(57)【要約】【課題】ヘッドがディスク媒体上に存在する欠陥部分を通過しないように制御することで、後発欠陥の発生などの事態を未然に回避できるディスク記憶装置を提供することにある。【解決手段】ヘッド移動制御システムを有するディスク記憶装置において、欠陥位置情報に基づいてヘッドが欠陥部分に近接する近接位置を判定する欠陥近接判定部６、及び欠陥近接判定部６の判定結果に基づいて、ヘッドが欠陥部分の移動を回避するようにヘッドの移動軌跡を変更する回避軌道生成部７を含む欠陥回避部５を備えた構成である。【選択図】      図１
2008146723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するディスク媒体上の要求位置に、ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、
前記ディスク媒体上の現在位置から前記要求位置までの前記ヘッドの移動軌跡をサンプリング時間毎に生成して、前記ヘッド移動機構を制御するヘッド移動制御手段と、
前記ディスク媒体上での欠陥部分を示す欠陥位置情報を記憶する手段と、
前記ヘッド移動機構により、前記ヘッドが前記要求位置まで移動しているときに、前記欠陥位置情報に基づいて前記ヘッドが前記欠陥部分に近接する近接位置をサンプリング時間毎に判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に基づいて、前記ヘッドが前記欠陥部分の移動を回避するように前記ヘッドの移動軌跡をサンプリング時間毎に変更する回避手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記ヘッド移動制御手段は、モデル追従制御方式であり、
前記回避手段は、仮想モデル位置が前記欠陥部分を回避するような補正指令量を生成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記ヘッド移動制御手段は、モデル追従制御方法によるシーク制御動作を実行する構成であり、
前記判定手段は、仮想モデル位置、前記ヘッドの現在位置であるサーボセクタ、及び欠陥位置情報に基づいて、前記サーボセクタから欠陥セクタまでの半径方向距離及び欠陥セクタ間位相である周方向距離を算出し、
前記回避手段は、前記判定手段により算出された算出結果に基づいて、前記仮想モデル位置が前記欠陥部分を回避するように仮想モデル入力値であるモデル駆動指令値を補正する構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記回避手段は、
前記欠陥部分からの仮想反力を想定して、当該仮想反力に基づいた補正軌道生成モデルを生成することで、前記ヘッドの移動軌跡を変更する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記ヘッド移動制御手段は、モデル追従制御方法によるシーク制御動作を実行する構成であり、
前記判定手段は、前記ヘッドの移動方向であるシーク進行方向の現在位置に近い欠陥部分までの距離を算出し、
前記回避手段は、前記判定手段により算出された距離に基づいて欠陥回避速度を生成し、前記ヘッド移動制御手段により生成されるシーク動作での速度値を補正するための速度補正値として出力する構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記ヘッド移動制御手段は、モデル追従制御方法によるシーク制御動作を実行する構成であり、
前記判定手段は、前記ヘッドの移動方向であるシーク進行方向の現在位置に近い欠陥部分までの距離を算出し、
前記回避手段は、前記判定手段により算出された距離に基づいて欠陥回避速度を生成し、前記ヘッド移動制御手段により生成されるシーク動作での速度値を補正するための速度補正値として出力し、
前記ヘッド移動制御手段に含まれる速度生成手段は、前記速度補正値により補正された速度値を仮想モデル入力値に換算し、シーク動作の仮想モデル指令として出力する構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
前記ヘッド移動制御手段は、モデル追従制御方法によるトラッキング制御動作を実行する構成であり、
