JPH08221918A - 記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】オントラック制御でトラックのオフセット補正
を行った際に起きるＭＲヘッドの読取波形の非対称性を
確実に除去してエラーレートの向上する。 【構成】ヘッド位置制御部２００は、データヘッド１５
を任意のシリンダ位置にオントラックした際に、オフセ
ットテーブル１３６から得たオフセット量を除去するよ
うにヘッド位置を補正する。バイアス電流供給部５８
は、バイアス電流テーブル１４０からオフセット補正量
に対応した電流設定値を求め、この電流設定値に従った
バイアス電流をＭＲヘッドに供給する。オフセット種類
としては、ヨー角オフセット、サーマルオフセット、コ
アずれオフセットがある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リードヘッドにＭＲヘ
ッドを使用した磁気ディスク装置等の記憶装置に関し、
特にオフセット補正に伴なうＭＲヘッドの読取波形の上
下対称性の崩れを補正する記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、外部記憶装置として利用される磁
気ディスク装置においては、記録密度の向上、転送速度
の高速化、スピンドル回転数の高速化が図られており、
ディスク媒体の回転数（円周速度）に依存せず高出力レ
ベルを確保できるＭＲヘッド（Magnet-Resistive Head
）が使用され始めている。

【０００３】しかし、ＭＲヘッドにおいては、読取波形
に固有の上下非対称性が存在しており、上下非対称性が
あるとリード時のエラーレイトが悪化する。このＭＲヘ
ッドの上下非対称性は、ＭＲヘッドに設けたＭＲ素子に
流すバイアス電流（センス電流）を調整することで解消
することができる。図３１はＭＲ素子のρ−Ｈ特性（Ｍ
Ｒ抵抗率−磁界特性）の特性曲線１１２を示す。この特
性曲線１１２に対しては、ディスク円板からの磁界Ｈに
応じて異なった動作点１１４，１２０，１２６が決定さ
れ、各動作点１１４，１２０，１２６での記録磁界Ｈの
変化１１６，１２２，１２８に対し、ＭＲ素子からの出
力波形１１８，１２４，１３０が得られる。

【０００４】ここで動作点１１４にあっては特性曲線１
１２の傾きがほぼ一定の直線領域にあることから、磁界
変化１１６に対し上下に対称な出力波形１１８が得られ
る。これに対し動作点１２０にあっては、特性曲線の傾
きが磁界Ｈの低下に応じて減少する領域にあることか
ら、磁界変化１２２に対し上側で振幅が小さく下側で振
幅が大きい非対称な出力波形１１８となる。また動作点
１２６にあっては、特性曲線の傾きが磁界Ｈの低下に応
じて増加する領域にあることから、磁界変化１２２に対
し上側で振幅が大きく下側で振幅が小さい非対称な出力
波形１３０となる。

【０００５】ここで、出力波形１１８，１２４，１３０
の上側の振幅をＡ１、下側の振幅をＡ２とした場合、出
力波形の上下非対称性Ａsym.は次式で定義される。 Ａsym.＝（Ａ１−Ａ２）／（Ａ１＋Ａ２）×１００［％］・・・（１） 図３１にあっては、動作点１１４はＡ１＝Ａ２であるか
ら上下非対称性Ａsym.＝０％となり、非対称性は除去さ
れている。しかし、動作点１２０ではＡ１＜Ａ２、動作
点１２６ではＡ１＞Ａ２となるため、非対称性が発生す
る。

【０００６】このようなＭＲヘッドに固有な読取波形の
上下非対称性を除去するためには、ＭＲ素子に流れるバ
イアス電流を最適化し、磁界Ｈに対するＭＲ素子の動作
点を適切な位置とする必要がある。そこで、従来のＭＲ
ヘッドを使用した磁気ディスク装置においては、工場出
荷前の組立最終段階で、ＭＲヘッド内のＭＲ素子に流す
バイアス電流を、ＭＲヘッドをオントラック制御した状
態で非対称性Ａsym.が０％で上下対称となるように調整
し、この上下非対称性のない読取波形が得られるバイア
ス電流の設定値をヘッド毎に装置のメモリに格納してい
る。

【０００７】このため、装置使用時のリード動作の際に
は、ヘッド番号に応じてメモリからバイアス電流の設定
データを読み出し、ＭＲヘッドに最適化されたバイアス
電流を供給し、読取波形の上下非対称性が出ないように
している。このバイアス電流の調整は、例えば磁気ディ
スク装置を試験機に接続し、ＭＲヘッドを所定のシリン
ダ位置にオントラック制御させた状態で、ＭＲヘッドに
供給するバイアス電流を調整しながら、出力波形から
（１）式に従った非対称性Ａsym.を測定し、この測定値
が０％となるバイアス電流を決定して、このバイアス電
流の供給に使用したＡ／Ｄコンバータに対する電流設定
データを装置のメモリに格納している。

【０００８】一方、磁気ディスク装置にあっては、例え
ばサーボ面に記録されたサーボ情報をサーボヘッドで読
み出し、ライトヘッドとリードヘッドを一体に備えたデ
ータヘッドを目的シリンダ位置に制御するサーボ面サー
ボ方式にあっては、サーボ面とデータ面の同一シリンダ
位置のトラック間に、装置の使用温度等に依存した熱的
な位置ずれがある。

【０００９】この位置ずれによるヘッドのトラックセン
タに対するオフセットを、装置の使用開始時の初期化診
断処理の際に測定してヘッド番号及びシリンダ番号毎に
装置のメモリに記憶し、その後のリード動作やライト動
作におけるオントラック制御の際に、メモリからオフセ
ット量を読み出してデータヘッドのオフセットを補正し
ている。

【００１０】更に、装置を長時間使用した場合には、そ
の間に発生する熱的なオフトラック量も変化することか
ら、一定の時間間隔でオフセットを測定するキャリブレ
ーションを行って、メモリのオフセット量を更新してい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、この
ようなＭＲヘッドを用いた従来の磁気ディスク装置にあ
っては、ＭＲヘッドの上下非対称性を除去するバイアス
電流を、ＭＲヘッドをオントラック制御した状態で測定
しているが、このときサーマルオフセット等のオフセッ
ト補正は特に行っていない。これに対し装置の使用段階
にあっては、初期化診断処理に伴なうサーマルオフセッ
トの測定結果を用いて、リード動作の際にはサーマルオ
フセットを除去するオフセット補正が行われる。

【００１２】このためバイアス電流を決定したときのＭ
Ｒヘッドのオントラック位置に対し、リード動作でオフ
セット補正が行われたときのＭＲヘッドのオントラック
位置が、オフセット補正量に応じて異なってくる。この
ようにオフセット補正によってＭＲヘッドがバイアス電
流を決定した位置と異なる位置にオントラック制御され
ると、図３１の調整された動作点１１６に対し実際のリ
ード動作時の動作点が変化し、読取波形に上下非対称性
が出てくる。

【００１３】読取波形に上下非対称性が現われると、読
取波形の復調回路に出力波形ピーク検出方式を採用して
いる場合には、全波整流後の微分波形をレベル検出する
際、スライスレベルに対するマージンのロスを招き、エ
ラーレイトを悪化させる可能性が高くなる。また復調回
路にレベル検出方式であるＰＲ４ＭＬ方式（Pertial Re
sponse Class 4 Maximum Likelyhood ）を採用している
場合には、上下波形のサンプリング・ポイントがずれる
ことに起因してイコライジングによる等化誤差が発生
し、同様にエラーレイトを悪化させる要因となる。

【００１４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、オントラック制御でトラックのオフ
セット補正を行った際に起きる読取波形の非対称性を確
実に除去してエラーレートの向上を図るようにした記憶
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明の記憶装置は、磁気ディスク装置
を例にとると、図１（Ａ）のように、ライトヘッド１６
とＭＲヘッド１５を用いたリードヘッドを一体に備えた
複数の複合ヘッド１４を有する。複数の複合ヘッド１４
は、図１（Ｂ）のように、アクチュエータ１８０によっ
て複数のディスク媒体１５０上の任意のシリンダ位置に
移動する。

【００１６】また複数の複合ヘッド１４毎に、トラック
中心に対するオフセット量を予め格納したオフセットテ
ーブル１３６と、データヘッドのオフセット１４に対し
ＭＲヘッド１５の読取波形の上下非対称性Ａsym.を除去
するバイアス電流の設定値を予め格納したバイアス電流
テーブル１４０を設ける。ヘッド位置制御部２００は、
指定された複合ヘッド１４を任意のシリンダ位置に移動
して位置決めした際に、オフセットテーブル１３６から
得られたオフセット量を除去するようにヘッド位置を補
正する。またバイアス電流供給部５８は、ヘッド位置制
御部２００による複合ヘッド１４のオフセット補正状態
で、バイアス電流テーブル１４０からオフセット補正量
に対応したバイアス電流の設定値を求め、この設定値に
従ったバイアス電流をＭＲヘッド１５に供給する。

【００１７】ここで、オフセットテーブル１３６には、
複数種類のオフセット量の合計量を格納する。オフセッ
ト種類としては、ヨー角オフセット、サーマルオフセッ
ト、コアずれオフセット等がある。ヨー角オフセット
は、回動自在なアームの先端に複合ヘッド１４を装着し
たロータリ構造のアクチュエータ１８０に固有のオフセ
ットである。このためヨー角オフセットを測定するヨー
角オフセット測定部２０８を設ける。ヨー角オフセット
測定部２０８は、アームの回転により各シリンダ位置で
決まるヨー角θに対し、複合ヘッド１４に設けたライト
ヘッドのトラック方向の中心位置に対するＭＲヘッド１
５のトラック方向の中心位置のずれ量を、ヨー角オフセ
ット量として測定し、オフセットテーブル１３６に格納
する。

