サーボ・パターンの書き込み方法及びディスク・ドライブ装置
【課題】セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行する。
【解決手段】本発明の一実施形態のＨＤＤは、セルフ・サーボ・ライトにより、磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む。ＨＤＤは、アクチュエータをクラッシュ・ストップに押し付けた状態で複数の異なる駆動電流を与える。複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを磁気ディスクに書き込む。アクチュエータの駆動電流を徐々に変化させることによってリード素子を徐々に移動し、複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックにリード素子を位置決めする。
【解決手段】本発明の一実施形態のＨＤＤは、セルフ・サーボ・ライトにより、磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む。ＨＤＤは、アクチュエータをクラッシュ・ストップに押し付けた状態で複数の異なる駆動電流を与える。複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを磁気ディスクに書き込む。アクチュエータの駆動電流を徐々に変化させることによってリード素子を徐々に移動し、複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックにリード素子を位置決めする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボ・パターンの書き込み方法及びディスク・ドライブ装置に関し、特に、ディスク上のサーボ・パターンを使用したサーボ制御によるヘッド・ポジショニングを行いながらディスクにサーボ・パターンを書き込むセルフ・サーボ・ライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、磁気ディスク上のサーボ・パターンを使用したサーボ制御によりヘッド・ポジショニングを行い、ホストからのコマンドが指定するアドレスにデータを書き込み、あるいはデータを読み出す。磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む処理はサーボ・ライトと呼ばれ、一般にＨＤＤの生産工程において実施される。サーボ・ライトの１つに、ＨＤＤが自身で書き込んだパターンを読み出すことによりヘッド・ポジショニングとタイミング制御をおこなって、サーボ・パターンを磁気ディスクに書き込むセルフ・サーボ・ライト（ＳＳＷ）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ＳＳＷにおいて新たなサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込むため、ＨＤＤは、ヘッド・ポジショニングのためのサーボ・パターンと、新たなサーボ・パターンを書き込むタイミングを測定するためのタイミング・パターンを書き込む。ＨＤＤが磁気ディスクに書き込むサーボ・パターンは、典型的には、ホストからのコマンドに対応したリード／ライト処理において使用するサーボ・パターン（以下においてプロダクト・サーボ・パターン）の他に、ＳＳＷにおけるサーボ制御のみに使用するパターンを含む。本明細書におけるサーボ・パターンは、これら二つのパターンを含む、ヘッド・ポジショニング（アクチュエータ位置制御）のためのパターンである。
【０００４】
セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤ自身が書き込んだサーボ・パターンを読み出してヘッド・ポジショニング（アクチュエータ位置制御）を行いながら、タイミング・パターンによりタイミング制御を行い、新しいサーボ・トラックを書き込む。ＨＤＤは、このようにサーボ・パターンを広げる処理を繰り返し行う。ヘッド・スライダ上のリード素子とライト素子とは磁気ディスクの異なる半径方向にあり、ライト素子により書き込んだサーボ・パターンをリード素子により読む出すことができる。典型的にはリード素子はライト素子よりも内周側にあり、ライト素子が書き込んだサーボ・パターンをリード素子で読み出し、ライト素子が外周側に新たなサーボ・トラックを書き込む。
【０００５】
ライト素子がサーボ・パターンを書き込む前には磁気ディスクの記録面にはサーボ・パターンは存在していないため、磁気ディスク上のサーボ・パターンによるヘッド・ポジショニングを行うことができない。従来のセルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＤは、クラッシュ・ストップを使用して、ヘッド・スライダを磁気ディスク上で位置決めする。
【０００６】
ＨＤＤは、ヘッド・スライダを支持するアクチュエータを駆動するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）に一定電流を印加し、アクチュエータを内側クラッシュ・ストップに強く押し付ける。ＶＣＭの駆動力と内側クラッシュ・ストップの弾性力が釣り合う位置において、アクチュエータは停止している。ＨＤＤは、ＶＣＭ電流を一定の値に維持してライト素子によりサーボ・パターンを書き込むことで、１周のサーボ・トラックを書き込むことができる。
【０００７】
ＶＣＭ電流値を小さくする、つまり、ＶＣＭ駆動力を小さくすると、ＶＣＭ駆動力よりも内側クラッシュ・ストップの弾性力が大きくなり、アクチュエータ及びそれに支持されているヘッド・スライダは磁気ディスクの外周側に移動する。新たに設定されたＶＣＭの駆動力と内側クラッシュ・ストップの弾性力が釣り合う半径位置においてアクチュエータは停止する。
【０００８】
上述のように、リード素子は、ライト素子よりも内側にある。ＶＣＭ電流を徐々に小さくすると、リード素子が徐々に磁気ディスクの外周側に移動し、既に書き込まれているサーボ・トラックに到達する。ＨＤＤは、リード素子が読み出したサーボ・パターンを使用して、アクチュエータをサーボ制御（ヘッド・ポジショニング）することができる。
【特許文献１】特開２００６−３４４２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
アクチュエータ（ヘッド・スライダ位置）のサーボ制御のためには、リード素子がサーボ・パターンを正確に読み出し、リード素子がサーボ・トラック内のターゲット位置をフォローイングする必要がある。ヘッド・スライダによるターゲット位置のフォローイングを行うためには、ヘッド・スライダが定期的にサーボ・パターン（サーボ・セクタ）を検出することができることが必要である。ＨＤＤは、ヘッド・スライダが検出したサーボ・パターン内のサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）を基準として、サーボ制御のタイミング制御を行う。このように、連続してサーボ・パターンのＳＡＭを見つけることができ、定期的に安定してサーボ制御のためのタイミング制御を行うことができる状態をロック状態と呼ぶ。
【００１０】
クラッシュ・ストップに押しあてたアクチュエータの位置はクラッシュ・ストップの弾性力、アクチュエータに接続されているＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）のバイアス力、ＶＣＭ電流に対するＶＣＭ駆動力の比例係数などのパラメータに依存する。これらのパラメータは一般に精密な再現性を示さず、さらに、温度や湿度などの環境条件によっても変化する。また、近年の記録密度の高いＨＤＤでは、プロダクト・サーボ・トラック１本の幅が２００ｎｍ以下という水準まで小さくなっている。
【００１１】
このため、磁気ディスクの記録面に最初のサーボ・トラックを書き込んだ後、リード素子でそのサーボ・トラックを読み出すためにＶＣＭ電流の段階的に変化させた場合に、ＨＤＤがサーボ・トラックを発見することなく、リード素子がサーボ・トラックを通りすぎてしまう可能性がある。あるいは、リード素子の読み出し信号によりサーボ・トラックを発見することができた場合であっても、ＶＣＭ電流を段階的に変化させた場合にリード素子がサーボ・トラック内で最初に読み出す位置は、毎回変化する。この点について、図７を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図７は、一つのバースト・パターンのリード信号を模式的に示しており、Ｘ軸は半径位置、Ｙ軸は信号振幅を表している。ＶＣＭ電流を段階的に変化させてリード素子を外周側に移動する場合、リード素子が最初に読み出す信号が、Ａ点もしくはＢ点であることがある。Ａ点あるいはＢ点と同一に振幅値を示す点は内周側にも存在し、それらは、Ａ´点、Ｂ´点で示されている。
【００１３】
ＨＤＤは、ＶＣＭ電流を徐々に変化させて最初にバースト信号を取得したとき、現在位置がＡ点であるのかＡ´点であるのかを判定することはできない。Ｂ点とＢ´点についても同様である。このため、ＨＤＤがターゲット位置（例えばバースト・センタ）にリード素子を位置決めするために内周側から外周側にリード素子を移動し、最初にＡ点もしくはＢ点の信号を読み出すと、Ａ´点もしくはＢ´点と誤認し、リード素子がバースト・パターンからはずれ、ＨＤＤは、サーボ・データを取得することができなくなる。
【００１４】
サーボ・トラックを見つけることができなかった場合、あるいは、サーボ制御が解除された場合、ＨＤＤは、安全のため、ＶＣＭ電流を初期値に再設定して、サーボ・トラックの探索を最初からやり直すことが必要となる。従って、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、ＶＣＭ電流の規則的な変化によるヘッド・ポジショニングによって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行するための手法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、ディスク・ドライブ装置に実装されており回動することでヘッドをディスク半径方向に移動するアクチュエータを駆動制御し、前記ヘッドにより前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に書き込む方法である。この方法は、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与える。前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込む。前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間している。前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする。これにより、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行することができる。
【００１６】
好ましくは、さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックの内周側エッジと外周側エッジのそれぞれに位置決めした状態において、新たなサーボ・パターンを前記ライト素子で書き込む。これにより、新たなサーボ・パターンをより多い段数で書く込むことができる。
好ましくは、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、サーボ・パターン・トラックを識別する識別子を書き込む。これにより、各トラックを特定することができる。さらに、前記複数セクタのサーボ・パターンのそれぞれは、前記プロダクト・サーボ・パターンと同様のフィールドを含み、各セクタのサーボ・パターンのトラックＩＤフィールドに前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子が書き込まれていることが好ましい。これにより、サーボ・パターン内フィールドの本来の機能を利用することができる。
【００１７】
前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、今回の処理で新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子を書き込むことが好ましい。これにより、最新のパターンを確実に特定することができる。さらに、前記識別子は、タイム・スタンプを含むことが好ましい。これにより、最新のパターンを区別すると共に、パターン書き込みの履歴情報として使用することができる。前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子と前記新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子とは、サーボ・パターンの同一のフィールド内にあることが好ましい。これにより、効率的に各識別子の書き込みと検出を行うことができる。
【００１８】
前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれを書き込む前に前記ライト素子による消去を行い、前記消去におけるライト幅は、前記複数のサーボ・パターン・トラックの書き込みにおけるライト幅よりも大きいことが好ましい。これにより、新たなサーボ・パターンを高い信頼性において書き込むことができる。
【００１９】
本発明の他の態様は、ディスクと、前記ディスクへサーボ・パターンを書き込むライト素子と、前記サーボ・パターンを読み出すリード素子と、を有するヘッドと、前記ヘッドを支持し、回動することで前記ヘッドを前記ディスクの半径方向において移動するアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動制御し、前記ライト素子により前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に前記ライト素子により書き込むコントローラと、を有するディスク・ドライブ装置である。前記コントローラは、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与える。さらに、前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込む。前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間している。さらに前記コントローラは、前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする。これにより、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本実施形態においては、ディスク・ドライブ装置の例として、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。
【００２２】
本形態のＨＤＤは、セルフ・サーボ・ライトにより、磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む。セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤに実装されているヘッド・スライダのリード素子により磁気ディスク上のサーボ・パターンを読み出し、同様に実装されているアクチュエータをサーボ制御により目的の位置に位置決めする。ヘッド・スライダ上のリード素子とライト素子とは異なる半径位置にある、ＨＤＤは、磁気ディスクにヘッド・スライダのライト素子によりサーボ・パターンを書き込む。以上の処理を繰り返すことで、磁気ディスクの全面にサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００２３】
本形態において、ヘッド・ポジショニングのサーボ制御に使用する磁気ディスク上のパターンをサーボ・パターンと呼ぶ。セルフ・サーボ・ライトにおいて、磁気ディスク上には、ホストからのコマンドに応じてユーザ・データの読み出しあるいは書き込みを行うためのサーボ・パターンであるプロダクト・サーボ・パターンの他、プロダクト・サーボ・パターンを書き込むためのサーボ制御に使用するサーボ・パターンが書き込まれる。
