JP2005050416A - ディスク記憶装置及びヘッド位置決め制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＥＴＳ現象に対して有効なヘッド位置決め制御を実現して、製品の歩留まりの悪化及び使用時の性能劣化を防止できる垂直磁気記録方式のディスクドライブを提供することにある。
【解決手段】垂直磁気記録方式のディスクドライブ１が開示されている。ＣＰＵ３２は、データ記録時に、メモリ３３からＨＥＴＳ現象に基づいて設定されたオフセット値３３０を使用して、シーク動作後の位置決め制御時にオフセット補正処理を実行する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式のディスクドライブに関し、特に、垂直磁気記録されたサーボ情報に基づいて実行するヘッド位置決め制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、垂直磁気記録方式のディスクドライブ（ディスク記憶装置）の実用化が推進されている。垂直磁気記録方式では、一般的に、ヘッド位置決め制御に使用されるサーボ情報は、垂直磁気記録に適した単磁極ヘッド（ｓｉｎｇｌｅ ｐｏｌｅ ｔｙｐｅ ｈｅａｄ ： ＳＰＴ）と呼ばれるライトヘッドによりディスク媒体（以下ディスクと表記）上に記録される。
【０００３】
サーボ情報は、周知のように、大別してディスク上のトラック（シリンダ）を識別するためのシリンダコード（トラックアドレス）と、各トラック内の位置を検出するためのサーボバースト信号（バーストデータと呼ぶ場合もある）からなる。
【０００４】
ディスクドライブでは、ＣＰＵをメイン要素とするヘッド位置決め制御システムが組み込まれており、当該システムは、リードヘッド（通常では、ＧＭＲ素子により構成されている）により再生されるサーボ情報に基づいて、リード／ライトヘッドをディスク上の目標位置（目標トラック位置）に位置決めする。
【０００５】
サーボ情報を正確に再生できない場合には、当然ながら、正確なヘッド位置決め制御は困難となる。このため、例えばサーボ情報に含まれるサーボマークの読み取りエラーを回避する対策として、リードヘッドを構成するＭＲ素子のセンス電流を最適化する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００６】
また、リード／ライトヘッドは、それぞれリード動作とライト動作に適した構造を有するため、ヘッド素子間のオフセットが存在する。このため、サーボ情報と共に、予め測定したオフセット値を使用して、ヘッド位置決め動作時にオフセットさせる方法が提案されている（例えば、特許文献２，３を参照）。
【０００７】
ところで、垂直磁気記録方式では、ディスク上に予め磁気記録された磁化極性とは反対極性の記録磁界が、単磁極ヘッドであるライトヘッドにより印加されると、記録された磁化状態が変化する現象が確認されている。この現象は、ハード・イージー・トランジション・シフト（ｈａｒｄ ｅａｓｙ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｓｈｉｆｔ、以下ＨＥＴＳと略す場合がある）または単にハード・トランジションと呼ばれている（例えば、非特許文献１を参照）。このＨＥＴＳは、ディスク上の記録前の磁化と、反対の磁化を書き込むときに、ヘッドからの記録磁界が見かけ上強くなり、磁化変位点がシフトするものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−６６５０９号公報
【０００９】
【特許文献２】
米国特許第５，９７８，１６８（１９９９年）
【００１０】
【特許文献３】
米国特許第６，０６７，２０５（２０００年）
【００１１】
【非特許文献１】
ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣＳ ＶＯＬ．２９， ＮＯ．６， ＮＯＶＥＭＢＥＲ １９９３， Ｐａｇｅ ４０７４ （２００ ｋＦＲＰＩ ＤＡＴＡ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ ＵＳＩＮＧ Ａ ＮＯＶＥＬ ＢＩ−ＬＡＹＥＲＥＤ ＨＥＡＤ ＩＮ ＰＥＲＰＥＮＤＩＣＵＬＡＲ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、垂直磁気記録方式では、ライトヘッドにより、ディスク上に磁気記録するときに、記録磁化状態が変化するＨＥＴＳ現象が確認されている。
【００１３】
ところで、垂直磁気記録方式のディスクドライブでは、ヘッド位置決め制御システムは、位置決め動作時に、リードヘッドにより読出されたサーボ情報から再生したシリンダコードと、目標シリンダコードとを比較する比較動作を行なう。この比較動作において、ＨＥＴＳ現象を要因とする比較エラーの発生が、ディスクドライブの性能評価検査により確認された。特に、サーボ情報の記録密度が高くなるディスクの内周側のトラックからのシリンダコードにおいて比較エラーが多く発生した。
【００１４】
