(57)【要約】【課題】リード／ライト分離型のヘッドを使用した磁気ディスク装置において、確実なヘッド位置決め制御と共に、高トラック密度化を図ることができる磁気ディスク装置を提供することにある。【解決手段】リード／ライト分離型のヘッド３を使用したＨＤＤにおいて、ＣＰＵ１４はディスク１上のサーボエリアに予め記録されたサーボ情報を使用してヘッド３の位置決め制御を実行する。このとき、ＣＰＵ１４は、メモリ１９に格納されたテーブル情報を参照して、リード動作とライト動作のそれぞれに応じてヘッド３の最終的な整定ポイントを決定する。【選択図】図１
2005302295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めサーボ情報が記録されているディスクと、
前記ディスク上に記録されたデータを読出すリードヘッドと、前記ディスク上にデータを書き込むライトヘッドとを有する磁気ヘッドと、
前記ディスク上の目標位置に前記リードヘッド又は前記ライトヘッドを位置決めするために使用される前記サーボ情報を含むテーブル情報であって、前記目標位置に前記リードヘッドを位置決めするとき、及び前記目標位置と同一の位置に前記ライトヘッドを位置決めするときに参照するためのテーブル情報を記憶するメモリ手段と、
リードアクセス又はライトアクセスのときに、前記リードヘッドにより読出された前記サーボ情報に基づいて前記リードヘッド又は前記ライトヘッドの位置を示す位置情報を生成し、前記リードアクセス又はライトアクセスに従った前記テーブル情報を参照し、前記テーブル情報及び前記位置情報に基づいて、前記リードアクセス時には前記リードヘッドを前記目標位置に位置決めし、前記ライトアクセス時には前記ライトヘッドを前記目標位置に位置決めするように制御する制御手段と
を具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記リードアクセス時に、前記目標位置である目標トラックの範囲内に含まれる整定位置に前記リードヘッドを位置決めし、
前記ライトアクセス時に、前記目標位置である目標トラックの範囲内に含まれる整定位置に前記ライトヘッドを位置決めするように制御することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記メモリ手段は、
前記目標位置である目標トラック毎にリード動作とライト動作とに区別して、前記リードヘッドを位置決めする目標トラックを示すトラックコードと、前記サーボ情報に含まれるサーボバーストデータのバーストパターンの組み合わせと、前記目標トラックの範囲内に含まれる整定位置のためのオフセット量情報とを含む前記テーブル情報を記憶していることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にハードディスク装置などに適用し、リードヘッドとライトヘッドとを分離した構造の磁気ヘッドを使用し、かつディスク上に予め記録されたサーボ情報に基づいて磁気ヘッドの位置決め制御を実行する機能を有する磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などの磁気ディスク装置は、磁気ヘッド（以下単にヘッドと称する）により記憶媒体であるディスク上にデータを書込み、またディスクからデータを読出すように構成されている。
【０００３】
近年では、データの高記録密度化を実現するために、データ読出し専用のリードヘッドとしてＭＲ（ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）ヘッドを使用したリード／ライト分離型のヘッド（録再分離型ヘッド）が使用されている。このタイプのヘッドは、ヘッド本体であるヘッドスライダ上に、リードヘッド（ＭＲヘッド）と誘導型のライトヘッドとが分離して実装された構造である。ＭＲヘッドは磁気抵抗効果型ヘッドとも呼ばれており、誘導型ヘッド（インダクティブ・ヘッド）と比較して高い再生出力特性を備えている。
【０００４】
ディスクでは各データ面に同心円状の多数のトラックが配列されて、各トラックがそれぞれ複数のデータセクタに分割されている。さらに、各トラックにはサーボ情報が記録されたサーボエリアが所定の間隔で配置されている。サーボ情報は大別して、トラックを識別するためのトラック番号（トラックアドレス）を示すトラックコード（トラック情報）及びサーボバーストデータ（バーストパターンＡ〜Ｄ）からなる（図２を参照）。サーボバーストデータは、トラック上でのヘッドの位置を検出するための２相のバーストパターンＡ，Ｂ及びＣ，Ｄからなる。
