ディスクドライブのためのウェッジオフセット補正値の決定
【課題】 データ記憶ディスクの最小回転数でウェッジオフセット補償値を決定する。
【解決手段】ディスクドライブ１１０では、ウェッジベースのスキームがこのディスクドライブ１１０のトラックに対するウェッジオフセット補正値を決定するために用いられる。各サーボウェッジのオフセットに対する補正値は、最も最近測定されたサーボウェッジの位置誤差信号(ＰＥＳ)およびこれに組み合わされる他の複数のサーボウェッジの測定ＰＥＳに基づいてウェッジ毎に計算される。サーボの搬送遅れを最小化するため、ほとんどのサーボ制御計算は現在のウェッジでのＰＥＳ測定に先立って予め計算されることになる。与えられたサーボウェッジに対するウェッジオフセット補正値は、記憶ディスクの各回転で反復して補正される。
【解決手段】ディスクドライブ１１０では、ウェッジベースのスキームがこのディスクドライブ１１０のトラックに対するウェッジオフセット補正値を決定するために用いられる。各サーボウェッジのオフセットに対する補正値は、最も最近測定されたサーボウェッジの位置誤差信号(ＰＥＳ)およびこれに組み合わされる他の複数のサーボウェッジの測定ＰＥＳに基づいてウェッジ毎に計算される。サーボの搬送遅れを最小化するため、ほとんどのサーボ制御計算は現在のウェッジでのＰＥＳ測定に先立って予め計算されることになる。与えられたサーボウェッジに対するウェッジオフセット補正値は、記憶ディスクの各回転で反復して補正される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般にディスクドライブに関し、特にこのようなドライブのためにウェッジオフセット補正(補償)値の反復リアルタイム決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクドライブは、データ記憶ディスク(data storage disk)の表面上のトラックにデジタルデータを保持するデータ記憶装置(data storage device)である。データは、ディスクが実質的に一定の角速度でその中心のまわりを回っている間にトラックの近くに保持されるとともに読出素子および書込素子を備えるトランスデューサを用いてディスクのトラックから読み出されたり、このトラックへ書き込まれたりする。読出または書込動作中にこのトランスデューサを適切に所望トラックの近くに置くために、閉ループサーボシステムが一般に構築される。このサーボシステムはトランスデューサを所望のトラックに整合させるためにディスク表面上の「サーボウェッジ(servo wedge)」から読み出されたサーボデータを使用し、このサーボデータは記録ヘッドが理想的なトラック中心線からどれくらい遠い距離であるかを示す「複数のサーボバースト(servo bursts)」と同様にトラック番号を含んでよい。サーボデータは、自己サーボ書込プロシージャ(self-servo-writing procedure)を使用するドライブ自体またはサーボトラックライタ(ＳＴＷ)のような外部装置によってディスク表面上に予め書き込まれる。いずれの場合も、ディスクドライブ上にある各トラック毎の付加的工場キャリブレーション(factory calibration)が、ディスク表面に書き込まれた複数のサーボバーストの位置における微小誤差を補償するために必要かもしれない。近年のディスクドライブは多くの場合何十万ものトラックを含んでいるので、このような工場校正は製造工程の時間消費部分である。
【０００３】
理想的なディスクドライブでは、ディスクのトラックはディスクの中心の周りに置かれた乱れのない円である。そのため、理想的なトラックの各々は、ディスク中心から既知の一定半径に位置するトラック中心線を含む。実際には、しかしながら、乱れのない円形トラックをディスクに書き込むことは、メディア自身における難点および/またはサーボバーストを書き込む装置の位置制御における振動、ベアリング欠陥、ＳＴＷでの不正確さ、ディスククランプ滑りなどの機械的な影響に起因した難点のために問題を含んでいる。このため、各トラックを定義するこれらサーボバーストは、一般に理想的な乱のない円形トラックからオフセット付きで書き込まれる。現実のサーボバースト位置と理想的なトラック位置との間のオフセットによって生じるポジショニング誤差(positioning errors)は反復可能書込ランアウト(ＷＲＲＯ：written-in repeatable runout)として知られる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ディスクに書き込まれたようにサーボバーストへの付加補正なしであると、サーボバーストによって定義されるようなトラックの非理想的な形状が、２つの問題を引き起こす。第一に、サーボシステムが、理想的な円の一定半径に追従するのではなく、サーボバーストによって定義されるようなトラック中心線の絶えず変化する半径に遅れないようにするためにトラック追跡中にトランスデューサを継続して再位置設定するので、トランスデューサのポジショニング機能は読出および書込動作中により複雑になる。第二に、これらトラックの乱れた形状は読出および書込動作中のトラック誤登録(track misregistration)エラーおよび「トラックスクイーズ(track squeeze)」、すなわち互いに接近しすぎた間隔である隣接トラックのような問題をもたらす結果となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７,１６７,３３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディスクドライブ製造者等は、ディスクドライブの各トラックについてＷＲＲＯを測定し、ディスクドライブのサーボシステムがディスク表面上でのサーボバーストの実際の位置と所望のトラック中心線との間のオフセットを実質的に無視できるようにする補償値を生成するために技術開発をしてきた。これら補償値は、一般にディスクドライブの各トラックのサーボウェッジ毎に発生される。多くのスキームがこのような補償値の生成するための技術において知られるが、いずれもサーボバーストを通過しながら位置誤差信号(ＰＥＳ：position error signal)を測定する間に多数の回転に渡って与えられたトラックを追従するようにトランスデューサを制御することを含む。いくつかのスキームにおいて、ＰＥＳはディスクの多数の回転に渡って測定され、この後平均ウェッジオフセット補償値が各サーボウェッジについて計算される。他のスキームにおいて、ウェッジオフセット補償値は、多数の回転に渡って精度を増加させながら反復して決定される。いずれの場合も、ディスクの多数の回転が各トラックに関連した複数のサーボバーストのための正確な補償値を得るために必要であり、付加的に必要となる回転は工場キャリブレーションを完了させるために要する時間を著しく増大させる。例えば７２００rpmで動作して各々１５０,０００トラックの４ディスク表面を持つディスクドライブが与えられるとすると、全ディスクに対するウェッジオフセット補償値の決定は、単一のトラックについて正確な補償値を得るために平均４回転を必要する場合に５時間以上かかるかもしれない。この時間は自己サーボ書込スキームで２倍になる。このため、正確な補償値を得るための１トラック当たりの平均回転数を例えば４から３へ１回転だけ減らすことは、ディスクドライブのキャリブレーション時間を１時間以上短縮することになる。
【０００７】
上記に鑑み、データ記憶ディスクの最小回転数でウェッジオフセット補償値を決定できるディスクドライブのためのウェッジオフセット補償値決定方法の技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１以上の実施形態は、ディスクドライブのサーボウェッジ(servo wedges)についてウェッジオフセットリダクションフィールド(ＷＯＲＦ:wedge offset reduction field)値と呼ばれるウェッジオフセット補正値(wedge offset correction values)を決定する方法とシステムを提供する。これら実施形態は、ディスクドライブのトラックについてウェッジオフセット補正値を決定するために必要な記憶ディスク回転数を減らすリアルタイム反復アプローチ(real-time iterative approach)を実現する。ＰＥＳが１以上の回転に渡るトラックの全サーボウェッジについて測定されてＷＯＲＦ値が全サーボウェッジについて同時に計算される回転ベースのスキームを用いてウェッジオフセット補正値を計算するのではなく、ウェッジベースのスキームが使用される。このウェッジベースのスキームでは、複数のＷＯＲＦ値が、最も最近測定されたサーボウェッジである第１サーボウェッジのＰＥＳ、およびこれに組み合わされる以前のサーボウェッジ(previous servo wedges)である第２サーボウェッジの測定ＰＥＳに基づいてウェッジ毎に計算される。より安定なＷＯＲＦ計算アルゴリズムおよびより正確なＷＯＲＦ値のためには、与えられたサーボウェッジに対するＷＯＲＦ値がさらに記憶ディスクの各回転でさらに補正される反復スキームが使用される。
【０００９】
一実施形態では、サーボウェッジのＰＥＳが測定され、直ちに測定ウェッジのための更新ＷＯＲＦ値の計算に組み込まれる。このＷＯＲＦ値は、次にこのウェッジのためのサーボ制御信号の計算において用いられる。ＰＥＳ検出とサーボ制御信号の計算との間で生じる計算時間によるサーボの搬送遅れを最小化するため、ほとんどのサーボ制御計算は現在のウェッジでのＰＥＳ測定に先立って予め計算される。好ましい実施形態では、以前のサーボウェッジに関連する全てのサーボ制御計算が現在のウェッジのＰＥＳ測定に先立って計算され、現在のウェッジのＰＥＳに関連するいくらかの計算だけを現在のウェッジＰＥＳの測定後に行うことが必要になる。この技術では、この更新ＷＯＲＦ値の使用によって導入される付加的な搬送遅れが１マイクロ秒未満であることが観察された。
【００１０】
別の実施形態では、サーボウェッジのＰＥＳが測定され、次のウェッジのための更新ＷＯＲＦ値の計算に組み込まれる。そのような実施形態では、付加的な遅れがサーボウェッジでのＰＥＳの測定とこのウェッジのためのサーボ制御信号の計算との間に存在しない。ＷＯＲＦ値の再計算は、これを採用してよいが、この実施形態において不要である。これは、以前のウェッジの各々について測定されたＰＥＳに基づく次のウェッジのための更新ＷＯＲＦ値がこのＰＥＳの実際の測定よりもはるか前に利用できることになるからである。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、データ記憶ディスクの最小回転数でウェッジオフセット補償値を決定できるディスクドライブのためのウェッジオフセット補償値決定方法の技術が得られる。
【００１２】
本発明に係る上述構成がより詳細に理解できる様式、発明のより具体的な記述、上記簡単な概要は、いくつかが添付図面に示された複数の実施形態を参照することにより得られてよい。しかし、添付図面は本発明の典型的実施形態だけ示すものであって、その範囲を限定することなく、他の等しく有効な実施形態を許容するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ここに記載されるように発明の実施形態の恩恵を受けることができるディスクドライブの透視図である。
【図２Ａ】当該技術において知られた典型的な様式で組織したデータを持つ記憶ディスクを示す図である。
【図２Ｂ】少なくとも１サーボウェッジを持つ記憶ディスクの一部を概略的に示す図である。
【図３】ヌルパターンに関連したサーボパターンに含まれ得るサーボバーストパターンを示す図である。
【図４】サーボウェッジ内の少なくとも１つのサーボバーストエッジ位置を決定し、ディスクドライブのアクチュエータドライバへのドライブ信号を生成するサーボシステムの概略図である。
