行移動させる。磁気ヘッド４は、この移動にともない磁気ディスク３の内周側から外周側或いは外周側から内周側へ移動する。従って、磁気ヘッド４は、磁気ディスク３に対して半径方向に移動可能となり、この磁気ディスク３の記録可能領域全面にデータの記録再生をすることができる。なお、アーム５の可動範囲は、磁気ディスク３の信号記録面の最内周から最外周まで磁気ヘッド４を平行移動させることが可能な範囲となっている。アーム５の可動角度は、アーム５の長さや磁気ディスク３の大きさによって異なるが、例えば、３０度程度である。
【００３２】
また、このディスク記録再生装置１は、アーム５の例えば先端部分に取り付けられたスケール７を備えている。このスケール７には、アーム５に対する取付面と平行な面に回折格子７ａが形成されている。このスケール７は、アーム５が回転移動することにより、磁気ヘッド４とともに磁気ディスク３の信号記録面に対して平行に回転移動する。回折格子７ａは、ディスク半径方向に対する磁気ヘッド４の移動位置を示す位置情報であり、レーザ光を照射することによりその情報が検出できる。スケール７に形成された回折格子７ａは、ディスク記録再生装置１の筐体２の外部から読み取り可能とされている。例えば、スケール７の回折格子７ａが形成された面に対向する筐体２の一部分がアクリルやガラス等の透明部材により形成されることにより、この回折格子７ａが外部から読み取り可能となっている。
【００３３】
また、図２に示すスケール７に形成された回折格子７ａの記録幅Ｌは、スケール７の取り付け位置におけるアーム５の可動量Ｘよりも短くなっている。
【００３４】
以上のような構成のディスク記録再生装置１では、磁気ヘッド４が磁気ディスク３の最内周から最外周まで移動（例えば、アーム５が３０度程度の回転移動）し、或いは、磁気ヘッド４が磁気ディスク３の最外周から最内周まで移動することにより、磁気ディスク３の記録可能領域全面に亘り、データの記録再生をすることができる。
【００３５】
つぎに、サーボ信号書込装置１０は、上記スケール７の回折格子７ａにレーザ光を照射してその反射レーザ光を検出する光学ヘッド１１と、この光学ヘッド１１を移動可能に支持する光学ヘッド支持部１２と、光学ヘッド１１からの検出信号に基づき磁気ヘッド４の移動位置を示す位置信号を生成する位置信号検出部１３と、アーム５を駆動して磁気ヘッド４を移動させる磁気ヘッド駆動制御部１４と、光学ヘッド支持部１２を駆動して光学ヘッド１１を移動させる光学ヘッド駆動制御部１５と、クロック検出ヘッド１６と、内部にメモリ１７ａを有する主制御部１７とを備えている。
【００３６】
光学ヘッド１１は、スケール７に形成された回折格子７ａにレーザ光を照射し、その反射レーザ光を検出し、その検出出力を位置信号検出部１３に供給する。
【００３７】
この光学ヘッド１１は、図３に示すように、レーザ光（入射レーザ光）を出射するレーザ光源２１と、反射レーザ光を検出して電気信号に変換するフォトディテクタ２２と、入射レーザ光を透過してスケール７の回折格子７ａに照射し、この回折格子７ａからの反射レーザ光を反射してフォトディテクタ２２に照射するビームスプリッタ２３と、反射レーザ光を２度回折させるための２つのミラー２４，２５とを備えている。このような構成の光学ヘッド１１では、２つのミラー２４，２５により２度回折されたレーザ光が干渉して反射レーザ光となり、その反射レーザ光をフォトディテクタ２２が検出する。
【００３８】
ここで、アーム５が移動すると、スケール７も磁気ヘッド４と一体的に移動する。このため、回折格子７ａから得られる回折された反射レーザ光の位相は、ディスク半径方向に対する磁気ヘッド４の位置に応じて変化する。そのため、この位相成分を検出することにより磁気ヘッド４の移動位置を検出することができる。
【００３９】
また、光学ヘッド１１は、光学ヘッド支持部１２に支持され、磁気ディスク３の信号記録面と平行に回転移動する。この光学ヘッド１１の回転軸１２ａは、上記アーム５の回転軸５ａと中心軸が一致し、その回転半径が上記スケール７と同一である。従って、光学ヘッド１１は、スケール７の移動軌跡と同様の軌跡を描くように回転移動する。このことから、光学ヘッド１１は、ディスク記録再生装置１のアーム５が回転移動した場合であってもレーザ光を回折格子７ａに照射可能な位置に移動することができる。なお、光学ヘッド支持部１２は、後述する主制御部１７の制御に応じて、光学ヘッド１１を所定の位置に移動させる。
