JP4134066B2

JP4134066B2 - ヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置

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Publication number: JP4134066B2
Application number: JP2005048402A
Authority: JP
Inventors: 孝浩今村; 革江尻; 裕中村; 健一伊藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2025-02-24
Also published as: KR100740851B1; US7397627B2; CN1825435A; EP1696425A1; CN100437757C; US20060187570A1; JP2006236461A; KR20060094446A

Description

本発明は、記録媒体上の記録トラックにヘッドを位置決めする記録媒体駆動装置に関する。

いわゆるディスクリートトラック媒体は広く知られる。こうした媒体には、隣接する記録トラック同士を隔てる分離トラックが区画される。記録トラックでは、データ領域とサーボセクタ領域とが交互に区画される。ヘッドの位置決めにあたって、サーボセクタ領域から位置決め用の磁気情報が読み出される。
特開平０６−１９５９０７号公報

以上のような媒体の製造にあたって、まず、基板上に記録トラックおよび分離トラックが形成される。その後、サーボセクタ領域には磁気情報が書き込まれる。しかしながら、記録トラックおよび磁気情報の相対的な位置決めは難しい。正確な位置決めにあたって作業時間は増大してしまう。製造コストは増大する。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、比較的に簡単に正確な位置決めを実現することができる記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法および記録ディスク駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明によれば、隣接する記録トラック同士を隔てる分離トラックおよび記録トラックの境界上で記録トラックの幅方向に振動に基づきヘッドを移動させる工程と、記録トラックに基づきヘッドから供給される出力の最大値から最大値までの間隔ｔ _１とこの間隔ｔ _１に隣接する最大値から最大値までの間隔ｔ _２との差分を検出する工程と、検出された差分に基づき、ヘッドの位置を特定する位置情報を生成する工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法は提供される。

こうしたヘッド位置検出方法では、ヘッドは記録トラックおよび分離トラックの境界上で移動する。記録トラックに基づきヘッドから供給される出力は、記録トラックの幅方向の位置すなわち時間とともに変化する。こうした出力の変化に基づきヘッドの位置情報は生成される。こうして生成された位置情報に基づき比較的に簡単に正確な位置決めは実現されることができる。しかも、記録媒体では位置決め用の情報の確立は省略されることができる。記録媒体の製造にあたって作業は簡略化されることができる。作業時間は短縮されることができる。

こういったヘッド位置検出方法は、位置情報に基づき、記録トラックの中心線に向かってヘッドを移動させる工程をさらに備えてもよい。こうして位置情報に基づきヘッドが記録トラックの中心線に向かって移動すれば、いわゆるトラッキングサーボ制御が実現されることができる。トラッキングサーボ制御に基づきヘッドは記録トラックの中心線を辿り続けることができる。

こうしたヘッド位置検出方法は、ヘッドの移動にあたって、記録トラック上で第１領域にヘッドを配置する工程と、記録トラック上で第１領域に隣接する第２領域にヘッドを配置し、ヘッドの書き込み動作を許容する工程とをさらに備えてもよい。こうして第１領域でヘッドの正確な位置決めが実現された後、第２領域で書き込み動作が実施されればよい。その結果、ヘッドの書き込み動作は正確な位置に高い精度で実施されることができる。第２領域には位置決め用の磁気情報が書き込まれてもよい。前述されるように、第１領域で正確な位置決めが実現されれば、第２領域では正確な位置に高い精度で位置決め用の磁気情報は書き込まれることができる。こうして位置決め用の磁気情報が書き込まれる記録媒体では、トラッキングサーボ制御は高い精度で実現されることができる。

第２発明によれば、隣接する記録トラック同士を隔てる分離トラックを区画する記録媒体と、記録媒体に向き合わせられるヘッドと、ヘッドを支持し、記録トラックの幅方向に振動に基づきヘッドを移動させる駆動機構と、分離トラックおよび記録トラックの境界上で記録トラックの幅方向に移動するヘッドから供給される出力の最大値から最大値までの間隔ｔ _１とこの間隔ｔ _１に隣接する最大値から最大値までの間隔ｔ _２との差分を検出し、検出された差分に基づき前記駆動機構の動きを制御する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置は提供される。

こうした記録媒体駆動装置では、駆動機構の働きでヘッドは記録トラックおよび分離トラックの境界上で移動する。記録トラックに基づきヘッドから供給される出力は、記録トラックの幅方向の位置すなわち時間とともに変化する。こうした出力の変化に基づき制御回路は駆動機構の動きを制御することができる。その結果、比較的に簡単に正確な位置決めは実現されることができる。しかも、記録媒体では位置決め用の情報の確立は省略されることができる。記録媒体の製造にあたって作業工程は簡略化されることができる。作業時間は短縮されることができる。