【００１８】また装置の環境温度に依存した複合ヘッド
１４の位置ずれを表わすサーマルオフセットを測定して
オフセットテーブル１３６に格納するサーマルオフセッ
ト測定部２１０を設ける。サーマルオフセット測定部２
１０を設けた場合、ディスク媒体の各データ面のデータ
面の外周側のシリンダ位置（アウタ・ガードバンド領
域）のトラックに、データ面における複合ヘッド１４の
位置を検出するサーボ情報が予め記録されている。

【００１９】サーマルオフセット測定部２１０は、サー
ボヘッド１７によるサーボ面のサーボ情報に基づいて、
複合ヘッド１４をデータ面のサーボ情報の記録シリンダ
位置に移動して位置決めした状態で、ＭＲヘッド１５か
ら読み出したサーボ情報に基づいてヘッド位置を検出
し、このヘッド位置をサーマルオフセット量ｂとしてオ
フセットテーブル１３６に格納する。

【００２０】コアずれオフセット測定部２１２は、ライ
トヘッド１６の中心位置に対するＭＲヘッド１５の中心
位置のずれ量をコアずれオフセット量として測定し、オ
フセットテーブル１３６に格納する。オフセットテーブ
ル１３６に格納するオフセット量は、所定のタイミング
で測定される。例えば、装置立ち上げ時、電源投入時、
上位からのコマンド待ち時間、使用回数が所定回数以上
になった時、使用時間が所定時間以上になった時、及び
キャリブレーションと同時等の適宜のタイミングで測定
される。勿論、これ以外のタイミングでもよい。

【００２１】更に本発明の磁気ディスク装置は、図１
（Ｂ）のように、アクチュエータ１８０及びデータヘッ
ド１５及びヘッド回りの回路ユニット１８６を一体化し
て組立ててヘッドアッセンブリィを構成している。この
ようなヘッドアッセンブリィにつき、本発明にあって
は、回路ユニット１８６の不揮発性メモリを設け、ヘッ
ド固有の情報を記憶保持させる。

【００２２】この不揮発性メモリには、例えば、ヘッド
固有のオフセット量を測定して予め格納する。即ち、各
ヘッド毎にヨー角オフセット量ａ及びコアずれオフセッ
ト量ｃを予め測定して格納する。複合ヘッド１４にリー
ドヘッドとしてＭＲヘッド１５を設けた場合には、ヘッ
ドアッセンブリィの回路ユニット１８６に、ＭＲヘッド
１５のオフセット補正量に応じて読取波形の上下非対称
性を除去するために流すバイアス電流の設定値を測定し
て予め格納する。また複合ヘッド１４毎のポジション感
度の検出値を格納してもよい。

【００２３】回路ユニット１８６の不揮発性メモリに格
納するデータは、所定のタイミングで測定される。例え
ば、最初は装置の組立段階で測定されて格納され、その
後は、装置立ち上げ時、電源投入時、上位からのコマン
ド待ち時間、使用回数が所定回数以上になった時、使用
時間が所定時間以上になった時、及びキャリブレーショ
ンと同時等の適宜のタイミングで測定される。

【００２４】

【作用】このような本発明の記憶装置によれば、オント
ラック制御の際のオフセット補正量に応じて決められた
バイアス電流をＭＲヘッドに供給することで、読取波形
の上下非対称性を除去してエラーレイトを向上すること
ができる。即ち、装置の製造段階で、ＭＲヘッドのオフ
セット量の変化に対し、出力波形の非対称性Ａsym.を０
％とするバイアス電流を測定し、その電流設定データを
メモリにバイアス電流テーブルとして格納しておく。

【００２５】またデータ面サーボ方式にあっては、予め
ヨー角オフセット量、サーマルオフセット量およびコア
ずれオフセット量を、ヘッド毎に測定してメモリにオフ
セットテーブルとして格納しておく。この場合のテーブ
ル格納オフセット量は、３つのオフセットの合計量とす
る。そして、リード動作時のオントラック制御のオフセ
ット補正に使用するオフセットテーブルのオフセット量
により、バイアス電流テーブルから対応する電流設定デ
ータを読み出し、ＭＲヘッドにバイアス電流を供給し、
上下非対称性を除去した読取波形を得ることができる。

【００２６】一方、データ面サーボ方式にあっては、ヨ
ー角オフセット量とコアずれオフセット量が測定され、
その合計量がオフセットテーブルに格納され、同様に、
リード動作時のオントラック制御のオフセット補正に使
用するオフセットテーブルのオフセット量により、バイ
アス電流テーブルから対応する電流設定データを読出
し、ＭＲヘッドにバイアス電流を供給し、上下非対称性
を除去した読取波形を得ることができる。

【００２７】またヘッドアッセンブリィの回路ユニット
に、複合ヘッド毎のオフセット、バイアス電流設定デー
タ、ポジション感度検出値などのデータが記憶保持され
ることで、ヘッドアッセンブリィ単体での組立調整がコ
ントローラと組み合わせる前の段階で実現でき、ヘッド
固有のパラメータがアッセンブリィ側にあるため、コン
トローラ側に制約されることなく、オフセット補正、Ｍ
Ｒヘッドの上下非対称性を除去するためのバイアス電流
の設定、ポジション感度の設定等ができる。また、検査
段階でコントロールユニット側に異常があった場合に
は、問題のないヘッドアッセンブリィを取り外して別の
コントロールユニットに組み合わせることが簡単にでき
る。

【００２８】

【実施例】図２は本発明の記憶装置として磁気ディスク
装置を例にとった場合の全体的な回路ブロック図であ
る。図２において、本発明の磁気ディスク装置は、ディ
スクエンクロージャ１０とドライブコントローラ１２で
構成される。ディスクエンクロージャ１０には、後の説
明で明らかにする図２８のように、例えば３枚のディス
ク１５０−１〜１５０−３が設けられている。

【００２９】図２の実施例はサーボ面サーボ方式を例に
とっていることから、６つのディスク面の内の５つがデ
ータ面に使用され、残り１つのディスク面がサーボ面に
使用される。このためディスクエンクロージャ１０に
は、ディスクの５つのデータ面に対応して複合ヘッド１
４−１〜１４−５が設けられ、サーボ面に対応してサー
ボヘッド１７が設けられている。

【００３０】複合ヘッド１４−１〜１４−５の各々に
は、リードヘッドとして使用するＭＲヘッド１５−１〜
１５−５と、インダクティブヘッドを用いたライトヘッ
ド１６−１〜１６−５が一体に設けられている。ＭＲヘ
ッド１５−１〜１５−５およびライトヘッド１６−１〜
１６−５は、ヘッドＩＣ回路１８に接続され、ヘッド切
替えおよびリード時に選択されたＭＲヘッドに対するバ
イアス電流の供給を行う。またディスクエンクロージャ
１０には、ディスクを回転するスピンドルモータ２２
と、ヘッド位置決めを行うＶＣＭ２０が設けられてい
る。

【００３１】ドライブコントローラ１２には、制御部と
して機能するＭＰＵ２４が設けられる。ＭＰＵ２４のバ
ス２５に対しては、プログラムメモリとして使用する読
出し専用のＥＥＰＲＯＭ２６、書込み可能なＤＲＡＭ２
８が設けられる。ＭＰＵ２４のバス２５には更に、イン
タフェース回路３０、データ転送用のバッファメモリ３
２が設けられる。インタフェース回路３０としては例え
ばＳＣＳＩが使用され、上位装置との間のコマンドやデ
ータのやり取りを行う。更に、キャッシュコントローラ
３４とキャッシュメモリ３６が設けられる。

【００３２】ディスクエンクロージャ１０に設けたスピ
ンドルモータ２２の制御は、ＰＷＭ回路４２およびドラ
イバ４４により行われる。また、ディスクエンクロージ
ャ１０のＶＣＭのヘッド位置決め制御は、ＤＡコンバー
タ３８およびドライバ４０で行われる。いずれの場合
も、ＭＰＵ２４によるプログラム制御でスピンドルモー
タ２２の駆動およびＶＣＭの位置決め制御が行われる。

【００３３】また、ディスクエンクロージャ１０側のデ
ィスクに対するライト動作を行うためデータ変調回路４
８が設けられ、またリード動作を行うためデータ復調回
路５０が設けられる。データ変調回路４８およびデータ
復調回路５０は、ハードディスクコントローラ４６を経
由してバッファメモリ３２との間でデータ転送を行い、
またハードディスクコントローラ４６は、ヘッドＩＣ回
路に対するリード／ライト切替え、ヘッド選択を行う。

【００３４】更に、ドライブコントローラ１２には、デ
ィスクエンクロージャ１０に設けたサーボヘッド１２で
読み出したサーボ面からのサーボ情報からヘッド位置を
復調するためのサーボ復調回路５２が設けられ、サーボ
復調回路５２て得られたヘッド位置信号はＡＤコンバー
タ５４によりＭＰＵ２４に取り込まれ、ヘッド位置決め
制御に使用される。

