JP7166165B2 - 磁気ディスク装置及びリード処理方法 - Google Patents

磁気ディスク装置及びリード処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7166165B2
JP7166165B2 JP2018244893A JP2018244893A JP7166165B2 JP 7166165 B2 JP7166165 B2 JP 7166165B2 JP 2018244893 A JP2018244893 A JP 2018244893A JP 2018244893 A JP2018244893 A JP 2018244893A JP 7166165 B2 JP7166165 B2 JP 7166165B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
read
head
read head
magnitude
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018244893A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020107375A5 (ja
JP2020107375A (ja
Inventor
信宏 前東
武生 原
享之 河辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Devices and Storage Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Electronic Devices and Storage Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2018244893A priority Critical patent/JP7166165B2/ja
Priority to CN201910608555.7A priority patent/CN111383665B/zh
Priority to US16/560,438 priority patent/US10872630B2/en
Publication of JP2020107375A publication Critical patent/JP2020107375A/ja
Publication of JP2020107375A5 publication Critical patent/JP2020107375A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7166165B2 publication Critical patent/JP7166165B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/265Structure or manufacture of a head with more than one gap for erasing, recording or reproducing on the same track
    • G11B5/2652Structure or manufacture of a head with more than one gap for erasing, recording or reproducing on the same track with more than one gap simultaneously operative
    • G11B5/2654Structure or manufacture of a head with more than one gap for erasing, recording or reproducing on the same track with more than one gap simultaneously operative for recording or erasing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/02Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59627Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/02Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/02Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B5/027Analogue recording
    • G11B5/0275Boundary displacement recording
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633Servo formatting
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633Servo formatting
    • G11B5/59638Servo formatting apparatuses, e.g. servo-writers