以上のように本発明によれば、比較的に簡単に正確な位置決めを実現することができる記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法および記録ディスク駆動装置は提供されることができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明に係る記録ディスク駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は箱形の筐体すなわちエンクロージャ１２を備える。エンクロージャ１２は、例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する箱形の筐体本体１３を備える。筐体本体１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。筐体本体１３には蓋体すなわちカバー（図示されず）が結合される。カバーと筐体本体１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。

筐体本体１３の外側にはプリント基板（図示されず）が取り付けられる。プリント基板には、ＣＰＵ（中央処理演算装置）やＨＤＣ（ハードディスクコントローラ）といったＬＳＩチップのほか、コネクタが実装される。ＣＰＵやＨＤＣの働きでＨＤＤ１１の動作は制御される。コネクタには、例えばホストコンピュータのメインボードから延びる制御信号用ケーブルや電源用ケーブルが受け入れられる。ＣＰＵやＨＤＣは電源用ケーブルから供給される電力に基づき動作する。

エンクロージャ１２の収容空間には記録媒体としての１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモータ１５の回転軸に装着される。スピンドルモータ１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。

収容空間には駆動機構すなわちヘッドアクチュエータ１６がさらに収容される。このヘッドアクチュエータ１６は、垂直方向に延びる支軸１７に回転自在に支持されるアクチュエータブロック１８を備える。アクチュエータブロック１８には、支軸１７から水平方向に延びる剛体のアクチュエータアーム１９が規定される。アクチュエータアーム１９は磁気ディスク１４の表面および裏面ごとに配置される。アクチュエータブロック１８は例えば鋳造に基づきアルミニウムから成型されればよい。

アクチュエータアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１は、アクチュエータアーム１９の先端から前方に向かって延びる。周知の通り、ヘッドサスペンション２１の前端には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の表面に向き合わせられる。

浮上ヘッドスライダ２２にはいわゆる磁気ヘッドすなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。この電磁変換素子は、例えば、スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化を利用して磁気ディスク１４から情報を読み出す巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子といった読み出しヘッドと、薄膜コイルパターンで生成される磁界を利用して磁気ディスク１４に情報を書き込む薄膜磁気ヘッドといった書き込みヘッドとで構成されればよい。

浮上ヘッドスライダ２２には、磁気ディスク１４の表面に向かってヘッドサスペンション２１から押し付け力が作用する。磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には浮力が作用する。ヘッドサスペンション２１の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。周知の通り、複数枚の磁気ディスク１４が筐体本体１３内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク１４同士の間で２本のアクチュエータアーム１９すなわち２つのヘッドサスペンション２１が配置される。

アクチュエータブロック１８には動力源すなわちボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３が接続される。このＶＣＭ２３の働きでアクチュエータブロック１８は支軸１７回りで回転することができる。こうしたアクチュエータブロック１８の回転に基づきアクチュエータアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダ２２の浮上中に支軸１７回りでアクチュエータアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は半径方向に磁気ディスク１４の表面を横切ることができる。

図２は本発明の第１実施形態に係る磁気ディスク１４の構造を概略的に示す。磁気ディスク１４の表裏面には磁気ディスク１４の周方向に沿って複数筋の記録トラック２５、２５…が延びる。記録トラック２５は同心円状に形成される。記録トラック２５は磁性体から構成される。記録トラック２５に磁気情報は書き込まれる。隣接する記録トラック２５、２５同士は非記録トラックすなわち分離トラック２６で隔てられる。分離トラック２６は、記録トラック２５と同様に、磁気ディスク１４の周方向に沿って同心円状に延びる。分離トラック２６は非磁性体から構成される。

磁気ディスク１４の表裏面には、磁気ディスク１４の半径方向に沿って湾曲しつつ延びる複数筋（例えば６０本）の第１領域すなわちサーボセクタ領域２７が規定される。サーボセクタ領域２７では、いわゆるサーボパターンの確立は省略される。サーボセクタ領域２７の湾曲は電磁変換素子の移動経路に基づき設定される。隣接するサーボセクタ領域２７の間には第２領域すなわちデータ領域２８が確保される。データ領域２８内で記録トラック２５に磁気情報は書き込まれる。こうして各記録トラック２５にはサーボセクタ領域２７およびデータ領域２８が交互に区画される。

