JP2007095168A - 磁気記録装置および位置決め補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超高記録密度磁気記録を可能としながらもディスクリートトラックへ正確なヘッド位置決めを行うこと。
【解決手段】磁気記録装置において、記録ヘッドと再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、ディスクリート領域とヘッドの位置決め補正情報を書き込み可能な補正情報記録領域とトラッキング中心とディスクリートトラック中心の中心ずれ量を測定するための中心ずれ量検出領域とを備えたハードディスクと、再生ヘッドが所定のトラックに位置決めされた状態から位置決めされた位置から予め定められた距離だけ径方向に移動させた状態で、中心ずれ量検出情報を再生ヘッドにより読み出すヘッド再生信号処理回路６１５と、ヘッドの移動と中心ずれ量検出情報の読み出しを複数回実行して、読み出された中心ずれ量検出情報に基づいて位置決め補正情報を決定する振幅値記憶判断回路６１２と備えた。
【選択図】 図６

Description

本発明は、データ書き込み可能な磁気記録領域を有する複数のトラックと隣接するトラック間にデータ書き込み不能な非磁性領域とを有するディスクリート領域を備えたディスクリートトラック型の磁気記憶媒体を用いた磁気記録装置および位置決め補正方法に関する。

近年、計算機の記録容量の増大に伴い、ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）等の磁気記録装置の記録容量は、大容量化される傾向にある。磁気記録装置の記憶容量を大容量化するために、磁気ヘッドから発生する信号磁界によって形成される磁気記録層中の記録磁区列を微細化してより高密度な記録を行う必要があるが、このような記録方式として、垂直記録方式が従来から一般的に知られている。

この垂直記録方式では、磁気記録媒体の記録層面内に対して垂直方向に磁化させることによって記録する方式である。しかしながら、この垂直記録方式では、１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ²以上の超記録密度となると、磁気ヘッド側面から発生するサイドフリンジングによって、隣接するトラックへの書き込み動作が行われてしまい、記録不良および再生不良が生じてしまうという問題がある。

このため、磁気記録媒体の記録層の円周方向に非磁性体から構成される非磁性領域を形成し、磁性体部分である磁気記録領域にのみデータを記録していく、いわゆるディスクリートトラック型の磁気記録媒体が提唱されている。このディスクリートトラック型の磁気記録媒体によれば、トラック間に非磁性体領域が設けられているため、隣接するトラックにデータを書き込んでしまうことが回避され、良好な記録再生特性を実現することができるという利点がある。

ここで、従来の磁気記録装置では、磁気記録媒体へのデータの書き込みを行う記録ヘッドと、磁気記録媒体からのデータの読み出しを行う再生ヘッドを同一のスライダーに実装した複合ヘッドを使用することが一般的に行われている。この複合ヘッドは、ロータリ型のドライブ構造では、ヘッドアクチュエータの先端に支持され、磁気記録媒体のトラックを横切る径方向に移動して所望のセクタに位置決めされるように制御される。また、磁気記録媒体の記録面には、トラック方向に一定間隔でトラック位置およびセクタ位置などの位置情報を記録したサーボ領域が設けられている。

ディスクリートトラック構造の磁気記録媒体は、表面上が磁気記録部として有効な第１の部分と非有効な第２部分とが形成されている。第１の部分は、磁性膜が設けられた凸部の磁性領域である。第２の部分は非磁性領域、または凹部で磁気記録ができない領域である。即ち、第２の部分は、磁性膜が形成されている場合でも、凹部により実質的に非磁性領域として構成された部分である。

このような磁気記録媒体であれば、通常のサーボトラックライタを使用することなく、磁気記録媒体上にサーボデータが記録されたサーボ領域を埋め込むことができる。

ところで、サーボデータには、セクタ及びトラックアドレス以外に、トラック内の位置偏差を検出するためのサーボパターン（以下、「偏差検出用サーボパターン」という。）が含まれている。偏差検出用サーボパターンには、バースト型サーボパターン以外に、位相差型サーボパターンと呼ばれるサーボパターンがある。

この位相差型サーボパターンの一つとして、データトラックに対して傾斜した直線からなるパターンを備える形態がある。サーボ信号の処理方法により、一方向の傾斜パターンを備える形態や逆方向の傾斜パターンとの両方を備える形態がある
しかしながら、このような従来技術では、アームの回転中心とヘッドの位置関係から決められたサーボパターンが磁気記録媒体に埋め込まれているので、予め想定された理想的なサーボパターンとヘッドの位置関係がずれる場合では、サーボパターンによるヘッドの位置決めの中心と、データを記録するディスクリートトラックの中心とがずれ、正確なデータの読み書きができない場合がある。

すなわち、理想的には埋め込まれたサーボパターンでヘッドを位置決めした時の中心、すなわちトラッキング中心に対してデータを読み書きするディスクリートトラックの中心とが一致する必要があるが、磁気記録媒体の製造工程においてサーボパターンを基板に転写する際に転写誤差が生じた場合には、トラッキング中心とディスクリートトラックの中心とが一致しなくなり、トラッキング状態であってもディスクリートトラックの中心からずれた位置にヘッドが位置決めされ、エラー率が許容範囲以下となる位置でデータの読み書きができない場合があるという問題がある。