【００３５】更に、ディスクエンクロージャ１０側に設
けたＭＲヘッド１５−１〜１５−５のいずれかの選択に
よるリード動作の際に、その動作点を決めるバイアス電
流（センス電流）を供給するバイアス電流設定回路５８
が設けられる。バイアス電流設定回路５８に対しては、
ＭＰＵ２４側で決定されたバイアス電流設定データがＤ
Ａコンバータ５６でアナログ電圧に変換して供給され、
このＤＡコンバータ５６の出力電圧に対応したバイアス
電流をＭＲヘッドに供給する。

【００３６】図３は、図２のドライブコントローラ１２
に設けられたデータ復調回路５０のブロック図であり、
レベル検出方式であるＰＲ４ＭＬ方式を採用している。
図３において、ディスクエンクロージャ側についてはＭ
Ｒヘッド１５−１が選択された状態を固定接続で示して
おり、この状態でＭＲヘッド１５−１にはＭＰＵ２４の
指示に基づいたＤＡコンバータ５６からの指示電圧がバ
イアス電流設定回路５８に与えられ、図３１に示した動
作点１１４となるような上下非対称性を除去した出力波
形が得られる最適バイアス電流の供給が行われている。

【００３７】モディファイド・リオバイナリとして知ら
れたＰＲ４ＭＬ方式の波形を等化するデータ復調回路５
０は、固定アンプ６０およびＡＧＣアンプ６２に続い
て、（１＋Ｄ）フィルタ６４によりＰＲ４等化に先立つ
アナログフィルタ処理を行う。続いてサンプラ・イコラ
イザ回路６６が設けられ、（１＋Ｄ）フィルタ６４のア
ナログ出力信号を記録周波数に応じた周期でサンプリン
グしてデジタルデータに変換し、且つサンプリングされ
た波形データをＰＲ４等化により波形等化を施す。

【００３８】サンプラ・イコライザ回路でＰＲ４等化が
行われたデータ列は、ビタビ検出回路６８に与えられ、
最尤法のアルゴリズムに従って尤もらしいデータ列を検
出する。ビタビ検出回路６８で検出されたデータ列は、
８／９デコーダ・デスクランブラ回路７０で８／９ラン
レングス逆変換および元のデータ列に戻すためのデスク
ランブルが施され、最終的なリードデータであるＮＲＺ
データとして出力される。

【００３９】ＰＬＬ回路７２は、サンプラ・イコライザ
回路６６の等化出力のパルス列に同期したＰＬＬ動作に
よりクロック信号を生成し、ＡＧＣアンプ６２、サンプ
ラ・イコライザ回路６６、ビタビ検出回路６８および８
／９デコーダ・デスクランブラ回路７０のクロック同期
をとる。図４は図２のデータ復調回路４８のブロック図
であり、図３のＰＲ４ＭＬ方式に対応したデータの変調
をライト動作の際に行う。即ち、ライトデータとしての
ＮＲＺデータは８／９エンコーダ・スクランブラ回路７
４で擬似ランダム化するためのスクランブルが施された
後に、８／９ランレングス符号に変換され、プリコーダ
回路７６で磁気ディスク伝送系に適合した伝送特性１／
（１＋Ｄ）に変換する。

【００４０】プリコーダ回路７６からの出力は、ライト
コンペンセータ回路７８でライト電流を補償するための
調整が加えられ、ライトフリップフロップ回路８０でデ
ータ列に応じたフリップフロップ動作を行ってライトド
ライバ８２を駆動し、ライトヘッド１６−１によりディ
スクのデータ面に磁気記録を行う。なお図３のデータ復
調回路５０および図４のデータ変調回路４８は、レベル
検出方式であるＰＲ４ＭＬ方式を採用した場合を例にと
っているが、従来の出力波形のピーク検出方式を使用し
てもよい。

【００４１】図５は、図２のバイアス電流設定回路５８
の回路構成を示した等化回路図である。図５において、
電流源８４は図２のＤＡコンバータ５６によって供給さ
れる電流Ｉ１を生成する。ＤＡコンバータ５６としての
電流源８４で生成した電流Ｉ１は、電流源８６に流れる
電流Ｉ２を制御する。電流源８６には電源Ｖｄｄとの間
に、電流源８８、抵抗９０，９２を直列接続している。

【００４２】また抵抗９０，９２の接続点はオペアンプ
９６の−入力端子に接続され、＋出力端子に電流源９８
と基準電圧源１００による基準電圧Ｖｒｅｆ２を入力
し、オペアンプ９６の出力で電流源８８を制御してい
る。更に、抵抗９０，９２とは並列にコンデンサ９４が
接続される。抵抗９０，９２としては、同じ抵抗値Ｒ１
のものが使用される。

【００４３】ＤＡコンバータ５６の出力電流となる定電
流源８４の電流Ｉ１を制御すると、定電流源８６の電流
Ｉ２が変化する。オペアンプ９６は、抵抗９０，９２の
接続点の電位が常に基準電圧源１００の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ２に一致するように電流源８８を制御する。このよう
な定電流源８６に流れる電流Ｉ２によって抵抗９０，９
２の直列回路の両端の電圧Ｖ１が決まり、この電圧がコ
ンデンサ９４に充電された電圧として発生する。

【００４４】コンデンサ９４の両端電圧Ｖ１は、トラン
ジスタ１０２，１０４を介してＭＲヘッド１５の両端に
加えられる。ＭＲヘッド１５はＭＲ素子９５の上下に抵
抗１０６，１０８を接続し、更に、外部に電流源１１０
を接続している。抵抗１０６，１０８としては、同じ抵
抗値Ｒ２のものが使用される。ＭＲ素子９５の両端は固
定アンプ６０に入力接続され、固定アンプ６０は、図３
のように、データ復調回路５０の入力となる。

【００４５】ＭＲ素子９５に流れるバイアス電流（セン
ス電流）Ｉｓは、電流源８４で表わされたＤＡコンバー
タ５６によって供給される電流Ｉ１のα倍となるように
ゲイン調整される。即ち、バイアス電流Ｉｓは次式で与
えられる。 Ｉｓ＝Ｖ１／（２Ｒ２＋Ｒ１） Ｉｓ＝α×Ｉ１ 図６は、図２のＭＰＵ２４により実現される本発明の磁
気ディスク装置におけるオフセット補正量に応じてＭＲ
ヘッドの上下非対称性を除去するためのバイアス電流の
設定機能を表わす。

【００４６】図６において、ＭＰＵ２４のプログラム制
御によりヘッド位置制御部２００が構成される。ヘッド
位置制御部２００には、シーク制御部２０２とオントラ
ック制御部２０４が含まれる。磁気ディスク装置の使用
状態において、上位装置からの入出力命令に基づいたシ
ークコマンドが受信されると、シークコマンドから得ら
れるシリンダ番号とヘッド番号ＣＣＨＨに基づき、複合
ヘッド１４の選択と目標とするシリンダアドレスが選択
され、シーク制御部２０２はＶＣＭ２２の駆動でアクチ
ュエータ２０によって複合ヘッド１４を目的シリンダ位
置にシークする。

【００４７】複合ヘッド１４が目的シリンダ位置に達す
ると、オントラック制御部２０４のオントラック制御に
切り替えられる。このときオフセットテーブル１３６よ
り指定されたヘッド番号とシリンダアドレスに対応した
オフセット量を読み出し、このオフセット量を補正する
ように加算点２０６での加算を行い、ＶＣＭ２０により
アクチュエータ１８０を作動して、複合ヘッド１４をオ
フセット量を除去する方向に移動するオフセット補正が
行われる。

【００４８】このオフセットテーブル１３６には、図２
のデータ面サーボ方式の場合、ヨー角オフセット、サー
マルオフセットおよびコアずれオフセットの値を合計し
たオフセット値が格納されている。オフセットテーブル
１３６に格納するオフセットのそれぞれは、ヨー角オフ
セットテーブル測定部２０８、サーマルオフセット測定
部２１０およびコアずれオフセット測定部２１２のそれ
ぞれで測定されている。

【００４９】ヨー角オフセット測定部２０８およびコア
ずれオフセット測定部２１２による各オフセットの測定
は、本発明のディスク装置の製造最終段階の調整工程で
測定処理が行われ、測定したオフセットをオフセットテ
ーブル１３６に格納している。またサーマルオフセット
測定部２１０にあっては、装置を使用するために電源を
投入した直後の初期化診断処理の際に起動して、サーマ
ルオフセットを測定する。

【００５０】その後は一定時間を経過するごとにサーマ
ルオフセット測定部２１０が起動して、所謂キャリブレ
ーションとしてサーマルオフセットを測定して、オフセ
ットテーブル１３６の値を更新する。なお、ヨー角オフ
セット測定部２０８およびコアずれオフセット測定部２
１２についても、サーマルオフセット測定部２１０と同
様、装置使用開始時の初期化診断処理の際に各オフセッ
トの測定処理を行って、オフセットテーブル１３６に格
納するようにしてもよい。

【００５１】図８は図６のオフセットテーブル１３６の
具体例である。図８において、オフセットテーブル１３
６はヘッド番号ＨＨ−１〜ＨＨ−ｎとシリンダアドレス
ＣＣ−１〜ＣＣ−ｎによる２次元アドレスをもち、この
アドレスで指定される領域にヨー角オフセットａijとサ
ーマルオフセットｂijおよびコアずれオフセットｃijを
合計したオフセット値（ａij＋ｂij＋ｃij）を格納して
いる。