【図５】ディスクドライブの離散時間モデルの図である。
【図６】サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にウェッジオフセット値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンスを示す概略図である。
【図７】リアルタイムウェッジ毎スキーム(real-time per wedge scheme)を使用してディスクドライブでのウェッジオフセット補正値を決定する方法の概要を示すフローチャートである。
【図８】サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にウェッジオフセット値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンスを示す概略図である。
【図９】ディスクドライブでのウェッジオフセット補正値を決定する方法を行うために複数のコンピュータプログラム命令を実行するコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
理解し易いように、同一参照番号が図相互間で共通な同一要素を指定するために適用可能なところで用いられている。一実施形態の構成はさらに言及せずに他の実施形態に組み込まれ得ると考える。
【００１５】
図１は、ここに記載されるように発明の実施形態の恩恵を受けることができるディスクドライブ(disk drive)１１０の透視図である。理解を容易にするため、ディスクドライブ１１０はトップカバーなしに示される。ディスクドライブ１１０は、スピンドルモータ(spindle motor)１１４によって回転する記憶ディスク(storage disk)１１２を含む。スピンドルモータ１１４はベースプレート(base plate)１１６にマウントされる。アクチュエータアームアセンブリ(actuator arm assembly)１１８はこれもベースプレート１１６にマウントされ、湾曲アーム(flexure arm)１２２にマウントされたスライダ(slider)１２０を持ち、この上にリソグラフィ形成されたトランスデューサヘッド(transducer head)１２１を含む。湾曲アーム１２２は、ベアリングアセンブリ(bearing assembly)１２６の周りを回転するアクチュエータアーム(actuator arm)１２４に取り付けられる。ボイスコイルモータ(voice coil motor)１２８は、記憶ディスク１１２に対して相対的にスライダ１２０を移動させ、これにより、記憶ディスク１１２の表面１１２Ａ上に配置された所望の同心データ記憶トラックに関してトランスデューサヘッド１２１の位置を決める。スピンドルモータ１１４、トランスデューサヘッド１２１およびボイスコイルモータ１２８は、プリント回路基板(printed circuit board)１３２上にマウントされる複数の電子回路１３０につながれる。これら電子回路１３０は読出チャンネル、マイクロプロセッサベースのコントローラおよびランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)を含む。説明の理解を容易にするため、ディスクドライブ１１０は単一の記憶ディスク１１２およびアクチュエータアームアセンブリ１１８と共に示される。しかしながら、ディスクドライブ１１０は多数の記憶ディスク１１２および多数のアクチュエータアームアセンブリ１１８を含んでよい。加えて、ディスク１１２の各サイドが関連のトランスデューサヘッド１２１を備えてよく、両方のトランスデューサヘッド１２１が一緒に旋回するように、これら両方はロータリーアクチュエータ(アームアセンブリ１１８)にまとめてつなが
れる。ここに記載の発明は、独立なヘッドがアクチュエータに対して相対的に微小距離を別々に移動するように構成された装置にも等しく適用できる。この技術はデュアルステージアクチュエーション(ＤＳＡ：dual-stage actuation)と呼ばれる。
【００１６】
図２Ａは当該技術において知られた典型的な様式で組織したデータを持つ記憶ディスク１１２を示す。記憶ディスク１１２はデータを保持する複数の同心データ記憶トラック(concentric data storage tracks)２４２を含む。同心データ記憶トラック２４２の各々は、中心線として概略的に示される。しかしながら、同心データ記憶トラック２４２の各々が対応中心線について有限幅を占領することは理解すべきである。記憶ディスク１１２は実質的に放射状に並ぶ複数のサーボウェッジ(servo wedge)２４４を含み、またこれらはサーボスポークと呼ばれ、同心データ記憶トラック(data storage track)２４２と交差して、これら同心データ記憶トラック２４２内のサーボセクタにサーボ情報を保持する。そのサーボ情報は、所望トラック２４２上方でのトランスデューサヘッド１２１の位置を決めるために読出および書込動作中にトランスデューサヘッド１２１によって読み出される基準信号、例えば既知振幅の矩形波を含む。サーボウェッジ２４４内のサーボ情報は、図２Ｂを参照してさらに下に詳述される。実際上、サーボウェッジ２４４は幾分曲がり、例えば部分的螺旋パターンに構成されてよい。一般的には、記憶ディスク１１２上に含まれるサーボスポーク２４４および同心データ記憶トラック２４２の実際数は図２Ａに示されるよりもかなり多い。
【００１７】
動作では、アクチュエータアームアセンブリ１１８が、記憶ディスク１１２の外径(ＯＤ)と内径(ＩＤ)との間において弧を描いてスイープする。アクチュエータアームアセンブリ１１８はボイスコイルモータ１２８のボイスコイルを介して電流が流れると一方の角度方向に加速し、電流が反転すると逆方向に加速し、ディスク１１２に対して取り付けたトランスデューサヘッド１２１およびアクチュエータアームアセンブリ１１８の位置を制御可能にする。ボイスコイルモータ１２８は、同心データ記憶トラック２４２上方でのトランスデューサヘッド１２１の位置を決定するためにディスク112からトランスデューサヘッド１２１により読み出される位置決めデータを使用するサーボシステム(servo system)４００(図４に示す)につなげられる。サーボシステム４００は、ボイスコイルモータ１２８のボイスコイルを介して流す適切な電流を決定し、電流ドライバおよび関連回路(図４に示す)を用いてこの電流を流す。
【００１８】
図２Ｂは少なくとも１サーボウェッジ２４４を持つ記憶ディスク１１２の一部を概略的に示す。各サーボウェッジ２４４は、磁化の領域あるいは光学徴表(optical indicia)等の他の徴表(indicia)として保存された情報を含む。サーボウェッジ２４４は長手方向に磁化されてよく(すなわち、サーボパターン(servo pattern)２００のクロスハッチ部分は左向きに磁化され、サーボパターン２００の余白部分は右向きに磁化されるが、これらが逆の場合もある)、垂直に磁化されてもよい(すなわち、クロスハッチ部分は紙面から出ていく方向に磁化され、余白部分は紙面に入ってくる方向に磁化されるが、これらが逆の場合もある)。各サーボウェッジ２４４に含まれるサーボパターン２００は、ディスク１１２の表面がトランスデューサヘッド１２１の下を通過することに伴なってトランスデューサヘッド１２１により読み出される。サーボパターン２００は、データフィールド(data field)２４６に含まれるデータセクタを識別するために使用される情報を含んでよい。例えば、サーボパターン２００はプリアンブル(preamble)２０２、サーボアドレスマーク(ＳＡＭ：servo address mark)２０４、トラック識別番号(track identification number)２０６のようなデジタル情報を含んでよい。サーボパターン２００は、またサーボバーストＡ，Ｂ，ＣおよびＤのセットを含む。図示するように、サーボバーストエッジ(servo burst edge)２１０はＡサーボバーストおよびＢサーボバーストの間にあり、サーボバーストエッジ(servo burst edge)２２０はＣサーボバーストおよびＤサーボバーストの間にある。図２Ｂに示すパターンは、直交型パターンである。実施形態によっては、サーボウェッジ２４４がまたウェッジ番号(wedge number)のような他の情報を含んでよい。これはインデックスウェッジ(wedge #0)を指定するためのシングルビットであってよく、ＳＡＭは別のパターン(サーボインデックスマークまたはＳＩＭと呼ばれる)に置き換えられてもよく、ウェッジはウェッジ番号の低次の数ビット、あるいは完全なウェッジ番号を含んでもよい。
【００１９】
サーボパターン２００は、図２Ｂに示す以上に多くの異なるサーボバーストパターンを含む。例えば図３は、ヌルパターンに関連したサーボパターンに含まれ得るサーボバーストパターンを示す。このパターンは４つのサーボバーストを示し、ディスク上の各サーボウェッジにおいて、ＡＢ＋、ＡＢ−、ＣＤ＋、およびＣＤ−サーボバーストによるいくつかの放射直線をディスク上に作り出すために、列として繰り返されてよいことが理解される。こうしたサーボバーストパターンは、結果として、ヌルパターンでは、ＡＢ＋およびＡＢ−サーボバースト間のサーボバーストエッジ３１０を与え、ＣＤ＋およびＣＤ−サーボバースト間のサーボバーストエッジ３２０を与える。
【００２０】
理想的なドライブでは、サーボバーストエッジのうちの１つが、トラックの中心、またはトラックの中心から既知の距離にあってよい。サーボパターンが読み出されて復調され、選択されたサーボバーストエッジからのトランスデューサヘッド１２１の距離が決定される。トラックの中心またはサーボバーストエッジからの距離を示す位置誤差信号(ＰＥＳ：position error signal)が生成されて、トランスデューサヘッド１２１を所望トラックの中心の上方位置に移動させるために用いられる。実際には、しかしながら、サーボバーストを書き込む装置の書込ヘッド、すなわちサーボライタ、メディアライタ、あるいはディスクドライブ自身は完璧に位置決めされるわけではなく、ディスク上に配置された複数のサーボバーストは一般に、理想的なトラック位置に厳密に対応しない。このため、ディスクに対するヘッドの、これらサーボバーストの所望位置とこれらサーボバーストの実際位置との間に顕著なオフセットがありえ、結果として、書込ランアウト(ＷＲＲＯ：written-in runout)をもたらす。ＷＲＲＯは、トラックの理想的な中心線と、書込サーボバターンを読み出すトランスデューサヘッドによって定められるはずの中心線との間のオフセットであると考えられる。ＷＲＲＯは、サーボ性能の問題、ディスク上でのスペースの無駄、そして最悪のケースでは、回復不能あるいは取り返しのつかないデータの損傷をもたらし得る。
【００２１】
読出トラック中心線または書込トラック中心線でよい所望のトラック中心線と、バーストパターンの復調から得られる見かけ上の中心線との間のオフセットを決定することが望ましい。各サーボウェッジについてこのオフセットを知ると、ＷＲＲＯの全部または一部を書き込まれたサーボパターンから取り除くことができる。このようなオフセットの値は、１トラックの複数のサーボウェッジまたはディスクドライブに関連するメモリに保存できる。サーボウェッジにそれぞれ関連した保存オフセット値は、ここでＷＯＲＦ(wedge offset reduction field)データまたはＷＯＲＦ値と称される。ＷＯＲＦデータは、例えば、与えられたトラック上でサーボウェッジの後に配置されるデジタル数でよく、サーボバーストの復調から得られるサーボウェッジについてのＰＥＳ値に加えたり、ＰＥＳ値から減じたりする量を含む。これに代わって、ＷＯＲＦデータはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、またはフラッシュのような、ディスクドライブに関連するメモリに保存されてもよい。ＷＯＲＦデータはトラック中心線を決定するために用いられるバーストエッジの誤配置を補償するために利用可能である。バーストエッジに関連するＷＯＲＦ値は、読み出されて計算されたＰＥＳ値に加えられ、トランスデューサヘッドが理想的な中心線をより正確になぞるパスに追従するようにできる。ＷＯＲＦデータは、特定のサーボウェッジに書き込まれたデータのオフセットに依存する負の値または正の値であってよい。