図３に示されるように、磁気ディスク１４は基板３１を備える。基板３１には例えばガラス基板が用いられればよい。基板３１の表面には磁性膜３２が積層される。この磁性膜３２に記録トラック２５は確立される。磁性膜３２には溝３３が形成される。溝３３には非磁性材料が埋め込まれる。こうして分離トラック２６は確立される。ここでは、記録トラック２５のトラック幅は分離トラック２６のトラック幅の４倍程度に設定されればよい。記録トラック２５および分離トラック２６の表面には平坦面３４が規定される。平坦面３４は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜といった保護膜３５や、例えばパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜３６で被覆されればよい。こうした磁気ディスク１４はいわゆる面内磁気記録媒体として構成される。磁性膜３２では磁化容易軸は面内方向に設定される。サーボセクタ領域２７の記録トラック２５では、一定の周波数でＳ極とＮ極とが交互に確立されればよい。

図４に示されるように、ＨＤＤ１１には制御回路すなわちトラッキング制御回路３７が組み込まれる。トラッキング制御回路３７は、電磁変換素子の読み出しヘッドから供給される再生信号に基づきいわゆるトラッキングサーボ制御を実現する。トラッキングサーボ制御では、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子と予め決められた軌道との乖離量に基づき支軸１７回りでヘッドアクチュエータ１６の回転量は決定される。ヘッドアクチュエータ１６は浮上ヘッドスライダ２２を記録トラック２５の中心線に向かって移動させる。こういったトラッキングサーボ制御の働きに基づき、電磁変換素子は磁気ディスク１４の１記録トラック２５上を辿ることができる。

トラッキング制御回路３７には読み出し回路３８から読み出しヘッドの再生信号が供給される。読み出し回路３８は読み出しヘッドにセンス電流を供給する。読み出しヘッドの抵抗変化はセンス電流の電圧変化に現れる。電圧変化に基づき検出された再生信号は出力演算回路３９に供給される。出力演算回路３９は、読み出し回路３８から供給される再生信号の出力の変化を検出する。検出された出力の変化に基づき、出力演算回路３９では、電磁変換素子の位置を特定する位置情報が生成される。位置情報に基づき制御信号は生成される。制御信号はＶＣＭ２３に供給される。ＶＣＭ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１７回りでヘッドアクチュエータ１６を回転させる。ヘッドアクチュエータ１６の回転に基づき電磁変換素子と記録トラック２５の中心線との乖離は解消される。こうしてトラッキングサーボ制御は実現される。

高周波生成回路４１は、トラッキング制御回路３７で生成される制御信号に高周波信号を間欠的に重畳させる。この高周波信号では、トラッキングサーボ制御に用いられるサーボ帯域よりも十分に高い周波数が設定されればよい。こうした制御信号に基づきＶＣＭ２３はヘッドアクチュエータ１６を回転させることができる。その一方で、高周波信号に基づきヘッドアクチュエータ１６に振動が引き起こされることができる。こうして高周波信号でサーボ帯域よりも高い周波数が設定されれば、トラッキングサーボ制御に対する高周波信号の影響は回避されることができる。

読み出しヘッド４２がその全体で１記録トラック２５から磁界を受ける場合には、読み出しヘッド４２の出力は最大値を示す。ここでは、図５に示されるように、読み出しヘッド４２の外周側エッジ４２ａおよび内周側エッジ４２ｂが１記録トラック２５上に留められる限り、読み出しヘッド４２は最大値の出力を維持する。外周側エッジ４２ａや内周側エッジ４２ｂが１記録トラック２５から離れるにつれて読み出しヘッド４２の出力は減少していく。その一方で、図６に示されるように、読み出しヘッド４２が２つの記録トラック２５から同時に磁界を受ける場合には、読み出しヘッド４２は最大限に非磁性の分離トラック２６の影響を受ける。ここでは、外周側エッジ４２ａおよび内周側エッジ４２ｂのいずれか一方が境界４４、４５上に留められる場合にも、読み出しヘッド４２は最小値の出力を維持する。記録トラック２５から漏れ出る磁界の磁界分布に応じて、出力の最小値や最大値を示す半径方向位置は変位する。