【００５２】ここで、ヨー角オフセットａijはデータヘ
ッド固有の値であることから、シリンダアドレスが異な
っても同じであり、したがってヘッド番号ＨＨ−１〜ｎ
で番号が同じであれば、ヨー角オフセットａijは同じ値
となる。例えばヘッド番号ＨＨ−１についてみると、シ
リンダアドレスＣＣ−１〜ＣＣ−ｎについて、ヨー角オ
フセットをａ11〜Ａ1nで示しているが、これらの値は全
て同じ値となる。

【００５３】同様に、コアずれオフセットｃijについて
もヘッドごとに決まる値であり、ヘッド番号ＨＨ−１〜
ｎが同じであれば、シリンダアドレスＣＣ−１〜ｎにつ
いて同じ値となる。例えばヘッド番号ＨＨ−１にあって
は、シリンダアドレスＣＣ−１〜ＣＣ−ｎについてコア
ずれオフセットをｃ11〜ｃ1nで示しているが、これらは
全て同じ値である。

【００５４】これに対しサーマルオフセットｂijについ
ては、ヘッド番号とシリンダアドレスにより固有の値を
もつことになる。更にシリンダアドレスについては、磁
気ディスク装置にゾーンビット・レコーディング方式
（定密度記録方式 Constant Density Recording ）を採
用している場合には、オフセットテーブル１３６はシリ
ンダアドレスではなく、シリンダゾーンごとにオフセッ
ト値を格納すればよい。

【００５５】再び図６を参照するに、ＭＰＵ２４にはバ
イアス電流テーブル１４０が設けられる。バイアス電流
テーブル１４０には例えば図９のように、ヘッド番号Ｈ
Ｈ−１〜ＨＨ−ｎとトラックオフセット量０〜±ｈを２
次元アドレスとしてバイアス電流の設定データＡ１〜Ｒ
ｎが格納されている。このバイアス電流テーブル１４０
に格納するバイアス電流設定データＡ１〜Ｒｎのそれぞ
れは、本発明の磁気ディスク装置の組立段階で試験器を
使用して求められる。

【００５６】即ち、磁気ディスク装置を試験器に接続
し、ヘッド番号によりデータヘッドを切り替えながら、
各データヘッドについてオフセット０となるオントラッ
ク状態を作り出して、上下非対称性Ａsym.＝０％となる
バイアス電流の設定データ、即ち図２のＤＡコンバータ
５６に対する設定データを求めて、例えばヘッド番号Ｈ
Ｈ−１であれば、図９のバイアス電流テーブル１５０の
電流設定データＧ１のように格納する。

【００５７】続いてデータヘッドを±ａ〜±ｈの各々に
ついてオフセットさせながら、同様に読取波形の上下非
対称性Ａsym.を０％とするバイアス電流の調整状態を作
り出し、例えばヘッド番号ＨＨ−１であればオフセット
−ｈ〜−ａについて電流設定データＡ１〜Ｆ１を格納
し、オフセット＋ａ〜＋ｈについては電流設定データＨ
１〜Ｒ１を格納する。

【００５８】ここで図９のバイアス電流テーブルは、ヘ
ッド番号ＨＨ−１〜ＨＨ−ｎについてトラックオフセッ
ト量を０〜±ｈで変えたときの各バイアス電流の電流設
定データを格納しているが、磁気ディスク装置としてゾ
ーンビット・レコーディング方式（定密度記録方式）を
採用している場合には、ヘッド番号ＨＨ−１〜ＨＨ−ｎ
にシリンダのゾーン番号により更に分けて、同様にトラ
ックオフセット量に対するバイアス電流の電流設定デー
タを求めて格納するようにしてもよい。

【００５９】再び図６を参照するに、このような少なく
ともヘッド番号に対応してオフセットにより異なるバイ
アス電流の電流設定データを格納したバイアス電流テー
ブル１４０は、ヘッド位置制御部２００でオフセットテ
ーブル１３６のオフセット値を用いた複合ヘッド１４の
オフセット補正が行われた際に、指定されたヘッド番号
ＨＨとオフセットテーブル１３６より読み出されたオフ
セット補正量によってバイアス電流テーブル１４０の該
当する電流設定データを読み出し、バイアス電流供給回
路５８で、電流設定データに対応したバイアス電流をＭ
Ｒヘッド１５に供給する。

【００６０】このため、リード動作の際に複合ヘッド１
４のオントラック制御でオフセット補正が行われて、バ
イアス電流テーブル１４０の作成時のヘッド位置から異
なった位置にＭＲヘッド１５がオフセットしても、この
オフセット量に適合した上下非対称性を除去した動作点
のバイアス電流が供給され、オフセット補正が行われて
も、ＭＲヘッド１５からの出力波形の上下対称性が崩れ
ることはない。

【００６１】図７は、図６のＭＰＵ２４に設けたオフセ
ットテーブル１３６とバイアス電流テーブル１４０によ
るバイアス電流設定データの変換機能を示す。図７にお
いて、レジスタ１３４にはオントラック制御が行われて
いるシリンダアドレスＣＣとヘッド番号ＨＨがセットさ
れ、シリンダアドレスＣＣとヘッド番号ＨＨをエントリ
としてオフセットテーブル１３６からヨー角オフセッ
ト、サーマルオフセットおよびコアずれオフセットの合
計であるオフセット量が読み出される。

【００６２】オフセットテーブル１３６から読み出され
たオフセット量は、レジスタ１３８のヘッド番号ＨＨと
の合成でバイアス電流テーブル１４０のエントリを作
り、バイアス電流テーブル１４０から該当するバイアス
電流設定データを読み出してレジスタ１４２に格納す
る。レジスタ１４２のバイアス電流設定データはＤＡコ
ンバータ５６に与えられ、図５の等化回路に示したよう
に、ＤＡコンバータ５６による電流設定データに応じた
電流Ｉ１のα倍のバイアス電流（センス電流）ＩｓがＭ
Ｒ素子９５に流れ、これによってオフセット補正量によ
るヘッド移動に対し読取波形の上下非対称性Ａsym.を０
％としたヘッド読取りを可能とする。

【００６３】図１０は、本発明の磁気ディスク装置のラ
イト動作に使用するオフセットテーブル１４４である。
磁気ディスク装置のライト動作の際には、データヘッド
に設けたライトヘッドを使用することになり、ライトヘ
ッドの使用についてはリード用のＭＲヘッドのようなコ
アずれオフセットは存在しないことから、ヨー角オフセ
ットａijとサーマルオフセットｂijを加算したオフセッ
ト値をテーブルに格納し、オントラック制御の際に使用
する。

【００６４】図１１のフローチャートは、本発明の磁気
ディスク装置の全体的な処理である。まずステップＳ１
で、上位装置からのコマンド受領をチェックしており、
コマンドを受領するとステップＳ２に進み、リードコマ
ンドか否かチェックする。リードコマンドであれば、ス
テップＳ３で、指定されたシリンダアドレスへのシーク
動作を行う。

【００６５】続いてステップＳ４で、上位装置から指定
されたシリンダ番号とヘッド番号ＣＣＨＨによりオフセ
ットテーブル１３６を参照して、該当するオフセット量
を読み出し、読み出したオフセット量と指定されたヘッ
ド番号ＨＨによりバイアス電流テーブル１４０を参照し
て電流設定データを求め、上下非対称性を補正するため
のバイアス電流の設定処理を行う。

【００６６】続いてステップＳ５で、オフセットテーブ
ル１３６から求めたオフセット補正値のセットを行う。
ステップＳ４，Ｓ５におけるバイアス電流設定データの
セットおよびオフセット補正値のセットは、ＭＰＵ２４
内での設定処理であり、外部出力は、この段階では行わ
ない。ステップＳ６でシークが完了するとオントラック
制御に切り替わることから、ステップＳ４で求めたバイ
アス電流設定データをＤＡコンバータ５６に与えて、Ｍ
Ｒヘッドに対するバイアス電流の供給を開始し、またス
テップＳ５でセットしたオフセット補正をオントラック
制御で行い、この状態でステップＳ７のリード動作を行
う。一方、ステップＳ３でライトコマンドを判別した場
合には、ステップＳ８で、指定されたシリンダアドレス
へのシーク動作を行い、ステップＳ９で、図１０に示し
たライト用のオフセットテーブル１４４をシリンダアド
レスとヘッド番号ＣＣＨＨで参照してオフセット補正値
をセットし、ステップＳ１０のシーク完了をもって、ス
テップＳ１１のオントラック制御の際にオフセット補正
を行いながらライト動作に入る。

【００６７】図１２は、図１１のステップＳ４における
ＭＲヘッドの上下非対称性を除去するためのバイアス電
流の設定処理であり、図７のオフセットテーブル１３６
とバイアス電流テーブル１４０を用いた変換処理に対応
する。まずステップＳ１で、指定されたシリンダアドレ
スとヘッド番号ＣＣＨＨによりオフセットテーブル１３
６を検索し、ステップＳ２で、該当するオフセット補正
量を取り出す。

