磁気記録装置におけるヘッド位置決め情報

【課題】Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録を用いる磁気記録装置において、不感帯に起因する、磁気ヘッドの位置決めの困難性や、ハードディスクドライブでの偏心による位置決め誤差などの問題を回避したサーボバーストパターンを提供する。
【解決手段】磁気記憶媒体上に、Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録方式によって、磁気ヘッドによりデータの記録および再生を行う場合の、磁気ヘッドの位置決めのためのサーボパターンを提供する。磁気ヘッドのライト幅をＷ、リード幅をＲとしたときに、互いに位相が１８０度ずれたバースト信号のペアの数ｎが、ｎ＝（Ｗ−（ＷｍｏｄＲ））／Ｒ＋１、ただしＷｍｏｄＲはＷをＲで割った余り、であり、それぞれのバースト信号のペアは、１８０／ｎ度だけ互いに位相をずらして配置する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体上の磁気ヘッド位置決めのためのサーボデータの記録方法に関し、より詳細には、Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録を用いる磁気記録装置において、磁気ヘッド位置決めの不感帯を生じさせないサーボデータの記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なハードディスクドライブにおいては、磁気記録媒体の表面からヘッドを１０ｎｍ程度浮上させて、データの記録再生を行う。磁気記録媒体上のビット情報は、同心円状に配置されているデータトラックに格納されている。データの記録・再生時において、磁気ヘッドは、データトラック上に位置決めされる。磁気記録媒体上には、ヘッド位置決めのためのサーボデータが記録されている。サーボデータにおいてバーストデータはヘッドの位置情報を得るために使われ、通常は、バーストパターンＡとＢとの位相が互いに１８０度ずれたバーストパターンＡ／Ｂの組と、Ａ／Ｂの組と同様に、ＣとＤの位相が互いに１８０度ずれたバーストパターンＣ／Ｄの組とが、互いに９０度位相をずらして配置される。図１に、このバーストパターン、および各バーストの出力とヘッド位置の関係のグラフを示す。このような配置にすることで、図１の位置に対する出力のグラフのように、バーストＡの出力とバーストＢの出力の差Ａ−Ｂと、バーストＣの出力とバーストＤの出力の差Ｃ−Ｄにおける、ヘッド位置に対してＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄの値が線形に増加、および／あるいは減少する部分を取り出し、組み合わせることによって、サーボトラック内ヘッド位置情報のグラフが得られる。このグラフを用いて、サーボトラック内でのヘッドの位置を知ることが可能となる。具体的には、図１のサーボトラック内ヘッド位置情報のグラフを参照すると、１つのトラック内において、出力が−２Ｖから＋２Ｖまで線形に変化する。図１の場合、出力が０Ｖであるときにはヘッドはトラックの中心に位置する。出力が−２Ｖまたは２Ｖのときにはヘッドはトラックの端に位置し、出力の符号により、どちら側の端にあるかを判別できる。出力をＸとすると、Ｘ／２Ｖの値はヘッド位置のトラック中心からのずれの大きさを表し、Ｘ／２Ｖの符号によりヘッド位置がトラック中心からどちら側にずれているかを判定できる。
【０００３】
サーボ情報は、一般的にはサーボライタと呼ばれる装置で書込まれる。サーボライタはプッシュピンでアクチュエータアームを制御して位置決めを行いながらサーボ信号を記録していく。しかしながら、この方法では、サーボ信号の位置精度が良くないこと、またハードディスクドライブの性能の進化の速度に対応させてサーボライタの性能を進化させる必要があり、サーボライタの性能を向上させるための開発コストが増大するというような問題があった。
【０００４】
この問題を解決するため、オフラインサーボ記録方式とセルフサーボ記録方式が開発された。
【０００５】
オフラインサーボ記録方式は、磁気記録媒体をハードディスクドライブに組み込む前にオフラインサーボ記録装置を用いてサーボ信号を記録する技術であり、プッシュピンを用いるようなサーボ書込み方式より精度が向上するが、オフラインサーボ記録装置でサーボ情報を記録した磁気記録媒体をハードディスクドライブに載せ換えるため、ハードディスクドライブでは偏心による誤差が発生してしまう欠点がある。
【０００６】
