JP2006147104A - サーボ情報書込み装置及びサーボ情報書込み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数種類のサーボパターンから適正なサーボパターンを選択することにより、結果として精度の高いサーボ情報を書き込むことができるサーボ情報書込み装置を提供することにある。
【解決手段】サーボ情報書込み装置は、ディスクドライブ１に組み込まれたディスク媒体２上に予め記録された複数種類のサーボパターンから、適正なサーボパターンをサーボ情報として選択するための検査処理輪実行する検査装置１０を含む。複数種類のサーボパターンは、トラックピッチや偏心量などが異なるサーボパターン群である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般的には、ディスクドライブのサーボ情報を記録するためのサーボ情報書込み装置に関する。

従来、ハードディスクドライブを代表とするディスクドライブの分野では、データを記録するディスク媒体上に、サーボ情報を記録するためのサーボ書込み工程が製造工程に含まれている。サーボ情報とは、ディスク媒体上の目標位置（アクセス対象である目標トラックまたは目標シリンダ）に、ヘッドを位置決めするヘッド位置決め制御で使用されるサーボパターン（サーボデータ）を意味する。

サーボ書込み工程は、高精度のサーボパターンをディスク媒体上に記録するという時間を要する工程であるため、従来から効率を向上するための各種の改善や提案が行なわれている。

近年では、ディスクドライブに組み込まれたディスク媒体に対して、当該ディスクドライブ自体により、ディスク媒体上にサーボパターンを書込むセルフサーボライト方法や、磁気転写方法が有効な方法として注目されている。

これらの書込み方法を利用して、さらに欠陥を減少させた高精度のサーボパターンを書き込む方法として、予めディスク媒体上に複数のサーボパターンを書込み、この中から欠陥の少ない適正なサーボパターンをサーボ情報として選択する方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）
特開平９−１３４５７６号公報 特開平１１−２２４４７４号公報

前述の先行技術文献に記載されている方法は、複数のサーボパターンを書込み、この中から書込み状態が良好なサーボパターンを選択する。

ところで、サーボパターンの精度は、ディスクドライブに組み込まれるディスク媒体や、ヘッドなどの部品の状態にも影響される。特に、高記録密度のディスクドライブでは、サーボパターンを書き込む場合には、ヘッドの特性に関係するトラックピッチや、ディスク媒体の組み立て精度（軸ずれ量）に関係する偏心量などを考慮することが要求される。

そこで、本発明の目的は、複数種類のサーボパターンから適正なサーボパターンを選択することにより、結果として精度の高いサーボ情報を書き込むことができるサーボ情報書込み装置を提供することにある。

本発明の観点は、トラックピッチや偏心量などが異なる複数種類のサーボパターン（サーボスポーク群）が予め記録されたディスク媒体をディスクドライブに組み込み、適正なサーボパターンを選択するための検査機能を含むサーボ情報書込み装置である。

本発明の観点に従ったサーボ情報書込み装置は、ディスクドライブに組み込まれるディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンから適正なサーボパターンを選択するための検査処理を実行する検査手段と、前記検査手段により適正と判定されたサーボパターンを前記ディスクドライブのサーボ情報として選択する選択手段とを備えた構成である。

本発明によれば、複数種類のサーボパターンから適正なサーボパターンを選択することにより、ヘッドの特性に関係するトラックピッチやディスク媒体の組み立て精度に関係する偏心量などを考慮した最適なサーボパターンを、サーボ情報としてディスク媒体上に設定することが可能となる。

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（サーボ情報書込み装置）
図１は、本実施形態に関するサーボ情報書込み装置の構成を示すブロック図である。

本装置は、ディスクドライブ１及び検査装置１０を含み、ディスクドライブ１に組み込まれたディスク媒体２に記録された複数種類のサーボパターンから、実際に使用するサーボパターンをサーボ情報として設定する。

即ち、本装置は、後述するように、予めディスク媒体２上に記録された複数種類のサーボパターン１００を検査装置１０により検査し、この検査結果に基づいて適正なサーボパターン（相対的に適正な）を選択し、サーボ情報として設定する。

ディスクドライブ１は、最終的には製品となるドライブであり、サーボ情報の書込み工程以前の組み立て工程時に、ディスク媒体２とヘッド４を含むドライブ機構、及びデータの記録及び再生を実行するための制御・信号処理系が組み込まれている。