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置及びリード処理方法に関する。
磁気ディスク装置は、外部からの振動などによるサーボ処理の非線形性や機械的な特性等により、目標とする位置に対してディスクの半径方向にずれた位置にデータをライトする可能性がある。この場合、磁気ディスク装置では、目標とする位置にリードヘッドを位置決めしてリードするために、このデータをリードした信号のSN比(signal to noise ratio : SNR)が減少し得る。そのため、目標とする位置に対してずれた位置にライトしたデータを追従してリード可能な磁気ディスク装置が開発されている。
一方、近年、複数のリードヘッドを有する2次元記録(Two-Dimensional Magnetic Recording : TDMR)方式の磁気ディスク装置が開発されている。
米国特許出願公開2004/0252399号明細書 米国特許6266205号明細書 米国特許9837110号明細書
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、リード処理の精度を向上することが可能な磁気ディスク装置及びリード処理方法を提供することである。
本実施形態に係る磁気ディスク装置は、複数のサーボデータを有するディスクと、前記ディスクに対してデータをライトするライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、前記ディスクの半径方向における前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの間隔が所定の値よりも大きくなる半径位置に前記ヘッドが位置している場合に、前記ディスクの前記複数のサーボデータの間に位置するライトデータを前記第1リードヘッドでリードした第1信号前記第2リードヘッドで前記ライトデータをリードした第2信号とに基づいて前記ヘッドを前記半径方向に位置決めする、コントローラと、を備える
本実施形態に係るリード処理方法は、複数のサーボデータを有するディスクと、前記ディスクに対してデータをライトするライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるリード処理方法であって、前記ディスクの半径方向における前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの間隔が所定の値よりも大きくなる半径位置に前記ヘッドが位置している場合に、前記ディスクの前記複数のサーボデータの間に位置するライトデータを前記第1リードヘッドでリードした第1信号前記第2リードヘッドで前記ライトデータをリードした第2信号とに基づいて前記ヘッドを前記半径方向に位置決めする。
図1は、第1実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。 図2は、第1実施形態に係るディスクに対するヘッドの配置の一例を示す模式図である。 図3は、リードヘッドを基準位置に位置決めした場合のライトヘッドと2つのリードヘッドとの幾何学的配置の一例を示す模式図である。 図4は、リードヘッドを半径位置に位置決めした場合のライトヘッドと2つのリードヘッドとの幾何学的配置の一例を示す図である。 図5は、スキュー角に対するクロストラック間隔の変化の一例を示す図である。 図6は、第1実施形態に係るリード系の構成例を示すブロック図である。 図7は、第1実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。 図8は、複数のリードヘッドにより図7に示したユーザデータをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。 図9は、第1実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。 図10は、複数のリードヘッドにより図9に示したユーザデータをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。 図11は、第1実施形態に係るリード処理の一例を示すフローチャートである。 図12は、第2実施形態に係るリード系の構成例を示すブロック図である。 図13は、第2実施形態に係るリード処理の一例を示すフローチャートである。 図14は、第3実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。 図15は、複数のリードヘッドにより図14に示したユーザデータをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。 図16は、第3実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。 図17は、複数のリードヘッドにより図16に示したユーザデータをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は、一例であって、発明の範囲を限定するものではない。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る磁気ディスク装置1の構成を示すブロック図である。
磁気ディスク装置1は、後述するヘッドディスクアセンブリ(HDA)と、ドライバIC20と、ヘッドアンプ集積回路(以下、ヘッドアンプIC、又はプリアンプ)30と、揮発性メモリ70と、バッファメモリ(バッファ)80と、不揮発性メモリ90と、1チップの集積回路であるシステムコントローラ130とを備える。また、磁気ディスク装置1は、ホストシステム(ホスト)100と接続される。磁気ディスク装置1は、例えば、2次元記録(Two-Dimensional Magnetic Recording : TDMR)方式の磁気ディスク装置である。
HDAは、磁気ディスク(以下、ディスク)10と、スピンドルモータ(SPM)12と、ヘッド15を搭載しているアーム13と、ボイスコイルモータ(VCM)14とを有する。ディスク10は、スピンドルモータ12に取り付けられ、スピンドルモータ12の駆動により回転する。アーム13及びVCM14は、アクチュエータを構成している。アクチュエータは、VCM14の駆動により、アーム13に搭載されているヘッド15をディスク10の所定の位置まで移動制御する。ディスク10およびヘッド15は、2つ以上の数が設けられてもよい。以下、磁気ディスク装置1の各部又は外部機器、例えば、ホスト100から転送されてディスク10にライトしたデータをライトデータと称し、磁気ディスク装置1の各部又は外部機器、例えば、ホスト100に転送されるディスク10からリードされたデータをリードデータと称する場合もある。
ディスク10は、その記録領域に、ユーザから利用可能なユーザデータ領域10aと、システム管理に必要な情報をライトするシステムエリア10bとが割り当てられている。以下、ディスク10の円周、つまり、ディスク10の所定のトラックに沿う方向を円周方向と称し、円周方向に交差する方向を半径方向と称する。以下、ディスク10の所定の円周方向の位置を円周位置と称し、ディスク10の所定の半径方向の位置を半径位置と称する。また、ディスク10のトラックにライトされたデータ、ディスク10の所定の半径位置や、ディスク10の所定のトラックの半径方向の幅(以下、単に、トラック幅と称する)の中心位置(以下、トラックセンタと称する)や、ディスク10の所定のトラックのトラック幅内の所定の半径位置等を単にトラックと称する場合もある。
ヘッド15は、スライダを本体として、当該スライダに実装されているライトヘッド15Wとリードヘッド15R1、15R2とを備える。ライトヘッド15Wは、ディスク10にデータをライトする。リードヘッド15R1、15R2は、ディスク10に記録されているデータをリードする。リードヘッド15R1は、例えば、ライトヘッド15Wから最も離れた位置に設けられている。リードヘッド15R2は、例えば、ライトヘッド15Wからリードヘッド15R1の次に離れた位置に設けられている。言い換えると、リードヘッド15R2は、ライトヘッド15W及びリードヘッド15R1の間に位置している。なお、リードヘッドは、3つ以上設けられていてもよい。以下、磁気ディスク装置1は、リードヘッド15R1を基準としてヘッド15を位置決めするものとして説明する。なお、磁気ディスク装置1は、リードヘッド15R1以外のリードヘッド、例えば、リードヘッド15R2を基準としてヘッド15を位置決めしてもよい。以下、磁気ディスク装置1において、ヘッド15を位置決めする際に基準となる複数のリードヘッドの内の所定のリードヘッドを基準リードヘッドと称する場合もある。
図2は、本実施形態に係るディスク10に対するヘッド15の配置の一例を示す模式図である。図2に示すように、半径方向においてディスク10の外周に向かう方向を外方向(外側)と称し、外方向と反対方向を内方向(内側)と称する。また、図2に示すように、円周方向において、ディスク10の回転する方向を回転方向と称する。なお、図2に示した例では、回転方向は、時計回りで示しているが、逆向き(反時計回り)であってもよい。図2において、ユーザデータ領域10aは、内方向に位置する内周領域IRと、外方向に位置する外周領域ORと、内周領域IRと外周領域ORとの間に位置する中周領域MRとに区分されている。図2に示した例では、半径位置IRP、半径位置RP0、及び半径位置ORPを示している。半径位置IRPは、半径位置RP0よりも内方向の位置であり、半径位置ORPは、半径位置RP0よりも外方向の位置である。図2に示した例では、半径位置RP0は、中周領域MRにあり、半径位置ORPは、外周領域ORにあり、半径位置IRPは、内周領域IRにある。なお、半径位置RP0は、外周領域ORにあってもよいし、内周領域IRにあってもよい。半径位置IRP及びORPは、それぞれ、中周領域MRに位置していてもよい。図2において、半径位置IRPは、内周領域IRの所定のトラックのトラックセンタIILに相当し、半径位置RP0は、中周領域MRの所定のトラックのトラックセンタIL0に相当し、半径位置ORPは、外周領域ORの所定のトラックのトラックセンタOILに相当する。トラックセンタIILは、所定のトラック、例えば、内周領域IRの所定のトラックにおけるヘッド15の目標とする軌跡又は経路(以下、目標軌跡又は目標経路と称する場合もある)に相当する。トラックセンタIL0は、所定のトラック、例えば、中周領域MRの所定のトラックにおけるヘッド15の目標経路に相当する。トラックセンタOILは、所定のトラック、例えば、外周領域ORの所定のトラックにおけるヘッド15の目標経路に相当する。例えば、トラックセンタIIL、IL0、及びOILは、それぞれ、真円である。トラックセンタIIL、IL0、及びOILは、ディスク10に対して同心円状に配置されている。このようにディスク10に対して同心円状に配置されているトラックセンタIIL、IL0、及びOILを目標トラックと称する場合もある。
ディスク10は、複数のサーボパターンSVを有している。以下、サーボパターンSVをサーボセクタやサーボ領域と称する場合もある。複数のサーボパターンSVは、ディスク10の半径方向に放射状に延出して円周方向に所定の間隔を空けて離散的に配置されている。サーボパターンSVは、ヘッド15をディスク10の所定の半径位置に位置決めするためのサーボデータなどを含んでいる。以下、サーボセクタSV以外のユーザデータ領域にライトされているサーボデータ以外のデータをユーザデータと称する場合もある。
サーボデータは、例えば、サーボマーク(Servo Mark)、アドレスデータ、及びバーストデータ等を含んでいる。アドレスデータは、所定のトラックのアドレス(シリンダアドレス)と、所定のトラックのサーボセクタのアドレスとから構成される。バーストデータは、所定のトラックのトラックセンタに対するヘッド15の半径方向の位置ずれ(位置誤差)を検出するために使用されるデータ(相対位置データ)であり、所定の周期の繰り返しパターンから構成される。バーストデータは、対外に隣接するトラックに跨って千鳥状にライトされている。
ヘッド15が半径位置RP0に位置する場合、スキュー角は、例えば、0°となる。以下、半径位置RP0を基準位置RP0と称する場合もある。ヘッド15が半径位置ORPに位置する場合、スキュー角は、例えば、正の値となる。ヘッド15が半径位置IRPに位置する場合、スキュー角は、例えば、負の値となる。なお、ヘッド15が半径位置ORPに位置する場合、スキュー角が負の値であってもよい。また、ヘッド15が半径位置IRPに位置する場合、スキュー角が正の値であってもよい。
図3は、リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合のライトヘッド15Wと2つのリードヘッド15R1、15R2との幾何学的配置の一例を示す模式図である。以下、リードヘッド15R1の位置を基準としてヘッド15におけるライトヘッド15Wと2つのリードヘッド15R1、15R2との幾何学的配置を説明する。図3には、ライトヘッド15Wの中心部WCと、リードヘッド15R1の中心部RC1と、リードヘッド15R2の中心部RC2とを示している。以下、リードヘッド15R1の中心部RC1とリードヘッド15R2の中心部RC2との間の円周方向の間隔をダウントラック間隔(Down Track Separation:DTS)と称する場合もある。また、リードヘッド15R1の中心部RC1とリードヘッド15R2の中心部RC2との間の半径方向の間隔をクロストラック間隔(Cross Track Separation:CTS)と称する場合もある。以下、説明の便宜上、「ライトヘッドの中心部」を単に「ライトヘッド」と称し、「リードヘッドの中心部」を単に「リードヘッド」と称する場合もある。
図3に示した例では、リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合、ライトヘッド15W、リードヘッド15R1、及びリードヘッド15R2は、円周方向に沿って並んでいる。この場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にずれていない。つまり、リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合のクロストラック間隔CTS0は、0である。なお、リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合、ライトヘッド15Wとリードヘッド15R1及び15R2とは、半径方向にずれていてもよい。また、リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にずれていてもよい。
図3に示した例では、リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合、ライトヘッド15Wとリードヘッド15R1とは、円周方向に間隔GP0で離間している。リードヘッド15R1を基準位置RP0に位置決めした場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向にダウントラック間隔DTS0で離間している。
図4は、リードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決めした場合のライトヘッド15Wと2つのリードヘッド15R1、15R2との幾何学的配置の一例を示す図である。
図4に示した例では、リードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決めした場合、ライトヘッド15W、リードヘッド15R1、及びリードヘッド15R2は、円周方向に対してスキュー角θswで内方向に傾いている。この場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔CTSxで離間している。
図4に示した例では、リードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決めした場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向にダウントラック間隔DTSxで離間している。
なお、リードヘッド15R1を半径位置ORPに位置決めした場合にもリードヘッド15R1を半径位置IRPに位置決した場合と同様に、ライトヘッド15Wと2つのリードヘッド15R1、15R2とは、所定のスキュー角θswで外方向に傾いている。リードヘッド15R1を半径位置ORPに位置決めした場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向に所定のダウントラック間隔DTSxで離間し得る。また、この場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向に所定のクロストラック間隔CTSxで離間し得る。
図5は、スキュー角に対するクロストラック間隔の変化の一例を示す図である。図5において、横軸は、スキュー角、例えば、図4に示したスキュー角θswを示し、縦軸は、ヘッド15が所定のスキュー角、例えば、スキュー角θswで円周方向に対して傾いている場合のクロストラック間隔、例えば、図4に示したクロストラック間隔CTSxを示している。図5の横軸において、スキュー角(θsw)は、θsw=0(原点)よりも正の矢印の方向に進むに従って正の値の方向へ大きくなり、θsw=0よりも負の矢印の方向に進むに従って負の値の方向へ小さくなる。一例では、スキュー角が正の値に大きくなることは、ヘッド15が外方向に向かって傾くことに相当し、スキュー角が負の値に小さくなることは、ヘッド15が内方向に向かって傾くことに相当する。図5の縦軸において、クロストラック間隔(CTSx)は、大の矢印の方向に進むに従って大きくなり、小の矢印の方向に進むに従って小さくなる。図5には、スキュー角(θsw)に対するクロストラック間隔(CTSx)の変化LCを示している。
図5のクロストラック間隔の変化LCで示すように、スキュー角(θsw)が0である場合、クロストラック間隔(CTSx)は0である。言い換えると、スキュー角が0である場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、円周方向に沿って並んでいる。図5のクロストラック間隔の変化LCで示すように、スキュー角(θsw)が負の値の方向へ小さくなるに従って、クロストラック間隔(CTSx)は大きくなっている。言い換えると、スキュー角が負の値である場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔(CTSx)で離間している。図5のクロストラック間隔の変化LCに示すように、スキュー角(θsw)が正の値の方向へ大きくなるに従って、クロストラック間隔(CTSx)は大きくなっている。言い換えると、スキュー角が正の値である場合、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔(CTSx)で離間している。
ドライバIC20は、システムコントローラ130(詳細には、後述するMPU60)の制御に従って、SPM12およびVCM14の駆動を制御する。
