ヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置
【課題】ヘッドを正確に位置決めすることができるヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置を提供する。
【解決手段】第１記録トラック２５で第１磁性ドット２８が等間隔で配列される。第２記録トラック２５で第２磁性ドット２８が第１磁性ドット２８同士の間隔と等間隔で配列される。第２磁性ドット２８は第１磁性ドット２８に対してダウントラック方向にずれて配置される。その結果、相互に隣接する第１記録トラック２５および第２記録トラック２５で第１磁性ドット２８および第２磁性ドット２８が境界線３１に沿って交互に配置される。ヘッド３２が境界線３１から乖離すると、第１記録トラック２５から読み出される信号の第１出力と、第２記録トラック２５から読み出される信号の第２出力との間に差分が生じる。こうした差分の大きさに応じてヘッド３２の位置が特定される。その結果、オントラックが実現される。ヘッド３２は正確に位置決めされる。
【解決手段】第１記録トラック２５で第１磁性ドット２８が等間隔で配列される。第２記録トラック２５で第２磁性ドット２８が第１磁性ドット２８同士の間隔と等間隔で配列される。第２磁性ドット２８は第１磁性ドット２８に対してダウントラック方向にずれて配置される。その結果、相互に隣接する第１記録トラック２５および第２記録トラック２５で第１磁性ドット２８および第２磁性ドット２８が境界線３１に沿って交互に配置される。ヘッド３２が境界線３１から乖離すると、第１記録トラック２５から読み出される信号の第１出力と、第２記録トラック２５から読み出される信号の第２出力との間に差分が生じる。こうした差分の大きさに応じてヘッド３２の位置が特定される。その結果、オントラックが実現される。ヘッド３２は正確に位置決めされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるビットパターンドメディアは広く知られる。ビットパターンドメディアでは例えば磁気ディスクの周方向すなわちダウントラック方向に相互に並列に延びる複数筋の記録トラックが規定される。各記録トラックではダウントラック方向に磁性ドットが配列される。相互に隣接する２本の記録トラックでは、記録トラック同士の境界線に沿って交互に磁性ドットが配置される。読み出しヘッド素子が２本の記録トラック上を辿ると、読み出しヘッド素子は２本の記録トラックの磁性ドットから同時に磁気情報を読み出すことができる。
【特許文献１】特開２００２−１０９７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば磁気ディスクの振動に基づき読み出しヘッド素子は所定の移動経路から外れてしまう。その結果、読み出しヘッド素子は、相互に隣接する２本の記録トラックにさらに隣接する他の記録トラック上に位置決めされてしまう。その結果、読み出し対象の２本の記録トラック以外の記録トラックから磁気情報が読み出されてしまう。したがって、磁気情報は正確に読み出されることができない。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ヘッドを正確に位置決めすることができるヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、ヘッド位置検出方法は、ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックの境界線に沿ってヘッドおよび前記磁性ドットを相対移動させる工程と、前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の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。
【０００６】
こうしたヘッド位置検出方法によれば、第１記録トラックで第１磁性ドットが等間隔で配列される。第２記録トラックで第２磁性ドットが第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列される。第２磁性ドットは第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される。その結果、相互に隣接する第１記録トラックおよび第２記録トラックで第１磁性ドットおよび第２磁性ドットが境界線に沿って交互に配置される。その結果、ヘッドが境界線から乖離すると、第１記録トラックから読み出される信号の第１出力と、第２記録トラックから読み出される信号の第２出力との間に差分が生じる。こうした差分の大きさに応じてヘッドの位置が特定される。その結果、オントラックが実現される。こうしてヘッドは正確に位置決めされる。
【０００７】
記録媒体駆動装置は、ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックを規定する記録媒体と、前記記録媒体に向き合わせられて、前記磁性ドットから信号を読み出すヘッドと、前記ヘッドを支持し、前記記録トラックのトラック幅方向に前記ヘッドを移動させる駆動機構と、前記第１記録トラックおよび前記第２記録トラックの境界線に沿って前記記録媒体に対して相対移動する前記ヘッドから供給される前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の差分を検出し、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。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、ヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置はヘッドを正確に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は本発明に係る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）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３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。ベース１３は例えばアルミニウム（Ａｌ）といった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース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。
【００１１】
ベース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。
【００１２】
収容空間には記録媒体の一具体例すなわち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、１５０００ｒｐｍ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。後述されるように、個々の磁気ディスク１４はいわゆる垂直磁気記録媒体に構成される。
【００１３】
収容空間には駆動機構すなわちキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、ベース１３の底板から垂直方向に立ち上がる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウム（Ａｌ）から成型されればよい。
【００１４】
個々のキャリッジアーム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はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。
【００１５】
電磁変換素子は書き込みヘッド素子と読み出しヘッド素子とを備える。書き込みヘッド素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。磁界は主磁極および副磁極の働きで単磁極ヘッドおよび磁気ディスク１４を循環する。こういった循環の働きで、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。この磁界の働きで磁気ディスク１４に磁気情報は書き込まれる。その一方で、読み出しヘッド素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子では、磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から磁気情報は読み出される。