また、データトラックに対して傾斜した直線からなるサーボパターンを備える位相差型サーボパターンの場合、アームの回転中心とヘッドの位置関係から決められた傾斜角度のサーボパターンが埋め込まれるが、ヘッドの取り付け誤差等の影響により本来のヘッド角度とパターン角度の関係にずれが生じ、このためにトラッキング中心にずれが生じる問題がある。

これに対して従来の位相差型サーボパターンでは、ヘッド角度とパターン角度との相対角度のずれを補正するために、順傾斜パターンと逆傾斜パターンとを備え、順傾斜パターンを再生したサーボ信号と逆傾斜パターンを再生した信号とは逆の角度ずれの影響が現れるため、この２つを用いることでトラッキングずれを緩和している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１２３５０６号公報

しかしながら、このような従来技術では、順傾斜と逆傾斜の２種のサーボパターンを設けているため、サーボ領域の面積が通常の磁気記録媒体よりも増大し、磁気記録媒体の記録密度の向上を図ることができないという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体において、超高記録密度磁気記録を可能としながらもディスクリートトラックへ正確なヘッド位置決めを行うことができ、良好な記録再生特性を得ることができる磁気記録装置および位置決め補正方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる磁気記録装置は、記録ヘッドと再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、データを記録するための磁気記憶媒体と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドによってデータ書き込み可能な磁気記録領域を有する複数のトラックと隣接するトラック間に前記記録ヘッドによってデータ書き込み不能な非磁性領域とを有するディスクリート領域と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドと前記再生ヘッドのうち一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めする際の位置決め補正情報を書き込み可能な補正情報記録領域と、前記磁気記憶媒体に設けられ、前記一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めした場合のトラッキング中心と前記ディスクリート領域の実際のトラック中心との相対距離である中心ずれ量を測定するための中心ずれ量検出情報が予め記録された中心ずれ量検出領域と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる位置決め補正方法は、データ書き込み可能な磁気記録領域を有する複数のトラックと隣接するトラック間にデータ書き込み不能な非磁性領域とを有するディスクリート領域と、前記記録ヘッドと前記再生ヘッドのうち一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めする際の位置決め補正情報を書き込み可能な補正情報記録領域と、前記一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めした場合のトラッキング中心と前記ディスクリート領域の実際のトラック中心との相対距離である中心ずれ量を測定するための中心ずれ量検出情報が予め記録された中心ずれ量検出領域とを備えたディスクリートトラック型の磁気記憶媒体の所定のトラックに前記再生ヘッドが位置決めされた位置から予め定められた距離だけ径方向に移動させた状態で、前記中心ずれ量検出情報を前記再生ヘッドにより読み出す再生ステップと、前記再生ヘッドおよび前記記録ヘッドの移動と前記中心ずれ量検出情報の読み出しを複数回実行して、読み出された前記中心ずれ量検出情報に基づいて前記位置決め補正情報を決定する決定ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体において、超高記録密度磁気記録を可能としながらもディスクリートトラックへ正確なヘッド位置決めを行うことができ、良好な記録再生特性を得ることができる磁気記録装置および位置決め補正方法を提供することができる。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気記録装置および位置決め補正方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、本発明の磁気記録装置および位置決め補正方法を、磁気記録媒体としてのハードディスク（ＨＤ）を備えたハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）および当該ハードディスクドライブ装置における複合型磁気ヘッドの位置決め補正に適用したものである。

まず、本実施の形態にかかるハードディスクの構造について説明する。本実施の形態のハードディスクは、再生ヘッドと記録ヘッドの記憶媒体半径方向の相対距離であるオフセット量を測定するためのオフセット量測定領域が、ディスクリート領域とサーボ領域との間に半径方向に設けられた構造のものである。

図１は、本実施の形態にかかるハードディスクの構造を示す模式図である。本実施の形態のハードディスクは、各トラックの記録領域の間に非磁性領域を有するディスクリートトラック型となっており、各セクタはディスクリート領域１０１とサーボ領域１０３と補正情報記録領域１０２とから構成される。

ディスクリート領域１０１は、記録領域と各トラックの記録領域の間にデータの書き込みが不可能な非磁性領域とを有する領域である。 本実施の形態では、ディスクリート領域１０１の記録領域に、後述する中心ずれ量検出領域が設けられた構造となっている。

サーボ領域１０３は、セクタのアドレス情報であるトラック番号とセクタ番号や、同期情報やヘッドのオフトラック量検出の情報等を有するサーボデータが記憶された領域であり、磁性部と非磁性部とで構成されるサーボパターンが形成されている。

補正情報記録領域１０２は、ＨＤＤの再生ヘッドと記録ヘッドとをそれぞれ位置決め制御する際の位置決め補正量を記録しておくための領域であり、ディスクリート領域１０１とサーボ領域１０３との間に半径方向に設けられている。サーボ領域１０３と補正情報記録領域１０２は、セクタごとに存在している。

図２は、本実施の形態のハードディスクにおけるディスクリート領域１０１とサーボ領域の詳細な構造を示す模式図である。図２において、破線はトラックの中心位置を示している。

サーボ領域１０３は、図２に示すように、プリアンブル部２０１と、アドレス部２０２と、偏差検出部２０３とから構成されている。ディスクリート領域１０１は、磁性体からなる磁気記録領域３０１のトラック間に非磁性体からなる非磁性領域３０２が設けられた構造であるディスクリート型トラックの構造となっている。

