JP2003016748A - 磁気ディスク装置、モバイル情報機器、及びこれらに適用したサーボ復調制御装置 - Google Patents

磁気ディスク装置、モバイル情報機器、及びこれらに適用したサーボ復調制御装置

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JP2003016748A
JP2003016748A JP2001202374A JP2001202374A JP2003016748A JP 2003016748 A JP2003016748 A JP 2003016748A JP 2001202374 A JP2001202374 A JP 2001202374A JP 2001202374 A JP2001202374 A JP 2001202374A JP 2003016748 A JP2003016748 A JP 2003016748A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク装置において、熱変動や外部衝
撃等でディスクやヘッドの大きなスキューが生じる場合
でも、サーボ信号領域を広げることなく、且つヘッドチ
ェンジによるパフォーマンスロスを生じない技術を提供
すること。 【解決手段】 複数のヘッド間のヘッドチェンジで生じ
得るサーボ信号領域間隔を測定するサーボセクタ間隔測
定部、サーボセクタ間隔測定部の測定値からヘッド切り
替え時間差を算出する時間差算出部、時間差算出部の算
出結果を記憶する時間差記憶部、からなるヘッドチェン
ジによる学習手段と、ヘッドチェンジ後のサーボ復調の
開始タイミングを前記時間差記憶部の記憶値を用いて補
正する補正制御手段と、を備えたこと。また、ヘッドチ
ェンジ後のサーボセクタ内の記録信号からディスク半径
方向のスキュー量を測定し、スキュー量によりヘッドの
フィードフォワードの位置決めを制御すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
に組み込む複数のヘッドと各ヘッドに対応するディスク
のサーボ信号領域との相対的な位置関係がずれても、磁
気ディスク装置のパフォーマンスが劣化しないサーボ信
号復調の制御技術に関する。
【０００２】
【従来技術】まず、磁気ディスク装置の一般的な構成を
図１１及び図１２を用いて説明する。この一般的な構成
については本発明についても適用されるものである。磁
気ディスク装置（ＨＤＤ）は、主に機構系からなるヘッ
ドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）と、主に回路系からな
るパッケージ基板（ＰＣＢ）とから構成される。図１１
はヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）１００の構成を
示し、図１２はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の構
成を示す。
【０００３】図１１において、ＨＤＡ１００は、筐体
（ベース）８にスピンドル５を介して組み込まれた磁気
ディスク２と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７で駆動
されるアクチュエータ４に接続されたサスペンション３
の先端に採り付けた磁気ヘッド１と、磁気ヘッド１を電
気的に駆動するリードライトＩＣ（Ｒ／ＷＩＣ）１１が
搭載されたフレキシブルプリンテェッドケーブル（ＦＰ
Ｃ）６とから構成される。磁気ディスク２を一定回転数
で回しながら、アクチュエータ４で磁気ヘッド１を移動
して任意の位置に記録再生する。
【０００４】図１２において、ＨＤＡ１００は磁気ディ
スク２が４枚の構成である。磁気ヘッド１で再生された
サーボ信号領域１３の信号は、Ｒ／ＷＩＣ１１で増幅し
てからＰＣＢ２００のＲｅａｄ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＣ
（ＲＤＣ）３８のサーボ復調回路でサーボ復調する。こ
の復調結果に基づいてマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）３
４が磁気ヘッド１の位置を認識し、サーボコントローラ
（ＳＣ）３３を制御する。ＳＣ３３は、この制御に基づ
いて、モータ１２の回転制御を介してディスクの回転１
４を精密に制御すると共に、アクチュエータ４のＶＣＭ
７の電流を制御してシーク動作１５やトラックフォロイ
ング動作を制御する。
【０００５】記録再生可能な領域に磁気ヘッド１が位置
決めできると、ＨＤＣ（ハードディスクコントローラ）
３２が記録再生制御をＲＤＣ３８やＲ／ＷＩＣ１１に指
示する。記録時には、ユーザーデ―タ１６を取り込んだ
ＲＡＭ３７の値をＨＤＣを介して、エラー訂正コード
（ＥＣＣ）等を付加して磁気ディスク２の所定の領域に
記録する。再生時には、所定の位置にある磁気ヘッド１
から読み出された磁化信号をＲＤＣ３８がデジタルデー
タに復調して、更にＨＤＣ３２でエラーをチェック／訂
正してＲＡＭ３７に記録し、上位に再生できたことを報
告する。ＲＯＭ３６は、磁気ディスク２のＨＤＤ１００
の起動時のシーケンスや、磁気ディスクの管理情報エリ
アを読むために必要な情報を記録する。
【０００６】近年の磁気ディスク装置（ＨＤＤ）には、
磁気ヘッド１にＭＲヘッドやＧＭＲヘッドが採用され、
装置の記録密度は急激に高くなっている。このＭＲヘッ
ドやＧＭＲヘッドには、検出感度を上げるために磁気抵
抗効果を有する薄膜素子に高い密度の電流をＲ／ＷＩＣ
１１が供給して使用する。このため、ヘッド素子のマイ
グレーション防止対策として、通常は一つのヘッドに長
時間継続して電流供給されないように、比較的頻繁にヘ
ッドを切り替える動作（ヘッドチェンジ）が発生するよ
うにデータ配置（データフォーマット）する。
【０００７】また、高記録密度化するに伴って、ディス
ク周方向のサーボ信号領域１３も高記録密度となり、そ
のディスク周方向の領域長は狭小化する傾向にあり、数
十μｍ長／領域である。また、位置決め性能を向上する
ためには、サーボ復調帯域を広くすることが重要であ
り、具体的にはサーボ信号領域数／周を増加する。
【０００８】そこで、サーボ信号領域１３の狭小化とサ
ーボ信号領域数／周の増加に伴って、ヘッドチェンジが
発生した時、期待しているサーボ信号領域から復調のタ
イミングがずれるという問題で発生する。即ち、図１３
に示すように、ＨＤＤの熱環境の変化や外部衝撃によっ
てアクチュエータ４が倒れたり（例えば、アクチュエー
タの回転軸の軸心が傾いて、アクチュエータのヘッド＃
０とヘッド＃７との位置ずれが発生したり）、ディスク
２のクランプ（スピンドル固定具。図示せず）による歪
みが熱履歴や外部衝撃で開放されることによってディス
クの周方向にスリップする。
【０００９】このため、ヘッドチェンジ時に期待してい
る領域からサーボ信号領域がずれると、タイミングずれ
（スキュー）が発生し（ヘッドチェンジ時において、チ
ェンジ後のヘッドに対応するトラックのサーボ信号領域
が、図１３に示すようにチェンジ前のそれとずれを生じ
ていると、チェンジ後のサーボ信号領域の正規の検出タ
イミングにずれが生じる）、正常なサーボ復調は期待で
きない。リトライ処理の頻発による大きな性能劣化が生
じる可能性が高い。
【００１０】従来技術では、以上説明したようなサーボ
信号領域１３のスキュー発生による問題を回避するため
に、図１３に示すように、ヘッドが相対的にスキューし
得る量に対応した領域をサーボ信号領域１３の前に、サ
ーボ信号領域の増分１８として付加する手法や、また、
ＳＴＷ（サーボトラックライタ）でサーボ信号をディス
クに記録する前に十分な熱履歴を加えて、クランプの歪
みをとる等の対策がとられている。
【００１１】スキュー発生の問題回避に対する前者の対
策例（サーボ信号領域増分の付加例）を具体的に説明す