【００６８】続いてステップＳ３で、ステップＳ２で得
られたオフセット補正量と指定されたヘッド番号ＨＨに
よりバイアス電流テーブル１４０を参照し、該当するバ
イアス電流設定データをステップＳ４で取得する。最終
的にステップＳ５で、ＤＡコンバータ５６にバイアス電
流設定データを出力して、バイアス電流設定回路５８に
よるＭＲヘッドへのバイアス電流の供給を行わせる。

【００６９】図１３は、本発明の磁気ディスク装置で使
用するバイアス電流テーブル１４０を作成するためのバ
イアス電流測定処理である。このバイアス電流測定処理
は、磁気ディスク装置の製造段階の最終工程において磁
気ディスク装置を試験器と測定器に接続し、試験器およ
び測定器と連動させてバイアス電流の測定処理を行うこ
とになる。

【００７０】この場合のＭＲヘッドの出力波形の非対称
性の評価は、前記（１）式で与えられる非対称性Ａsym.
の値が０％となるように、ＤＡコンバータ５６に対する
電流設定データを調整する。図１４は、オフセット補正
量を０としたオントラック状態で読取波形の上下非対称
性Ａsym.を０％とするバイアス電流の調整状態からオフ
セット量を±ａ，±ｂ，±ｃ，±ｄ，・・・と変化させ
たときの特性を直線１３２で示している。このオフセッ
トの発生は、装置の使用状態でオフセット補正を行った
ことに相当し、オフセット補正量に応じてＭＲヘッドの
出力波形の上下非対称性が生ずる。

【００７１】そこで図１３のバイアス電流測定処理にあ
っては、オフセット量０のオントラック状態での上下非
対称性を０％とするバイアス電流設定データを求めた後
にオフセット量を±ａ〜±ｈの範囲で増加させながらオ
フセットシーク状態とし、この各オフセットシーク状態
での上下非対称性の測定値Ａsym.が０％となるようにバ
イアス電流を変え、上下非対称性が０％となったときの
バイアス電流設定値を測定データとして取得する。

【００７２】図１３において、まずステップＳ１でヘッ
ド番号の初期値ＨＨ−１をセットし、予め試験用の記録
パターンが書き込まれている特定の測定用シリンダにデ
ータヘッドをシークさせる。続いてステップＳ３でオフ
セット量を０にセットし、ステップＳ４でＭＲヘッドか
らのリード波形を読み込み、ステップＳ５で上下の振幅
値Ａ１，Ａ２を求め、前記（１）式に従って、上下非対
称性Ａsym.を計算する。

【００７３】続いてステップＳ６で、上下非対称性が０
％になったか否かチェックし、ステップＳ７でバイアス
電流を変化させながら、Ｓ４〜Ｓ６の処理を非対称性が
０％になるまで繰り返す。ステップＳ６で上下非対称性
が０％になると、ステップＳ８で、そのときのヘッド番
号ＨＨとオフトラック量０で決まるテーブルアドレスに
バイアス電流の設定データを格納する。

【００７４】次にステップＳ９で、０〜±ｈの全てのオ
フセット値についての測定が終了したか否かチェック
し、ステップＳ１０で、オフセット値を次の値に更新
し、ステップＳ４からの処理を繰り返す。オフセット値
の全てについての測定が終了すると、ステップＳ１１
で、全ヘッドについて終了したか否かチェックし、終了
していなければステップＳ１２でヘッド番号を更新し
て、ステップＳ３からの処理を繰り返すことになる。

【００７５】図１５は、図６のヨー角オフセット測定部
２０８で測定対象とする複合ヘッド１４のヨー角オフセ
ットを説明する。図１５において、複合ヘッド１４にラ
イトヘッド１６と小型のＭＲヘッド１５を一体に備えた
磁気ディスク装置にあっては、アクチュエータは回転中
心１５６によりディスク媒体１５０のデータ面を半径方
向に移動して任意のシリンダアドレスのトラックに位置
決めされる。このように、複合ヘッド１４を最アウタ側
の位置１４´に位置決めした場合と最インナ側の位置１
４”に位置決めした場合とで、ライトヘッド１６のオン
トラック状態に対しＭＲヘッド１５が位置ずれを起こ
す。これをヨー角オフセットという。

【００７６】即ち、ディスク媒体１５０のインナ側の端
部に複合ヘッド１４を移動したときのヘッドアームの回
転中心１５６を通る中心線１５８に対するアウタ最大ヨ
ー角θ１と逆方向のインナ最大ヨー角θ２とで、複合ヘ
ッド１４に設けているライトヘッド１６とＭＲヘッド１
５との間に位置ずれを起こす。図１６は、アウタ側に複
合ヘッド１４が移動したヨー角θ１の状態の拡大図であ
る。ここで複合ヘッド１４に設けたライトヘッド１６
は、そのコア幅が例えば６μｍ程度あり、これに対しＭ
Ｒヘッド１５のコア幅は約半分以下の３μｍ以下にあ
る。複合ヘッド１４はサーボ面のサーボ情報に基づいて
ヘッド中心１６０をサーボ面上のトラック中心線１６２
にオントラックさせている。

【００７７】この状態で、ライトヘッド１６の書込動作
を行ったときのトラック幅はＷ１となり、この記録トラ
ックの中心はトラック幅Ｗ１の中央にある。一方、ＭＲ
ヘッド１５でライトヘッド１６の記録トラックの読出動
作を行ったときのトラック幅Ｗ２の中心は、書込トラッ
ク幅Ｗ１の中心に対しΔＷout 分のオフセットを生じて
いる。

【００７８】即ちＭＲヘッド１５は、ライトヘッド１６
で書き込んだトラックの中心から外れて位置している。
このオフセットＷout は、ヨー角θ１にほぼ比例する関
係にある。このため、リード動作の際にＭＲヘッド１５
をライトヘッド１６による記録トラック幅Ｗ１の中心に
合わせるためには、アウタ側にΔＷout 分オフセットさ
せなければならない。

【００７９】図１７は、図１５でデータヘッド１６を最
大インナ・ヨー角θ２に位置決めしたときの拡大図であ
る。この場合にも、ライトヘッド１６による記録トラッ
ク幅Ｗ１の中心に対しＭＲヘッド１５による読出トラッ
ク幅Ｗ２の中心はΔＷin分のずれをもち、これがヨー角
オフセットとなり、ヨー角θ２にほぼ比例した値とな
る。

【００８０】このため、ＭＲヘッド１５によるリード動
作の際には、ヨー角オフセットΔＷin分だけインナ方向
にＭＲヘッド１５をずらすオフセット補正を行うこと
で、ライトヘッド１６による記録トラック幅Ｗ１の中心
にＭＲヘッド１５の読出幅Ｗ２の中心をセンタリングす
ることができる。このようなヨー角オフセットを測定す
るためには、図１５のディスク媒体１５０のデータ面の
インナ・ガードバンド領域１５４とアウタ・ガードバン
ド領域１５２のそれぞれの特定空きシリンダに、ヘッド
位置を測定するためのサーボ情報を予め記憶しておく。

【００８１】図１８は、本発明のヨー角オフセット測定
部２０８による測定処理のフローチャートである。まず
ステップＳ１で、サーボ面のサーボ情報に基づき、測定
対象とするデータヘッドをデータ面の最インナのインナ
・ガードバンド領域１５４の特定シリンダにシークす
る。次にステップＳ２で、データヘッドで読み出したデ
ータ面のインナ・ガードバンド領域１５４からのサーボ
情報に基づいて、ヨー角オフセットΔＷinを測定する。

【００８２】このヨー角オフセットΔＷinは、データヘ
ッドのサーボ情報から復調されたヘッド位置の測定値そ
のものである。続いてステップＳ３で、全ヘッドについ
てインナ側のヨー角オフセット測定が終了したか否かチ
ェックし、終了していなければステップＳ４でヘッド切
替えを行い、全てのヘッドについてインナ側のヨー角オ
フセット測定を行う。

【００８３】インナ側のヨー角オフセット測定が済む
と、ステップＳ５で、再びサーボ面のサーボ情報に基づ
きデータヘッドを最アウタ側のアウタ・ガードバンド領
域１５２の特定シリンダにシークし、ステップＳ６で、
サーボヘッドからＭＲヘッドに切り替えて、データ面の
サーボ情報からアウタ側のヨー角オフトラックΔＷout
を測定する。

【００８４】このアウタ側のヨー角オフトラックΔＷou
t も、サーボ情報から復調されたＭＲヘッドの位置情報
そのものである。以上の処理をステップＳ３で全ヘッド
終了するまで、ステップＳ８でヘッド切替えを行いなが
ら終了する。最終的にステップＳ９で、最インナと最ア
ウタのヨー角オフセットΔＷin，Ｗout の線形補間で、
図１９のように各シリンダ位置におけるヨー角オフセッ
トを算出して、オフセットテーブルに格納する。勿論、
オフセットをシリンダゾーンごとに求めている場合に
は、各ゾーンにおける中心シリンダのヨー角オフセット
を直線補間により算出してオフセットテーブルに格納す
る。

【００８５】図２０は、図６のサーマルオフセット測定
部２１０によるオフセット測定を説明する。図２０の複
合ヘッド１４にはライトヘッド１６とＭＲヘッド１５が
設けられている。ヘッドの位置を制御するサーボ情報を
記録したサーボ面は、複合ヘッド１４を設けているデー
タ面に対しスピンドルモータの回転軸により物理的に離
れており、磁気ディスク装置内部の温度による熱的な膨
脹で機械的に位置が異なる。