ドライブ機構には、ディスク媒体２を保持して回転させるスピンドルモータ３や、ヘッド４を保持してディスク媒体２の半径方向に移動させるアクチュエータ５が含まれる。アクチュエータ５は、ボイルコイルモータの駆動力により、ヘッド４を保持するアームがディスク媒体２上の半径方向に移動するように構成されている。

制御及び信号処理系は、プリント回路基板６上に実装されたマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）や各種の回路部品により構成されている。本装置では、後述するように、検査用データをヘッド４によりディスク媒体２上に記録し、かつ当該ディスク媒体２上からヘッド４により読出した検査用データを再生するための制御及び信号処理系が既に組み込まれている。

また、ドライブ機構に含まれる部品として、アクチュエータ５がディスク媒体２上の最内周側の所定の位置で停止されるように、ストッパ部材７が配置されている。

（サーボ情報書込み工程）
以下、図２を参照して、本実施形態に関するサーボ情報書込み工程を説明する。

本実施形態のサーボ情報書込み工程では、磁気転写装置により、図２（Ａ）に示すようなブランクメディアと呼ぶ非記録状態のディスク媒体２上に、磁気転写方法により、２種類以上のサーボパターン１００Ａ，１００Ｂを書き込む。

ここでは、図２（Ｂ）に示すように、トラックピッチが異なる２種類のサーボパターン１００Ａ，１００Ｂが記録されている。トラックピッチは、サーボパターンに基づいて構成されるトラックのトラック間隔に相当する。これらのサーボパターン１００Ａ，１００Ｂには、ディスクドライブ１及び検査装置１０により、それぞれを識別するためのＩＤ情報が含まれている。また、サーボパターン１００Ａ，１００Ｂは、セクタ数及びサーボデータ構成（主として、トラックアドレスコードとサーボバーストデータを含む構成）については同一である。

ここで、磁気転写方法とは、転写用マスタディスクを用意して、ディスクドライブ１に組み込む各ディスク媒体２に対して、同一のサーボパターン（ここでは２種類以上のサーボパターン）を転写して記録する方法である。

サーボ情報書込み工程では、図２（Ｃ）に示すように、後述するような検査処理の結果に基づいて、例えばサーボパターン１００Ａが選択されて、製品として出荷されるディスクドライブ１のサーボ情報として設定される。ディスクドライブ１では、設定された例えばサーボパターン１００Ａに基づいて、データトラック２００がディスク媒体２上に構成される。

（サーボ情報書込み処理の手順）
次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に関するサーボ情報書込み処理の手順を説明する。

前述したように、ディスクドライブ１に組み込まれたディスク媒体２には、トラックピッチが異なる２種類のサーボパターン１００Ａ，１００Ｂが記録されている。ディスクドライブ１では、ヘッド４は、データの書込み動作（記録）を行なうライトヘッド素子と、データの読出し動作（再生）を行なうリードヘッド素子とが分離して実装されている。

ディスク媒体２上に構成されるデータトラックは、ライトヘッド素子の素子幅に相当するトラック幅を有する。ライトヘッド素子は、リードヘッド素子により再生されるサーボパターンに基づいて、目標位置に位置決めされて書込み動作を実行する。従って、ライトヘッド素子は、サーボパターンに基づいて決定されるトラックピッチに従って位置決めされる。

ここで、ヘッド４の製造工程により、ライトヘッド素子の素子幅が当該トラックピッチに対して広くなるように製造される可能性がある。この場合、ライトヘッド素子によるデータの書込み動作時に、当該トラックの隣接トラックにデータを上書きして、記録データの一部を消去する可能性がある。また、同様に、リードヘッド素子の素子幅が当該トラックピッチを基準として設定される素子幅より広い場合には、データの再生時に隣接トラックの記録データを読出す可能性がある。

これらのことから、サーボパターンに基づいて設定されるトラックピッチ、即ちトラック幅は、ヘッド４のライトヘッド素子やリードヘッド素子の各素子幅に応じて異なる最適値を有する。