ヘッドアンプIC(プリアンプ)30は、リードアンプ及びライトドライバを備えている。リードアンプは、ディスク10からリードしたリード信号を増幅して、システムコントローラ130(詳細には、後述するリード/ライト(R/W)チャネル50)に出力する。ライトドライバは、R/Wチャネル50から出力されるライトデータに応じたライト電流をヘッド15に出力する。
揮発性メモリ70は、電力供給が断たれると保存しているデータが失われる半導体メモリである。揮発性メモリ70は、磁気ディスク装置1の各部での処理に必要なデータ等を格納する。揮発性メモリ70は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、又はSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)である。
バッファメモリ80は、磁気ディスク装置1とホスト100との間で送受信されるデータ等を一時的に記録する半導体メモリである。なお、バッファメモリ80は、揮発性メモリ70と一体に構成されていてもよい。バッファメモリ80は、例えば、DRAM、SRAM(Static Random Access Memory)、SDRAM、FeRAM(Ferroelectric Random Access memory)、又はMRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)等である。
不揮発性メモリ90は、電力供給が断たれても保存しているデータを記録する半導体メモリである。不揮発性メモリ90は、例えば、NOR型またはNAND型のフラッシュROM(Flash Read Only Memory :FROM)である。
システムコントローラ(コントローラ)130は、例えば、複数の素子が単一チップに集積されたSystem-on-a-Chip(SoC)と称される大規模集積回路(LSI)を用いて実現される。システムコントローラ130は、ハードディスクコントローラ(HDC)40と、リード/ライト(R/W)チャネル50と、マイクロプロセッサ(MPU)60と、を含む。HDC40、R/Wチャネル50、及びMPU60は、それぞれ、互いに電気的に接続されている。システムコントローラ130は、例えば、ドライバIC20、ヘッドアンプIC60、揮発性メモリ70、バッファメモリ80、不揮発性メモリ90、及びホストシステム100等に電気的に接続されている。
HDC40は、後述するMPU60からの指示に応じて、ホスト100とR/Wチャネル50との間のデータ転送を制御する。HDC40は、例えば、揮発性メモリ70、バッファメモリ80、及び不揮発性メモリ90等に電気的に接続されている。
R/Wチャネル50は、MPU60からの指示に応じて、リードデータ及びライトデータの信号処理を実行する。R/Wチャネル50は、リードデータの信号品質を測定する回路、又は機能を有している。R/Wチャネル50は、例えば、ヘッドアンプIC30等に電気的に接続されている。
MPU60は、磁気ディスク装置1の各部を制御するメインコントローラである。MPU60は、ドライバIC20を介してVCM14を制御し、ヘッド15の位置決めを実行する。MPU60は、ディスク10へのデータのライト動作を制御すると共に、ホスト100から転送されるライトデータの保存先を選択する。また、MPU60は、ディスク10からのデータのリード動作を制御すると共に、ディスク10からホスト100に転送されるリードデータの処理を制御する。MPU60は、磁気ディスク装置1の各部に接続されている。MPU60は、例えば、ドライバIC20、HDC40、及びR/Wチャネル50等に電気的に接続されている。
以下で、VCM14、ヘッド15、ヘッドアンプIC30、バッファメモリ80、及びシステムコントローラ130等において、リード処理を実行する系をリード系と称する。
図6は、本実施形態に係るリード系の構成例を示すブロック図である。図6には、ディスク10の所定の領域、例えば、内周領域IRにライトされたトラックTRnと、トラックTRnにリードヘッド15R1を位置決めした場合のヘッド15とを示している。図6において、リードヘッド15R1とリードヘッド15R2とは、半径方向にクロストラック間隔CTSxで離間している。また、図6には、リードヘッド15R1及び15R2でそれぞれリードするトラック(データ)TRnの区分Wを示している。区分Wは、例えば、Windowと称される場合もある。
ヘッドアンプIC30は、リード系として、プリアンプ301と、プリアンプ302とを有している。例えば、プリアンプ301は、リードヘッド15R1によりトラックTRnのユーザデータを区分W毎にリードした信号を増幅して出力する。例えば、プリアンプ302は、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2によりトラックTRnのユーザデータを区分W毎にリードした信号を増幅して出力する。なお、ヘッド15が3つ以上のリードヘッドを有している場合、ヘッドアンプIC30は、これらのリードヘッドにそれぞれ対応する3つ以上のプリアンプを有していてもよい。
バッファメモリ80は、リード系として、バッファ801と、バッファ802とを有している。例えば、バッファ801は、プリアンプ301から入力されたデータを区分W毎に保持する。例えば、バッファ802は、プリアンプ302から入力されたデータを区分W毎に保持する。なお、ヘッド15が3つ以上のリードヘッドを有している場合、バッファメモリ80は、これらのリードヘッドにそれぞれ対応する3つ以上のバッファを有していてもよい。また、バッファ801及び802は、システムコントローラ130に設けられていてもよい。
システムコントローラ130は、リード系として、信号処理回路、例えば、フーリエ変換回路FC1と、信号処理回路、例えば、フーリエ変換回路FC2と、MPU60とを有している。例えば、フーリエ変換回路FC1は、バッファ801から取得した区分W毎のデータをフーリエ変換し、フーリエ変換したデータをMPU60に出力する。例えば、フーリエ変換回路FC2は、バッファ802から取得した区分W毎のデータをフーリエ変換し、フーリエ変換したデータをMPU60に出力する。
MPU60は、リード系として、リード制御部601と、補正部602とを有している。
リード制御部601は、ドライバIC20を介してVCM14を制御し、ヘッド15をディスク10の所定の位置に位置決めし、データをリードする。例えば、リード制御部601は、ドライバIC20を介してVCM14を制御し、基準リードヘッドをディスク10の所定のトラックに位置決めし、この所定のトラックをリードする。
補正部602は、複数のリードヘッドにより所定のトラックをそれぞれリードした信号(以下、リード信号と称する場合もある)に基づいて、ヘッド15の位置を補正する。例えば、補正部602は、フーリエ変換回路FC1及びFC2から入力されたデータからリードヘッド15R1及び15R2により所定のトラックのユーザデータをそれぞれリードした複数のリード信号の大きさ、例えば、マグニチュード(Magnitude)又は信号パワーを検出する。補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によりこのトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに基づいて、このトラックのトラックセンタに追従するように基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正する。
一例では、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2によりこの所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに基づいて、リードヘッド15R1によりこのユーザデータをリードしているリード信号の大きさが所望の値になるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。例えば、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2によりこの所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに基づいて、リードヘッド15R1によりこのユーザデータをリードしているリード信号の値が大きくなるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。
言い換えると、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2によりこの所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに基づいて、基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1によりこのユーザデータをリードしたリード信号のSN比(signal to noise ratio : SNR)が所望の値になるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。例えば、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2によりこの所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに基づいて、リードヘッド15R1でこのユーザデータをリードしたリード信号のSN比が大きくなるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。リード信号のSN比は、リード信号の大きさに対応している。例えば、リード信号のSN比が大きくなると、リード信号の大きさも大きくなる。また、リード信号のSN比が小さくなると、リード信号の大きさも小さくなる。
なお、リードヘッド15R1及び15R2が円周方向に並んでいる、つまり、リードヘッド15R1及びリードヘッド15R2の半径方向のクロストラック間隔(CTS)が0である場合、補正部602は、ヘッド15、例えば、基準リードヘッドであるリードヘッド15R1の位置を補正しなくてもよい。言い換えると、スキュー角が0となる半径位置に基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1を位置決めした場合、補正部602は、ヘッド15、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正しない。補正部602は、クロストラック間隔が0から所定の値までのディスク10の領域において、ヘッド15、例えば、基準リードヘッドであるリードヘッド15R1を補正しなくてもよい。言い換えると、補正部602は、スキュー角が0から所定の値までのディスク10の領域において、ヘッド15、例えば、基準リードヘッドであるリードヘッド15R1を補正しなくてもよい。また、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から半径方向にクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によりこの所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに応じて、この所定のトラックにおいてヘッド15、例えば、基準リードヘッドであるリードヘッド15R1を半径方向に補正する量を調整してもよい。
図7は、本実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。図7に示すように、円周方向においてデータをリードしていく方向をリード方向と称する。図7に示した例では、リード方向は、円周方向において、回転方向と反対方向である。なお、リード方向は、円周方向において、回転方向と同じ方向であってもよい。図7には、内周領域IRにおいて、リードヘッド15R1を目標とする半径位置(以下、目標位置と称する)に位置決めして、ライトヘッド15Wにより目標経路TRTmに従ってディスク10に対して同心円状にライトされた理想的なトラック(以下、目標トラックと称する)ITRmを示している。目標経路TRTmは、目標トラックITRmのトラックセンタに相当する。図7には、2つの連続するサーボセクタSVの間に位置する目標トラックITRmのユーザデータIUDmを示している。また、図7には、内周領域IRにおいて、リードヘッド15R1を目標位置に位置決めして、ライトヘッド15Wにより実際の経路(以下、実経路と称する)ISRmに従ってディスク10にライトしたトラック(以下、実トラックと称する)ISTmを示している。実経路ISRmは、実トラックISTmのトラックセンタに相当する。図7には、2つの連続するサーボセクタSVの間に位置する実トラックISTmのユーザデータISDmを示している。実トラックISTmは、目標トラックITRmに対して内方向にずれている。リードヘッド15R2は、リードヘッド15R1に対してクロストラック間隔CTS1で内方向に離間している。図7には、目標トラックITRmのセクタISC1と、セクタISC1に対してリード方向に位置している目標トラックITRmのセクタISC2とを示している。図7には、実トラックISTmのセクタISS1と、セクタISS1よりもリード方向に位置している実トラックISTmのセクタISS2とを示している。セクタISS1は、セクタISC1が内方向にずれ量(以下、オフトラック量と称する)OFT1でずれたセクタに相当する。セクタISS2は、セクタISC2が内方向にオフトラック量OFT2でずれたセクタに相当する。セクタISS2は、ユーザデータISDmにおいて、ユーザデータIUDmに対して最も半径方向にずれているセクタである。
図7に示した例では、MPU60は、内周領域IRにおいて、目標経路TRTmに沿って目標トラックITRmをライトヘッド15Wによりディスク10にライトしている際に、外部からの振動などによるサーボ処理の非線形性や機械的な特性等によりライトヘッド15Wが内方向にずれたために、目標経路TRTmから内方向にずれた実経路ISRmに沿って実トラックISTmをライトした。
図7に示した例では、MPU60は、リードヘッド15R1を目標トラックITRmに位置決めし、リードヘッド15R1で目標経路TRTmを追従して、リードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmのユーザデータISDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータISDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータISDmをリードしたリード信号とに基づいて、実経路ISRmを追従するようにリードヘッド15R1の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。言い換えると、MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータISDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータISDmをリードしたリード信号とに基づいて、リードヘッド15R1ユーザデータISDmをリードしたリード信号のSN比が大きくなるようにリードヘッド15R1の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータISDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータISDmをリードしたリード信号とに基づいて、セクタISS1及びセクタISS2をリードするようにリードヘッド15R1の半径位置を内方向にずらす。言い換えると、MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータISDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータISDmをリードしたリード信号とに基づいて、セクタISS1及びセクタISS2をリードするようにリードヘッド15R1の半径位置をリードヘッド15R1からリードヘッド15R2に向かう方向にずらす。
なお、リードヘッド15R2を基準としてヘッド15を位置決めする場合、MPU60は、リードヘッド15R2で目標経路TRTmを追従して、リードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmをリードしてもよい。この場合、MPU60は、リードヘッド15R1で実トラックISTmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2で実トラックISTmをリードしたリード信号とに基づいて、実経路ISRmを追従するようにリードヘッド15R2の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。言い換えると、MPU60は、リードヘッド15R1で実トラックISTmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2で実トラックISTmをリードしたリード信号とに基づいて、リードヘッド15R2で実トラックISTmをリードしたリード信号のSN比が大きくなるようにリードヘッド15R2の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。
また、リードヘッド15R1及び15R2の中間部を基準としてヘッド15を位置決めする場合、MPU60は、リードヘッド15R1及びリードヘッド15R2の中間部で目標経路TRTmを追従して、リードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmをリードしてもよい。この場合、MPU60は、リードヘッド15R1で実トラックISTmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2で実トラックISTmをリードしたリード信号とに基づいて、実経路ISRmを追従するようにリードヘッド15R1及び15R2の中間部の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。言い換えると、MPU60は、リードヘッド15R1で実トラックISTmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2で実トラックISTmをリードしたリード信号とに基づいて、リードヘッド15R1及び15R2で実トラックISTmをそれぞれリードした複数のリード信号のSN比が大きくなるようにリードヘッド15R1及び15R2の中間部の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。