ると、図１３に示すように、倒れ範囲１７として、ヘッ
ド＃７（Ｈ７）で±１５μｍ（幅で３０μｍ）想定する
場合は（ヘッド又はディスクの倒れ・傾きがディスク周
方向の片一方に１５μｍであれば、ディスク周方向の逆
方向にも１５μｍ倒れることが予測されるので、全体の
倒れ範囲として３０μｍとなる）、全ヘッドの全サーボ
信号領域１３の前部に増分１８として３０μｍのサーボ
信号の引き込み信号を付加する。そして、１５μｍだけ
ＳＧＡＴＥ（サーボ信号を復調するための制御信号）１
９−１，１９−２のように前倒しで常時復調する。同図
のように、Ｈ７が１５μｍずれると、Ｈ７からＨ０にヘ
ッドチェンジする場合、Ｈ０の増分領域の先頭部分でＳ
ＧＡＴＥ１９−１が開き、Ｈ０からＨ７にヘッドチェン
ジする場合、Ｈ７の増分領域の終端部分でＳＧＡＴＥ１
９−２が開くので、共に支障なくサーボ復調が可能とな
る。
【００１２】図１３の右図を用い、敷衍して説明する
と、上段側と下段側におけるヘッド又はディスクのトラ
ック方向シフトが生じる場合の対策として、本来のサー
ボ信号領域１３に隣接してサーボ信号領域増分１８をす
べてのトラックで追加して記録する。この際、サーボ信
号領域１３又はその増分１８におけるサーボ信号を読み
取るためにはサーボゲート信号（図１３では１９−１又
は１９−２として示す）を開くことによってデータと区
別して読み出すようになっている。図１３において、例
えば３０μｍ長の増分は、前記トラック方向（ディスク
の周方向）の前後のシフトを考慮した長さであり、現実
にはトラック方向前後のいずれかの方向のシフトである
から、増分１８の略中央部でサーボゲート（図ではＳＧ
ＡＴＥと記す）を開いて、いずれの方向のシフトにも対
応できるようにしている。
【００１３】更に付け加えると、以上の説明では、Ｈ７
からＨ０へのヘッドチェンジについて、ディスクの同一
半径上に記録されたサーボ信号領域へのチェンジとして
いたが、これに限らず、１つのデータブロックを隔てた
次のサーボ信号領域へのチェンジであっても当然に良い
（実際上はサーボ信号領域間の間隔Ｔだけオフセットし
てヘッドチェンジする場合が多い）。
【００１４】以上のように、サーボ信号領域増分１８を
設け、サーボゲートのタイミングを調整することによっ
て、ヘッドチェンジ時におけるタイミングずれの発生を
防止しているのである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術において、サーボ信号領域の個数／周の増大に伴っ
て、ヘッドがスキューし得る量に対応した領域、例えば
サーボ信号領域増分の比率が増すと、データの記録領域
を狭める（フォーマットロス）という新たな課題が発生
する。
【００１６】このスキュー対応の増分領域１８の付加に
よって、２．５インチのディスク１周中にサーボ信号領
域が１００個存在する場合での最内周のフォーマットロ
スが約３％、３．０インチのディスク１周中にサーボ信
号領域が２００個存在する場合で約５％のフォーマット
ロスに相当する。
【００１７】特に、モバイル情報機器用途のＨＤＤで
は、低消費電力である必要があり、このために低速回転
で適用するのが望ましく、この観点で、ノートＰＣ用途
としては通常、４，２００ｒｐｍであるところ、２，０
００ｒｐｍで使用しようとすると、サーボ位置決め応答
の帯域を確保するために、４，２００／２，０００＝
２．１倍のサーボ個数が必要となる。サーボ個数を、２
１０個／周とし、±１５μｍの倒れを許容すると、フォ
ーマットロスは６％を越える。
【００１８】小径のディスクを用いるＨＤＤでは、径の
大きさに反比例してロスが増加する。１．０インチのデ
ィスクでは、２，０００ｒｐｍ、２１０個／周として、
倒れ±１５μｍ許容によるフォーマットロスは、１６％
にも達する。
【００１９】また、スキュー対応の増分１８の領域の１
／２を越えるスキューが何らかの要因で発生した場合は
（図１３の例によると、ヘッド又はディスクにおけるト
ラック方向前後の片一方のシフトが３０μｍ／２を超え
ると）、ヘッドチェンジ毎にサーボ信号領域のサーボ復
調が異常となり、リトライが多発し、大きなパフォーマ
ンスロスになる。
【００２０】以上のように、図１３に示すような従来技
術では、サーボ信号領域増分を付設したことによるデー
タ領域の低減や、サーボ信号領域増分の半分を超えるス
キューの発生によるサーボ復調の異常、という課題が発
生し得る。
【００２１】そこで、本発明の目的は、磁気ディスク装
置において、熱変動や外部衝撃等でディスクやヘッドの
大きなスキューが生じる場合でも、サーボ信号領域を広
げることなく、かつヘッドチェンジによるパフォーマン
スロスを生じない技術を提供することにある。
【００２２】更に、本発明の目的は、予めサーボ信号を
記録或いは形成した磁気ディスク（プリＳＴＷ（サーボ
トラックライタ）ディスクと称する）を装置に組み込む
場合に発生し得る、複数のヘッド／ディスク間で、数〜
数百サーボ信号領域にも及ぶ大きなディスクのスキュー
に対しても、フォーマットロスとパフォーマンスロスと
をなくすことが可能なサーボ信号復調の制御技術を提供
することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は主として次のような構成を採用する。複数
ヘッド間のヘッドチェンジ動作で情報の記録再生を行う
際のサーボ復調制御装置において、複数のヘッド間のヘ
ッドチェンジで生じ得るサーボ信号領域間隔を測定する
サーボセクタ間隔測定部、前記サーボセクタ間隔測定部
の測定値からヘッド切り替え時間差を算出する時間差算
出部、前記時間差算出部の算出結果を記憶する時間差記
憶部、からなるヘッドチェンジによる学習手段と、ヘッ
ドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミングを前記時間
差記憶部の記憶値を用いて補正する補正制御手段と、を
備えたサーボ復調制御装置。
【００２４】また、複数ヘッド間のヘッドチェンジ動作
で情報の記録再生を行う際のサーボ復調制御装置におい
て、複数のヘッド間のヘッドチェンジで生じ得るサーボ
セクタ間隔を測定するとともにヘッドチェンジ後のサー
ボセクタ内の記録信号からディスク半径方向のスキュー
量を測定し、前記サーボセクタ間隔の測定値からヘッド
切り替え時間差を算出し、前記算出した時間差と前記測
定したスキュー量を記憶するヘッドチェンジによる学習
手段と、ヘッドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミン
グを前記時間差の記憶値を用いて補正制御し、前記スキ
ュー量によりヘッドのフィードフォワードの位置決めを
制御するヘッドチェンジの補正制御手段と、を備えたサ
ーボ復調制御装置。
【００２５】また、複数ヘッド間のヘッドチェンジ動作
で情報の記録再生を行う際のサーボ復調制御装置におい
て、複数のヘッド間のヘッドチェンジで生じ得るサーボ
セクタ間隔を測定するとともにヘッドチェンジ後のサー
ボセクタアドレスよりサーボセクタスキュー量を測定
し、前記サーボセクタ間隔の測定値からヘッド切り替え
時間差を算出し、前記算出した時間差と前記サーボセク
タスキュー量を記憶するヘッドチェンジによる学習手段
と、ヘッドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミングを
前記時間差の記憶値を用いて補正制御し、前記サーボセ
クタスキュー量によりサーボセクタアドレスを補正制御
するヘッドチェンジの補正制御手段と、を備えたサーボ
復調制御装置。
【００２６】また、前記サーボ復調制御装置において、
前記ヘッドチェンジによる学習手段における学習動作
と、前記ヘッドチェンジの補正制御手段による補正制御
動作とに際して、通常サーボ復調モードを用いずに、連
続サーチモードを適用するサーボ復調制御装置。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態に係る磁気ディ