【０００５】
ＨＤＤのサーボ系（メイン要素はＣＰＵ）は、アクセス対象の目標トラックが決定されると、まずリードヘッドにより読出されたトラック情報を使用してヘッドを目標トラックまで移動させるシーク制御（または速度制御）を実行する。さらに、ヘッドが目標トラックの近傍に接近すると、リードヘッドにより読出されたトラック情報とサーボバーストデータとにより、ヘッド（リードヘッドまたはライトヘッド）を目標トラックの範囲内（通常でトラック中心とヘッド中心とを一致させる）に位置決めするトラック追従制御（位置制御）を実行する。
【０００６】
トラック追従制御では、ＣＰＵはリードヘッドにより読出されたバーストパターンＡ，Ｂの振幅値（ディジタル値のａ，ｂとする）を使用して、位置誤差演算「（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）」を実行し、トラック中心に対するヘッドの位置情報（位置誤差または追従誤差）を算出する。また、ＣＰＵはバーストパターンＣ，Ｄの振幅値ｃ，ｄを使用して、位置誤差演算「（ｃ−ｄ）／（ｃ＋ｄ）」を実行し、バーストパターンＡ，Ｂによる位置情報の不連続を補完する。即ち、ヘッドが目標トラック上に存在しない場合のヘッド位置の把握やヘッドを移動させるときのトラック方向の検出に、ＣＰＵはバーストパターンＣ，Ｄの振幅値ｃ，ｄを使用している。
【０００７】
位置誤差演算「（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）」による位置情報は、図９に示すように、例えばトラックＮの範囲内おいてトラック幅方向のヘッド位置に応じて、実線８０で示すように変化する。最終的には、ＣＰＵは位置誤差値「（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）」が「０」になるようにヘッド位置を制御している。
【０００８】
ここで、磁気ヘッドがリード／ライト兼用のインダクティブ・ヘッドの場合には、リード動作時（データの再生時）及びライト動作時（データの記録時）のいずれの場合でも、ＣＰＵは同一の位置情報に基づいて位置決め制御を実行している。これに対して、前記のようにリードヘッドとしてＭＲヘッドを使用したリード／ライト分離型のヘッドでは、ＣＰＵはリード動作時にはリードヘッドの位置決め制御を実行し、ライト動作時にはライトヘッドの位置決め制御を実行する。
【０００９】
ところで、ＨＤＤでは、図８に示すように、筐体７０の中にディスク１やヘッド３を駆動するための機構が配置されている。ヘッド３の駆動機構であるアクチュエータ（キャリッジ）６として、ロータリ型アクチュエータが使用されている。アクチュエータ６はボイスコイルモータ７の駆動力によりディスク１の半径方向にヘッド３を移動させる機構である。ディスク１は１枚または複数枚がスピンドルモータ２に固定されて高速回転している。
【００１０】
このようなロータリ型アクチュエータが使用されていると、図１０に示すように、例えばライトヘッド（ライトギャップ５ａ）がトラックの範囲内に位置決めされるときに、そのライトギャップ５ａの法線方向と、ディスクの回転の接線方向（ここではトラックの中心線ＴＣに相当する）との為す角度（スキュ角ＳＡ）が発生する。このスキュ角ＳＡはヘッドの存在するトラック位置に応じて変化する。さらに、リード／ライト分離型のヘッドでは、リードヘッドのリードギャップ４ａとライトヘッドのライトギャップ５ａとが離れているため、各中心位置がトラック幅方向にずれており、オフセットＰＥが存在する。このオフセットＰＥはリード動作またはライト動作に伴う各ヘッドのトラック位置に応じて変化する。また、リード／ライト分離型のヘッドでは、製造上の公差によってもリードギャップ４ａとライトギャップ５ａとが所定の位置関係を持たず、トラック幅方向にずれを生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前述したリード／ライト分離型のヘッドを使用したＨＤＤにおいても、ディスク上の指定位置（目標トラック）にヘッドを最終的に整定させるには、サーボバーストデータ（即ち、バーストパターンＡ，Ｂ）を使用する位置決め制御が実行される。このようなリード／ライト分離型のヘッドの位置決め制御では、前述したスキュ角ＳＡの変動および製造上の公差に起因するリードギャップ４ａとライトギャップ５ａ間のトラック幅方向のずれ量（オフセットＰＥ）を吸収する必要がある。