図8は、複数のリードヘッド15R1及び15R2により図7に示したユーザデータISDmをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。図8において、横軸は、図7に示したユーザデータISDmにおける円周位置を示し、縦軸は、リードヘッド15R1及び15R2によりユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさを示している。図8の横軸において、円周位置の矢印の方向に進むに従ってリード方向に進む。図8の縦軸において、リード信号の大きさは、大の矢印の方向に進むに従って大きくなり、小の矢印の方向に進むに従って小さくなる。図8には、リードヘッド15R1より目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R1によりユーザデータISDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L11と、リードヘッド15R1により目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R2によりユーザデータISDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L21とを示している。リード信号の大きさの変化L11は、リード方向においてセクタISS2(ISC2)に相当する円周位置(以下、単に、セクタISS2と称する)に向かって減少し、セクタISS2からリード方向に向かって増大している。リード信号の大きさの変化L21は、セクタISS2に向かって増加し、セクタISS2からリード方向に向かって減少している。図8のリード信号の大きさの変化L11には、円周位置CP11におけるリード信号の大きさSM11と、円周位置CP12におけるリード信号の大きさSM12と、円周位置CP13におけるリード信号の大きさSM13と、円周位置CP14におけるリード信号の大きさSM14とを示している。円周位置CP12は、円周位置CP11よりもリード方向で、且つセクタISS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP13は、セクタISS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP14よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM11は、リード信号の大きさSM12よりも大きい。リード信号の大きさSM13は、リード信号の大きさSM12以上であってもよいし、リード信号の大きさSM12より小さくてもよい。リード信号の大きさSM14は、リード信号の大きさSM13よりも大きい。図8のリード信号の大きさの変化L21には、円周位置CP21におけるリード信号の大きさSM21と、円周位置CP22におけるリード信号の大きさSM22と、円周位置CP23におけるリード信号の大きさSM23と、円周位置CP24におけるリード信号の大きさSM24とを示している。円周位置CP22は、円周位置CP21よりもリード方向で、且つセクタISS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP23は、セクタISS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP24よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM22は、リード信号の大きさSM21よりも大きい。リード信号の大きさSM23は、リード信号の大きさSM22以上であってもよいし、リード信号の大きさSM22より小さくてもよい。リード信号の大きさSM23は、リード信号の大きさSM24よりも大きい。なお、円周位置CP11とCP21とは一致していてもよいし、円周位置CP12とCP22とは一致していてもよい。また、円周位置CP13とCP23とは一致していてもよいし、円周位置CP14とCP24とは、一致していてもよい。
図8に示した例では、MPU60は、図7に示したようにリードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmのユーザデータISDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1によりリードしたユーザデータISDmをフーリエ変換してリードヘッド15R1によりユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさを検出する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP11に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM11と、リードヘッド15R1により円周位置CP12に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM12とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って減少していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP21に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM21と、リードヘッド15R2により円周位置CP22に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM22とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って増大していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが減少し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが増大していることから、図7に示すようにユーザデータISDmがユーザデータIUDmから内方向に離れる方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmから内方向に離れる方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を内方向にずらして補正する。言い換えると、リードヘッド15R2がリードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔を置いて位置している際に、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが減少し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが増大していること検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2へ向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP13に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM13と、リードヘッド15R1により円周位置CP14に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM14とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って増大していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP23に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM23と、リードヘッド15R2により円周位置CP24に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM24とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って減少していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが増大し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが減少していることから、図7に示すようにユーザデータISDmがユーザデータIUDmに対して内方向に離間した位置から外方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmに対して内方向に離間した位置から外方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を内方向にずらした位置から外方向に向かうように補正する。言い換えると、リードヘッド15R2がリードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔を置いて位置している際に、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが増大し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが減少していること検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2に向かう方向にずらした位置からリードヘッド15R2からリードヘッド15R1に向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
なお、図7及び図8では、基準リードヘッドを内周領域IRの所定のトラックに位置決めした場合について記載したが、基準リードヘッドを中周領域MR、又は外周領域ORに位置決めした場合であっても、MPU60は、内周領域IRの所定のトラックに基準リードヘッド15R1を位置決めした場合と同様の処理により、複数のリードヘッドによるリード信号の大きさに基づいてヘッド15、例えば、基準リードヘッドの位置を補正することができる。
図9は、本実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。図9には、内周領域IRにおいて、リードヘッド15R1を目標位置に位置決めして、ライトヘッド15Wにより実経路OSRmに従ってディスク10にライトした実トラックOSTmを示している。実経路OSRmは、実トラックOSTmのトラックセンタに相当する。図9には、2つの連続するサーボセクタSVの間に位置する実トラックOSTmのユーザデータOSDmを示している。実トラックOSTmは、目標トラックITRmに対して外方向にずれている。リードヘッド15R2は、リードヘッド15R1に対してクロストラック間隔CTS2で内方向に離間している。図9には、目標トラックITRmのセクタISC1と、セクタISC1に対してリード方向に位置している目標トラックITRmのセクタISC2とを示している。図9には、実トラックOSTmのセクタOSS1と、セクタOSS1よりもリード方向に位置している実トラックOSTmのセクタOSS2とを示している。セクタOSS1は、セクタISC1が外方向にオフトラック量OFT3でずれたセクタに相当する。セクタOSS2は、セクタISC2が外方向にオフトラック量OFT4でずれたセクタに相当する。セクタOSS2は、ユーザデータOSDmにおいて、ユーザデータIUDmに対して最も半径方向にずれているセクタである。
図9に示した例では、MPU60は、内周領域IRにおいて、目標経路TRTmに沿って目標トラックITRmをライトヘッド15Wによりディスク10にライトしている際に、外部からの振動などによるサーボ処理の非線形性や機械的な特性等によりライトヘッド15Wが外方向にずれたために、目標経路TRTmから外方向にずれた実経路OSRmに沿って実トラックOSTmをライトした。
図9に示した例では、MPU60は、リードヘッド15R1を目標トラックITRmに位置決めし、リードヘッド15R1で目標経路TRTmを追従して、リードヘッド15R1及び15R2により実トラックOSTmのユーザデータOSDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とに基づいて、実経路OSRmを追従するようにリードヘッド15R1の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。言い換えると、MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とに基づいて、リードヘッド15R1ユーザデータOSDmをリードしたリード信号のSN比が大きくなるようにリードヘッド15R1の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とに基づいて、セクタOSS1及びセクタOSS2をリードするようにリードヘッド15R1の半径位置を外方向にずらす。言い換えると、MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータOSDmをリードしたリード信号とに基づいて、セクタOSS1及びセクタOSS2をリードするようにリードヘッド15R1の半径位置をリードヘッド15R2からリードヘッド15R1に向かう方向にずらす。
図10は、複数のリードヘッド15R1及び15R2により図9に示したユーザデータOSDmをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。図10において、横軸は、図9に示したユーザデータOSDmにおける円周位置を示し、縦軸は、リードヘッド15R1及び15R2によりユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさを示している。図10の横軸において、円周位置の矢印の方向に進むに従ってリード方向に進む。図10の縦軸において、リード信号の大きさは、大の矢印の方向に進むに従って大きくなり、小の矢印の方向に進むに従って小さくなる。図10には、リードヘッド15R1より目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R1によりユーザデータOSDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L12と、リードヘッド15R1により目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R2によりユーザデータOSDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L22とを示している。リード信号の大きさの変化L12は、リード方向においてセクタOSS2に相当する円周位置(以下、単に、セクタOSS2と称する)に向かって減少し、セクタOSS2からリード方向に向かって増大している。リード信号の大きさの変化L22は、リード方向においてセクタOSS2に向かって減少し、セクタOSS2からリード方向に向かって増大している。図10のリード信号の大きさの変化L12には、円周位置CP15におけるリード信号の大きさSM15と、円周位置CP16におけるリード信号の大きさSM16と、円周位置CP17におけるリード信号の大きさSM17と、円周位置CP18におけるリード信号の大きさSM18とを示している。円周位置CP16は、円周位置CP15よりもリード方向で、且つセクタOSS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP17は、セクタOSS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP18よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM15は、リード信号の大きさSM16よりも大きい。リード信号の大きさSM17は、リード信号の大きさSM16以上であってもよいし、リード信号の大きさSM16より小さくてもよい。リード信号の大きさSM18は、リード信号の大きさSM17よりも大きい。図10のリード信号の大きさの変化L22には、円周位置CP25におけるリード信号の大きさSM25と、円周位置CP26におけるリード信号の大きさSM26と、円周位置CP27におけるリード信号の大きさSM27と、円周位置CP28におけるリード信号の大きさSM28とを示している。円周位置CP26は、円周位置CP25よりもリード方向で、且つセクタOSS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP27は、セクタOSS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP28よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM25は、リード信号の大きさSM26よりも大きい。リード信号の大きさSM27は、リード信号の大きさSM26以上であってもよいし、リード信号の大きさSM26より小さくてもよい。リード信号の大きさSM28は、リード信号の大きさSM27よりも大きい。なお、円周位置CP15とCP25とは一致していてもよいし、円周位置CP16とCP26とは一致していてもよい。また、円周位置CP17とCP27とは一致していてもよいし、円周位置CP18とCP28とは一致していてもよい。
