JP2005158229A

JP2005158229A - バイアス補償値測定方法，バイアス補償方法およびハードディスクドライブ

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Publication number: JP2005158229A
Application number: JP2004273819A
Authority: JP
Inventors: Cheol-Hoon Park; 朴　撤訓
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-09-20
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2005-06-16
Also published as: US20050105207A1; EP1517304A3; EP1517304A2; US7031098B2; KR20050029080A; KR100532468B1

Abstract

【課題】ＨＤＤの短い探索に対するバイアス補償値算出方法及びそれを利用したバイアス補償方法を提供する。
【解決手段】バイアス補償値算出方法は，ＨＤＤの探索を行う時，磁気ヘッド７１２の移動距離によるバイアス補償値を測定する方法において，基準トラックと基準トラックを中心としてディスク１１０の内周方向及び外周方向に位置する参照トラックとを設定する過程と，磁気ヘッドを基準トラックからそれぞれの参照トラックまで移動させつつ磁気ヘッドに作用するバイアスによる影響を相殺させるためのバイアス補償値を測定する過程と，上記測定されたバイアス補償値を利用して磁気ヘッドの移動距離によるバイアス補償曲線を作成する過程と，を含む。本バイアス補償値算出方法によれば，短い範囲のトラック探索により，正確かつ速かにバイアス補償値を測定できる。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明はハードディスクドライブの効率的なサーボ制御のためのバイアス補償値算出方法，バイアス補償方法およびハードディスクドライブに関する。

通例的に，ハードディスクドライブ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ，以下ＨＤＤという。）は，回転する磁気ディスク上にデータを磁気的に記録／再生する装置であって，大量のデータを高速でアクセスできるため，コンピュータシステムの補助記憶装置として広く使われている。

ＨＤＤでは，データは，磁気ディスク上に同心円状に形成されたトラックに保存される。記録／再生動作において，これらのトラックに記憶されたデータは，磁気ディスク上にデータを再生あるいは記録するための磁気ヘッドによってアクセスされる。このように，データをアクセスするために，磁気ヘッドを磁気ディスク上で放射状方向に移動させて所望のトラックに位置させることをトラック探索という。

トラック探索において，磁気ヘッドに作用する外乱をバイアスといい，このバイアスは磁気ヘッドの位置，移動距離，移動方向などの数個の要素によって変わる。すなわち，トラック探索動作において，磁気ヘッドの位置及び移動方向によってボイスコイルの初期駆動力が変わり，移動距離によって磁気ヘッドの初期移動速度が変わる。これにより，バイアスは磁気ヘッドの位置，移動距離，移動方向によってバイアスを補償しなければならない。

バイアスによる影響を相殺するための補償値（以下，バイアス補償値という。）は，ＨＤＤに電源がオンされた時に行われるバイアス較正過程で算出され，算出されたバイアス補償値はバイアス補償テーブルに保存されてトラック探索やトラック追従動作が行われる時に参照される。

従来においては，ディスクの一側方向（例えば，外周方向）に磁気ヘッドを移動させつつバイアス補償値を測定した後，再び他側方向（例えば，内周方向）に磁気ヘッドを移動させつつバイアス補償値を測定した。この場合，磁気ヘッドを移動させる距離は１０，０００トラック以上であった。

したがって，長距離の移動を対象として得られたバイアス補償曲線，すなわち，磁気ヘッドが外周方向及び内周方向に移動する場合のバイアス補償のための各曲線間のオフセットは，非常に大きい値となっていた（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。

韓国公開特許公報１９９９−２２３６３１号韓国公開特許公報１９９８−２６１９７号

ところが，１，０００トラック未満の短距離で方向を変えてトラック探索する時，実際のバイアスはあまり大きくないにも拘わらず，上記のようにして長距離の移動を対象として得られたバイアス補償曲線から求められるバイアス補償値は少なくともオフセットだけの差を有するので，バイアス補償値がかえって磁気ヘッドに対して外乱として作用して，探索時間が長くなるという問題点があった。

一方，高性能ＨＤＤにおいて，同心円トラックの半径方向の密度を高めようとする努力が持続されており，これにより，トラック幅が狭くなっている。したがって，移動距離が長い場合のトラック探索，例えば１０，０００トラック以上の探索（以下，長い探索という。）だけでなく，移動距離が短い場合のトラック探索，例えば１，０００トラック未満の探索（以下，短い探索という。）でのバイアス補償が重要になっている。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，短距離の探索において，効率的にバイアスを補償するためのバイアス補償値算出方法を提供し，また，磁気ヘッドに印加されるバイアスによる影響を相殺させるためのバイアス補償方法を提供し，さらに，これらの方法を実行するコントローラを含んだハードディスクドライブを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明の第１の観点によれば，トラック探索のためのバイアス補償値を算出するバイアス補償値算出方法が提供される。本発明によるバイアス補償値算出方法は、上記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，上記基準トラックと最内周トラックとの間または上記基準トラックと最外周トラックとの間の少なくともいずれかに位置するトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，上記磁気ヘッドを上記基準トラックから上記最外周トラック側と上記最内周トラック側との少なくともいずれかに位置する参照トラックに移動させ，さらに，上記磁気ヘッドを上記最外周トラック側と上記最内周トラック側とのいずれかに位置する参照トラックまたは基準トラックのいずれかに移動させながら上記さらに移動させた際に上記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償するために使用されるバイアス補償値を算出する算出過程と、を含む。