前記回避手段は、仮想モデル位置が前記欠陥部分を回避するような補正位置情報を生成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項８】
前記判定手段は、前記欠陥部分を前記欠陥位置情報から検知して、当該欠陥部分までの近接位置を判定し、
前記回避手段は、前記欠陥部分からの仮想反力を想定して、当該仮想反力に基づいて前記欠陥部分を回避するように前記ヘッドの移動軌跡を変更する処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項９】
前記ヘッド移動制御手段としてモデル追従制御方法によるシーク制御動作を実行するプロセッサを有し、
前記プロセッサは、前記判定手段及び前記回避手段の各機能を実現するように構成されている特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項１０】
回転するディスク媒体上の要求位置に、ヘッドを移動させるヘッド移動機構、及び前記ディスク媒体上の現在位置から前記要求位置までの前記ヘッドの移動軌跡を決定して、前記ヘッド移動機構を制御するヘッド移動制御手段を有するディスク記憶に適用するヘッド移動制御方法であって、
前記ヘッド移動機構により前記ヘッドが前記要求位置まで移動しているときに、前記ディスク媒体上での欠陥部分を示す欠陥位置情報に基づいて、前記ヘッドが前記欠陥部分に近接する近接位置を判定する判定処理と、
前記判定処理の判定結果に基づいて、前記ヘッドが前記欠陥部分の移動を回避するように前記ヘッドの移動軌跡を変更する回避処理と
を有する手順を実行することを特徴とするヘッド移動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブなどのディスク記憶装置に関し、特に、ディスク媒体上に存在する欠陥部分を回避するためのヘッド移動制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハードディスクドライブなどのディスク記憶装置（以下、ディスクドライブと表記する）では、回転するディスク媒体上の要求位置（要求トラック又は要求シリンダ）まで、ヘッドを移動させて位置決めさせるヘッド位置決め制御システム（以下、サーボシステムと表記する）が組み込まれている。ヘッドは、ディスク媒体上の要求位置にデータを書き込みしたり、あるいは当該要求位置からデータを読出す。
【０００３】
サーボシステムは、ディスク媒体上に記録されているサーボデータに基づいて、ヘッドの位置決め制御を実行する。サーボデータは、トラック又はシリンダのアドレスを示すアドレスコードと、各トラック内の位置を検出するためのサーボバーストパターンとを有する。通常では、サーボシステムは、要求位置までヘッドを移動させるシーク動作と、要求位置であるトラック内にヘッドを位置決めするトラッキング動作（トラック追従動作）を実行する。
【０００４】
ところで、ディスクドライブの製造工程や出荷後の動作時衝撃等により、ディスク媒体上に、例えば突起物などの欠陥部分（ディフェクト部分）が生ずることがある。このような欠陥部分が存在していると、ヘッドは、ディスク媒体上を浮上して移動しているときに、ディスク面に対して微小間隔しか離れていないため、当該欠陥部分に接触するなどの事態が発生する。このような事態では、接触時の衝撃等により、ディスク媒体上に後発欠陥が生ずる可能性がある。また、当該後発欠陥の程度によっては、欠陥部分が拡大したり、ヘッドの故障要因ともなる。
【０００５】
この問題を解消するために、要求位置までのシーク軌跡（ヘッドの移動軌跡）の中に突起物が存在する場合に、シーク動作における加速区間、等速区間、減速区間のいずれかに基づいて、速度制御（ヘッドの移動速度）を変更する先行技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０８６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディスク媒体上に、例えば突起物などの欠陥部分（ディフェクト部分）が存在する場合には、ヘッドやディスク媒体に、後発欠陥が発生するなどの障害を招く要因となる。