【００１６】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク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。
【００１７】
キャリッジブロック１７にはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３が連結される。ボイスコイルモータ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム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１８回りでキャリッジアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２２の移動に基づき電磁変換素子は目標記録トラックに対して位置決めされる。
【００１８】
図２は本発明の一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の周方向すなわちダウントラック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。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）のサーボ領域２６が規定される。サーボ領域２６の湾曲は電磁変換素子の移動経路に基づき設定される。隣接するサーボ領域２６の間にはデータ領域２７が確保される。こうして各記録トラック２５にはサーボ領域２６およびデータ領域２７が交互に区画される。サーボ領域２６には浮上ヘッドスライダ２２の電磁変換素子の位置決め用の磁気情報が格納される。
【００１９】
図３に示されるように、各記録トラック２５では等間隔でダウントラック方向に複数の磁性ドット２８が配列される。個々の磁性ドット２８は、例えば磁気ディスク１４の表面に直交する中心軸を有する円柱すなわち磁性ピラーから形成される。磁性ドット２８の直径は例えば２０ｎｍ程度に設定される。各磁性ドット２８では、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に上向き（垂直方向に外向き）の磁化または下向き（垂直方向に内向き）の磁化が確立される。こうして各磁性ドット２８に磁気情報が記録される。磁性ドット２８同士は非磁性体２９で磁気的に分離される。こうした磁性ドット２８はサーボ領域２６およびデータ領域２７に配置される。
【００２０】
各記録トラック２５上で磁性ドット２８同士は磁性ドット２８の直径と同一の間隔で隔てられる。任意の記録トラック２５の磁性ドット２８は、隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８に対してダウントラック方向にずれて配置される。例えば最外周記録トラック２５および最内周記録トラック２５の間に規定される中間位置では、任意の記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８の中心軸同士の中間位置上を通過する半径線上に、隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８の中心軸が配置される。隣接する記録トラック２５同士の間には境界線３１が規定される。相互に隣接する記録トラック２５同士の間で磁性ドット２８は境界線３１に沿って交互に配列される。境界線３１は磁気ディスク１４のダウントラック方向に延びる。
【００２１】
浮上ヘッドスライダ２２の読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１上に位置決めされると、オントラックが実現される。読み出しヘッド素子３２のエッジ３２ａ、３２ａ同士の間隔すなわちコア幅ＣＷは、クロストラック方向に規定される記録トラック２５のトラック幅ＴＷの１倍以上で２倍より小さい幅に設定される。ここでは、コア幅ＣＷはトラック幅ＴＷの１．５倍に設定される。トラック幅ＴＷは磁性ドット２８の直径と同一に規定される。読み出しヘッド素子３２が境界線３１上を辿ると、読み出しヘッド素子３２には２本の記録トラック２５の磁性ドット２８から交互に磁界が作用する。磁性ドット２８は境界線３１に沿って交互に配列されることから、読み出しヘッド素子３２は各磁性ドット２８から順番に個別に磁気情報を読み出すことができる。読み出し処理の詳細は後述される。
【００２２】
図４に示されるように、例えば外周側の記録トラック２５上では、浮上ヘッドスライダ２２すなわち読み出しヘッド素子３２にスキュー角θ１が規定される。スキュー角θ１は、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との交差角で規定される。こうした磁気ディスク１４上では、任意の記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８の中心軸同士の中間位置上を通過する半径線に、交差角θ１で交差する交差線上に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８の中心軸が配置される。こうして相互に隣接する記録トラック２５同士の間で磁性ドット２８はスキュー角θ１に応じたずれ量でダウントラック方向にずれて配置される。各記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８同士の間隔は磁気ディスク１４上で一様に規定される。
【００２３】
同様に、図５に示されるように、例えば内周側の記録トラック２５上では、浮上ヘッドスライダ２２すなわち読み出しヘッド素子３２にスキュー角θ２が規定される。任意の記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８の中心軸同士の中間位置上を通過する半径線に、交差角θ１で交差する交差線上に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８の中心軸が配置される。こうして相互に隣接する記録トラック２５同士の間で磁性ドット２８はスキュー角θ１に応じたずれ量でダウントラック方向にずれて配置される。このスキュー角θ２は、中間位置の記録トラック２５に対して前述のスキュー角θ１と正反対に規定される。スキュー角θ１、θ２は前述の中間位置の記録トラック２５から外周側や内周側に遠ざかるにつれてそれぞれ増大する。こうしたスキュー角θ１、θ２に応じて記録トラック２５ごとに磁性ドット２８のずれ量が決定されればよい。
【００２４】
図６に示されるように、磁気ディスク１４は基板４１を備える。基板４１は例えばガラス基板から形成される。基板４１の表面には裏打ち層４２が広がる。裏打ち層４２は例えば炭化鉄タンタル（ＦｅＴａＣ）膜やニッケル鉄（ＮｉＦｅ）膜といった軟磁性体から構成されればよい。裏打ち層４２では、基板４１の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。裏打ち層４２の表面にはタンタル（Ｔａ）密着層４３が広がる。タンタル密着層４３は非晶質構造を有する。タンタル密着層４３の表面にはルテニウム（Ｒｕ）下地層４４が広がる。ルテニウム下地層４４は多結晶構造を有する。隣接する結晶同士は密着する。
【００２５】
ルテニウム下地層４４の表面には記録磁性層４５が広がる。記録磁性層４５に前述の磁性ドット２８および非磁性体２９が形成される。磁性ドット２８および非磁性体２９の間に規定される境界面は基板４１の表面に直交する垂直方向に規定される。記録磁性層４５では、基板４１の表面に直交する垂直方向に磁化容易軸は確立される。磁性ドット２８は例えばコバルトクロム白金（ＣｏＣｒＰｔ）から形成される。記録磁性層４５の表面は、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４６やパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜４７で被覆される。
【００２６】
図７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５１が組み込まれる。トラッキング制御回路５１は、読み出しヘッド素子３２から供給される信号に基づき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上の読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との乖離量に基づき支軸１８回りでキャリッジ１６の回転量が決定される。キャリッジ１６は浮上ヘッドスライダ２２を境界線３１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、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは磁気ディスク１４の境界線３１上を辿ることができる。