【００４０】
位置信号検出部１３には、光学ヘッド１１の検出出力が供給される。位置信号検出部１３は、この検出出力から位相の変化成分を検出して、ディスク半径方向に対する磁気ヘッド４の移動位置を求め、この求めた結果を位置信号として主制御部１７に供給する。
【００４１】
磁気ヘッド駆動制御部１４は、主制御部１７から供給される磁気ヘッド駆動信号に基づきアーム支持部６内のボイスコイルモータに駆動電流を供給してアーム５を駆動し、磁気ヘッド４をディスク半径方向の所定の位置に移動させる。
【００４２】
光学ヘッド駆動制御部１５は、主制御部１７から供給される光学ヘッド駆動信号に基づき光学ヘッド支持部１２を駆動し、光学ヘッド１１を所定の位置に移動させる。
【００４３】
クロック検出ヘッド１６は、例えば、磁気ディスク３の外周部分に予め記録された磁気ディスク３の回転位置を示すクロックマークを検出して、検出信号を主制御部１７に供給する。
【００４４】
主制御部１７は、位置信号検出部１３から供給される位置信号に基づき磁気ヘッド駆動信号を生成し、この磁気ヘッド駆動信号を磁気ヘッド駆動制御部１４に供給して、磁気ディスク３の半径方向の所定の位置に磁気ヘッド４を移動させる磁気ヘッド位置制御を行う。サーボ信号書込装置１０では、スケール７に形成された回折格子７ａに示される位置情報を検出して、磁気ヘッド４を支持するアーム５を駆動するサーボループを形成して磁気ディスク３の位置制御を行っているので、安定した制御を行うことができる。
【００４５】
また、主制御部１７は、クロック検出ヘッド１６により検出されたクロックマークに基づき磁気ディスク３の回転位置を特定し、所定の回転角毎に、所定の信号パターンであるサーボ信号を磁気ディスク３に記録するサーボ信号書込制御を行う。例えば、主制御部１７は、磁気ディスク３の回転位置の情報に基づき、回転角が４５度毎にサーボ信号を記録することにより、トラック１周で８個のサーボ信号を記録することができる。
【００４６】
また、主制御部１７は、光学ヘッド駆動信号を光学ヘッド駆動制御部１５に供給して、光学ヘッド１１がスケール７の回折格子７ａを検出する検出位置を移動する光学ヘッド位置制御を行う。なお、主制御部１７は、光学ヘッド１１の位置制御を、スケール７の回折格子７ａから検出した位置信号を用いて行ってもよい。
【００４７】
また、このサーボ信号書込装置１０では、この光学ヘッド１１の位置制御を行う場合、この光学ヘッド１１の現在位置や移動量を検出するため、例えば、光学式エンコーダやセンサを用いても良い。例えば、サーボ信号書込装置１０は、図４（ａ）に示すように、光学ヘッド１１を支持する光学ヘッド支持部１２の回転軸の部分に取り付けられた光学スケール３１と、レーザ光をこの光学スケール３１に照射して光学ヘッド１１の位置を検出する光検出器３２とからなる光学式エンコーダ３３を用いて位置制御を行っても良い。また、例えば、サーボ信号書込装置１０は、図４（ｂ）に示すように、光学ヘッド１１の外部に設けられた被検出部材３４が近接したときに応答する複数のセンサ３５，３６，３７を用いて位置制御を行っても良い。
【００４８】
サーボ信号書込装置１０では、このような光学式エンコーダやセンサを用いることにより、光学ヘッド１１の移動量を検出することができ、また、光学ヘッド１１の移動位置を正確に制御することができる。もっとも、サーボ信号書込装置１０では、上述した２重サーボ方式の従来のサーボ信号書込装置とは異なり、磁気ディスク３のトラック間隔で光学ヘッド１１を位置制御することは必要なく、また、この光学ヘッド１１の位置情報を検出せずに位置制御を行うことが可能である。
【００４９】
以上のような構成のサーボ信号書込装置１０では、磁気ディスク３にまだサーボ信号が記録されていないディスク記録再生装置１に対して、外部から磁気ヘッド４を１トラックの間隔毎に順次ディスク半径方向に移動させて、信号記録可能領域の全トラックにサーボ信号を記録することができる。