次に、本実施形態のサーボ情報書込み処理の手順を具体的に説明する。

検査装置１０は、ディスク媒体２上に、ヘッド４のライトヘッド素子により、検査用データ（ユーザデータの一種）を書込む（ステップＳ１）。このとき、検査装置１０は、ディスクドライブ１に組み込まれているヘッド位置決め制御系により、リードヘッド素子によりディスク媒体２上から再生されたサーボパターン１００Ａ又は１００Ｂに基づいて、ヘッド４（ここではライトヘッド素子）を位置決めする。ヘッド４を位置決めするために使用するサーボパターン（１００Ａ又は１００Ｂ）は、前述したように、各パターンに含まれるＩＤ情報により識別される。

次に、検査装置１０は、リードヘッド素子を位置決めして、ディスク媒体２上から記録データである検査用データを読出して再生する（ステップＳ２）。検査装置１０は、サーボパターン１００Ａ，１００Ｂのそれぞれを使用して、ライトヘッド素子による検査用データの記録と、リードヘッド素子による検査用データの再生を実行する。そして、検査装置１０は、サーボパターン１００Ａ，１００Ｂ毎に、検査用データのデータ再生エラーレートを測定する（ステップＳ３）。

検査装置１０は、測定したデータ再生エラーレートに基づいて、相対的に再生誤り率の低いサーボパターン１００Ａまたは１００Ｂを選択して、ディスクドライブ１で実際に使用するサーボ情報として決定する（ステップＳ４）。

ここで、トラックピッチの異なるサーボパターン１００Ａ，１００Ｂの中で、ディスクドライブ１に組み込まれたヘッド４のライトヘッド素子又はリードヘッド素子の素子幅に対して、狭すぎるトラックピッチ（トラック幅）のサーボパターンが選択された場合、隣接トラックとの干渉により、データ再生エラーレートが高くなることが推測される。従って、検査装置１０は、相対的にデータ再生誤り率の低いサーボパターン（例えばパターン１００Ａ）を選択する。

さらに、検査装置１０は、ディスク媒体２上で非選択のサーボパターン（例えばパターン１００Ｂ）を、ディスクドライブ１の制御系を介して消去する処理を実行する（ステップＳ５）。

なお、検査装置１０によるサーボパターンの消去処理は、必ずしも必要ではない。即ち、ディスクドライブ１では、選択・設定されたサーボパターン（１００Ａ）をサーボ情報として使用することで、ディスク媒体２上にユーザデータの記録を実行することにより、非選択のサーボパターン（１００Ｂ）の上にオーバーライトする。従って、非選択のサーボパターン（１００Ｂ）は、結果としてディスク媒体２上から消去される。但し、ディスク媒体２上の最内周側ではユーザデータの記録が実行されないため、その場所に記録された非選択のサーボパターン（１００Ｂ）は、消去されずに残存することになる。

（変形例）
本実施形態は、サーボパターンの選択方法として、検査装置１０によりヘッド４の各素子幅と記録再生特性との関係に基づいて、適正なサーボパターンを選択する。この実施形態の変形例として、予め決定されているディスクドライブ１の仕様（特に、ヘッド４の各素子幅）に基づいて、適合するトラックピッチのサーボパターンを選択する方法でもよい。この場合、具体的には、検査装置１０は、ディスクドライブ１の仕様に従った使用部品の検査データを用意し、この検査データに基づいて適合するトラックピッチのサーボパターンを選択する。

（他の実施形態）
図４及び図５は、他の実施形態に関する図である。

本実施形態は、図４（Ａ）に示すように、ディスク媒体２上には、複数種類のサーボパターンとして、トラック円の中心位置（以下、偏心位置）が異なるサーボパターン１００Ｃ，１００Ｄがね例えば磁気転写方法により記録されている場合である。なお、各サーボパターン１００Ｃ，１００Ｄは、トラックピッチ（トラック間隔）、セクタ数、及びサーボデータ構成については同一である。

ディスクドライブ１の組み立て工程では、サーボパターンが記録されたディスク媒体２が組み込まれる場合に、当該組み込み公差（以下、偏心）が生じる。この偏心の生じたディスク媒体２に対してデータの記録及び再生を行なう場合、当該偏心に応じてヘッド４を移動調整する必要がある。従って、偏心量が大きい場合には、相対的にヘッド４の移動量が増大して、結果としてディスクドライブ１の消費電力の増加を招くことになる。

図４（Ｂ：Ａの中央部を拡大した図）は、ディスク媒体２の回転中心４００と、２種類のサーボパターン１００Ｃ，１００Ｄの異なる偏心位置４１０，４２０とを示す。偏心位置４１０は、サーボパターン１００Ｃの中心位置に対応する。また、偏心位置４２０は、サーボパターン１００Ｄの中心位置に対応する。