サーボ領域１０３のプリアンブル部２０１は、再生用クロックをディスクパターンに同期させるための情報が記録された領域である。アドレス部２０２は、シリンダやセクタ等のアドレス等の情報が記録された領域である。偏差検出部２０３は、ヘッドのトラック中心からのオフトラック量を検出するための情報が記録された領域である。この偏差検出部２０３は、図２に示すように、磁性体部がデータトラック１０６に対して一定角度で傾斜した直線状のパターンである位相差型サーボパターンで形成されている。

ディスクリート領域１０１は、記録ヘッドによりデータの書き込み可能な磁性体からなる記録領域３０２と、各トラック間、すなわち記録領域３０２間に設けられ、記録ヘッドによりデータの書き込み不可能な非磁性領域３０１とから構成される。補正情報記録領域１０２は、データの書き込み可能な磁性体を有し、非磁性領域は省略可能な構成となっている。

中心ずれ量検出領域１０４は、ヘッドをサーボ領域１０３内でトラック中心位置に位置決めした際の位置であるトラッキング中心位置とディスクリート領域１０１のトラック（以下、「ディスクリートトラック」という。）の実際の中心位置とのずれ量を検出するための領域である。この中心ずれ量検出領域１０４は、補正情報記録領域１０２の周方向であるヘッド進行方向において隣接するディスクリート領域１０１の記録領域３０２の内部に、隣接するトラック間で１８０度位相をずらした市松状のパターンで予め形成されている。

図３は、磁気ヘッド５１０がサーボ領域１０３に位置決めされた状態を示す模式図である。本実施の形態では、磁気ヘッド５１０として記録ヘッド５１１と再生ヘッド５１２が分離して設けられた複合ヘッドを使用している。図３では、再生ヘッド５１２がトラック中心位置に位置決めされた状態を示している。ハードディスクの各シリンダが図１に示すように円盤形状であり、磁気ヘッドが移動する軌跡が円弧状であるため、再生ヘッド５１２と記録ヘッド５１１のハードディスクの経方向の相対距離（オフセット量）は、トラックごとに変化する。本実施の形態では、再生ヘッド５１２、および記録ヘッド５１１それぞれをディスクリートトラック中心へ位置決めするための位置決め補正量を補正情報領域１０２に記録するようになっている。

しかしながら、このような位置決め補正量を用いてヘッド５１０をトラック中心へ位置決めした場合でも、アームの回転中心とヘッド５１０の位置関係から決められたサーボパターンがハードディスクに埋め込まれているので、予め想定された理想的なサーボパターンとヘッド５１０の位置関係がずれる場合では、サーボパターンによるヘッドの位置決めの中心位置とディスクリートトラックの中心位置とがずれ、正確なデータの読み書きができない場合がある。

図４−１は、サーボパターンが理想的にサーボ領域１０３に転写されている場合のサーボパターンによるヘッド位置決めのトラッキング中心とディスクリートトラック中心との関係を示す模式図である。図４−２は、サーボパターンの転写ミスが生じた場合のサーボパターンによるヘッド位置決めのトラッキング中心とディスクリートトラック中心との関係を示す模式図である。

図４−１に示すように、サーボパターンが理想的にサーボ領域１０３に転写されている場合では、サーボパターンによるヘッド位置決めのトラッキング中心とディスクリートトラック中心とが一致する。しかしながら、サーボパターンの転写ミスが生じた場合のサーボパターンによるヘッド位置決めのトラッキング中心とディスクリートトラック中心とがずれ、ヘッド５１０がトラッキング状態であってもディスクリートトラックの中心からずれた位置にヘッドが位置決めされ、エラー率が許容範囲以下となる位置でデータの読み書きができなくなってしまう場合がある。

また、本実施の形態のハードディスクのようにデータトラック１０６に対して傾斜した直線からなるサーボパターンである位相差型サーボパターンを記録したサーボ領域１０３の場合、アームの回転中心とヘッドの位置関係から決められた傾斜角度のサーボパターンが埋め込まれるが、ヘッドの取り付け誤差等の影響により本来のヘッド角度とパターン角度の関係にずれが生じ、このためにトラッキング中心にずれが生じる問題がある。

また、サーボパターンを順傾斜パターンと逆傾斜パターンとで形成することによって、ヘッドスキュー角度とパターン角度との相対角度のずれを補正することも考えられる。図５−１は、順傾斜パターンと逆傾斜パターンとからなるサーボパターン上をヘッド５１０がスキュー角度０で走査している状態を示す模式図である。図５−２は、順傾斜パターンと逆傾斜パターンとからなるサーボパターン上をヘッド５１０がスキュー角度をもって走査している状態を示す模式図である。図５−３は、図５−１と図５−２の場合の再生信号を示すグラフである。図５−３において、横軸は時間を示し、縦軸は再生信号の振幅値を示している。また、図５−３において、（ａ）がヘッド５１０がスキュー角度をもって走査している状態（図５−１）における再生信号であり、（ｂ）がヘッド５１０がスキュー角度をもって走査している状態（図５−２）における再生信号である。

図５−３に示すように、され、順傾斜パターンを再生したサーボ信号と逆傾斜パターンを再生したサーボ信号とは逆の角度ずれの影響が現れるため、この２つのサーボ信号を用いてヘッドスキュー角度とパターン角度との相対角度のずれを補正することもできる。しかしながら、このような順傾斜パターンと逆傾斜パターンとからなるサーボパターンをサーボ領域１０３に形成すると、サーボ領域１０３の領域面積が増大することになり、ハードディスクの記録密度の向上を図れない。