【００５０】
ここで、上述したようにディスク記録再生装置１のアーム５に設けられたスケール７に形成された回折格子７ａの記録幅Ｌは、スケール７が取り付けられた位置におけるアーム５の移動量Ｘよりも短いものとなっている。すなわち、このスケール７に形成された回折格子７ａに示された位置情報は、ディスク半径方向の全ての位置をカバーするものでなく、ディスク半径方向の一部分の位置情報のみを示している。そのため、サーボ信号書込装置１０では、以下に説明するような動作を行って、磁気ディスク３の信号記録可能領域の全トラックにサーボ信号を記録する。
【００５１】
以下、サーボ信号書込装置１０のサーボ信号の記録動作について、図５〜図１１を用いて説明する。なお、磁気ヘッド４とスケール７とのディスク半径方向に対する位置関係を説明するため、図５〜図８、図１０〜図１１には、磁気ヘッド４とスケール７とを両者が接した形で模式的に図示するが、磁気ヘッド４とスケール７とのアーム上の位置関係を限定するものではない。また、後述する図１２〜図１５についても同様である。
【００５２】
まず、サーボ信号書込装置１０では、図５に示すように、磁気ヘッド４とスケール７が、磁気ディスク３の最内周位置に移動する。レーザ光がスケール７のディスク外周側の端部を照射する位置まで光学ヘッド１１が移動すると、この位置で光学ヘッド１１が停止する。
【００５３】
続いて、図６に示すように、光学ヘッド１１が停止している状態で、磁気ヘッド４とスケール７がディスク外周方向に移動する。このとき、主制御部１７は、回折格子７ａから得られる位置信号に基づき磁気ヘッド４とスケール７の移動位置を制御し、この磁気ヘッド４を１トラック間隔毎順次移動させていく。主制御部１７は、磁気ヘッド４とスケール７を１トラック間隔毎移動していく間に、各トラックにサーボ信号を記録していく制御を行う。
【００５４】
続いて、図７に示すように、レーザ光がスケール７のディスク内周側の端部を照射する位置まで光学ヘッド１１が移動すると、磁気ヘッド４とスケール７が移動を停止する。そして、主制御部１７は、サーボ信号の記録を一旦停止し、検出した位置信号に基づき磁気ヘッド４のディスク半径方向に対する現在位置を求め、この値をメモリ１７ａに格納する。
【００５５】
続いて、図８に示すように、この磁気ヘッド４が停止した位置で、この磁気ヘッド４が電気的或いは機械的に固定される。例えば、最後に書き込んだトラックのサーボ信号を磁気ヘッド４から検出し、このサーボ信号に基づきアーム５を駆動するサーボ制御を行うことにより、磁気ヘッド４が固定される。すなわち、最後にサーボ信号を書き込んだトラックに対して、データの記録再生時に行われる通常のトラッキングサーボ制御が行われることにより、最後に停止した位置で磁気ヘッド４が固定される。また、図９に示すように、ディスク記録再生装置１の筐体２の所定の位置にゴムパット等の弾性変位部４１を設け、サーボ信号書込装置１０に設けられたアーム固定ピン４２でこの弾性変位部４１を筐体２の外部から押圧することにより、この弾性変位部４１を介してアーム５を固定しても良い。
【００５６】
そして、機械的に、磁気ヘッド４が固定された場合には、固定前と固定後とで磁気ヘッド４に微小な位置ずれが生じる可能性があるので、主制御部１７は、固定後に再度位置信号を検出して磁気ヘッド４のディスク半径方向に対する位置を求め、この値をメモリ１７ａに格納する。
【００５７】
続いて、図１０に示すように、光学ヘッド１１がディスク外周方向に移動する。そして、レーザ光がスケール７のディスク外周側の端部を照射する位置まで光学ヘッド１１が移動すると、この位置で光学ヘッド１１が停止する。光学ヘッド１１を停止すると、主制御部１７は、回折格子７ａから得られる位置信号を検出する。そして、主制御部１７は、最後にサーボ信号を書き込んだ磁気ヘッド４のディスク半径方向に対する位置をメモリ１７ａから読み出し、検出した位置信号をメモリ１７ａにセットし直す。
【００５８】