換言すれば、図７（Ａ）に示すように、データの再生時には、データ記録領域であるデータトラックＴＤの範囲（ライトギャップ５ａの幅）に、リードギャップ４ａが含まれるように工夫する必要がある。具体的には、ライトギャップ５ａの幅をリードギャップギャップ４ａの幅よりも広く設定する。また、スキュ角ＳＡの変動を予測して、リードギャップ４ａとライトギャップ５ａの各中心軸をトラック幅方向に予めずらすように製造する。さらに、データの再生時とデータの記録時のそれぞれにおいて、各ヘッドを位置決め制御するときに、トラック幅方向に対してオフセットを与える補正処理を実行する。このオフセットを与える補正処理とは、具体的には、図７（Ｂ）に示すように、同一の目標トラックにおいて、データの再生時（リード動作時）におけるリードヘッドの整定ポイントＲＰとデータの記録時（ライト動作時）におけるライトヘッドの整定ポイントＷＰとが異なる位置になるように制御することを意味する。
【００１２】
しかしながら、ＨＤＤにおいては高記録密度化に対する要求が強く、線記録密度の高密度化と共に、ディスク上の高トラック密度化を図ることも重要である。この高トラック密度化において、前記のようにライトギャップ５ａをリードギャップ４ａよりも広くする方式では、隣接トラックからのクロストークを抑制するために、トラックピッチ（図７（Ａ）のトラック幅ＴＷ）の狭小化には制限がある。一方、クロストークによるトラックピッチの制限を緩和するように、ライトギャップ５ａの幅（データトラック幅ＴＤ）を縮小化すると、ヘッドの位置決め制御時にオフセット量を大きくすることが必要となる。これは、バーストパターンＡ，Ｂによる制御可能範囲を超える可能性が高くなり、結果的に高トラック密度化を妨げる要因となる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、リード／ライト分離型のヘッドを使用した磁気ディスク装置において、確実なヘッド位置決め制御と共に、高トラック密度化を図ることができる磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、リード／ライト分離型のヘッドを使用した磁気ディスク装置において、ディスク上のサーボエリアに予め記録されたサーボ情報をリードヘッドにより読出すことにより、リードヘッドまたはライトヘッドをディスク上の目標トラックに位置決め制御する機能を備えた磁気ディスク装置である。サーボ情報はディスク上のトラックを識別するためのトラック情報及びトラックの範囲内にヘッドの位置を整定するためのサーボバーストデータ（バーストパターンＡ〜Ｄ）を含む。
【００１５】
本装置の制御手段（具体的にはヘッド位置決め制御を実行するＣＰＵ）は、リードヘッドにより読出されるサーボ情報によりヘッド（リードヘッドまたはライトヘッド）の位置を検出する。さらに、制御手段は、予めメモリ手段（例えばＥＥＰＲＯＭ）に用意されたテーブル情報を参照して、リード動作とライト動作のそれぞれに応じてリードヘッドまたはライトヘッドを目標トラックに位置決めするときのヘッドの最終的な整定ポイント（オフセット位置）を決定する。即ち、制御手段は、同一の目標トラックに対してリード動作時とライト動作時の位置決め制御を、異なるトラック番号、バーストパターンの組み合わせ、およびオフセット量からなるテーブル情報を参照して実行する。
【００１６】
このような位置決め制御方式の採用により、リード／ライト分離型ヘッドを使用した場合に、リードギャップとライトギャップ間においてトラック幅方向の位置ずれ（オフセット）が存在しても、特にライトギャップの幅（データトラック幅）を大幅に拡張することなく、各ヘッドを正確に位置決めすることができる。従って、データトラック幅を大きくすることなく正確なデータの記録再生動作が可能となるため、結果的に高トラック密度化を実現することができる。
【００１７】
本発明の別の観点として、サーボ情報に含まれている揺らぎに対する補正処理が可能なように、前のメモリ手段に記憶されているテーブル情報の中に回転軸ぶれ成分を含ませる構成である。磁気ディスク装置ではスピンドルモータによるディスクの回転運動には、その回転とは非同期でかつ不定期に発生する回転軸ぶれ成分（ＮＲＲＯ）が含まれており、このＮＲＲＯによりディスク上に記録されるサーボ情報には揺らぎが含まれている。
【００１８】