【００２４】
以下においては、好ましい例として、製品としてのＨＤＤに実装される制御回路が、セルフ・サーボ・ライトを制御、実行する例を説明する。同様の処理を、専用のサーボ・ライト装置が行うこともできるが、本例により、専用のサーボ・ライト装置の数に依存することなく、多くのＨＤＤのサーボ・ライトを同時に行うことができる。まず、セルフ・サーボ・ライトを行うＨＤＤの全体構成について説明する。ＨＤＤ１は、筐体１０の外側に固定された回路基板を備えている。回路基板上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリのＲＡＭ２４などの各回路を有している。
【００２５】
筐体１０内において、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は所定の角速度で磁気ディスク１１を回転する。磁気ディスク１１は、データを記憶するディスクである。図１においては、プロダクト・サーボ・パターンが既に書き込まれている磁気ディスク１１が示されている。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に形成された複数のサーボ領域１１１が形成される。
【００２６】
図１において、７つのサーボ領域を例示している。各サーボ領域１１１は、ユーザ・データの読み取り／書き込みにおいてヘッド・スライダの位置決め制御を行うためのプロダクト・サーボ・パターンが記録される。隣り合う２つのサーボ領域１１１の間の領域がデータ領域１１２であって、そこにユーザ・データが記録される。サーボ領域１１１とデータ領域１１２は、所定の角度で交互に設けられる。
【００２７】
ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１上を浮上するスライダと、データの読み出し／書き込みを行うヘッドであるヘッド素子部とを備えている。ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。移動機構であるアクチュエータ１６は、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。アクチュエータ１６の可動範囲は表面に弾性体を有する内側クラッシュ・ストップ１７１と外側クラッシュ・ストップ１７２によって制限される。
【００２８】
モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４とＶＣＭ１５とを駆動する。アーム電子回路（ＡＥ）１３は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２を選択し、リード／ライト信号の増幅を行う。ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、コード変調されたデータをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＨＤＣはロジック回路であり、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたファームウェアに従って動作する。ＲＡＭ２４には、制御及びデータ処理に必要とされるデータがロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がセルフ・サーボ・ライトの実行を制御する。
【００３０】
本形態のセルフ・サーボ・ライトは、主に、初期パターンの書き込み処理と、その後の自己伝播処理とに分かれる。本形態のセルフ・サーボ・ライトは初期パターン書き込み処理にその特徴を有するが、それについて詳細に説明する前に、自己伝播処理について説明する。
【００３１】
自己伝播処理は、ヘッド・スライダ１２のリード素子により磁気ディスク１１上のサーボ・パターンを読み出してヘッド・スライダ１２を目的位置に位置決めし、新たなサーボ・パターンをヘッド・スライダ１２のライト素子によって磁気ディスク１１に書き込む。この処理を繰り返すことで、記録面全体にサーボ・パターンを書き込む。リード素子とライト素子とは異なる半径位置にあるため、ライト素子が過去に書き込んだサーボ・パターン上をリード素子がトレースしながら、異なる半径位置にあるライト素子が新たなサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００３２】
自己伝播処において、典型的には、ＨＤＤ１は、複数のヘッド・スライダ１２から一つを選択し、その選択したヘッド・スライダ１２によって記録面上のパターンを読み出す。ＨＤＤ１は、このヘッド・スライダ１２が読み出した信号を使用してアクチュエータ１６を制御し、このヘッド・スライダを含む全ヘッド・スライダによって、各記録面に同時にパターンを書き込む。
【００３３】
図２（ａ）は、自己伝播処理における、ヘッド・スライダ１２上のヘッド素子部１２０と磁気ディスク１１上のサーボ・パターンとを示している。磁気ディスク１１の回転方向は、図２の右側から左側へ向かう方向である。ヘッド素子部１２０はリード素子１２２とライト素子１２１とを有している。本形態のＨＤＤ１は、自己伝播処理において、内周側から外周側に向かってパターンを書き進んでいく。なお、ＨＤＤの構成によっては、外周側から内周側にパターンを書き進めることもできる。
【００３４】
図２（ａ）において、リード素子１２２がライト素子１２１よりも磁気ディスク１１の内周側に配置されている。サーボ・パターンは、内周側から外周側に書き進められる。内周側からサーボ・パターンを書き込むことによって、ライト素子１２１により先に書き込まれたサーボ・パターンをリード素子１２２が読み取ることができる。これによって、リード素子１２２が読み出したサーボ・パターンによってヘッド・スライダ１２の位置合わせを行いながら、ライト素子１２１は新たなサーボ・パターンを外周側に書き込むことができる。
【００３５】
本明細書において、ライト素子１２１とリード素子との間の半径方向における間隔をリード・ライト・オフセットと呼ぶ。具体的には、リード素子１２２とライト素子１２１の各センター間の、磁気ディスク１１の半径方向における距離を示す。リード・ライト・オフセットは、磁気ディスク１１上の半径位置によって変化する。ライト素子１２１とリード素子１２２とは円周方向においても位置がずれており、この方向における間隔をリード・ライト・セパレーションと呼ぶ。
【００３６】
本形態において、ＨＤＤ１は、ホストからのコマンドに応じた処理において使用するプロダクト・サーボ・パターンと同じフォーマットのサーボ・パターンを使用して、セルフ・サーボ・ライトにおける位置制御を行う。これにより、製品としてのＨＤＤ１に実装されている機能を利用してセルフ・サーボ・ライトを行うことができる。これとは異なり、プロダクト・サーボ・パターンの他にセルフ・サーボ・ライト専用のサーボ・パターンとタイミング・パターンとを書き込み、これらを使用して、プロダクト・サーボ・パターン（及びセルフ・サーボ・ライト専用のサーボ・パターンとタイミング・パターン）を書き込むこともできる。
【００３７】
サーボ・パターンを新たに書き込むためには、正確にヘッド素子部１２０を位置決めするためのサーボ・パターンと、新たなパターンを書き込むタイミングの基準となるタイミング・パターンとが必要である。図２（ａ）において、位置決めためのサーボ・パターンはプロダクト・サーボ・パターン（と同フォーマットのパターン）１１７であり、サーボ情報部１１３とバースト部１１４とから構成されている。また、パターン書き込みのタイミング制御のためのタイミング・パターン１１５が、バースト部１１４の後に続いている。
【００３８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）において矩形Ｂで囲まれた部分のパターン・フォーマットを示しており、半径方向に配列された４セクタのパターンを示している。ここで、１セクタのパターンは、プロダクト・サーボ・パターン１１７とタイミング・パターン１１５で構成されている。つまり、図２（ｂ）は、４セクタのプロダクト・サーボ・パターン１１７と４セクタのタイミング・パターン１１５とを示している。ＨＤＤ１は、１トラックにおいて円周方向に離間している複数セクタのプロダクト・サーボ・パターン１１７を書き込み、各セクタは半径方向において連続するように書き込まれる。タイミング・パターン１１５も同様である。
【００３９】
プロダクト・サーボ・パターン１１７のサーボ情報部１１３は、広く知られているように、プリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）、サーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）、グレイ・コードからなるトラックＩＤ（ＧＲＡＹ）、サーボ・セクタ番号（ＰＨＳＮ）の各フィールドを含む。プリアンブルは、可変ゲイン・アンプのゲイン調整や波形位相検出に使用する。ＳＡＭは、トラックＩＤ等の実際の情報が始まることを示す部分である。バースト部１１４は、トラックＩＤで示されるサーボ・トラック内の更に精密な位置を示すパターンである。
【００４０】
バースト部１１４において、円周方向において異なる４つの位置にパターンが書き込まれる。ライト素子１２１は、一つのトラックにおいて、バースト部１１４に一つのパターンを書き込む。サーボ・セクタ番号に最も近いパターンをＡパターンと呼び、その後ろに続くパターンを順次、Ｂ、Ｃ、Ｄパターンと呼ぶ。それぞれのパターンはライト素子１２１の幅（半径方向の寸法）を持ち、互いに半径方向にオフセットして配置される。これに対して、サーボ情報部１１３は、半径方向において一部が重なるように書き込まれる。
【００４１】
本形態において、タイミング・パターン部１１５は、ユーザ・データを収容するデータ・セクタの一部で構成される。これにより、製品として制御回路の機能を利用することができる。タイミング・パターン部１１５は、波形位相検出のためのプリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）と、データ・アドレス・マーク（ＤＡＭ）とで構成されている。プリアンブルにより、磁気ディスクに記録されたパターンの波形位相に正確に同期することができる。通常のデータ・セクタは、ＤＡＭの後に記録されるユーザ・データを有する。
【００４２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＤＡＭをサーボ・ライトのタイミング基準として使用する。つまり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＤＡＭの検出タイミングを基準として、次のセクタのパターンを書き込む。なお、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、タイミング基準として、ＤＡＭの代わりにＳＡＭを使用してもよい。この場合、データ・セクタ・フィールドによるタイミング・パターン１１５は不要であり、プロダクト・サーボ・パターン１１７のみでよく、プロダクト・サーボ・パターン１１７がタイミング・パターンを包含している。また、プロダクト・サーボ・パターン１１７の前にタイミング・パターン部１１５を配置してもよい。
【００４３】
このように、セルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＤ１は、自分で磁気ディスク１１に書き込んだパターンを参照し、そのパターンの信号から得られる時間的、空間的情報を使用して、時間的（周方向におけるタイミング制御）、空間的（半径方向における位置制御）な制御を行いながら、リード・ライト・オフセットだけ半径方向にずれた位置に、次のパターンを書き込む。本形態においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、プロダクト・サーボ・パターンを使用してヘッド・スライダ１２の位置決めを行い、ＤＡＭを基準としてサーボ・パターンの書き込みタイミングを制御する。
【００４４】
図２（ａ）を参照した説明から理解されるように、自己伝播処を行うためには、リード・ライト・オフセットに相当する長さに渡って配列されたサーボ・パターン（クラスタ・パターン）が、磁気ディスク１１に書き込まれていることが必要である。初期パターン書き込み処理は、自己伝播処理に必要なこの初期パターンを磁気ディスクに書き込むための処理である。
【００４５】
初期パターン書き込み処理は、セルフ・サーボ・ライトの一連の手順の中のスタートアップ動作に相当する。スタートアップ動作の段階において、自己伝播処理と同様にプロダクト・サーボ・パターンと同様のフォーマットを有するサーボ・パターン１１７と、タイミング・パターン１１５とからなるパターンを、半径方向に１もしくは複数ステップ分（数トラック分）の幅で位相をそろえて書きつないだクラスタ・パターンを形成する。
【００４６】
さらに、このクラスタ・パターンに位置決めしながら１ステップ分幅を広げた新しいクラスタ・パターンを順次記録していくことにより、最終的に、リード・ライト・オフセットよりも幅の広い自己伝播用の初期パターンを形成することができる。なお、クラスタ・パターンのサーボ・パターン及びタイミング・パターンは、自己伝播処理におけるそれらと異なっていてもよいが、効率的な処理のためにはそれらが同一であることが好ましい。
【００４７】
初期パターンを形成する動作は、アクチュエータ１６を内側クラッシュ・ストップ１７１に押し付けた状態、すなわちヘッド・スライダ１２が磁気ディスク１１の最内周領域に位置する状態で実施する。ＶＣＭ電流を小さくして押し付け力を小さくすると、内側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力により、アクチュエータ１６（ヘッド・スライダ１２）は外周側に移動する。
【００４８】
図３は磁気ディスク１１の最内周領域に記録されたクラスタ・パターン１１６ａ〜１１６ｄの配置を示す図である。ＨＤＤ１は、磁気ディスク１１の１周にわたり、数十から数百個のセクタのクラスタ・パターンを形成する。クラスタ・パターンのセクタ数はサーボ・ライト動作で最終的に形成されるプロダクト・サーボ・パターンのセクタ数と同じ、あるいは異なる数である。図３は数百セクタあるクラスタ・パターンのうち３セクタを示している。
【００４９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６とヘッド・スライダ１２を制御して、クラスタ・パターンを、内周側から１段、２段と段数（トラック数）を増やしながら順次書き込む。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初に第１のクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。次に、リード素子１２２をこのクラスタ・パターン１１６ａ上に位置決めして第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む。第２のクラスタ・パターンは第１のクラスタ・パターンからみてリード・ライト・オフセット分だけ外周側に位置する。このときリード素子１２２をクラスタ・パターン１１６ａの中心から少しずらした２箇所（内周エッジと外周エッジ）に位置決めして新たなパターンをライト素子１２１で書き込むことにより、１段の第１のクラスタ・パターン１１６ａから２段の第２のクラスタ・パターン１１６ｂを形成する。
【００５０】
同様にして、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２２を第２のクラスタ・パターン１１６ｂに位置決めして、第３のクラスタ・パターン１１６ｃをライト素子１２１で書き込む。さらに、第３のクラスタ・パターン１１６ｃに位置決めして第４のクラスタ・パターン１１６ｄを書き込む。
【００５１】
このように順次クラスタ・パターンの段数（トラック数）を増やすことによって、クラスタ・パターンの幅（半径方向の長さ）は広がる。図３の例において、第４のクラスタ・パターン１１６ｄは、リード・ライト・オフセット分の幅をカバーする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第４のクラスタ・パターン１１６ｄを、自己伝播動作の初期パターンとして使用することができる。
【００５２】