また，本発明によるバイアス補償値算出方法は、上記算出されたバイアス補償値を使用して上記磁気ヘッドの移動距離に応じたバイアス補償曲線を作成する過程を含む方がよい。

本発明の第２の観点によれば、トラックハードディスクドライブの探索を行うとき，磁気ヘッドの移動距離によるバイアスを補償するバイアス補償方法が提供される。上記方法は、上記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，上記基準トラックを中心としてハードディスクの内周方向及び外周方向へ向けて所定の範囲内に位置するトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，上記磁気ヘッドを上記基準トラックからそれぞれの参照トラックまで移動させながら上記移動させた際に上記磁気ヘッドに作用するバイアスによる影響を相殺させるためのバイアス補償値を算出する算出過程と，上記磁気ヘッドを移動させて目標となる参照トラックを探索するとき，探索距離が上記所定の範囲内であるか否かを判断する判断過程と，上記判断過程により上記探索距離が上記所定の範囲内であると判断されたとき，上記算出されたバイアス補償値を使用して上記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償する補償過程と，を含む。

また，本発明によるバイアス補償方法は，上記算出されたバイアス補償値を使用して上記磁気ヘッドの移動距離に応じたバイアス補償曲線を作成する作成過程を含み，上記補償過程は，上記判断過程により上記探索距離が上記所定の範囲内であると判断されたとき，上記作成されたバイアス補償曲線を使用してバイアスを補償することができる。

本発明のさらに第３の観点によれば、トラック探索のためのバイアス補償曲線算出方法（バイアス補償方法）が提供される。上記方法は、長トラック探索のためのバイアス補償値を算出し，同算出したバイアス補償値を第１のバイアス補償テーブルに記憶する過程と，
上記長トラック探索に対して，より短い距離のトラックを探索する短トラック探索のためのバイアス補償値を算出し，同算出したバイアス補償値を第２のバイアス補償テーブルに記憶する過程と，
上記短トラック探索あるいは上記長トラック探索のいずれかが要求されるかによって，上記第１のバイアス補償テーブルまたは上記第２のバイアス補償テーブルのいずれかを選択し，同選択されたバイアス補償テーブルに記憶されたバイアス補償値を使用してバイアスを補償する過程と，を含む。

本発明によれば、短距離の探索（短い探索）と長距離の探索（長い探索）とに対する専用のバイアス補償テーブルを選択的に使用することによって正確なバイアス補償を行えるバイアス補償方法を提供することができる。

本発明のさらに第４の観点によれば、トラック探索のためのバイアス補償値を算出するハードディスクドライブ（ＨＤＤ）が提供される。このＨＤＤは、上記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，上記基準トラックと最内周トラックとの間の１トラックから上記基準トラックと最外周トラックとの間の１トラックまでの内の所定の範囲内に分布されるトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，上記磁気ヘッドを上記基準トラックから上記最外周トラック側と上記最内周トラック側との少なくともいずれかに位置する参照トラックに移動させ，さらに，上記磁気ヘッドを上記最外周トラック側と上記最内周トラック側とのいずれかに位置する参照トラックまたは基準トラックに移動させながら上記さらに移動させた際に上記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償するために使用されるバイアス補償値を算出する算出過程と、上記算出されたバイアス補償値を使用して上記磁気ヘッドの移動距離に応じたバイアス補償曲線を作成する作成過程と，上記磁気ヘッドを移動させることによって上記トラック探索を行う際の上記磁気ヘッドの移動距離が上記所定の範囲内にあるか否かを判断する判断過程と，上記判断過程により上記磁気ヘッドの移動距離が上記所定の範囲内にあると判断されたとき，上記作成されたバイアス補償曲線を使用して上記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償する補償過程と，を実行するコントローラを含む。

なお，本発明の付加的な他の特徴と長所については，その一部は次の説明を通じて明らかになり，他の一部は本発明の実施によって導きだされる。

本発明によれば，短い範囲の探索（短い探索）のためのバイアス補償値算出定方法，バイアス補償方法およびハードディスクドライブによって、正確かつ速かにバイアス補償値を測定することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。本発明の好適な実施の形態（ハードディスクドライブの短い探索に対するバイアス補償値測定方法及びそれを利用したバイアス補償方法）についての１以上の特徴および長所は，添付図面を参照しながら行われる次の詳細な説明によって明確になり，容易に理解されうる。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は，従来のＨＤＤの構成を示すブロック図である。図１に示したように，複数のディスク１１０はスピンドルモータ１３４によって回転する。磁気ヘッド１１２は，複数のディスク１１０のうち対応する一つのディスク１１０上に位置し，ボイスコイルアクチュエータ（ＶｏｉｃｅＣｏｉｌＡｃｔｕａｔｏｒ：ＶＣＡ）１３０と結合されたＥブロックアセンブリ１１４からディスク１１０側に延びたサポートアームにそれぞれ対応するように設置される。

前置増幅器１１６は，再生時には，複数の磁気ヘッド１１２のうち一つによって発生した信号を前置増幅することにより得られたアナログ再生信号を再生／記録チャンネル回路１１８に出力し，記録時には，再生／記録チャンネル回路１１８から入力される符号化された記録データを複数の磁気ヘッド１１２のうち対応する一つの磁気ヘッド１１２を通じてディスク１１０上に記録させる。