スク装置に適用されるサーボ復調制御装置について、図
面を用いて以下説明する。図１は本発明の実施形態に関
するサーボ信号領域のスキュー量の学習を説明するフロ
ーチャートであり、図２は本実施形態に関するヘッド又
はディスクのスキュー状況及びサーボ復調のタイミング
を示す図である。
【００２８】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディス
ク装置の基本的構成は図１１及び図１２に示す通りであ
り、その詳細は「従来の技術」欄で説明したのでこれを
援用する。本発明の実施形態が対象としている磁気ディ
スク装置は、ディスクトップＰＣやサーバ等に用いる大
容量の多数枚ディスク構成のＨＤＤにおける「アクチュ
エータ倒れ」や「スピンドル倒れ」が予測されるもので
ある。磁気ディスク装置が複数ディスクを内蔵している
場合、上述の倒れによってディスク（又はヘッド）間で
サーボ信号領域がずれる現象が発生する（上記の「従来
の技術」欄で説明したように）。
【００２９】更に詳細に説明すると、図２の（Ａ）に示
すように、多数枚（図示の場合は４枚）のディスクが採
用される場合は、環境温度の変化や外部衝撃の印加等
で、ヘッドが取りつけられているアクチュエータが、Ｈ
ＤＡのモータ軸に対してＨ７で１５μｍ傾く場合（倒れ
範囲１７＝３０μｍ：ヘッド乃至アクチュエータの倒れ
がディスク周方向の片一方に１５μｍであれば、ディス
ク周方向の逆方向にも１５μｍ倒れることが予測される
ので、全体の倒れ範囲として３０μｍとなる）を想定す
る。
【００３０】図２の（Ｂ）において、例えば３０μｍ長
の倒れ範囲は、トラック方向（ディスクの周方向）の前
後の倒れ（スキュー）を考慮した長さであり、現実には
トラック方向前後のいずれかの方向のスキューであるか
ら、倒れ範囲１７の略中央部でサーボゲート（図では１
９−３ＳＧＡＴＥ）を開いて、いずれの方向のスキュー
にも対応できるようにしている。
【００３１】この状態では、図２の（Ｂ）のタイミング
図に示すように、ヘッド７（Ｈ７）からヘッド０（Ｈ
０）のように、離れたヘッド間のヘッドチェンジ時にお
いて、期待しているタイミングにサーボ信号領域１３が
存在しない。このためデータ領域でサーボ復調を開始す
る（ＳＧＡＴＥ１９−３）ことになり、異常動作が発生
し、リトライ処理をすることとなる。このような異常動
作は、ディスクを取り付けたスピンドルが正規の回転軸
から倒れることによっても生じる。
【００３２】このサーボ信号領域１３のスキュー発生に
よる問題を回避するには、通常、連続サーチモード（何
らかの異常でサーボ信号領域１３を見失った時に対応す
るモード）を適用して、リトライ処理としている。ここ
で、連続サーチモードとは、通常サーボ復調モードに対
応するものであり、磁気ディスク装置の起動時等でサー
ボ信号領域の特定ができない時に、データ領域でサーボ
復調動作を起動しても、動作異常が生じ難いようにして
いる動作モードであり、ディスク２の回転の起動時にも
適用される。また、通常サーボ復調モードは、データ領
域でサーボ復調動作の起動がかけられないが（通常サー
ボ復調モードでは、サーボ信号領域中のＡＧＣ／ＰＬＬ
部が直ちに検出できないと異常動作する）、正規のサー
ボ信号領域での誤動作が少ないという特性を有する。何
らかの原因でサーボ信号領域１３を見失うことがあって
も、この連続サーチモードを適用すれば、サーボ信号領
域１３を再認識することが可能であると云え、サーボ信
号領域１３が認識できた時点で、通常のサーボ復調モー
ドに切り替えれば良い。
【００３３】本発明の実施形態では、この連続サーチモ
ードを利用して、ＨＤＤの起動時やリトライ処理時のシ
ーケンスとして、各ヘッド間のサーボ信号領域のスキュ
ー量（ヘッドに対応する各サーボ信号領域のずれ量）を
学習する。そして、この学習結果を通常のサーボ復調動
作に適用してヘッドチェンジを実行するものであり、以
下詳述する。ここで、サーボ信号領域は、ＡＧＣ／ＰＬ
Ｌ部、ＳＡＭ（サーボアドレスマーク）部、ＧｒａｙＣ
ｏｄｅ部、ＰＥＳ（ポジションエラーシグナル）部等か
ら構成されていて、これ自体の構成は公知である。
【００３４】ここで、本発明の実施形態の概要につい
て、図２の（Ｂ）を用いてまず述べると（ディスク倒れ
として図示されている）、Ｈ７からＨ０にヘッドチェン
ジするとき、１９−３ＳＧＡＴＥを図のタイミングで開
いて（倒れ範囲３０μｍの半分でオンして）、その後１
５μｍの期間だけ連続サーチモード動作を持続させるこ
とで、Ｈ７がデータ領域であるにも拘わらず異常動作し
ない。続いて、Ｈ７が連続サーチモード動作中にサーボ
信号領域を検出してＨ０へチェンジする準備ができる。
【００３５】そして、後述するが、Ｈ７のサーボ信号領
域のサーボアドレスマーク（ＳＡＭ）とＨ０の次のサー
ボ信号領域のＳＡＭとの時間間隔Ｔ０７を予め求めてお
き、前記Ｈ７のＳＡＭの検出時点から前記時間間隔Ｔ
０７後にヘッドチェンジすれば、Ｈ０の次のサーボ信号
領域のＳＡＭを検出することができて、ヘッドチェンジ
後のＨ０における正常なサーボ制御を達成することがで
きるものである（Ｈ０における１つのデータ領域を飛ば
してサーボ制御を行う場合である）。また、Ｔ０ ７に加
えて、ΔＴ０７＝Ｔ０７−Ｔを求めて（Ｔはサーボ信号
領域の周期）、前記Ｈ７のＳＡＭの検出時点から前記時
間間隔ΔＴ０７後にヘッドチェンジすれば、Ｈ０のサー
ボ信号領域のＳＡＭを検出することができる（この場合
にはデータ領域を飛ばすことなくヘッド間の連続したサ
ーボ信号領域を検出できる）。
【００３６】以上のような本実施形態の概要を具現する
ために、次のような具体的な手法を駆使する。まず、本
実施形態では、図１のフローチャートに示すように、ベ
ース側のヘッド（Ｈ０）と各ヘッド（Ｈｘ）とのヘッド
チェンジ時のサーボアドレスマーク間時間Ｔ０Ｘの測定
（３０−１）、この２ヘッド間のヘッド切換え時間差
（ΔＴ０Ｘ＝Ｔ０Ｘ−Ｔ）の算出（３０−２）、各ヘッ
ド間のヘッド切換え時間差の記憶（３０−３）、の手順
とからなる学習動作（３０）と、この学習結果を適用す
るサーボ復調開始時間の調整（３１−１）等の手順から
なるヘッドチェンジ時の補正動作（３１）と、を有す
る。
【００３７】ここで、サーボアドレスマーク間時間測定
（３０−１）の手段は、ベース側の再生ヘッド（Ｈ０）
から任意の再生ヘッド（Ｈｘ）間でヘッドを切り替える
際に、ベース側の再生ヘッド（Ｈ０）でのサーボ信号領
域を示すサーボアドレスマーク検出時間と任意の再生ヘ
ッド（Ｈｘ）でのサーボ信号領域を示すサーボアドレス
マーク検出時間との時間間隔（Ｔ０Ｘ）を、連続サーチ
モードを用いて測定する。この時に適用する連続サーチ
モードは、最も大きく想定される倒れ幅の１／２程度の
区間が望ましい。尚、この際、ヘッド切り換えの基点を
ベース側のヘッド（Ｈ０）としたが、カバー側のヘッド
でも中央部のヘッドでもかまわない。
【００３８】ヘッド切換え時間差算出（３０−２）の手
段は、サーボアドレスマーク間時間測定（３０−１）手
段による測定値（Ｔ０ｘ）と、同一ヘッド（例えばベー
ス側の再生ヘッド（Ｈ０））でのサーボアドレスマーク
検出時間間隔の期待値（設計値）（Ｔ）との差の時間
（ΔＴ０ｘ＝Ｔ０ｘ−Ｔ）を算出する。尚、ヘッドチェ
ンジ後のサーボ信号領域１３のサーボアドレスマーク
（ＳＡＭ）が欠陥等で見つからない場合は、見つかるま
での複数のサーボ信号領域までを連続サーチモードで復
調し、見つかったサーボアドレスマークまでの時間（Ｔ
０ｘ）から、ΔＴ０ ｘ＝ＭＯＤＴ（Ｔ０ｘ）としても良
い（Ｔ０Ｘ／Ｔを表す）。ここで演算子ＭＯＤＹ（Ｘ）
は、ＸをＹで割った時の残余を示す。尚、ＭＯＤはモジ
ュローを表す。
【００３９】ヘッド切換え時間差記憶（３０−３）の手
段は、前記の３０−２の手順で求めたΔＴ０ｘを記憶す
る。
【００４０】ここで、ΔＴ０ｘを用いて、任意の２つの
ヘッド間（ＨｍとＨｎ）のヘッド切換え時間差（ΔＴ