このように、内周側のクラスタ・パターンを使用して外周側のクラスタ・パターンを書き込むとき、リード素子１２２は、最初に、内周側のクラスタ・パターンの内周エッジに位置決めされ、ライト素子１２１がリード・ライト・オフセット分外周にサーボ・パターンを書き込む。その後、リード素子１２２は、内周側のクラスタ・パターン上を、１トラックずつ外周側に移動し、各位置においてライト素子１２１が新たなパターンを書き込む。最後には、リード素子１２２は、内周側のクラスタ・パターンの外周エッジに位置決めされる。これにより、順次クラスタ・パターンの段数（トラック数）を増やす。
【００５３】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６を内周側クラッシュ・ストップ１７１の押し付けながら、リード素子１２２が読み出したサーボ信号を使用して、サーボ制御によりリード素子１２２のポジショニング（ＶＣＭ電流の制御）を行う。ここで、第１のクラスタ・パターン１１６ａを使用して、第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む例を、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
ライト素子１２１が、ＶＣＭ電流一定において、第１のクラスタ・パターン１１６ａを磁気ディスク１１の１周にわたり書き込む（Ｓ１１）。その後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流を少しずつ減少させながらヘッド・スライダ１２を外周側にゆっくりと移動させる（Ｓ１２）。リード素子１２２が、書き込んだ第１のクラスタ・パターン１１６ａ上に来て波形を読み出せるようになると（Ｓ１３）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１のクラスタ・パターン１１６ａ内周エッジへの位置決め動作に移行する（Ｓ１４）。内周エッジにおいて、バーストの振幅は、最大値の略半分である。
【００５５】
リード素子１２２が、第１のクラスタ・パターン１１６ａの内周エッジにロックされ、正確に位置決めされたら、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第２のクラスタ・パターン１１６ｂの内周側トラックを、ライト素子１２１で書き込む（Ｓ１５）。ロックは、連続してサーボ・パターンのＳＡＭを見つけることができ、定期的に安定してサーボ制御のためのタイミング制御を行うことができる状態である。内周側トラックの書き込みが完了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１のクラスタ・パターン１１６ａのバースト（Ａパターン）の振幅を参照して、サーボ制御によりヘッド・スライダ１２を外周側に移動させる（Ｓ１６）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２２を第１のクラスタ・パターン１１６ａの外周エッジまで移動し、その位置にリード素子１２２を位置決めする（Ｓ１７）。外周エッジにおいて、バーストの振幅は、最大値の略半分である。
【００５６】
リード素子１２２が外周エッジに位置決めされた状態で、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第２のクラスタ・パターン１１６ｂの外周側トラックを、ライト素子１２１で書き込む（Ｓ１８）。外周側トラックの書き込み完了により、磁気ディスク１周にわたる第２のクラスタ・パターン１１６ｂの形成が完了する。以降のクラスタ・パターンの書き込みにおいても、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各トラックのバーストの振幅を使用して、リード素子１２２（ヘッド・スライダ１２）の位置決めを行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、半径位置によって、一つあるいは複数のバースト・パターンの振幅を使用してヘッド・ポジショニングを行う。バーストを使用したサーボ制御は、広く知られたプロダクト・サーボ・パターンによるサーボ制御と略同様である。
【００５７】
上述のように、第１のクラスタ・パターン１１６ａ（サーボ・パターン）の書き込みを行った後、第１のクラスタ・パターン１１６ａの探索を開始する。この探索において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ制御によらず、予め設定されている方法に従ってＶＣＭ電流を徐々に変化させる（小さくする）ことによって、ヘッド・スライダ１２を移動する。第１のクラスタ・パターン１１６ａの内側にはパターンが存在しないため、リード素子１２２が読み出した信号によりヘッド・ポジショニングを行うことはできない。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、設定されているステップでＶＣＭ電流を徐々に変化させ、ゆっくりとヘッド・スライダ１２を外周側に移動する。
【００５８】
典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流のレベルをデジタル数値により特定することができ、一定レベルで、段階的にＶＣＭ電流を小さくする。しかし、クラッシュ・ストップの弾性力やアクチュエータのバイアス力は毎回変化するため、ヘッド・スライダ１２は毎回異なる動きを示す。このため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が第１のクラスタ・パターン１１６ａを見つけ、リード素子１２２を第１のクラスタ・パターン１１６ａの内周エッジに結果位置決めできない可能性がある。
【００５９】
そこで、本形態においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、異なる半径位置の複数トラックの第１のクラスタ・パターン１１６ａを、磁気ディスク１１に書き込む。リード素子１２２を最初のトラックの第１のクラスタ・パターン１１６ａに上手く位置決めすることができず、リード素子１２２がそのトラックを通りすぎても、複数トラックの内の他のいずれかのトラックに位置決めすることができればよいので、リード素子１２２を、より確実に、第１のクラスタ・パターン１１６ａの内周端に位置決めすることができる。
【００６０】
図５は、３トラックの第１のクラスタ・パターン１１６ａ＿１〜１１６ａ＿３を例示している。図５において、各トラックは半径方向において離間しており、その間隔（トラック間距離）Ｌ１は同じである。各トラックは同一セクタ数のクラスタ・パターンを有しており、各セクタの円周方向における位置は、トラック間において一致している。実際のセルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ制御も使用せず、正確なタイミング制御も行うことができない。このため、トラック間隔は一定とは限らず、一つのトラックにおけるセクタ間隔も一定とは限らない。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各トラックにおいて、異なるセクタ数のクラスタ・パターンを書き込んでもよい。
【００６１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一定のＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に与えながら、一つのトラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。ＶＣＭ電流の値が変化すると、アクチュエータ１６の押し付け力とクラッシュ・ストップの弾性力との間の関係から、ヘッド・スライダ１２の半径位置も変化する。複数の異なるＶＣＭ電流を与えることで、半径位置の異なる複数トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。
【００６２】
典型的に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、設計により予め設定されている複数の異なるＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に与える。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初にＶＣＭ電流Ｉ１を与え、その後にＶＣＭ電流Ｉ２を与え、最後にＶＣＭ電流Ｉ３を与え、各ＶＣＭ電流値において、１トラックのクラスタ・パターン１１６ａ＿１〜１１６ａ＿３を書き込む。
【００６３】
Ｉ１〜Ｉ３はＨＤＣ／ＭＰＵ２３のファームウェアに設定されている。Ｉ１とＩ２の差分Δ１と、Ｉ２とＩ３の差分Δ２は、典型的には等しい。クラッシュ・ストップの弾性力は一定ではないため、Δ１とΔ２とが同じであっても、トラック間距離は必ずしも同一とはならないが、これらの値が小さい場合は、トラック間距離は略同一となる。
【００６４】
典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＳＭＰ１４のタイミング信号（ＩＮＤＥＸ信号）を基準として、各セクタの書き込みを行う。ＩＮＤＥＸ信号は、モータ・ドライバ・ユニット２２が、ＳＰＭ１４の１回転毎に出力する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、このＩＮＤＥＸ信号を基準とし、自らのクロック信号により時間を計って各セクタを書き込む。
【００６５】
ＩＮＤＥＸ信号の精度は自己伝播におけるタイミング制御と比較して精度が低く、また、ＩＮＤＥＸ信号の間のタイミング制御はクロック信号のみに依存するため、サーボ・パターンを使用したタイミング制御と異なり、各セクタの間の距離は一定ではなく、トラック間のセクタ位置も一致しない。
【００６６】
図５に示すように、各トラックのクラスタ・パターン１１６ａは、半径方向において離間していることが重要である。上記の通り、円周方向における書き込みタイミングは高精度に制御されていないため、二つのトラックの一部が重なる場合、パターンの位相が一致しない可能性が高いからである。また、その後に正確な２段のクラスタ・パターンを書き進めるためには、最初のクラスタ・パターンは１段であることが必要である。
【００６７】
隣接トラック間のギャップ、つまり、トラックの互いの対向する端の間の距離Ｌ２は、リード素子１２２の幅（リード幅）よりも大きいことが好ましい。リード幅は、リード素子１２２がバーストの振幅値を読み取ることができる幅である。これにより、トラック間の波形間干渉を避け、リード素子１２２は、各トラックのクラスタ・パターン１１６ａを個別に読み取ることができる。
【００６８】
複数トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が各トラックを特定することができることが好ましい。このためには、クラスタ・パターン１１６ａの各トラックが、トラックＩＤを含んでいればよい。各トラックのクラスタ・パターン１１６ａの一部もしくは全部が同一のトラックＩＤを有する。容易かつ確実にトラックＩＤを検出できるように、トラック内の全てのクラスタ・パターン１１６ａがトラックＩＤを有することが好ましい。図２（ｂ）を参照して説明したように、クラスタ・パターン１１６ａは、プロダクト・サーボ・パターンと同じフォーマットのサーボ・パターン１１７と、データ・セクタの一部で構成されているタイミング・パターン１１５と、で構成されている。
【００６９】
クラスタ・パターン１１６ａ内のいずれかのフィールドにトラックの識別子を埋め込むことができれば、データ・フォーマットとして効率的である。具体的には、サーボ情報部１１３のＳＡＭのフィールド、あるいはトラックＩＤのフィールドにトラックの識別子を格納することができる。セクタ番号のフィールドは、クラスタ・パターン１１６ａのセクタ番号を格納するため、トラック識別子は異なるフィールドがよい。特に、トラックＩＤのフィールドは、本来の機能がサーボ・トラック番号の収容である、クラスタ・パターン１１６ａのトラック識別子の格納に好適である。
【００７０】
クラスタ・パターン１１６ａのトラックを識別するための数値は、トラックの数と同じ数の種類が存在すれば、その数値自体は何でもよい。従って、トラックＩＤのフィールドにおいて、ユーザ・データのアクセスに使用するプロダクト・サーボ・パターンで不使用の数値を使用することで、ＨＤＤ１の既存の機能を利用して、容易にクラスタ・パターン１１６ａのトラックを識別することができる。この他、タイミング・パターン部１１５の後ろにクラスタ・パターン１１６ａのトラック識別子を付加してもよい。あるいは、プロダクト・サーボ・パターン１１７がリピータブル・ラン・アウト・フィールド（ＲＲＯフィールド）のような付加的なフィールドを有している場合、そのフィールドにトラック識別子を書き込んでもよい。
【００７１】
以下において、複数トラックの最初の１段のクラスタ・パターン１１６ａの書き込み、及び、クラスタ・パターン１１６ａのいずれかのトラックへのリード素子１２２の位置決め動作の好ましい例について、図６のフローチャートを参照して説明する。まず、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ１５のＶＣＭ電流Ｉ１を与え、アクチュエータ１６を内周側クラッシュ・ストップ１７１に押し付ける（Ｓ３１）。
【００７２】
ＶＣＭ電流Ｉ１を維持して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、モータ・ドライバ・ユニット２２からＩＮＤＥＸ信号を受け取る。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＩＮＤＥＸ信号を基準としてクロック信号をカウントし、一定のカウント数間隔で、各セクタのクラスタ・パターン１１６ａをライト素子１２１により書き込む（Ｓ３２）。
【００７３】
最初のトラックのクラスタ・パターン１１６ａの書き込みが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次のトラックの書き込みのために（Ｓ３３におけるＮ）、ＶＣＭ電流をＩ１からΔＩだけ減少させる（Ｓ３４）。アクチュエータ１６の押し付け力が減少して、内周側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力によりアクチュエータ１６が外側に移動する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流（Ｉ１−ΔＩ）を維持して、そのトラックにおける各セクタのクラスタ・パターン１１６ａをライト素子１２１により書き込む（Ｓ３２）。
【００７４】
図５の例のように３トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む場合、２番目のトラックのクラスタ・パターン１１６ａの書き込みが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次のトラックの書き込みのために（Ｓ３３におけるＮ）、ＶＣＭ電流を（Ｉ１−ΔＩ）からΔＩだけ減少させる（Ｓ３４）。アクチュエータ１６の押し付け力が減少して、内周側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力によりアクチュエータ１６がさらに外側に移動する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流（Ｉ１−２ΔＩ）を維持して、そのトラックにおける各セクタのクラスタ・パターン１１６ａをライト素子１２１により書き込む（Ｓ３２）。
【００７５】
３トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込むと（Ｓ３３におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流の設定値をＩ１に戻す（Ｓ３５）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流をＩ１から徐々に小さくして、ゆっくりとリード素子１２２を外周側に移動する（Ｓ３６）。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、細かいステップで段階的に減少するＶＣＭ電流を与える。ＨＤＣ／ＭＰＵは、各ＶＣＭ電流値をディスク１回転以上維持して、リード素子１２２のクラスタ・パターン１１６ａへのロックを試みる。