このような構成により、リードアクセス時にはテーブル情報を参照することにより、リードヘッドの最終的な整定ポイントを決定するためのトラック番号、バーストパターンの組み合わせ、およびオフセット量以外に、ＮＲＲＯ成分も考慮して、リードヘッドを目標位置に位置決め制御する。また、ライトアクセス時にはテーブル情報を参照することにより、ライトヘッドの最終的な整定ポイントを決定するためのトラック番号、バーストパターンの組み合わせ、およびオフセット量以外に、ＮＲＲＯ成分も考慮して、ライトヘッドを目標位置に位置決め制御する。これにより、リードヘッド及びライトヘッドを目標位置に位置決めするときに、ＮＲＲＯ成分によるトラック追従誤差を減少させて、ＮＲＲＯ成分を含むサーボ情報を使用しても正確な位置決め制御を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、リード／ライト分離型ヘッドを使用した磁気ディスク装置において、リードギャップとライトギャップ間においてトラック幅方向の位置ずれ（オフセット）が存在しても、特にライトギャップの幅（データトラック幅）を大幅に拡張することなく、各ヘッドを正確に位置決めすることができる。従って、データトラック幅を大きくすることなく正確なデータの記録再生動作が可能となるため、結果的に高トラック密度化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本実施形態に関係する磁気ディスク装置の要部を示すブロック図であり、図２は同実施形態に関係するサーボ情報の構成を説明するための図であり、図３は同実施形態に関係するテーブル情報を説明するための図であり、図４は同実施形態に関係するヘッド位置と位置情報との関係を示す図である。
【００２２】
（システム構成）本実施形態の磁気ディスク装置は、図１R>１に示すように、リードヘッド４としてＭＲヘッドを使用したリード／ライト分離型のヘッド３を搭載しているＨＤＤを想定している。このヘッド３は、スライダ上にＭＲヘッドであるリードヘッド４と誘導型ヘッド（インダクティブ・ヘッド）であるライトヘッド５とが分離して実装された構造である。
【００２３】
ＨＤＤは、ヘッド３を搭載しているヘッドアクチュエータ６およびディスク１を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）２の各機構を有する。ヘッドアクチュエータ６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７の駆動力により揺動運動して、搭載したヘッド３をディスク１の半径方向に移動する。スピンドルモータ２はディスク１を固定して高速回転させる。なお、ここでは便宜的にディスク１は１枚とするが、通常では複数枚のディスク１がスピンドルモータ２に設けられている。ヘッド３は、ディスク１の各データ面のそれぞれに対応して設けられている。
【００２４】
ＨＤＤは、ヘッドアクチュエータ６やスピンドルモータ２などの機構以外に、ヘッドアンプ８と、リード／ライト回路（Ｒ／Ｗ回路）９と、サーボ回路１０と、ＣＰＵ１４と、Ａ／Ｄコンバータ１５と、Ｄ／Ａコンバータ１６と、モータドライバ１７と、ディスクコントローラ（ＨＤＣ）１８と、ＩＣメモリ１９とを有する。
【００２５】
ヘッドアンプ８は、リードヘッド４により読出されたリード信号を増幅するリードアンプ及びライトヘッド５にライトデータに応じたライト電流を供給するためのライトアンプを有するヘッドＩＣである。モータドライバ１７は、ＣＰＵ１４により算出された制御量に基づいて、ＶＣＭ７およびＳＰＭ２をそれぞれ駆動するための駆動回路である。モータドライバ１７はＣＰＵ１４からディジタル値で設定される制御量をＤ／Ａコンバータ１６により電圧信号に変換して入力する。
【００２６】
ＣＰＵ１４はメイン制御装置であり、本実施形態に関係するヘッド位置決め制御処理を実行する。ＩＣメモリ１９は不揮発性の書き換え可能なＥＥＰＲＯＭであり、本実施形態に関係するテーブル情報（後述する）を格納している。ＣＰＵ１４はメモリ１９に格納されたテーブル情報を参照して、ヘッド位置決め制御処理を実行する。
【００２７】
リード／ライト回路９は通常では専用の集積回路（リードチャネルとも呼ばれる）であり、リード／ライト信号の処理回路である。リード／ライト回路９は、リードヘッド３からのリード信号をヘッドアンプ８を介して入力し、各種の信号処理を実行して元のデータ（リードデータ）に復号する。また、リード／ライト回路９は、ＨＤＣ１４から転送されたライトデータを所定の変調方式（例えばＲＬＬ方式）により変調したライト信号をヘッドアンプ８に出力する。ヘッドアンプ８はライト信号を書込み電流に変換してライトヘッド４に出力する。
【００２８】