ｍｎ）をヘッドスキュー量の予測プロファイルに基づい
て算出し、その結果を記憶しても良い。特に、ヘッドや
ディスクが少ない場合は、後述の演算手段が省ける。更
には、ヘッド間の切り替え時間差の記憶手段は、ヘッド
の切り替え方向によって逆方向の補正が必要であること
から、演算手段を用いない場合でも、全てのヘッド間で
の切り換え時間差を記憶する必要はない。この場合は１
／２で良い。例えば、ヘッドが４本の場合、６個（４Ｃ
２／２）のメモリ（ΔＴ０１、ΔＴ１２、ΔＴ２３、Δ
Ｔ３０、ΔＴ０２、ΔＴ１３）で良い。
【００４１】この際、２点間でのΔＴ０ｘのみを測定
し、これに予測プロファイルとして直線近似を適用する
ことで、測定を簡単化でき得る。
【００４２】例えば、図３に示すように、ベース側ヘッ
ド（Ｈ０＝Ｈｂ）とケース側ヘッド（Ｈ７＝Ｈｃ）との
間で直線的にアクチュエータが倒れた（ヘッドスキュー
量の予測プロファイル）とし、ヘッドのＨＤＡの厚さ方
向の間隔２−１が等間隔（ディスク厚さとディスク間隔
２−２とが等しい）とすると、ＨｍとＨｎとのヘッド切
り替え時間差は、ΔＴｍｎ＝（ｎ−ｍ）／（ｃ−ｂ）×
ΔＴｂｃと言った演算式で算出できる（４０）。ここ
で、ΔＴｂｃは、ＨｂからＨｃへのヘッド切り換え時間
差である。
【００４３】具体的には、ｂ＝０、ｃ＝７（８本ヘッド
間）で、Ｔ０７＝−１４μｓｅｃであったとすると、Ｈ
４からＨ１への切り替える時の時間差はΔＴ４１＝（１
−４）／（７−０）×（−１４）＝＋６μｓｅｃとな
る。逆に、Ｈ１からＨ４に切り換える場合は、ΔＴ１４
＝（４−１）／（７−０）×（−１４）＝−６μｓｅｃ
となる。
【００４４】別の例で、ディスク厚さとディスク間隔と
が等しくない場合でも簡単にモデルを作ることが可能で
ある。図４に示すように、８本ヘッドでディスク厚さ２
−１が１ｍｍ、ディスク間隔２−３が２ｍｍとし（Ｈ０
とＨ７との間隔は、１×４＋２×３＝１０ｍｍ）、直線
的にアクチュエータが倒れたとする。ここで、ベース８
からケース側ヘッド（Ｈ７＝Ｈｃ）までの距離をＬｃ、
ベース８からベース側ヘッド（Ｈ０＝Ｈｂ）までの距離
をＬｂ、ベース８から、任意のヘッド（Ｈｘ）までの距
離をＬｘとすると、任意のヘッド間のヘッド切り替え時
間差は、ΔＴｍｎ＝（Ｌｎ−Ｌｍ）／（Ｌｃ−Ｌｂ）×
ΔＴｂｃと表される。この時、ΔＴｍｎ＝−ΔＴｎｍで
あることは言うまでもない。
【００４５】更に別の例として、倒れのプロファイルが
線形で不十分な場合でも、曲線近似を適用することで対
応可能である。ディスク枚数が多かったり、倒れ量が大
きくなると線形のプロファイルでは、十分な精度で補間
ができなくなる。この場合は、図５に示すように、アク
チュエータの倒れ量の大きさによって倒れのプロファイ
ルのモデルを非線形（この場合は２次）に変えることに
よってより大きなスキューに対応できる。この際の倒れ
のプロファイルのモデルは、構造シミュレーションによ
って、高次のプロファイルを作成することでも対応でき
る。また、予めＳＴＷ後の衝撃試験や熱履歴の印加等
で、倒れの程度が異なるＨＤＤを複数台評価すること
で、補正式等を作成しても良い。
【００４６】以上述べた説明が、ヘッドのスキューによ
るヘッド間のタイミング補正量の学習手順に対応する。
この学習は、装置起動時やリトライ時のシーケンスだけ
でなく、装置の動作時に補正しても良い。例えば、上記
のように２枚ディスク（４本のヘッド）の構成では、６
通り（ΔＴ０１、ΔＴ１２、ΔＴ２３、ΔＴ３０、ΔＴ
０２、ΔＴ１３）のヘッド間でのヘッドチェンジしかな
いので、このメモリを保有すれば、動作状態でも各ヘッ
ド間で測定することによって逐次補正が可能となる。デ
ィスク４枚、８本ヘッドでは、２８個のメモリで良い。
【００４７】そして、この学習値を使って、図２の
（Ｂ）に示すように、以下のようにサーボ復調開始時間
調整（３１−１）の手段でサーボ復調タイミングを調整
する（図１の参照）。
【００４８】サーボ復調開始時間調整（３１−１）手段
は、ヘッド切換え時間差記憶（３０−３）手段の記憶値
を参照して、任意のヘッド間でのヘッド切換えに応じて
サーボ信号領域の復調動作の開始時間を調整する。この
際、上記の記憶手段の記憶値が、基準ヘッドからの時間
差（例えばΔＴ０ｘ）のみである場合は、ＨｍからＨｎ
へのヘッドチェンジ前にΔＴｍｎ＝ΔＴ０ｎ−ΔＴ０ｍ
の演算が必要であることは言うまでもない。ヘッドチェ
ンジ前のサーボ信号領域の周期Ｔにこの補正値ΔＴｍｎ
を加えたタイミングでヘッドチェンジ後のサーボ信号領
域の復調を実施する。この際、全ヘッド間のΔＴｍｎを
記憶していれば（例えば４本ヘッドで６個のメモリ）、
ΔＴｍｎ＝ΔＴ０ｎ−ΔＴ０ｍの演算が不要であること
は言うまでもない。この時、ΔＴｍｎ＝−ΔＴｎｍであ
ることも明らかである。
【００４９】上記の手段によって、任意のヘッド間での
ヘッド切り替え時に、ヘッドやディスクの正規の位値か
らのスキューによるサーボ信号領域の時間ずれに合わせ
て、サーボ信号領域の復調動作の開始時間を調整でき
る。
【００５０】従って、本実施形態によって、比較的大き
なアクチュエータ軸やスピンドル軸の倒れ（軸の長さに
対して数％）が生じても、サーボ信号領域を増加する必
要がなく、かつパフォーマンスロスのない装置（ＨＤ
Ｄ）が実現できる。
【００５１】次に、本実施形態では、ディスクの半径方
向のスキュー（以下、ここではトラックオフセットとい
う）に対応することも可能である。ヘッドのスキュー
は、同時にディスク半径方向にも発生する。従って、上
記のディスク周方向のヘッドスキュー量学習と同様に、
ディスクの半径方向のスキューを学習することが望まれ
る。この学習は、特に比較的大きなファイルやデータを
記録再生する場合に、ヘッド間に跨るファイルやデータ
を扱う場合に有効である。
【００５２】具体的には、図１４に示すように、ヘッド
チェンジ直後に、サーボアドレスマーク間時間の測定と
併せてヘッドチェンジ後のサーボ信号領域に記録されて
いるトラックＩＤやポジションエラーシグナル（ＰＥ
Ｓ）を検出することで実現できる。上述したディスク周
方向のスキュー量の測定と同様の手法によって半径方向
のスキュー量が測定できる（３０−４）ので、これをΔ
Ｔ０ｘと同様にΔＤ０ｘとして記憶し、通常の動作時に
これを参照することでフィードフォワード的なヘッドの
位置決め制御が可能（３１−２）となり、ヘッドチェン
ジ後の位置決めに要する時間を短縮できる。
【００５３】この際、任意のヘッド間の半径方向のスキ
ュー量は、ＨｍからＨｎへのヘッドチェンジ時の半径方
向のスキュー量（オフセット量）は、ΔＤｍｎ＝ΔＤ０
ｎ−ΔＤ０ｍで算出できる。
【００５４】例えば、図５の（Ａ）のトラック幅方向の
図に示すように、ΔＤ０ｘのプロファイルについても曲
線近似モデルが適用でき、ΔＤ０７の測定のみでも対応
可能である。この場合、（Ｂ）のディスク回転方向の図
に示すように、ΔＴ０ｘ方向の曲線近似モデルと関係付
ければ、更に良いモデルとなる。
【００５５】また、図６に示すように、ディスクのクラ
ンプがスピンドルの軸方向の強い外部衝撃等によって、
一瞬緩むことによって、ディスクの回転方向の締め付け
トルクが開放されることで、ディスクが周方向／半径方
向にスリップする。このような衝撃を受けた場合は、ヘ
ッド毎ではなく、ディスク毎のスリップが支配的とな
る。この場合に、ヘッドチェンジによるサーボ信号領域
のサーボ復調動作に異常が生じた場合は、ディスク毎の
各種学習が有効である。ΔＴ０ｘ、ΔＤ０ｘのメモリの
変更は、８本ヘッドの場合でも各３個ですむ可能性があ
る。当然、アクチュエータ倒れ等を伴う場合には、８本
ヘッドの場合で、各７個のメモリを用意すれば良い。
【００５６】本実施形態によれば、大きな熱変動や衝撃
によるアクチュエータ４及びスピンドル５の軸の倒れに
対し、ディスク２の周方向をサーボ復調の開始タイミン
グの調整、ディスク半径方向をスキュー量（オフトラッ