【００８６】例えば、サーボヘッドのトラック中心線１
７２に対し複合ヘッド１４のヘッドコア中心線１７０が
図示のようにずれており、これをサーマルオフセットと
いう。したがって、サーボヘッドトラック中心線１７２
にヘッドコア中心線１７０を合わせるためには、サーマ
ルオフセットｂ分のオフセット補正を行えばよい。更
に、サーマルオフセットは磁気ディスク装置の電源投入
時から内部温度が安定するまでの時間的な変化があるこ
とから、パワーオンスタート後、一定の時間間隔でサー
マルオフセットを測定するためのキャリブレーション所
謂サーマルオフセット測定処理を実行することになる。

【００８７】図２１は、本発明におけるサーマルオフセ
ット処理のフローチャートであり、このサーマルオフセ
ットを測定するため、図１５のディスク媒体１５０のア
ウタ・ガードバンド領域１５２の特定シリンダに記録さ
れたサーボ情報を利用する。図２１において、まずステ
ップＳ１でヘッド番号の初期値をセットする。次にステ
ップＳ２で、サーボ面のサーボ情報に基づきデータ面の
最アウタのアウタ・ガードバンド領域の特定シリンダに
データヘッドをシークする。

【００８８】ステップＳ３で測定シリンダへのシークが
完了すると、ステップＳ４で、データ面の測定シリンダ
のサーボ情報からヘッド位置を検出し、この値をステッ
プＳ５で、サーマルオフセットとしてオフセットテーブ
ルに登録する。次のステップＳ６で全ヘッドの終了の有
無をチェックし、全ヘッドを終了していなければ、ステ
ップＳ７で次のヘッド番号に切り替えて同様の処理を繰
り返す。

【００８９】図２２は、図６のコアずれオフセット測定
部２１２によるコアずれオフセットの測定処理を説明す
る。図２２において、複合ヘッド１４上には薄膜形成技
術によってインダクティブヘッドであるライトヘッド１
６とリードヘッドとして使用するＭＲヘッド１５が一体
に作り出される。しかしながら、ライトヘッド１６のコ
ア中心線１７０とＭＲヘッド１５のコア中心線１７４の
間には位置ずれがあり、これをコアずれオフセットとい
う。

【００９０】このコアずれオフセットかあると、ライト
ヘッド１６によるデータ面に対する記録トラックのトラ
ック中心となるコア中心１７０に対し、リード動作の際
に同じオントラック制御を行ったとしてもＭＲヘッド１
５はコア中心線１７０だけずれることになり、記録トラ
ックのＭＲヘッド１５に対する磁界Ｈの特性がトラック
中心で最適特性になることを考慮すると、最適特性から
外れた特性となる。

【００９１】そこで、コアずれオフセットを補正して記
録トラックのコア中心線１７０即ちトラック中心線に、
リード動作の際にＭＲヘッド１５のコア中心線１７４を
センタリングさせることで、記録磁界によるＭＲヘッド
１５に対する磁界Ｈを最適特性として変換効率を上げる
ことができる。このようなライトヘッド１６に対するＭ
Ｒヘッド１５のコアずれオフセットの測定は、サーボ面
サーボ情報に基づいて任意の測定トラックにデータヘッ
ドをオントラック制御した状態でライトヘッド１６によ
り測定パターンの書込みを行う。続いてＭＲヘッド１５
によるリード動作に切り替え、インナ方向およびアウタ
方向へ微小距離ずつオフセットシークしながら読取波形
の振幅を測定し、ＭＲヘッド１５が記録トラックを外れ
る閾値以下となったときのオフセット量を求める。

【００９２】原理的には、オフセットシークによりＭＲ
ヘッド１５がライトヘッド１６の記録トラック幅の両端
に達するまでの幅Ａ，Ｂを測定する。このＡ，Ｂの値が
測定できれば、ライトヘッド１６とＭＲヘッド１５のコ
ア中心線１７０，１７４の位置ずれを示すコアずれオフ
セットｃは、 ｃ＝（Ａ＋Ｂ）／２−Ｂ＝（Ａ−Ｂ）／２ として求めることができる。

【００９３】図２３は、図２２の測定原理に基づくコア
ずれオフセットの測定処理のフローチャートである。ま
ずステップＳ１で、ヘッド番号の初期値をセットし、ス
テップＳ２で、任意の測定シリンダに測定したヘッド番
号のデータヘッドをシークする。続いてステップＳ３
で、ライトヘッドにより測定データを書き込み、次にス
テップＳ４で、ＭＲヘッドに切り替えて、記録した測定
データを読み出す。

【００９４】この状態で、ステップＳ５でアウタ側にΔ
Ｗだけオフセットシークし、ステップＳ６で、ＭＲヘッ
ドの読取波形のピーク値が所定の閾値以下になったか否
かチェックし、閾値以下になるまでステップＳ５のアウ
タ側へのオフセットシークを繰り返す。ＭＲヘッドの読
取波形のピーク値が閾値以下に達したならば、ステップ
Ｓ７で、それまでのオフセット量Ａを検出して保持す
る。

【００９５】次にステップＳ８で、オフセットΔＷを再
び０に戻して、ステップＳ９で、逆にインナ側にΔＷの
オフセットシークを行い、ステップＳ１８で、ＭＲヘッ
ドの読取波形のピーク値が閾値以下になるまでΔＷずつ
のオフセットシークを繰り返す。ステップＳ１０で、読
取波形のピーク値が閾値以下になったならば、それまで
のインナ側へのオフセット量ＢをステップＳ１１で検出
して保持する。

【００９６】次にステップＳ１２で、インナ側およびア
ウタ側の閾値以下となるピーク値までのオフセット量
Ａ，Ｂからコアずれオフセットｃを算出する。ステップ
Ｓ１３で全ヘッドの処理の終了の有無をチェックし、終
了していなければ、ステップＳ１４で次のヘッド番号に
切り替え、ステップＳ３からの処理を繰り返す。図２４
は、本発明の磁気ディスク装置の他の実施例を示したブ
ロック図であり、この実施例にあっては、データ面サー
ボ方式（エンベディッド・サーボ方式）を採用したこと
を特徴とする。データ面サーボ方式にあっては、サーボ
情報を記録したサーボ面とサーボヘッドが不要であり、
ディスクエンクロージャ１０には例えばディスク３枚分
に設けたデータ面６つ分に対応した複合ヘッド１４−１
〜１４−６が設けられている。またドライブコントロー
ラ１２のサーボ復調回路５２は、データ復調回路５０の
ＭＲヘッドからの読取波形から得られたサーボ情報を取
り込んでヘッド位置を復調する。

【００９７】このようなデータ面サーボ方式の磁気ディ
スク装置についても、ＭＰＵ２４により、図６に示した
ヘッド位置制御部２００によるオフセットテーブル１３
６のオフセット量を用いたオフセット補正の際に、バイ
アス電流テーブル１４０より読取波形の上下非対称性を
除去するバイアス電流の設定値を読み出して、バイアス
電流供給回路５８によりＭＲヘッド１５に最適なバイア
ス電流を供給するようになる。

【００９８】図２５は、図２４のデータ面サーボ方式の
磁気ディスク装置で使用されるオフセットテーブル１３
６である。データ面サーボ方式のオフセットテーブル１
３６にあっては、サーボ面のサーボ情報に基づくサーマ
ルオフセットの測定は不要であることから、ヨー角オフ
セットａijとコアずれオフセットｃijの２つのオフセッ
トの合計値を格納している。

【００９９】また図１６は、図２４のデータ面サーボ方
式のライト動作に使用するオフセッぬテーブル１４４で
あり、ライト動作についてはコアずれオフセットｃijが
必要ないことから、ヨー角オフセットａijのみのオフセ
ットテーブルとなる。次に本発明の磁気ディスク装置で
使用するヘッドアッセンブリィの回路ユニットに、デー
タヘッドに設けているＭＲヘッド固有のパラメータを記
憶保持する構成を説明する。

【０１００】図２７は、本発明の磁気ディスク装置の内
部構造の説明図である。磁気ディスク装置のハウジング
１８２内には、スピンドルモータにより回転されるディ
スク媒体１５０−１が収納されており、Ｉ−Ｉ断面を示
した図２８のように、３枚のディスク１５０−１〜１５
０−３が設けられている。これらのディスク１５０−１
〜１５０−３の媒体面は、サーボ面サーボ方式にあって
は１面がサーボ面に使用され、残りがデータ面に使用さ
れ、またデータ面サーボ方式にあっては全ての面がデー
タ面に使用される。

【０１０１】ディスク１５０−１〜１５０−３に対して
は、ハウジング１８２のコーナ部よりアクチュエータ１
８０が軸１９０を中心に回動自在に設けられる。アクチ
ュエータ１８０のアームの先端には複合ヘッド１４−１
が装着され、図２８から明らかなように、残りのデータ
ヘッドが各データ面ごとに対応して設けられている。ア
クチュエータ１８０の軸１９０の後ろ側にはＶＣＭ２０
が設けられる。ＶＣＭ２０は、アクチュエータ１８０側
に可動コイル１９２を設け、ハウジング１８２側にマグ
ネット１９４を固定している。更に、ハウジング１８２
のアクチュエータ１８０の横にはフレキシブルプリント
基板１８４によって回路ユニット１８６が実装されてい
る。