このような事態を解消するために、シーク動作での速度制御を変更する先行技術も提案されているが、必ずしも十分な対策とはいえない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、ヘッドがディスク媒体上に存在する欠陥部分を通過しないように制御することで、後発欠陥の拡大発生などの事態を未然に回避できるディスク記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の観点に従ったディスク記憶装置は、回転するディスク媒体上の要求位置に、ヘッドを移動させるヘッド移動機構と、前記ディスク媒体上の現在位置から前記要求位置までの前記ヘッドの移動軌跡をサンプリング時間毎に生成して、前記ヘッド移動機構を制御するヘッド移動制御手段と、前記ディスク媒体上での欠陥部分を示す欠陥位置情報を記憶する手段と、前記ヘッド移動機構により、前記ヘッドが前記要求位置まで移動しているときに、前記欠陥位置情報に基づいて前記ヘッドが前記欠陥部分に近接する近接位置をサンプリング時間毎に判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に基づいて、前記ヘッドが前記欠陥部分の移動を回避するように前記ヘッドの移動軌跡をサンプリング時間毎に変更する回避手段とを備えた構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ヘッドが、ディスク媒体上に存在する欠陥部分を通過せずに、移動を回避するように制御することで、後発欠陥の発生などの事態を未然に回避できるディスク記憶装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に関するサーボシステムの要部を示すブロック図である。図２は、本実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図である。
【００１２】
（ディスクドライブの構成）
本実施形態に関するディスクドライブ１０は、図２に示すように、磁気記録媒体であるディスク媒体１１と、ヘッド１２と、ディスク媒体１１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）１３とを有する。ディスク媒体１１には、後述するサーボシステムが実行するヘッド１２の位置決め制御に使用するサーボデータが記録されている。サーボデータは、トラック又はシリンダのアドレスを示すアドレスコード、及び各トラック内の位置を検出するためのサーボバーストパターンを含む。
【００１３】
ヘッド１２は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５により駆動されるアクチュエータ１４に搭載されている。ヘッド１２は、ディスク媒体１１に対してデータ（サーボデータとユーザデータ）を読出すリードヘッド１２Ｒと、データを書き込むためのライトヘッド１２Ｗを含む。
【００１４】
ＶＣＭ１５は、ＶＣＭドライバ２１により駆動電流が供給されて、駆動制御される。アクチュエータ１４は、後述するサーボシステムのメイン要素であるマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１９により駆動制御されるヘッド移動機構である。アクチュエータ１４は、サーボシステムにより制御されて、ヘッド１２をディスク媒体１１上の要求位置（要求トラック又は要求シリンダ）まで移動させて位置決めする。
【００１５】
このようなヘッド・ディスクアセンブリ以外に、ディスクドライブ１０は、プリアンプ回路１６と、信号処理回路１７と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）１８と、ＣＰＵ１９と、メモリ２０とを有する。プリアンプ回路１６は、リードヘッド１２Ｒから出力されるリードデータ信号を増幅するリードアンプ、及びライトデータ信号をライトヘッド１２Ｗに供給するためのライトアンプを有する。
【００１６】
信号処理回路１７は、リード／ライトデータ信号（サーボデータに対応するサーボ信号を含む）を処理する信号処理回路であり、リード／ライトチャネルとも呼ばれている。信号処理回路１７は、サーボ信号からサーボデータを再生するためのサーボデコーダを含む。