このため、本実施の形態の磁気記録装置では、中心ずれ量、すなわちトラッキング中心とディスクリートトラック中心のずれ量を、ディスクリート領域１０１内に形成した上記中心ずれ量検出領域１０４に記録された中心ずれ量検出情報を再生することによって求め、補正情報を決定し、超高記録密度磁気記録を可能としながらもディスクリートトラックの中心へ正確なヘッド位置決めを行うことができ、良好な記録再生特性を得ることとしている。

次に、本実施の形態のハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）の構成について説明する。図６は、本実施の形態のハードディスクドライブ装置の構成を示す構成図である。本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）は、ハードディスク（ＨＤ）６２４と、磁気ヘッド６２１、およびサスペンションアーム６２２などの機構を備えた駆動機構部６２０と、ハードディスクドライブ装置内部のプリント基板上に制御回路として設けられたＨＤＤ制御部６１０とを備えた構成となっている。

ＨＤＤ制御部６１０は、図６に示すように、システムコントローラ６１１と、振幅値記憶判断回路６１２（記憶部、決定部）と、オフセット記憶回路６１３と、記録パターン生成回路６１４と、位置決めアクチュエータ制御回路６１８と、ヘッド再生信号処理回路６１５（再生部）と、ヘッド記録信号処理回路６１６（記録部）と、オフセット付与回路６１７とを備えた構成となっている。

振幅値記憶判断回路６１２は、再生ヘッド６１２から再生した再生信号の振幅値を記憶し、最大振幅値を決定するものである。オフセット記憶回路６１３はトラックごとの最大振幅値を最適オフセット量として記憶するものである。

記録パターン生成回路６１４は、ハードディスクに書き込むデータの記録パターンを生成するものである。位置決めアクチュエータ制御回路６１８は、再生ヘッド６１２および記録ヘッド６１１の位置決めを行うものである。位置決めアクチュエータ制御回路６１８は、記録ヘッド５１１による記録領域へのデータ記録時にオフセット付与回路６１７から最適オフセット量を受け取って、磁気ヘッド６１０を受け取った最適オフセット量だけハードディスクの径方向に移動させる。ヘッド再生信号処理回路６１５は、再生ヘッド６１２からの再生信号を受け取り、システムコントローラ６１１に受け渡すものである。ヘッド記録信号処理回路６１６は、記録パターン生成回路６１４によって生成された記録パターンの信号を記録ヘッド５１１によってハードディスクに記録するものである。オフセット付与回路６１７は、オフセット記憶回路６１３に保持されている最適オフセット量を、位置決めアクチュエータ制御回路６１８に受け渡すものである。

システムコントローラ６１１は、振幅値記憶判断回路６１２、オフセット記憶回路６１３、記録パターン生成回路６１４、位置決めアクチュエータ制御回路６１８、ヘッド再生信号処理回路６１５、ヘッド記録信号処理回路６１６、オフセット付与回路６１７を制御するものである。

次に、このように構成された本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置によるオフセット量測定処理について説明する。本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置では、中心ずれ量測定処理は、埋め込み測定パターンを用いたオフセット測定処理の中で実行されるようになっている。図７は、オフセット測定処理の手順を示すフローチャートである。

本実施の形態にかかるオフセット測定処理は、非磁性部が存在しない補正情報記録領域１０２に、初期化が行われ、まだデータの磁気情報が書き込まれていない状態で、測定開始セクタから開始される。この状態で、再生ヘッド５１２と記録ヘッド５１１が搭載された磁気ヘッド５１０を支持するサスペンションアーム６２２は、磁気ヘッド５１０を経方向への移動距離を示すＴをＴ_maxで初期化する（ステップＳ７０１）。ヘッド再生信号処理回路６１５はかかる位置でセクタ領域の開始信号の到来を待つ（ステップＳ７０２）。

ヘッド再生信号処理回路６１５はセクタ領域開始信号を受けると、システムコントローラ６１１はサーボ領域１０３からの再生信号に基づいて位置決めアクチュエータ６２３を変位させ、サーボ領域１０３のトラック中心位置に再生ヘッド５１２を位置決めする（ステップＳ７０３）。

次に、磁気ヘッド５１０が測定開始セクタのサーボ領域１０３を通過した時に、サーボ領域１０３の通過を告知するフラグ信号を検知すると（ステップＳ７０４）、磁気ヘッドを再生ヘッド５１２の示すトラック中心位置から距離Ｔ（初回はＴ_max）だけ内周方向に移動させる（ステップＳ７０５）。図８は再生ヘッド５１２の示すトラック中心位置から距離Ｔ_maxだけ内周方向に移動した状態を示す説明図である。

かかる移動方向は、外周方向であってもよい。そして、再生ヘッド５１２によりディスクリート領域１０１に設けられた中心ずれ量検出領域１０４を用いて中心ずれ量検出情報を再生する（ステップＳ７０６）。