【００７６】
最初のトラックにリード素子１２２を上手くロック、さらに所望位置に位置決めすることができた場合（Ｓ３７におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのトラックにリード素子１２２を位置決めして、外周側に第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む（Ｓ３８）。この処理は、図２を参照して説明した処理と同様である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１のクラスタ・パターン１１６ａ内にトラックＩＤを記録しているため、そのＩＤを読み取ることで、現在のトラックを特定することができる。
【００７７】
リード素子１２２が最初のトラックでロックされることなく通り過ぎてしまった場合（Ｓ３７におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はＶＣＭ電流を増加させ続け、リード素子１２２をさらに外周側に移動する（Ｓ３９）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ほぼ間違いなく、２番目あるいは３番目のトラックにおいて、リード素子１２２をターゲット位置に位置決めすることができる。リード素子１２２が全てのトラックから正確に信号を読みとることができずに通りすぎてしまった場合（Ｓ４０におけるＮ）、エラーとして処理される（Ｓ４１）。
【００７８】
２もしくは３番目のトラックで初めてリード素子１２２をサーボ制御により位置決めすることができた場合（Ｓ４０におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのトラックにリード素子１２２を位置決めして、ライト素子１２１により外周側に第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む（Ｓ３８）。あるいは、これと異なり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、２もしくは３番目のトラックに位置決めした後、アクチュエータ１６を内周側に戻して、最内周トラックを探索してもよい。しかし、制御が複雑化するために、２もしくは３番目のトラックに位置決めすることができた場合は、そのトラックにおいて第２のクラスタ・パターン１１６ｂの書き込むことが好ましい。
【００７９】
セルフ・サーボ・ライトにおいては、処理の途中でエラーが発生し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が処理を最初からやり直すことがある。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期パターン形成処理から処理を行う。しかし、磁気ディスク１１上には、前回書き込んだ初期パターンが残っているため、ＨＤＤ１は残っている初期パターンを消去することが必要である。好ましくは、ＨＤＤ１は、自己のライト素子１２１によって、記録面上に残っているパターンを消去する。
【００８０】
パターン消去において重要な点は、そのときのライト幅である。初期パターン消去においては、過去のパターンを確実に消去することが重要となる。そのため、初期パターンの書き込みにおけるライト幅よりも広いライト幅によって消去処理を行うことで、過去の初期パターンをより確実に消去することができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト電流を大きくすることでライト幅を広げることができる。
【００８１】
例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト素子１２１を各ターゲット位置に移動した後、新たなパターンを書き込む前にパターン消去を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタにライト電流を示すデータを設定することで、各ライト素子１２１のライト電流を制御する。パターン消去の後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト電流を再設定して、新たなパターンを書き込む。
【００８２】
初期パターン形成処理において、サーボ制御前のクラスタ・パターンの書き込みは、設定されているＶＣＭ電流を与えてアクチュエータ制御するに過ぎないため、パターン消去におけるライト幅をパターン書き込みよりも大きくしても、初期パターンが記録面上に残る可能性は存在する。このような場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が過去のパターンと現在のパターンとを区別することができれば、過去のパターンを誤って読み出すことなく、新たな初期パターンを書き進めることができる。
【００８３】
そこで、好ましくは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クラスタ・パターン内に、今回の処理において新たに書き込んだパターンであることを示す識別子を書き込む。この初期パターン書き込み処理の識別子は、単なるカウンタ値、あるいは、それに加えてもしくはそれに代えて、タイム・スタンプを使用してもよい。タイム・スタンプは、日付及び／もしくは時刻を表すデータである。これにより、最新のパターンを区別すると共に、パターン書き込みの履歴情報として使用することができる。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期パターン書き込み処理を行った月日（タイプ・スタンプの一例）とカウンタ値を使用する。カウンタ値は、その月日における初期パターン書き込み処理の順番（何回目の初期パターン書き込み処理か）を示す。
【００８４】
あるいは、タイム・スタンプとして、初期パターン書き込み処理の時分を表すデータを識別子として使用してもよい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、カウンタ値を使用する場合、最後に使用した識別子を磁気ディスク以外の不揮発性メモリに保存しておく。初期パターン書き込み処理の識別子を書き込むクラスタ・パターンの数や位置、あるいは、クラスタ・パターン内での書き込み位置は、クラスタ・パターンのトラック識別子と同様に考えることができる。好ましくは、プロダクト・サーボ・パターンのトラックＩＤのフィールドにトラックの識別子と初期パターン書き込み処理の識別子とを記録する。
【００８５】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加することが可能である。例えば、本発明はＨＤＤに特に有用であるが、それ以外のディスク・ドライブ装置に適用してもよい。本発明は、最初のクラスタ・パターンへの位置決めに特に有用であるが、サーボ制御できない状況における他のサーボ・パターン（トラック）の探索に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態にかかるＨＤＤの構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態にかかる自己伝播処理における、ヘッド・スライダ上のヘッド素子部と磁気ディスク上のサーボ・パターンとを示す図である。
【図３】本実施形態において、磁気ディスクの最内周領域に記録されたクラスタ・パターンの配置を示す図である。
【図４】本実施形態において、第１のクラスタ・パターンを使用して、第２のクラスタ・パターンを書き込む例を説明するフローチャートである。
【図５】本実施形態において、３トラックの第１のクラスタ・パターンの一部セクタを示す図である。
【図６】本実施形態において、複数トラックの最初の１段のクラスタ・パターンの書き込み、及び、クラスタ・パターンのいずれかのトラックへのリード素子の位置決め動作の好ましい例について説明するフローチャートである。
【図７】従来の技術における課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ 筐体、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１３ アーム・エレクトロニクス
１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ、１６ アクチュエータ、
２１ リード・ライト・チャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
２３ ＨＤＣ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ、１１１ サーボ領域、１１２ データ領域
１１３ サーボ情報部、１１４ バースト部、１１５ タイミング・パターン
１１６ａ〜１１６ｄ クラスタ・パターン、１１７ プロダクト・サーボ・パターン
１２０ ヘッド素子部、１２１ ライト素子、１２２ リード素子
１７１ 内側クラッシュ・ストップ、１７２ 外側クラッシュ・ストップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーボ・パターンの書き込み方法及びディスク・ドライブ装置に関し、特に、ディスク上のサーボ・パターンを使用したサーボ制御によるヘッド・ポジショニングを行いながらディスクにサーボ・パターンを書き込むセルフ・サーボ・ライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、磁気ディスク上のサーボ・パターンを使用したサーボ制御によりヘッド・ポジショニングを行い、ホストからのコマンドが指定するアドレスにデータを書き込み、あるいはデータを読み出す。磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む処理はサーボ・ライトと呼ばれ、一般にＨＤＤの生産工程において実施される。サーボ・ライトの１つに、ＨＤＤが自身で書き込んだパターンを読み出すことによりヘッド・ポジショニングとタイミング制御をおこなって、サーボ・パターンを磁気ディスクに書き込むセルフ・サーボ・ライト（ＳＳＷ）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ＳＳＷにおいて新たなサーボ・パターンを磁気ディスクに書き込むため、ＨＤＤは、ヘッド・ポジショニングのためのサーボ・パターンと、新たなサーボ・パターンを書き込むタイミングを測定するためのタイミング・パターンを書き込む。ＨＤＤが磁気ディスクに書き込むサーボ・パターンは、典型的には、ホストからのコマンドに対応したリード／ライト処理において使用するサーボ・パターン（以下においてプロダクト・サーボ・パターン）の他に、ＳＳＷにおけるサーボ制御のみに使用するパターンを含む。本明細書におけるサーボ・パターンは、これら二つのパターンを含む、ヘッド・ポジショニング（アクチュエータ位置制御）のためのパターンである。
【０００４】
セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤ自身が書き込んだサーボ・パターンを読み出してヘッド・ポジショニング（アクチュエータ位置制御）を行いながら、タイミング・パターンによりタイミング制御を行い、新しいサーボ・トラックを書き込む。ＨＤＤは、このようにサーボ・パターンを広げる処理を繰り返し行う。ヘッド・スライダ上のリード素子とライト素子とは磁気ディスクの異なる半径方向にあり、ライト素子により書き込んだサーボ・パターンをリード素子により読む出すことができる。典型的にはリード素子はライト素子よりも内周側にあり、ライト素子が書き込んだサーボ・パターンをリード素子で読み出し、ライト素子が外周側に新たなサーボ・トラックを書き込む。
【０００５】
ライト素子がサーボ・パターンを書き込む前には磁気ディスクの記録面にはサーボ・パターンは存在していないため、磁気ディスク上のサーボ・パターンによるヘッド・ポジショニングを行うことができない。従来のセルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＤは、クラッシュ・ストップを使用して、ヘッド・スライダを磁気ディスク上で位置決めする。
【０００６】
ＨＤＤは、ヘッド・スライダを支持するアクチュエータを駆動するボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）に一定電流を印加し、アクチュエータを内側クラッシュ・ストップに強く押し付ける。ＶＣＭの駆動力と内側クラッシュ・ストップの弾性力が釣り合う位置において、アクチュエータは停止している。ＨＤＤは、ＶＣＭ電流を一定の値に維持してライト素子によりサーボ・パターンを書き込むことで、１周のサーボ・トラックを書き込むことができる。
【０００７】
ＶＣＭ電流値を小さくする、つまり、ＶＣＭ駆動力を小さくすると、ＶＣＭ駆動力よりも内側クラッシュ・ストップの弾性力が大きくなり、アクチュエータ及びそれに支持されているヘッド・スライダは磁気ディスクの外周側に移動する。新たに設定されたＶＣＭの駆動力と内側クラッシュ・ストップの弾性力が釣り合う半径位置においてアクチュエータは停止する。
【０００８】
上述のように、リード素子は、ライト素子よりも内側にある。ＶＣＭ電流を徐々に小さくすると、リード素子が徐々に磁気ディスクの外周側に移動し、既に書き込まれているサーボ・トラックに到達する。ＨＤＤは、リード素子が読み出したサーボ・パターンを使用して、アクチュエータをサーボ制御（ヘッド・ポジショニング）することができる。
【特許文献１】特開２００６−３４４２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
アクチュエータ（ヘッド・スライダ位置）のサーボ制御のためには、リード素子がサーボ・パターンを正確に読み出し、リード素子がサーボ・トラック内のターゲット位置をフォローイングする必要がある。ヘッド・スライダによるターゲット位置のフォローイングを行うためには、ヘッド・スライダが定期的にサーボ・パターン（サーボ・セクタ）を検出することができることが必要である。ＨＤＤは、ヘッド・スライダが検出したサーボ・パターン内のサーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）を基準として、サーボ制御のタイミング制御を行う。このように、連続してサーボ・パターンのＳＡＭを見つけることができ、定期的に安定してサーボ制御のためのタイミング制御を行うことができる状態をロック状態と呼ぶ。
【００１０】
クラッシュ・ストップに押しあてたアクチュエータの位置はクラッシュ・ストップの弾性力、アクチュエータに接続されているＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）のバイアス力、ＶＣＭ電流に対するＶＣＭ駆動力の比例係数などのパラメータに依存する。これらのパラメータは一般に精密な再現性を示さず、さらに、温度や湿度などの環境条件によっても変化する。また、近年の記録密度の高いＨＤＤでは、プロダクト・サーボ・トラック１本の幅が２００ｎｍ以下という水準まで小さくなっている。
【００１１】
このため、磁気ディスクの記録面に最初のサーボ・トラックを書き込んだ後、リード素子でそのサーボ・トラックを読み出すためにＶＣＭ電流の段階的に変化させた場合に、ＨＤＤがサーボ・トラックを発見することなく、リード素子がサーボ・トラックを通りすぎてしまう可能性がある。あるいは、リード素子の読み出し信号によりサーボ・トラックを発見することができた場合であっても、ＶＣＭ電流を段階的に変化させた場合にリード素子がサーボ・トラック内で最初に読み出す位置は、毎回変化する。この点について、図７を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図７は、一つのバースト・パターンのリード信号を模式的に示しており、Ｘ軸は半径位置、Ｙ軸は信号振幅を表している。ＶＣＭ電流を段階的に変化させてリード素子を外周側に移動する場合、リード素子が最初に読み出す信号が、Ａ点もしくはＢ点であることがある。Ａ点あるいはＢ点と同一に振幅値を示す点は内周側にも存在し、それらは、Ａ´点、Ｂ´点で示されている。