【００２７】
トラッキング制御回路５１には読み出し回路５２から読み出しヘッド素子３２の信号が供給される。読み出し回路５２は読み出しヘッド素子３２にセンス電流を供給する。読み出しヘッド素子３２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信号は出力演算回路５３に供給される。出力演算回路５３は、読み出し回路５２から供給される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５３では、読み出しヘッド素子３２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。制御信号はボイスコイルモータ２３に供給される。ボイスコイルモータ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１８回りでキャリッジ１６を回転させる。キャリッジ１６の回転に基づき読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１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。
【００２８】
読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１上を辿る場合には、境界線３１を挟む２本の記録トラック２５上に均等に配置される。その結果、オントラックが確立される場合には、相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から同一の出力の信号が読み出される。その一方で、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１から一方の記録トラック２５側に外れると、読み出しヘッド素子３２はオントラック時に比べて一方の記録トラック２５の磁性ドット２８に大きな面積で向き合わせられる。この磁性ドット２８から読み出される出力は増大する。同時に、読み出しヘッド素子３２はオントラック時に比べて一方の記録トラック２５に隣接する他方の記録トラック２５の磁性ドット２８に小さな面積で向き合わせられる。この磁性ドット２８から読み出される出力は減少する。したがって、読み出しヘッド素子３２のエッジ３２ａ、３２ｂが当該２本の記録トラック２５上に留められる場合、読み出しヘッド素子３２の出力は半径方向位置に応じて変化する。
【００２９】
いま、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッドが磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、主磁極から漏れ出る磁界は磁性ドット２８で記録磁性層４５に作用する。記録磁性層４５には、記録磁性層４５の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。磁界は裏打ち層４２から単磁極ヘッドの副磁極に循環する。こうして記録磁性層４５では１個の磁性ドット２８ごとに上向き（垂直方向に外向き）の磁化または下向き（垂直方向に内向き）の磁化が確立される。こうして磁気情報は記録される。その一方で、読み出しヘッド素子３２が磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、記録磁性層４５の磁性ドット２８から漏れ出る磁界は読み出しヘッド素子３２のスピンバルブ膜やトンネル接合膜に作用する。スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から磁気情報は読み出される。
【００３０】
いま、磁気ディスク１４の回転中に読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１上に位置決めされる場面を想定する。例えば磁気ディスク１４の中間位置では、図８に示されるように、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。ここでは、磁化の向きが上向きの場合に正の信号が読み出される。磁化の向きが下向きの場合に負の信号が読み出される。正の信号および負の信号は「１」および「０（ゼロ）」のいずれかにそれぞれ相当する。読み出しヘッド素子３２がサーボ領域２６上に配置されると、読み出しヘッド素子３２は、境界線３１を挟んで相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から交互に磁界を受ける。
【００３１】
その結果、図９に示されるように、正および負の出力が検出される。読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされることから、相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から均等な出力が供給される。したがって、図１０に示されるように、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値はすべて等しく規定される。出力演算回路５３では、一方の記録トラック２５からの出力と他方の記録トラック２５からの出力との差分「０（ゼロ）」が検出される。したがって、差分「０」が検出される限り、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされていることが確認される。
【００３２】
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境界線３１から半径方向に読み出しヘッド素子３２のずれが観察される。図１１に示されるように、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１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、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。図１２に示されるように、内周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は減少する一方で外周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は増大する。図１３に示されるように、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値には差分Ｄが生じる。出力演算回路５３では、内周側の記録トラック２５からの出力と外周側の記録トラック２５からの出力との差分Ｄが算出される。算出される差分Ｄは読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との乖離量Ｅに相当する。こうして出力演算回路５３では、読み出しヘッド素子３２の位置を特定する位置情報が生成される。差分Ｄと乖離量Ｅとの相関関係は予め算出されればよい。
【００３３】
生成された位置情報に基づき制御信号は生成される。制御信号はボイスコイルモータ２３に供給される。ボイスコイルモータ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１８回りでキャリッジ１６を回転させる。こうして読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされる。このとき、データ領域２７では単磁極ヘッドの書き込み動作が許容される。単磁極ヘッドはデータ領域２７で各磁性ドット２８に磁気情報を書き込む。同様に、読み出しヘッド素子３２は、データ領域２７で各磁性ドット２８から磁気情報を読み出す。こうして読み出しヘッド素子３２は、サーボ領域２６で位置決めされつつ、データ領域２７で読み出し動作を実施する。
【００３４】