ＨＤＣ１８は、ＨＤＤとホストコンピュータとのインターフェースを構成し、ホストコンピュータとの間でリード／ライトデータ及びアクセスコマンド（リード／ライトコマンド）の転送を制御する。ＣＰＵ１４は、ＨＤＣ１４を介してホストコンピュータからアクセスコマンド（リードアクセスまたはライトアクセス）を受信し、ディスク１に対するヘッド位置決め制御を含むデータアクセス制御を実行する。
【００２９】
サーボ回路１０は、トラックアドレス検出回路１１と、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）１２と、サーボ検出回路１３とを含む。サーボ検出回路１３は、リードヘッド４により読出されたリード信号から、サーボ情報が記録されたサーボエリアを検出し、そのタイミング信号ＳＴを生成する。Ｓ／Ｈ回路１２は、リード／ライト回路９により信号処理されたリード信号からサーボ情報に含まれるサーボバーストデータＡ〜Ｄの各振幅値（ａ〜ｄとする）を抽出する。トラックアドレス検出回路１１は、リード／ライト回路９により信号処理されたリード信号からサーボ情報に含まれるトラック情報（トラックアドレスを示すトラックコード）を抽出してＣＰＵ１４に出力する。
【００３０】
ディスク１は、各データ面に同心円状の多数のトラックが配列されている。各トラックには、トラックコード及びサーボバーストデータＡ〜Ｄを含むサーボ情報が記録されたサーボエリアが所定の間隔で配置されている（図２を参照）。
【００３１】
（ヘッド位置決め制御動作）
以下図１から図４を参照して本実施形態のヘッド位置決め制御動作を説明する。
【００３２】
まず、ＨＤＣ１８は、ホストシステムからリードアクセスまたはライトアクセスのコマンドを受信すると、リードデータまたはライトデータの転送制御を開始する。ＣＰＵ１４は、前記コマンドに応じてアクセス対象の目標トラックまで、ヘッド３を移動させるシーク制御、及びリードヘッド４またはライトヘッド５を目標位置に最終的に整定させる位置制御（トラック追従制御）を開始する。
【００３３】
シーク制御では、ＣＰＵ１４は、リードヘッド４が読出したリード信号に含まれるトラックコードにより移動中のヘッド３が位置するトラックアドレス（トラック番号）を検出し、これに基づいてヘッド３の移動速度を制御する。具体的には、ＣＰＵ１４は、モータドライバ１７を介してＶＣＭ７を制御し、ヘッドアクチュエータ６をディスク１の半径方向に移動制御する。ここで、サーボ回路１０のトラックアドレス検出回路１１は、サーボ検出回路１３によるサーボエリアの検出タイミング（信号ＳＴ）に基づいて、リード／ライト回路９により信号処理されたリード信号からトラックコードを抽出してＣＰＵ１４に出力する（図２を参照）。
【００３４】
一方、Ｓ／Ｈ回路１２は、サーボ検出回路１３の検出タイミング（信号ＳＴ）に基づいて、リード／ライト回路９により信号処理されたリード信号からサーボバーストデータ（バーストパターンＡ〜Ｄ）の各振幅値ａ〜ｄを抽出する。ＣＰＵ１４は、Ａ／Ｄコンバータ１５によりディジタル値に変換された各振幅値ａ〜ｄを入力する。前述したように、ＣＰＵ１４は、基本的にはバーストパターンＡ，Ｂの各振幅値ａ，ｂを使用した位置誤差演算「（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）」または「（ｂ−ａ）／（ａ＋ｂ）」を実行し、ヘッド位置に対する位置情報を算出する（図４を参照）。即ち、ＣＰＵ１４は、位置情報（位置誤差演算結果）からヘッド３のトラック位置（トラックコードにより検出されたトラック範囲内の位置）を検出する。
【００３５】
ここで、前述したように、リード／ライト分離型のヘッド３は、リードギャップとライトギャップ間で各中心位置がトラック幅方向にずれている（図１０に示すオフセットＰＥが存在する）。そこで、本発明は、リードギャップとライトギャップ間のオフセットＰＥを考慮して、リードアクセス（リード動作）時とライトアクセス（ライト動作）時とでは異なる目標位置（最終的位置である整定ポイント）にヘッド３を位置決め制御する。これにより、同一目標トラックに対して、リード動作時にはリードヘッド４を目標トラックの範囲内に位置決めし、またライト動作時にはライトヘッド５を目標トラックの範囲内に位置決めすることができる。
【００３６】