【０１０２】回路ユニット１８６からの信号線パターン
は、フレキシブルプリント基板１８４のバンド部１８８
によりアクチュエータ１８０に連結され、複合ヘッド１
４−１を含む複数のデータヘッドとの信号線接続およ
び、データヘッドのＭＲヘッドに対するバイアス電流の
供給をカウントしている。更にＭＲヘッドにあっては、
バイアス電流の供給によりヘッド自体に電圧が加わって
いることから、ヘッドがディスク１５０−１側に接触す
ると短絡電流が流れてヘッド破壊を起こすことを防止す
るため、ハウジング１８２を通じてディスク１５０−１
〜１５０−３に対してもバイアス電圧を加えている。

【０１０３】図２９は、図２７，図２８の磁気ディスク
装置に使用するヘッドアッセンブリィを取り出してい
る。ヘットアッセンブリィは、複合ヘッド１４−１〜１
４−６とＶＣＭ２０の可動コイル１９２を備えたアクチ
ュエータ１８０と、アクチュエータ１８０にバンド部１
８８によって連結されたフレキシブルプリント基板１８
４と、その取付ベース１９６およびフレキシブルプリン
ト基板１８４上に実装された回路ユニット１８６で構成
されている。

【０１０４】フレキシブルプリント基板１８４に実装さ
れた回路ユニット１８６には、例えば図２のディスクエ
ンクロージャ１０に設けられたヘッドＩＣ回路が組み込
まれており、更に本発明にあっては、アクチュエータ１
８８に設けている複合ヘッド１４−１〜１４−６のヘッ
ド固有のパラメータを記憶保持するＥＥＰＲＯＭなどの
不揮発性メモリを設けている。

【０１０５】この回路ユニット１８６の不揮発性メモリ
には、例えば図８のオフセットテーブル１３６に示した
ヘッド固有のヨー角オフセットａijおよびまたはコアず
れオフセットｃijの値が、テーブル情報として格納され
る。また、図９のバイアス電流テーブル１４０のヘッド
番号に対応した読取波形の上下非対称性を除去するため
の各オフセット量におけるバイアス電流設定データのテ
ーブル情報を格納することもできる。

【０１０６】更に、回路ユニット１８６の不揮発性メモ
リには、複合ヘッド１４−１〜１４−６毎のポジション
感度の検出値を格納する。ポジション感度の測定は、ア
クチュエータ１８０を低速で移動させ、２相ポジション
信号の増幅用に設けている２つの可変利得アンプから図
３０（Ａ）の２相ポジションＮ信号２００と２相ポジシ
ョンＱ信号２０２を作成する。次に２相ポジションＮ信
号２００と２相ポジションＱ信号２０２を絶対値回路を
通して図３０（Ｂ）の絶対値Ｎ信号２０４と絶対値Ｑ信
号２０６に変換する。

【０１０７】更に、絶対値Ｎ信号２０４と絶対値Ｑ信号
２０６のクロス点２０８の値を検出し、これをポジショ
ン感度検出値として回路ユニット１８６の不揮発性メモ
リに記憶する。クロス点の検出値は、例えば複数のクロ
ス点２０８，２１０，２１２，２１４・・・の平均値を
使用する。このように不揮発性メモリに記憶されたポジ
ション感度の検出値は、リード動作の際に読出され、２
相ポジションＮ信号２００と２相ポジションＱ信号２０
２を作成する可変利得アンプのゲインを、予め定めたポ
ジジョン感度の基準レベルに一致するように調整する。
このためヘッド毎に感度のバラツキがあっても、常に一
定レベルの２相ポジションＮ信号２００と２相ポジショ
ンＱ信号２０２を得ることができる。

【０１０８】このように磁気ディスク装置に使用するヘ
ッドアッセンブリィの回路ユニット１８６には、ヘッド
アッセンブリィに設けている複合ヘッド１４−１〜１４
−６のＭＲヘッドに固有なオフセット、バイアス電流設
定データ、ポジション感度検出値などのデータが予め記
憶保持されることで、ヘッドアッセンブリィ単体での組
立調整がコントローラと組み合わせる前の段階で実現で
き、ヘッド固有のパラメータがアッセンブリィ側にある
ため、コントローラ側に制約されることなく、ヘッドア
ッセンブリィ固有のパラメータに従ったオフセット補正
や、ＭＲヘッドの上下非対称性を除去するためのバイア
ス電流の設定ができる。

【０１０９】また、検査段階でコントロールユニット側
に異常があった場合には、問題のないヘッドアッセンブ
リィを取り外して別のコントロールユニットに組み合わ
せることが簡単にできる。この結果、磁気ディスク制御
装置の製造工程における製造歩留まりを大幅に引き上げ
ることができる。なお上記の実施例にあっては、オフセ
ット補正およびＭＲヘッドの上下非対称性を除去するバ
イアス電流を決めるオフセットとして、ヨー角オフセッ
ト、サーマルオフセットおよびコアずれオフセットを例
にとるものであったが、これ以外にスピンドルモータの
偏心成分（ラン・アウト）を補正する偏心補正オフセッ
トを含むようにしてもよい。

【０１１０】また上記の実施例にあっては、複数種類の
オフセットを合計したオフセット量でオフセットテーブ
ルを作成しているが、オフセットの種類ごとに独立した
オフセットテーブルを作り、必要なオフセットを読み出
した後に加算して、オフセット補正やバイアス電流補正
テーブルの検索を行うようにしてもよい。また上記の実
施例は、ディスクエンクロージャ１０とドライブコント
ローラ１２でなるディスクドライブ側でハードディスク
コントローラ４６の制御のもとにフォーマッタとしての
処理を行って、ライトデータの変調とリードデータの復
元を完全に行うようにした磁気ディスク装置を例にとっ
ているが、フォーマッタ機能をディスクドライバ側に設
けずに上位のディスク制御装置に設け、ＮＺＲデータの
レベルで上位装置との間でデータのやり取りを行い、フ
ォーマッタ機能は上位のディスク制御装置で行うように
した磁気ディスク装置についても、そのまま適用でき
る。

【０１１１】更にオフセットテーブル１３６に格納する
オフセット量は、所定のタイミングで測定される。例え
ば、装置立ち上げ時、電源投入時、上位からのコマンド
待ち時間、使用回数が所定回数以上になった時、使用時
間が所定時間以上になった時、及びキャリブレーション
と同時等の適宜のタイミングで測定される。勿論、これ
以外タイミングでもよい。この点は、ヘッドアッセンブ
リィの回路ユニット１８６に記憶されるデータについて
も同様である。

【０１１２】更に、本発明は磁気ディスク装置を例にと
っているが光ディスク装置等の適宜の装置を含む。

【０１１３】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、ＭＲヘッドによるリード動作の際のオントラック制
御でオフセット補正が行われた際に、オフセット補正量
に応じたＭＲヘッドへのバイアス電流が設定され、ＭＲ
ヘッドのオフセット補正で生ずる上下非対称性を除去す
ることができ、上下非対称性のない読取波形を得ること
で、リード動作におけるエラーレートを向上し、記憶装
置の信頼性を高めることができる。

【０１１４】また、磁気ディスク装置等の記憶装置の組
立段階で独立に作られるディスクエンクロージャ側のヘ
ッドアッセンブリィの回路ユニットに不揮発性メモリを
設け、ＭＲヘッド固有のオフセットやバイアス電流設定
データなどのパラメータを予め格納しておくことで、記
憶装置の製造工程における歩留まりの向上と性能の向上
が図られ、また装置の使用状態においても、ヘッドアッ
センブリィ単位の交換修理を可能として、保守を容易に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】サーボ面サーボ方式による本発明の実施例のブ
ロック図