続いて、図１１に示すように、光学ヘッド１１が停止している状態で、磁気ヘッド４がディスク外周方向に移動する。そして、主制御部１７は、回折格子７ａから得られる位置信号とメモリ１７ａにセットした位置とに基づき磁気ヘッド４とスケール７の位置を制御し、この磁気ヘッド４とスケール７を１トラック間隔毎順次移動していく。主制御部１７は、磁気ヘッド４とスケール７を１トラック間隔毎移動していく間に、各トラックにサーボ信号を記録していく。
【００５９】
そして、サーボ信号書込装置１０では、以上のようなスケール７と光学ヘッド１１の移動を繰り返して、サーボ信号を磁気ディスク３の最外周トラックまで記録していく。光学ヘッド１１の移動回数は、スケール７に形成された回折格子７ａの長さと、アーム５を磁気ディスク３全面に亘り回転移動させた場合のスケール７の移動量との比によって異なるものである。サーボ信号書込装置１０では、例えば、スケール７の長さを磁気ディスク３の半径の１／４程度の長さとすることにより、光学ヘッド１１の移動回数を４回としてもよい。
【００６０】
以上のようにサーボ信号書込装置１０では、ディスク記録再生装置１を外部から制御し、磁気ディスク３の信号記録可能領域の全トラックにサーボ信号を記録することができる。
【００６１】
このことにより、ディスク記録再生装置１では、アーム５に取り付けられるスケール７を小型化することができる。また、ディスク記録再生装置１では、磁気ヘッド４の近傍にスケール７を取り付けることができる。
【００６２】
従って、ディスク記録再生装置１では、スケール７の質量の影響よる磁気ヘッド４の移動時の機械的な周波数特性の悪化やスケール７の質量の影響による磁気ヘッド４の移動時の消費の増加を回避することができ、安定した磁気ヘッド４の位置制御を行い、データの記録再生を行うことができる。また、サーボ信号書込装置１０では、磁気ヘッド４とスケール７との振動特性の違いによる精度悪化を回避しやすく、高い精度でサーボ信号を書き込むことができる。
【００６３】
また、サーボ信号書込装置１０では、スケール７の小型化が可能であることから、アーム５の回転軸から遠い位置にスケール７を設けることができ、回転角に対するスケール７の位置変化を大きくすることできる。そのため、サーボ信号を記録する際に磁気ヘッド４の位置を高い分解能で制御することができ、磁気ディスク３の高密度化を図ることができる。
【００６４】
また、サーボ信号書込装置１０では、光学ヘッド１１を用いて外部からスケール７の回折格子７ａを読み取ることができることから、ディスク記録再生装置１の磁気ディスク３に対して非接触でサーボ信号を記録することができる。そのため、クリーンルーム等でサーボ信号の書き込みを行う必要がなく、低コスト化を図ることができる。
【００６５】
なお、本発明の実施の形態として、磁気ヘッド４を用いて磁気ディスク３に対し信号を磁気記録するディスク記録再生装置１について説明したが、本発明はこのようなものに限られず、例えば、サーボ信号がディスク上に記録された光学式のディスク記録再生装置にも適用することができる。また、本発明は、サーボ信号を予め記録再生装置内の記録再生ヘッドで書き込み、この書き込んだサーボ信号を用いて記録再生ヘッドのサーボ制御を行う装置に適用することができる。
【００６６】
また、ディスク記録再生装置１では、磁気ヘッド４をアーム５により回転移動させていたが、磁気ヘッド４の移動手段はこのようなものに限られない。例えば、磁気ヘッド４を磁気ディスク３の半径方向に直線移動させるいわゆるスライド部材を用いてもよい。この場合には、回折格子７ａの記録方向がスライド部材の移動方向に平行となるようにスケール７を取り付ける。
【００６７】
また、ディスク記録再生装置１では、クロック検出ヘッド１６により磁気ディスク３の外周部分に記録されたクロックマークを検出して、磁気ディスク３の回転位置を特定していたが、磁気ディスク３の回転位置の特定手段はこのようなものに限られない。例えば、磁気ディスク３を回転駆動するスピンドルモータの回転情報に基づきクロックを生成して磁気ディスク３の回転位置を特定しても良い。
【００６８】