一般的に、シリンダコードの比較エラーが発生するトラックは、製造時に欠陥トラックとして登録して、データの記録には使用しないように処理する、いわゆる代替トラック処理がなされる。しかしながら、規定以上の欠陥トラックが発生するドライブは不良品として取り扱われる。
【００１５】
従って、シリンダコードの比較エラーが多く発生すると、ディスクドライブの製造歩留まりが悪化する。また、製品出荷後に、シリンダコードの比較エラーが発生すると代替トラック処理が必要になるため、ライト動作のパーフォマンスが劣化する等の性能劣化が発生する。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、ＨＥＴＳ現象に対して有効なヘッド位置決め制御を実現して、製品の歩留まりの悪化及び使用時の性能劣化を防止できる垂直磁気記録方式のディスクドライブを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の観点は、垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、データ記録時に、ＨＥＴＳに基づいて設定されたオフセット値を使用したオフセットを実行させるヘッド位置決め制御を行なうディスクドライブを提供することにある。
【００１８】
本発明の観点に従ったディスクドライブは、垂直磁気記録によりサーボ情報が記録されたディスク媒体に対して、データの記録又は再生を行なうヘッドと、前記サーボ情報の垂直磁気記録時に、ハード・イージー・トランジション・シフト（ＨＥＴＳ）現象に基づいて発生するオフセットを補正するためのオフセット値を保存するメモリと、データ記録時において、前記サーボ情報及び前記オフセット値を使用して前記ヘッドを前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めする制御手段とを備えたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
図１から図３は、本実施形態に関する垂直磁気記録方式のディスクドライブの構成を説明するための図である。
【００２１】
（ディスクドライブの構成）
図３は、主としてディスクドライブの機構の外観を示す図である。ディスクドライブ１は、垂直磁気記録媒体であるディスク１０と、当該ディスク１０に対してデータのリード／ライトを実行するヘッド１１と、当該ディスク１０を回転させるスピンドルモータ１５と、ヘッド１１を搭載しているアクチュエータ（キャリッジ）１３とを有する。
【００２２】
ヘッド１１は、垂直磁気記録の適した単磁極ヘッドからなるライトヘッド（１１Ｗ）と、ＧＭＲ（ｇｉａｎｔ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子からなるリードヘッド（１１Ｒ）とが分離して同一スライダ上に実装された磁気ヘッドである。アクチュエータ１３は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）とアームとからなり、当該ＶＣＭの駆動力によりヘッド１１をディスク１０の半径方向に移動させる。
【００２３】
図１は、主としてディスクドライブ１の制御及び電子回路系の構成を示すブロック図である。また、図１は、主としてヘッド位置決め制御システムの構成を説明するための図であり、特にデータ記録動作に関係するライトチャネル等の構成要素については省略している。
【００２４】
ディスクドライブ１は、プリアンプ（リードアンプ）１２と、リードチャネル２０と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）３０と、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）３２とを有する。
【００２５】
プリアンプ１２は、ヘッド１１のリードヘッド１１Ｒにより読出されたデータ信号（再生信号）を増幅して、リードチャネル２０に送出する。リードチャネル２０はＰＲＭＬ方式の信号処理回路であり、ＡＧＣ（自動ゲイン制御）機能を有するＡＧＣアンプ２１と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２とを有する。
【００２６】
ＡＧＣアンプ２１は、再生信号の振幅を一定値に調整するためのアンプである。ＬＰＦ２２は、ノイズ低減及びアナログ波形等化用のアナログフィルタである。
【００２７】
さらに、リードチャネル２０は、ディジタルイコライザ２３と、データ復号器（以下デコーダと表記する）２４と、グレーコード復号器（以下ＧＣデコーダと表記する）２５と、サーボバースト信号復号器（以下ＳＢデコーダと表記する）２６とを有する。
【００２８】
ディジタルイコライザ２３はＡ／Ｄコンバータを含み、ＬＰＦ２２から出力されるアナログ信号波形をデータ復号化のためにディジタル等化処理を行なう。デコーダ２４は、ビタビ復号器（Ｖｉｔｅｒｂｉ ｄｅｃｏｄｅｒ）等を含み、データ信号からディジタルデータであるユーザデータを復号化（復調）し、ＨＤＣ３０に送出する。
【００２９】