【００１３】
ＨＤＤは、ＶＣＭ電流を徐々に変化させて最初にバースト信号を取得したとき、現在位置がＡ点であるのかＡ´点であるのかを判定することはできない。Ｂ点とＢ´点についても同様である。このため、ＨＤＤがターゲット位置（例えばバースト・センタ）にリード素子を位置決めするために内周側から外周側にリード素子を移動し、最初にＡ点もしくはＢ点の信号を読み出すと、Ａ´点もしくはＢ´点と誤認し、リード素子がバースト・パターンからはずれ、ＨＤＤは、サーボ・データを取得することができなくなる。
【００１４】
サーボ・トラックを見つけることができなかった場合、あるいは、サーボ制御が解除された場合、ＨＤＤは、安全のため、ＶＣＭ電流を初期値に再設定して、サーボ・トラックの探索を最初からやり直すことが必要となる。従って、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、ＶＣＭ電流の規則的な変化によるヘッド・ポジショニングによって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行するための手法が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、ディスク・ドライブ装置に実装されており回動することでヘッドをディスク半径方向に移動するアクチュエータを駆動制御し、前記ヘッドにより前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に書き込む方法である。この方法は、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与える。前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込む。前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間している。前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする。これにより、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行することができる。
【００１６】
好ましくは、さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックの内周側エッジと外周側エッジのそれぞれに位置決めした状態において、新たなサーボ・パターンを前記ライト素子で書き込む。これにより、新たなサーボ・パターンをより多い段数で書く込むことができる。
好ましくは、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、サーボ・パターン・トラックを識別する識別子を書き込む。これにより、各トラックを特定することができる。さらに、前記複数セクタのサーボ・パターンのそれぞれは、前記プロダクト・サーボ・パターンと同様のフィールドを含み、各セクタのサーボ・パターンのトラックＩＤフィールドに前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子が書き込まれていることが好ましい。これにより、サーボ・パターン内フィールドの本来の機能を利用することができる。
【００１７】
前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、今回の処理で新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子を書き込むことが好ましい。これにより、最新のパターンを確実に特定することができる。さらに、前記識別子は、タイム・スタンプを含むことが好ましい。これにより、最新のパターンを区別すると共に、パターン書き込みの履歴情報として使用することができる。前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子と前記新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子とは、サーボ・パターンの同一のフィールド内にあることが好ましい。これにより、効率的に各識別子の書き込みと検出を行うことができる。
【００１８】
前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれを書き込む前に前記ライト素子による消去を行い、前記消去におけるライト幅は、前記複数のサーボ・パターン・トラックの書き込みにおけるライト幅よりも大きいことが好ましい。これにより、新たなサーボ・パターンを高い信頼性において書き込むことができる。
【００１９】
本発明の他の態様は、ディスクと、前記ディスクへサーボ・パターンを書き込むライト素子と、前記サーボ・パターンを読み出すリード素子と、を有するヘッドと、前記ヘッドを支持し、回動することで前記ヘッドを前記ディスクの半径方向において移動するアクチュエータと、前記アクチュエータを駆動制御し、前記ライト素子により前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に前記ライト素子により書き込むコントローラと、を有するディスク・ドライブ装置である。前記コントローラは、前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与える。さらに、前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込む。前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間している。さらに前記コントローラは、前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする。これにより、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、セルフ・サーボ・ライトの初期処理において、サーボ・パターンに拠らないアクチュエータの駆動電流の制御によって、より確実にサーボ・パターンを発見してサーボ制御に移行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。本実施形態においては、ディスク・ドライブ装置の例として、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）について説明する。
【００２２】
本形態のＨＤＤは、セルフ・サーボ・ライトにより、磁気ディスクにサーボ・パターンを書き込む。セルフ・サーボ・ライトは、ＨＤＤに実装されているヘッド・スライダのリード素子により磁気ディスク上のサーボ・パターンを読み出し、同様に実装されているアクチュエータをサーボ制御により目的の位置に位置決めする。ヘッド・スライダ上のリード素子とライト素子とは異なる半径位置にある、ＨＤＤは、磁気ディスクにヘッド・スライダのライト素子によりサーボ・パターンを書き込む。以上の処理を繰り返すことで、磁気ディスクの全面にサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００２３】
本形態において、ヘッド・ポジショニングのサーボ制御に使用する磁気ディスク上のパターンをサーボ・パターンと呼ぶ。セルフ・サーボ・ライトにおいて、磁気ディスク上には、ホストからのコマンドに応じてユーザ・データの読み出しあるいは書き込みを行うためのサーボ・パターンであるプロダクト・サーボ・パターンの他、プロダクト・サーボ・パターンを書き込むためのサーボ制御に使用するサーボ・パターンが書き込まれる。
【００２４】
以下においては、好ましい例として、製品としてのＨＤＤに実装される制御回路が、セルフ・サーボ・ライトを制御、実行する例を説明する。同様の処理を、専用のサーボ・ライト装置が行うこともできるが、本例により、専用のサーボ・ライト装置の数に依存することなく、多くのＨＤＤのサーボ・ライトを同時に行うことができる。まず、セルフ・サーボ・ライトを行うＨＤＤの全体構成について説明する。ＨＤＤ１は、筐体１０の外側に固定された回路基板を備えている。回路基板上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及び半導体メモリのＲＡＭ２４などの各回路を有している。
【００２５】
筐体１０内において、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は所定の角速度で磁気ディスク１１を回転する。磁気ディスク１１は、データを記憶するディスクである。図１においては、プロダクト・サーボ・パターンが既に書き込まれている磁気ディスク１１が示されている。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に形成された複数のサーボ領域１１１が形成される。
【００２６】
図１において、７つのサーボ領域を例示している。各サーボ領域１１１は、ユーザ・データの読み取り／書き込みにおいてヘッド・スライダの位置決め制御を行うためのプロダクト・サーボ・パターンが記録される。隣り合う２つのサーボ領域１１１の間の領域がデータ領域１１２であって、そこにユーザ・データが記録される。サーボ領域１１１とデータ領域１１２は、所定の角度で交互に設けられる。
【００２７】
ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク１１上を浮上するスライダと、データの読み出し／書き込みを行うヘッドであるヘッド素子部とを備えている。ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。移動機構であるアクチュエータ１６は、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。アクチュエータ１６の可動範囲は表面に弾性体を有する内側クラッシュ・ストップ１７１と外側クラッシュ・ストップ１７２によって制限される。
【００２８】
モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４とＶＣＭ１５とを駆動する。アーム電子回路（ＡＥ）１３は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２を選択し、リード／ライト信号の増幅を行う。ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から取得したリード信号からサーボ・データ及びユーザ・データを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、さらに、コード変調されたデータをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＨＤＣはロジック回路であり、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたファームウェアに従って動作する。ＲＡＭ２４には、制御及びデータ処理に必要とされるデータがロードされる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はコントローラの一例であり、ヘッド・ポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのデータ処理に関する必要な処理の他、ＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３がセルフ・サーボ・ライトの実行を制御する。
【００３０】
本形態のセルフ・サーボ・ライトは、主に、初期パターンの書き込み処理と、その後の自己伝播処理とに分かれる。本形態のセルフ・サーボ・ライトは初期パターン書き込み処理にその特徴を有するが、それについて詳細に説明する前に、自己伝播処理について説明する。
【００３１】
自己伝播処理は、ヘッド・スライダ１２のリード素子により磁気ディスク１１上のサーボ・パターンを読み出してヘッド・スライダ１２を目的位置に位置決めし、新たなサーボ・パターンをヘッド・スライダ１２のライト素子によって磁気ディスク１１に書き込む。この処理を繰り返すことで、記録面全体にサーボ・パターンを書き込む。リード素子とライト素子とは異なる半径位置にあるため、ライト素子が過去に書き込んだサーボ・パターン上をリード素子がトレースしながら、異なる半径位置にあるライト素子が新たなサーボ・パターンを書き込むことができる。
【００３２】
自己伝播処において、典型的には、ＨＤＤ１は、複数のヘッド・スライダ１２から一つを選択し、その選択したヘッド・スライダ１２によって記録面上のパターンを読み出す。ＨＤＤ１は、このヘッド・スライダ１２が読み出した信号を使用してアクチュエータ１６を制御し、このヘッド・スライダを含む全ヘッド・スライダによって、各記録面に同時にパターンを書き込む。
【００３３】
図２（ａ）は、自己伝播処理における、ヘッド・スライダ１２上のヘッド素子部１２０と磁気ディスク１１上のサーボ・パターンとを示している。磁気ディスク１１の回転方向は、図２の右側から左側へ向かう方向である。ヘッド素子部１２０はリード素子１２２とライト素子１２１とを有している。本形態のＨＤＤ１は、自己伝播処理において、内周側から外周側に向かってパターンを書き進んでいく。なお、ＨＤＤの構成によっては、外周側から内周側にパターンを書き進めることもできる。
【００３４】
図２（ａ）において、リード素子１２２がライト素子１２１よりも磁気ディスク１１の内周側に配置されている。サーボ・パターンは、内周側から外周側に書き進められる。内周側からサーボ・パターンを書き込むことによって、ライト素子１２１により先に書き込まれたサーボ・パターンをリード素子１２２が読み取ることができる。これによって、リード素子１２２が読み出したサーボ・パターンによってヘッド・スライダ１２の位置合わせを行いながら、ライト素子１２１は新たなサーボ・パターンを外周側に書き込むことができる。
【００３５】
本明細書において、ライト素子１２１とリード素子との間の半径方向における間隔をリード・ライト・オフセットと呼ぶ。具体的には、リード素子１２２とライト素子１２１の各センター間の、磁気ディスク１１の半径方向における距離を示す。リード・ライト・オフセットは、磁気ディスク１１上の半径位置によって変化する。ライト素子１２１とリード素子１２２とは円周方向においても位置がずれており、この方向における間隔をリード・ライト・セパレーションと呼ぶ。
【００３６】
本形態において、ＨＤＤ１は、ホストからのコマンドに応じた処理において使用するプロダクト・サーボ・パターンと同じフォーマットのサーボ・パターンを使用して、セルフ・サーボ・ライトにおける位置制御を行う。これにより、製品としてのＨＤＤ１に実装されている機能を利用してセルフ・サーボ・ライトを行うことができる。これとは異なり、プロダクト・サーボ・パターンの他にセルフ・サーボ・ライト専用のサーボ・パターンとタイミング・パターンとを書き込み、これらを使用して、プロダクト・サーボ・パターン（及びセルフ・サーボ・ライト専用のサーボ・パターンとタイミング・パターン）を書き込むこともできる。
【００３７】
サーボ・パターンを新たに書き込むためには、正確にヘッド素子部１２０を位置決めするためのサーボ・パターンと、新たなパターンを書き込むタイミングの基準となるタイミング・パターンとが必要である。図２（ａ）において、位置決めためのサーボ・パターンはプロダクト・サーボ・パターン（と同フォーマットのパターン）１１７であり、サーボ情報部１１３とバースト部１１４とから構成されている。また、パターン書き込みのタイミング制御のためのタイミング・パターン１１５が、バースト部１１４の後に続いている。
【００３８】
図２（ｂ）は、図２（ａ）において矩形Ｂで囲まれた部分のパターン・フォーマットを示しており、半径方向に配列された４セクタのパターンを示している。ここで、１セクタのパターンは、プロダクト・サーボ・パターン１１７とタイミング・パターン１１５で構成されている。つまり、図２（ｂ）は、４セクタのプロダクト・サーボ・パターン１１７と４セクタのタイミング・パターン１１５とを示している。ＨＤＤ１は、１トラックにおいて円周方向に離間している複数セクタのプロダクト・サーボ・パターン１１７を書き込み、各セクタは半径方向において連続するように書き込まれる。タイミング・パターン１１５も同様である。