再生／記録チャンネル回路１１８は，前置増幅器１１６から入力されるアナログ再生信号からデータパルスを検出し，その検出したデータパルスをデコーディングしてＤＤＣ（ＤｉｓｋＤａｔａＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１２０に出力し，ＤＤＣ１２０から入力される記録データをデコーディングして前置増幅器１１６に出力する。

ＤＤＣ１２０は，ホストコンピュータから受信されるデータを再生／記録チャンネル回路１１８と前置増幅器１１６とを通じてディスク１１０上に記録する。また，ＤＤＣ１２０は，ホストコンピュータとマイクロコントローラ１２４間の通信をインターフェースする。

バッファＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１２２は，ホストコンピュータと，マイクロコントローラ１２４と，再生／記録チャンネル回路１１８との間にて伝送されるデータを一時保存する。

マイクロコントローラ１２４は，ホストコンピュータから受信される再生または記録命令に応答してＤＤＣ１２０を制御し，トラック探索及びトラック追従動作を制御する。

ＰＲＯＭ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１２６は，マイクロコントローラ１２４を作動させるための実行プログラム及び各種設定値を保存する。

サーボ駆動部１２８は，マイクロコントローラ１２４により生成された磁気ヘッド１１２の位置制御のための信号に対応する，アクチュエータ１３０を駆動するための駆動電流を発生してアクチュエータ１３０のボイスコイルに通電する。

アクチュエータ１３０は，サーボ駆動部１２８から通電される駆動電流の方向及び大きさに対応して磁気ヘッド１１２をディスク１１０上で移動させる。

マイクロコントローラ１２４が，ディスク１１０の回転制御のための制御値をスピンドルモータ駆動部１３２に送信すると，スピンドルモータ駆動部１３２は，その制御値に基づいてスピンドルモータ１３４を駆動してディスク１１０を回転させる。

ディスク信号制御部１３６は，マイクロコントローラ１２４の制御に対応して再生／記録に必要な各種のタイミング信号を発生し，サーボ情報をデコーディングしてマイクロコントローラ１２４に出力する。

次に，図１に示された装置（ＨＤＤ）における従来のバイアス較正動作を説明する。図２は，従来のバイアス較正動作を示すフローチャートである。従来のバイアス較正動作では，まず，ステップ２１０にてＨＤＤの電源が「ＯＮ」されると，マイクロコントローラ１２４は，ステップ２２０にてＰＲＯＭ１２６内の全ての変数を初期化する。

次いで，サーボ駆動部１２８は，ステップ２３０にてマイクロコントローラ１２４から出力される制御信号に対応して，磁気ヘッド１１２が装着されたアクチュエータ１３０を駆動させるボイスコイルモータ（図示せず）に電流を通電することにより磁気ヘッド１１２をアンラッチ動作させる。

次いで，ステップ２４０にて，磁気ヘッド１１２を最内周のトラックから最外周のトラックに移動させつつ各トラックでのバイアスが測定され，再び最外周のトラックから最内周のトラックに移動させつつ各トラックでのバイアスが測定され，測定されたバイアスに相当するバイアス補償値を作成するバイアス較正段階が実行される。

図３は，図２に示されたような従来のバイアス較正段階により得られる補償曲線の例を示す。まず，参照トラック間で磁気ヘッド１１２を内周方向に移動させつつバイアスを測定して必要なバイアス補償値を得，次いで，再び参照トラック間で磁気ヘッドを外周方向に移動させつつバイアスを測定して必要なバイアス補償値を得，得られたバイアス補償値をバイアス補償テーブル（第１のバイアス補償テーブル）に保存する。

図３に示されたグラフにおいて，横軸はディスク１１０上の磁気ヘッド１２０の位置を表し，縦軸はバイアス補償値を表す。また，上側及び下側に示された曲線３０２，曲線３０４はそれぞれ磁気ヘッド１２０を外周方向及び内周方向に移動させる時に使われる補償曲線（外周方向の補償曲線，内周方向の補償曲線）である。

図３に示されたように，従来のバイアス補償方法において，バイアス補償値を測定するために使われる参照トラックは，通常，不規則に分布されるように選定される。統計的見地に基づくと，隣接した参照トラック間の距離は，頻繁な探索が発生する範囲の最内周及び最外周付近では狭い間隔を有するように選定され，ディスクの中間部分では４０，０００〜１００，０００トラックの範囲の広い間隔を有するように選定される。

選定された参照トラックに対して最内周から外周方向に順次，外側の参照トラックまで移動させつつバイアス測定及びバイアス補償値を算出し，再び最外周から内周方向に順次，内側参照トラックまで移動させつつバイアス測定及びバイアス補償値を算出し，これらに基づいて外周方向への探索に対するバイアス補償曲線３０２（図３を参照）と内周方向への探索に対するバイアス補償曲線３０４（図３を参照）とを得る。

図３に示されたように，長距離の探索のために使われる外周方向の補償曲線３０２と内周方向の補償曲線３０４との間には非常に大きいオフセットが存在することが分かる。

これにより，短距離で方向を変えて探索する場合にも，適用されるバイアス補償値は，少なくともオフセットほどの差を有する。このような大きい差により，バイアス補償値がかえって磁気ヘッドに対して外乱として作用して探索時間が長くなる。