いま、磁気ディスク１４の回転中に読み出しヘッド４２の中心線ＣＨが記録トラック２５の中心線ＣＲ上に位置決めされる場面を想定する。例えば図７に示されるように、磁気ディスク１４の回転に基づき読み出しヘッド４２は記録トラック２５上を辿る。読み出しヘッド４２がサーボセクタ領域２７上に配置されると、高周波生成回路４１は制御信号に高周波信号を重畳させる。こうしてヘッドアクチュエータ１６は振動する。浮上ヘッドスライダ２２はサーボセクタ領域２７で磁気ディスク１４の半径方向に振動する。その結果、読み出しヘッド４２は例えば移動軌跡４３に沿って移動する。このとき、読み出しヘッド４２は最初に磁気ディスク１４の外周側に向かって移動する。振動の幅は記録トラック２５の中心線ＣＲを基準に外周側および内周側で同一に設定される。

読み出しヘッド４２は記録トラック２５および分離トラック２６の境界４４、４５上で記録トラック２５の幅方向に移動する。読み出しヘッド４２が外周側から内周側に分離トラック２６上から記録トラック２５の中心線ＣＲ上に向かって移動すると、読み出しヘッド４２の出力値は最小値から最大値に向かって増大する。このとき、読み出しヘッド４２はその全体で記録トラック２５から磁界を受ける限り、最大値は所定の時間にわたって維持される。読み出しヘッド４２が外周側から内周側に向かってさらに移動すると、読み出しヘッド４２の出力値は最大値から最小値に向かって減少する。このとき、読み出しヘッド４２が２つの記録トラック２５から磁界を受ける限り、最小値は所定の時間にわたって維持される。

図８は読み出しヘッドの出力値の波形を示す。波形の検出にあたって、出力演算回路３９では読み出しヘッド４２の再生信号に基づき出力振幅が算出される。図８から明らかなように、外周側から内周側に向かう移動の際の出力値は、内周側から外周側に向かう移動の際の出力値と同一の波形を有する。その結果、振動に基づき出力値では同一の波形が繰り返し検出される。出力演算回路３９では、最大値から最大値までの間隔すなわち時間ｔ_１および時間ｔ_２が算出される。時間ｔ_１および時間ｔ_２の差分は算出される。読み出しヘッド４２は記録トラック２５の中心線ＣＲを基準に振動することから、同一の時間ｔ_１および時間ｔ_２が算出される。こうして時間ｔ_１および時間ｔ_２の差分「０」が算出される。このときの時間ｔ_１および時間ｔ_２は基準時間に相当する。したがって、差分「０」が検出される限り、読み出しヘッド４２の中心線ＣＨは記録トラック２５の中心線ＣＲ上に位置決めされていることが確認される。

例えば浮上ヘッドスライダ２２や磁気ディスク１４の振動その他の要因に基づき記録トラック２５の中心線ＣＲから半径方向に微妙に読み出しヘッド４２のずれが観察される。例えば図９に示されるように、読み出しヘッド４２の中心線ＣＨが記録トラック２５の中心線ＣＲから外周側にずれて位置決めされる場面を想定する。前述と同様に、磁気ディスク１４の回転に基づき読み出しヘッド４２は記録トラック２５上を辿る。読み出しヘッド４２がサーボセクタ領域２７上に配置されると、高周波生成回路４１は制御信号に高周波信号を重畳させる。ヘッドアクチュエータ１６は振動する。読み出しヘッド４２は例えば移動軌跡４３ａに沿って移動する。

図９から明らかなように、読み出しヘッド４２は分離トラック２６上から外周側に隣接する記録トラック２５上に進入する。外周側から内周側に向かって移動する際、最大値に達する時間は遅れる。その結果、例えば図１０に示されるように、前述の基準時間に比べて、時間ｔ_１は減少する一方で、時間ｔ_２は増大する。読み出しヘッド４２の中心線ＣＨが記録トラック２５の中心線ＣＲ上からさらに外周側にずれて位置決めされると、例えば図１１に示されるように、前述の基準時間に比べて、時間ｔ_１はさらに減少する一方で、時間ｔ_２はさらに増大する。出力演算回路３７では時間ｔ_１および時間ｔ_２の差分が算出される。算出される差分は読み出しヘッド４２の中心線ＣＨと記録トラック２５の中心線ＣＲとの乖離量に相当する。こうして出力演算回路３７では、読み出しヘッド４２の位置を特定する位置情報が生成される。