一方、ＬＰＦ２２から出力されるアナログ信号波形は、サーボデコーダに入力されて、サーボ情報が復号化させる。当該サーボデコーダは、ＧＣデコーダ２５と、ＳＢデコーダ２６とを有する。ＧＣデコーダ２５は、ディスク１０上に記録されている符号化されたアナログのデータ信号から、ディジタル信号のグレーコードデータを復号化する。また、ＳＢデコーダ２６は、アナログのサーボバースト信号のピーク値またはピーク値に相当するエリア積分信号を、ディジタル値であるバーストデータ（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に変換して出力する。
【００３０】
ＨＤＣ３０は、デコーダ２４により復号化されたユーザデータと共に、サーボデコーダから出力されるグレーコードデータ及びバーストデータを入力し、後述するように、ヘッド位置決め動作に必要なサーボ処理の一部を実行する。ＨＤＣ３０は、リードチャネル２０から入力されるグレーコードデータを、元のシリンダコードに復号化するためのデコーダを有する。
【００３１】
また、ＨＤＣ３０は、リードチャネル２０からのユーザデータであるシリアルデータをパラレルデータに変換したり、ホストシステム２と間でリード／ライトデータやコマンドの交換を実行する。また、ＨＤＣ３０は、ディスク１０から再生したデータ（リードデータ）や、ホストシステム２から転送されたライトデータを一時的にバッファＲＡＭ３１に格納し、ホストシステム２間のデータ転送を制御する。
【００３２】
ＣＰＵ３２は、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（ＦＲＯＭ）３３に格納されているプログラムに従って、本実施形態に関係するヘッド位置決め制御や、データのリード／ライト制御などを実行する。ＣＰＵ３２は、ＨＤＣ３０との通信を実行しながら、ヘッド位置決め制御に必要な情報や信号、またはホストシステム２から発行されたコマンドを取得する。
【００３３】
（ディスクフォーマット）
ディスク１０には、図４に示すように、多数のトラック１００が構成されている。各トラックは、図５（Ａ）に示すように、ほぼ等間隔の角度で分割された複数のセクタ１１０からなる。図５（Ｂ）に示すように、各セクタ１１０は、サーボエリア１２０とデータエリア（データセクタ）１１１に大別される。データエリア１１１は、ユーザデータが記録される記録領域である。
【００３４】
サーボエリア１２０は、ヘッド１１の位置決め動作に使用されるサーボ情報が記録されている。サーボエリア１２０には、図５（Ｃ）に示すように、ＡＧＣ用データ１２１、サーボマーク（ＳＭ）１２２、グレーコードデータ１２３、サーボバーストデータ（バーストデータＡ〜Ｄ）１２４が記録される。
【００３５】
グレーコードデータ１２３は、ディスク１０上の回転方向の位置を示すセクタコード、及び半径方向の位置を示すシリンダコード（トラックアドレス）から構成されている。グレーコードデータ１２３及びバーストデータ１２４は、図６に示すような配置関係にある。
【００３６】
ＣＰＵ３２は、バーストデータＡ（以下単にバーストＡ）を再生したときの振幅値と、バーストデータＢ（以下単にバーストＢ）を再生したときの振幅値とが同じになるように、ヘッド１１の位置を制御することで、トラック中心線６０上にヘッド１１を位置決めする。なお、符号６１は、トラック境界線を意味する。
【００３７】
また、ＣＰＵ３２は、グレーコードデータ１２３に含まれるシリンダコード（ＨＤＣ３０により復号化される）を使用して、ヘッド１１を位置決めするトラックを識別する。即ち、ＣＰＵ３２は、サーボ情報から得られたシリンダコードに基づいて、ヘッド１１を目標トラックまで移動させるシーク動作を実行する。
【００３８】
（ヘッド位置決め制御動作）
以下、図１、図２、図７及び図１１のフローチャートを参照して本実施形態のヘッド位置決め制御動作を説明する。
【００３９】
まず、図１に示すように、ホストシステム２からライトコマンドが発行されると、ＣＰＵ３２は、当該ライトコマンドに付属しているディスク１０上の目標アドレスに対して、ヘッド１１（ライトヘッド１１Ｗ）の位置決め制御を実行する。
【００４０】
ＨＤＣ３０は、ホストシステム２からライトコマンドを受信すると、当該ライトコマンドと共に、目標アドレス情報をレジスタに保持する。ＣＰＵ３２は、ＨＤＣ３０に内蔵されているレジスタをアクセスし、コマンドや目標アドレス情報を取得できる。
【００４１】
通常では、目標アドレスは、ホストシステム２からＣＨＳ形式で送られてくる。Ｃはシリンダコード（目標トラックアドレス）を意味する。また、Ｈはヘッド番号で、Ｓはセクタ番号である。ＨＤＣ３０は、図２に示すように、ホストシステム２から送られる目標シリンダコードを保持するレジスタ（目標ＣＬレジスタ）３０２を有する。また、ＨＤＣ３０は、リードチャネル２０に含まれるＧＣデコーダ２５により復号化されたシリンダコードを保持するレジスタ（ＧＣレジスタ）３０１を有する。当該シリンダコードは、ヘッド１１が位置する現在トラックアドレスである。さらに、ＨＤＣ３０は、ＳＢデコーダ２６から出力されるバーストデータ（Ａ〜Ｄ）を保持するレジスタ３００を有する。
【００４２】