より具体的には，内周方向に探索していて外周方向に探索方向が変わる場合を考慮すれば，内周方向に探索する時は内周方向の補償曲線３０４上の当該バイアス補償値を使用し，外周方向に探索する時は外周方向の補償曲線３０２上の当該バイアス補償値を使用する。この時，方向を変えて短距離を探索する場合にも，内周方向の補償曲線３０４の当該バイアス補償値と外周方向の補償曲線３０２上の当該バイアス補償値との差，すなわち，オフセットだけが適用されるため，探索時間が長くなる。

一方，短距離で方向を変えずに探索する場合にも，バイアスが変化することが実験的に観察されている。これにより，短距離で方向を転換する場合のバイアス補償だけでなく，方向を転換しない場合に対するバイアス補償も共に考慮されなければならない。

具体的に，短距離でのバイアス補償のためには，
（１）外周方向の探索後に再び外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ（ＯｕｔｅｒＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）），
（２）内周方向の探索後に外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ（ＩｎｎｅｒＤｉｒｅｃｔｉｏｎ）），
（３）内周方向の探索後に再び内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＩＤ），
（４）外周方向の探索後に内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＯＤ），が全て考慮されなければならない。

韓国公開特許公報１９９９−２２３６３１号（１９９９年１０月７日に公開）には移動方向の転換を伴う短距離の探索時，ヒステリシスを利用してバイアス補償値を算出する方法が開示されている。この特許公報によれば，探索方向が変わり，移動距離が最小ヒステリシス距離に相応する場合，図３に示されたようなバイアス補償曲線を利用して短距離の探索時にバイアスを補正するためのヒステリシス傾斜度を算出し，これを利用して目標トラックに対するバイアス補償値を得ることが開示されている。

ここで，ヒステリシスは，ボイスコイルの磁気的特性，すなわち，コイルに通電される電流の方向が変わっても一定電流値まで磁化の方向が変わらない特性を意味し，最小ヒステリシス距離は，ボイスコイルの最小ヒステリシス特性に相応する移動距離，すなわち，ボイスコイルに通電される電流の方向が変わっても磁化の方向がすぐ変わらない間に磁気ヘッドが移動する最小距離を表す。

上記特許公報に開示された方法は，簡単な１次式によって短距離の探索時に目標トラックに対するバイアス補償値を得るものであるが，目標トラックまでの正確な距離を考慮せずにおり，またバイアス補償値を得るために適用されるヒステリシス曲線の傾斜度が長距離の探索によって得られたバイアス補償値に基づいて算出されているため，移動距離に応じたバイアスの差を正確に反映していない。他方，米国特許ＵＳ５，８７２，６７４号（１９９９年２月１６日に公開）にも類似した補償方法が開示されている。

しかも，このような従来の短距離の探索のためのバイアス補償方法では，内周方向から外周方向にあるいは外周方向から内周方向に移動させる時のように，現在の探索方向とそれ以前の探索方向とが異なる場合のバイアス補償値のみを測定している。
すなわち，方向転換を伴わない短距離の探索においても，バイアス補償が必要であるにも拘わらず，上記従来の方法には，このような補償について全く開示されていない。

このような問題を解決するために，以下に，本発明の一実施形態におけるバイアス補償値算出方法について説明する。まず，図４Ａ〜図４Ｄについて説明すると，図４Ａ〜図４Ｄは，本発明の一実施形態によるバイアス補償値算出方法において，磁気ヘッドを移動させる方法及びバイアス補償値を測定する方法を図式的に示す。

図４Ａは，ＯＤａｆｔｅｒＯＤ，すなわち，外周方向の探索後，再び外周方向に短い探索を行う時のバイアス補償曲線を得るために磁気ヘッドを移動させることを示す図面であり，図４Ｂは，ＯＤａｆｔｅｒＩＤ，すなわち，内周方向の探索後に外周方向に短い探索を行う時のバイアス補償曲線を得るために磁気ヘッドを移動させることを示す図面であり，図４Ｃは，ＩＤａｆｔｅｒＩＤ，すなわち，内周方向の探索後，再び内周方向に短い探索を行う時のバイアス補償曲線を得るために磁気ヘッドを移動させることを示す図面であり，図４Ｄは，ＩＤａｆｔｅｒＯＤ，すなわち，外周方向の探索後に内周方向に短い探索を行う時のバイアス補償曲線を得るために磁気ヘッドを移動させることを示す図面である。

図４Ａ〜図４Ｄにおいて，中央の一点鎖線２０２によって示されるように，各バイアス補償曲線を得るために探索を開始するトラックが同じであるところに留意する。
図４Ａ〜図４Ｄにおいて，左側方向はディスクの外周方向（ＯＤ）となり，右側方向はディスクの内周方向（ＩＤ）となる。また，各矢印に表記された数字は探索する順序を表す。