【００３９】
プロダクト・サーボ・パターン１１７のサーボ情報部１１３は、広く知られているように、プリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）、サーボ・アドレス・マーク（ＳＡＭ）、グレイ・コードからなるトラックＩＤ（ＧＲＡＹ）、サーボ・セクタ番号（ＰＨＳＮ）の各フィールドを含む。プリアンブルは、可変ゲイン・アンプのゲイン調整や波形位相検出に使用する。ＳＡＭは、トラックＩＤ等の実際の情報が始まることを示す部分である。バースト部１１４は、トラックＩＤで示されるサーボ・トラック内の更に精密な位置を示すパターンである。
【００４０】
バースト部１１４において、円周方向において異なる４つの位置にパターンが書き込まれる。ライト素子１２１は、一つのトラックにおいて、バースト部１１４に一つのパターンを書き込む。サーボ・セクタ番号に最も近いパターンをＡパターンと呼び、その後ろに続くパターンを順次、Ｂ、Ｃ、Ｄパターンと呼ぶ。それぞれのパターンはライト素子１２１の幅（半径方向の寸法）を持ち、互いに半径方向にオフセットして配置される。これに対して、サーボ情報部１１３は、半径方向において一部が重なるように書き込まれる。
【００４１】
本形態において、タイミング・パターン部１１５は、ユーザ・データを収容するデータ・セクタの一部で構成される。これにより、製品として制御回路の機能を利用することができる。タイミング・パターン部１１５は、波形位相検出のためのプリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）と、データ・アドレス・マーク（ＤＡＭ）とで構成されている。プリアンブルにより、磁気ディスクに記録されたパターンの波形位相に正確に同期することができる。通常のデータ・セクタは、ＤＡＭの後に記録されるユーザ・データを有する。
【００４２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＤＡＭをサーボ・ライトのタイミング基準として使用する。つまり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＤＡＭの検出タイミングを基準として、次のセクタのパターンを書き込む。なお、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、タイミング基準として、ＤＡＭの代わりにＳＡＭを使用してもよい。この場合、データ・セクタ・フィールドによるタイミング・パターン１１５は不要であり、プロダクト・サーボ・パターン１１７のみでよく、プロダクト・サーボ・パターン１１７がタイミング・パターンを包含している。また、プロダクト・サーボ・パターン１１７の前にタイミング・パターン部１１５を配置してもよい。
【００４３】
このように、セルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＤ１は、自分で磁気ディスク１１に書き込んだパターンを参照し、そのパターンの信号から得られる時間的、空間的情報を使用して、時間的（周方向におけるタイミング制御）、空間的（半径方向における位置制御）な制御を行いながら、リード・ライト・オフセットだけ半径方向にずれた位置に、次のパターンを書き込む。本形態においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、プロダクト・サーボ・パターンを使用してヘッド・スライダ１２の位置決めを行い、ＤＡＭを基準としてサーボ・パターンの書き込みタイミングを制御する。
【００４４】
図２（ａ）を参照した説明から理解されるように、自己伝播処を行うためには、リード・ライト・オフセットに相当する長さに渡って配列されたサーボ・パターン（クラスタ・パターン）が、磁気ディスク１１に書き込まれていることが必要である。初期パターン書き込み処理は、自己伝播処理に必要なこの初期パターンを磁気ディスクに書き込むための処理である。
【００４５】
初期パターン書き込み処理は、セルフ・サーボ・ライトの一連の手順の中のスタートアップ動作に相当する。スタートアップ動作の段階において、自己伝播処理と同様にプロダクト・サーボ・パターンと同様のフォーマットを有するサーボ・パターン１１７と、タイミング・パターン１１５とからなるパターンを、半径方向に１もしくは複数ステップ分（数トラック分）の幅で位相をそろえて書きつないだクラスタ・パターンを形成する。
【００４６】
さらに、このクラスタ・パターンに位置決めしながら１ステップ分幅を広げた新しいクラスタ・パターンを順次記録していくことにより、最終的に、リード・ライト・オフセットよりも幅の広い自己伝播用の初期パターンを形成することができる。なお、クラスタ・パターンのサーボ・パターン及びタイミング・パターンは、自己伝播処理におけるそれらと異なっていてもよいが、効率的な処理のためにはそれらが同一であることが好ましい。
【００４７】
初期パターンを形成する動作は、アクチュエータ１６を内側クラッシュ・ストップ１７１に押し付けた状態、すなわちヘッド・スライダ１２が磁気ディスク１１の最内周領域に位置する状態で実施する。ＶＣＭ電流を小さくして押し付け力を小さくすると、内側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力により、アクチュエータ１６（ヘッド・スライダ１２）は外周側に移動する。
【００４８】
図３は磁気ディスク１１の最内周領域に記録されたクラスタ・パターン１１６ａ〜１１６ｄの配置を示す図である。ＨＤＤ１は、磁気ディスク１１の１周にわたり、数十から数百個のセクタのクラスタ・パターンを形成する。クラスタ・パターンのセクタ数はサーボ・ライト動作で最終的に形成されるプロダクト・サーボ・パターンのセクタ数と同じ、あるいは異なる数である。図３は数百セクタあるクラスタ・パターンのうち３セクタを示している。
【００４９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６とヘッド・スライダ１２を制御して、クラスタ・パターンを、内周側から１段、２段と段数（トラック数）を増やしながら順次書き込む。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初に第１のクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。次に、リード素子１２２をこのクラスタ・パターン１１６ａ上に位置決めして第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む。第２のクラスタ・パターンは第１のクラスタ・パターンからみてリード・ライト・オフセット分だけ外周側に位置する。このときリード素子１２２をクラスタ・パターン１１６ａの中心から少しずらした２箇所（内周エッジと外周エッジ）に位置決めして新たなパターンをライト素子１２１で書き込むことにより、１段の第１のクラスタ・パターン１１６ａから２段の第２のクラスタ・パターン１１６ｂを形成する。
【００５０】
同様にして、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２２を第２のクラスタ・パターン１１６ｂに位置決めして、第３のクラスタ・パターン１１６ｃをライト素子１２１で書き込む。さらに、第３のクラスタ・パターン１１６ｃに位置決めして第４のクラスタ・パターン１１６ｄを書き込む。
【００５１】
このように順次クラスタ・パターンの段数（トラック数）を増やすことによって、クラスタ・パターンの幅（半径方向の長さ）は広がる。図３の例において、第４のクラスタ・パターン１１６ｄは、リード・ライト・オフセット分の幅をカバーする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第４のクラスタ・パターン１１６ｄを、自己伝播動作の初期パターンとして使用することができる。
【００５２】
このように、内周側のクラスタ・パターンを使用して外周側のクラスタ・パターンを書き込むとき、リード素子１２２は、最初に、内周側のクラスタ・パターンの内周エッジに位置決めされ、ライト素子１２１がリード・ライト・オフセット分外周にサーボ・パターンを書き込む。その後、リード素子１２２は、内周側のクラスタ・パターン上を、１トラックずつ外周側に移動し、各位置においてライト素子１２１が新たなパターンを書き込む。最後には、リード素子１２２は、内周側のクラスタ・パターンの外周エッジに位置決めされる。これにより、順次クラスタ・パターンの段数（トラック数）を増やす。
【００５３】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アクチュエータ１６を内周側クラッシュ・ストップ１７１の押し付けながら、リード素子１２２が読み出したサーボ信号を使用して、サーボ制御によりリード素子１２２のポジショニング（ＶＣＭ電流の制御）を行う。ここで、第１のクラスタ・パターン１１６ａを使用して、第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む例を、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
ライト素子１２１が、ＶＣＭ電流一定において、第１のクラスタ・パターン１１６ａを磁気ディスク１１の１周にわたり書き込む（Ｓ１１）。その後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流を少しずつ減少させながらヘッド・スライダ１２を外周側にゆっくりと移動させる（Ｓ１２）。リード素子１２２が、書き込んだ第１のクラスタ・パターン１１６ａ上に来て波形を読み出せるようになると（Ｓ１３）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１のクラスタ・パターン１１６ａ内周エッジへの位置決め動作に移行する（Ｓ１４）。内周エッジにおいて、バーストの振幅は、最大値の略半分である。
【００５５】
リード素子１２２が、第１のクラスタ・パターン１１６ａの内周エッジにロックされ、正確に位置決めされたら、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第２のクラスタ・パターン１１６ｂの内周側トラックを、ライト素子１２１で書き込む（Ｓ１５）。ロックは、連続してサーボ・パターンのＳＡＭを見つけることができ、定期的に安定してサーボ制御のためのタイミング制御を行うことができる状態である。内周側トラックの書き込みが完了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１のクラスタ・パターン１１６ａのバースト（Ａパターン）の振幅を参照して、サーボ制御によりヘッド・スライダ１２を外周側に移動させる（Ｓ１６）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２２を第１のクラスタ・パターン１１６ａの外周エッジまで移動し、その位置にリード素子１２２を位置決めする（Ｓ１７）。外周エッジにおいて、バーストの振幅は、最大値の略半分である。
【００５６】
リード素子１２２が外周エッジに位置決めされた状態で、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第２のクラスタ・パターン１１６ｂの外周側トラックを、ライト素子１２１で書き込む（Ｓ１８）。外周側トラックの書き込み完了により、磁気ディスク１周にわたる第２のクラスタ・パターン１１６ｂの形成が完了する。以降のクラスタ・パターンの書き込みにおいても、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各トラックのバーストの振幅を使用して、リード素子１２２（ヘッド・スライダ１２）の位置決めを行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、半径位置によって、一つあるいは複数のバースト・パターンの振幅を使用してヘッド・ポジショニングを行う。バーストを使用したサーボ制御は、広く知られたプロダクト・サーボ・パターンによるサーボ制御と略同様である。
【００５７】
上述のように、第１のクラスタ・パターン１１６ａ（サーボ・パターン）の書き込みを行った後、第１のクラスタ・パターン１１６ａの探索を開始する。この探索において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ制御によらず、予め設定されている方法に従ってＶＣＭ電流を徐々に変化させる（小さくする）ことによって、ヘッド・スライダ１２を移動する。第１のクラスタ・パターン１１６ａの内側にはパターンが存在しないため、リード素子１２２が読み出した信号によりヘッド・ポジショニングを行うことはできない。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、設定されているステップでＶＣＭ電流を徐々に変化させ、ゆっくりとヘッド・スライダ１２を外周側に移動する。
【００５８】
典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流のレベルをデジタル数値により特定することができ、一定レベルで、段階的にＶＣＭ電流を小さくする。しかし、クラッシュ・ストップの弾性力やアクチュエータのバイアス力は毎回変化するため、ヘッド・スライダ１２は毎回異なる動きを示す。このため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が第１のクラスタ・パターン１１６ａを見つけ、リード素子１２２を第１のクラスタ・パターン１１６ａの内周エッジに結果位置決めできない可能性がある。
【００５９】
そこで、本形態においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、異なる半径位置の複数トラックの第１のクラスタ・パターン１１６ａを、磁気ディスク１１に書き込む。リード素子１２２を最初のトラックの第１のクラスタ・パターン１１６ａに上手く位置決めすることができず、リード素子１２２がそのトラックを通りすぎても、複数トラックの内の他のいずれかのトラックに位置決めすることができればよいので、リード素子１２２を、より確実に、第１のクラスタ・パターン１１６ａの内周端に位置決めすることができる。
【００６０】
図５は、３トラックの第１のクラスタ・パターン１１６ａ＿１〜１１６ａ＿３を例示している。図５において、各トラックは半径方向において離間しており、その間隔（トラック間距離）Ｌ１は同じである。各トラックは同一セクタ数のクラスタ・パターンを有しており、各セクタの円周方向における位置は、トラック間において一致している。実際のセルフ・サーボ・ライトにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ制御も使用せず、正確なタイミング制御も行うことができない。このため、トラック間隔は一定とは限らず、一つのトラックにおけるセクタ間隔も一定とは限らない。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各トラックにおいて、異なるセクタ数のクラスタ・パターンを書き込んでもよい。
【００６１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一定のＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に与えながら、一つのトラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。ＶＣＭ電流の値が変化すると、アクチュエータ１６の押し付け力とクラッシュ・ストップの弾性力との間の関係から、ヘッド・スライダ１２の半径位置も変化する。複数の異なるＶＣＭ電流を与えることで、半径位置の異なる複数トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む。
【００６２】
典型的に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、設計により予め設定されている複数の異なるＶＣＭ電流をＶＣＭ１５に与える。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初にＶＣＭ電流Ｉ１を与え、その後にＶＣＭ電流Ｉ２を与え、最後にＶＣＭ電流Ｉ３を与え、各ＶＣＭ電流値において、１トラックのクラスタ・パターン１１６ａ＿１〜１１６ａ＿３を書き込む。