ＨＤＣ３０は、目標ＣＬレジスタ３０２にセットされた目標シリンダコードと、ＧＣレジスタ３０１にセットされた現在シリンダコードとを比較するコンパレータ３０３を有する。ＣＰＵ３２は、ヘッド１１を目標トラック（目標シリンダ）まで移動させる移動方向及び目標速度を決定し、シーク動作を実行する。
【００４３】
ＣＰＵ３２は、当該処理をサーボセクタ１２０毎に繰り返し、移動方向及び目標速度に基づいて制御操作値（ディジタル値）を算出して、ＶＣＭドライバ３２に送出する。ＶＣＭドライバ３２は、当該制御操作値に従った駆動電流をＶＣＭ（アクチュエータ１３）に供給する。このようなシーク動作により、ヘッド１１（ライトヘッド１１Ｗ）は目標トラックまで移動することになる。
【００４４】
ＣＰＵ３２は、ヘッド１１が目標トラックに到達すると、バーストデータを使用する位置制御（トラック追従制御）に移行する。この制御動作では、ＣＰＵ３２は、ＨＤＣ３０のレジスタ３００からバーストＡとバーストＢの各振幅値（ディジタル値）を読出し、位置誤差演算を実行する（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）。ＣＰＵ３２は、概略的には、目標トラックの中心線に対するヘッド１１の位置誤差（Ａ−Ｂの絶対値）を算出し、当該位置誤差値が０になるような位置制御を実行する。この位置制御には、制御系を安定化させるための処理も含まれる。
【００４５】
ここで、ＣＰＵ３２は、目標トラックに位置決めしたライトヘッド１１Ｗにより、ホストシステム２から送られたデータを書き込むときに、ライトヘッド１１Ｗが現在位置しているシリンダコードと、目標シリンダコードとが一致しているか否かを判定する。この比較は、前述したように、ＨＤＣ３０のコンパレータ３０３により実行される。
【００４６】
ＨＤＣ３０は、比較結果が一致しているときに、コンパレータ３０３から書込み許可を意味する出力信号をＣＰＵ３２に送出する。これにより、ＣＰＵ３２は、目標トラック内に位置決めしたヘッド１１のライトヘッド１１Ｗにより、データの書込み動作を実行する。
【００４７】
ここで、図６は、サーボ情報の理想的な記録状態を示す。これに対して、図７は、実際の垂直磁気記録により、ディスク１０上のサーボエリア１２０に記録されるサーボ情報の記録状態の一例を示す。
【００４８】
即ち、実際上では、図７に示すように、前述のＨＥＴＳ現象の影響を受けて、サーボ情報に含まれるシリンダコード１２３は、ビットが隣接するトラックとは異なる部分（７１）では、トラック境界６１からサーボライト方向７０とは逆方向（幅方向）にＳ０量だけシフトして記録される。
【００４９】
また、バーストデータ１２４は、トラックの中心線６０の近傍で、バーストＡまたはバーストＢのビットがシフト量に相当する幅Ｓ０で連結するような記録状態となる（符号７２を参照）。このようなサーボ情報の記録状態では、バーストＡとバーストＢの各振幅値が同一（位置誤差が０）となるように、リードヘッド１１Ｒを位置決めすると、トラックの中心線６０（目標位置）からＳ１（Ｓ０／２）分だけシフトしまう。
【００５０】
一方、シリンダコードはシフト量Ｓ０だけシフトして記録されている。このため、位置誤差を解消（バーストＡ−バーストＢ＝０）するように位置決めすると、リードヘッド１１Ｒは、後からサーボライトした隣接のシリンダコードの一部（シフト量Ｓ１の相当分）を読取ることになる。但し、隣接トラックの読出すデータ量は、リードヘッド１１Ｒの再生トラック幅に依存している。
【００５１】
通常では、ディスク１０上のシリンダアドレスは、外周側が小さく（例えば０シリンダ）、内周に向かって大きくなるように割り当てられる。従って、サーボライト方向が内周から外周への方向の場合には、シリンダコードは内周側にシフトして記録されているため、リードヘッド１１Ｒは、位置決めされたトラックのシリンダコードに対して「−１」側の隣接トラックのシリンダコードの一部を読出すことになる。また、逆に、サーボライト方向が外周から内周への方向の場合には、リードヘッド１１Ｒは、位置決めされたトラックのシリンダコードに対して「＋１」側（内周側）の隣接トラックのシリンダコードの一部を読出すことになる。
【００５２】
これにより、リードチャネル２０のＧＣデコーダ２５では、シリンダコードの復号化ミス（シリンダコードの再生エラー）が発生し易くなる。このため、ヘッド１１が目標シリンダコードに対応するトラックに位置決めされていても、ＨＤＣ３０は、コンパレータ３０３により目標シリンダコードと、リードヘッド１１Ｒにより読出されたシリンダコード（隣接トラックのシリンダコードの一部を含む）とが不一致であると判定する。従って、ＨＤＣ３０は、シリンダ比較エラーが発生しているとして、ＣＰＵ３２に対してデータの書込み動作を禁止するライトフォルトを発生することになる。
【００５３】
本実施形態のＣＰＵ３２は、位置誤差演算を実行した後に、当該演算結果（位置誤差値）に、メモリ３３に保存されているオフセット値３３０を加える補正処理を実行する（ステップＳ４）。ＣＰＵ３２は、当該オフセット補正した後の位置誤差値に基づいて制御操作値を算出し、ＶＣＭドライバ３２に送出する（ステップＳ５，Ｓ６）。