次に、図１４に示されるように、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１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、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。その結果、図１５に示されるように、内周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は増大する一方で外周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は減少する。図１６に示されるように、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値には差分Ｄが生じる。出力演算回路５３では、内周側の記録トラック２５からの出力と外周側の記録トラック２５からの出力との差分Ｄが算出される。算出される差分Ｄは読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との乖離量Ｅに相当する。こうして出力演算回路５３では、読み出しヘッド素子３２の位置を特定する位置情報が生成される。その後、前述と同様に、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされる。なお、磁気ディスク１４の内周側や外周側でも同様の処理が実施される。
【００３５】
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、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。このとき、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との間に乖離が生じると、相互に隣接する記録トラック２５の一方からの出力と他方からの出力との間に差分Ｄが生じる。こうした差分Ｄの大きさに応じて中心線ＣＬと境界線３１との乖離量Ｅが算出される。乖離量Ｅに基づき読み出しヘッド素子３２の位置情報が生成される。生成された位置情報に基づきキャリッジ１６の制御信号は生成される。その結果、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上を辿り続けることができる。こうして読み出しヘッド素子３２すなわち電磁変換素子は磁気ディスク１４上で正確に位置決めされる。
【００３６】
以上のようなＨＤＤ１１では、データ領域２７で読み出しヘッド素子３２の位置決めが実施されてもよい。このとき、図１７に示されるように、磁気ディスク１４ではデータ領域２７は複数のサブセクタ６１に分割される。ここでは、各データ領域２７は９個のサブセクタ６１に分割される。各サブセクタ６１には所定の数の磁性ドット２８が配列される。トラッキング制御回路５１は、位置決めに使用する任意の１つのサブセクタ６１を選択する。このとき、サブセクタ６１内で任意の範囲を占める領域６２が選択されてもよい。サブセクタ６１の選択や領域６２の範囲は、ＨＤＤ１１内で位置決め処理以外の処理に割かれる処理の量に応じて決定される。例えば位置決め処理以外の処理が多ければ、１つのサブセクタ６１内の小さい範囲の領域６２が選択されればよい。その結果、ＨＤＤ１１では複数の処理が同時に効率的に実施されることができる。
【００３７】
こうしたＨＤＤ１１では、データ領域２７内で、読み出しヘッド素子３２の位置決め処理と信号の復調処理とが同時に実施されてもよい。読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。読み出しヘッド素子３２は、相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から磁気情報を読み出す。図１８に示されるように、磁性ドット２８の正負に応じて出力が検出される。このとき、出力「０（ゼロ）」が信号の閾値に設定される。閾値より大きければ正、閾値より小さければ負が検出される。こうして信号の出力では磁性ドット２８の正負が検出される。磁気情報が読み出される。同時に、前述と同様に、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値が算出される。読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との間に乖離が生じていれば、絶対値には差分Ｄが生じる。その後、前述と同様の処理が実施される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】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。
【図２】磁気ディスクの部分平面図である。
【図３】磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図４】磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図５】磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図６】図３の６−６線に沿った部分拡大断面図である。
【図７】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。
【図８】読み出しヘッド素子の移動経路を示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図９】読み出しヘッド素子の出力値の波形を示すグラフである。
【図１０】読み出しヘッド素子の出力値の絶対値の波形を示すグラフである。
【図１１】読み出しヘッド素子の移動経路を示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図１２】読み出しヘッド素子の出力値の波形を示すグラフである。
【図１３】読み出しヘッド素子の出力値の絶対値の波形を示すグラフである。
【図１４】読み出しヘッド素子の移動経路を示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図１５】読み出しヘッド素子の出力値の波形を示すグラフである。
【図１６】読み出しヘッド素子の出力値の絶対値の波形を示すグラフである。
【図１７】磁気ディスクの記録トラックの構造を概略的に示す概念図である。
【図１８】読み出しヘッド素子の出力値およびその絶対値の波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１１ 記録媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）、１６ 駆動機構（キャリッジ）、２５ 第１記録トラック・第２記録トラック（記録トラック）、２６ サーボ領域、２７ データ領域、２８ 第１磁性ドット・第２磁性ドット（磁性ドット）、３１ 境界線、３２ ヘッド（読み出しヘッド素子）、５１ 制御回路（トラッキング制御回路）、６１ サブセクタ、Ｄ 差分、ＣＷ コア幅、ＴＷ トラック幅。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるビットパターンドメディアは広く知られる。ビットパターンドメディアでは例えば磁気ディスクの周方向すなわちダウントラック方向に相互に並列に延びる複数筋の記録トラックが規定される。各記録トラックではダウントラック方向に磁性ドットが配列される。相互に隣接する２本の記録トラックでは、記録トラック同士の境界線に沿って交互に磁性ドットが配置される。読み出しヘッド素子が２本の記録トラック上を辿ると、読み出しヘッド素子は２本の記録トラックの磁性ドットから同時に磁気情報を読み出すことができる。
【特許文献１】特開２００２−１０９７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば磁気ディスクの振動に基づき読み出しヘッド素子は所定の移動経路から外れてしまう。その結果、読み出しヘッド素子は、相互に隣接する２本の記録トラックにさらに隣接する他の記録トラック上に位置決めされてしまう。その結果、読み出し対象の２本の記録トラック以外の記録トラックから磁気情報が読み出されてしまう。したがって、磁気情報は正確に読み出されることができない。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、ヘッドを正確に位置決めすることができるヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、ヘッド位置検出方法は、ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックの境界線に沿ってヘッドおよび前記磁性ドットを相対移動させる工程と、前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の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。
【０００６】