セルフサーボ記録方式は、あらかじめリファレンスサーボ信号を書込んだ磁気記録媒体をハードディスクドライブに組み込み、組み込んだ後にハードディスクドライブ内でリファレンスサーボ信号を参照して磁気ヘッドの位置決めを行い、複数の磁気記録媒体に最終サーボ信号を書込んでいく方式である。リファレンスサーボ信号は、オフラインサーボ記録装置で記録される。この方式では、ハードディスクドライブにてサーボ情報を記録し直すため、偏心による誤差をキャンセルできる利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１８４０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、特許文献１により、磁気ヘッドにおけるライト幅より狭いトラックピッチで記録できるよう、各トラックを片側から重ね書きする、Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録方式が提案されている。図２に、Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録方式によって重ね書きされた記録トラックを示す。この方式を用いると、ライト幅を狭めることなく狭トラックピッチにすることが可能であり、記録容量を増加させることが可能となる。この際、重ね書きされたトラックの狭い領域の信号を読み出す必要があり、リード幅は従来記録に比べて狭く設計する必要がある。ここで、リード幅をライト幅の１／２以下にすると、図３で示すように、Ａ／Ｂ、およびＣ／Ｄのバーストパターンを用いるサーボ信号では、ヘッド位置が変化してもＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄの両方の値が変化しない不感帯ができてしまう。セルフサーボ記録方式を用いた場合、磁気ヘッドの位置決めが困難になる。オフラインサーボ記録方式においては、サーボ記録に用いるヘッドとハードディスクで用いるヘッドを異なるものにできるため、上記問題の回避は可能であるが、偏心による位置決め誤差などの問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、以上の課題に対し、Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録を用いる磁気記録装置において、不感帯に起因する、磁気ヘッドの位置決めの困難性や、ハードディスクドライブでの偏心による位置決め誤差などの問題を回避したサーボバーストパターンを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、互いに１８０度位相のずれたバーストパターンの組Ａ／Ｂ、Ｃ／Ｄに加え、Ｅ／Ｆ、Ｇ／Ｈ・・・のｎ組（ｎ≧３）のバーストパターンを使用し、それぞれの組は、互いに１８０／ｎ度だけ位相をずらして配置する。ｎの値は、磁気ヘッドのライト幅をＷ、リード幅をＲとしたとき、ｎ＝（Ｗ−（ＷｍｏｄＲ））／Ｒ＋１で定義する。ここで、ＷｍｏｄＲは、ＷをＲで割った余りの値である。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明を用いることで、Shingled記録に用いられるような、ライト幅に対してリード幅が小さい磁気ヘッドにおけるサーボパターンにおいて、不感帯を無くすことが可能であり、したがって磁気ヘッドの位置決めの困難性や、ハードディスクドライブでの偏心による位置決め誤差などの問題を回避したヘッド位置検出を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の磁気記録媒体上のサーボトラックにおけるバーストパターンの図および出力とヘッド位置の関係を示すグラフである。
【図２】従来のＳｈｉｎｇｌｅｄ記録方式によって重ね書きされた記録トラックを示す図である。
【図３】リード幅がライト幅の１／２以下になる場合の、従来の磁気記録媒体上のサーボトラックにおけるバーストパターンの図および出力とヘッド位置の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態にかかる磁気記録媒体の構成図である。
【図５】本発明により得られるＳｈｉｎｇｌｅｄ記録方式におけるサーボパターンを示す図である。
【図６】図５に示したＳｈｉｎｇｌｅｄ記録方式におけるバーストパターン、および各バーストの出力とヘッド位置の関係のグラフを示す図である。
【図７】本発明に対する比較例にかかるＳｈｉｎｇｌｅｄ記録方式におけるバーストパターン、および各バーストの出力とヘッド位置の関係のグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
（実施例）
図４に、本実施例で使用される磁気記録媒体の構成を示す。非磁性基板の上に、軟磁性裏打層と中間層と垂直磁気記録層と保護層とが順次積層され、保護層上には潤滑層が設けられている。
【００１４】