【００５４】
オフセット値３３０は、図７に示すように、シフト量Ｓ１分に相当する大きさで、サーボライト方向７０とは逆の方向にヘッド１１がシフトするように調整するための補正値である。このようなオフセット補正処理を伴なうことで、ヘッド１１（リードヘッド１１Ｒ）は、本来のトラック中心線６０からシフト量Ｓ０分だけシフトし、シリンダコードのシフト分（Ｓ０）と同じになる。従って、リードヘッド１１Ｒは、隣接トラックからのシリンダコードを読取ることなく、位置決めされたトラックのシリンダコードを正確に読取る。
【００５５】
従って、ＨＥＴＳ現象によるシリンダコードの再生エラーの発生を抑制できるため、ＨＤＣ３０のコンパレータ３０３から目標シリンダとの一致を示す比較結果に基づいて、ＣＰＵ３２は、位置決めしたヘッド１１に含まれるライトヘッド１１Ｗにより、目標トラックにデータを書込むことができる。
【００５６】
図１０は、オフセット値（×トラックピッチＴｐ／２５６）と、シリンダ比較エラー（シリンダコードの再生エラー）との関係を示す。図１０は、ディスク１０上の約４０００シリンダの区間を測定した結果である。
【００５７】
オフセット値が０の場合には、全比較セクタエラー数２００Ａが２５０近くある。この中で、−１方向にエラーしているエラー数２００Ｃは、約１４０程度ある。オフセット値の増大に伴なって、−１のエラー数２００Ｃは減少していく。しかし、逆にオフセット値を大きく過ぎると、＋１にエラーするエラー数２００Ｂが増大するため、全エラー数２００Ａは増加傾向となる。従って、この例では、オフセット値としては、２０〜２５（トラックピッチＴｐの１０％程度）が最適といえる。
【００５８】
以上のように本実施形態によれば、ヘッド位置決め制御時に、オフセット値を位置誤差に加えるオフセット補正処理により、具体例としてはシリンダ比較エラー（シリンダコードの再生エラー）を約１／３に減少できる。特に、−１方向ののシリンダコードの再生エラーだけを考慮した場合には、約１／１０に減少できる効果がある。シリンダ比較エラーが発生するセクタはデータの記録ができない欠陥セクタ（ディフェクトセクタ）として登録されて、ディフェクトセクタ数が規定値を超えるディスクドライブテは不良品として取り扱われる。
【００５９】
従って、本実施形態によるオフセット値を使用したヘッド位置決め制御を実行するディスクドライブであれば、結果として不良品の発生率を低減できるため、製造歩留まりを向上できる。また、ディスクドライブの製品出荷後においても、シリンダ比較エラーの発生を抑制してライトフォルトの発生を抑制できるため、特にライト動作のパフォーマンスの低下を防止できる。
【００６０】
（ＨＥＴＳ現象とオフセット値の測定）
ここで、図８、図９、及び図１２のフローチャートを参照して、本実施形態に関係するＨＥＴＳ現象と、ディスクドライブ１のメモリ３３に設定するオフセット値の測定方法を説明する。
【００６１】
まず、図８に示すように、垂直磁気記録方式では、ディスク上に予め磁気記録された磁化極性（８０Ｓ）とは反対極性の記録磁界が、単磁極ヘッドであるライトヘッド１１Ｗにより印加されると、記録された磁化状態が変化する現象がＨＥＴＳ現象である。
【００６２】
具体的には、ディスク上の記録前の磁化（８０Ｎ）と、同一極性の記録磁界が印加された場合には、当該ヘッド１１Ｗの形状に相当する磁化（８１Ｎ）が記録される。一方、記録前の磁化（８０Ｓ）と反対の磁化（８１Ｎ）を書き込むときに、ヘッドからの記録磁界が見かけ上強くなり、磁化変位点がシフトして、記録される磁化（８２Ｎ）の形状はヘッドの形状より大きくなる。
【００６３】
図９は、ライトヘッド１１Ｗにより、ＨＥＴＳ現象を伴なうサーボバーストデータを書込む動作を時系列的（矢印が書込み時間順序を示す）に示す。図９（Ｂ），（Ｄ）は、オーバーライトによる同極性の磁化（９０Ｓ）を記録した状態を示す。
【００６４】
次に、図１２のフローチャートを参照して、オフセット値の測定方法を説明する。
【００６５】
まず、本測定は、ディスクドライブ１の製造工程に含まれる工程であり、専用の検査装置（ホストシステム２に相当するコンピュータがメイン要素）を使用する。検査装置は、ディスクドライブ１に対して、ヘッド１１をディスク１０上の測定用シリンダまでシークさせる（ステップＳ１１）。次に、検査装置は、オフセット値の初期化を実行した後に、ディスクドライブ１に対してオフセット命令を発行する（ステップ１２，Ｓ１３）。
【００６６】
ディスクドライブ１では、ＣＰＵ３２は、前述のヘッド位置決め動作により、ヘッド１１をオフセット命令によるオフセット値だけ移動する。検査装置は、ディスクドライブ１に対して、測定用シリンダのアドレス（シリンダコード）の読出し命令を発行する（ステップ１４）。そして、検査装置は、予め設定した測定用シリンダの目標シリンダコードと、ドライブ１のヘッド１１（リードヘッド１１Ｒ）により読出されて、リードチャネル２０により再生されたシリンダコードとを比較する。
【００６７】