【００１７】
ＨＤＣ１８は、ドライブ１０とホストシステム２２（例えばパーソナルコンピュータや各種のディジタル機器）とのインターフェース機能を有する。ＨＤＣ１８は、ディスク１１とホストシステム２２間のリード／ライトデータの転送制御を実行する。
【００１８】
ＣＰＵ１０は、ドライブ１０のメインコントローラであり、本実施形態に関するサーボシステムのメイン要素であり、ヘッド１２の位置決め制御を実行する。メモリ２０は、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）以外に、ＲＡＭ及びＲＯＭなどを含み、ＣＰＵ１９の制御に必要な各種データ及びプログラムを保存する。
【００１９】
（サーボシステム）
サーボシステムは、ＣＰＵ１０及び信号処理回路１７に含まれるサーボデコーダにより構成されて、要求位置までヘッド１２を移動させるシーク動作、及び要求位置であるトラック内にヘッド１２を位置決めするトラッキング動作（トラック追従動作）を実行する。さらに、本実施形態のサーボシステムは、ディスク媒体１１上に存在する欠陥部分を、ヘッド１２が通過しないように移動を回避させる機能を有する。
【００２０】
以下、図１、図３及び図４を参照して、本実施形態のサーボシステムの機能を説明する。
【００２１】
まず、サーボシステムの基本的構成は、図３に示すように、目標位置軌道生成部（Ｒ）３０と、モデル追従制御部（ＦＢ）３１と、低次ＲＲＯ抑圧補償部（ＦＦ）３３と、ヘッド駆動系（Ｐ）３４とを有する。本実施形態のサーボシステムはモデル追従制御方式であり、基本的にはシーク動作及びトラッキング動作を実行し、ヘッド位置Ｐosが目標位置（モデル位置）Ｐｒと一致する様にサーボ制御を実行する構成である。ここで、本来のヘッドが移動すべき目標位置は、要求位置Ｐｄに相当する。
【００２２】
モデル追従制御部３１は、フィードバック制御部（Ｃ）３２を有し、目標位置軌道生成部３０により生成される目標位置軌道（モデル位置軌道）Ｐｒに、ヘッド位置Ｐosが追従するようにヘッド駆動系３４に指令を生成する。ヘッド駆動系３４は、ＶＣＭ１５を含むアクチュエータ１４であり、狭義にはＶＣＭ１５である。
【００２３】
目標位置軌道生成部３０は、目標位置軌道Ｐｒ及びモデル入力値（モデル駆動指令値）Ｕｍを生成して、モデル追従制御部３１に出力する。目標位置軌道生成部３０は、トラッキング動作時には、目標位置軌道Ｐｒを一定値とし、モデル入力値Ｕｍを零とする。一方、ヘッドが移動すべき要求位置Ｐｄが変化してシーク動作に移行すると、目標位置軌道生成部３０は、安定な遷移動作をする目標位置軌道Ｐｒ及びモデル入力値Ｕｍを生成する。モデル入力値Ｕｍは、ヘッド駆動系３４への外乱がないとした場合に、ヘッド位置Ｐosが目標位置軌道Ｐｒとなるような駆動指令となる。
【００２４】
低次ＲＲＯ抑圧補償部３３は、スピンドルモータ１３の回転に同期するトラック偏心等による巨大なＲＲＯ（repeatable runout）であるディスク変動（disk runout）に追従するためのフィードフォワード量（補償値ＦＦ）を生成する。これにより、コントローラ３２による位置決め制御での精度劣化を防止し、見かけ上のヘッド駆動系３４の外乱を抑制することができる。
【００２５】
図４は、現在ヘッド位置Ｐos（モデル位置Ｐｒと等価）から要求位置Ｐｄに、ヘッドを移動させるシーク制御動作を説明するためのブロック図である。
【００２６】
図４に示すように、目標位置軌道生成部３０は、速度プロファイル生成部２と、速度制御部３と、仮想の制御対象モデル４とを有し、要求位置Ｐｄに応じた目標位置軌道（モデル位置）Ｐｒを生成する。速度プロファイル生成部２は、ヘッド駆動系３４を駆動するための要求速度を生成するもので、現在の目標値Ｐｒ（または現在位置Ｐos）の偏差情報に基づいて要求速度Ｖｄを生成する。速度プロファイル生成部２は、例えばリミット付きのＰＤ動作等を実行する要素である。
【００２７】
速度制御部３は、現在のモデル速度Ｖｒ（または現位置Ｐosから推定した速度情報）に基づいて、モデル入力値Ｕｍを生成する。速度制御部３は、例えばＰＤ動作の様な安定化補償部である。
【００２８】