また、本発明に用いる磁気ヘッドは、単磁極型のライト素子とトンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）センサを用いたリード素子を具備する。
【００１５】
図５に本発明により得られるＳｈｉｎｇｌｅｄ記録方式におけるサーボパターンを示す。本実施例においては、ｎ＝３、すなわち互いに１８０度位相のずれたバーストパターンの組が３組であるとする。ライト幅は９０ｎｍ、リード幅は４０ｎｍ、データトラックピッチは６０ｎｍ、サーボトラックピッチは９０ｎｍとする。サーボパターンはプリアンブル、Ｓｅｃｔｏｒ番号、サーボトラックＮｏ、バーストパターンで構成され、
ｎ＝（Ｗ−（ＷｍｏｄＲ））／Ｒ＋１＝（９０−１０）／４０＋１＝３
となり、バーストパターンは、互いに１８０度位相のずれた組３つを、それぞれ１８０／３＝６０度ずらして配置する。ここで、ＷｍｏｄＲは、ＷをＲで割った余りの値である。
【００１６】
図６に、図５に示した本発明により得られるＳｈｉｎｇｌｅｄ記録方式におけるバーストパターン、および各バーストの出力とヘッド位置の関係のグラフを示す。図６を用いて、本実施例によると不感帯が発生しないことを説明する。
【００１７】
まず、バースト信号出力差Ａ−ＢとＣ−Ｄについて考察する。図６中の直線ＰＰ’、ＱＱ’がヘッド位置に対してそれぞれＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄの値が線形に変化する領域である。距離ＳＰ１≧距離ＳＱ１の場合、Ａ−Ｂ値が一定値を取るヘッド位置領域では、ヘッド位置検出をＣ−Ｄ値に切り替えることによって、不感帯を無くすことができる。一方、距離ＳＰ１＜距離ＳＱ１の場合、Ｐ１Ｑ１区間で不感帯が生じる。Ｒをリード幅、Ｗをライト幅とすると、距離ＳＰ１はＲ／２、距離ＳＱ１はＷ／３−Ｒ／２である。本実施例の場合、Ｒ＝４０ｎｍ、Ｗ＝９０ｎｍであるので、距離ＳＰ１＝２０ｎｍ、距離ＳＱ＝１０ｎｍとなり、ＳＰ１＞ＳＱ１であるので、Ａ−Ｂ、およびＣ−Ｄを利用すると、Ｐ’１Ｑ’１区間で不感帯は無く、Ｐ’１Ｑ’１区間でヘッド位置検出が可能であるといえる。
【００１８】
同様に、バースト信号出力差Ｃ−ＤとＥ−Ｆに関して検証する。図６中の距離ＳＱ’１＝Ｗ／３＋Ｒ／２＝５０ｎｍ、距離ＳＴ１＝２Ｗ／３−Ｒ／２＝４０ｎｍでありＳＱ’１＞ＳＴ１であるので、Ｃ−Ｄ、Ｅ−Ｆを利用すると、Ｑ１Ｔ’１区間で不感帯は無く、Ｑ１Ｔ’１区間でヘッド位置検出が可能であるといえる。
【００１９】
さらに、上記と同様にバースト信号出力差Ｅ−ＦとＡ−Ｂに関して検証する。距離ＳＴ’１＝２Ｗ／３−Ｒ／２＝８０ｎｍ、距離ＳＵ１＝Ｗ−Ｒ／２＝７０ｎｍでありＳＴ’１＞ＳＵ１であるので、Ｅ−Ｆ、Ａ−Ｂで不感帯はなく、Ｅ−Ｆ、Ａ−Ｂを利用すると、Ｔ１Ｕ’１区間で不感帯は無く、Ｔ１Ｕ’１区間でヘッド位置検出が可能であるといえる。
【００２０】
以上より、バースト信号出力差Ａ−Ｂ、Ｃ−ＤおよびＥ−Ｆを利用すると、全ての区間でヘッド位置検出が可能となる。本実施例では、不感帯が無くヘッドの位置検出が可能である。
【００２１】
（比較例）
図７に、本発明に対する比較例を示すｈｉｎｇｌｅｄ記録方式におけるサーボパターンを示しており、バーストパターン部を拡大した図、および各バーストの出力とヘッド位置の関係のグラフである。ライト幅９０ｎｍ、リード幅４０ｎｍ、データトラックピッチ６０ｎｍ、サーボトラックピッチ９０ｎｍの設計値で、互いに１８０度位相のずれたバーストパターン、Ａ／Ｂ、およびＣ／Ｄを用いた。ここで、不感帯の有無を検証する。実施例と同様の考え方で、本比較例図７にて、距離ＳＰ１≧距離ＳＱ１であれば、不感帯は無いといえる。しかし、本比較例では、距離ＳＰ１＝Ｒ／２＝２０ｎｍ、距離ＳＱ１＝Ｗ／２−Ｒ／２＝２５ｎｍであり、ＳＰ１＜ＳＱ１であるので、Ｐ１Ｑ１区間が不感帯となってしまい、ヘッド位置検出が不可能となる区間が存在する。
【００２２】
上述の実施例では、ｎ＝３、すなわち互いに１８０度位相のずれたバーストパターンの組が３組であるとしたが、ｎが４以上である場合も同様の方法で不感帯が無くヘッドの位置検出を可能とすることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記憶媒体上に、Ｓｈｉｎｇｌｅｄ記録方式によって、磁気ヘッドによりデータの記録および再生を行う場合の、前記磁気ヘッドの位置決めのためのサーボパターンであって、前記磁気ヘッドのライト幅をＷ、リード幅をＲとしたときに、互いに位相が１８０度ずれたバースト信号のペアの数ｎが、ｎ＝（Ｗ−（ＷｍｏｄＲ））／Ｒ＋１、ただしＷｍｏｄＲはＷをＲで割った余り、であり、それぞれの前記バースト信号のペアは、１８０／ｎ度だけ互いに位相をずらして配置することを特徴とするサーボパターン。

【図１】