また、ディスク記録再生装置１では、光学ヘッド１１の検出位置を移動する際に、サーボ信号の記録が一旦停止される。従って、ディスク記録再生装置１の磁気ディスク３には、ディスク半径方向で区切られた所定の領域毎に、サーボ信号が書き込まれることとなる。そのため、ディスク記録再生装置１では、光学ヘッド１１を移動する前に最後にサーボ信号を記録したトラックと、光学ヘッド１１を移動した後に最初にサーボ信号を記録するトラックとの間隔を、他のトラックの間隔よりも広くするように制御して、光学ヘッド１１や磁気ヘッド４の位置ずれによるサーボ信号の重複書き込みを回避するようにしても良い。
【００６９】
また、サーボ信号書込装置１０が外部からアーム５を駆動して磁気ヘッド４の位置を制御するために、ディスク記録再生装置１にアーム５を駆動するボイスコイルモータに駆動電流を供給する端子を設けても良い。
【００７０】
また、サーボ信号書込装置１０では、磁気ディスク３の内周側からサーボ信号を記録しているが、磁気ディスク３に対するサーボ信号の記録方向は内周側からに限られず、例えば、外周側からサーボ信号を記録しても良い。
【００７１】
つぎに、上記サーボ信号書込装置１０を変形したサーボ信号書込装置５０について図１２を参照して説明する。
【００７２】
サーボ信号書込装置５０は、上述した光学ヘッド１１及びこの光学ヘッド１１を移動可能に保持する光学ヘッド支持部１２に変えて、複数の光学ヘッド５１，５２，５３を備えている。
【００７３】
各光学ヘッド５１，５２，５３は、例えば、図示しない支持部により固定されている。各光学ヘッド５１，５２，５３は、スケール７の回転中心と中心軸が一致し、この中心軸からの距離がスケール７の移動軌跡と同一とされた円弧上に、配置されている。各光学ヘッド５１，５２，５３のの配置の間隔ｌは、スケール７に形成された回折格子７ａの記録幅Ｌよりも短くなっている。
【００７４】
例えば、図１２に示すように、各光学ヘッドが、磁気ディスク３の内周側から光学ヘッド５１、光学ヘッド５２、光学ヘッド５３の順番で配置されているとする。この場合、まず、主制御部１７は、磁気ヘッド４を磁気ディスク３の最内周トラック位置に移動させた後、光学ヘッド５１を用いて磁気ヘッド４の位置検出を行いつつサーボ信号の書き込みを行う。続いて、主制御部１７は、光学ヘッド５１から照射しているレーザ光がスケール７のディスク内周側の端部まで移動したと判断すると、レーザ光を照射する光学ヘッドを、光学ヘッド５１から光学ヘッド５２に切り換える。このとき、光学ヘッド５２は、スケール７のディスク外周側の端部を照射している。続いて、主制御部１７は、光学ヘッド５２を用いて磁気ヘッド４の位置検出を行いつつサーボ信号の書き込みを行う。
【００７５】
以上のような制御を繰り返すことにより、サーボ信号書込装置５０では、ディスク記録再生装置１のアーム５が回転移動した場合であっても、各光学ヘッド５１，５２，５３が、順次レーザ光を回折格子７ａに照射し、磁気ヘッド４の位置を検出することができる。
【００７６】
従って、このサーボ信号書込装置５０を用いることにより、上述したサーボ信号書込装置１０と同様に、ディスク記録再生装置１のアーム５に取り付けるスケール７を小型化することができる。また、磁気ヘッド４の近傍にスケール７を取り付けることができる。
【００７７】
また、さらに、このサーボ信号書込装置５０では、光学ヘッドの移動制御を行う必要がなく、制御が簡単になる。
【００７８】
つぎに、上記サーボ信号書込装置１０をさらに変形したサーボ信号書込装置６０について図１３〜図１５を参照して説明する。
【００７９】
サーボ信号書込装置６０は、上述した光学ヘッド１１及びこの光学ヘッド１１を移動可能に保持する光学ヘッド支持部１２に変えて、２つの光学ヘッド６１，６２と、この光学ヘッド６１，６２を移動可能に保持する図示しない２つの光学ヘッド支持部とを備えている。
【００８０】
各光学ヘッド６１，６２は、各光学ヘッド支持部に支持され、磁気ディスク３の信号記録面と平行に回転移動する。各光学ヘッド６１，６２の回転軸は、アーム５の回転軸と一致し、その回転半径がスケール７とほぼ同一である。従って、光学ヘッド６１，６２は、両者とも、スケール７の移動軌跡と同様の軌跡を描くように回転移動する。このことから、光学ヘッド６１，６２は、ディスク記録再生装置１のアーム５が回転移動した場合であってもレーザ光を回折格子７ａに照射可能な位置に移動することができる。なお、２つの光学ヘッド６１，６２は、回転移動した場合に両者が機械的に干渉せず、また、両者がスケール７にレーザ光を照射することができるように、回転半径が異なっている。