【図３】図２のデータ復調回路のブロック図

【図４】図２のデータ変調回路のブロック図

【図５】図２のバイアス電流供給回路の等化回路図

【図６】本発明の機能ブロック図

【図７】本発明のオフセット量とバイアス電流設定デー
タを読出すテーブル機能の説明図

【図８】本発明のオフセットテーブルの説明図

【図９】本発明のバイアス電流テーブルの説明図

【図１０】ライト動作に用いるオフセットテーブルの説
明図

【図１１】本発明による全体的な処理動作のフローチャ
ート

【図１２】本発明のバイアス電流設定処理のフローチャ
ート

【図１３】本発明のバイアス電流測定処理のフローチャ
ート

【図１４】オフセット量に対するＭＲヘッド読取波形の
上下対称性の特性図

【図１５】ヨー角オフセットの説明図

【図１６】アウタ側のヨー角オフセットの説明図

【図１７】インナ側のヨー角オフセットの説明図

【図１８】本発明のヨー角オフセット測定処理のフロー
チャート

【図１９】ヨー角オフセットの補間処理の説明図

【図２０】サーマルオフセットの説明図

【図２１】本発明のサーマルオフセットの測定処理のフ
ローチャート

【図２２】コアずれオフセットの説明図

【図２３】本発明のコアずれオフセットの測定処理の説
明図

【図２４】データ面サーボ方式による本発明の実施例の
ブロック図

【図２５】図２４で用いるリード用のオフセットテーブ
ルの説明図

【図２６】図２４で用いるライト用のオフセットテーブ
ルの説明図

【図２７】本発明の磁気ディスク装置の内部構造の説明
図

【図２８】図２７のＩ−Ｉ断面図

【図２９】本発明のヘッドアッセンブリィの説明図

【図３０】ポジション感度の検出値を測定する際の２相
ポジション信号のタイミングチャート

【図３１】ＭＲヘッドのρ−Ｈ特性と動作点を示した特
性図

【符号の説明】

１０：ディスクエンクロージャ １２：ドライブコントローラ １４，１４−１〜１４−６：複合ヘッド １５：ＭＲヘッド（リードヘッド） １６，１６−１〜１６−６：ライトヘッド １７：サーボヘッド １８：ヘッドＩＣ回路 ２０：ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ２２：スピンドルモータ ２４：ＭＰＵ ２６：ＥＥＰＲＯＭ ２８：ＤＲＡＭ ３０：インタフェース回路 ３２：バッファメモリ ３４：キャッシュコントローラ ３６：キャッシュメモリ ３８，５６：ＤＡコンバータ ４０，４４：ドライバ ４２：ＰＷＭ回路 ４６：ハードディスクコントローラ ４８：データ変調回路 ５０：データ復調回路 ５２：サーボ復調回路 ５４：ＡＤコンバータ ５８：バイアス電流設定回路 ６０：固定アンプ ６２：ＡＧＣアンプ ６４：１＋Ｄフィルタ ６６：サンプラ・イコライザ回路 ６８：ビタビ検出回路 ７０：８／９デコーダ・デスクランブラ回路 ７２：ＰＬＬ回路 ７４：８／９エンコーダ・スクランブラ回路 ７６：プリコーダ回路 ７８：ライトコンペンセータ（書込電流補償回路） ８０：ライトフリップフロップ回路 ８２：ライトドライバ ８４，８６，８８，１１０：電流源 ９０，９２，１０６，１０８：抵抗 ９４：コンデンサ ９５：ＭＲ素子 ９６：アンプ １００：基準電圧源 １０２，１０４：トランジスタ １３４，１３８，１４２：レジスタ １３６：オフセットテーブル １４０：バイアス電流テーブル １５０，１５０−１〜１５０−３：ディスク媒体 １８０：アクチュエータ １８４：フレキシブルプリント基板 １８６：回路ユニット ２００：ヘッド位置制御部 ２０２：シーク制御部 ２０４：オントラック制御部 ２０６：加算点 ２０８：ヨー角オフセット測定部 ２１０：サーマルオフセット測定部 ２１２：コアずれオフセット測定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 猛彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 池ノ谷 浩二 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 阿部 幸雄 山形県東根市大字東根元東根字大森5400番 ２（番地なし） 株式会社山形富士通内 (72)発明者 石井 幸治 山形県東根市大字東根元東根字大森5400番 ２（番地なし） 株式会社山形富士通内 (72)発明者 古川 智雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 小林 裕之 山形県東根市大字東根元東根字大森5400番 ２（番地なし） 株式会社山形富士通内

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ライトヘッドとＭＲヘッドを用いたリード
   ヘッドを備えた複数の複合ヘッドと、 前記複合ヘッドを記録媒体の任意の位置に移動するアク
   チュエータと、 前記複合ヘッド毎にオフセット量を格納するオフセット
   テーブルと、 前記ヘッドのオフセット量に対し、前記ＭＲヘッドの読
   取波形の上下非対称性を除去するバイアス電流の設定値
   を格納するバイアス電流テーブルと、 前記複合ヘッドを任意の位置に位置決めした際に、前記
   オフセット補正テーブルから得たオフセット量を除去す
   るようにヘッド位置を補正するヘッド位置制御部と、 前記ヘッド位置制御部による前記ヘッドのオフセット補
   正状態で、前記バイアス電流テーブルから得た設定値の
   バイアス電流を前記ＭＲヘッドに供給するバイアス電流
   供給部と、を備えたことを特徴とする記憶装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の記憶装置に於いて、前記オ
   フセットテーブルに複数種類のオフセット量の合計量を
   格納したことを特徴とする記憶装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の記憶装置に於いて、前記ア
   クチュエータとして回動自在なアームの先端に前記デー
   タヘッドを装着したロータリ構造を備えた場合、前記オ
   フセットテーブルに、ヨー角オフセット量を格納したこ
   とを特徴とする記憶装置。
4. 【請求項４】請求項２記載の記憶装置に於いて、更に、
   前記ヨー角オフセットを測定するヨー角オフセット測定
   部を設け、前記ヨー角オフセット測定部は、前記アーム
   の回転により各シリンダ位置で決まるヨー角θに対し、
   前記データヘッドに設けたライトヘッドのトラック方向
   の中心位置に対する前記ＭＲヘッドのトラック方向の中
   心位置のずれ量をヨー角オフセット量として測定して前
   記オフセットテーブルに格納することを特徴とする記憶
   装置。
5. 【請求項５】請求項２記載の記憶装置に於いて、前記オ
   フセットテーブルに、装置の環境温度に依存した前記デ
   ータヘッドの位置ずれを表わすサーマルオフセットを格
   納したことを特徴とする記憶装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の記憶装置に於いて、 前記ヘッド位置制御部が、前記ディスク媒体のサーボ面
   のサーボ情報をサーボヘッドで読み出してヘッド位置を
   制御するサーボ面サーボの場合、前記ディスク媒体の各
   データ面の特定シリンダ位置のトラックに、前記データ
   ヘッドの位置を検出するサーボ情報を記録し、 更に、前記サーマルオフセットを測定して前記オフセッ
   トテーブルに格納するサーマルオフセット測定部を設
   け、 前記サーマルオフセット測定部は、前記サーボ面のサー
   ボ情報に基づいて前記データヘッドを前記データ面のサ
   ーボ情報の記録シリンダ位置に移動して位置決めした状
   態で、前記ＭＲヘッドで読み出したサーボ情報に基づい
   てヘッド位置を検出し、該ヘッド位置をサーマルオフセ
   ット量として前記オフセットテーブルに格納することを
   特徴とする記憶装置。
7. 【請求項７】請求項２記載の記憶装置に於いて、前記オ
   フセットテーブルに、前記データヘッドに一体に設けた
   ライトヘッドに対するＭＲヘッドの中心位置のずれ量を
   表わすコアずれオフセットを格納したことを特徴とする
   記憶装置。
8. 【請求項８】請求項７記載の記憶装置に於いて、 更に、前記コアずれオフセットを測定して前記オフセッ
   トテーブルに格納するコアずれオフセット測定部を設
   け、 前記コアずれオフセット測定部は、ライトヘッド中心位
   置に対する前記ＭＲヘッドの中心位置のずれ量を測定し
   て前記オフセットテーブルに格納することを特徴とする
   記憶装置。
9. 【請求項９】請求項１記載の記憶装置に於いて、前記オ
   フセットテーブルに、ヘッド番号とシリンダアドレスに
   応じてオフセット値を格納したことを特徴とする記憶装
   置。
10. 【請求項１０】請求項１記載の記憶装置に於いて、前記
    オフセットテーブルに、ヘッド番号と所定数のシリンダ
    をグループ化したシリンダゾーンにアドレスに応じてオ
    フセット値を格納したことを特徴とする記憶装置。
11. 【請求項１１】請求項１記載の記憶装置に於いて、前記
    オフセットテーブルに格納するオフセット量を所定のタ
    イミングで測定することを特徴とする記憶装置。
12. 【請求項１２】請求項１１記載の記憶装置に於いて、前
    記オフセットテーブルに格納するオフセット量を、装置
    立ち上げ時、電源投入時、上位からのコマンド待ち時
    間、使用回数が所定回数以上になった時、使用時間が所
    定時間以上になった時、及びキャリブレーションと同時
    等の適宜のタイミングで測定することを特徴とする記憶
    装置。
13. 【請求項１３】データヘッド、アクチュエータ及び前記
    データヘッドの回路ユニットを一体に備えたヘッドアッ
    センブリィを有し、該ヘッドアッセンブリィに設けた回
    路ユニットの不揮発性メモリに、ヘッド固有の情報を記
    憶して保持させることを特徴とする記憶装置。
14. 【請求項１４】請求項１３記載の記憶装置に於いて、前
    記ヘッドアッセンブリィの回路ユニットに、前記各ヘッ
    ド固有のオフセット量を格納することを特徴とする記憶
    装置。
15. 【請求項１５】請求項１３記載の記憶装置に於いて、前
    記ヘッドアッセンブリィの回路ユニットに、前記各ヘッ
    ド毎のヨー角オフセット量及びコアずれオフセット量を
    格納したことを特徴とする記憶装置。
16. 【請求項１６】請求項１３記載の記憶装置に於いて、前
    記データヘッドにリードヘッドとしてＭＲヘッドを設け
    た場合、前記ヘッドアッセンブリィの回路ユニットに、
    前記ＭＲヘッドのオフセット補正量に応じて読取波形の
    上下非対称性を除去するために流すオフセット量に対す
    るバイアス電流の設定値を格納することを特徴とする記
    憶装置。
17. 【請求項１７】請求項１３記載の記憶装置に於いて、前
    記ヘッドアッセンブリィの回路ユニットに、前記リード
    ヘッド毎のポジション感度の検出値を格納することを特
    徴とする記憶装置。
18. 【請求項１８】請求項１記載の記憶装置に於いて、前記
    ヘッドアッセンブリィの回路ユニットに格納するデータ
    を所定のタイミングで測定することを特徴とする記憶装
    置。