図９−１は、中心ずれ量検出情報を測定する場合の信号処理の一例を示す説明図である。ディスクリート領域１０１に設けられた中心ずれ量検出情報の再生信号を、再生信号の周期を４分割してサンプリングを行う。この値に対して、正弦波係数［１， １， −１， −１］を乗算したものの和を振幅検出値とする。なお、中心ずれ量検出情報は隣接するトラックで、すなわち奇数トラックと偶数トラックとで、径方向の位相を１８０度ずらして配置する。図９−２は、中心ずれ量検出情報の再生信号の振幅を示すグラフである。このような処理により、図９−２の（ａ）に示すように目標トラックの隣トラック中心の場合では検出値が−４、図９−２の（ｂ）に示すように隣接するトラックの中間では検出値が０、図９−２の（ｃ）に示すように目標トラックの中心では検出値4と検出される。これにより、中心ずれ量検出情報を隣接するトラックで同相に配置する場合よりも、検出感度をよくすることができる。これは、同相に配置された場合には、上記図９−１、９−２の例で、検出値がそれぞれ＋４、０、＋４となり、検出値を判断する際に誤判断のおそれがあるからである。

この信号の振幅値の測定は、ディスクリート領域１０１の到来よりやや遅いタイミングで発生するトリガ信号を受けて終了する。このようなステップＳ７０２からＳ７０６までの中心ずれ量の測定処理を所定のｎセクタに対して各セクタで行い（ステップＳ７０７）、中心ずれ量を内周側にＴ分としたときの振幅値データとして、振幅値記憶判断回路６１２に保存する（ステップＳ７０８）。そして、振幅値記憶判断回路６１２に保存されている前回の中心ずれ量と現在の中心ずれ量を各セクタにおいて比較して、全セクタにおいて現在の中心ずれ量の振幅値が極大が検出されたか否かを判断する（ステップＳ７０９）。そして、検出されていない場合には、Ｔ＝Ｔ−Ｔ０として（ステップＳ７１０）、ステップＳ７０２からＳ７０８までの処理を繰り返す。これにより、磁気ヘッド５１０は、ディスク内周側に距離Ｔだけ移動した状態からディスク外周側へ距離Ｔ０だけ移動した状態にし、ステップＳ７０２からＳ７０８までの中心ずれ量測定処理が実行されることになる。

図１０は、磁気ヘッド５１０をトラック中心位置から内周方向に距離Ｔ_maxだけ移動した位置から外周方向にＴ０に移動した状態を示す説明図である。

このようにして得られた中心ずれ量に対する振幅値のデータは１つのセクタで、図１１に示すように中心ずれ量と振幅値のグラフとして表すことができる。図１１に示すように、中心ずれ量を内周側にＴ_maxとした状態から、徐々に磁気ヘッド５１０外周側に変化させる場合、測定した振幅値が極大となって変曲する中心ずれ量が得られるか、振幅値が所定の値以上となれば測定自体を終了することができる。振幅値記憶判断回路６１２は、このように記憶したデータに基づいて、振幅値が始めて最大値または所定の値以上となる中心ずれ量を検出し、この中心ずれ量の最適値で、補正情報であるオフセット量を補正する。

すなわち、磁気ヘッド５１０を徐々にディスク外周側へ距離Ｔ０ずつ移動して中心ずれ量検出領域１０４のパターンの再生を行い、現在の中心ずれ量の振幅値が極大と検出された位置がディスクリートトラック中心の位置である。

従って、ステップＳ７０９において、振幅値記憶判断回路６１２が現在の中心ずれ量の振幅値が極大または所定の値以上となっていると判断した場合には、現在のオフセット量から中心ずれ量で補正した値を現在処理中のトラックにおける最適オフセット量Ｔoptと決定し（ステップＳ７１１）、オフセット記憶回路６１３に保存する（ステップＳ７１２）。

これにより、一つのトラックにおける最適オフセット量が決定されるが、かかるステップＳ７０１からＳ７１２までの測定処理を全てのトラックについて実行する。これにより、全トラックにおける最適オフセット量が測定されることになる。図１２は、オフセット記憶回路６１３に保存されたトラック毎の最適オフセット量の一例をテーブル化した説明図である。このように、オフセット記憶回路６１３には、セクタ毎、トラック毎の最適オフセット量が保存されることになる。

次に、本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置による位置決め補正情報記録処理について説明する。図１３は、位置決め補正情報記録処理の手順を示すフローチャートである。

本実施の形態にかかる位置決め補正情報記録処理は、非磁性部が存在しない補正情報記録領域１０２に、初期化が行われ、まだデータの磁気情報が書き込まれていない状態で、記録開始セクタから開始される。まず、磁気ヘッド５１０を位置決めする目標トラックを設定する（ステップＳ１３０１）。そして、記録開始セクタの到来をシステムコントローラで受信すると（ステップＳ１３０２）、再生ヘッド５１２をサーボ領域１０３の示すトラック中心位置に位置決めする（ステップＳ１３０３）。

次に、システムコントローラ６１１は、サーボ信号の終了をヘッド再生信号処理回路から検知すると（ステップＳ１３０４）、引き続き到来する磁性体部を有する補正情報記録領域１０２に対して、記録ヘッド５１１によって位置決め補正量のパターンの記録動作を行う（ステップＳ１３０５）。

このとき記録される位置決め補正量の記録パターンは、所定の周波数で変化するビットパターンであり、サーボ信号の周波数と同じであることが望ましい。ハードディスクドライブ装置の変調回路における共通の周波数とすることで、フィルタ回路処理を容易に追加することができる。