ク量）予測によるフィードフォワード位置決め制御を共
に適用することができる。
【００５７】この各種のスキュー学習は、出荷後のＨＤ
Ｄ起動時は基より、ＨＤＤの動作中に適用することも可
能である。従って、これらの適応的に学習したメモリの
内容を、動作中に定期的にディスクや半導体不揮発メモ
リに記憶するか、ＨＤＤ停止前に記憶しておけば、ＨＤ
Ｄの起動時に学習する必要がない。
【００５８】また、ＨＤＡ内やＰＣＢの温度センサで測
定した温度と各種スキューの学習値との相関が強い場
合、ＨＤＤの出荷時にこの関係を評価するか、出荷後の
実動作上で監視することによって、測定した温度によっ
て各種スキュー量の補正や調整を、フィードフォワード
的に実施することも可能である。
【００５９】更には、本実施形態の各種スキュー学習を
実施することで、アクチュエータやスピンドルの倒れ等
の仕様を軽減でき、低コスト化も図ることができる。
【００６０】次に、本発明の第２の実施形態に係るモバ
イル機器に搭載する磁気ディスク装置のサーボ復調制御
について以下説明する。この第２の実施形態は、ヘッド
が２本以上のノートＰＣ等のモバイル機器内のＨＤＤに
関する。
【００６１】ノートＰＣでは、その使用形態から、落下
や乱暴な取り扱いによってＰＣ本体に強い衝撃が加わリ
易い。これによって、図１７に示す様に、内蔵されたデ
ィスクのスピンドルへの固定位置がずれる現象も含まれ
る（図１７では説明の都合上ヘッドがずれているように
描画している）。これは、主にディスクの固定トルクが
一瞬弱くなることによって円周方向にスリップするため
に発生する。複数ディスクを内蔵している場合、このデ
ィスクのスリップによって、上述した第１の実施形態と
同様にディスク（ヘッド）間でサーボ信号領域１３がず
れ、サーボ復調に支障を来たす。また、１枚ディスクで
あっても、ヘッドの取り付けられたサスペンションが強
い衝撃で歪むことによって、ヘッド位置が、ディスク面
間で相対的にずれることによって、ディスクの周方向や
トラック幅方向でスキューが発生する。
【００６２】本実施形態においても、上述の第１の実施
形態と同様に、サーボ復調の連続サーチモードを用い
て、ドライブの起動時やリトライ処理時にヘッド間のサ
ーボ信号領域のスキュー量を学習する。即ち、本実施例
においても、図１４のフローチャートに示すように、Δ
Ｔ０ｘ及びΔＤ０ｘの学習を行い、動作時には学習値を
用いて各種の補正動作を実施する。
【００６３】この際、ノートＰＣやモバイル機器の内蔵
される小型のＨＤＤは、内蔵されるディスク枚数が概ね
２枚以下なので、上述のヘッド切換え時間差記憶手段
は、各ヘッド間で直接的に各種スキュー量を測定して良
い。４本ヘッドでは６通り（ΔＴ０１、ΔＴ１２、ΔＴ
２３、ΔＴ３０、ΔＴ０２、ΔＴ１３）、３本ヘッドで
は３通り（ΔＴ０１、ΔＴ１２、ΔＴ２０）の測定で済
むので、プロファイル等を認識する必要はない。
【００６４】上述の第１の実施形態で説明した手段によ
って、任意のヘッド間でのヘッド切り替え時に、ヘッド
やディスクの正規の位置からのスキューによるサーボ信
号領域の時間ずれに合わせて、サーボ信号領域の復調動
作の開始時間を調整する。同様に、ディスクの半径方向
のスキューを学習することが可能である。サーボ復調の
開始タイミングの調整と、ディスク半径方向のトラック
オフセット量の補正とを共に適用することが望ましい。
【００６５】従って、非常に大きな衝撃によってアクチ
ュエータ軸やスピンドル軸の倒れ（軸の長さに対して数
％）が生じても、また、ディスクが半径方向にスリップ
することがあっても、これらを想定してサーボ信号領域
を増加させる必要がなく、かつパフォーマンスロスのな
い装置（ＨＤＤ）が実現できる。
【００６６】この各種スキュー学習は、出荷後の装置起
動時は基より、装置の動作中に適用することが望まし
い。大きなスキューは、概ね取り扱い時に発生すること
から、これらの学習は、ＨＤＤの起動時に実施するのが
好ましく、望ましくは動作時に逐次的に実施する。
【００６７】ここでは、ノートＰＣ等のモバイル機器を
一例として説明したが、ディジタルカメラ、ポケットタ
イプの小型ＰＣ、携帯電話、携帯型のＡＶ機器、自動車
等に搭載するＨＤＤに適用できる。また、これらの機器
に接続可能な、可換型のＨＤＤに有効であることも明ら
かである。
【００６８】尚、動作時に比較的大きな振動／衝撃が生
じ得るモバイル機器に搭載するＨＤＤでは、動作状態に
おいて加速度を検知する手段をＨＤＤに設ける。動作状
態で、一定の加速度以上が印加された条件でのヘッドチ
ェンジでは、この時に得られた各種スキュー量の学習値
は誤差（バラツキ）が大きいか振動や衝撃の影響を大き
く受けている。従って、一定の加速度以上が印加された
条件では、各種スキュー量の学習値を無視するか、複数
回のヘッドチェンジで平均して得るようにする。無視す
る場合は、一定の加速度未満の条件でのヘッドチェンジ
での学習値のみを採用する。これによって、不規則な振
動環境下や衝撃発生時でも、誤学習によるパフォーマン
スの低下を最小限に抑えられる。
【００６９】次に示す構成例では、ＳＴＷ（サーボトラ
ックライタ）専用の装置でサーボ信号を記録し、このデ
ィスク（プリＳＴＷディスク）を磁気ディスク装置に組
み込む際に発生する次のような課題に対処する。このよ
うなＳＴＷを用いた場合は、磁気ディスク装置の組立時
点で、既に上記のヘッド間のスキューの問題が発生して
いる。
【００７０】この様なＳＴＷ専用装置をメディアＳＴＷ
と称する。メディアＳＴＷの例として、以下のようなも
のがある。 （１）大型のスピンドルモータの軸に取り付けたスピン
ドルに複数のディスクを取り付けて、同時に複数の記録
ヘッドでＳＴＷ（プリライトＳＴＷ）するＳＴＷ専用装
置（以下、メディアプリライトＳＴＷと称する）。 （２）硬質プラスチックのディスクに、サーボパターン
に対応した凸凹を逆に構成した原版を押しつけて、コン
パクトディスクを量産（複製）する要領でパターン形成
し、このプラスチックディスク（パターンドディスクと
も言う）に磁性膜を形成して、周方向に一様に磁化する
ことによってサーボパターンを形成するＳＴＷ専用装置
（以下、パターンドディスクＳＴＷと称する）。 （３）シリコンの原版上にリソグラフィー技術でサーボ
パターンに対応したソフト磁化パターンを逆に構成し、
これを通常の磁気ディスクに重ねて、周方向に一様に磁
化することによってサーボパターンを磁気転写して形成
するＳＴＷ専用装置（以下、磁気転写型ＳＴＷと称す
る）。
【００７１】通常は、これらのメディアＳＴＷでサーボ
信号を記録（形成）したディスクを、１枚ずつＨＤＡに
組み込む。前記（１）の装置でＳＴＷされたプリＳＴＷ
ディスクは、ＳＴＷ時のサーボ信号を記録したヘッドの
取り付け位置が、使用する磁気ディスク装置でのヘッド
の取り付け位置と異なるため、ディスクの両面間で数十
〜百数十μｍのサーボ信号領域のスキューやトラック幅
方向のスキュー（トラックオフセット）が発生する。
【００７２】また、前記（２）、（３）の装置でＳＴＷ
されたディスクでは、通常は、１枚円板の片面を使った
装置に適用される。これは、ディスク両面のサーボ信号
の同時形成が難しいためである。特に、ディスクの両面
間でのサーボ信号領域にスキューが発生し易い。回転方
向等で数十μｍ精度の厳密な位置合わせの制御は極めて
困難である。片面対応のメディアＳＴＷ設備を用いて、
両面に記録再生可能なディスクとしてＳＴＷする場合
は、回転方向に数サーボセクタ以上のスキューが発生す
ると想定される。従って、前記（２）、（３）の装置で
ＳＴＷされたディスクの両面及び複数枚ディスクを組み
込むＨＤＡでは、ヘッド間で非常に大きなサーボ信号領
域のスキューに対応する必要がある。
【００７３】図７に示すように、（１）のメディアプリ
ライトＳＴＷによるプリＳＴＷディスクを、１枚（両面
使用）組み込む場合は、ディスクの取り付け中心に対し
て、ＳＴＷのサーボ信号記録用ヘッドと磁気ディスク装