図10に示した例では、MPU60は、図9に示したようにリードヘッド15R1及び15R2により実トラックOSTmのユーザデータOSDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1によりリードしたユーザデータOSDmをフーリエ変換してリードヘッド15R1によりユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさを検出する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP15に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM15と、リードヘッド15R1により円周位置CP16に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM16とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って減少していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP25に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM25と、リードヘッド15R2により円周位置CP26に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM26とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って減少していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが減少し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが減少していることから、図9に示すようにユーザデータOSDmがユーザデータIUDmから外方向に離れる方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmから外方向に離れる方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を外方向にずらして補正する。言い換えると、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが減少し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが減少していること検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を半径方向においてリードヘッド15R2からリードヘッド15R1へ向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP17に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM17と、リードヘッド15R1により円周位置CP18に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM18とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って増大していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP27に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM27と、リードヘッド15R2により円周位置CP28に対応するユーザデータOSDmをリードしたリード信号の大きさSM28とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って増大していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが増大し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが増大していることから、図9に示すようにユーザデータOSDmがユーザデータIUDmに対して外方向に離間した位置から内方向に向かっていると判定する。ユーザデータOSDmがユーザデータIUDmに対して外方向に離間した位置から内方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を外方向にずらした位置から内方向に向かうように補正する。言い換えると、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが増大し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが増大していること検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を半径方向においてリードヘッド15R2からリードヘッド15R1に向かう方向にずらした位置から半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2に向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
なお、図9及び図10では、基準リードヘッドを内周領域IRの所定のトラックに位置決めした場合について記載したが、基準リードヘッドを中周領域MR、又は外周領域ORに位置決めした場合であっても、MPU60は、内周領域IRの所定のトラックに基準リードヘッド15R1を位置決めした場合と同様の処理により、複数のリードヘッドによるリード信号の大きさに基づいてヘッド15、例えば、基準リードヘッドの位置を補正することができる。
図11は、本実施形態に係るリード処理の一例を示すフローチャートである。
MPU60は、所定のトラックに基準リードヘッドを位置決めして、複数のリードヘッドでこの所定のトラックをリードする(B1101)。例えば、MPU60は、所定のトラックにリードヘッド15R1を位置決めして、リードヘッド15R1及び15R2によりこの所定のトラックをリードする。MPU60は、クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいか所定の値(x)以下であるかを判定する(B1102)。例えば、MPU60は、クロストラック間隔が最大値に対して10%の間隔に相当する値(以下、単に、10%の値と称する)よりも大きいか10%の値以下であるかを判定する。クロストラック間隔が所定の値(x)以下であると判定した場合(B1102のNO)、MPU60は、処理を終了する。クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいと判定した場合(B1102のYES)、MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックをそれぞれリードした複数のリード信号の大きさを検出する(B1103)。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号をフーリエ変換して取得したリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によりこのユーザデータをリードしたリート信号をフーリエ変換して取得したリード信号の大きさとを検出する。MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の大きさに基づいてヘッド15の位置を補正し(B1104)、処理を終了する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によるリード信号の大きさとに基づいて、基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正し、処理を終了する。
一例では、MPU60は、所定のトラックをリードヘッド15R1とリードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2とでリードしている際に、基準リードヘッドであるリードヘッド15R1によるリード信号が減少し、リードヘッド15R1に対して所定のクロストラック間隔で内方向にリードヘッド15R2によるリード信号が増大することを検出した場合、リードヘッド15R1を内方向にずらし、処理を終了する。
他の例では、MPU60は、所定のトラックをリードヘッド15R1とリードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2とでリードしている際に、基準リードヘッドであるリードヘッド15R1によるリード信号が減少し、リードヘッド15R1に対して所定のクロストラック間隔で内方向にリードヘッド15R2によるリード信号が減少することを検出した場合、リードヘッド15R1を外方向にずらし、処理を終了する。
本実施形態によれば、磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドを備えている。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドの内の基準リードヘッドを所定のトラックに位置決めして、このトラックを複数のリードヘッドでリードする。磁気ディスク装置1は、クロストラック間隔が0であるか0でないかを判定する。クロストラック間隔が0でないと判定した場合、磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをそれぞれリードした複数のリード信号の大きさを検出する。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号に大きさに基づいてヘッド15の位置を補正する。そのため、磁気ディスク装置1は、リード処理の精度を向上することが可能である。
次に、他の実施形態や他の実施形態の変形例に係る磁気ディスク装置について説明する。他の実施形態や他の実施形態の変形例において、前述の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
(第2実施形態)
第2実施形態の磁気ディスク装置1は、リード系の構成が第1実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図12は、第2実施形態に係るリード系の構成例を示すブロック図である。
システムコントローラ130は、リード系として、信号処理回路、例えば、Automatic gain control(AGC)回路AG1と、信号処理回路、例えば、AGC回路AG2と、MPU60とを有している。例えば、AGC回路AG1は、バッファ801から取得した区分W毎のデータの利得を制御し、利得を制御したデータをMPU60に出力する。例えば、AGC回路AG2は、バッファ802から取得した区分W毎のデータの利得を制御し、利得を制御したデータをMPU60に出力する。
例えば、補正部602は、AGC回路AG1及びAG2から入力されたデータからリードヘッド15R1及び15R2により所定のトラックのユーザデータをそれぞれリードした複数のリード信号の振幅を検出する。補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅とに基づいて、このトラックのトラックセンタに追従するように基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正する。
一例では、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅とに基づいて、リードヘッド15R1によりこのユーザデータをリードしたリード信号の振幅が所望の値になるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。例えば、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさと、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の大きさとに基づいて、リードヘッド15R1によりこのユーザデータをリードしたリード信号の振幅が大きくなるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。
言い換えると、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅とに基づいて、基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1でこのユーザデータをリードしたリード信号のSN比が所望の値になるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。例えば、補正部602は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔CTSxで離間しているリードヘッド15R2により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅とに基づいて、リードヘッド15R1によりこのユーザデータをリードしたリード信号のSN比が大きくなるように、リードヘッド15R1の位置を補正する。リード信号のSN比は、リード信号の振幅に対応している。例えば、リード信号のSN比が大きくなると、リード信号の振幅も大きくなる。また、リード信号のSN比が小さくなると、リード信号の振幅も小さくなる。
図13は、第2実施形態に係るリード処理の一例を示すフローチャートである。
MPU60は、所定のトラックに基準リードヘッドを位置決めして、複数のリードヘッドでこの所定のトラックをリードし(B1101)、クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいか所定の値(x)以下であるかを判定する(B1102)。クロストラック間隔が所定の値(x)以下であると判定した場合(B1102のNO)、MPU60は、処理を終了する。クロストラック間隔が所定の値(x)よりも大きいと判定した場合(B1102のYES)、MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックをそれぞれリードした複数のリード信号の振幅を検出する(B1301)。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により所定のトラックのユーザデータをリードしたリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によりこのユーザデータをリードしたリード信号の振幅とを検出する。MPU60は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の振幅に基づいてヘッド15の位置を補正し(B1302)、処理を終了する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の振幅と、リードヘッド15R1から半径方向に所定のクロストラック間隔で離間しているリードヘッド15R2によるリード信号の振幅とに基づいて、基準リードヘッド、例えば、リードヘッド15R1の位置を補正し、処理を終了する。
第2実施形態によれば、磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドを備えている。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドの内の基準リードヘッドを所定のトラックに位置決めして、このトラックを複数のリードヘッドでリードする。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをそれぞれリードした複数のリード信号の振幅を検出する。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の振幅に基づいてヘッド15の位置を補正する。そのため、磁気ディスク装置1は、リード処理の精度を向上することが可能である。
(第3実施形態)
第3実施形態の磁気ディスク装置1は、ヘッド15の構成が前述した第1実施形態及び第2実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図14は、第3実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。図14において、リードヘッド15R1の半径方向の幅(以下、単に、幅と称する)RWD1は、リードヘッド15R1を目標トラックITRmに位置決めして実トラックISTmをリード可能な幅である。リードヘッド15R1の幅RWD1は、リードヘッド15R2の幅RWD2よりも大きい。例えば、リードヘッド15R1の幅RWD1は、リードヘッド15R2の幅RWD2の2倍に相当する。また、リードヘッド15R1の幅RWD1は、ライトヘッド15Wの幅WWDと同等である。
図14に示した例では、MPU60は、リードヘッド15R1を目標トラックITRmに位置決めし、リードヘッド15R1で目標経路TRTmを追従して、リードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmのユーザデータISDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータISDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータISDmをリードしたリード信号とに基づいて、実経路ISRmを追従するようにリードヘッド15R1の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。
図15は、複数のリードヘッド15R1及び15R2により図14に示したユーザデータISDmをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。図15において、横軸は、図14に示したユーザデータISDmにおける円周位置を示し、縦軸は、リードヘッド15R1及び15R2によりユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさを示している。図15の横軸において、円周位置の矢印の方向に進むに従ってリード方向に進む。図15の縦軸において、リード信号の大きさは、大の矢印の方向に進むに従って大きくなり、小の矢印の方向に進むに従って小さくなる。図15には、リードヘッド15R1より目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R1によりユーザデータISDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L13と、リードヘッド15R1により目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R2によりユーザデータISDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L23とを示している。リード信号の大きさの変化L13は、リード方向において一定である。リード信号の大きさの変化L23は、セクタISS2に向かって増大し、セクタISS2からリード方向に向かって減少している。図15のリード信号の大きさの変化L13には、円周位置CP111におけるリード信号の大きさSM111と、円周位置CP112におけるリード信号の大きさSM112と、円周位置CP113におけるリード信号の大きさSM113と、円周位置CP114におけるリード信号の大きさSM114とを示している。円周位置CP112は、円周位置CP111よりもリード方向で、且つセクタISS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP113は、セクタISS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP114よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM111、SM112、SM113、及びSM114は、同じである。なお、リード信号の大きさSM111、SM112、SM113、及びSM114は、僅かに異なっていてもよい。図15のリード信号の大きさの変化L23には、円周位置CP211におけるリード信号の大きさSM211と、円周位置CP212におけるリード信号の大きさSM212と、円周位置CP213におけるリード信号の大きさSM213と、円周位置CP214におけるリード信号の大きさSM214とを示している。円周位置CP212は、円周位置CP211よりもリード方向で、且つセクタISS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP213は、セクタISS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP214よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM212は、リード信号の大きさSM211よりも大きい。リード信号の大きさSM213は、リード信号の大きさSM212以上であってもよいし、リード信号の大きさSM212より小さくてもよい。リード信号の大きさSM213は、リード信号の大きさSM214よりも大きい。なお、円周位置CP111とCP211とは一致していてもよいし、円周位置CP112とCP212とは一致していてもよい。また、円周位置CP113とCP213とは一致していてもよいし、円周位置CP114とCP214とは、一致していてもよい。