生成された位置情報に基づき制御信号は生成される。制御信号はＶＣＭ２３に供給される。ＶＣＭ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１７回りでヘッドアクチュエータ１６を回転させる。こうして読み出しヘッド４２の中心線ＣＨは記録トラック２５の中心線ＣＲ上に位置決めされる。読み出しヘッド４２がデータ領域２８上に配置されると、高周波生成回路４１では高周波信号の重畳は停止する。その結果、読み出しヘッド４２は記録トラック２５の中心線ＣＲ上を辿り続けることができる。データ領域２８では、書き込みヘッドの書き込み動作が許容される。書き込みヘッドはデータ領域２８で記録トラック２５に情報を書き込む。同様に、読み出しヘッドは、データ領域２８で記録トラック２５に書き込まれるビットデータ列を読み取ってもよい。こうして読み出しヘッド４２は、サーボセクタ領域２７で位置決めされつつ、データ領域２８で書き込み動作や読み出し動作を実施する。

次に、例えば図１２に示されるように、読み出しヘッド４２の中心線ＣＨが記録トラック２５の中心線ＣＲから内周側にずれて位置決めされる場面を想定する。前述と同様に、磁気ディスク１４の回転に基づき読み出しヘッド４２は記録トラック２５上を辿る。読み出しヘッド４２がサーボセクタ領域２７上に配置されると、高周波生成回路４１は制御信号に高周波信号を重畳させる。ヘッドアクチュエータ１６は振動する。読み出しヘッドは例えば移動軌跡４３ｂに沿って移動する。

図１２から明らかなように、読み出しヘッド４２は分離トラック２６上から内周側に隣接する記録トラック２５に進入する。外周側から内周側に向かって移動する際、最大値に達する時間は早まる。その結果、例えば図１３に示されるように、前述の基準時間に比べて、時間ｔ_１は増大する一方で、時間ｔ_２は減少する。読み出しヘッド４２の中心線ＣＨが記録トラック２５の中心線ＣＲ上からさらに内周側にずれて位置決めされると、例えば図１４に示されるように、前述の基準時間に比べて、時間ｔ_１はさらに増大する一方で、時間ｔ_２はさらに減少する。出力演算回路３７では、時間ｔ_１および時間ｔ_２の差分が算出される。出力演算回路３７では、差分に基づき読み出しヘッド４２の位置を特定する位置情報が生成される。生成された位置情報に基づき、前述と同様に、ヘッドアクチュエータ１６のＶＣＭ２３に対して制御信号は生成される。

以上のようなＨＤＤ１１では、トラッキングサーボ制御にあたって、読み出しヘッド４２は記録トラック２５および分離トラック２６の境界４４、４５上を移動する。読み出しヘッド４２は記録トラック２５に基づき再生信号を出力する。読み出しヘッド４２の半径方向移動に基づき再生信号の出力は半径方向位置すなわち時間とともに変化する。こうした出力の変化に基づき読み出しヘッド４２の位置情報は生成されることができる。生成された位置情報に基づきヘッドアクチュエータ１６の制御信号は生成される。読み出しヘッド４２は例えば記録トラック２５の中心線ＣＲ上を辿り続けることができる。こうしてＨＤＤ１１では比較的に簡単に正確な位置決めは実現されることができる。しかも、サーボセクタ領域２７では、位置決め用の磁気情報すなわちサーボパターンの確立は省略されることができる。磁気ディスク１４の製造にあたって作業は簡略化されることができる。作業時間は短縮されることができる。

その他、例えば図１５に示されるように、本発明は磁気ディスク１４ａにも適用されることができる。この磁気ディスク１４ａでは、前述の磁性膜３２に代えて基板３１の表面に非磁性膜５１が積層される。非磁性膜５１には複数のナノホール５２、５２…が形成される。ナノホール５２は例えば磁気ディスク１４ａの半径方向に延びればよい。各ナノホール５２には複数の磁性体５３が例えば等間隔に配列される。ナノホール５２内では、磁性体５３同士は非磁性体５４で隔てられる。前述の記録トラック２５は、磁気ディスク１４ａの周方向に延びるナノホール５２の配列に基づき形成されればよい。ここでは、非磁性膜５１や非磁性体５４は例えばＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）から構成されればよい。磁性体５３に磁気情報は書き込まれる。