【００２２】
図４は、発明の一実施形態に従い、サーボウェッジ２４４内の少なくとも１つのサーボバーストエッジ位置を決定し、ディスクドライブ１１０のアクチュエータドライバ４４０へのドライブ信号を生成するサーボシステムの概略的な図である。この実施形態では、記憶ディスク１１２がＡＢ＋、ＡＢ−バーストエッジ３１０およびＣＤ＋、ＣＤ−バーストエッジ３２０を含むヌル型サーボバーストパターンを含むサーボウェッジ２４４を持つ。発明は直交サーボパターンのような他の型のサーボパターンを含むディスクドライブにも等しく適用可能である。また、各サーボウェッジ２４４に包含される情報の一部としては、ＡＢ＋、ＡＢ−バーストエッジ３１０および／またはＣＤ＋、ＣＤ−バーストエッジ３２０の理想的なトラックからの距離である補正値を保持するＷＯＲＦ(wedge offset reduction field)４１０が含まれる。実施形態によっては、補正値、すなわちＷＯＲＦ値はこれもＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、またはフラッシュのようなメモリに保存されてよい。直交型サーボパターンを特色とする実施形態では、ＷＯＲＦ値がＡＢバーストエッジ２１０またはＣＤバーストエッジ２２０（図２Ｂに示す）の少なくとも１つからの距離に相当するはずである。記憶ディスク１１２は、各々が複数のサーボウェッジ２４４およびデータフィールド(data field)２４６を含む複数の同心データ記憶トラック２４２を含む。
【００２３】
アクチュエータアームアセンブリ１１８はアクチュエータドライバ(actuator driver)４４０によって駆動される。このアクチュエータドライバ４４０は図１に示されるボイスコイルモータ１２８に電流を流す。動作において、記録された磁束転移から誘起された微小な電気信号はプリアンプ(preamplifier)４２４によって増幅され、従来のディスクドライブデータリカバリ(disk drive data recovery)回路（図示せず）に供給される。ディスクドライブ１１０は、トランスデューサの位置を決定するために使用されるサーボシステム４００を含む。サーボシステム４００は、トランスデューサヘッド１２１の位置を測定し、このトランスデューサヘッド１２１を所望のトラック上方に位置決めするために、駆動すべきアクチュエータアームアセンブリ１１８のボイスコイルモータへ入力される駆動電流を生成するフィードバックループである。サーボシステム４００はリカバリＷＯＲＦ回路(recovery WORF circuit)４２６、微細位置リカバリ回路(fine position recovery circuit)４３０およびトラック番号回路(track number circuit)４３１を含む。信号はトランスデューサヘッド１２１によって生成され、微細位置リカバリ回路４３０およびトラック番号回路４３１によって処理される。微細位置リカバリ回路４３０およびトラック番号回路４３１の出力信号は、合計ノード(summing node)４３４で合計され、ＡＢ＋，ＡＢ−バーストエッジ３１０および／またはＣＤ＋，ＣＤ−バーストエッジ３２０に関連するＷＯＲＦ値の少なくとも１つで補正される。このＷＯＲＦ値は、ディスク１１２のサーボウェッジ２４４内のＷＯＲＦフィールド４１０からのデジタルバースト補正値、すなわちＷＯＲＦ値を修復するＷＯＲＦリカバリ回路４２６から生成されるものである。加えて、ＷＲＲＯは、サーボ上のＷＲＲＯの効果なので、合計ノード４３４で位置信号に加えられることが概略的に示される。アクチュエータドライバ４４０で駆動電流を生成するために、コントローラ回路４３６は合計ノード４３４からの信号およびディスクドライブ１１０内の他の回路からのヘッド位置決め指令値を受け取り、量子化して補正したヘッド位置決め値と指令値を組み合わせて、指令されたアクチュエータ電流値を生成する。この指令された電流値は、コントローラ回路４３６によって計算され、ディジタルアナログ変換器(digital to analog converter)４３８によってアナログ値に変換され、追従している同心データ記憶トラック２４２に対して相対的にヘッドの位置を調節するようにロータリーアクチュエータ１１８を動作させるアクチュエータドライバ４４０の制御に適用される。
【００２４】
図５は、発明の実施形態に従うディスクドライブ１１０の離散時間モデル５００の図である。図５では、ディスクドライブ１１０、オンボードヘッド位置サーボコントローラ回路４３６、および関連回路が離散時間動的システム(discrete time dynamic system)Ｇ(z)としてブロック５６０内でモデル化されている。本例のモデル５００では、zが連続時間システム(continuous time system)を離散時間システム(discrete-time system)へ変換するために一般に用いられる離散時間時間進行オペレータを表す。サンプル時間系列ｒｒｏ(n)のＺ変換はＲＲＯ(z)として表わされ、ここでｒｒｏ(n)はサーボウェッジnでの反復可能ランアウトを表す。動的システムは、加算ノード(summing node)５５２に加わる未知の反復する外乱(repeatable disturbance)ＲＲＯ(z)を受ける。ゼロミーンノイズ(zero mean noise)であると想定される他の未知の外乱Ｎ(z)は加算ノード５５４でヘッド位置信号に加わる。最終的に、特定の補正信号ＷＯＲＦ(z)が加算ノード５５６で外乱を受けたヘッド位置信号に加わる。これら３つの影響(influences)は、モデル５００を駆動するエラー項である合成された影響ＥＲＲ(z)を生じさせる。この結果となる閉ループ伝達関数(closed loop transfer function)は、次のように定義され得る。
【００２５】
【数１】
【００２６】
ここで、以下のような変形が可能である。
【００２７】
【数２】
【００２８】
ＲＲＯ信号は、定義により、周期的である。周期的であるため、周波数領域においては離散的であり、有限長のｚ多項式(z-polynomial)で表される。これはディスクスピンドルの回転の度に反復するため、スピンドルの様々な調波の和で表される。実際に、存在するｒｒｏ(n)の部分のみがωi（ｉ＝０〜Ｎ／２）において現れる。ここでＮは、回転毎のサーボ位置のサンプル数である。Ｇ(z)は、周期的信号ｒｒｏ(n)によって活性化される線形システムであるため、注目するＧ(z)の部分は各ωiでのそれらのみである。システム全体は、各々ωiで動作し、個別に解が求められる離散システムの総和として扱われる。
【００２９】
与えられたωiについて、ＷＯＲＦ(jωi)は計算できる。離散フーリエ変換(ＤＦＴ)または類似の方法でＥＲＲ(jωi)を測定して１＋Ｇ(jωi)を知ることにより、以下の式からＲＲＯ(jωi)を計算する。
【００３０】
【数３】
【００３１】
各ωiでｅｒｒ(n)のＤＦＴを取り(ここでｅｒｒ(n)はサーボウェッジｎでの位置誤差を表す)、各々を対応する１＋Ｇ(jωi)によってスケーリングするプロセスは、ｅｒｒ(n)とカーネル(kernel)とを畳み込むことと同じであり、各ωiで評価される１＋Ｇ(z)の応答から得られる。従って、信号ｅｒｒ(n)とカーネルを畳み込んで、次式を得る。
【００３２】
【数４】
【００３３】
ここで、ｎは０からＮ−１までのサーボウェッジを表す変数であり、カーネルはループ伝達関数を表すＮ数の列であって、Ｎは回転毎のサーボウェッジの数である。このカーネルは、制御システムシミュレーションや識別信号をサーボ制御ループに投入してこれら信号に対する応答を測定することにより異なるディスクドライブモデル毎に取得できる。実施形態によっては、別々のカーネルがポストアセンブリ製造処理工程中に各個別ドライブについて決定できる。代わりに、各ヘッドについて別々のカーネルを決定したり、各ヘッドについて複数のカーネルを決定したり、各ヘッド上の多数の半径方向のゾーンの各々について１つを決定してもよい。
【００３４】
本発明の原理及び態様に従って、ゼロミーンノイズ項の影響(impact)のｎｏｉｓｅ(n)は、記憶ディスクの多数の回転に対し、漸近低減時定数(asymptotically decreasing time constant)、ｅｒｒ(n)、またはｅｒｒ(n)−ｗｏｒｆ(n)をローパスフィルタリング(low pass filtering)や同期平均化(synchronously averaging)して最小化できる。必要な回転数は、ｎｏｉｓｅ(n)項の周波数内容(frequency content)に依存する。スピンドル調波(spindle harmonics)近くに重要なスペクトルを有するｎｏｉｓｅ(n)は、ｒｒｏ(n)のスペクトルをｎｏｉｓｅ(n)と充分区別するために、データフィルタリングの更なる回転を必要とする。充分なフィルタリングがあれば、ｎｏｉｓｅ(n)が小さくなり、上述の式の左辺は次式に帰着する。
【００３５】
【数５】
【００３６】
これは、算出されたＷＯＲＦ値とＲＲＯ値との間の誤差である。このフォーマット(format)は、以下の反復解(iteration solution)に向いている。
【００３７】
【数６】
【００３８】
ここで、kは反復番号であり、αkは０および１の間の定数であって、実際の伝達関数とカーネルの生成のための伝達関数との不一致を許容する収束レート(convergence rate)を得るために選択される。一実施形態では、αkの値が反復ごとに変動することがある。また、他の実施形態では特定ウェッジのＷＲＲＯに対する補正での低減レートの関数として変動することもある。当該技術の熟練者は、αkの値が反復ＷＯＲＦ値決定スキームの収束に重要であることが直ぐにわかるはずであり、高すぎる場合に正確なＷＯＲＦ値への収束は遅くなるか適切に到達しなくなり、低すぎる場合にＷＯＲＦ決定アルゴリズムが非常に遅くなったり、全く収束しなくなったりする。例えば、比較的高い利得、ここでは０．５≦αk ＜１．０が初期の反復において使用され、後続の反復中に徐々に減少されてもよい。要するに、個々のサーボウェッジnに対するＷＯＲＦ値は巡回畳み込み(circular convolution)として計算でき、サーボループの逆伝達関数を用いたディスク媒体の以前の回転のＰＥＳのＣＯＮＶ(n)として示される。ここで、各サーボウェッジに対するＰＥＳ値は環状バッファに保存され、利得係数αkは収束信頼性を高めるために使用される。
【００３９】
特定トラックのために、ＷＯＲＦ値、すなわち記憶ディスク上の各ウェッジのためのオフセット補正値はウェッジ毎ベースでリアルタイムに決定され、直ぐに測定ウェッジのためのサーボ制御信号の計算に組み込まれる。記憶ディスクの各回転では、付加的な反復kが各サーボウェッジ上で行われ、Ｎ個のウェッジの各々に対するＷＯＲＦ値が補正される。サーボ制御信号はトランスデューサに関する最新の位置情報、すなわち最も最近測定されたＰＥＳに基づいて計算されるので、正確なＷＯＲＦ値が、従来のＷＯＲＦ値を決定する方法に比べて比較的少ない記憶ディスクの回転で決定される。ディスクドライブコントローラやマイクロプロセッサがサーボパターンを読み出して復調してＰＥＳを生成するため専念できたり、コントローラやマイクロプロセッサの一部がこれらのサーボ動作を行うために使用できたりする。
【００４０】