位置決め補正量のパターンを構成するビットパターンは、再生ヘッド位置決め時補正量（第１の補正情報）と記録ヘッド位置決め時補正量（第２の補正情報）とからなっている。図１４に示すように、磁気ヘッド５１０とサスペンションアーム６２２の軸が同一であれば、サスペンションアームアーム６２２はベアリング軸周りに回転するため、再生ヘッド５１２と記録ヘッド５１１の、ディスクリート領域に対する位置関係はヘッド５１０の傾き角であるスキュー角により、トラックの中心に対して、再生ヘッド５１２の中心が位置決めされたとき、記録ヘッド５１１の中心位置はトラック中心からずれた状態となる。このため、再生ヘッド５１２をディスクリートトラック中心へ位置決めする場合と、記録ヘッド５１１をディスクリートトラック中心へ位置決めする場合とでは、異なる位置決め補正量となる。ディスクリートトラックにおける記録ヘッド位置決めのオフセット量の測定処理によりオフセット量を測定し、このオフセット量の値を記録ヘッド位置決め補正量とする。

従って、再生ヘッド位置決め補正量としてオフセット記憶回路６１３で保持しているオフセット量を、記録ヘッド位置決め補正量として記録ヘッドのオフセット量を設定する。補正情報記録領域１０２に記録されている位置決め補正量は、位置決め分解能に対するオフセット指令量から決められるビット列となる。従って、補正情報記録領域１０２は、最大オフセット指令量を構成するビット列の数によって決定される。

ここで、位置決め補正量は、補正情報が測定されたm番目のセクタに対して、(ｍ＋１) 番目の位置決め補正量を、m番目のセクタに記録する。これにより、該当セクタの位置決め補正制御を行う際、前のセクタでの位置決め制御を行っているときに、事前に読み出すことで、位置決め補正を迅速に行うことができる。

これにより、一つのセクタにおける位置決め補正量が記録されるが、かかるステップＳ１３０１からＳ１３０５までの測定処理を全てのセクタ及びトラックについて実行する（ステップＳ１３０６，Ｓ１３０７）。これにより、全セクタおよびトラックにおいて位置決め補正情報が記録されることになる。

次に、本実施の形態にかかるハードディスクドライブ装置による位置決め補正処理について説明する。補正情報記録領域１０２に記録された位置決め補正量は、サーボ信号と同様に、ヘッド再生信号処理回路６１５で再生ヘッド６１２からの再生信号を受け取り、システムコントローラ６１１に受け渡される。mセクタの位置決め制御を行っているときに、mセクタに記録されている位置決め補正情報量をデコードし、（ｍ＋１）セクタの位置決め制御を行うときに、この補正量を反映させる。このとき、再生ヘッドをディスクリートトラック中心に位置決めする場合には、再生ヘッド位置決め補正量を適用し、記録ヘッドをディスクリートトラック中心に位置決めする場合には、記録ヘッド位置決め補正量を適用する。このようにして、磁気ヘッドを最適オフセット量だけ径方向に移動して位置決めを行うことにより、ディスクリートトラックに対して適切にデータの書き込みおよび読み出しが可能となる。

なお、振幅値記憶判断回路６１２に記憶されたデータの振幅値の最大値が、あらかじめ規定された振幅値よりも小さい場合は、オフセット量が最適なオフセット量に到達していない可能性がある。この場合には、振幅値記憶判断回路６１２によってかかる状態を判断し、記録開始セクタから再度位置決め補正情報記録処理を開始し、オフセット量測定処理についても再度実行されるように構成すればよい。なお、この記録開始セクタでのオフセット量は前回の記録処理開始時のオフセット量Ｔ_maxより大きい値となるように設定される。

このように本実施の形態のハードディスクには、補正情報記録領域１０２が設けられ、補正情報記録領域１０２はデータの書き込み可能な磁性体を有し、非磁性領域は省略可能な構成となっており、また、中心ずれ量検出領域１０４のパターンは、補正情報記録領域１０２の後のディスクリート領域１０１内に設けられ、隣接するトラック間で、１８０度位相をずらした市松状のパターンで形成されているので、ディスクリートトラック型のハードディスクにおいてトラック中心のずれ量を正確に測定して、測定したオフセット量を補正して位置決め制御を行うことができる。このため、データの書き込み時にディスクリート領域１０１のトラック中心位置に磁気記録を行うことが可能となり、また、データの読み出し時にもディスクリート領域１０１のトラック中心位置に信号再生を行うことが可能となり、再生信号を劣化させずにディスクリート作用を効果的に発揮させ、超高記録密度磁気記録を可能としながらも良好な記録再生特性を得ることができる。

また、本実施の形態のハードディスクでは、サーボ領域１０３とディスクリート領域１０１の間に補正情報記録領域１０２が設けられ、補正情報記録領域１０２には一つ後のセクタにおける位置決め補正量が記録されており、次のセクタの制御時のための位置決め補正量を先行してデコードできるため、磁気ヘッドの位置決め補正を迅速に行うことができる。

さらに、本実施の形態の磁気記録装置では、磁気ヘッド５１０を、位置決めされた位置から予め定められた距離だけ径方向に移動させた状態で、再生ヘッド５１２により中心ずれ量演出領域１０４の中心ずれ量検出情報のパターンを読み出し、磁気ヘッド５１０の移動と中心ずれ量検出情報の読み出しを複数回実行し、振幅値記憶判断回路６１２に記憶された複数の測定データの振幅値が極大となる振幅値を最適オフセット量として決定しているので、ディスクリートトラック型のハードディスクにおいて非磁性部の存在しない補正情報記録領域１０２に測定された位置決め補正量を記録でき、オフセット補正位置決め制御を行うことで正確な位置に記録再生を行うことができる。