図１６に示されるように、磁気ディスク１４ａでは、基板３１の表面に軟磁性層すなわち裏打ち層５５が積層される。裏打ち層５５の表面に前述の非磁性膜５１が積層される。ここでは、ナノホール５２は裏打ち層５５に到達する。非磁性膜５１の表面には平坦面３４が規定される。平坦面３４は前述の保護膜３５や潤滑膜３６で被覆されればよい。こうした磁気ディスク１４ａはいわゆる垂直磁気記録媒体として構成される。磁性体５３では磁化容易軸は、基板３１の表面に直交する垂直方向に設定される。サーボセクタ領域２７の磁性体５３では、極性はＳ極またはＮ極のいずれか一方に設定される。浮上ヘッドスライダ２２の電磁変換素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられればよい。

図１７は、本発明の第２実施形態に係る磁気ディスク１４ｂの構造を概略的に示す。この磁気ディスク１４ｂの表裏面には、磁気ディスク１４ｂの半径方向に沿って湾曲しつつ延びる複数筋（例えば６０本）の第２領域すなわちサーボセクタ領域５６が規定される。記録トラック２５および分離トラック２６はサーボセクタ領域５６で分断される。サーボセクタ領域５６は磁性体から構成される。サーボセクタ領域５６には、位置決め用の磁気情報すなわちサーボパターンが確立される。サーボセクタ領域５６の湾曲は読み出しヘッド４２の移動経路に基づき設定される。隣接するサーボセクタ領域５６の間には第１領域すなわちデータ領域５７が確保される。データ領域５７内で記録トラック２５に磁気情報は書き込まれる。

こうした磁気ディスク１４ｂは、磁気ディスク１４と同様に、基板３１や保護膜３５、潤滑膜３６を備える。磁性膜３２に記録トラック２５は確立される。同様に、磁性膜３２にサーボセクタ領域５６は確立される。この磁気ディスク１４ｂは、いわゆる面内磁気記録媒体として構成される。記録トラック２５では磁化容易軸は面内方向に設定される。こうしたＨＤＤ１１には、周知のトラッキング制御回路や読み出し回路、出力演算回路（図示されず）が組み込まれればよい。その一方で、前述の高周波生成回路４１の組み込みは省略されればよい。その他、前述の第１実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

磁気ディスク１４ｂの回転中、読み出しヘッド４２はトラッキングサーボ制御に基づき記録トラック２５を追従し続ける。このトラッキングサーボ制御では、磁気ディスク１４ｂ上のサーボパターンに基づき読み出しヘッド４２から再生信号が出力される。再生信号の位相ずれに基づき出力演算回路はＶＣＭ２３の位置情報を生成する。位置情報に基づき制御信号が生成される。制御信号はＶＣＭ２３に供給される。ヘッドアクチュエータ１６の回転に基づき電磁変換素子と記録トラック２５の中心線との乖離は解消される。こうしてトラッキングサーボ制御は実現される。

次に、磁気ディスク１４ｂにサーボパターンを確立する方法を説明する。サーボパターンの確立に先立って、磁気ディスク１４ｂが用意される。磁気ディスク１４ｂでは、予め記録トラック２５や分離トラック２６が形成される。同様に、サーボセクタ領域５６やデータ領域５７が形成される。ただし、データ領域５７の記録トラック２５では、一定の周波数でＳ極とＮ極とが交互に確立されればよい。こうした磁気ディスク１４ｂはＨＤＤ１１内に組み込まれる。

ＨＤＤ１１では、スピンドルモータ１５は磁気ディスク１４ｂを回転させる。電磁変換素子５８の書き込みヘッドは磁気ディスク１４ｂの記録トラック２５上を辿る。このとき、電磁変換素子５８の読み出しヘッドがデータ領域５７上に配置されると、ＶＣＭ２３に供給される制御信号にＨＤＤ１１の外部から高周波信号が重ね合わせられる。高周波信号に基づきヘッドアクチュエータ１６は振動する。浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４ｂの半径方向に振動する。こうして、図１８に示されるように、電磁変換素子５８は移動軌跡４３ｃに沿って移動する。

このとき、出力演算回路では、電磁変換素子５８の読み出しヘッドから再生信号の出力が供給される。前述の第１実施形態と同様に、トラッキングサーボ制御が実施される。出力演算回路では、時間ｔ_１および時間ｔ_２の差分に基づき書き込みヘッドの位置を特定する位置情報が生成される。生成された位置情報に基づき制御信号は生成される。制御信号はＶＣＭ２３に供給される。ＶＣＭ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１７回りでヘッドアクチュエータ１６を回転させる。こうして電磁変換素子５８の中心線ＣＨは記録トラック２５の中心線ＣＲ上に位置決めされる。こうしたトラッキングサーボ制御にあたって、ＨＤＤ１１には例えば制御用ソフトウェアプログラムが組み込まれればよい。制御用ソフトウェアプログラムに基づき、トラッキング制御回路および出力演算回路は動作すればよい。