当該技術の熟練者は、Ｎ項の逆伝達関数とＷＯＲＦおよびＰＥＳ項との畳み込みを行うために要する計算の数が、ディスクドライブコントローラやマイクロプロセッサにとって著しい計算時間を完了のために必要とするＮ個の乗算およびＮ個の蓄積を含むこがわかるはずである。記憶ディスク上のサーボウェッジ数Ｎがほぼ１００から２００であるため、最も最近測定されたＰＥＳに基づく更新ＷＯＲＦ値の計算を待つことによってもたらされる搬送遅れは著しい。発明の実施形態は、ＷＯＲＦ値決定計算および現在のウェッジ(current wedge)のＰＥＳの測定に先立つ現在のサーボウェッジのサーボ制御計算の大多数を前計算することを考えている。すなわち、前に測定された全サーボウェッジのＰＥＳおよびＷＯＲＦ項と逆伝達関数カーネルとの畳み込みを成す全ての乗算および蓄積は、現在のウェッジのＰＥＳを測定することに先立って行われて保存されてよい。最後の乗算および畳み込み演算の蓄積の計算は、現在のウェッジのためのＰＥＳを測定した後に行われる。このように、現在のウェッジのＰＥＳが測定された後、メモリからの取得、乗算、および蓄積という少数の動作だけがディスクドライブコントローラやマイクロプロセッサによって行われる。これら少数の動作は著しく1マイクロ秒よりもはるかに速く行える。従って、たとえ最も最新のＰＥＳがトランスデューサヘッドのサーボ制御信号に組み込まれても、ＷＯＲＦ値計算でもたらされるサーボの付加的搬送遅れは最小である。
【００４１】
図６は、サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック６０１上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にＷＯＲＦ値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンス６１０を示す概略図である。
【００４２】
時刻６１１および６１２間では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６１９および６２０間に位置する場合に、ディスクドライブコントローラがサーボウェッジｎとしてもラベル付けされたサーボウェッジ６２０に対するＷＯＲＦ値の前計算６３０を行う。ここで、ｎは０からＮ−１であって、Ｎはサーボウェッジの数である。前計算６３０はサーボループの逆伝達関数とサーボウェッジ６２０以外の全サーボウェッジのＰＥＳとの巡回畳み込みを行うことを含む。具体的には、この計算に用いられるＰＥＳ値がディスク媒体の以前の回転でのサーボウェッジｎ＋１からＮ−１のＰＥＳおよびこのディスク媒体の現在の回転でのサーボウェッジ０からｎ−１のＰＥＳを含む。
【００４３】
時刻６１２では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０に遭遇し、サーボパターンを読み出す。この後、ディスクドライブコントローラはこのサーボパターンを復調してサーボインタラプト(servo interrupt)６４０中にサーボウェッジ６２０に対するＰＥＳを生成する。加えて、ディスクドライブコントローラは、サーボウェッジ６２０のＰＥＳの最終乗算および蓄積を行うことにより全サーボウェッジのＰＥＳとサーボループの逆伝達関数との巡回畳み込みの最終演算を完了する。これら２つの関数の巡回畳み込みを完了することによって、サーボウェッジ６２０に対する補正ＷＯＲＦ値が生成され、実質的に円形のトラックを生むトランスデューサ位置に適用される。巡回畳み込みを完了するために必要な最終演算がほぼ１０ナノ秒で行えるため、全ての要求関数を完了するために１０ナノ秒以上を要するサーボインタラプト６４０が持続期間において大幅な増大を被ることはない。特に、サーボウェッジ６２０のＰＥＳの測定とこのＰＥＳに応答してサーボ制御信号の適用との間の時間は、全サーボウェッジのＰＥＳとサーボループと逆伝達関数の巡回畳み込みの最終演算が完了することに伴って約１０ナノ秒増大するだけである。サーボインタラプト６４０の時間限界部(time-critical portion)の終わり、すなわち時刻６１３はトランスデューサがサーボウェッジ６２０を通過してから非常に短時間に起き、サーボウェッジ６２０のＰＥＳがサーボインタラプト６４０中に用いられるＷＯＲＦ値に組み込まれない場合よりわずか１マイクロ秒遅いだけである。図示するように、サーボウェッジ６２０のＰＥＳは、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０および６２１間を移動する時間のほとんどにおいてトランスデューサヘッドのパスに影響を及ぼすために十分迅速にサーボ制御信号に組み込まれている。対照的に、ＷＯＲＦ値を計算する回転ベースのスキームは、持続期間において１回以上の完全なディスク媒体の回転で測定されるサーボウェッジＰＥＳの測定(observation)からＷＯＲＦ値補正の適用までの遅延を組み込んでいる。その結果として、ここに記載のＷＯＲＦ値を決定するリアルタイムでのウェッジベース方法は、ＷＯＲＦ値を計算する回転ベーススキームよりも速く与えられたトラックに対する正確なＷＯＲＦ値に収束する。
【００４４】
時刻６１３では、サーボウェッジnのために時刻６１１に始められたプロセスが、サーボウェッジｎ＋１のために繰り返される。すなわち、ディスクドライブコントローラは、次のサーボウェッジ６２１に対するＷＯＲＦ値のうち前計算６３１を行う。ここで、前計算６３１で追従するプロシージャは、前計算６３０でのそれと実質的に同様である。ディスク媒体のトラック６０１の各サーボウェッジに対するＷＯＲＦ値を補正するための時間領域シーケンスは、所望の最終条件が満足されるまで、ディスク媒体の多数の回転に渡って繰り返す。一実施形態において、最終条件はＷＯＲＦ値が更新されたプロシージャのスタートからサーボウェッジの総数に基づいてもよい。他の実施形態では、ＷＲＲＯ低減の所望レベルまたは比率が達成された後、ＷＯＲＦ値補正プロシージャが与えられたトラックについて終了してよい。他の終了基準もまた考慮される。一実施形態では、ＷＯＲＦ値補正プロシージャは、データリカバリ技術の一部として、あるいはディスクドライブの耐用年数を通じて周期的に行われてよい。
【００４５】
ここに記述されたＷＯＲＦ値補正プロシージャについては、ＷＯＲＦ値に対する非０開始条件が、安定かつ迅速な収束プロセスにとって望ましい。一実施形態において、与えられたトラックのＷＯＲＦ値に対する開始条件は以前のトラックについて決定されたＷＯＲＦ値を採用する。このような実施形態では、記憶ディスクのまさに最初のトラックに対するＷＯＲＦ値は、回転ベースのＷＯＲＦ値補正スキームや他のプロシージャのような現在知られる何らかの方法を用いて決定されてよい。他の実施形態では、「最良推量」開始条件を入力する代わりに、ここに記述された反復リアルタイムＷＯＲＦ値決定スキームの安定性を例えば４以上の因数だけサーボループの利得を著しく低減することにより改善したり、各サーボウェッジのＰＥＳ値を与えられたトラックの最初または全回転で例えば７０％に実質的に割引いたりできる。代わって、利得低減および/またはＰＥＳ割引技術は単にディスク媒体上で測定された最初のトラックに適用されてもよい。
【００４６】
図７は、発明の実施形態に従い、リアルタイムウェッジ毎スキームを使用してディスクドライブでのＷＯＲＦ補正値を決定する方法７００の概要を示すフローチャートである。記述を容易にするため、方法７００は図１でのディスクドライブ１１０と実質的に同様のディスクドライブについて記述されるが、他のディスクドライブが方法７００の使用から利益を得てもよい。処理７００-７０６を行わせる複数のコマンドは、ディスクドライブコントロールアルゴリズムに、および/またはディスクドライブの電子回路、あるいは記憶ディスク自体上で保存された値として存在してよい。図６に関連して上述したように、ディスク媒体の最初の回転に対する初期ＷＯＲＦ値は、多くの様々なプロシージャにより提供されてよい。
【００４７】
処理７０１では、トランスデューサヘッド１２１が記憶ディスク１１２のデータセクタ２４６を通過するにつれて、コントローラ回路４３６が以前のサーボウェッジ(previous servo wedges)のＰＥＳをメモリから取得する。一実施形態では、各サーボウェッジのＰＥＳ値が環状バッファに保存され、記憶ディスク１１２の各回転で重ね書きされてもよい。ＰＥＳ値は測定される次のサーボウェッジ、すなわちサーボウェッジｎを除いて全ての以前のサーボウェッジについて取得されてよい。
【００４８】
処理７０２では、コントローラ回路４３６が逆伝達関数カーネルとサーボウェッジｎ−１まで前に測定されたサーボウェッジのＷＯＲＦおよびＰＥＳ項との畳み込みを成す全ての演算が行われて保存される前計算動作を行う。
【００４９】
処理７０３では、トランスデューサヘッド１２１がサーボウェッジnを通過し、コントローラ回路４３６によって復調され保存されるＰＥＳを生成する。
【００５０】
処理７０４では、コントローラ回路４３６が前に測定されたウェッジのＰＥＳと逆伝達関数との巡回畳み込みの最終演算を行うことにより、サーボウェッジnに対してＷＯＲＦ値決定を完了する。最終演算は、乗算とサーボウェッジｎのＰＥＳを含む蓄積とを含む。
【００５１】
処理７０５では、コントローラ回路４３６がサーボウェッジnに対する補正ＷＯＲＦ値をサーボ制御信号に適用する。
【００５２】
処理７０６では、終了条件チェックが行われる。方法７００のための終了条件は所望のレベルのＷＲＲＯ低減、あるいはディスク媒体の連続の回転の間において１以上のサーボウェッジについて達成されるＷＲＲＯ低減の比率であってよい。代わって、方法７００のための終了条件は所定数のサーボウェッジおよび/または方法７００が行われたディスク媒体の回転でよい。他の終了基準(termination criteria)もまた考慮される。この終了条件が満足されなければ、方法７００がサーボウェッジｎ＋１について繰り返される。この終了条件が満足されれば、現在トラックの各サーボウェッジに対するＷＯＲＦ値がディスク媒体上の適切なＷＯＲＦに書き込まれ、および/またはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、あるいはフラッシュのようなディスクドライブに関連した他のメモリに保存される。一実施形態では、トラックに対する最終のＷＯＲＦ値は、ディスク媒体の次のトラックへのトランスデューサ移動に先立って保存される。
【００５３】
方法７００のＷＯＲＦ値決定プロシージャを使用した場合、トラック上の各サーボウェッジに対するＷＯＲＦ値、同じセットの処理を用いて計算される。回転ベースのＷＯＲＦ値決定スキームとは違って、ＷＯＲＦ計算プロシージャ、すなわち方法７００で、別個のデータ収集およびデータ処理のステージがない。これは、より単純で少数ラインのコード実行を許容し、バックグラウンドで走るＷＯＲＦ値処理状態のマシンを必要としない。このようなＷＯＲＦ値決定スキームは、サーボインタラプトルーチンで当然リアルタイムに実行される。
【００５４】
他の実施形態では、サーボウェッジのＰＥＳが測定されて、測定される次のサーボウェッジに対する更新ＷＯＲＦ値の計算に組み込まれる。このようなＷＯＲＦ値決定スキームは図８に示される。図８は、例的実施形態に従い、サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック６０１上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にＷＯＲＦ値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンス８１０を示す概略図である。
【００５５】
時刻８１１では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６１９に遭遇し、サーボパターンを読み出す。この後、ディスクドライブコントローラはこのサーボパターンを復調してサーボインタラプト８３０中にサーボウェッジ６１９のＰＥＳを生成する。
【００５６】