検査装置は、比較結果が不一致の場合をエラーとしてエラー数をカウントし、当該エラーカウント値を内部メモリに保存する（ステップ１５，Ｓ１６）。ここで、検査装置は、シリンダコードの比較処理を行う代わりに、データの記録を実行させたときのライトフォルトの数をカウントする処理でもよい。この場合は、ドライブ１のＨＤＣ３０が、ハードウェアのコンパレータ３０３により目標シリンダコードと、現在シリンダコードとの比較を実行し、一致してないとライトフォルトを発生する。検査装置は、ドライブ１から当該ライトフォルト情報を入手することにより、シリンダ比較エラーを測定する。次に、検査装置は、測定用のオフセット値を更新させて、規定のオフセット範囲で前記の動作を繰り返す（ステップＳ１７，Ｓ１８のＮＯ）。
【００６８】
以上の測定処理により、検査装置は、内部メモリに保存したエラーカウント値に基づいて、シリンダ比較エラー数が最小となるオフセット値、即ち最適オフセット値を選択する（ステップＳ１９）。検査装置は、当該最適オフセット値をドライブ１のメモリ３３に保存させる（ステップ２０）。
【００６９】
ここで、検査装置は、ディスク媒体１０上の半径位置（トラック毎）または記録ゾーン毎に最適オフセット値を求めて、メモリ３３に保存する。記録ゾーンとは、例えば半径方向の多数のトラックを外周、中周、内周のそれぞれで分割した記録範囲を意味する。
【００７０】
これにより、製品出荷後のディスクドライブ１において、ＣＰＵ３２は、メモリ３３から読出したオフセット値３３０を使用してヘッド位置決め制御動作を実行する。従って、ＨＥＴＳ現象に伴なうシリンダコードの比較エラー、換言すればシリンダコードの再生エラーの発生を防止することができる。
【００７１】
（他の実施形態）
図１３は、他の実施形態に関するＨＤＣの要部を示すブロック図である。
【００７２】
本実施形態のＨＤＣは、ＧＣレジスタ３０１、目標ＣＬレジスタ３０２及びコンパレータ３０３以外に、デコーダ２５０、減算器３０４及びオア（ＯＲ）ゲート３０５を含む。
【００７３】
ＧＣレジスタ３０１には、リードチャネル２０のＧＣデコーダ２５から出力されるグレイコード１３０ＧＣがセットされる。デコーダ２５０は、当該グレイコード１３０ＧＣを、元のシリンダコード１３０ＣＬに復号化する。デコーダ２５０により復号化されたシリンダコード１３０ＣＬは、減算器３０４の一方に入力される。このシリンダコード１３０ＣＬは、ヘッド１１が現在位置するトラックのアドレスを示す現在シリンダコードである。
【００７４】
一方、目標ＣＬレジスタ３０２には、ホストシステム２により目標シリンダコード１３１ＣＬがセットされる。減算器３０４は、目標シリンダコード１３１ＣＬとシリンダコード１３０ＣＬとを減算し、減算結果をコンパレータ３０３に出力する。
【００７５】
コンパレータ３０３は、当該減算結果と基準値（０または１）とを比較し、比較結果が「０」のときには信号１３２を真（論理レベル“１”）にし、比較結果が「１」のときには信号１３３を真（論理レベル“１”）にする。ＯＲゲート３０５は、信号１３２，１３３の一方が真（論理レベル“１”）であれば、真（論理レベル“１”）の信号１３４をＣＰＵ３２に出力する。ＣＰＵ３２は、真（論理レベル“１”）の信号１３４を受信すると、目標トラックに対するデータの書込み許可がなされと判定し、ライトヘッド１１Ｗにより書込み動作を実行させる。
【００７６】
以上要するに、本実施形態のＨＤＣは、目標シリンダコード（１３１ＣＬ）と現在シリンダコード（１３０ＣＬ）との減算結果が「０」または「１」のときに、シリンダアドレスの比較が一致したと見なして、ＯＲゲート３０５から書込み許可信号１３４をＣＰＵ３２に出力する。
【００７７】
本実施形態の構成であれば、以下のような場合に、ＨＥＴＳ現象に伴なうシリンダアドレス比較エラーを回避することができる。
【００７８】
ＨＥＴＳ現象で発生するシリンダアドレスエラーは、ディスク１０上にサーボ情報を記録するときのサーボライト方向に関連している（図７を参照）。即ち、ディスク１０上の内周から外周に向かってサーボライトしている場合には、外周側のシリンダコードの読取りエラーが発生するという特性がある。
【００７９】
通常では、ディスク１０上のシリンダアドレスは、外周側が小さく（例えば０シリンダ）、内周に向かって大きくなるように割り当てられる。従って、サーボライト方向が内周から外周への方向の場合には、「−１」にシリンダアドレスの読取りエラーが発生する。また、逆に、サーボライト方向が外周から内周への方向の場合には、「＋１」にシリンダアドレスの読取りエラーが発生する。
【００８０】
具体例としては、例えば目標シリンダコードが「３」の場合に、実際に位置決めされたヘッド１１により読出されるシリンダコードは、その外側に隣接するシリンダコード「２」となることがある。本実施形態のＨＤＣは、目標シリンダコード「３」と現在シリンダコード「２」との減算結果が「１」の場合には、シリンダアドレスの比較が一致していると見なす。換言すれば、ヘッド１１は目標シリンダコード「３」の位置に位置決めされていると見なし、データの書込み許可を行なう。
【００８１】
（変形例）
図１４は、他の実施形態の変形例に関するブロック図である。
【００８２】