電磁変換素子５８がサーボセクタ領域５６上に配置されると、書き込みヘッドの書き込み動作は許容される。書き込みヘッドはサーボセクタ領域５６の所定の領域で位置決め用の磁気情報を書き込む。こうしてサーボセクタ領域５６では磁化反転領域５９ａが確立される。その後、トラッキングサーボ制御に基づき、電磁変換素子５８の中心線ＣＨは例えば磁気ディスク１４ｂの半径方向に外周側に向かって所定のずれ量でずらされる。このとき、サーボセクタ領域５６の所定の領域に位置決め用の磁気情報が書き込まれる。こうして磁化反転領域５９ｂが確立される。同様に、トラッキングサーボ制御に基づき、電磁変換素子５８の中心線ＣＨは例えば磁気ディスク１４ｂの半径方向に内周側に向かって所定のずれ量でずらされる。このとき、サーボセクタ領域５６の所定の領域に位置決め用の磁気情報が書き込まれる。こうして磁化反転領域５９ｃが確立される。こうしてサーボセクタ領域５６ではサーボパターン６１が確立される。

以上のようなＨＤＤ１１では、サーボパターンの確立にあたってトラッキングサーボ制御が実施される。前述と同様に、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４ｂの半径方向に振動することから、再生信号の出力は半径方向位置すなわち時間とともに変動する。こうして出力の変化が検出されれば、電磁変換素子５８の位置情報は生成されることができる。生成された位置情報に基づきヘッドアクチュエータ１６の制御信号は生成される。書き込みヘッドは例えば記録トラック２５上で所定の位置に位置決めされることができる。このとき、サーボセクタ領域５６でサーボパターン６１が確立される。サーボパターン６１は規定の領域に正確に確立されることができる。しかも、ＨＤＤ１１にはアクチュエータ駆動用挿入ピンが差し込まれる必要はない。ＨＤＤ１１では、アクチュエータ駆動用挿入ピンの挿入孔はエンクロージャ１２から省略されることができる。

その他、図１９に示されるように、本発明は磁気ディスク１４ｃにも適用されることができる。磁気ディスク１４ｃは、磁気ディスク１４ａと同様に、基板３１の表面に非磁性膜５１が積層されればよい。サーボセクタ領域５６では、ナノホール５２は例えば磁気ディスク１４ｂの外周側から内周側に向かって半径方向に連続して延びればよい。ナノホール５２には複数の磁性体５３が等間隔に配列される。ナノホール５２内では磁性体５３同士は非磁性体５４で隔てられればよい。サーボパターン６１はサーボセクタ領域５６内の磁性体５３に確立されればよい。こうした磁気ディスク１４ｃは、いわゆる垂直磁気記録媒体として構成されればよい。なお、前述の実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

その他、以上のようなＨＤＤ１１では、ヘッドサスペンション２１および浮上ヘッドスライダ２２の間にマイクロアクチュエータ（図示されず）が挟み込まれてもよい。マイクロアクチュエータには例えばピエゾ素子（ＰＺＴ）が用いられればよい。このマイクロアクチュエータは、制御信号に基づきヘッドサスペンション２１および浮上ヘッドスライダ２２の間で相対変位を引き起こすことができる。こういった相対変位は、例えばヘッドサスペンション２１の先端で支軸１７に平行な揺動軸回りに実現される。なお、前述の実施形態と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図２０に示されるように、マイクロアクチュエータには前述のトラッキング制御回路３７が接続される。トラッキング制御回路３７では、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子と予め決められた軌道との乖離量に基づき、支軸１７回りでヘッドアクチュエータ１６の回転量と、揺動軸回りで浮上ヘッドスライダ２２の回転量とが決定される。こうして、ヘッドアクチュエータ１６の粗動と浮上ヘッドスライダ２２の微動とが組み合わせられる結果、電磁変換素子の読み出しヘッドや書き込みヘッドは一層高い精度で１記録トラック２５上を辿り続けることができる。

出力演算回路３９では、前述と同様に、読み出し回路３８から供給される再生信号の出力の変化を検出する。検出された出力の変化に基づき、出力演算回路３９では、電磁変換素子の位置を特定する位置情報が生成される。この位置情報に基づき制御信号は生成される。制御信号はＶＣＭ２３およびマイクロアクチュエータに供給される。ＶＣＭ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１７回りでヘッドアクチュエータ１６を回転させる。同時に、マイクロアクチュエータは制御信号の大きさに基づき揺動軸回りで浮上ヘッドスライダ２２を回転させる。