時刻８１２で、サーボインタラプト８３０の一部として、ディスクドライブコントローラは、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６１９およびサーボウェッジ６２０間を移動するときに、トランスデューサヘッドを再度位置決めするサーボ制御信号を生成する。サーボ制御信号はサーボウェッジ６１９について測定されたＰＥＳおよびサーボウェッジ６１９に対して前に計算されたＷＯＲＦ値に基づく。このような発明の実施形態では、サーボウェッジ６１９のＰＥＳは時刻８１１で測定され、ウェッジ６１９に対するＷＯＲＦ値を更新するために用いられない。また、時刻８１２では、ディスクドライブコントローラが、サーボループの逆の伝達関数と全サーボウェッジのＰＥＳとの巡回畳み込み８４０を行うことにより次のサーボウェッジ、すなわちサーボウェッジ６２０に対するＷＯＲＦ値を計算し始める。この計算に用いられるＰＥＳ値は最も最近測定された利用可能なＰＥＳ値を含む。このため、与えられたトラック上に配置されるＮ個のサーボウェッジの総数からサーボウェッジｎとして定義されるサーボウェッジ６２０について、この計算に用いられるＰＥＳ値はディスク媒体の現在回転についてのサーボウェッジ０からｎ−１のＰＥＳ、およびディスク媒体の以前の回転についてのサーボウェッジ０からｎ−１のＰＥＳを含む。サーボウェッジ６２０、すなわちサーボウェッジnに対する新規ＷＯＲＦ値は時刻８１３の前に計算され、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０に遭遇するサーボインタラプト８３１中にサーボ制御信号に適用されるはずである。
【００５７】
時刻８１３では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０に遭遇し、サーボパターンを読み出す。その後、ディスクドライブコントローラはサーボパターンを復調しサーボインタラプト８３１中にサーボウェッジ６１９のＰＥＳを生成する。このプロセスは、この後、各サーボウェッジについて繰り返される。ここで、与えられたウェッジに対するＷＯＲＦ値はそのウェッジでＰＥＳ値を測定する前に計算される。例えば、サーボウェッジ６２１に対するＷＯＲＦ値は巡回畳み込み８４１中に時刻８１４および８１５間で計算される。こうして、ディスク媒体の1回転より古いＰＥＳデータがどのサーボウェッジに対するＷＯＲＦ値を計算するためにも使用されない。結果として、この方法は、当該技術において知られた回転ベースである他のＷＯＲＦ値決定スキームに比べて、ディスク媒体に対する正確なＷＯＲＦ値への比較的速い収束を可能にする。
【００５８】
図９は、ディスクドライブでのウェッジオフセット補正値を決定する方法を行うために複数のコンピュータプログラム命令を実行するコンピュータシステム２０００のブロック図である。コンピュータシステム２０００は処理ユニット２００２、メモリ２００４、リムーバブルストレージ２０１２および非リムーバブルストレージ２０１４を含む。メモリ２００４は揮発性メモリ２００６および不揮発性メモリ２００８を含んでよい。コンピュータシステム２０００は揮発性メモリ２００６、不揮発性メモリ２００８、リムーバブルストレージ２０１２、および非リムーバブルストレージ２０１４のような様々なコンピュータ可読媒体を含む計算環境へのアクセスを含んだり有したりしてよい。コンピュータストレージはランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)、読出専用メモリ(ＲＯＭ)、消去およびプログラム可能読出専用メモリ(ＥＰＲＯＭ)、電気的消去およびプログラム可能読出専用メモリ(ＥＥＰＲＯＭ)、フラッシュメモリ、あるいは他のメモリ技術、コンパクトディスクを使った読出専用メモリ(ＣＤ ＲＯＭ)、デジタル他用途ディスク(ＤＶＤ)、あるいは他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、あるいは他のディスクストレージ装置、あるいはコンピュータ可読命令を保持できる他の媒体を含む。コンピュータシステム２０００は、入力部２０１６、出力部２０１８および通信接続部２０２０を含む計算環境へのアクセスを含んだり有したりしてよい。入力部のうちの１つはキーボード、マウスあるいは他の選択デバイスであり得る。通信接続部2020はディスプレイのようなグラフィカルユーザインタフェース(graphical user interface)を含み得る。コンピュータは1以上の遠隔コンピュータに接続するために通信接続部を用いてネットワーク環境で動作してよい。遠隔コンピュータはパーソナルコンピュータ(ＰＣ)、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピア装置あるいは他の共有ネットワークノード等を含んでよい。通信接続部はローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)、ワイドエリアネットワーク(ＷＡＮ)あるいは他のネットワークを含んでよい。
【００５９】
コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ可読命令は、コンピュータシステム２０００の処理ユニット２００２によって実行可能である。ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、およびＲＡＭは、コンピュータ可読媒体を含む物品の例である。例えば、本発明の教示に従い、データアクセスのためのアクセス制御チェックおよび/またはコンポーネントオブジェクトモデル（ＣＯＭ）ベースのシステム内のサーバのうちの一つ上で動作を行う汎用技術を提供できるコンピュータプログラム２０２５はＣＤ−ＲＯＭに含まれ、このＣＤ−ＲＯＭからハードドライブにロードされてよい。コンピュータ可読命令は、コンピュータシステム２０００が多数のユーザおよびサーバを持つＣＯＭベースコンピュータネットワークシステムにおいて汎用アクセス制御を提供することを認める。
【００６０】
上述したような機械可読媒体は、機械によって実行される場合に、第１のサーボウェッジのサーボ情報を復調し、第２のサーボウェッジのサーボ情報を復調する前に、第１のサーボウェッジのサーボ情報に対するＷＲＲＯの補正因子を決定することをこの機械に行わせる複数の命令を提供する。第２のサーボウェッジは、第１のサーボウェッジに対して時間的に次のサーボウェッジである。実施形態によっては、これら命令が、機械によって実行される場合に、第１のサーボウェッジについて決定された補正因子を第１のサーボウェッジのＰＥＳに加えることをこの機械に行わせる。このＰＥＳは、第１のサーボウェッジのサーボ情報を復調した結果として得られる。実施形態によっては、これら命令が、第１のサーボウェッジについて決定された補正因子を記憶させることをこの機械に行わせる。機械可読媒体は、ディスクドライブのディスク表面上のトラックに関連する複数のサーボウェッジに関連する複数のＰＥＳ値を取得し、補正値決定の一部として、複数のサーボウェッジの各々から取得したＰＥＳ値の畳み込みを行うことをこの機械に行わせてもよい。機械可読媒体は、サーボ情報の第１のサーボウェッジについて決定された補正因子をサーボ情報の第１のサーボウェッジのＰＥＳに加えることをこの機械に行わせる複数の命令を含んでもよい。この機械は、ここでトランスデューサをディスク上で選択トラック上の位置に移動させるためにディスクドライブのボイスコイルモータ内に電流を生成するよう命令されてよい。
【００６１】
上述の記載は本発明の実施形態を導くもので、本発明の他の実施形態が本発明の基本的範囲を逸脱せずに案出されることもでき、この範囲は以下の請求項によって明らかである。
【符号の説明】
【００６２】
１１０…ディスクドライブ、１１２…記憶ディスク、１２１…トランスデューサヘッド、２００…サーボパターン、２４２…データ記憶トラック、２４４…サーボウェッジ、４３６…コントローラ回路。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、一般にディスクドライブに関し、特にこのようなドライブのためにウェッジオフセット補正(補償)値の反復リアルタイム決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスクドライブは、データ記憶ディスク(data storage disk)の表面上のトラックにデジタルデータを保持するデータ記憶装置(data storage device)である。データは、ディスクが実質的に一定の角速度でその中心のまわりを回っている間にトラックの近くに保持されるとともに読出素子および書込素子を備えるトランスデューサを用いてディスクのトラックから読み出されたり、このトラックへ書き込まれたりする。読出または書込動作中にこのトランスデューサを適切に所望トラックの近くに置くために、閉ループサーボシステムが一般に構築される。このサーボシステムはトランスデューサを所望のトラックに整合させるためにディスク表面上の「サーボウェッジ(servo wedge)」から読み出されたサーボデータを使用し、このサーボデータは記録ヘッドが理想的なトラック中心線からどれくらい遠い距離であるかを示す「複数のサーボバースト(servo bursts)」と同様にトラック番号を含んでよい。サーボデータは、自己サーボ書込プロシージャ(self-servo-writing procedure)を使用するドライブ自体またはサーボトラックライタ(ＳＴＷ)のような外部装置によってディスク表面上に予め書き込まれる。いずれの場合も、ディスクドライブ上にある各トラック毎の付加的工場キャリブレーション(factory calibration)が、ディスク表面に書き込まれた複数のサーボバーストの位置における微小誤差を補償するために必要かもしれない。近年のディスクドライブは多くの場合何十万ものトラックを含んでいるので、このような工場校正は製造工程の時間消費部分である。
【０００３】
理想的なディスクドライブでは、ディスクのトラックはディスクの中心の周りに置かれた乱れのない円である。そのため、理想的なトラックの各々は、ディスク中心から既知の一定半径に位置するトラック中心線を含む。実際には、しかしながら、乱れのない円形トラックをディスクに書き込むことは、メディア自身における難点および/またはサーボバーストを書き込む装置の位置制御における振動、ベアリング欠陥、ＳＴＷでの不正確さ、ディスククランプ滑りなどの機械的な影響に起因した難点のために問題を含んでいる。このため、各トラックを定義するこれらサーボバーストは、一般に理想的な乱のない円形トラックからオフセット付きで書き込まれる。現実のサーボバースト位置と理想的なトラック位置との間のオフセットによって生じるポジショニング誤差(positioning errors)は反復可能書込ランアウト(ＷＲＲＯ：written-in repeatable runout)として知られる（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ディスクに書き込まれたようにサーボバーストへの付加補正なしであると、サーボバーストによって定義されるようなトラックの非理想的な形状が、２つの問題を引き起こす。第一に、サーボシステムが、理想的な円の一定半径に追従するのではなく、サーボバーストによって定義されるようなトラック中心線の絶えず変化する半径に遅れないようにするためにトラック追跡中にトランスデューサを継続して再位置設定するので、トランスデューサのポジショニング機能は読出および書込動作中により複雑になる。第二に、これらトラックの乱れた形状は読出および書込動作中のトラック誤登録(track misregistration)エラーおよび「トラックスクイーズ(track squeeze)」、すなわち互いに接近しすぎた間隔である隣接トラックのような問題をもたらす結果となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７,１６７,３３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ディスクドライブ製造者等は、ディスクドライブの各トラックについてＷＲＲＯを測定し、ディスクドライブのサーボシステムがディスク表面上でのサーボバーストの実際の位置と所望のトラック中心線との間のオフセットを実質的に無視できるようにする補償値を生成するために技術開発をしてきた。これら補償値は、一般にディスクドライブの各トラックのサーボウェッジ毎に発生される。多くのスキームがこのような補償値の生成するための技術において知られるが、いずれもサーボバーストを通過しながら位置誤差信号(ＰＥＳ：position error signal)を測定する間に多数の回転に渡って与えられたトラックを追従するようにトランスデューサを制御することを含む。いくつかのスキームにおいて、ＰＥＳはディスクの多数の回転に渡って測定され、この後平均ウェッジオフセット補償値が各サーボウェッジについて計算される。他のスキームにおいて、ウェッジオフセット補償値は、多数の回転に渡って精度を増加させながら反復して決定される。いずれの場合も、ディスクの多数の回転が各トラックに関連した複数のサーボバーストのための正確な補償値を得るために必要であり、付加的に必要となる回転は工場キャリブレーションを完了させるために要する時間を著しく増大させる。例えば７２００rpmで動作して各々１５０,０００トラックの４ディスク表面を持つディスクドライブが与えられるとすると、全ディスクに対するウェッジオフセット補償値の決定は、単一のトラックについて正確な補償値を得るために平均４回転を必要する場合に５時間以上かかるかもしれない。この時間は自己サーボ書込スキームで２倍になる。このため、正確な補償値を得るための１トラック当たりの平均回転数を例えば４から３へ１回転だけ減らすことは、ディスクドライブのキャリブレーション時間を１時間以上短縮することになる。