具体的には、ＣＰＵ１４は、前記の位置情報に基づいてヘッド３の位置を検出すると共に、メモリ１９に格納されたテーブル情報を参照してリードアクセスまたはライトアクセスに応じた整定ポイントＲＰ，ＷＰを決定する。ここで、ヘッド３の位置とは、実際にはリードヘッド４がサーボバーストデータを読出したときの位置情報に基づいて設定されたものである。メモリ１９には、図３に示すように、目標トラック毎にリード動作（Ｒモード）またはライト動作（Ｗモード）のいずれかに応じて、バーストパターンの組み合わせ（Ａ，ＢまたはＣ，Ｄ）、トラック番号、および最終的整定ポイントを示すためのオフセット量情報（Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ…）からなるテーブル情報が格納されている。トラック番号は、ヘッド３を最終的な位置（整定ポイント）に位置決めすべきときに、リードヘッド４により再生されるべきトラックアドレスを意味する。バーストパターンの組み合わせは、ヘッド３を位置決めするために必要な位置情報を生成するための組み合わせである。オフセット量情報は、生成された位置情報上でヘッド３を最終的に位置決めすべき整定ポイントを示すための情報である。
【００３７】
ここで、仮に目標トラックをトラック（Ｎ）であると想定し、リードギャップとライトギャップ間のオフセットＰＥが、トラック（Ｎ）の中心を境界とするバーストパターンＡ，Ｂによる制御可能範囲を越える場合を想定する（図２と図４を参照）。ＣＰＵ１４は、ＨＤＣ１８からのコマンドに基づいたライト動作（Ｗモード）時には、テーブル情報を参照して、図４に示すように、例えばトラック（Ｎ）と隣接トラック（Ｎ＋１）間を境界とするバーストパターンＣ，Ｄによる位置情報（「（ｃ−ｄ）／（ｃ＋ｄ）」）上に整定ポイントＷＰを決定する。即ち、ヘッド３を最終的に位置決めする整定位置を整定ポイントＷＰに決定することにより、ライトヘッド５のライトギャップをトラック（Ｎ）の範囲内に設定して、データを書き込むライト動作を実行することになる。
【００３８】
一方、ＣＰＵ１４は、ＨＤＣ１８からのコマンドに基づいたリード動作（Ｒモード）時には、テーブル情報を参照して、図４に示すように、例えばトラック（Ｎ）と隣接トラック（Ｎ−１）間を境界とするバーストパターンＣ，Ｄによる位置情報（「（ｃ−ｄ）／（ｃ＋ｄ）」）上に整定ポイントＲＰを決定する。即ち、ヘッド３を最終的に位置決めする整定位置を整定ポイントＲＰに決定することにより、リードヘッド４のリードギャップをトラック（Ｎ）の範囲内に設定して、データを読出すリード動作を実行することになる。
【００３９】
以上のように本実施形態によれば、リード／ライト分離型のヘッド３を使用したＨＤＤにおいて、リードギャップとライトギャップ間におけるトラック幅方向の位置ずれ（オフセットＰＥ）量に基づいて、ヘッド３を最終的に位置決めするための整定ポイントを決定するためのテーブル情報をメモリ１９に予め用意する。ＣＰＵ１４はサーボ情報に基づいて位置決め制御時に、目標トラックに対して、リード動作とライト動作のいずれかに応じてリードギャップまたはライトギャップを目標トラックの範囲内に位置決めするために、前記のテーブル情報を参照して、ヘッド３の最終的な目標位置（整定ポイント）を決定する。これにより、従来のようにライトギャップの幅（データトラック幅）を特に広くすることなく、リードギャップとライトギャップ間のオフセットを調整して、リード動作またはライト動作に応じてリードギャップまたはライトギャップを目標トラックの範囲内に高精度に位置決めすることが可能となる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、具体例としてリードギャップとライトギャップ間のオフセットがトラック（Ｎ）の中心を境界とするバーストパターンＡ，Ｂによる制御可能範囲を越える場合を想定したが、オフセットがさらに拡張する場合もある。この場合には、図４R>４に示すように、ライト動作時には例えば目標トラック（Ｎ）の隣接トラック（Ｎ＋１）の範囲内におけるバーストパターンＡ，Ｂによる位置情報（「（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）」）上に整定ポイントＷＰを決定する。また、リード動作時には例えば目標トラック（Ｎ）の隣接トラック（Ｎ−１）の範囲内におけるバーストパターンＡ，Ｂによる位置情報（「（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）」）上に整定ポイントＲＰを決定する。
【００４１】
（本実施形態の変形例）