置上のヘッドとの間の取り付け位置誤差でスキュー量
（ΔＴ０ｘ、ΔＤ０ｘ）が決まる。これらは、概ね数十
〜百数十μｍのサーボ信号領域のスキューなので、上述
の第２の実施形態と同様な技術を、１枚のディスクの面
間に適用することで対応できる。
【００７４】しかし、前記（１）のメディアプリライト
ＳＴＷによるプリＳＴＷディスクを複数枚組み込む場合
や、前記（２）のパターンドディスクＳＴＷや、前記
（３）の磁気転写型ＳＴＷによるプリＳＴＷディスクを
１枚（両面使用）、更には複数枚組み込む場合は、ヘッ
ド間でのサーボ信号領域の数サーボセクタ以上のタイミ
ングスキューに対応する必要がある。
【００７５】次に、本発明の第３の実施形態に係る磁気
ディスクに関するサーボ復調制御について以下説明す
る。本実施形態では、図８に示すように、メディアプリ
ライトＳＴＷによるプリＳＴＷディスクを複数枚組み込
む場合、図１８に示すように、パターンドディスクＳＴ
Ｗや磁気転写型ＳＴＷによるプリＳＴＷディスクを１枚
（両面ＳＴＷ適用）組み込む場合、及び図９に示すよう
に、複数枚組み込む場合、にそれぞれ対応するものであ
る。
【００７６】ＳＴＷ装置に、上記のメディアＳＴＷ技術
を採用することによって、ディスク１枚当たりのＳＴＷ
コストを大幅に低減できると共に、専用装置化によって
サーボ信号の高品質化も期待できる。
【００７７】本実施形態では、数サーボセクタにも及ぶ
大きなヘッド間のサーボ信号領域のスキューに対応する
ために、次のような構成を採用する。
【００７８】本実施形態では、サーボ信号領域１３のヘ
ッド間スキュー学習（上述の第１及び第２の実施形態を
参照）の外に、サーボ信号領域１３に記録されているサ
ーボセクタアドレス（ＳＳＡ）を学習／補正（リナンバ
リング）する。
【００７９】図９に、プリＳＴＷディスクを２枚組み込
んだＨＤＡの各ヘッド位置とディスク上のサーボ信号領
域の関係を示す。サーボ信号領域１３には、この信号領
域に記録或いは形成されたサーボセクタアドレス（ＳＳ
Ａ）をＳ＃ｘｘのように示している。
【００８０】図１５に、サーボ信号領域のスキュー量、
トラックオフセット量とセクタスキュー量の学習を実施
する場合の学習動作と補正動作とを示す。まず始めに、
第１の実施形態の説明で用いたヘッドチェンジ間でのサ
ーボ信号領域間の時間間隔（Ｔ０ｘ）と、ヘッドチェン
ジ後のヘッドＨｘでサーボ信号領域に記録されているサ
ーボセクタスキュー量（ΔＳＳＡｘ）と、トラックＩＤ
やポジションエラーシグナル（ＰＥＳ）からトラックオ
フセット量（ΔＤ０ｘ）とを測定する（３０−６）。そ
の後にヘッド切り替え時間差（ΔＴ０ｘ）を算出（３０
−２）し、ΔＴ ０ｘ、ΔＤ０ｘ、ΔＳＳＡｘを記憶（３
０−７）する。
【００８１】補正動作（３１）では、ヘッドチェンジ
（Ｈｍ→Ｈｎ）毎に、ΔＴｍｎを算出して復調タイミン
グ（Ｔ）を補正し、ΔＤｍｎの補正制御をかけ、更には
サーボセクタアドレスをＳＳＡｘに補正する。この時に
適用する連続サーチモードは、概ねサーボセクタ周期の
１／２程度の区間が望ましい。
【００８２】この際、図１６のフォーチャートに示すよ
うに、トラックオフセットの補正制御を実施しないシー
ケンスも可能である。
【００８３】図８に示すように、ヘッド間（Ｈ０とＨ
１）で大きなスキューが無ければ、例えばＨ０からＨ１
にヘッドチェンジした際に、ＳＳＡがＳ＃０からＳ＃１
が検出される。しかし、プリＳＴＷディスクのよって、
Ｈ０からＨ２のように大きなスキュー（この場合は３２
サーボセクタ）がある場合は、ＳＳＡがＳ＃１からＳ＃
３３に検出される。
【００８４】このような場合は、Ｈ０で復調されるサー
ボセクタアドレス（ＳＳＡ）を基準にして、各ディスク
面のＳＳＡを変換すれば良い。これをサーボセクタアド
レスのスキュー学習（ＳＳＡ学習）と呼ぶことにする。
【００８５】具体的には、Ｈ２のＳＳＡ＝ｉ＋１＋３２
をＳＳＡ２＝ｉ＋１に変換する。即ち、１周のサーボセ
クタ数を１００個（ＳＳＡ＝０〜９９）とし、Ｈ２で復
調したＳＳＡをＳＳＡ２に変換するとすれば、Ｈ２のＳ
ＳＡ２＝ＭＯＤ１００（ＳＳＡ−３２＋１００）とな
る。同様にＳＳＡ＝３１ならＳＳＡ２＝９９、ＳＳＡ＝
３２ならＳＳＡ２＝０、ＳＳＡ＝３３ならＳＳＡ２＝１
と変換される。３２がＨ０とＨ２間のサーボセクタ単位
のスキュー量ΔＳＳＡ２に相当する。当然、Ｈ０でのＳ
ＳＡ０は、ΔＳＳＡ０＝０であるからＳＳＡそのもので
ある。
【００８６】図９のパターンドディスクや磁気転写型Ｓ
ＴＷによるプリＳＴＷディスクを２枚適用した例では、
各ディスク面で大きなサーボセクタスキューが生じ得
る。同図の場合は、Ｈ０とＨ３間のサーボセクタ単位の
スキュー量はΔＳＳＡ３＝２４なので、ＳＳＡ３＝ＭＯ
Ｄ１００（ＳＳＡ−２４＋１００）となる。図１０は、
４枚ディスクの例であり、上記の図９の説明と全く同様
に適用が可能である。
【００８７】このように、補正後のサーボセクタアドレ
スＳＳＡｘの一般式は、１周のサーボセクタ数をＳｍａ
ｘ、サーボセクタ単位のスキュー量ΔＳＳＡｘとする
と、ＳＳＡｘ＝ＭＯＤＳｍａｘ（ＳＳＡ−ΔＳＳＡｘ＋
Ｓｍａｘ）と表される。ＳＳＡ学習は、サーボ信号領域
のタイミングスキュー量の学習（スキュー学習）と同様
に、ヘッド間（Ｈ０とＨｘ間）で実施すれば良い。
【００８８】磁気ディスク装置でのヘッドチェンジの際
は、ＳＳＡｘ＝ＭＯＤＳｍａｘ（ＳＳＡ−ΔＳＳＡｘ＋
Ｓｍａｘ）の（Ｓｍａｘ−ΔＳＳＡｘ）値を、ヘッドチ
ェンジ先のヘッドＨｘに合わせて切り換えればよい。即
ち、ＳＳＡｘ＝ＭＯＤＳｍａ ｘ（ＳＳＡ＋（Ｓｍａｘ−
ΔＳＳＡｘ））の演算を実施すれば良い。即ち、ＳＳＡ
学習では、Ｈｘ毎に、少なくともΔＳＳＡｘか（Ｓｍａ
ｘ−ΔＳＳＡｘ）を記憶していれば良い。ｎ本ヘッド時
のＳＳＡ学習結果を記憶するメモリは、ｎ−１個あれば
良い。
【００８９】各種のサーボ信号領域の学習については、
ヘッドがｎ本の場合、基準となるヘッドをＨ０とする
と、各ｎ−１個のメモリで良い。第１の実施形態１と第
２の実施形態に対応するΔＴ０ｘとΔＤ０ｘの学習値を
持つ場合は、２×（ｎ−１）個となる。尚、この場合Ｈ
０の扱いが特別になるので、Ｈ０も含めて、２×ｎ個の
メモリとした方が処理が簡単になる。本実施形態のよう
に、他数枚のメディアプリライトＳＴＷによる場合やパ
ターンドディスク／磁気転写型ディスクを適用する場合
は、大きなサーボ信号領域のスキューが生じるため、Δ
ＳＳＡｘのメモリが必要であることは言うまでもない。
【００９０】更には、動作時に比較的大きな振動／衝撃
が生じ得ると共に、特に低価格化が要求されるモバイル
機器に搭載するＨＤＤに、本実施形態を適用したプリＳ
ＴＷディスクを採用する効果が大きい。この場合、動作
状態において加速度を検知する手段をＨＤＤに設け、一
定の加速度以上が印加された条件でのヘッドチェンジで
は、この時に得られた各種スキュー量の瞬時値は誤差
（バラツキ）が大きいか振動や衝撃の影響を大きく受け
ていると判断し、各種スキュー量の学習値を無視する
か、複数回のヘッドチェンジの平均化で得るかを実施す
れば良い。無視する場合は、一定の加速度未満の条件で
のヘッドチェンジでの学習値のみを採用する。これによ
って、不規則な振動環境下や衝撃発生時でも、誤学習に
よるパフォーマンスの低下を最小限に抑えられる。
【００９１】尚、ディスクの回転変動に対しては、従来
技術と同様に、サーボ信号の引き込み領域を付加するこ
とで対応できる。この付加領域長は、サーボ個数／周が
増加するのに伴って減少する。従って、この付加領域長
によるデータフォーマットのロスは、サーボ個数／周に
依存せず回転変動量が±０．１％であっても高々０．２
％であり、殆ど無視できる。
【００９２】以上説明したように、本発明の実施形態に
係る磁気ディスク装置の主たる特徴は、複数のヘッド間
のヘッドチェンジで生じ得るサーボ信号領域間隔を測定
するサーボセクタ間隔測定手段、該サーボセクタ間隔測
定手段の測定値からヘッド切り替え時間差を算出する時