図15に示した例では、MPU60は、図14に示したようにリードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmのユーザデータISDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1によりリードしたユーザデータISDmをフーリエ変換してリードヘッド15R1によりユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさを検出する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP111に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM111と、リードヘッド15R1により円周位置CP112に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM112とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向において一定であることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP211に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM211と、リードヘッド15R2により円周位置CP212に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM212とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って増大していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが一定であり、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが増大していることから、図14に示すようにユーザデータISDmがユーザデータIUDmから内方向に離れる方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmから内方向に離れる方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を内方向にずらして補正する。言い換えると、リードヘッド15R2がリードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔を置いて位置している際に、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが変化せず、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが増大していること検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2へ向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP113に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM113と、リードヘッド15R1により円周位置CP114に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM114とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向において一定であることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP213に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM213と、リードヘッド15R2により円周位置CP214に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM214とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って減少していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが一定であり、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが減少していることから、図14に示すようにユーザデータISDmがユーザデータIUDmに対して内方向に離間した位置から外方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmに対して内方向に離間した位置から外方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を内方向にずらした位置から外方向に向かうように補正する。言い換えると、リードヘッド15R2がリードヘッド15R1から内方向にクロストラック間隔を置いて位置している際に、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが変化せず、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが減少していること検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R1を半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2に向かう方向にずらした位置からリードヘッド15R2からリードヘッド15R1に向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
第3実施形態によれば、磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドを備えている。複数のリードヘッドの内の基準リードヘッドの幅は、基準ヘッド以外の複数のリードヘッドの幅よりも大きい。磁気ディスク装置1は、基準リードヘッドを所定のトラックに位置決めして、このトラックを複数のリードヘッドでリードする。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをそれぞれリードした複数の信号の大きさを検出する。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の大きさに基づいてヘッド15の位置を補正する。そのため、磁気ディスク装置1は、リード処理の精度を向上することが可能である。
(変形例1)
第3実施形態に係る変形例1の磁気ディスク装置1は、ヘッド15の構成が前述した第3実施形態の磁気ディスク装置1と異なる。
図16は、第3実施形態に係るリード処理の一例を示す模式図である。図16では、リードヘッド15R2を基準リードヘッドとしている。リードヘッド15R1は、リードヘッド15R2に対してクロストラック間隔CTS3で外方向に離間している。リードヘッド15R2の幅RWD2は、リードヘッド15R2を目標トラックITRmに位置決めして実トラックISTmをリード可能な幅である。リードヘッド15R2の幅RWD2は、リードヘッド15R1の幅RWD1よりも大きい。例えば、リードヘッド15R2の幅RWD2は、リードヘッド15R1の幅RWD1の2倍に相当する。また、リードヘッド15R2の幅RWD2は、ライトヘッド15Wの幅WWDと同等である。
図16に示した例では、MPU60は、リードヘッド15R2を目標トラックITRmに位置決めし、リードヘッド15R2で目標経路TRTmを追従して、リードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmのユーザデータISDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1でユーザデータISDmをリードしたリード信号とリードヘッド15R2でユーザデータISDmをリードしたリード信号とに基づいて、実経路ISRmを追従するようにリードヘッド15R2の半径位置をリード方向の各円周位置で補正する。
図17は、複数のリードヘッド15R1及び15R2により図16に示したユーザデータISDmをそれぞれリードしたリード信号の大きさの円周方向における変化の一例を示す図である。図17において、横軸は、図16に示したユーザデータISDmにおける円周位置を示し、縦軸は、リードヘッド15R1及び15R2によりユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさを示している。図17の横軸において、円周位置の矢印の方向に進むに従ってリード方向に進む。図17の縦軸において、リード信号の大きさは、大の矢印の方向に進むに従って大きくなり、小の矢印の方向に進むに従って小さくなる。図17には、リードヘッド15R2より目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R1によりユーザデータISDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L14と、リードヘッド15R2により目標経路TRTmを追従してリードヘッド15R2によりユーザデータISDmをリードした場合の円周位置に対するリード信号の大きさの変化L24とを示している。リード信号の大きさの変化L14は、セクタISS2に向かって減少し、セクタISS2からリード方向に向かって増大している。リード信号の大きさの変化L24は、リード方向において一定である。図17のリード信号の大きさの変化L14には、円周位置CP115におけるリード信号の大きさSM115と、円周位置CP116におけるリード信号の大きさSM116と、円周位置CP117におけるリード信号の大きさSM117と、円周位置CP118におけるリード信号の大きさSM118とを示している。円周位置CP116は、円周位置CP115よりもリード方向で、且つセクタISS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP117は、セクタISS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP118よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM116は、リード信号の大きさSM115よりも小さい。リード信号の大きさSM117は、リード信号の大きさSM116以上であってもよいし、リード信号の大きさSM116より小さくてもよい。リード信号の大きさSM117は、リード信号の大きさSM118よりも小さい。図17のリード信号の大きさの変化L24には、円周位置CP215におけるリード信号の大きさSM215と、円周位置CP216におけるリード信号の大きさSM216と、円周位置CP217におけるリード信号の大きさSM217と、円周位置CP218におけるリード信号の大きさSM218とを示している。円周位置CP216は、円周位置CP215よりもリード方向で、且つセクタISS2よりもリード方向と反対方向の位置である。円周位置CP217は、セクタISS2よりもリード方向で、且つ円周位置CP218よりもリード方向と反対方向の位置である。リード信号の大きさSM215、SM216、SM217、及びSM218は、同じである。なお、リード信号の大きさSM215、SM216、SM217、及びSM218は、僅かに異なっていてもよい。なお、円周位置CP115とCP215とは一致していてもよいし、円周位置CP116とCP216とは一致していてもよい。また、円周位置CP117とCP217とは一致していてもよいし、円周位置CP118とCP218とは、一致していてもよい。
図17に示した例では、MPU60は、図16に示したようにリードヘッド15R1及び15R2により実トラックISTmのユーザデータISDmをリードする。MPU60は、リードヘッド15R1によりリードしたユーザデータISDmをフーリエ変換してリードヘッド15R1によりユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさを検出する。例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP115に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM115と、リードヘッド15R1により円周位置CP116に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM116とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って減少していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP215に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM215と、リードヘッド15R2により円周位置CP216に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM216とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさが一定であることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが減少し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが一定であることから、図16に示すようにユーザデータISDmがユーザデータIUDmから内方向に離れる方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmから内方向に離れる方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R2を内方向にずらして補正する。言い換えると、リードヘッド15R1がリードヘッド15R2から外方向にクロストラック間隔を置いて位置している際に、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが減少し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが変化しないこと検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R2を半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2へ向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
例えば、MPU60は、リードヘッド15R1により円周位置CP117に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM117と、リードヘッド15R1により円周位置CP118に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM118とからリードヘッド15R1によるリード信号の大きさがリード方向に進むに従って増大していることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R2により円周位置CP217に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM217と、リードヘッド15R2により円周位置CP218に対応するユーザデータISDmをリードしたリード信号の大きさSM218とからリードヘッド15R2によるリード信号の大きさがリード方向において一定であることを検出する。MPU60は、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが増大し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが一定であることから、図16に示すようにユーザデータISDmがユーザデータIUDmに対して内方向に離間した位置から外方向に向かっていると判定する。ユーザデータISDmがユーザデータIUDmに対して内方向に離間した位置から外方向に向かっていると判定した場合、MPU60は、リードヘッド15R2を内方向にずらした位置から外方向に向かうように補正する。言い換えると、リードヘッド15R1がリードヘッド15R2から外方向にクロストラック間隔を置いて位置している際に、リードヘッド15R1によるリード信号の大きさが増大し、リードヘッド15R2によるリード信号の大きさが変化しないこと検出した場合、MPU60は、リードヘッド15R2を半径方向においてリードヘッド15R1からリードヘッド15R2に向かう方向にずらした位置からリードヘッド15R2からリードヘッド15R1に向かう方向にリード方向に従って段階的にずらすように補正する。
第3実施形態に係る変形例1によれば、磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドを備えている。複数のリードヘッドの内の基準リードヘッドの幅は、基準ヘッド以外の複数のリードヘッドの幅よりも大きい。磁気ディスク装置1は、基準リードヘッドを所定のトラックに位置決めして、このトラックを複数のリードヘッドでリードする。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをそれぞれリードした複数の信号の大きさを検出する。磁気ディスク装置1は、複数のリードヘッドにより所定のトラックのユーザデータをリードした複数のリード信号の大きさに基づいてヘッド15の位置を補正する。そのため、磁気ディスク装置1は、リード処理の精度を向上することが可能である。
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…磁気ディスク装置、10…磁気ディスク、10a…ユーザデータ領域、10b…システムエリア、12…スピンドルモータ(SPM)、13…アーム、14…ボイスコイルモータ(VCM)、15…ヘッド、15W…ライトヘッド、15R1、15R2…リードヘッド、20…ドライバIC、30…ヘッドアンプIC、40…ハードディスクコントローラ(HDC)、50…リード/ライト(R/W)チャネル、60…マイクロプロセッサ(MPU)、70…揮発性メモリ、80…バッファメモリ、90…不揮発性メモリ、100…ホストシステム(ホスト)、130…システムコントローラ。