高周波生成回路６２は、マイクロアクチュエータに供給される制御信号に間欠的に高周波信号を重畳させる。こうした高周波信号に基づき浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径方向に振動する。こうした振動に基づき、前述と同様に、出力演算回路３９では、電磁変換素子の位置を特定する位置情報は生成されることができる。位置情報に基づき生成される制御信号はＶＣＭ２３およびマイクロアクチュエータに供給される。こうしてトラッキングサーボ制御は実現される。

本発明の記録媒体駆動装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造を概略的に示す平面図である。磁気ディスクの部分平面図である。図２の３−３線に沿った拡大部分断面図である。トラッキングサーボの制御系を概略的に示すブロック図である。電磁変換素子の半径方向位置と読み出しヘッドの出力との関係を示す磁気ディスクの部分平面図である。電磁変換素子の半径方向位置と読み出しヘッドの出力との関係を示す磁気ディスクの部分平面図である。電磁変換素子の移動軌跡を概略的に示す磁気ディスクの部分平面図である。読み出しヘッドの出力値の波形を示すグラフである。電磁変換素子の移動軌跡を概略的に示す磁気ディスクの部分平面図である。読み出しヘッドの出力値の波形を示すグラフである。読み出しヘッドの出力値の波形を示すグラフである。電磁変換素子の移動軌跡を概略的に示す磁気ディスクの部分平面図である。読み出しヘッドの出力値の波形を示すグラフである。読み出しヘッドの出力値の波形を示すグラフである。一変形例に係る磁気ディスクの部分平面図である。図１５の１６−１６線に沿った拡大部分断面図である。磁気ディスクの部分平面図である。サーボパターンの確立の様子を概略的に示す磁気ディスクの部分平面図である。磁気ディスクの部分平面図である。一変形例に係るトラッキングサーボの制御系を概略的に示すブロック図である。

符号の説明

１１記録媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）、１４磁気ディスク、１４ａ〜１４ｃ記録媒体（磁気ディスク）、１６駆動機構（ヘッドアクチュエータ）、２５記録トラック、２６分離トラック、２７第１領域（サーボセクタ領域）、２８第２領域（データ領域）、４２ヘッド（読み出しヘッド）、４４境界、４５境界、５６第２領域（サーボセクタ領域）、５７第１領域（データ領域）、５８ヘッド（電磁変換素子）、５９位置決め用の磁気情報（サーボパターン）、ＣＲ中心線。

Claims

隣接する記録トラック同士を隔てる分離トラックおよび前記記録トラックの境界上で前記記録トラックの幅方向に振動に基づきヘッドを移動させる工程と、前記記録トラックに基づき前記ヘッドから供給される出力の最大値から最大値までの間隔ｔ _１とこの間隔ｔ _１に隣接する最大値から最大値までの間隔ｔ _２との差分を検出する工程と、検出された前記差分に基づき、前記ヘッドの位置を特定する位置情報を生成する工程とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法。
請求項１に記載の記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法において、前記位置情報に基づき、前記記録トラックの中心線に向かって前記ヘッドを移動させる工程をさらに備えることを特徴とする記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法。
請求項２に記載の記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法において、前記ヘッドの移動にあたって、前記記録トラック上で第１領域に前記ヘッドを配置する工程と、前記記録トラック上で第１領域に隣接する第２領域に前記ヘッドを配置し、ヘッドの書き込み動作を許容する工程とをさらに備えることを特徴とする記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法。
請求項３に記載の記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法において、前記第２領域には、位置決め用の磁気情報が書き込まれることを特徴とする記録媒体駆動装置のヘッド位置検出方法。
隣接する記録トラック同士を隔てる分離トラックを区画する記録媒体と、前記記録媒体に向き合わせられるヘッドと、前記ヘッドを支持し、前記記録トラックの幅方向に振動に基づき前記ヘッドを移動させる駆動機構と、前記分離トラックおよび前記記録トラックの境界上で前記記録トラックの幅方向に移動する前記ヘッドから供給される出力の最大値から最大値までの間隔ｔ _１とこの間隔ｔ _１に隣接する最大値から最大値までの間隔ｔ _２との差分を検出し、検出された前記差分に基づき前記駆動機構の動きを制御する制御回路とを備えることを特徴とする記録媒体駆動装置。