【００８１】
このようなサーボ信号書込装置６０が磁気ディスク３にサーボ信号を書き込む場合には、まず、主制御部１７は、図１３に示すように、磁気ヘッド４とスケール７を磁気ディスク３の最内周トラック位置に移動させた後、光学ヘッド６１を用いて磁気ヘッド４の位置検出を行いつつサーボ信号の書き込みを行う。続いて、主制御部１７は、光学ヘッド６１から照射しているレーザ光がスケール７のディスク内周側の端部まで移動したと判断すると、磁気ヘッド４とスケール７の移動を停止してサーボ信号の記録を一旦停止する。そして、主制御部１７は、光学ヘッド６１がレーザ光を照射することにより得られる位置信号に基づきアーム５を制御して、磁気ヘッド４とスケール７を固定する。主制御部１７は、図１４に示すように、磁気ヘッド４を固定しているときに、光学ヘッド６２をスケール７のディスク外周側の端部にレーザ光が照射できる位置まで移動させる。
【００８２】
続いて、主制御部１７は、レーザ光を照射する光学ヘッドを、光学ヘッド６１から光学ヘッド６２に切り換える。続いて、主制御部１７は、光学ヘッド５２を用いて磁気ヘッド４の位置検出を行いつつサーボ信号の書き込みを行う。そして、主制御部１７は、図１５に示すように、光学ヘッド６２から照射しているレーザ光がスケール７のディスク内周側の端部まで移動すると、磁気ヘッド４とスケール７の移動を停止してサーボ信号の記録を一旦停止し、光学ヘッド６２を用いて磁気ヘッド４を固定する。そして、主制御部１７は、光学ヘッド６２を用いて磁気ヘッド４を固定しているときに、光学ヘッド６１をスケール７のディスク外周側の端部にレーザ光が照射できる位置まで移動させる。
【００８３】
以上のような制御を繰り返すことにより、サーボ信号書込装置６０では、ディスク記録再生装置１のアーム５が回転移動した場合であっても、各光学ヘッド６１，６２が、順次レーザ光を回折格子７ａに照射し、磁気ヘッド４の位置を検出することができる。
【００８４】
従って、このサーボ信号書込装置６０を用いることにより、上述したサーボ信号書込装置１０と同様に、ディスク記録再生装置１のアーム５に取り付けられるスケール７を小型化することができる。また、磁気ヘッド４の近傍にスケール７を取り付けることができる。
【００８５】
また、さらに、このサーボ信号書込装置６０では、光学ヘッド６１，６２の一方の光学ヘッドの移動時において行う磁気ヘッド４の固定制御を、移動をしていない他方の光学ヘッドを用いて行うことができる。
【００８６】
なお、このサーボ信号書込装置６０では、２つの光学ヘッド６１，６２を用いているが、光学ヘッドは２つに限らず、３つ以上であってもよい。
【００８７】
【発明の効果】
本発明に係るサーボ信号書込装置では、スケール手段の移動位置に対応した位置に設けられ、このスケール手段の位置情報を検出する複数の位置情報検出手段を備え、この位置情報検出手段のそれぞれは、ディスク上のサーボ信号の書き込み位置に応じて、各位置情報検出手段が切り換えられて、ディスク記録再生装置のディスクの全記録領域にサーボ信号を記録する。
【００８８】
このことにより、本発明に係るサーボ信号書込装置では、スケール手段を小型化し、また、記録再生ヘッドの近傍にスケールを取り付けたディスク記録再生装置に対して、サーボ信号を記録することができる。そのため、このサーボ信号書込装置では、ディスク記録再生装置の記録再生ヘッドの機械的な周波数特性を安定化させることができ、ディスク記録再生装置の記録再生ヘッド移動手段を駆動するための駆動電流を減らすことができ、サーボ信号を記録する際に生じる記録再生ヘッドとスケール手段との振動による誤差を少なくすることができる。
【００８９】