こうしたヘッド位置検出方法によれば、第１記録トラックで第１磁性ドットが等間隔で配列される。第２記録トラックで第２磁性ドットが第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列される。第２磁性ドットは第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される。その結果、相互に隣接する第１記録トラックおよび第２記録トラックで第１磁性ドットおよび第２磁性ドットが境界線に沿って交互に配置される。その結果、ヘッドが境界線から乖離すると、第１記録トラックから読み出される信号の第１出力と、第２記録トラックから読み出される信号の第２出力との間に差分が生じる。こうした差分の大きさに応じてヘッドの位置が特定される。その結果、オントラックが実現される。こうしてヘッドは正確に位置決めされる。
【０００７】
記録媒体駆動装置は、ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックを規定する記録媒体と、前記記録媒体に向き合わせられて、前記磁性ドットから信号を読み出すヘッドと、前記ヘッドを支持し、前記記録トラックのトラック幅方向に前記ヘッドを移動させる駆動機構と、前記第１記録トラックおよび前記第２記録トラックの境界線に沿って前記記録媒体に対して相対移動する前記ヘッドから供給される前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の差分を検出し、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。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように、ヘッド位置検出方法および記録媒体駆動装置はヘッドを正確に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は本発明に係る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）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３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。ベース１３は例えばアルミニウム（Ａｌ）といった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース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。
【００１１】
ベース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。
【００１２】
収容空間には記録媒体の一具体例すなわち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、１５０００ｒｐｍ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。後述されるように、個々の磁気ディスク１４はいわゆる垂直磁気記録媒体に構成される。
【００１３】
収容空間には駆動機構すなわちキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、ベース１３の底板から垂直方向に立ち上がる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウム（Ａｌ）から成型されればよい。
【００１４】
個々のキャリッジアーム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はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。
【００１５】
電磁変換素子は書き込みヘッド素子と読み出しヘッド素子とを備える。書き込みヘッド素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。磁界は主磁極および副磁極の働きで単磁極ヘッドおよび磁気ディスク１４を循環する。こういった循環の働きで、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。この磁界の働きで磁気ディスク１４に磁気情報は書き込まれる。その一方で、読み出しヘッド素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子では、磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から磁気情報は読み出される。
【００１６】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク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。
【００１７】
キャリッジブロック１７にはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２３が連結される。ボイスコイルモータ２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム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１８回りでキャリッジアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２２の移動に基づき電磁変換素子は目標記録トラックに対して位置決めされる。
【００１８】
図２は本発明の一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の周方向すなわちダウントラック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。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）のサーボ領域２６が規定される。サーボ領域２６の湾曲は電磁変換素子の移動経路に基づき設定される。隣接するサーボ領域２６の間にはデータ領域２７が確保される。こうして各記録トラック２５にはサーボ領域２６およびデータ領域２７が交互に区画される。サーボ領域２６には浮上ヘッドスライダ２２の電磁変換素子の位置決め用の磁気情報が格納される。
【００１９】
図３に示されるように、各記録トラック２５では等間隔でダウントラック方向に複数の磁性ドット２８が配列される。個々の磁性ドット２８は、例えば磁気ディスク１４の表面に直交する中心軸を有する円柱すなわち磁性ピラーから形成される。磁性ドット２８の直径は例えば２０ｎｍ程度に設定される。各磁性ドット２８では、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に上向き（垂直方向に外向き）の磁化または下向き（垂直方向に内向き）の磁化が確立される。こうして各磁性ドット２８に磁気情報が記録される。磁性ドット２８同士は非磁性体２９で磁気的に分離される。こうした磁性ドット２８はサーボ領域２６およびデータ領域２７に配置される。
【００２０】
各記録トラック２５上で磁性ドット２８同士は磁性ドット２８の直径と同一の間隔で隔てられる。任意の記録トラック２５の磁性ドット２８は、隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８に対してダウントラック方向にずれて配置される。例えば最外周記録トラック２５および最内周記録トラック２５の間に規定される中間位置では、任意の記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８の中心軸同士の中間位置上を通過する半径線上に、隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８の中心軸が配置される。隣接する記録トラック２５同士の間には境界線３１が規定される。相互に隣接する記録トラック２５同士の間で磁性ドット２８は境界線３１に沿って交互に配列される。境界線３１は磁気ディスク１４のダウントラック方向に延びる。
【００２１】
浮上ヘッドスライダ２２の読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１上に位置決めされると、オントラックが実現される。読み出しヘッド素子３２のエッジ３２ａ、３２ａ同士の間隔すなわちコア幅ＣＷは、クロストラック方向に規定される記録トラック２５のトラック幅ＴＷの１倍以上で２倍より小さい幅に設定される。ここでは、コア幅ＣＷはトラック幅ＴＷの１．５倍に設定される。トラック幅ＴＷは磁性ドット２８の直径と同一に規定される。読み出しヘッド素子３２が境界線３１上を辿ると、読み出しヘッド素子３２には２本の記録トラック２５の磁性ドット２８から交互に磁界が作用する。磁性ドット２８は境界線３１に沿って交互に配列されることから、読み出しヘッド素子３２は各磁性ドット２８から順番に個別に磁気情報を読み出すことができる。読み出し処理の詳細は後述される。