次に，図４Ａ〜図４Ｄを参照しながらバイアス補償値算出方法を詳細に説明する。

まず，基準トラックと参照トラックとを設定する。基準トラックは，本発明の一実施形態による短い探索のためのバイアス補償値算出方法において，磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックであり，ディスクの外周部分と内周部分との中間となる位置の近傍に設定されることが望ましい。参照トラックは，基準トラックから所定の距離をおいて配置されたトラックである。本発明の一実施形態において，各参照トラックは基準トラックから１００トラックずつの間隔をおいて選定される。なお，上記バイアス補償値を算出する際に磁気ヘッドが移動する距離とそれ以前に磁気ヘッドが移動する距離とは，ほぼ同一距離であればよい。

参照トラックの数は，短い探索の範囲をカバーする程度に選定される。例えば，短い探索の範囲を１，０００トラックとし，参照トラック間の最小距離を１００トラックとすれば，参照トラックの数は，内周方向及び外周方向にそれぞれ１０個となる。

次に，バイアス補償曲線を取得する方法について，場合を分けて説明する。
（１）外周方向の探索後，再び外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ）
この場合，短い探索は，図４Ａに示されたように行われる。２番矢印及び３番矢印によって表されるトラック探索のように，外周方向（２番矢印）に探索した後に再び外周方向（３番矢印）に探索が行われ，３番矢印で表される探索を行う時のバイアス補償値が測定される。すなわち，外周方向の探索後，再び外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ）において，１００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。

同様に，５番矢印及び６番矢印によって表されるトラック探索では２００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定され，８番矢印及び９番矢印によって表されるトラック探索動作では３００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。このような過程を短いトラックの範囲，すなわち，１，０００だけ探索する場合まで反復する。磁気ヘッドの移動距離が１０，０００トラック程度の長いトラック探索（長トラック探索）に対し，上記のような長トラック探索の１／１０程度（すなわち，１，０００トラック程度）の短いトラック探索という。

短いトラックの範囲内で得られたバイアス補償値，すなわち，１００トラック，２００トラック，・・・，１，０００トラックだけ探索する場合についてのバイアス補償値をバイアス補償テーブル（第２のバイアス補償テーブル）に収録して外周方向の探索後，再び外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ）のバイアス補償曲線を得る。図５は，本発明の一実施形態によるバイアス補償値算出方法を１３０ＫＴＰＩ（ＴｒａｃｋＰｅｒＩｎｃｈ）のディスクに適用した場合に得られるバイアス補償曲線の例を示す図面である。図５において，横軸は移動距離（探索長さ）をトラック単位で表し，縦軸はバイアス補償値を表す。以上により得られるのバイアス補償曲線（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ）が図５のグラフに示されるバイアス補償曲線５０２である。

（２）内周方向の探索後に外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ）
この場合，短い探索は，図４Ｂに示されたように行われる。１番矢印及び２番矢印によって表されるトラック探索のように内周方向（１番矢印）に探索した後に再び外周方向（２番矢印）に探索し，２番矢印で表される探索を行う時のバイアス補償値が測定される。すなわち，内周方向の探索後に外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ）において，１，０００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。

同様に，４番矢印及び５番矢印によって表されるトラック探索では９００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定され，７番矢印及び８番矢印によって表されるトラック探索動作では８００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。このような過程を短いトラックの範囲，すなわち，１００だけ探索する場合まで反復する。

短いトラックの範囲内で得られたバイアス補償値，すなわち，１，０００トラック，９００トラック，・・・，１００トラックだけ探索する場合についてのバイアス補償値をバイアス補償テーブルに収録して内周方向の探索後に外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ）のバイアス補償曲線を得る。これにより得られるのバイアス補償曲線（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ）が図５のグラフに示されるバイアス補償曲線５０８である。

（３）内周方向の探索後，再び内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＩＤ）
この場合，短い探索は，図４Ｃに示されたように行われる。２番矢印及び３番矢印によって表されるトラック探索のように内周方向（２番矢印）に探索した後に再び内周方向（３番矢印）に探索し，３番矢印で表される探索を行う時のバイアス補償値が測定される。すなわち，内周方向の探索後，再び内周方向に１００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。
同様に，５番矢印及び６番矢印によって表されるトラック探索では２００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定され，８番矢印及び９番矢印によって表されるトラック探索動作では３００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。このような過程を短いトラックの範囲，すなわち，１，０００だけ探索する場合まで反復する。
短いトラックの範囲内で得られたバイアス補償値，すなわち，１００トラック，２００トラック，・・・１，０００トラックだけ探索する場合についてのバイアス補償値をテーブルに収録して内周方向の探索後，再び内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＩＤ）のバイアス補償曲線を得る。これにより，得られるのバイアス補償曲線（ＩＤａｆｔｅｒＩＤ）が図５のグラフに示されるバイアス補償曲線５０６である。

（４）外周方向の探索後に内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＯＤ）
この場合，短い探索は，図４Ｄに示されたように行われる。１番矢印及び２番矢印によって表されるトラック探索のように外周方向（１番矢印）に探索した後に内周方向（２番矢印）に探索し，２番矢印で表される探索を行う時のバイアス補償値が測定される。すなわち，外周方向の探索後に内周方向に１，０００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。

同様に，４番矢印及び５番矢印によって表されるトラック探索では９００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定され，７番矢印及び８番矢印によって表されるトラック探索動作では８００トラックだけ探索する場合のバイアス補償値が測定される。このような過程を短いトラックの範囲，すなわち，１００だけ探索する場合まで反復する。
短いトラックの範囲内で得られたバイアス補償値，すなわち，１，０００トラック，９００トラック，・・・，１００トラックだけ探索する場合に対するバイアス補償値をテーブルに収録して外周方向の探索後，内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＯＤ）のバイアス補償曲線を得る。これにより得られるのバイアス補償曲線（ＩＤａｆｔｅｒＯＤ）が図５のグラフに示されるバイアス補償曲線５０４である。