間差算出手段、該時間差算出手段の算出結果を記憶する
時間差記憶手段、からなるタイミング学習手段と、ヘッ
ドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミングを時間差記
憶手段の記憶値を用いて補正するタイミング補正手段
と、から構成されるものである。また、前述したサーボ
信号領域のタイミングスキュー量の学習に加えて、サー
ボセクタアドレスのタイミングスキュー量の学習を追加
するもの、即ち、サーボ復調したサーボセクタの物理ア
ドレスを、ヘッド或いはディスク毎に変換して、サーボ
セクタアドレス単位のタイミングを調整するサーボセク
タアドレス変換手段を備えるものから構成される。
【００９３】更に、複数のヘッド間のヘッドチェンジ後
に復調されたトラックＩＤと位置決めを学習し、この学
習値に基づいて位置決め制御をフィードフォワード的に
補正することによって、ヘッドチェンジ後の位置決め時
間を改善（短縮）するものである。
【００９４】
【発明の効果】本発明によれば、熱変動や外部衝撃等で
ディスクやヘッドの大きなスキューが生じる場合でも、
サーボ信号領域を広げることなく、ヘッドチェンジによ
るパフォーマンスロスを生じない磁気ディスク装置を実
現できる。
【００９５】更には、予めサーボ信号を記録或いは形成
した磁気ディスク（プリＳＴＷディスクと呼ぶ）を装置
に組み込む場合でも、複数のヘッド／ディスク間で、数
〜数百サーボ信号領域にも及ぶディスクの大きなスキュ
ーに対しても、フォーマットロスを最小にし、パフォー
マンスロスない磁気ディスク装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するサーボ信号領域のス
キュー量の学習を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態に関するヘッド又はディスク
のスキュー状況及びサーボ復調のタイミングを示す図で
ある。
【図３】アクチュエータ倒れ又はスピンドル倒れが線形
モデルで表される場合のタイミング補正を説明する図で
ある。
【図４】アクチュエータ倒れ又はスピンドル倒れが線形
モデルで表される場合のタイミング補正を説明する図で
ある。
【図５】アクチュエータ倒れ又はスピンドル倒れが非線
形モデルで表される場合のタイミング補正を説明する図
である。
【図６】ディスクスリップとヘッドスキューが同時に発
生する場合の適用例を示す図である。
【図７】メディアプリライトＳＴＷによるディスクを１
枚適用する場合の実施形態を示す図である。
【図８】メディアプリライトＳＴＷによるディスクを２
枚適用する場合の実施形態を示す図である。
【図９】パターンドディスクや磁気転写型ＳＴＷによる
ディスクを２枚適用する場合の実施形態を示す図であ
る。
【図１０】パターンドディスクや磁気転写型ＳＴＷによ
るディスクを４枚適用する場合の実施形態を示す図であ
る。
【図１１】ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ）の構成
を示す実態図である。
【図１２】磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の構成図であ
る。
【図１３】従来技術によるスピンドルの倒れを吸収する
技術を説明する図である。
【図１４】本発明によるサーボ信号領域のスキュー量と
トラックオフセット量の学習を説明するフローチャート
である。
【図１５】本発明によるサーボ信号領域のスキュー量と
トラックオフセット量とサーボセクタスキューの学習を
説明するフローチャートである。
【図１６】本発明によるサーボ信号領域のスキュー量と
サーボセクタスキューの学習を説明するフローチャート
である。
【図１７】ＰＣ等のモバイル機器等に内蔵するディスク
２枚構成に対応する適用例を示す図である。
【図１８】パターンドディスクや磁気転写型ＳＴＷによ
るディスクを１枚適用する場合の実施形態を示す図であ
る。
【符号の説明】
１ 磁気ヘッド ２ 磁気ディスク ３ サスペンション ４ アクチュエータ ５ スピンドル ７ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ８ 筐体（ベース） １１ リード／ライトドライバ（Ｒ／ＷＩＣ） １２ モータ １３ サーボ信号領域 １７ （アクチュエータやスピンドルの）倒れ範囲 １９ サーボゲート信号（ＳＧＡＴＥ） ２１ サーボセクタアドレス（ＳＳＡ） ３２ ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ） ３３ サーボコントローラ（ＳＣ） ３４ マイクロプロセッサ（ＭＰＵ） ３６ ＲＯＭ ３７ ＲＡＭ ３８ リードチャネルＩＣ（ＲＤＣ） １００ ヘッドディスクアセンブリ（ＨＤＡ） ２００ パッケージボード（ＰＣＢ）

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数ヘッド間のヘッドチェンジ動作で情
    報の記録再生を行う際のサーボ復調制御装置において、 複数のヘッド間のヘッドチェンジで生じ得るサーボ信号
    領域間隔を測定するサーボセクタ間隔測定部、前記サー
    ボセクタ間隔測定部の測定値からヘッド切り替え時間差
    を算出する時間差算出部、前記時間差算出部の算出結果
    を記憶する時間差記憶部、からなるヘッドチェンジによ
    る学習手段と、 ヘッドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミングを前記
    時間差記憶部の記憶値を用いて補正する補正制御手段
    と、を備えたことを特徴とするサーボ復調制御装置。
  2. 【請求項２】 複数ヘッド間のヘッドチェンジ動作で情
    報の記録再生を行う際のサーボ復調制御装置において、 複数のヘッド間のヘッドチェンジで生じ得るサーボセク
    タ間隔を測定するとともにヘッドチェンジ後のサーボセ
    クタ内の記録信号からディスク半径方向のスキュー量を
    測定し、前記サーボセクタ間隔の測定値からヘッド切り
    替え時間差を算出し、前記算出した時間差と前記測定し
    たスキュー量を記憶するヘッドチェンジによる学習手段
    と、 ヘッドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミングを前記
    時間差の記憶値を用いて補正制御し、前記スキュー量に
    よりヘッドのフィードフォワードの位置決めを制御する
    ヘッドチェンジの補正制御手段と、を備えたことを特徴
    とするサーボ復調制御装置。
  3. 【請求項３】 複数ヘッド間のヘッドチェンジ動作で情
    報の記録再生を行う際のサーボ復調制御装置において、 複数のヘッド間のヘッドチェンジで生じ得るサーボセク
    タ間隔を測定するとともにヘッドチェンジ後のサーボセ
    クタアドレスよりサーボセクタスキュー量を測定し、前
    記サーボセクタ間隔の測定値からヘッド切り替え時間差
    を算出し、前記算出した時間差と前記サーボセクタスキ
    ュー量を記憶するヘッドチェンジによる学習手段と、 ヘッドチェンジ後のサーボ復調の開始タイミングを前記
    時間差の記憶値を用いて補正制御し、前記サーボセクタ
    スキュー量によりサーボセクタアドレスを補正制御する
    ヘッドチェンジの補正制御手段と、を備えたことを特徴
    とするサーボ復調制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載のサーボ復調
    制御装置において、 前記ヘッドチェンジによる学習手段における学習動作
    と、前記ヘッドチェンジの補正制御手段による補正制御
    動作とに際して、通常サーボ復調モードを用いずに、連
    続サーチモードを適用することを特徴とするサーボ復調