【００２２】
図４に示されるように、例えば外周側の記録トラック２５上では、浮上ヘッドスライダ２２すなわち読み出しヘッド素子３２にスキュー角θ１が規定される。スキュー角θ１は、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との交差角で規定される。こうした磁気ディスク１４上では、任意の記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８の中心軸同士の中間位置上を通過する半径線に、交差角θ１で交差する交差線上に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８の中心軸が配置される。こうして相互に隣接する記録トラック２５同士の間で磁性ドット２８はスキュー角θ１に応じたずれ量でダウントラック方向にずれて配置される。各記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８同士の間隔は磁気ディスク１４上で一様に規定される。
【００２３】
同様に、図５に示されるように、例えば内周側の記録トラック２５上では、浮上ヘッドスライダ２２すなわち読み出しヘッド素子３２にスキュー角θ２が規定される。任意の記録トラック２５上で相互に隣接する磁性ドット２８の中心軸同士の中間位置上を通過する半径線に、交差角θ１で交差する交差線上に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８の中心軸が配置される。こうして相互に隣接する記録トラック２５同士の間で磁性ドット２８はスキュー角θ１に応じたずれ量でダウントラック方向にずれて配置される。このスキュー角θ２は、中間位置の記録トラック２５に対して前述のスキュー角θ１と正反対に規定される。スキュー角θ１、θ２は前述の中間位置の記録トラック２５から外周側や内周側に遠ざかるにつれてそれぞれ増大する。こうしたスキュー角θ１、θ２に応じて記録トラック２５ごとに磁性ドット２８のずれ量が決定されればよい。
【００２４】
図６に示されるように、磁気ディスク１４は基板４１を備える。基板４１は例えばガラス基板から形成される。基板４１の表面には裏打ち層４２が広がる。裏打ち層４２は例えば炭化鉄タンタル（ＦｅＴａＣ）膜やニッケル鉄（ＮｉＦｅ）膜といった軟磁性体から構成されればよい。裏打ち層４２では、基板４１の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。裏打ち層４２の表面にはタンタル（Ｔａ）密着層４３が広がる。タンタル密着層４３は非晶質構造を有する。タンタル密着層４３の表面にはルテニウム（Ｒｕ）下地層４４が広がる。ルテニウム下地層４４は多結晶構造を有する。隣接する結晶同士は密着する。
【００２５】
ルテニウム下地層４４の表面には記録磁性層４５が広がる。記録磁性層４５に前述の磁性ドット２８および非磁性体２９が形成される。磁性ドット２８および非磁性体２９の間に規定される境界面は基板４１の表面に直交する垂直方向に規定される。記録磁性層４５では、基板４１の表面に直交する垂直方向に磁化容易軸は確立される。磁性ドット２８は例えばコバルトクロム白金（ＣｏＣｒＰｔ）から形成される。記録磁性層４５の表面は、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４６やパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜４７で被覆される。
【００２６】
図７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５１が組み込まれる。トラッキング制御回路５１は、読み出しヘッド素子３２から供給される信号に基づき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上の読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との乖離量に基づき支軸１８回りでキャリッジ１６の回転量が決定される。キャリッジ１６は浮上ヘッドスライダ２２を境界線３１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、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは磁気ディスク１４の境界線３１上を辿ることができる。
【００２７】
トラッキング制御回路５１には読み出し回路５２から読み出しヘッド素子３２の信号が供給される。読み出し回路５２は読み出しヘッド素子３２にセンス電流を供給する。読み出しヘッド素子３２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信号は出力演算回路５３に供給される。出力演算回路５３は、読み出し回路５２から供給される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５３では、読み出しヘッド素子３２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。制御信号はボイスコイルモータ２３に供給される。ボイスコイルモータ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１８回りでキャリッジ１６を回転させる。キャリッジ１６の回転に基づき読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１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。
【００２８】
読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１上を辿る場合には、境界線３１を挟む２本の記録トラック２５上に均等に配置される。その結果、オントラックが確立される場合には、相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から同一の出力の信号が読み出される。その一方で、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１から一方の記録トラック２５側に外れると、読み出しヘッド素子３２はオントラック時に比べて一方の記録トラック２５の磁性ドット２８に大きな面積で向き合わせられる。この磁性ドット２８から読み出される出力は増大する。同時に、読み出しヘッド素子３２はオントラック時に比べて一方の記録トラック２５に隣接する他方の記録トラック２５の磁性ドット２８に小さな面積で向き合わせられる。この磁性ドット２８から読み出される出力は減少する。したがって、読み出しヘッド素子３２のエッジ３２ａ、３２ｂが当該２本の記録トラック２５上に留められる場合、読み出しヘッド素子３２の出力は半径方向位置に応じて変化する。
【００２９】
いま、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッドが磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、主磁極から漏れ出る磁界は磁性ドット２８で記録磁性層４５に作用する。記録磁性層４５には、記録磁性層４５の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。磁界は裏打ち層４２から単磁極ヘッドの副磁極に循環する。こうして記録磁性層４５では１個の磁性ドット２８ごとに上向き（垂直方向に外向き）の磁化または下向き（垂直方向に内向き）の磁化が確立される。こうして磁気情報は記録される。その一方で、読み出しヘッド素子３２が磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、記録磁性層４５の磁性ドット２８から漏れ出る磁界は読み出しヘッド素子３２のスピンバルブ膜やトンネル接合膜に作用する。スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から磁気情報は読み出される。
【００３０】