図４Ａ〜図４Ｄに示されるそれぞれのトラック探索過程において，各トラック探索過程の開始点はそれ以前のトラック探索過程の終了点となることが分かる。例えば，図４Ａに示される外周方向の探索後に再び外周方向に探索する場合についての補償テーブルを得る過程の終了点は，外周方向にある参照トラックのうち最も外側の参照トラックとなり，この参照トラックは再び，図４Ｂに示されたように，内周方向の探索後に外周方向に探索する場合についての補償テーブルを得る過程の開始点となることが分かる。

このように各過程の終了点と次の過程の開始点とを一致させることによって各過程を連続的に行え，これにより，補償テーブルを得るための所要時間が最適化される。一方，図４Ｄ〜図４Ｄを通じて示されるそれぞれの移動方向によるバイアス補償値を測定する過程において，バイアスを測定する段階は全て基準トラックから移動することが分かる。例えば，図４Ａに示された外周方向の探索後，再び外周方向に探索しつつバイアス補償値を得る段階，すなわち，３番矢印，６番矢印，９番矢印によって表示される段階が全て基準トラックから出発することが分かる。

このようにバイアス補償値の測定が基準トラックから出発する場合について行われるので，各過程での測定が一貫性を保ちながら行われ，また測定されたバイアス補償値の信頼性を確保することができる。したがって，図４Ａ〜図４Ｄに示されたような本発明の一実施形態による短い範囲の探索のためのバイアス補償値算出方法によれば，正確かつ迅速にバイアス補償値を測定することができる。

一方，図４Ａ〜図４Ｄにおいて，バイアス補償値を測定する前の移動方向における磁気ヘッドの移動距離とバイアス補償値を測定するときの移動方向における移動距離とが同じであることが分かる。例えば，図４Ａで２番矢印に示される段階（バイアス補償値を測定する前の移動段階）での磁気ヘッドの移動距離と３番矢印によって示される段階（バイアス補償値を測定が行われる段階）での磁気ヘッドの移動距離とは同じである。このような特徴は，図４Ａだけでなく，図４Ｂ〜図４Ｄでも同一に示される。

図６は，本発明の一実施形態によるバイアス補償方法を示すフローチャートである。図６に示されるように，本方法は，例えば，図２を参照して説明された従来の長い探索に適したバイアス補償値と図４Ａ〜図４Ｄを参照して説明された本発明の一実施形態による短い探索に適したバイアス補償値算出方法によって獲得されたバイアス補償値とを選択的に使用してバイアスを補償することを特徴とする。

図６及び図７に示されたように，ステップ６１０にてＨＤＤの電源が「ＯＮ」すると，マイクロコントローラ７２４（コントローラ）は，ステップ６２０ＰＲＯＭ１２６内の全ての変数を初期化する。

次に，マイクロコントローラ７２４は，ステップ６３０にてサーボ駆動部７２８に制御信号を出力し，これにより，サーボ駆動部７２８は磁気ヘッド７１２が装着されたアクチュエータ７３０を駆動させるボイスコイルモータ（図示せず）に電流を通電してアンラッチ動作を行う。

次いで，ステップ６４０にて，磁気ヘッド７１２を最内周のトラックから最外周のトラックに移動させつつ各トラックでのバイアスが測定され，再び最外周のトラックから最内周のトラックに移動させつつバイアスが測定され，測定されたバイアスに相当するバイアス補償値が作成される。この過程を通じて図３に示されたような長い探索のためのバイアス補償曲線が得られる。

次に，ステップ６５０にて，図４Ａ〜図４Ｄに示されたように，磁気ヘッド７１２を基準トラックを中心として外周方向及び内周方向に移動させつつバイアスを測定することにより，図５に示されたような短い探索のためのバイアス補償曲線が得られる。

次に，ステップ６６０にて，トラック探索動作が，短い探索であるか否かを目標トラックまでの距離に基づいて判断する。

本発明の一実施形態において，短い探索は１，０００トラック未満の距離を移動すると設定されている。したがって，移動距離が１，０００トラック未満であれば，ステップＳ６６０にて「Ｙｅｓ」と判定し，ステップＳ６７０にて短い探索に対するバイアス補償テーブルを使用して補償した後，ステップ６９０にて選択されたバイアス補償曲線によってバイアス補償を行う。一方，移動距離が１，０００トラック以上であれば，ステップＳ６６０にて「Ｎｏ」と判定し，ステップＳ６８０にて長い探索に対するバイアス補償テーブルを使用してバイアスを補償する。

ステップ６７０について具体的に説明すると，短い探索であれば，移動方向を決定し，現在の探索方向とそれ以前の探索方向とを参照して適用するバイアス補償曲線を選択する。すなわち，
（１）外周方向の探索後，再び外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ）には図５に示されたバイアス補償曲線５０２を使用し，
（２）内周方向の探索後に外周方向に短く探索する場合（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ）には図５に示されたバイアス補償曲線５０８を使用し，
（３）内周方向の探索後，再び内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＩＤ）にはバイアス補償曲線５０６を使用し，
（４）外周方向の探索後に内周方向に短く探索する場合（ＩＤａｆｔｅｒＯＤ）には図５に示されたバイアス補償曲線５０４を使用する。