また、本発明に係るサーボ信号書込装置では、ディスク記録再生装置の記録再生ヘッド移動手段が回転移動する場合には、スケール手段を記録再生ヘッド近傍に取り付けたディスク記録再生装置に対して、サーボ信号を記録することができる。そのため、このサーボ信号書込装置では、サーボ信号を記録する際に記録再生ヘッドの位置を高い分解能で制御することができ、ディスク記録再生装置の記録再生ヘッドの機械的な周波数特性をさらに安定化させることができる。
【００９０】
また、本発明に係るサーボ信号書込装置では、外部から読み取り可能な位置情報を位置情報検出手段により検出することから、ディスク記録再生装置と非接触でサーボ信号を記録することができる。
【００９１】
以上のことから本発明に係るサーボ信号書込装置では、高分解能及び高精度なサーボ信号をディスク記録再生装置に記録することができ、また、低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したディスク記録再生装置及びサーボ信号書込装置を示す図である。
【図２】上記ディスク記録再生装置のアームを示す図である。
【図３】上記サーボ信号書込装置の光学ヘッドを示す図である。
【図４】上記光学ヘッドの移動位置を検出するための光学式エンコーダ及びセンサを示す図である。
【図５】上記サーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図６】上記サーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図７】上記サーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図８】上記サーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図９】上記ディスク記録再生装置の磁気ヘッドの位置を固定するための手段を説明するための図である。
【図１０】上記サーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図１１】上記サーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図１２】本発明を適用した他のサーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図１３】本発明を適用したさらに他のサーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図１４】本発明を適用したさらに他のサーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図１５】本発明を適用したさらに他のサーボ信号書込装置のディスク記録再生装置に対するサーボ信号の書込動作を説明するための図である。
【図１６】従来のサーボ信号書込装置を説明するための図である。
【図１７】上記従来のサーボ信号書込装置によりサーボ信号が書き込まれるディスク記録再生装置のアームを示す図である。
【符号の説明】
１  ディスク記録再生装置、２  筐体、３  磁気ディスク、４  磁気ヘッド、５  アーム、６  アーム支持部、７  スケール、７ａ  回折格子、１０，５０，６０  サーボ信号書込装置、１１  光学ヘッド、１２  光学ヘッド支持部、１３位置信号検出回路、１４  磁気ヘッド駆動制御部、１５  光学ヘッド駆動制御部、１６  クロック検出ヘッド、１７  主制御部
【図１】
0004105290.tif 000002
【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】
0004105290.tif 000008
【図８】
0004105290.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004105290.tif 000011
【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】
0004105290.tif 000016
【図１６】
0004105290.tif 000017
【図１７】
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