制御対象モデル（仮想モデルＰｍ）４は、一般的にヘッド駆動系３４のノミナルモデルが用いられる。モデル入力値Ｕｍは、この仮想モデル４と、ヘッド駆動系３４とを同時に駆動させる。仮想モデル（Ｐｍ）４がヘッド駆動系３４と完全に同じで、外乱が無視できるほど小さいとすれば、ヘッド位置Ｐosとモデル位置Ｐｒとは一致する。実際には、モデル化誤差や無視できない外乱影響があって、位置誤差Ｅｒｒは零にはならない。この誤差を補償する様に、フィードバック制御部（Ｃ）３２はモデル入力値Ｕｍを補正するように動作する。これにより、仮想モデル（Ｐｍ）４は、実現可能な連続的な安定遷移動作を行い、要求トラック位置Ｐｄへ収束する目標位置軌道Ｐｒを生成する。
【００２９】
なお、以上のシーク制御動作は、特に長距離シーク動作に適用する場合である。しかし、短距離シーク動作の場合についても、基本的にはモデル追従型制御系により実現される。但し、短距離シーク動作時は、その速度プロファイルをより速応性限界に近い急峻な多次数形状にとって、事前に、モデル入力値Ｕｍ及び目標位置軌道Ｐｒをテーブル化しておき、これを参照して演算時間の短縮と、速応性改善とを図っている。短距離シーク動作の場合には、モデル入力値Ｕｍはバンバン制御に近い駆動指令値で、かつ、テーブル参照で生成されるが、単にシークモデル演算を事前計算しているだけと見なしてよい。
【００３０】
図１は、本実施形態に関する特徴部を含むサーボシステムの要部を示すブロック図である。本実施形態のサーボシステムは、図３及び図４に示す目標位置軌道生成部３０に、欠陥回避部５を付加した構成である。即ち、目標位置軌道生成部３０として、速度プロファイル生成部２及び速度制御部３を含む速度系１と、制御対象モデル（仮想モデルＰｍ）４とを有する規範モデル追従制御型のシーク制御系である。
【００３１】
欠陥回避部５は、欠陥近接判定部６及び回避軌道生成部７を有する。欠陥回避部５は、例えばメモリ２０に登録された致命的な欠陥部分（欠陥セクタ）の位置を示す欠陥位置情報（ディフェクト情報）を管理するマップ情報（Ｄｅｆｅｃｔ）を参照して、仮想モデル位置Ｐｒが欠陥部分を回避するような補正指令量Ｖ２を生成する。この補正指令量Ｖ２とは、シーク動作時での要求速度を、欠陥回避動作を実現するための補正速度値である。
【００３２】
目標位置軌道生成部３０は、速度プロファイル生成部（Ｐｖ）２が生成する要求速度Ｖｄを、補正指令量Ｖ２により補正して、速度制御部（Ｃｖ）３からモデル入力値（モデル駆動指令値）Ｕｍを出力する。
【００３３】
ここで、マップ情報（Ｄｅｆｅｃｔ）は、例えば欠陥の重症度合いを示すデータなども含まれており、サーボセクタ及びトラックのアドレス情報に換算して、例えばメモリ２０又はディスク媒体１１にテーブル情報として登録されている。
【００３４】
欠陥近接判定部６は、メモリ２０からマップ情報（Ｄｅｆｅｃｔ）を参照して、ヘッド１２の現在位置の近傍、あるいはシーク進行方向に位置する最も現在位置に近い欠陥位置情報を抽出する。具体的には、欠陥近接判定部６は、現在モデル位置Ｐｒ及び現在サーボセクタ情報（セクタアドレスＳct）に基づいて、欠陥位置情報を抽出する。
【００３５】
欠陥近接判定部６は、抽出した欠陥位置情報に基づいて、欠陥部分（欠陥セクタ）が位置するトラックまでの距離（半径方向の距離）を表す欠陥セクタ間半径ｄＲ（トラック差）と、現セクタと上記欠陥との欠陥セクタ間位相（セクタ差）θとを算出する。この欠陥セクタ間位相θは、欠陥セクタまでの周方向距離に相当する。
【００３６】
ここで、欠陥近接判定部６は、ヘッド１２が欠陥セクタを含むトラックの通過直後に、次の欠陥位置情報を抽出するのではなく、許容範囲のトラック数の通過後に、次の欠陥位置情報を抽出する。また、欠陥セクタ間位相θは、完全なサーボセクタ差であり、±１／２サーボセクタ間の整数値として出力される。なお、欠陥近接判定部６から出力される情報は、欠陥回避しない時の軌跡と欠陥セクタとの距離に相当する値を導出できる情報であれば、必ずしも欠陥セクタ間半径ｄＲと欠陥セクタ間位相θに限定されるものではなく、後述する補正速度の大きさを決定するための情報であればよい。
【００３７】
回避軌道生成部７は、欠陥近接判定部６により算出された結果、即ち欠陥セクタ間半径ｄＲと欠陥セクタ間位相θに基づいて、速度補正値（補正指令量）Ｖ２を生成する。モデル追従制御方式の目標位置軌道生成部３０では、速度制御部（Ｃｖ）３は、速度補正値Ｖ２により補正された要求速度Ｖｄを入力して、モデル入力値（モデル駆動指令値）Ｕｍを出力する。