以上説明したように，本発明の一実施形態によれば，磁気ヘッドを移動させつつ得られるバイアス補償値によって短い探索動作でのバイアス補償を行うので，短い探索動作で正確にバイアスを補償することができる。また，本発明の一実施形態によるバイアス補償値算出方法によれば，方向転換を伴う短距離の探索だけでなく，方向転換を伴わない短距離の探索にも対応しうる。また，本発明の一実施形態によるバイアス補償値算出方法によれば，トラック探索が行われる探索方向別のバイアス補償値を得るための細部過程が連続的になされるため，バイアス補償値を速く得ることができる。さらに，本発明の一実施形態によるバイアス補償値算出方法によれば，現在の探索方向とそれ以前の探索方向とにおける移動距離を同一に，すなわち，対称的に磁気ヘッドを移動させることによって正確にバイアス補償値を測定することが可能になる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。本発明の原理と精神，請求範囲及びそれらの等価物によって定義される範囲を離脱しない限り，当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明によるバイアス補償方法は，ＨＤＤの探索動作，特に短い探索動作に適用することによりバイアスを正確に補償することができるので，例えば，ＨＤＤのようなコンピュータシステムの補助記憶装置技術に効果的に適用可能である。

従来のＨＤＤの構成を示すブロック図である。図１に示された装置におけるバイアス較正動作を示すフローチャートである。図２に示されたバイアス較正動作から得られるバイアス補償曲線の一例を示す図面である。磁気ヘッドを移動させる方法及びバイアス補償値算出方法（ＯＤａｆｔｅｒＯＤ）を示す図面である。磁気ヘッドを移動させる方法及びバイアス補償値算出方法（ＯＤａｆｔｅｒＩＤ）を示す図面である。磁気ヘッドを移動させる方法及びバイアス補償値算出方法（ＩＤａｆｔｅｒＩＤ）を示す図面である。磁気ヘッドを移動させる方法及びバイアス補償値算出方法（ＩＤａｆｔｅｒＯＤ）を示す図面である。本発明の一実施形態によるバイアス補償値算出方法によって得られるバイアス補償曲線の一例を示す図面である。本発明の一実施形態によるバイアス補償方法を示すフローチャートである。図６に示された方法が適用されるＨＤＤの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１０ディスク
１１２，７１２磁気ヘッド
１２８，７２８サーボ駆動部
１２４マイクロコントローラ
１３２スピンドルモータ駆動部