    制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１つの請求項
    に記載のサーボ復調制御装置を用いた磁気ディスク装
    置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の磁気ディスク装置にお
    いて、 外部からの衝撃を検出する衝撃検出手段を設け、前記衝
    撃検出手段の出力によって、前記学習手段による学習結
    果の採否を判断する判定手段を設けることを特徴とする
    磁気ディスク装置。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載の磁気ディスク装置を適
    用したモバイル情報機器。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3226499B2 (ja) * 1998-09-25 2001-11-05 富士通株式会社 記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及びその装置
US7395224B1 (en) * 2001-05-07 2008-07-01 At&T Corp. Automated sales support device
US7092184B2 (en) * 2002-08-05 2006-08-15 Seagate Technology Llc Monitoring a sensor's output using a target window that is based on a longitudinal offset's position-dependent indicator
KR20040042253A (ko) * 2002-11-13 2004-05-20 삼성전자주식회사 틸트 디스크 판별 장치, 그 방법과 이를 이용한 데이터재생 장치 및 그 방법
US7870346B2 (en) 2003-03-10 2011-01-11 Marvell International Ltd. Servo controller interface module for embedded disk controllers
US7039771B1 (en) 2003-03-10 2006-05-02 Marvell International Ltd. Method and system for supporting multiple external serial port devices using a serial port controller in embedded disk controllers
US7080188B2 (en) 2003-03-10 2006-07-18 Marvell International Ltd. Method and system for embedded disk controllers
US7492545B1 (en) * 2003-03-10 2009-02-17 Marvell International Ltd. Method and system for automatic time base adjustment for disk drive servo controllers
JP2005092910A (ja) * 2003-09-12 2005-04-07 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスク装置
US20050220236A1 (en) * 2004-03-31 2005-10-06 Glenn Wood Data receiver with servo controlled delayed clock
JP2006155728A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv 磁気ディスクにデータセクタをフォーマットする方法および磁気ディスク装置
US7319570B2 (en) * 2005-09-19 2008-01-15 Seagate Technology Llc Random vibration and shock compensator using a disturbance observer
JP4805678B2 (ja) * 2006-01-04 2011-11-02 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 磁気ディスク装置
KR100771881B1 (ko) * 2006-08-23 2007-11-01 삼성전자주식회사 디스크 회전 슬립에 따른 데이터 섹터 위상 보정 방법 및이를 이용한 디스크 드라이브
US8243397B2 (en) * 2007-06-20 2012-08-14 Carnegie Mellon University Micromachined electrothermal rotary actuator
JP2010108544A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv ディスク・ドライブ及びサーボ・データ検出のための処理タイミングの制御方法
US20120044593A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 Seagate Technology Llc Temperature induced head skew
US8824092B2 (en) 2010-11-08 2014-09-02 Seagate Technology Llc Skew compensation signal
US9123369B2 (en) 2013-09-30 2015-09-01 Marvell World Trade Ltd. Method and apparatus for determining position of multiple drive heads
US9147419B2 (en) 2013-09-30 2015-09-29 Marvell World Trade Ltd. Generating position error signal based on data tracks for magnetic data storage
US9117471B1 (en) * 2014-12-19 2015-08-25 Seagate Technology Llc AC MR-offset compensation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2965062B2 (ja) * 1996-06-10 1999-10-18 富士通株式会社 ディスク装置及びディスク装置のヘッド位置制御方法
US6067206A (en) * 1997-11-18 2000-05-23 Western Digital Corporation Method and apparatus to compensate for servo wedge rotational offset after a head switch
JP3226499B2 (ja) * 1998-09-25 2001-11-05 富士通株式会社 記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及びその装置
JP2001195851A (ja) * 2000-01-17 2001-07-19 Internatl Business Mach Corp <Ibm> サーボ情報検知タイミングの制御方法、ディスク回転速度の制御方法、およびディスク装置

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