【００６３】
Ｉ１〜Ｉ３はＨＤＣ／ＭＰＵ２３のファームウェアに設定されている。Ｉ１とＩ２の差分Δ１と、Ｉ２とＩ３の差分Δ２は、典型的には等しい。クラッシュ・ストップの弾性力は一定ではないため、Δ１とΔ２とが同じであっても、トラック間距離は必ずしも同一とはならないが、これらの値が小さい場合は、トラック間距離は略同一となる。
【００６４】
典型的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＳＭＰ１４のタイミング信号（ＩＮＤＥＸ信号）を基準として、各セクタの書き込みを行う。ＩＮＤＥＸ信号は、モータ・ドライバ・ユニット２２が、ＳＰＭ１４の１回転毎に出力する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、このＩＮＤＥＸ信号を基準とし、自らのクロック信号により時間を計って各セクタを書き込む。
【００６５】
ＩＮＤＥＸ信号の精度は自己伝播におけるタイミング制御と比較して精度が低く、また、ＩＮＤＥＸ信号の間のタイミング制御はクロック信号のみに依存するため、サーボ・パターンを使用したタイミング制御と異なり、各セクタの間の距離は一定ではなく、トラック間のセクタ位置も一致しない。
【００６６】
図５に示すように、各トラックのクラスタ・パターン１１６ａは、半径方向において離間していることが重要である。上記の通り、円周方向における書き込みタイミングは高精度に制御されていないため、二つのトラックの一部が重なる場合、パターンの位相が一致しない可能性が高いからである。また、その後に正確な２段のクラスタ・パターンを書き進めるためには、最初のクラスタ・パターンは１段であることが必要である。
【００６７】
隣接トラック間のギャップ、つまり、トラックの互いの対向する端の間の距離Ｌ２は、リード素子１２２の幅（リード幅）よりも大きいことが好ましい。リード幅は、リード素子１２２がバーストの振幅値を読み取ることができる幅である。これにより、トラック間の波形間干渉を避け、リード素子１２２は、各トラックのクラスタ・パターン１１６ａを個別に読み取ることができる。
【００６８】
複数トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が各トラックを特定することができることが好ましい。このためには、クラスタ・パターン１１６ａの各トラックが、トラックＩＤを含んでいればよい。各トラックのクラスタ・パターン１１６ａの一部もしくは全部が同一のトラックＩＤを有する。容易かつ確実にトラックＩＤを検出できるように、トラック内の全てのクラスタ・パターン１１６ａがトラックＩＤを有することが好ましい。図２（ｂ）を参照して説明したように、クラスタ・パターン１１６ａは、プロダクト・サーボ・パターンと同じフォーマットのサーボ・パターン１１７と、データ・セクタの一部で構成されているタイミング・パターン１１５と、で構成されている。
【００６９】
クラスタ・パターン１１６ａ内のいずれかのフィールドにトラックの識別子を埋め込むことができれば、データ・フォーマットとして効率的である。具体的には、サーボ情報部１１３のＳＡＭのフィールド、あるいはトラックＩＤのフィールドにトラックの識別子を格納することができる。セクタ番号のフィールドは、クラスタ・パターン１１６ａのセクタ番号を格納するため、トラック識別子は異なるフィールドがよい。特に、トラックＩＤのフィールドは、本来の機能がサーボ・トラック番号の収容である、クラスタ・パターン１１６ａのトラック識別子の格納に好適である。
【００７０】
クラスタ・パターン１１６ａのトラックを識別するための数値は、トラックの数と同じ数の種類が存在すれば、その数値自体は何でもよい。従って、トラックＩＤのフィールドにおいて、ユーザ・データのアクセスに使用するプロダクト・サーボ・パターンで不使用の数値を使用することで、ＨＤＤ１の既存の機能を利用して、容易にクラスタ・パターン１１６ａのトラックを識別することができる。この他、タイミング・パターン部１１５の後ろにクラスタ・パターン１１６ａのトラック識別子を付加してもよい。あるいは、プロダクト・サーボ・パターン１１７がリピータブル・ラン・アウト・フィールド（ＲＲＯフィールド）のような付加的なフィールドを有している場合、そのフィールドにトラック識別子を書き込んでもよい。
【００７１】
以下において、複数トラックの最初の１段のクラスタ・パターン１１６ａの書き込み、及び、クラスタ・パターン１１６ａのいずれかのトラックへのリード素子１２２の位置決め動作の好ましい例について、図６のフローチャートを参照して説明する。まず、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ１５のＶＣＭ電流Ｉ１を与え、アクチュエータ１６を内周側クラッシュ・ストップ１７１に押し付ける（Ｓ３１）。
【００７２】
ＶＣＭ電流Ｉ１を維持して、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、モータ・ドライバ・ユニット２２からＩＮＤＥＸ信号を受け取る。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＩＮＤＥＸ信号を基準としてクロック信号をカウントし、一定のカウント数間隔で、各セクタのクラスタ・パターン１１６ａをライト素子１２１により書き込む（Ｓ３２）。
【００７３】
最初のトラックのクラスタ・パターン１１６ａの書き込みが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次のトラックの書き込みのために（Ｓ３３におけるＮ）、ＶＣＭ電流をＩ１からΔＩだけ減少させる（Ｓ３４）。アクチュエータ１６の押し付け力が減少して、内周側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力によりアクチュエータ１６が外側に移動する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流（Ｉ１−ΔＩ）を維持して、そのトラックにおける各セクタのクラスタ・パターン１１６ａをライト素子１２１により書き込む（Ｓ３２）。
【００７４】
図５の例のように３トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込む場合、２番目のトラックのクラスタ・パターン１１６ａの書き込みが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次のトラックの書き込みのために（Ｓ３３におけるＮ）、ＶＣＭ電流を（Ｉ１−ΔＩ）からΔＩだけ減少させる（Ｓ３４）。アクチュエータ１６の押し付け力が減少して、内周側クラッシュ・ストップ１７１の弾性力によりアクチュエータ１６がさらに外側に移動する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流（Ｉ１−２ΔＩ）を維持して、そのトラックにおける各セクタのクラスタ・パターン１１６ａをライト素子１２１により書き込む（Ｓ３２）。
【００７５】
３トラックのクラスタ・パターン１１６ａを書き込むと（Ｓ３３におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流の設定値をＩ１に戻す（Ｓ３５）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＣＭ電流をＩ１から徐々に小さくして、ゆっくりとリード素子１２２を外周側に移動する（Ｓ３６）。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、細かいステップで段階的に減少するＶＣＭ電流を与える。ＨＤＣ／ＭＰＵは、各ＶＣＭ電流値をディスク１回転以上維持して、リード素子１２２のクラスタ・パターン１１６ａへのロックを試みる。
【００７６】
最初のトラックにリード素子１２２を上手くロック、さらに所望位置に位置決めすることができた場合（Ｓ３７におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのトラックにリード素子１２２を位置決めして、外周側に第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む（Ｓ３８）。この処理は、図２を参照して説明した処理と同様である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、第１のクラスタ・パターン１１６ａ内にトラックＩＤを記録しているため、そのＩＤを読み取ることで、現在のトラックを特定することができる。
【００７７】
リード素子１２２が最初のトラックでロックされることなく通り過ぎてしまった場合（Ｓ３７におけるＮ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はＶＣＭ電流を増加させ続け、リード素子１２２をさらに外周側に移動する（Ｓ３９）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ほぼ間違いなく、２番目あるいは３番目のトラックにおいて、リード素子１２２をターゲット位置に位置決めすることができる。リード素子１２２が全てのトラックから正確に信号を読みとることができずに通りすぎてしまった場合（Ｓ４０におけるＮ）、エラーとして処理される（Ｓ４１）。
【００７８】
２もしくは３番目のトラックで初めてリード素子１２２をサーボ制御により位置決めすることができた場合（Ｓ４０におけるＹ）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのトラックにリード素子１２２を位置決めして、ライト素子１２１により外周側に第２のクラスタ・パターン１１６ｂを書き込む（Ｓ３８）。あるいは、これと異なり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、２もしくは３番目のトラックに位置決めした後、アクチュエータ１６を内周側に戻して、最内周トラックを探索してもよい。しかし、制御が複雑化するために、２もしくは３番目のトラックに位置決めすることができた場合は、そのトラックにおいて第２のクラスタ・パターン１１６ｂの書き込むことが好ましい。
【００７９】
セルフ・サーボ・ライトにおいては、処理の途中でエラーが発生し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が処理を最初からやり直すことがある。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期パターン形成処理から処理を行う。しかし、磁気ディスク１１上には、前回書き込んだ初期パターンが残っているため、ＨＤＤ１は残っている初期パターンを消去することが必要である。好ましくは、ＨＤＤ１は、自己のライト素子１２１によって、記録面上に残っているパターンを消去する。
【００８０】
パターン消去において重要な点は、そのときのライト幅である。初期パターン消去においては、過去のパターンを確実に消去することが重要となる。そのため、初期パターンの書き込みにおけるライト幅よりも広いライト幅によって消去処理を行うことで、過去の初期パターンをより確実に消去することができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト電流を大きくすることでライト幅を広げることができる。
【００８１】
例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト素子１２１を各ターゲット位置に移動した後、新たなパターンを書き込む前にパターン消去を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＡＥ１３のレジスタにライト電流を示すデータを設定することで、各ライト素子１２１のライト電流を制御する。パターン消去の後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト電流を再設定して、新たなパターンを書き込む。
【００８２】
初期パターン形成処理において、サーボ制御前のクラスタ・パターンの書き込みは、設定されているＶＣＭ電流を与えてアクチュエータ制御するに過ぎないため、パターン消去におけるライト幅をパターン書き込みよりも大きくしても、初期パターンが記録面上に残る可能性は存在する。このような場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が過去のパターンと現在のパターンとを区別することができれば、過去のパターンを誤って読み出すことなく、新たな初期パターンを書き進めることができる。
【００８３】
そこで、好ましくは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、クラスタ・パターン内に、今回の処理において新たに書き込んだパターンであることを示す識別子を書き込む。この初期パターン書き込み処理の識別子は、単なるカウンタ値、あるいは、それに加えてもしくはそれに代えて、タイム・スタンプを使用してもよい。タイム・スタンプは、日付及び／もしくは時刻を表すデータである。これにより、最新のパターンを区別すると共に、パターン書き込みの履歴情報として使用することができる。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期パターン書き込み処理を行った月日（タイプ・スタンプの一例）とカウンタ値を使用する。カウンタ値は、その月日における初期パターン書き込み処理の順番（何回目の初期パターン書き込み処理か）を示す。
【００８４】
あるいは、タイム・スタンプとして、初期パターン書き込み処理の時分を表すデータを識別子として使用してもよい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、カウンタ値を使用する場合、最後に使用した識別子を磁気ディスク以外の不揮発性メモリに保存しておく。初期パターン書き込み処理の識別子を書き込むクラスタ・パターンの数や位置、あるいは、クラスタ・パターン内での書き込み位置は、クラスタ・パターンのトラック識別子と同様に考えることができる。好ましくは、プロダクト・サーボ・パターンのトラックＩＤのフィールドにトラックの識別子と初期パターン書き込み処理の識別子とを記録する。
【００８５】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加することが可能である。例えば、本発明はＨＤＤに特に有用であるが、それ以外のディスク・ドライブ装置に適用してもよい。本発明は、最初のクラスタ・パターンへの位置決めに特に有用であるが、サーボ制御できない状況における他のサーボ・パターン（トラック）の探索に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態にかかるＨＤＤの構成を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態にかかる自己伝播処理における、ヘッド・スライダ上のヘッド素子部と磁気ディスク上のサーボ・パターンとを示す図である。
【図３】本実施形態において、磁気ディスクの最内周領域に記録されたクラスタ・パターンの配置を示す図である。
【図４】本実施形態において、第１のクラスタ・パターンを使用して、第２のクラスタ・パターンを書き込む例を説明するフローチャートである。
【図５】本実施形態において、３トラックの第１のクラスタ・パターンの一部セクタを示す図である。
【図６】本実施形態において、複数トラックの最初の１段のクラスタ・パターンの書き込み、及び、クラスタ・パターンのいずれかのトラックへのリード素子の位置決め動作の好ましい例について説明するフローチャートである。
【図７】従来の技術における課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００８７】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ 筐体、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１３ アーム・エレクトロニクス