Claims

トラック探索のためのバイアス補償値を算出するバイアス補償値算出方法であって、
前記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，前記基準トラックと最内周トラックとの間および／または前記基準トラックと最外周トラックとの間に位置する１又は２以上のトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記最外周トラック側と前記最内周トラック側との少なくともいずれかに位置する参照トラックに移動させ，さらに，前記磁気ヘッドを前記最外周トラック側と前記最内周トラック側とのいずれかに位置する参照トラックまたは基準トラックのいずれかに移動させながら前記さらに移動させた際に前記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償するために使用されるバイアス補償値を算出する算出過程と、
を含むバイアス補償値算出方法。
前記バイアス補償値算出方法は，
前記算出されたバイアス補償値を使用して前記磁気ヘッドの移動距離に応じたバイアス補償曲線を作成する過程を含む請求項１に記載のバイアス補償値算出方法。
前記設定過程は，
前記参照トラックを複数設定し，隣接した前記複数の参照トラック間の距離が均一であることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法。
前記参照トラックは，
前記基準トラックから１，０００トラック以内に存在することを特徴とする請求項１，２又は請求項３のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法。
前記算出過程は，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
を含むことを特徴とする請求項１，２，３又は請求項４のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法。
前記算出過程は，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
を含むことを特徴とする請求項１，２，３又は請求項４のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法。
前記バイアス補償値を算出する際の移動方向における磁気ヘッドの移動距離と前記バイアス補償値を算出する直前の移動方向における磁気ヘッドの移動距離とは，略同一距離であることを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法。
前記トラック探索は，
ハードディスクドライブにて磁気ヘッドの移動距離を利用して行われることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は請求項７のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法。
前記基準トラックは，
前記最内周トラックと前記最外周トラックとの間にあることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は請求項８のいずれかに記載のバイアス補償値算出方法
前記探索される参照トラックは，
前記基準トラックから所定の距離だけ離隔された位置に存在することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は請求項９に記載のバイアス補償値算出方法。
前記所定の距離は，１００トラックであることを特徴とする請求項１０に記載のバイアス補償値算出方法。
前記算出過程は，
トラック探索に応じて反復されることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又は請求項１１に記載のバイアス補償値算出方法。
前記トラック探索に応じて反復して前記磁気ヘッドが探索する参照トラックの数は，
短トラック探索を行うために十分な数であることを特徴とする請求項１２に記載のバイアス補償値算出方法。
前記探索される参照トラックの数は，２０個であることを特徴とする請求項１３に記載のバイアス補償値算出方法。
前記探索される参照トラックのうち１０個は基準トラックより内周方向の探索トラックであり，他の１０個は基準トラックより外周方向の探索トラックであることを特徴とする請求項１３に記載のバイアス補償値算出方法。
ハードディスクドライブの探索を行うとき，磁気ヘッドの移動距離によるバイアスを補償するバイアス補償方法であって，
前記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，前記基準トラックを中心としてハードディスクの内周方向及び外周方向へ向けて所定の範囲内に位置するトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックからそれぞれの参照トラックまで移動させながら前記移動させた際に前記磁気ヘッドに作用するバイアスによる影響を相殺させるためのバイアス補償値を算出する算出過程と，
前記磁気ヘッドを移動させて目標となる参照トラックを探索するとき，探索距離が前記所定の範囲内であるか否かを判断する判断過程と，
前記判断過程により前記探索距離が前記所定の範囲内であると判断されたとき，前記算出されたバイアス補償値を使用して前記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償する補償過程と，
を含むバイアス補償方法。
前記バイアス補償方法は，
前記算出されたバイアス補償値を使用して前記磁気ヘッドの移動距離に応じたバイアス補償曲線を作成する作成過程を含み，
前記補償過程は，
前記判断過程により前記探索距離が前記所定の範囲内であると判断されたとき，前記作成されたバイアス補償曲線を使用してバイアスを補償することを特徴とする請求項１６に記載のバイアス補償方法。
トラック探索のためのバイアス補償値を算出するハードディスクドライブであって，
前記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，前記基準トラックと最内周トラックとの間の１トラックから前記基準トラックと最外周トラックとの間の１トラックまでの内の所定の範囲内に分布されるトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記最外周トラック側と前記最内周トラック側との少なくともいずれかに位置する参照トラックに移動させ，さらに，前記磁気ヘッドを前記最外周トラック側と前記最内周トラック側とのいずれかに位置する参照トラックまたは基準トラックに移動させながら前記さらに移動させた際に前記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償するために使用されるバイアス補償値を算出する算出過程と、
前記算出されたバイアス補償値を使用して前記磁気ヘッドの移動距離に応じたバイアス補償曲線を作成する作成過程と，
前記磁気ヘッドを移動させることによって前記トラック探索を行う際の前記磁気ヘッドの移動距離が前記所定の範囲内にあるか否かを判断する判断過程と，
前記判断過程により前記磁気ヘッドの移動距離が前記所定の範囲内にあると判断されたとき，前記作成されたバイアス補償曲線を使用して前記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償する補償過程と，
を実行するコントローラを含むハードディスクドライブ。
前記設定過程は，
前記参照トラックを複数設定し，隣接した前記複数の参照トラック間の距離が均一であることを特徴とする請求項１８に記載のハードディスクドライブ。
前記参照トラックは，
前記基準トラックから１，０００トラック以内に存在することを特徴とする請求項１８又は請求項１９のいずれかに記載のハードディスクドライブ。
前記コントローラは，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，を通じてバイアスを求めることを特徴とする請求項１８，１９又は請求項２０のいずれかに記載のハードディスクドライブ。
前記コントローラは，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，を通じて前記バイアスを求めることを特徴とする請求項１８，１９又は請求項２０のいずれかに記載のハードディスクドライブ。
前記コントローラは，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記内周方向に移動させた後，再び，前記外周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックから前記外周方向に移動させた後，再び，前記内周方向に移動させながら前記バイアス補償値を算出する過程と，を通じて前記バイアスを求めることを特徴とする請求項１８，１９又は請求項２０のいずれかに記載のハードディスクドライブ。
トラック探索を行う際，磁気ヘッドの移動距離によるバイアスを補償するハードディスクドライブであって，
前記バイアス補償値を算出するために磁気ヘッドを移動させる基準となるトラックを基準トラックとして設定し，前記基準トラックを中心としてハードディスクの内周方向及び外周方向へ向けて所定の範囲内に位置するトラックを参照トラックとして設定する設定過程と，
前記磁気ヘッドを前記基準トラックからそれぞれの参照トラックまで移動させながら前記移動させた際に前記磁気ヘッドに作用するバイアスによる影響を相殺させるためのバイアス補償値を算出する算出過程と，
前記磁気ヘッドを移動させて目標となる参照トラックを探索するとき，探索距離が前記所定の範囲内であるか否かを判断する判断過程と，
前記判断過程により前記探索距離が前記所定の範囲内であると判断されたとき，前記算出されたバイアス補償値を使用して前記磁気ヘッドに作用するバイアスを補償する補償過程と，
を実行するコントローラを含むハードディスクドライブ。
トラック探索のためのバイアス補償方法であって，
長トラック探索のためのバイアス補償値を算出し，同算出したバイアス補償値を第１のバイアス補償テーブルに記憶する過程と，
前記長トラック探索に対して，より短い距離のトラックを探索する短トラック探索のためのバイアス補償値を算出し，同算出したバイアス補償値を第２のバイアス補償テーブルに記憶する過程と，
前記短トラック探索あるいは前記長トラック探索のいずれかが要求されるかによって，前記第１のバイアス補償テーブルまたは前記第２のバイアス補償テーブルのいずれかを選択し，同選択されたバイアス補償テーブルに記憶されたバイアス補償値を使用してバイアスを補償する過程と，
を含むバイアス補償方法。