いま、磁気ディスク１４の回転中に読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１上に位置決めされる場面を想定する。例えば磁気ディスク１４の中間位置では、図８に示されるように、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。ここでは、磁化の向きが上向きの場合に正の信号が読み出される。磁化の向きが下向きの場合に負の信号が読み出される。正の信号および負の信号は「１」および「０（ゼロ）」のいずれかにそれぞれ相当する。読み出しヘッド素子３２がサーボ領域２６上に配置されると、読み出しヘッド素子３２は、境界線３１を挟んで相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から交互に磁界を受ける。
【００３１】
その結果、図９に示されるように、正および負の出力が検出される。読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされることから、相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から均等な出力が供給される。したがって、図１０に示されるように、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値はすべて等しく規定される。出力演算回路５３では、一方の記録トラック２５からの出力と他方の記録トラック２５からの出力との差分「０（ゼロ）」が検出される。したがって、差分「０」が検出される限り、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされていることが確認される。
【００３２】
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境界線３１から半径方向に読み出しヘッド素子３２のずれが観察される。図１１に示されるように、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１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、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。図１２に示されるように、内周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は減少する一方で外周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は増大する。図１３に示されるように、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値には差分Ｄが生じる。出力演算回路５３では、内周側の記録トラック２５からの出力と外周側の記録トラック２５からの出力との差分Ｄが算出される。算出される差分Ｄは読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との乖離量Ｅに相当する。こうして出力演算回路５３では、読み出しヘッド素子３２の位置を特定する位置情報が生成される。差分Ｄと乖離量Ｅとの相関関係は予め算出されればよい。
【００３３】
生成された位置情報に基づき制御信号は生成される。制御信号はボイスコイルモータ２３に供給される。ボイスコイルモータ２３は制御信号の大きさに基づき支軸１８回りでキャリッジ１６を回転させる。こうして読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされる。このとき、データ領域２７では単磁極ヘッドの書き込み動作が許容される。単磁極ヘッドはデータ領域２７で各磁性ドット２８に磁気情報を書き込む。同様に、読み出しヘッド素子３２は、データ領域２７で各磁性ドット２８から磁気情報を読み出す。こうして読み出しヘッド素子３２は、サーボ領域２６で位置決めされつつ、データ領域２７で読み出し動作を実施する。
【００３４】
次に、図１４に示されるように、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬが境界線３１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、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。その結果、図１５に示されるように、内周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は増大する一方で外周側の記録トラック２５の磁性ドット２８からの出力は減少する。図１６に示されるように、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値には差分Ｄが生じる。出力演算回路５３では、内周側の記録トラック２５からの出力と外周側の記録トラック２５からの出力との差分Ｄが算出される。算出される差分Ｄは読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との乖離量Ｅに相当する。こうして出力演算回路５３では、読み出しヘッド素子３２の位置を特定する位置情報が生成される。その後、前述と同様に、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上に位置決めされる。なお、磁気ディスク１４の内周側や外周側でも同様の処理が実施される。
【００３５】
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、読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。このとき、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との間に乖離が生じると、相互に隣接する記録トラック２５の一方からの出力と他方からの出力との間に差分Ｄが生じる。こうした差分Ｄの大きさに応じて中心線ＣＬと境界線３１との乖離量Ｅが算出される。乖離量Ｅに基づき読み出しヘッド素子３２の位置情報が生成される。生成された位置情報に基づきキャリッジ１６の制御信号は生成される。その結果、読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬは境界線３１上を辿り続けることができる。こうして読み出しヘッド素子３２すなわち電磁変換素子は磁気ディスク１４上で正確に位置決めされる。
【００３６】
以上のようなＨＤＤ１１では、データ領域２７で読み出しヘッド素子３２の位置決めが実施されてもよい。このとき、図１７に示されるように、磁気ディスク１４ではデータ領域２７は複数のサブセクタ６１に分割される。ここでは、各データ領域２７は９個のサブセクタ６１に分割される。各サブセクタ６１には所定の数の磁性ドット２８が配列される。トラッキング制御回路５１は、位置決めに使用する任意の１つのサブセクタ６１を選択する。このとき、サブセクタ６１内で任意の範囲を占める領域６２が選択されてもよい。サブセクタ６１の選択や領域６２の範囲は、ＨＤＤ１１内で位置決め処理以外の処理に割かれる処理の量に応じて決定される。例えば位置決め処理以外の処理が多ければ、１つのサブセクタ６１内の小さい範囲の領域６２が選択されればよい。その結果、ＨＤＤ１１では複数の処理が同時に効率的に実施されることができる。
【００３７】
こうしたＨＤＤ１１では、データ領域２７内で、読み出しヘッド素子３２の位置決め処理と信号の復調処理とが同時に実施されてもよい。読み出しヘッド素子３２は境界線３１上を辿る。読み出しヘッド素子３２は、相互に隣接する記録トラック２５の磁性ドット２８から磁気情報を読み出す。図１８に示されるように、磁性ドット２８の正負に応じて出力が検出される。このとき、出力「０（ゼロ）」が信号の閾値に設定される。閾値より大きければ正、閾値より小さければ負が検出される。こうして信号の出力では磁性ドット２８の正負が検出される。磁気情報が読み出される。同時に、前述と同様に、各磁性ドット２８から読み出される信号の出力の絶対値が算出される。読み出しヘッド素子３２の中心線ＣＬと境界線３１との間に乖離が生じていれば、絶対値には差分Ｄが生じる。その後、前述と同様の処理が実施される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】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。
【図２】磁気ディスクの部分平面図である。