本変形例のＨＤＣは、第１のコンパレータ３０６と第２のコンパレータ３０９とを有する。第１のコンパレータ３０６は、デコーダ２５０により復号化された現在シリンダコード１３０ＣＬと、目標ＣＬレジスタ３０２にセットされた目標シリンダコード１３１ＣＬとを比較する。一方、第２のコンパレータ３０９は、現在シリンダコード１３０ＣＬと、減算器３０７により目標シリンダコード１３１ＣＬから「−１」を減算した減算結果１３６とを比較する。減算結果１３６は、減算器３０７から出力されて、レジスタ３０８に保持される
ＯＲゲート３０５は、第１のコンパレータ３０６または第２のコンパレータ３０９の比較結果が一致の場合に、シリンダアドレスの比較が一致したと見なして、真（論理レベル“１”）の信号１３４（書込み許可信号）をＣＰＵ３２に出力する。
【００８３】
第１のコンパレータ３０６は、現在シリンダコード１３０ＣＬと目標シリンダコード１３１ＣＬとが一致した場合に、真（論理レベル“１”）の信号１３５を出力する。一方、第２のコンパレータ３０９は、現在シリンダコード１３０ＣＬと、目標シリンダコード１３１ＣＬの「−１」のシリンダコードとが一致した場合に、真（論理レベル“１”）の信号１３７を出力する。
【００８４】
従って、本変形例の場合も、結果としては、目標シリンダコード（１３１ＣＬ）と現在シリンダコード（１３０ＣＬ）との比較結果が「０」または「１」のときに、シリンダアドレスの比較が一致したと見なして、ＯＲゲート３０５から書込み許可信号１３４をＣＰＵ３２に出力する。
【００８５】
なお、他の実施形態及びその変形例の場合に、現在シリンダコードが、読取りエラーではなく、実際に「−１」または「＋１」のシリンダコードであるか否かは、バーストデータ（Ａ〜Ｄ）を参照することで判断が可能である。即ち、シフトされたバーストデータＡ，Ｂを使用する位置誤差演算の結果が「０」の場合には、位置決めされたヘッド１１により読出された「−１」または「＋１」のシリンダコードは、目標シリンダコードであると判断される。
【００８６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００８７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、垂直磁気記録方式のディスクドライブにおいて、ＨＥＴＳ現象に対して有効なヘッド位置決め制御を実現して、製品の歩留まりの悪化及び使用時の性能劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するディスクコントローラの要部を示すブロック図。
【図３】本実施形態に関するディスクドライブの外観を示す図。
【図４】本実施形態に関するディスクドライブのディスクのフォーマットを示す図。
【図５】本実施形態に関するディスクフォーマットの詳細を示す図。
【図６】本実施形態に関するサーボ情報を説明するための図。
【図７】本実施形態に関するＨＥＴＳ現象の影響を受けたサーボ情報を説明するための図。
【図８】本実施形態に関するＨＥＴＳ現象を説明するための図。
【図９】本実施形態に関するサーボバーストデータの書込み動作を説明するための図。
【図１０】本実施形態に関するオフセット値とエラー数との関係を説明するための図。
【図１１】本実施形態に関するヘッド位置決め制御動作を説明するためのフローチャート。
【図１２】本実施形態に関するオフセット値の測定方法を説明するためのフローチャート。
【図１３】他の実施形態に関するディスクコントローラの要部を示すブロック図。
【図１４】他の実施形態の変形例を示すブロック図。
【符号の説明】
１…ディスクドライブ、２…ホストシステム、１０…ディスク、
１１…ヘッド、１２…プリアンプ、１３…アクチュエータ、
１４…ＶＣＭドライバ、１５…スピンドルモータ、２０…リードチャネル、
２１…ＡＧＣアンプ、２２…ＬＰＦ、２３…ディジタルイコライザ、
２４…データ復号器、２５…グレーコード復号器（ＧＣデコーダ）、
２６…サーボバースト信号復号器（ＳＢデコーダ）、
３０…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）、３１…バッファＲＡＭ、
３２…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、３３…フラッシュＥＥＰＲＯＭ。

Claims (12)

1. 垂直磁気記録によりサーボ情報が記録されたディスク媒体に対して、データの記録又は再生を行なうヘッドと、
   前記サーボ情報の垂直磁気記録時に、ハード・イージー・トランジション・シフト（ＨＥＴＳ）現象に基づいて発生するオフセットを補正するためのオフセット値を保存するメモリと、
   データ記録時において、前記サーボ情報及び前記オフセット値を使用して前記ヘッドを前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めする制御手段と
   を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
2. 前記サーボ情報は、前記ディスク媒体上に構成されるトラックを識別するためのシリンダコードと、当該トラック内の位置を検出するためのサーボバーストデータとを含み、