なお、本実施の形態のハードディスクでは、各セクタに対して全て中心ずれ量検出領域１０４を形成した構成となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、位置決め補正を行う精度に応じたオフセット量の測定が可能な数のセクタのみに中心ずれ量検出領域１０４を設ける構成としてもよい。

また、本実施の形態のハードディスクでは、全てのトラックに対して、中心ずれ量検出領域１０４を形成した構成となっているが、これに限定されるものではなく、例えば、所定のトラックにのみ、中心ずれ量検出領域１０４を設ける構成としてもよい。この場合、最適オフセット量を測定したトラック以外のトラックに対する最適オフセット量は、既知の最適オフセット量から補間処理を行うことにより算出するようにハードディスクドライブ装置を構成すればよい。

また、本実施の形態のハードディスクでは、全てのトラックに対して、中心ずれ量検出情報の測定を行い、補正情報記録領域１０２に位置決め補正量を記録しているが、これに限定されるものではなく、測定された補正情報を平均化した所定の領域であるゾーン毎に共通の値として補正情報記録領域１０２に記録する構成としてもよい。

（変形例１）
本実施の形態のハードディスクでは、サーボ領域１０３の偏差検出部が、プリアンブル部に対し斜め傾斜した一様なパターンで形成されているが、これに限定されるものではなく、バースト型方式のサーボパターンで形成されている場合にも本発明を適用することができる。図１５は、偏差検出部１５０３が４相からなるバースト型のサーボパターンで形成されている場合のサーボ領域１０３の詳細な構造図である。この場合にも、ハードディスクドライブ装置の構成は上記実施の形態と同様であり、また、オフセット量測定処理（中心ずれ量検出処理を含む）、位置決め補正情報記録処理および位置決め補正処理は、上記実施の形態と同様に行われる。

（変形例２）
また、サーボ領域１０３の偏差検出部を、Nullパターンのサーボパターンで形成されている場合にも本発明を適用することができる。図１６は、偏差検出部１６０３が２相からなるNullパターンのサーボパターンで形成されている場合のサーボ領域１０３の詳細な構造図である。この場合にも、ハードディスクドライブ装置の構成は上記実施の形態と同様であり、また、オフセット量測定処理（中心ずれ量検出処理を含む）、位置決め補正情報記録処理および位置決め補正処理は、上記実施の形態と同様に行われる。

以上のように、本発明にかかる磁気記録装置及び位置決め補正方法は、ハードディスク、ハードディスクドライブ装置およびハードディスクドライブ装置で実行される位置決め補正方法に有用である。

本実施の形態にかかるハードディスクの構造を示す模式図である。 本実施の形態のハードディスクにおけるディスクリート領域１０１とサーボ領域の詳細な構造を示す模式図である。 磁気ヘッド５１０がサーボ領域１０３に位置決めされた状態を示す模式図である。 サーボパターンが理想的にサーボ領域１０３に転写されている場合のサーボパターンによるヘッド位置決めのトラッキング中心とディスクリートトラック中心との関係を示す模式図である。 サーボパターンの転写ミスが生じた場合のサーボパターンによるヘッド位置決めのトラッキング中心とディスクリートトラック中心との関係を示す模式図である。 順傾斜パターンと逆傾斜パターンとからなるサーボパターン上をヘッド５１０がスキュー角度０で走査している状態を示す模式図である。 順傾斜パターンと逆傾斜パターンとからなるサーボパターン上をヘッド５１０がスキュー角度をもって走査している状態を示す模式図である。 図５−１と図５−２の場合の再生信号を示すグラフである。 本実施の形態のハードディスクドライブ装置の構成を示す構成図である。 オフセット測定処理の手順を示すフローチャートである。 再生ヘッド５１２の示すトラック中心位置から距離Ｔmaxだけ内周方向に移動した状態を示す説明図である。 中心ずれ量検出情報を測定する場合の信号処理の一例を示す説明図である。 中心ずれ量検出情報の再生信号の振幅を示すグラフである。 磁気ヘッド５１０をトラック中心位置から内周方向に距離Ｔ_maxだけ移動した位置から外周方向にＴ０に移動した状態を示す説明図である。 オフセット量と振幅値のグラフである。 オフセット記憶回路６１３に保存されたトラック毎の最適オフセット量の一例をテーブル化した説明図である。 位置決め補正情報記録処理の手順を示すフローチャートである。 再生ヘッド５１２と記録ヘッド５１１のディスクリート領域に対する位置関係を示す模式図である。 本実施の形態の変形例１のハードディスクにおけるディスクリート領域１０１とサーボ領域の詳細な構造を示す模式図である。 本実施の形態の変形例２のハードディスクにおけるディスクリート領域１０１とサーボ領域の詳細な構造を示す模式図である。

符号の説明

１０１ ディスクリート領域
１０２ 補正情報記録領域
１０３ サーボ領域
１０４ 中心ずれ量検出領域
１０６ データトラック
２０１ プリアンブル部
２０２ アドレス部
２０３，１５０３，１６０３ 偏差検出部
３０１ 非磁性領域
３０２ 磁性領域
５１０ 複合型磁気ヘッド
５１２ 記録ヘッド
５１２ 再生ヘッド
６１０ ＨＤＤ制御部
６１１ システムコントローラ
６１１ 記録ヘッド
６１２ 再生ヘッド
６１３ オフセット記憶回路
６１６ ヘッド記録信号処理回路
６１８ 位置決めアクチュエータ制御回路
６２１ 磁気ヘッド
６２２ サスペンションアームアーム
６２３ 位置決めアクチュエータ