図５は本実施形態の変形例に関係するサーボバーストパターンを示す図である。本変形例は、図５に示すように、ディスク回転に含まれる非同期で不定期な回転軸ぶれ成分（以下ＮＲＲＯ成分と称する）によるパターンの揺らぎに関する補正情報（以下ＮＲＲＯ補正情報と称する）を、前述のメモリ１９に格納されたテーブル情報に付加した構成である。即ち、ＣＰＵ１４は、前述したように、目標トラックに対して、リード動作とライト動作のいずれかに応じてリードギャップまたはライトギャップを目標トラックの範囲内に位置決めするためにテーブル情報を参照して、ヘッド３の最終的な目標位置（整定ポイント）を決定して位置決め制御を実行するときに、前記ＮＲＲＯ補正情報に基づいて整定ポイントを決定するための位置情報を補正する。これにより、ＮＲＲＯによるバーストパターンの揺らぎを含む位置情報を使用して位置決め制御を実行するときに、その揺らぎに起因する位置誤差を補正することが可能となる。
【００４２】
以下、ＮＲＲＯの発生要因と抽出方法について説明する。図２に示すようなサーボバーストパターンＡ〜Ｄは、ＨＤＤの製造過程のサーボライト工程において、ディスク１をＳＰＭ２により回転させた状態で、ヘッド３をサーボライタと称する外部装置により所望の位置に移動させて固定し、ライトヘッド５により書き込まれる。
【００４３】
ここで、ＳＰＭ２の回転運動には、前記の非同期で不定期な回転軸ぶれ成分であるＮＲＲＯ成分が含まれている。このため、ディスク１上に形成されるサーボバーストパターンＡ〜Ｄは、図５に示すように、前記ＮＲＲＯ成分による揺らぎを含みながら記録されていく。この場合、各バーストパターンＡ〜Ｄの各境界部は、不定なＮＲＲＯ成分に起因してそれぞれ独立の揺らぎ状態を有することになる。
【００４４】
このようなバーストパターンＡ〜Ｄに独立の揺らぎ状態が含まれていると、本実施形態の位置決め制御において、リード動作とライト動作とでは異なるバーストパターンの組み合わせを使用するため、異なるＮＲＲＯ成分を有するバーストパターンに基づいてヘッド３の位置決め制御を実行することになり、高精度のトラック追従制御が不可能になる。そこで、本変形例は、サーボバーストパターン形成時（サーボライト時）のＮＲＲＯ成分を予め検出し、このＮＲＲＯ成分を考慮した位置決め制御の補正を実行する方式である。具体的な手段として、本実施形態のテーブル情報として、ＮＲＲＯ成分によるバーストパターンの揺らぎに関する補正情報としてＮＲＲＯ補正情報を付加することにある。
【００４５】
ＮＲＲＯ成分の検出方法としては、前記のサーボライト終了後に、再度サーボライタによりヘッド３を目標位置に移動させた後に、ヘッド３を固定して対象のサーボバーストデータを再生する。この再生したサーボバーストデータの各振幅値からＮＲＲＯ成分を推定する。ここで、ＮＲＲＯ成分を検出するときに、ヘッド３を固定した場合でも、バーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分に加えて、サーボバーストデータの再生時のＮＲＲＯ成分が重なって観測されることになる。ＮＲＲＯはランダムに発生するから、ディスク１の複数回転により得られるサーボバーストデータの再生信号を、対応するサーボバーストデータ毎に平均化することにより、正確にバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分を抽出することが可能である。
【００４６】
ここで、ＮＲＲＯ成分の抽出時のヘッド３の位置は、ヘッド３を固定した状態で、バーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分による揺らぎを含むバーストパターンの境界をトラック１周に渡って再生することができ、ＮＲＲＯ成分の抽出が可能な位置であればよい。また、各トラックにおけるＮＲＲＯ成分の抽出に先行して、既にディスク１上に形成されているサーボバーストパターンを再生して得られる位置情報を使用して、ディスク１上でのヘッド３の位置を確認することが可能である。さらに、ＮＲＲＯ成分の検出動作をサーボライト終了後に実行する場合について説明したが、サーボライト動作の過程で順次行なう方法であってもよい。
【００４７】
次に、前記のＮＲＲＯ成分の検出方法として、サーボライタを使用してヘッド３を固定する方法について説明したが、以下はヘッド３をトラックに追従させながらバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分を検出する方法を説明する。
【００４８】
ここで、一般的に、ヘッド３の位置決め制御における制御系（制御ループ）は、図６に示すように、制御要素（伝達特性をＣとする）６０と制御対象（伝達特性をＰとする）６１とを含むフィードバック系である。この制御系では、目標値（目標位置）Ｘとヘッド３の追従誤差Ｙ（Ｙ＝Ｘ−Ｚ，Ｚは出力値）との関係式（１）は下記のように表現される。