【００３８】
（欠陥回避動作）
以下、図５から図７を参照して、本実施形態の欠陥回避動作を説明する。最初に、図６及び図７を参照して、欠陥回避動作の原理について説明する。
【００３９】
ディスクドライブでは、ディスク媒体１１の回転速度が一定のため、ヘッド１２のシーク動作時の移動軌跡（シーク軌跡）は、ディスク面に対してスパイラル状になるが、単純化すると、図６の様に、長方形ディスク面を斜めに横断する軌跡となる。図６において、中央に位置するのが回避すべき欠陥部分５０である。点線５２は、欠陥回避動作をしない場合のシーク軌跡を示す。この場合には、ヘッド１２は、欠陥部分５０を通過することになる。
【００４０】
ここで、欠陥部分５０を回避する方法として、このシーク軌跡を事前に推定して、欠陥部分を通過する危険がある場合には、シーク開始タイミングを変化させる方法が考えられる。しかし、短距離シーク動作はともかくとして、特に長距離シーク動作では、ヘッド通過軌跡を瞬時に予想するのは困難であるため、欠陥部分５０の通過を予想してシーク開始タイミングを適切に変更するのはかなり難しい。
【００４１】
そこで、シーク動作中に、欠陥部分５０の近傍を通過するか否かを逐次判定しながら、シーク速度を適切に加速または減速して回避する動作が有効である。本実施形態の欠陥回避方法としては、欠陥部分５０があたかも放射状に外力を発生している様に見なして、その外力影響を受けて、シーク軌跡を歪ませる方法として捉えることが可能である。
【００４２】
但し、ディスク媒体１１の回転方向は制御困難であるので、欠陥部分５０からの距離に反比例する仮想反力（または距離のべき乗に反比例する仮想反力）を想定して、半径方向の仮想反力シークの目標位置軌跡を歪ませる方法が有効である。この様な仮想反力を設定することで、ヘッド１２の通過軌跡に近接して深刻な欠陥部分５０が存在する場合には、強い仮想反力を受けて、移動軌道が大きく歪む。一方、通過軌跡からかなり離れた欠陥部分の場合には、ほとんど回避動作はおこなわれない補正軌道が得られる。
【００４３】
図６に示す実線５１は、欠陥部分５０からの仮想反力を想定して、ばね、ダンパ接合された質点が変位する補正軌道生成モデルを作り、この補正軌跡を従来の目標軌跡５２に対して加算して、回避軌道を生成したものとして示している。図７（Ａ）は、補正軌道モデル５１における補正位置量を示す図である。また、図７（Ｂ）は、補正軌道モデル５１における補正速度量を示す図である。
【００４４】
以上のような原理に基づいて、本実施形態の欠陥回避動作を具体的に説明する。本実施形態のシステムは、回避補正しない場合の移動軌跡（シーク軌跡）と、欠陥セクタまでの距離を推定して、この距離の逆数に応じた補正速度量（速度補正値）Ｖ２を生成する回避軌道生成部７を有する。
【００４５】
回避軌道生成部７は、以下のような演算式（１）により、速度補正値Ｖ２を算出する。
【数１】
2008146723.tif 000003
【００４６】
この演算式（１）は、前述の回避動作原理で説明したばね、ダンパモデルと仮想反力からなる軌道補正量の導出式とは異なっているが、図６に示す実線５１の回避形状が、ガウス関数に近い形状である点から、その微分式を採用している。即ち、下記式（２）の変形として、前記式（１）を設定している。
【数２】
2008146723.tif 000004
【００４７】
また、前記（式１）では、補正速度Ｖ２の導出で指数関数演算を必要とするが、実際の回避軌道生成部７は、欠陥セクタ間位相θに基づいてテーブル参照する構成である。ここで、深刻な欠陥セクタはサーボセクタ間に存在するため、欠陥セクタ間位相θは整数値にはならないが、本実施形態では欠陥セクタは最も近いサーボセクタ位置と見なして管理しているため、テーブル参照が可能になる。
【００４８】
補正量の大きさを決めるゲインＧは、現在目標位置（仮想モデル位置）Ｐｒから推定される軌跡予想線と、欠陥部分との距離の逆数として求めている。軌跡予想線と欠陥部分との距離は、本来２次元情報として求めるべきであるが、１サーボセクタの距離に比べて、トラックピッチは桁違いに小さいので、半径方向の１次元と見なして処理しても、問題にはならない。軌跡予想線と欠陥との半径方向距離をＬとすると、Ｌは、次式（３）で導出される。