【図３】磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図４】磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図５】磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図６】図３の６−６線に沿った部分拡大断面図である。
【図７】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。
【図８】読み出しヘッド素子の移動経路を示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図９】読み出しヘッド素子の出力値の波形を示すグラフである。
【図１０】読み出しヘッド素子の出力値の絶対値の波形を示すグラフである。
【図１１】読み出しヘッド素子の移動経路を示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図１２】読み出しヘッド素子の出力値の波形を示すグラフである。
【図１３】読み出しヘッド素子の出力値の絶対値の波形を示すグラフである。
【図１４】読み出しヘッド素子の移動経路を示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図１５】読み出しヘッド素子の出力値の波形を示すグラフである。
【図１６】読み出しヘッド素子の出力値の絶対値の波形を示すグラフである。
【図１７】磁気ディスクの記録トラックの構造を概略的に示す概念図である。
【図１８】読み出しヘッド素子の出力値およびその絶対値の波形を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１１ 記録媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）、１６ 駆動機構（キャリッジ）、２５ 第１記録トラック・第２記録トラック（記録トラック）、２６ サーボ領域、２７ データ領域、２８ 第１磁性ドット・第２磁性ドット（磁性ドット）、３１ 境界線、３２ ヘッド（読み出しヘッド素子）、５１ 制御回路（トラッキング制御回路）、６１ サブセクタ、Ｄ 差分、ＣＷ コア幅、ＴＷ トラック幅。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックの境界線に沿ってヘッドおよび前記磁性ドットを相対移動させる工程と、
前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の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ヘッド位置検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッド位置検出方法において、前記ヘッドのコア幅は前記記録トラックのトラック幅の１倍以上で２倍より小さいことを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヘッド位置検出方法において、前記記録トラックには、磁気情報を格納するデータ領域と、前記データ領域に隣接しつつ前記ヘッドの位置決め用の磁気情報を格納するサーボ領域とが規定され、前記位置情報の生成にあたって前記ヘッドは前記データ領域の磁性ドットから信号が読み出されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載のヘッド位置検出方法において、前記データ領域は複数のサブセクタに分割され、前記位置情報の生成にあたって前記信号の読み出し対象の前記サブセクタが任意に選択されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項５】
請求項３に記載のヘッド位置検出方法において、前記位置情報の生成と同時に前記データ領域の磁性ドットから信号が読み出されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のヘッド位置検出方法において、前記第１記録磁性ドットおよび前記第２磁性ドットは、前記ヘッドのスキュー角に応じたずれ量でダウントラック方向にずれて配置されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項７】
ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックを規定する記録媒体と、
前記記録媒体に向き合わせられて、前記磁性ドットから信号を読み出すヘッドと、
前記ヘッドを支持し、前記記録トラックのトラック幅方向に前記ヘッドを移動させる駆動機構と、
前記第１記録トラックおよび前記第２記録トラックの境界線に沿って前記記録媒体に対して相対移動する前記ヘッドから供給される前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の差分を検出し、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。
【請求項１】
ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックの境界線に沿ってヘッドおよび前記磁性ドットを相対移動させる工程と、
前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の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ヘッド位置検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッド位置検出方法において、前記ヘッドのコア幅は前記記録トラックのトラック幅の１倍以上で２倍より小さいことを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヘッド位置検出方法において、前記記録トラックには、磁気情報を格納するデータ領域と、前記データ領域に隣接しつつ前記ヘッドの位置決め用の磁気情報を格納するサーボ領域とが規定され、前記位置情報の生成にあたって前記ヘッドは前記データ領域の磁性ドットから信号が読み出されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項４】
請求項３に記載のヘッド位置検出方法において、前記データ領域は複数のサブセクタに分割され、前記位置情報の生成にあたって前記信号の読み出し対象の前記サブセクタが任意に選択されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項５】
請求項３に記載のヘッド位置検出方法において、前記位置情報の生成と同時に前記データ領域の磁性ドットから信号が読み出されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のヘッド位置検出方法において、前記第１記録磁性ドットおよび前記第２磁性ドットは、前記ヘッドのスキュー角に応じたずれ量でダウントラック方向にずれて配置されることを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項７】
ダウントラック方向に等間隔で配列される第１磁性ドットを区画する第１記録トラック、および、前記第１記録トラックに隣接し、ダウントラック方向に前記第１磁性ドット同士の間隔と等間隔で配列されつつ第１磁性ドットに対してダウントラック方向にずれて配置される第２磁性ドットを区画する第２記録トラックを規定する記録媒体と、
前記記録媒体に向き合わせられて、前記磁性ドットから信号を読み出すヘッドと、
前記ヘッドを支持し、前記記録トラックのトラック幅方向に前記ヘッドを移動させる駆動機構と、
前記第１記録トラックおよび前記第２記録トラックの境界線に沿って前記記録媒体に対して相対移動する前記ヘッドから供給される前記第１磁性ドットから読み出される信号の第１出力、および、前記第２磁性ドットから読み出される信号の第２出力の差分を検出し、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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−４４８３３（Ｐ２０１０−４４８３３Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０８８２３（Ｐ２００８−２０８８２３）
【出願日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【出願人】（３０９０３３２６４）東芝ストレージデバイス株式会社 (255)
【Ｆターム（参考）】
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