次に、本実施形態のサーボ情報書込み処理の手順を具体的に説明する。

検査装置１０は、ディスク媒体２上に、ヘッド４を移動させる検査用目標位置を決定する（ステップＳ１１）。次に、検査装置１０は、ディスクドライブ１に組み込まれているヘッド位置決め制御系により、ヘッド４を当該検査用目標位置まで移動させて、位置決めさせる（ステップＳ１２）。このとき、検査装置１０は、ヘッド４を位置決めするために使用するサーボパターン１００Ｃ，１００Ｄを各パターンに含まれるＩＤ情報により識別し、当該各サーボパターン１００Ｃ，１００Ｄのそれぞれを使用してヘッドの位置決め制御（移動制御）を実行する。

次に、検査装置１０は、各サーボパターン１００Ｃ，１００Ｄのそれぞれを使用してヘッドの位置決め制御を実行したときに、検査用目標位置に位置決めされるまでのヘッド４の移動量を測定する（ステップＳ１３）。検査装置１０は、測定したヘッド４の移動量に基づいて、相対的に当該移動量の少ないサーボパターン１００Ｃまたは１００Ｄを選択して、ディスクドライブ１で実際に使用するサーボ情報として決定する（ステップＳ１４）。

即ち、相対的にヘッド４の移動量が少ない場合には、選択したサーボパターン１００Ｃまたは１００Ｄの偏心量が小さいと判断できる。ここで、検査装置１０は、ヘッド４の移動量の測定に関して、実際にはヘッド移動時に消費する電流の最大値を測定する。要するに、検査装置１０は、ヘッド４の移動に伴うディスクドライブ１の消費電力が最小となるサーボパターンを選択する。

さらに、検査装置１０は、ディスク媒体２上で非選択のサーボパターンを、ディスクドライブ１の制御系を介して消去する処理を実行する（ステップＳ１５）。なお、前述の実施形態と同様に、検査装置１０によるサーボパターンの消去処理は、必ずしも必要ではない。即ち、ディスクドライブ１では、選択・設定された偏心量の少ないサーボパターンをサーボ情報として使用することで、ディスク媒体２上にユーザデータの記録を実行することにより、非選択のサーボパターンの上にオーバーライトする。従って、非選択のサーボパターンは、結果としてディスク媒体２上から消去される。但し、ディスク媒体２上の最内周側ではユーザデータの記録が実行されないため、その場所に記録された非選択のサーボパターンは、消去されずに残存することになる。

（変形例）
本実施形態は、各サーボパターン１００Ｃ及び１００Ｄを使用したヘッド４の位置決め制御（移動制御）に伴う移動量（消費電力）を測定して、当該測定結果に基づいて相対的に移動量が少ない（消費電力が少ない）サーボパターン１００Ｃ又は１００Ｄを選択する書込み方法である。

この実施形態の変形例として、図４（Ｂ）に示すように、ディスク媒体２１の回転中心４００に対して、相対的に近い偏心位置４１０を持つサーボパターン１００Ｃを選択してもよい。このサーボパターン１００Ｃであれば、偏心量が少なく、データの記録又は再生時のヘッド４の移動量を最小にすることが可能である。

また、検査装置１０は、各サーボパターン１００Ｃ及び１００Ｄの偏心量を測定し、当該偏心量が最小となるサーボパターンを選択してもよい。この場合、検査装置１０は、アクチュエータ５をディスク媒体２の最内周位置に相当するストッパ部材７に押し当ててた状態で、各サーボパターン１００Ｃ及び１００Ｄを再生することで、当該偏心量を測定する。

以上のように各実施形態のサーボ情報書込み方法によれば、複数種類のサーボパターンが記録されたディスク媒体２をディスクドライブ１に組み込み、記録再生特性データ再生エラーレート）やヘッド４の移動量などの選択条件に基づいて、適正なサーボパターンを選択して実際に使用するサーボ情報として設定する。従って、結果として、ヘッド４の特性に関係するトラックピッチやディスク媒体２の組み立て精度に関係する偏心量などを考慮した最適なサーボパターンを、サーボ情報としてディスク媒体２上に記録できたことになる。