【数３】
2008146723.tif 000005
【００４９】
即ち、Ｌは、欠陥部分との最も近接すると予想される半径方向の距離である。Ｖｒは、欠陥近接判定部６から引き渡される情報ではないが、ｄＲの１サンプル前の情報との差分として推定可能で、前記式（１）では１／Ｌの比例倍のゲインＧとなっている。なお、実際の回避軌道生成部７では、１／Ｌを、整数化演算で丸めて計算しているため、通過軌跡からの近接予想距離Ｌが有る程度の距離以上の場合には回避量を決めるゲインＧが零となり、補正速度Ｖ２は零となる。
【００５０】
以上のようにして、前記式（１）から補正速度Ｖ２を算出できる。速度制御部（Ｃｖ）３は、速度補正値Ｖ２と、速度プロファイル生成部（Ｐｖ）２により生成された要求速度Ｖｄとの和を入力して、モデル入力値（モデル駆動指令値）Ｕｍを出力することにより、目標位置（仮想モデル位置）Ｐｒの欠陥回避軌道を生成している。
【００５１】
図５は、本実施形態に関する欠陥回避動作の様子をシミュレーションしたときの図である。破線５２は、欠陥回避しない場合のシーク軌跡を示す。実線５１は、本実施形態の欠陥回避動作に伴うシーク軌跡を示し、欠陥部分５０の近傍を通過する１１本のシークパターンを示している。
【００５２】
図５から、通過予定軌跡のどの位置に欠陥部分５０が存在するかで、シーク制御における加速または減速の状態も自動的に切り替わり、ヘッド１２が安全な欠陥回避動作を実行している事を確認できる。また、欠陥部分５０から比較的離れたシークでは、欠陥回避動作を取っていない事も確認できる。
【００５３】
但し、速度制御部３は、駆動指令値の飽和防止のためにモデル入力値Ｕｍの制限を設けている。また、要求速度生成部２は、回避した目標位置（仮想モデル位置）Ｐｒに応じて要求速度Ｐｄを変更する。このような理由から、前述の原理説明で述べたような元の軌道に復帰する状態にはなっていない。このことは、シーク時間のばらつきが拡大する事を意味するが、今回の回避動作による遅れ進みは、数サンプル程度であり、ディスクドライブ性能としては、ほとんど無視できる程度の劣化に過ぎない。
【００５４】
なお、本実施形態の欠陥回避部５は、欠陥近接判定部６により常に１つの欠陥セクタを抽出して欠陥回避動作を実行するが、線形加算が成り立つ条件を前提として、同時に複数の欠陥セクタを抽出して、欠陥回避動作を実行する構成でもよい。
【００５５】
（トラッキング動作時での欠陥回避動作）
以下、図８を参照して、トラッキング動作時の欠陥回避動作を説明する。
【００５６】
ディスクドライブでは、重度の欠陥セクタが位置するトラックについては、欠陥トラックとして登録し、更に周辺のトラック又はセクタも欠陥登録して、後発欠陥の拡大を防止する対策がなされている。
【００５７】
具体的な対策としては、回避すべき深刻な欠陥セクタが存在しているトラック近傍では、データのリード／ライト動作を実行しない。しかし、欠陥トラックの範囲外のトラックに含まれて、欠陥登録セクタ領域以外のデータセクタには、リード／ライト動作の要求が発生することがある。一般的に、ヘッド１２の本体であるスライダの形状は、トラックピッチより遥かに大きく、ヘッド１２の直下に欠陥部分が無くても、スライダの下に欠陥部分が存在する可能性がある。
【００５８】
そこで、シーク動作時だけでなく、トラッキング動作時の欠陥回避動作も重要である。但し、トラッキング動作時の欠陥回避動作は、前述したシーク動作時の欠陥回避動作と全く同じ方法でもよい。以下では、シーク動作時とは異なる欠陥回避方法を説明する。
【００５９】
図８は、トラッキング動作時の目標軌道生成部の構成を示す。欠陥回避動作のための軌道生成は、単純な回避パターンをテーブル参照し、それを比例倍して、本来の位置決め位置を補正するだけである。欠陥近接判定部６は、シーク動作時と基本的には同じであるが、現在目標位置（モデル位置Ｐｒ）ではなく、現在要求位置Ｐｄを入力として、最も近接する欠陥位置を示す欠陥位置情報を抽出して、欠陥セクタ間位相θと欠陥セクタ間半径ｄＲとを生成して出力する。
【００６０】