Claims (12)

1. 記録ヘッドと再生ヘッドとを有する複合型磁気ヘッドと、
   データを記録するための磁気記憶媒体と、
   前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドによってデータ書き込み可能な磁気記録領域を有する複数のトラックと隣接するトラック間に前記記録ヘッドによってデータ書き込み不能な非磁性領域とを有するディスクリート領域と、
   前記磁気記憶媒体に設けられ、前記記録ヘッドと前記再生ヘッドのうち一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めする際の位置決め補正情報を書き込み可能な補正情報記録領域と、
   前記磁気記憶媒体に設けられ、前記一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めした場合のトラッキング中心と前記ディスクリート領域の実際のトラック中心との相対距離である中心ずれ量を測定するための中心ずれ量検出情報が予め記録された中心ずれ量検出領域と、
   を備えたことを特徴とする磁気記録装置。
2. 前記中心ずれ量検出領域は、前記ディスクリート領域に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録装置。
3. 前記補正情報記録領域は、前記磁気記録媒体の半径方向に亘って設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録装置。
4. 前記磁気記録媒体は、前記複合型磁気ヘッドの位置決め行うための位置情報が記録されたサーボ領域をさらに備え、
   前記補正情報記録領域は、前記サーボ領域と前記ディスクリート領域との間に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録装置。
5. 前記サーボ領域は、再生信号のクロックを同期させるための情報が記録されたプリアンブル部と、シリンダの情報が記録されたアドレス部と、前記複合型ヘッドのオフトラック量を検出するため検出情報が記録された偏差検出部とを有し、
   前記偏差検出部は、前記プリアンブル部の情報記録パターンに対して傾斜パターンで前記検出情報が記録されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録装置。
6. 前記補正情報記録領域と前記中心ずれ量検出領域は、前記トラックを構成するセクタ領域ごとに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録装置。
7. 前記中心ずれ量検出情報は、奇数トラックと偶数トラックとで径方向の位相が１８０度ずれるように前記中心ずれ量記録領域に記録されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の磁気記録装置。
8. 前記補正情報記録領域には、前記再生ヘッドを各トラックの中心位置に位置決めするための第１の補正情報と、前記記録ヘッドを各トラックの中心に位置決めするための第２の補正情報とを有する前記位置決め補正情報が記録されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気記録装置。
9. 前記第２の補正情報は、前記再生ヘッドと前記記録ヘッドとの半径方向の相対距離を示すオフセット量を含むことを特徴とする請求項８に記載の磁気記録装置。
10. 前記再生ヘッドが所定のトラックに位置決めされた状態から前記位置決めされた位置から予め定められた距離だけ径方向に移動させた状態で、前記中心ずれ量検出情報を前記再生ヘッドにより読み出す再生部と、
    前記再生ヘッドおよび前記記録ヘッドの移動と前記中心ずれ量検出情報の読み出しを複数回実行して、読み出された前記中心ずれ量検出情報に基づいて前記位置決め補正情報を決定する決定部と、をさらに備え、
    前記位置決め補正情報は、前記決定部により前記位置決め補正情報を決定したセクタの直前のセクタの前記補正情報記録領域に記録されていることを特徴とする請求項８または９に記載の磁気記録装置。
11. 前記再生ヘッドが所定のトラックに位置決めされた状態から前記位置決めされた位置から予め定められた距離だけ径方向に移動させた状態で、前記中心ずれ量検出情報を前記再生ヘッドにより読み出す再生部と、
    前記再生ヘッドおよび前記記録ヘッドの移動と前記中心ずれ量検出情報の読み出しを複数回実行して、読み出された前記中心ずれ量検出情報に基づいて前記位置決め補正情報を決定する決定部と、をさらに備え、
    所定の領域内の各トラックにおいて決定された前記位置決め補正情報を平均した値が前記所定の領域における共通の前記位置決め補正情報として前記補正情報記録領域に記録されていることを特徴とする請求項８または９に記載の磁気記録装置。
12. データ書き込み可能な磁気記録領域を有する複数のトラックと隣接するトラック間にデータ書き込み不能な非磁性領域とを有するディスクリート領域と、前記記録ヘッドと前記再生ヘッドのうち一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めする際の位置決め補正情報を書き込み可能な補正情報記録領域と、前記一方のヘッドを各トラックの中心に位置決めした場合のトラッキング中心と前記ディスクリート領域の実際のトラック中心との相対距離である中心ずれ量を測定するための中心ずれ量検出情報が予め記録された中心ずれ量検出領域とを備えたディスクリートトラック型の磁気記憶媒体の所定のトラックに前記再生ヘッドが位置決めされた位置から予め定められた距離だけ径方向に移動させた状態で、前記中心ずれ量検出情報を前記再生ヘッドにより読み出す再生ステップと、
    前記再生ヘッドおよび前記記録ヘッドの移動と前記中心ずれ量検出情報の読み出しを複数回実行して、読み出された前記中心ずれ量検出情報に基づいて前記位置決め補正情報を決定する決定ステップと、
    を含むことを特徴とする位置決め補正方法。

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