Claims (9)

  1. 複数のサーボデータを有するディスクと、
    前記ディスクに対してデータをライトするライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、
    前記ディスクの半径方向における前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの間隔が所定の値よりも大きくなる半径位置に前記ヘッドが位置している場合に、前記ディスクの前記複数のサーボデータの間に位置するライトデータを前記第1リードヘッドでリードした第1信号前記第2リードヘッドで前記ライトデータをリードした第2信号とに基づいて前記ヘッドを前記半径方向に位置決めする、コントローラと、を備える磁気ディスク装置。
  2. 前記コントローラは、前記第1信号の大きさと前記第2信号の大きさとに基づいて前記ヘッドを位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
  3. 前記コントローラは、前記第1信号の大きさが減少し、前記第2信号の大きさが増大している場合、前記半径方向において前記第1リードヘッドから前記第2リードヘッドへ向かう第1方向に前記ヘッドをずらす、請求項2に記載の磁気ディスク装置。
  4. 前記コントローラは、前記第1信号の大きさが減少し、前記第2信号の大きさが減少している場合、前記半径方向において前記第2リードヘッドから前記第1リードヘッドへ向かう第2方向に前記ヘッドをずらす、請求項2に記載の磁気ディスク装置。
  5. 前記コントローラは、前記第1信号をフ―リエ変換して前記第1信号の大きさを検出し、前記第2信号をフ―リエ変換して前記第2信号の大きさを検出する、請求項2乃至4のいずれか1項に記載の磁気ディスク装置。
  6. 前記コントローラは、前記第1信号の第1振幅と前記第2信号の第2振幅とに基づいて前記ヘッドを位置決めする、請求項1に記載の磁気ディスク装置。
  7. 前記第1リードヘッドの前記半径方向の第1幅は、前記第2リードヘッドの前記半径方向の第2幅よりも大きい、請求項2に記載の磁気ディスク装置。
  8. 前記コントローラは、前記第1信号の大きさが変化せず、前記第2信号の大きさが減少した場合、前記半径方向において前記第2リードヘッドから前記第1リードヘッドに向かう第2方向に前記ヘッドをずらす、請求項7に記載の磁気ディスク装置。
  9. 複数のサーボデータを有するディスクと、前記ディスクに対してデータをライトするライトヘッドと、前記ディスクからデータをリードする第1リードヘッド及び第2リードヘッドとを有するヘッドと、を備える磁気ディスク装置に適用されるリード処理方法であって、
    前記ディスクの半径方向における前記第1リードヘッドと前記第2リードヘッドとの間隔が所定の値よりも大きくなる半径位置に前記ヘッドが位置している場合に、前記ディスクの前記複数のサーボデータの間に位置するライトデータを前記第1リードヘッドでリードした第1信号前記第2リードヘッドで前記ライトデータをリードした第2信号とに基づいて前記ヘッドを前記半径方向に位置決めする、リード処理方法。
JP2018244893A 2018-12-27 2018-12-27 磁気ディスク装置及びリード処理方法 Active JP7166165B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018244893A JP7166165B2 (ja) 2018-12-27 2018-12-27 磁気ディスク装置及びリード処理方法
CN201910608555.7A CN111383665B (zh) 2018-12-27 2019-07-08 磁盘装置以及读处理方法
US16/560,438 US10872630B2 (en) 2018-12-27 2019-09-04 Two-dimensional magnetic recording device capable of positioning the head based on reading of first and second readers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018244893A JP7166165B2 (ja) 2018-12-27 2018-12-27 磁気ディスク装置及びリード処理方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2020107375A JP2020107375A (ja) 2020-07-09
JP2020107375A5 JP2020107375A5 (ja) 2021-10-07
JP7166165B2 true JP7166165B2 (ja) 2022-11-07