【０００７】
上記に鑑み、データ記憶ディスクの最小回転数でウェッジオフセット補償値を決定できるディスクドライブのためのウェッジオフセット補償値決定方法の技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１以上の実施形態は、ディスクドライブのサーボウェッジ(servo wedges)についてウェッジオフセットリダクションフィールド(ＷＯＲＦ:wedge offset reduction field)値と呼ばれるウェッジオフセット補正値(wedge offset correction values)を決定する方法とシステムを提供する。これら実施形態は、ディスクドライブのトラックについてウェッジオフセット補正値を決定するために必要な記憶ディスク回転数を減らすリアルタイム反復アプローチ(real-time iterative approach)を実現する。ＰＥＳが１以上の回転に渡るトラックの全サーボウェッジについて測定されてＷＯＲＦ値が全サーボウェッジについて同時に計算される回転ベースのスキームを用いてウェッジオフセット補正値を計算するのではなく、ウェッジベースのスキームが使用される。このウェッジベースのスキームでは、複数のＷＯＲＦ値が、最も最近測定されたサーボウェッジである第１サーボウェッジのＰＥＳ、およびこれに組み合わされる以前のサーボウェッジ(previous servo wedges)である第２サーボウェッジの測定ＰＥＳに基づいてウェッジ毎に計算される。より安定なＷＯＲＦ計算アルゴリズムおよびより正確なＷＯＲＦ値のためには、与えられたサーボウェッジに対するＷＯＲＦ値がさらに記憶ディスクの各回転でさらに補正される反復スキームが使用される。
【０００９】
一実施形態では、サーボウェッジのＰＥＳが測定され、直ちに測定ウェッジのための更新ＷＯＲＦ値の計算に組み込まれる。このＷＯＲＦ値は、次にこのウェッジのためのサーボ制御信号の計算において用いられる。ＰＥＳ検出とサーボ制御信号の計算との間で生じる計算時間によるサーボの搬送遅れを最小化するため、ほとんどのサーボ制御計算は現在のウェッジでのＰＥＳ測定に先立って予め計算される。好ましい実施形態では、以前のサーボウェッジに関連する全てのサーボ制御計算が現在のウェッジのＰＥＳ測定に先立って計算され、現在のウェッジのＰＥＳに関連するいくらかの計算だけを現在のウェッジＰＥＳの測定後に行うことが必要になる。この技術では、この更新ＷＯＲＦ値の使用によって導入される付加的な搬送遅れが１マイクロ秒未満であることが観察された。
【００１０】
別の実施形態では、サーボウェッジのＰＥＳが測定され、次のウェッジのための更新ＷＯＲＦ値の計算に組み込まれる。そのような実施形態では、付加的な遅れがサーボウェッジでのＰＥＳの測定とこのウェッジのためのサーボ制御信号の計算との間に存在しない。ＷＯＲＦ値の再計算は、これを採用してよいが、この実施形態において不要である。これは、以前のウェッジの各々について測定されたＰＥＳに基づく次のウェッジのための更新ＷＯＲＦ値がこのＰＥＳの実際の測定よりもはるか前に利用できることになるからである。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、データ記憶ディスクの最小回転数でウェッジオフセット補償値を決定できるディスクドライブのためのウェッジオフセット補償値決定方法の技術が得られる。
【００１２】
本発明に係る上述構成がより詳細に理解できる様式、発明のより具体的な記述、上記簡単な概要は、いくつかが添付図面に示された複数の実施形態を参照することにより得られてよい。しかし、添付図面は本発明の典型的実施形態だけ示すものであって、その範囲を限定することなく、他の等しく有効な実施形態を許容するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ここに記載されるように発明の実施形態の恩恵を受けることができるディスクドライブの透視図である。
【図２Ａ】当該技術において知られた典型的な様式で組織したデータを持つ記憶ディスクを示す図である。
【図２Ｂ】少なくとも１サーボウェッジを持つ記憶ディスクの一部を概略的に示す図である。
【図３】ヌルパターンに関連したサーボパターンに含まれ得るサーボバーストパターンを示す図である。
【図４】サーボウェッジ内の少なくとも１つのサーボバーストエッジ位置を決定し、ディスクドライブのアクチュエータドライバへのドライブ信号を生成するサーボシステムの概略図である。
【図５】ディスクドライブの離散時間モデルの図である。
【図６】サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にウェッジオフセット値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンスを示す概略図である。
【図７】リアルタイムウェッジ毎スキーム(real-time per wedge scheme)を使用してディスクドライブでのウェッジオフセット補正値を決定する方法の概要を示すフローチャートである。
【図８】サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にウェッジオフセット値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンスを示す概略図である。
【図９】ディスクドライブでのウェッジオフセット補正値を決定する方法を行うために複数のコンピュータプログラム命令を実行するコンピュータシステムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
理解し易いように、同一参照番号が図相互間で共通な同一要素を指定するために適用可能なところで用いられている。一実施形態の構成はさらに言及せずに他の実施形態に組み込まれ得ると考える。
【００１５】
図１は、ここに記載されるように発明の実施形態の恩恵を受けることができるディスクドライブ(disk drive)１１０の透視図である。理解を容易にするため、ディスクドライブ１１０はトップカバーなしに示される。ディスクドライブ１１０は、スピンドルモータ(spindle motor)１１４によって回転する記憶ディスク(storage disk)１１２を含む。スピンドルモータ１１４はベースプレート(base plate)１１６にマウントされる。アクチュエータアームアセンブリ(actuator arm assembly)１１８はこれもベースプレート１１６にマウントされ、湾曲アーム(flexure arm)１２２にマウントされたスライダ(slider)１２０を持ち、この上にリソグラフィ形成されたトランスデューサヘッド(transducer head)１２１を含む。湾曲アーム１２２は、ベアリングアセンブリ(bearing assembly)１２６の周りを回転するアクチュエータアーム(actuator arm)１２４に取り付けられる。ボイスコイルモータ(voice coil motor)１２８は、記憶ディスク１１２に対して相対的にスライダ１２０を移動させ、これにより、記憶ディスク１１２の表面１１２Ａ上に配置された所望の同心データ記憶トラックに関してトランスデューサヘッド１２１の位置を決める。スピンドルモータ１１４、トランスデューサヘッド１２１およびボイスコイルモータ１２８は、プリント回路基板(printed circuit board)１３２上にマウントされる複数の電子回路１３０につながれる。これら電子回路１３０は読出チャンネル、マイクロプロセッサベースのコントローラおよびランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)を含む。説明の理解を容易にするため、ディスクドライブ１１０は単一の記憶ディスク１１２およびアクチュエータアームアセンブリ１１８と共に示される。しかしながら、ディスクドライブ１１０は多数の記憶ディスク１１２および多数のアクチュエータアームアセンブリ１１８を含んでよい。加えて、ディスク１１２の各サイドが関連のトランスデューサヘッド１２１を備えてよく、両方のトランスデューサヘッド１２１が一緒に旋回するように、これら両方はロータリーアクチュエータ(アームアセンブリ１１８)にまとめてつなが
れる。ここに記載の発明は、独立なヘッドがアクチュエータに対して相対的に微小距離を別々に移動するように構成された装置にも等しく適用できる。この技術はデュアルステージアクチュエーション(ＤＳＡ：dual-stage actuation)と呼ばれる。
【００１６】
図２Ａは当該技術において知られた典型的な様式で組織したデータを持つ記憶ディスク１１２を示す。記憶ディスク１１２はデータを保持する複数の同心データ記憶トラック(concentric data storage tracks)２４２を含む。同心データ記憶トラック２４２の各々は、中心線として概略的に示される。しかしながら、同心データ記憶トラック２４２の各々が対応中心線について有限幅を占領することは理解すべきである。記憶ディスク１１２は実質的に放射状に並ぶ複数のサーボウェッジ(servo wedge)２４４を含み、またこれらはサーボスポークと呼ばれ、同心データ記憶トラック(data storage track)２４２と交差して、これら同心データ記憶トラック２４２内のサーボセクタにサーボ情報を保持する。そのサーボ情報は、所望トラック２４２上方でのトランスデューサヘッド１２１の位置を決めるために読出および書込動作中にトランスデューサヘッド１２１によって読み出される基準信号、例えば既知振幅の矩形波を含む。サーボウェッジ２４４内のサーボ情報は、図２Ｂを参照してさらに下に詳述される。実際上、サーボウェッジ２４４は幾分曲がり、例えば部分的螺旋パターンに構成されてよい。一般的には、記憶ディスク１１２上に含まれるサーボスポーク２４４および同心データ記憶トラック２４２の実際数は図２Ａに示されるよりもかなり多い。
【００１７】