【００４９】
Ｙ＝Ｓ・Ｘ＝（１／（１＋Ｃ・Ｐ））・Ｘ…（１）
ここで、Ｓは感度関数と呼ぶ。
【００５０】
ヘッド３の追従誤差Ｙには、サーボバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分に起因するものと、サーボバーストデータの再生時に起因するものとが複合して含まれている。ＮＲＲＯ成分はランダムに発生するから、ディスク１の複数回転により得られる追従誤差Ｙを、対応するサーボバーストデータ毎に平均化して算出する。これにより、追従誤差Ｙ中に含まれるサーボバースト再生時のＮＲＲＯ成分に起因するものを分離し、サーボバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分に起因する追従誤差成分を抽出することが可能となる。
【００５１】
さらに、分離されたサーボバースト再生時のＮＲＲＯ成分に起因する追従誤差に、感度関数Ｓの逆関数を乗ずることにより、サーボバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分に起因した目標値Ｘの揺らぎ成分、即ち、サーボバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分を分離することができる。
【００５２】
以上のような方法により検出したサーボバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分に基づいて、バーストパターンの揺らぎに関する補正情報としてＮＲＲＯ補正情報を前記のテーブル情報に付加する。なお、テーブル情報の作成工程はサーボライトの過程またはサーボライトの終了後のいずれでもよい。また、製品として出荷されたＨＤＤの動作において、所定の期間毎にサーボバーストパターン形成時のＮＲＲＯ成分の検出動作を実行し、このＮＲＲＯ成分に基づいてテーブル情報を更新してもよい。このような方式であれば、ＨＤＤに対する経年的な変動に対してテーブル情報を更新することが可能となり、常に高精度のヘッド位置決め制御を実現することができる。
【００５３】
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】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に関する磁気ディスク装置の要部を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関するサーボ情報の構成を示す図。
【図３】本実施形態に関するテーブル情報を説明するための図。
【図４】本実施形態に関するヘッド位置と位置情報との関係を示す図。
【図５】本実施形態の変形例に関するサーボ情報の構成を示す図。
【図６】本実施形態の変形例に関する制御系を示す図。
【図７】従来のリードヘッドとライトヘッドとの位置関係および位置情報を示す図。
【図８】従来のＨＤＤの構造を示す斜視図。
【図９】従来のヘッド位置に対する位置情報の関係を示す特性図。
【図１０】従来のリードヘッドとライトヘッドとの位置関係を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１…ディスク、２…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、３…リード／ライト分離型ヘッド、
４…リードヘッド（ＭＲヘッド）、５…ライトヘッド（インダクティブ・ヘッド）、
６…ヘッドアクチュエータ、７…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、８…ヘッドアンプ、
９…リード／ライト回路（Ｒ／Ｗ回路）、１０…サーボ回路、
１１…トラックアドレス検出回路、１２…サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）、
１３…サーボ検出回路、１４…ＣＰＵ、１５…Ａ／Ｄコンバータ、
１６…Ｄ／Ａコンバータ、１７…モータドライバ、
１８…ディスクコントローラ（ＨＤＣ）、１９…ＩＣメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）。
【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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