なお、ヘッド４の出荷検査値は、ディスク面に対応するヘッド間に特性のばらつきが存在する場合に、そのヘッド特性に最適なサーボパターンを選択することになる。従って、１枚のディスク媒体２において、表面と裏面では、選択されるサーボパターンが異なる場合もある。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に関するサーボ情報書込み装置の構成を示すブロック図。 本実施形態に関するサーボ情報の書込み工程を説明するための図。 本実施形態に関するサーボ情報書込み方法の手順を説明するためのフローチャート。 他の実施形態に関するサーボパターンの記録状態を説明するための図。 他の実施形態に関するサーボ情報書込み方法の手順を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１…ディスクドライブ、２…ディスク媒体、３…スピンドルモータ、４…ヘッド、
５…アクチュエータ、６…プリント回路基板、７…ストッパ部材、１０…検査装置、
１００…サーボパターン。

Claims (11)

1. ディスクドライブに組み込まれるディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンから適正なサーボパターンを選択するための検査処理を実行する検査手段と、
   前記検査手段により適正と判定されたサーボパターンを、前記ディスクドライブのサーボ情報として選択する選択手段と
   を具備したことを特徴とするサーボ情報書込み装置。
2. 前記検査手段は、
   前記ディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンに基づいて、前記ディスクドライブに組み込まれるヘッドを目標位置に位置決め制御する手段と、
   前記ヘッドを使用して検査用データを前記ディスク媒体上に記録する手段と、
   前記ヘッドを使用して前記検査用データを再生する手段と、
   前記再生された検査用データの再生エラーレートを測定する手段と
   を有することを特徴とする請求項１に記載のサーボ情報書込み装置。
3. 前記検査手段は、
   前記ディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンに基づいて、前記ディスクドライブに組み込まれるヘッドを目標位置に位置決め制御する手段と、
   前記目標位置までの前記ヘッドの移動量を測定する手段と
   を有することを特徴とする請求項１に記載のサーボ情報書込み装置。
4. 前記複数種類のサーボパターンは、トラックピッチの異なる２種類以上のサーボパターンであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載のサーボ情報書込み装置。
5. 前記複数種類のサーボパターンは、偏心量の異なる２種類以上のサーボパターンであることを特徴とする請求項１又は請求項３のいずれか１項に記載のサーボ情報書込み装置。
6. 前記選択手段は、前記検査手段の判定結果に基づいて非選択にされたサーボパターンを、前記ディスク媒体上から消去する手段を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のサーボ情報書込み装置。
7. ディスクドライブに組み込まれるディスク媒体上に、サーボ情報を記録するためのサーボ情報書込み装置に適用するサーボパターン書込み方法であって、
   前記ディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンから、適正なサーボパターンを選択するための検査処理を実行するステップと、
   前記検査処理ステップにより適正と判定されたサーボパターンを前記サーボ情報として選択するステップと
   を有する手順を実行することを特徴とするサーボ情報書込み方法。
8. 前記検査処理ステップは、
   前記ディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンに基づいて、前記ディスクドライブに組み込まれるヘッドを目標位置に位置決め制御するステップと、
   前記ヘッドを使用して検査用データを前記ディスク媒体上に記録するステップと、
   前記ヘッドを使用して前記検査用データを再生するステップと、
   前記再生された検査用データの再生エラーレートを測定するステップと
   を有することを特徴とする請求項７に記載のサーボ情報書込み方法。
9. 前記検査処理ステップは、
   前記ディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンに基づいて、前記ディスクドライブに組み込まれるヘッドを目標位置に位置決め制御するステップと、
   前記目標位置までの前記ヘッドの移動量を測定するステップと
   を有することを特徴とする請求項７に記載のサーボ情報書込み方法。
10. 前記選択ステップは、前記検査処理ステップの判定結果に基づいて非選択にされたサーボパターンを、前記ディスク媒体上から消去するステップを含むことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載のサーボ情報書込み方法。
11. ディスクドライブに組み込まれるディスク媒体上に複数種類のサーボパターンを記録するステップと、
    前記ディスク媒体上に記録された複数種類のサーボパターンから、適正なサーボパターンを選択するための検査処理を実行するステップと、
    前記検査処理ステップにより適正と判定されたサーボパターンを、前記ディスクドライブのサーボ情報として選択するステップと
    を有する手順を実行することを特徴とするサーボ情報書込み方法。

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