補正位置参照部（Pr Table）７１は、欠陥部分の位置するセクタとの差（欠陥セクタ間位相θ）に対応した予め登録されているパターンの構成値を参照して出力する。欠陥回避パターンとしては、例えば図７（Ａ）に示すようなパターンである。補正位置増幅調整部（Ｇｐ）７２は、欠陥セクタ間半径ｄＲに反比例したゲインＧｐで増幅し、本来の位置決め要求位置Ｐｄに加算して、目標位置（モデル位置）Ｐｒを生成する。
【００６１】
以上の処理により、サーボセクタ毎に位置決め目標位置が変化することになるが、従来サーボ系にて十分な位置決め精度で目標位置追従することが可能であり、ヘッド位置Ｐosは目標位置（モデル位置）Ｐｒとほぼ一致して欠陥回避動作を実行できる。また、欠陥セクタ間位相θが回避パターン参照する状態の場合には、本来の要求位置Ｐｄにヘッドが位置しないので、リード／ライト動作を禁止する設定を行って、回避パターン参照後にこの禁止を解除する処理も行う。
【００６２】
なお、図８において、点線で示すブロック７３，７４は必ずしも必要でない。Ｇｕは、Ｇｐと同様にｄＲの関数として定義されるゲインを示す。
【００６３】
（他の実施形態）
図９及び図１０は、他の実施形態に関するシーク動作時での目標軌道生成部を示すブロック図である。
【００６４】
図１０は、欠陥回避シーク軌道生成部の原理構成を示すブロック図である。この原理構成では、欠陥回避部５は、近接判定部６、回避力生成部８、及び補正軌道生成モデル９を有する。即ち、目標位置軌道生成部３０の外側に、欠陥回避の補正値を生成する異なる仮想モデル系８，９が設けられた構成である。欠陥回避シーク軌道生成部は、目標位置軌道生成部３０の出力Ｐ１，Ｕ１と、仮想モデル系８，９の出力Ｐ２，Ｕ２との和（Ｐｒ，Ｕｍ）をモデル追従制御系に出力している。図９は、図１０に示す原理構成の変形例に相当する構成である。
【００６５】
以上のように本実施形態によれば、ディスク媒体１１上に欠陥部分（ディフェクト部）が存在する場合に、ヘッド１２のシーク動作時又はトラッキング動作時に、当該欠陥部分をヘッド１２が通過しないように欠陥回避させることができる。従って、ディスク媒体１１上の欠陥部分が拡大したり、ヘッド１２に傷が付くなどの後発欠陥の発生を未然に防止できる。
【００６６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に関するサーボシステムの要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するディスクドライブの要部を示すブロック図。
【図３】本実施形態に関するサーボシステムの基本的構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態に関するサーボシステムにおけるシーク制御の構成を示すブロック図。
【図５】本実施形態に関する欠陥回避動作を説明するためのシーク軌跡の一例を示す図。
【図６】本実施形態に関する欠陥回避動作の原理を説明するための図。
【図７】本実施形態に関する欠陥回避動作の原理を説明するための図。
【図８】本実施形態に関するトラッキング動作時での目標軌道生成部を示すブロック図。
【図９】他の実施形態に関する目標軌道生成部を示すブロック図。
【図１０】他の実施形態に関する目標軌道生成部を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６８】
１…速度系、２…速度プロファイル生成部、３…速度制御部、
４…制御対象モデル（仮想モデルＰｍ）、５…欠陥回避部、６…欠陥近接判定部、
７…回避軌道生成部、１０…ディスクドライブ、１１…ディスク媒体、
１２…ヘッド、１４…アクチュエータ、１５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、
１９…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、３０…目標位置軌道生成部、
３１…モデル追従制御部、３２…フィードバック制御部、
３３…低次ＲＲＯ抑圧補償部、３４…ヘッド駆動系。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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