１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ、１６ アクチュエータ、
２１ リード・ライト・チャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
２３ ＨＤＣ／ＭＰＵ、２４ ＲＡＭ、１１１ サーボ領域、１１２ データ領域
１１３ サーボ情報部、１１４ バースト部、１１５ タイミング・パターン
１１６ａ〜１１６ｄ クラスタ・パターン、１１７ プロダクト・サーボ・パターン
１２０ ヘッド素子部、１２１ ライト素子、１２２ リード素子
１７１ 内側クラッシュ・ストップ、１７２ 外側クラッシュ・ストップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク・ドライブ装置に実装されており回動することでヘッドをディスク半径方向に移動するアクチュエータを駆動制御し、前記ヘッドにより前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に書き込む方法であって、
前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与え、
前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込み、前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間しており、
サーボ・パターン・トラックの探索において前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする、
サーボ・パターン書き込み方法。
【請求項２】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックの内周側エッジと外周側エッジのそれぞれに位置決めした状態において、新たなサーボ・パターンを前記ライト素子で書き込む、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項３】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、サーボ・パターン・トラックを識別する識別子を書き込む、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項４】
前記複数セクタのサーボ・パターンのそれぞれは、前記プロダクト・サーボ・パターンと同様のフィールドを含み、
各セクタのサーボ・パターンのトラックＩＤフィールドに前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子が書き込まれている、
請求項３に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項５】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、今回の書き込み処理で新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子を書き込む、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項６】
前記識別子は、タイム・スタンプを含む、
請求項５に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項７】
前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子と前記新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子とは、サーボ・パターンの同一のフィールド内にある、
請求項５に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項８】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれを書き込む前に前記ライト素子による消去を行い、
前記消去におけるライト幅は、前記複数のサーボ・パターン・トラックの書き込みにおけるライト幅よりも大きい、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項９】
ディスクと、
前記ディスクへサーボ・パターンを書き込むライト素子と、前記サーボ・パターンを読み出すリード素子と、を有するヘッドと、
前記ヘッドを支持し、回動することで前記ヘッドを前記ディスクの半径方向において移動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動制御し、前記ライト素子により前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に前記ライト素子により書き込むコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与え、
前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込み、前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間しており、
サーボ・パターン・トラックの探索において前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする、
ディスク・ドライブ装置。
【請求項１０】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックの内周側エッジと外周側エッジのそれぞれに位置決めした状態において、新たなサーボ・パターンを前記ライト素子で書き込む、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１１】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、サーボ・パターン・トラックを識別する識別子を書き込む、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１２】
前記複数セクタのサーボ・パターンのそれぞれは、前記プロダクト・サーボ・パターンと同様のフィールドを含み、
各セクタのサーボ・パターンのトラックＩＤフィールドに前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子が書き込まれている、
請求項１１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１３】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、今回の処理で新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子を書き込む、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１４】
前記識別子は、タイム・スタンプを含む、
請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１５】
前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子と前記新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子とは、サーボ・パターンの同一のフィールド内にある、
請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１６】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれを書き込む前に前記ライト素子による消去を行い、
前記消去におけるライト幅は、前記複数のサーボ・パターン・トラックの書き込みにおけるライト幅よりも大きい、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１】
ディスク・ドライブ装置に実装されており回動することでヘッドをディスク半径方向に移動するアクチュエータを駆動制御し、前記ヘッドにより前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に書き込む方法であって、
前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与え、
前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込み、前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間しており、
サーボ・パターン・トラックの探索において前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする、
サーボ・パターン書き込み方法。
【請求項２】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックの内周側エッジと外周側エッジのそれぞれに位置決めした状態において、新たなサーボ・パターンを前記ライト素子で書き込む、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項３】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、サーボ・パターン・トラックを識別する識別子を書き込む、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項４】
前記複数セクタのサーボ・パターンのそれぞれは、前記プロダクト・サーボ・パターンと同様のフィールドを含み、
各セクタのサーボ・パターンのトラックＩＤフィールドに前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子が書き込まれている、
請求項３に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項５】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、今回の書き込み処理で新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子を書き込む、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項６】
前記識別子は、タイム・スタンプを含む、
請求項５に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項７】
前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子と前記新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子とは、サーボ・パターンの同一のフィールド内にある、
請求項５に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項８】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれを書き込む前に前記ライト素子による消去を行い、
前記消去におけるライト幅は、前記複数のサーボ・パターン・トラックの書き込みにおけるライト幅よりも大きい、
請求項１に記載のサーボ・パターン書き込み方法。
【請求項９】
ディスクと、
前記ディスクへサーボ・パターンを書き込むライト素子と、前記サーボ・パターンを読み出すリード素子と、を有するヘッドと、
前記ヘッドを支持し、回動することで前記ヘッドを前記ディスクの半径方向において移動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動制御し、前記ライト素子により前記ディスク上にサーボ・パターンを書き込む処理において、ユーザ・データのアドレスを示すプロダクト・サーボ・パターンを書き込む前に、前記アクチュエータのサーボ制御のためのサーボ・パターンを前記ディスク上に前記ライト素子により書き込むコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
前記アクチュエータをその回動範囲を画定するクラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記アクチュエータの複数の異なる駆動電流を与え、
前記複数の異なる駆動電流のそれぞれにおいてライト素子により書き込みを行うことで、離間した複数セクタのサーボ・パターンを有する複数のサーボ・パターン・トラックを前記ディスクに書き込み、前記複数のサーボ・パターン・トラックの隣接するトラックは半径方向において離間しており、
サーボ・パターン・トラックの探索において前記アクチュエータを前記クラッシュ・ストップに押し付けた状態で、前記駆動電流を徐々に変化させることによって前記ライト素子と異なる半径位置にあるリード素子を徐々に移動し、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックに前記リード素子を位置決めする、
ディスク・ドライブ装置。
【請求項１０】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのいずれかのトラックの内周側エッジと外周側エッジのそれぞれに位置決めした状態において、新たなサーボ・パターンを前記ライト素子で書き込む、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１１】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、サーボ・パターン・トラックを識別する識別子を書き込む、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１２】
前記複数セクタのサーボ・パターンのそれぞれは、前記プロダクト・サーボ・パターンと同様のフィールドを含み、
各セクタのサーボ・パターンのトラックＩＤフィールドに前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子が書き込まれている、
請求項１１に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１３】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれに、今回の処理で新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子を書き込む、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１４】
前記識別子は、タイム・スタンプを含む、
請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１５】
前記サーボ・パターン・トラックを識別する識別子と前記新たに書き込んだサーボ・パターン・トラックであることを示す識別子とは、サーボ・パターンの同一のフィールド内にある、
請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。
【請求項１６】
さらに、前記複数のサーボ・パターン・トラックのそれぞれを書き込む前に前記ライト素子による消去を行い、
前記消去におけるライト幅は、前記複数のサーボ・パターン・トラックの書き込みにおけるライト幅よりも大きい、
請求項９に記載のディスク・ドライブ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−４０１４６（Ｐ２０１０−４０１４６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０４８９９（Ｐ２００８−２０４８９９）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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