   前記制御手段は、前記シリンダコードに基づいて前記目標位置まで前記ヘッドを移動させるシーク動作を実行し、前記サーボバーストデータに基づいて前記ヘッドを前記目標位置に位置決めするときに前記オフセット値を使用することを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
3. 前記オフセット値は、ディスク媒体上の半径位置または記録ゾーン毎に設定されることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
4. 前記オフセット値は、前記ディスク媒体上に前記サーボ情報を記録するときのサーボライト方向とは逆方向に発生するオフセットを測定した測定結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
5. 前記サーボ情報は、前記ディスク媒体上に構成されるトラックを識別するためのシリンダコードと、当該トラック内の位置を検出するためのサーボバーストデータとを含み、
   前記制御手段は、前記シリンダコードに基づいて前記ヘッドを前記目標位置まで移動させるシーク動作を実行し、
   当該シーク動作の実行後に、前記サーボバーストデータを使用した位置誤差演算を実行し、当該位置誤差演算結果に前記オフセット値を加えて前記ヘッドを前記目標位置に位置決めすることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
6. 前記サーボ情報は、前記ディスク媒体上に構成されるトラックを識別するためのシリンダコードと、当該トラック内の位置を検出するためのサーボバーストデータとを含み、
   前記制御手段により前記目標位置に位置決めされた後に、前記ヘッドにより読出された前記シリンダコードと、前記目標位置に対応する目標シリンダコードとを比較判定する手段をさらに有することを特徴とする請求項１項に記載のディスク記憶装置。
7. シリンダコードとサーボバーストデータとを含むサーボ情報が、垂直磁気記録により記録されたディスク媒体に対して、データの記録又は再生を行なうヘッドと、
   前記ヘッドを前記ディスク媒体上の目標位置に位置決めするための位置決め手段と、
   前記目標位置を指定する目標シリンダコードをセットする第１のレジスタ手段と、
   前記目標位置に位置決めされた前記ヘッドにより読出されたシリンダコードをセットする第２のレジスタ手段と、
   前記目標シリンダコードと前記シリンダコードとの比較結果が、前記サーボ情報の書込み方向に基づいて決定される＋１または−１を含む一致であるか否かを判定する判定手段と、
   前記比較結果が一致の場合には、前記ヘッドにより前記目標位置にデータを書き込むデータ書込み手段と
   を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
8. 前記判定手段は、前記比較結果が一致の場合には書込み許可信号を出力することを特徴とする請求項７項に記載のディスク記憶装置。
9. 前記ディスク媒体上には、外周から内周に向けてシリンダ番号が順次増加するように前記シリンダコードが割り当てられており、
   前記比較結果の一致の中には、前記サーボ情報の書込み方向が内周から外周への方向の場合には−１を含み、当該書込み方向がその逆の外周から内周の方向の場合には＋１を含むことを特徴とする請求項７に記載のディスク記憶装置。
10. シリンダコードとサーボバーストデータとを含むサーボ情報が垂直磁気記録により記録されたディスク媒体と、データの記録又は再生を行なうヘッドと、前記サーボ情報の垂直磁気記録時に、ハード・イージー・トランジション・シフト（ＨＥＴＳ）現象に基づいて発生するオフセットを補正するためのオフセット値を保存するメモリとを有する垂直磁気記録方式のディスクドライブに適用するヘッド位置決め制御方法であって、
    前記目標位置まで移動された前記ヘッドにより前記サーボバーストデータを読出すステップと、
    前記サーボバーストデータを使用した位置誤差演算を実行するステップと、
    前記位置誤差演算結果に前記オフセット値を加えて前記ヘッドを前記目標位置に位置決めするステップと
    を有することを特徴とするヘッド位置決め制御方法。
11. 前記目標位置に位置決めされた後に、前記ヘッドにより読出された前記シリンダコードと、前記目標位置に対応する目標シリンダコードとを比較判定することを特徴とする請求項１０項に記載のヘッド位置決め制御方法。
12. 前記目標位置に位置決めされた後に、前記ヘッドにより読出された前記シリンダコードと目標シリンダコードとの比較結果が、前記サーボ情報の書込み方向に基づいて決定される＋１または−１を含む一致であるか否かを判定し、
    前記比較結果が一致の場合には、前記ヘッドにより前記目標位置にデータを書き込むことを特徴とする請求項１０項に記載のヘッド位置決め制御方法。

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