Family

ID=71123256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018244893A Active JP7166165B2 (ja) 2018-12-27 2018-12-27 磁気ディスク装置及びリード処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10872630B2 (ja)
JP (1) JP7166165B2 (ja)
CN (1) CN111383665B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11942122B1 (en) 2023-01-17 2024-03-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Determining absolute position on HDD spiral patterns using dual TDMR readers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002216443A (ja) 2000-11-17 2002-08-02 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置及びその制御方法
JP2008165918A (ja) 2006-12-28 2008-07-17 Fujitsu Ltd サーボパターン書き込み装置、サーボパターン書き込み方法、サーボパターン読み取り装置、サーボパターン読み取り方法
US20150255099A1 (en) 2014-03-10 2015-09-10 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive employing multiple read elements to increase radial band for two-dimensional magnetic recording

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55135332A (en) * 1979-04-06 1980-10-22 Toshiba Corp Track deviation detector
JP3588149B2 (ja) * 1994-11-08 2004-11-10 富士通株式会社 記録再生装置及びこれに使用されるヘッド
US6266205B1 (en) 1998-03-10 2001-07-24 Maxtor Corporation Parallel servo with ultra high bandwidth off-track detection
JP2005004924A (ja) 2003-06-13 2005-01-06 Hitachi Ltd 情報再生方法及び情報再生装置
SG196730A1 (en) * 2012-07-16 2014-02-13 Agency Science Tech & Res Methods for reading data from a storage medium using a reader and storage devices
JP2014089780A (ja) * 2012-10-30 2014-05-15 Toshiba Corp 情報記録装置および情報記録方法
US9311937B2 (en) * 2013-07-16 2016-04-12 Marvell World Trade Ltd. Systems and methods for calibrating read and write operations in two dimensional magnetic recording
US9099132B1 (en) * 2014-02-25 2015-08-04 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods for multi-head separation determination
US8861111B1 (en) * 2014-04-01 2014-10-14 Lsi Corporation Two dimensional magnetic recording servo system phase alignment
US8902536B1 (en) * 2014-04-01 2014-12-02 Lsi Corporation Skew-tolerant reader configurations using cross-track profiles for array-reader based magnetic recording
US9019642B1 (en) * 2014-04-02 2015-04-28 Lsi Corporation Synchronization mark detection for multi-dimensional magnetic recording
JP6121938B2 (ja) * 2014-04-07 2017-04-26 株式会社東芝 磁気ディスク装置および読み出し制御方法
US8837068B1 (en) * 2014-04-14 2014-09-16 Lsi Corporation Two dimensional magnetic recording servo system adaptive combination
US9792939B2 (en) * 2014-05-13 2017-10-17 Seagate Technology Llc Servo tracking using a single servo writing pass per track for multi sensors
US9087541B1 (en) * 2014-06-05 2015-07-21 Seagate Technology Llc Processing servo data from two or more read transducers co-located on a slider
US8953276B1 (en) * 2014-06-05 2015-02-10 Seagate Technology Llc Correcting position error based on reading first and second user data signals
US9196298B1 (en) * 2014-06-30 2015-11-24 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Zero phase start for array reader magnetic recording system
WO2016010902A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-21 Marvell World Trade Ltd. Method and apparatus for determining read-head deviation using orthogonal preambles
US9672853B1 (en) 2015-06-01 2017-06-06 Marvell International Ltd. Digital data driven position error signal for magnetic recording
CN106816160B (zh) * 2015-11-30 2019-04-05 株式会社东芝 磁盘装置及其控制方法
US9875758B1 (en) * 2016-10-12 2018-01-23 Seagate Technology Llc Slider utilizing multiple transducer sets
US9837106B1 (en) * 2017-06-05 2017-12-05 Western Digital Technologies, Inc. Two-dimensional magnetic recording (TDMR) disk drive with multiple sensors and circuitry for selection of an active pair of associated amplifiers
JP6813474B2 (ja) * 2017-12-26 2021-01-13 株式会社東芝 磁気ディスク装置及びリード/ライトオフセット補正方法
US10529376B1 (en) * 2018-01-12 2020-01-07 Marvel International Ltd. Two dimensional magnetic recording (TDMR) off-track performance improvement
US10360930B1 (en) * 2018-01-26 2019-07-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Disk device and method of manufacturing disk device
JP2019160377A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社東芝 磁気ディスク装置及びヘッド位置の補正方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002216443A (ja) 2000-11-17 2002-08-02 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置及びその制御方法
JP2008165918A (ja) 2006-12-28 2008-07-17 Fujitsu Ltd サーボパターン書き込み装置、サーボパターン書き込み方法、サーボパターン読み取り装置、サーボパターン読み取り方法
US20150255099A1 (en) 2014-03-10 2015-09-10 Western Digital Technologies, Inc. Disk drive employing multiple read elements to increase radial band for two-dimensional magnetic recording

Also Published As

Publication number Publication date
US20200211588A1 (en) 2020-07-02
CN111383665A (zh) 2020-07-07
JP2020107375A (ja) 2020-07-09
US10872630B2 (en) 2020-12-22
CN111383665B (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8085487B1 (en) Blocking formats for a disk drive that reduce performance
CN110289020B (zh) 磁盘装置及重复偏出修正数据的写入方法
US11495261B2 (en) Magnetic disk device capable of correcting servo demodulation position
US9799360B2 (en) Magnetic disk device and correction method of head position
JP2008192263A (ja) ディスク・ドライブ装置及びそのエラー回復処理方法
US10475478B2 (en) Magnetic disk device and method for correcting positon of head
US11127426B2 (en) Magnetic disk device and head position correction method
JP2020042875A (ja) 磁気ディスク装置
JP7166165B2 (ja) 磁気ディスク装置及びリード処理方法
US9728214B2 (en) Disk drive and position correction method
CN112309436B (zh) 磁盘装置以及写处理方法
JP4829180B2 (ja) ディスク記憶装置及びサーボ書込み方法
JP7170553B2 (ja) 磁気ディスク装置及びリード処理方法
US11475913B2 (en) Magnetic disk device and demodulation method for servo data
US7804659B2 (en) Method and apparatus for positioning head using spiral servo pattern in a disk drive
JP7404285B2 (ja) 磁気ディスク装置、及びライト処理方法
JP2023043617A (ja) 磁気ディスク装置及びスパイラルパターンのライト方法
CN113838484A (zh) 磁盘装置以及读处理方法
JP2023095170A (ja) 磁気ディスク装置及びssw方法
CN114187927A (zh) 磁盘装置以及读处理方法
JP2022038290A (ja) 磁気ディスク装置
JP4969514B2 (ja) 磁気ディスク装置、その制御方法、及びその製造方法
CN112530461A (zh) 磁盘装置及读出处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210826

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210826

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220802

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220908

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220927

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221025

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7166165

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150