動作では、アクチュエータアームアセンブリ１１８が、記憶ディスク１１２の外径(ＯＤ)と内径(ＩＤ)との間において弧を描いてスイープする。アクチュエータアームアセンブリ１１８はボイスコイルモータ１２８のボイスコイルを介して電流が流れると一方の角度方向に加速し、電流が反転すると逆方向に加速し、ディスク１１２に対して取り付けたトランスデューサヘッド１２１およびアクチュエータアームアセンブリ１１８の位置を制御可能にする。ボイスコイルモータ１２８は、同心データ記憶トラック２４２上方でのトランスデューサヘッド１２１の位置を決定するためにディスク112からトランスデューサヘッド１２１により読み出される位置決めデータを使用するサーボシステム(servo system)４００(図４に示す)につなげられる。サーボシステム４００は、ボイスコイルモータ１２８のボイスコイルを介して流す適切な電流を決定し、電流ドライバおよび関連回路(図４に示す)を用いてこの電流を流す。
【００１８】
図２Ｂは少なくとも１サーボウェッジ２４４を持つ記憶ディスク１１２の一部を概略的に示す。各サーボウェッジ２４４は、磁化の領域あるいは光学徴表(optical indicia)等の他の徴表(indicia)として保存された情報を含む。サーボウェッジ２４４は長手方向に磁化されてよく(すなわち、サーボパターン(servo pattern)２００のクロスハッチ部分は左向きに磁化され、サーボパターン２００の余白部分は右向きに磁化されるが、これらが逆の場合もある)、垂直に磁化されてもよい(すなわち、クロスハッチ部分は紙面から出ていく方向に磁化され、余白部分は紙面に入ってくる方向に磁化されるが、これらが逆の場合もある)。各サーボウェッジ２４４に含まれるサーボパターン２００は、ディスク１１２の表面がトランスデューサヘッド１２１の下を通過することに伴なってトランスデューサヘッド１２１により読み出される。サーボパターン２００は、データフィールド(data field)２４６に含まれるデータセクタを識別するために使用される情報を含んでよい。例えば、サーボパターン２００はプリアンブル(preamble)２０２、サーボアドレスマーク(ＳＡＭ：servo address mark)２０４、トラック識別番号(track identification number)２０６のようなデジタル情報を含んでよい。サーボパターン２００は、またサーボバーストＡ，Ｂ，ＣおよびＤのセットを含む。図示するように、サーボバーストエッジ(servo burst edge)２１０はＡサーボバーストおよびＢサーボバーストの間にあり、サーボバーストエッジ(servo burst edge)２２０はＣサーボバーストおよびＤサーボバーストの間にある。図２Ｂに示すパターンは、直交型パターンである。実施形態によっては、サーボウェッジ２４４がまたウェッジ番号(wedge number)のような他の情報を含んでよい。これはインデックスウェッジ(wedge #0)を指定するためのシングルビットであってよく、ＳＡＭは別のパターン(サーボインデックスマークまたはＳＩＭと呼ばれる)に置き換えられてもよく、ウェッジはウェッジ番号の低次の数ビット、あるいは完全なウェッジ番号を含んでもよい。
【００１９】
サーボパターン２００は、図２Ｂに示す以上に多くの異なるサーボバーストパターンを含む。例えば図３は、ヌルパターンに関連したサーボパターンに含まれ得るサーボバーストパターンを示す。このパターンは４つのサーボバーストを示し、ディスク上の各サーボウェッジにおいて、ＡＢ＋、ＡＢ−、ＣＤ＋、およびＣＤ−サーボバーストによるいくつかの放射直線をディスク上に作り出すために、列として繰り返されてよいことが理解される。こうしたサーボバーストパターンは、結果として、ヌルパターンでは、ＡＢ＋およびＡＢ−サーボバースト間のサーボバーストエッジ３１０を与え、ＣＤ＋およびＣＤ−サーボバースト間のサーボバーストエッジ３２０を与える。
【００２０】
理想的なドライブでは、サーボバーストエッジのうちの１つが、トラックの中心、またはトラックの中心から既知の距離にあってよい。サーボパターンが読み出されて復調され、選択されたサーボバーストエッジからのトランスデューサヘッド１２１の距離が決定される。トラックの中心またはサーボバーストエッジからの距離を示す位置誤差信号(ＰＥＳ：position error signal)が生成されて、トランスデューサヘッド１２１を所望トラックの中心の上方位置に移動させるために用いられる。実際には、しかしながら、サーボバーストを書き込む装置の書込ヘッド、すなわちサーボライタ、メディアライタ、あるいはディスクドライブ自身は完璧に位置決めされるわけではなく、ディスク上に配置された複数のサーボバーストは一般に、理想的なトラック位置に厳密に対応しない。このため、ディスクに対するヘッドの、これらサーボバーストの所望位置とこれらサーボバーストの実際位置との間に顕著なオフセットがありえ、結果として、書込ランアウト(ＷＲＲＯ：written-in runout)をもたらす。ＷＲＲＯは、トラックの理想的な中心線と、書込サーボバターンを読み出すトランスデューサヘッドによって定められるはずの中心線との間のオフセットであると考えられる。ＷＲＲＯは、サーボ性能の問題、ディスク上でのスペースの無駄、そして最悪のケースでは、回復不能あるいは取り返しのつかないデータの損傷をもたらし得る。
【００２１】
読出トラック中心線または書込トラック中心線でよい所望のトラック中心線と、バーストパターンの復調から得られる見かけ上の中心線との間のオフセットを決定することが望ましい。各サーボウェッジについてこのオフセットを知ると、ＷＲＲＯの全部または一部を書き込まれたサーボパターンから取り除くことができる。このようなオフセットの値は、１トラックの複数のサーボウェッジまたはディスクドライブに関連するメモリに保存できる。サーボウェッジにそれぞれ関連した保存オフセット値は、ここでＷＯＲＦ(wedge offset reduction field)データまたはＷＯＲＦ値と称される。ＷＯＲＦデータは、例えば、与えられたトラック上でサーボウェッジの後に配置されるデジタル数でよく、サーボバーストの復調から得られるサーボウェッジについてのＰＥＳ値に加えたり、ＰＥＳ値から減じたりする量を含む。これに代わって、ＷＯＲＦデータはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、またはフラッシュのような、ディスクドライブに関連するメモリに保存されてもよい。ＷＯＲＦデータはトラック中心線を決定するために用いられるバーストエッジの誤配置を補償するために利用可能である。バーストエッジに関連するＷＯＲＦ値は、読み出されて計算されたＰＥＳ値に加えられ、トランスデューサヘッドが理想的な中心線をより正確になぞるパスに追従するようにできる。ＷＯＲＦデータは、特定のサーボウェッジに書き込まれたデータのオフセットに依存する負の値または正の値であってよい。
【００２２】
図４は、発明の一実施形態に従い、サーボウェッジ２４４内の少なくとも１つのサーボバーストエッジ位置を決定し、ディスクドライブ１１０のアクチュエータドライバ４４０へのドライブ信号を生成するサーボシステムの概略的な図である。この実施形態では、記憶ディスク１１２がＡＢ＋、ＡＢ−バーストエッジ３１０およびＣＤ＋、ＣＤ−バーストエッジ３２０を含むヌル型サーボバーストパターンを含むサーボウェッジ２４４を持つ。発明は直交サーボパターンのような他の型のサーボパターンを含むディスクドライブにも等しく適用可能である。また、各サーボウェッジ２４４に包含される情報の一部としては、ＡＢ＋、ＡＢ−バーストエッジ３１０および／またはＣＤ＋、ＣＤ−バーストエッジ３２０の理想的なトラックからの距離である補正値を保持するＷＯＲＦ(wedge offset reduction field)４１０が含まれる。実施形態によっては、補正値、すなわちＷＯＲＦ値はこれもＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、またはフラッシュのようなメモリに保存されてよい。直交型サーボパターンを特色とする実施形態では、ＷＯＲＦ値がＡＢバーストエッジ２１０またはＣＤバーストエッジ２２０（図２Ｂに示す）の少なくとも１つからの距離に相当するはずである。記憶ディスク１１２は、各々が複数のサーボウェッジ２４４およびデータフィールド(data field)２４６を含む複数の同心データ記憶トラック２４２を含む。
【００２３】
アクチュエータアームアセンブリ１１８はアクチュエータドライバ(actuator driver)４４０によって駆動される。このアクチュエータドライバ４４０は図１に示されるボイスコイルモータ１２８に電流を流す。動作において、記録された磁束転移から誘起された微小な電気信号はプリアンプ(preamplifier)４２４によって増幅され、従来のディスクドライブデータリカバリ(disk drive data recovery)回路（図示せず）に供給される。ディスクドライブ１１０は、トランスデューサの位置を決定するために使用されるサーボシステム４００を含む。サーボシステム４００は、トランスデューサヘッド１２１の位置を測定し、このトランスデューサヘッド１２１を所望のトラック上方に位置決めするために、駆動すべきアクチュエータアームアセンブリ１１８のボイスコイルモータへ入力される駆動電流を生成するフィードバックループである。サーボシステム４００はリカバリＷＯＲＦ回路(recovery WORF circuit)４２６、微細位置リカバリ回路(fine position recovery circuit)４３０およびトラック番号回路(track number circuit)４３１を含む。信号はトランスデューサヘッド１２１によって生成され、微細位置リカバリ回路４３０およびトラック番号回路４３１によって処理される。微細位置リカバリ回路４３０およびトラック番号回路４３１の出力信号は、合計ノード(summing node)４３４で合計され、ＡＢ＋，ＡＢ−バーストエッジ３１０および／またはＣＤ＋，ＣＤ−バーストエッジ３２０に関連するＷＯＲＦ値の少なくとも１つで補正される。このＷＯＲＦ値は、ディスク１１２のサーボウェッジ２４４内のＷＯＲＦフィールド４１０からのデジタルバースト補正値、すなわちＷＯＲＦ値を修復するＷＯＲＦリカバリ回路４２６から生成されるものである。加えて、ＷＲＲＯは、サーボ上のＷＲＲＯの効果なので、合計ノード４３４で位置信号に加えられることが概略的に示される。アクチュエータドライバ４４０で駆動電流を生成するために、コントローラ回路４３６は合計ノード４３４からの信号およびディスクドライブ１１０内の他の回路からのヘッド位置決め指令値を受け取り、量子化して補正したヘッド位置決め値と指令値を組み合わせて、指令されたアクチュエータ電流値を生成する。この指令された電流値は、コントローラ回路４３６によって計算され、ディジタルアナログ変換器(digital to analog converter)４３８によってアナログ値に変換され、追従している同心データ記憶トラック２４２に対して相対的にヘッドの位置を調節するようにロータリーアクチュエータ１１８を動作させるアクチュエータドライバ４４０の制御に適用される。
【００２４】
図５は、発明の実施形態に従うディスクドライブ１１０の離散時間モデル５００の図である。図５では、ディスクドライブ１１０、オンボードヘッド位置サーボコントローラ回路４３６、および関連回路が離散時間動的システム(discrete time dynamic system)Ｇ(z)としてブロック５６０内でモデル化されている。本例のモデル５００では、zが連続時間システム(continuous time system)を離散時間システム(discrete-time system)へ変換するために一般に用いられる離散時間時間進行オペレータを表す。サンプル時間系列ｒｒｏ(n)のＺ変換はＲＲＯ(z)として表わされ、ここでｒｒｏ(n)はサーボウェッジnでの反復可能ランアウトを表す。動的システムは、加算ノード(summing node)５５２に加わる未知の反復する外乱(repeatable disturbance)ＲＲＯ(z)を受ける。ゼロミーンノイズ(zero mean noise)であると想定される他の未知の外乱Ｎ(z)は加算ノード５５４でヘッド位置信号に加わる。最終的に、特定の補正信号ＷＯＲＦ(z)が加算ノード５５６で外乱を受けたヘッド位置信号に加わる。これら３つの影響(influences)は、モデル５００を駆動するエラー項である合成された影響ＥＲＲ(z)を生じさせる。この結果となる閉ループ伝達関数(closed loop transfer function)は、次のように定義され得る。
【００２５】
【数１】
【００２６】
ここで、以下のような変形が可能である。
【００２７】
【数２】
【００２８】
ＲＲＯ信号は、定義により、周期的である。周期的であるため、周波数領域においては離散的であり、有限長のｚ多項式(z-polynomial)で表される。これはディスクスピンドルの回転の度に反復するため、スピンドルの様々な調波の和で表される。実際に、存在するｒｒｏ(n)の部分のみがωi（ｉ＝０〜Ｎ／２）において現れる。ここでＮは、回転毎のサーボ位置のサンプル数である。Ｇ(z)は、周期的信号ｒｒｏ(n)によって活性化される線形システムであるため、注目するＧ(z)の部分は各ωiでのそれらのみである。システム全体は、各々ωiで動作し、個別に解が求められる離散システムの総和として扱われる。
【００２９】
与えられたωiについて、ＷＯＲＦ(jωi)は計算できる。離散フーリエ変換(ＤＦＴ)または類似の方法でＥＲＲ(jωi)を測定して１＋Ｇ(jωi)を知ることにより、以下の式からＲＲＯ(jωi)を計算する。
【００３０】
【数３】
【００３１】
各ωiでｅｒｒ(n)のＤＦＴを取り(ここでｅｒｒ(n)はサーボウェッジｎでの位置誤差を表す)、各々を対応する１＋Ｇ(jωi)によってスケーリングするプロセスは、ｅｒｒ(n)とカーネル(kernel)とを畳み込むことと同じであり、各ωiで評価される１＋Ｇ(z)の応答から得られる。従って、信号ｅｒｒ(n)とカーネルを畳み込んで、次式を得る。
【００３２】
【数４】
【００３３】
ここで、ｎは０からＮ−１までのサーボウェッジを表す変数であり、カーネルはループ伝達関数を表すＮ数の列であって、Ｎは回転毎のサーボウェッジの数である。このカーネルは、制御システムシミュレーションや識別信号をサーボ制御ループに投入してこれら信号に対する応答を測定することにより異なるディスクドライブモデル毎に取得できる。実施形態によっては、別々のカーネルがポストアセンブリ製造処理工程中に各個別ドライブについて決定できる。代わりに、各ヘッドについて別々のカーネルを決定したり、各ヘッドについて複数のカーネルを決定したり、各ヘッド上の多数の半径方向のゾーンの各々について１つを決定してもよい。
【００３４】
本発明の原理及び態様に従って、ゼロミーンノイズ項の影響(impact)のｎｏｉｓｅ(n)は、記憶ディスクの多数の回転に対し、漸近低減時定数(asymptotically decreasing time constant)、ｅｒｒ(n)、またはｅｒｒ(n)−ｗｏｒｆ(n)をローパスフィルタリング(low pass filtering)や同期平均化(synchronously averaging)して最小化できる。必要な回転数は、ｎｏｉｓｅ(n)項の周波数内容(frequency content)に依存する。スピンドル調波(spindle harmonics)近くに重要なスペクトルを有するｎｏｉｓｅ(n)は、ｒｒｏ(n)のスペクトルをｎｏｉｓｅ(n)と充分区別するために、データフィルタリングの更なる回転を必要とする。充分なフィルタリングがあれば、ｎｏｉｓｅ(n)が小さくなり、上述の式の左辺は次式に帰着する。
【００３５】
【数５】
【００３６】
これは、算出されたＷＯＲＦ値とＲＲＯ値との間の誤差である。このフォーマット(format)は、以下の反復解(iteration solution)に向いている。
【００３７】
【数６】
【００３８】
ここで、kは反復番号であり、αkは０および１の間の定数であって、実際の伝達関数とカーネルの生成のための伝達関数との不一致を許容する収束レート(convergence rate)を得るために選択される。一実施形態では、αkの値が反復ごとに変動することがある。また、他の実施形態では特定ウェッジのＷＲＲＯに対する補正での低減レートの関数として変動することもある。当該技術の熟練者は、αkの値が反復ＷＯＲＦ値決定スキームの収束に重要であることが直ぐにわかるはずであり、高すぎる場合に正確なＷＯＲＦ値への収束は遅くなるか適切に到達しなくなり、低すぎる場合にＷＯＲＦ決定アルゴリズムが非常に遅くなったり、全く収束しなくなったりする。例えば、比較的高い利得、ここでは０．５≦αk ＜１．０が初期の反復において使用され、後続の反復中に徐々に減少されてもよい。要するに、個々のサーボウェッジnに対するＷＯＲＦ値は巡回畳み込み(circular convolution)として計算でき、サーボループの逆伝達関数を用いたディスク媒体の以前の回転のＰＥＳのＣＯＮＶ(n)として示される。ここで、各サーボウェッジに対するＰＥＳ値は環状バッファに保存され、利得係数αkは収束信頼性を高めるために使用される。
【００３９】
特定トラックのために、ＷＯＲＦ値、すなわち記憶ディスク上の各ウェッジのためのオフセット補正値はウェッジ毎ベースでリアルタイムに決定され、直ぐに測定ウェッジのためのサーボ制御信号の計算に組み込まれる。記憶ディスクの各回転では、付加的な反復kが各サーボウェッジ上で行われ、Ｎ個のウェッジの各々に対するＷＯＲＦ値が補正される。サーボ制御信号はトランスデューサに関する最新の位置情報、すなわち最も最近測定されたＰＥＳに基づいて計算されるので、正確なＷＯＲＦ値が、従来のＷＯＲＦ値を決定する方法に比べて比較的少ない記憶ディスクの回転で決定される。ディスクドライブコントローラやマイクロプロセッサがサーボパターンを読み出して復調してＰＥＳを生成するため専念できたり、コントローラやマイクロプロセッサの一部がこれらのサーボ動作を行うために使用できたりする。
【００４０】
当該技術の熟練者は、Ｎ項の逆伝達関数とＷＯＲＦおよびＰＥＳ項との畳み込みを行うために要する計算の数が、ディスクドライブコントローラやマイクロプロセッサにとって著しい計算時間を完了のために必要とするＮ個の乗算およびＮ個の蓄積を含むこがわかるはずである。記憶ディスク上のサーボウェッジ数Ｎがほぼ１００から２００であるため、最も最近測定されたＰＥＳに基づく更新ＷＯＲＦ値の計算を待つことによってもたらされる搬送遅れは著しい。発明の実施形態は、ＷＯＲＦ値決定計算および現在のウェッジ(current wedge)のＰＥＳの測定に先立つ現在のサーボウェッジのサーボ制御計算の大多数を前計算することを考えている。すなわち、前に測定された全サーボウェッジのＰＥＳおよびＷＯＲＦ項と逆伝達関数カーネルとの畳み込みを成す全ての乗算および蓄積は、現在のウェッジのＰＥＳを測定することに先立って行われて保存されてよい。最後の乗算および畳み込み演算の蓄積の計算は、現在のウェッジのためのＰＥＳを測定した後に行われる。このように、現在のウェッジのＰＥＳが測定された後、メモリからの取得、乗算、および蓄積という少数の動作だけがディスクドライブコントローラやマイクロプロセッサによって行われる。これら少数の動作は著しく1マイクロ秒よりもはるかに速く行える。従って、たとえ最も最新のＰＥＳがトランスデューサヘッドのサーボ制御信号に組み込まれても、ＷＯＲＦ値計算でもたらされるサーボの付加的搬送遅れは最小である。
【００４１】
図６は、サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック６０１上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にＷＯＲＦ値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンス６１０を示す概略図である。
【００４２】
時刻６１１および６１２間では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６１９および６２０間に位置する場合に、ディスクドライブコントローラがサーボウェッジｎとしてもラベル付けされたサーボウェッジ６２０に対するＷＯＲＦ値の前計算６３０を行う。ここで、ｎは０からＮ−１であって、Ｎはサーボウェッジの数である。前計算６３０はサーボループの逆伝達関数とサーボウェッジ６２０以外の全サーボウェッジのＰＥＳとの巡回畳み込みを行うことを含む。具体的には、この計算に用いられるＰＥＳ値がディスク媒体の以前の回転でのサーボウェッジｎ＋１からＮ−１のＰＥＳおよびこのディスク媒体の現在の回転でのサーボウェッジ０からｎ−１のＰＥＳを含む。
【００４３】
時刻６１２では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０に遭遇し、サーボパターンを読み出す。この後、ディスクドライブコントローラはこのサーボパターンを復調してサーボインタラプト(servo interrupt)６４０中にサーボウェッジ６２０に対するＰＥＳを生成する。加えて、ディスクドライブコントローラは、サーボウェッジ６２０のＰＥＳの最終乗算および蓄積を行うことにより全サーボウェッジのＰＥＳとサーボループの逆伝達関数との巡回畳み込みの最終演算を完了する。これら２つの関数の巡回畳み込みを完了することによって、サーボウェッジ６２０に対する補正ＷＯＲＦ値が生成され、実質的に円形のトラックを生むトランスデューサ位置に適用される。巡回畳み込みを完了するために必要な最終演算がほぼ１０ナノ秒で行えるため、全ての要求関数を完了するために１０ナノ秒以上を要するサーボインタラプト６４０が持続期間において大幅な増大を被ることはない。特に、サーボウェッジ６２０のＰＥＳの測定とこのＰＥＳに応答してサーボ制御信号の適用との間の時間は、全サーボウェッジのＰＥＳとサーボループと逆伝達関数の巡回畳み込みの最終演算が完了することに伴って約１０ナノ秒増大するだけである。サーボインタラプト６４０の時間限界部(time-critical portion)の終わり、すなわち時刻６１３はトランスデューサがサーボウェッジ６２０を通過してから非常に短時間に起き、サーボウェッジ６２０のＰＥＳがサーボインタラプト６４０中に用いられるＷＯＲＦ値に組み込まれない場合よりわずか１マイクロ秒遅いだけである。図示するように、サーボウェッジ６２０のＰＥＳは、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０および６２１間を移動する時間のほとんどにおいてトランスデューサヘッドのパスに影響を及ぼすために十分迅速にサーボ制御信号に組み込まれている。対照的に、ＷＯＲＦ値を計算する回転ベースのスキームは、持続期間において１回以上の完全なディスク媒体の回転で測定されるサーボウェッジＰＥＳの測定(observation)からＷＯＲＦ値補正の適用までの遅延を組み込んでいる。その結果として、ここに記載のＷＯＲＦ値を決定するリアルタイムでのウェッジベース方法は、ＷＯＲＦ値を計算する回転ベーススキームよりも速く与えられたトラックに対する正確なＷＯＲＦ値に収束する。
【００４４】
時刻６１３では、サーボウェッジnのために時刻６１１に始められたプロセスが、サーボウェッジｎ＋１のために繰り返される。すなわち、ディスクドライブコントローラは、次のサーボウェッジ６２１に対するＷＯＲＦ値のうち前計算６３１を行う。ここで、前計算６３１で追従するプロシージャは、前計算６３０でのそれと実質的に同様である。ディスク媒体のトラック６０１の各サーボウェッジに対するＷＯＲＦ値を補正するための時間領域シーケンスは、所望の最終条件が満足されるまで、ディスク媒体の多数の回転に渡って繰り返す。一実施形態において、最終条件はＷＯＲＦ値が更新されたプロシージャのスタートからサーボウェッジの総数に基づいてもよい。他の実施形態では、ＷＲＲＯ低減の所望レベルまたは比率が達成された後、ＷＯＲＦ値補正プロシージャが与えられたトラックについて終了してよい。他の終了基準もまた考慮される。一実施形態では、ＷＯＲＦ値補正プロシージャは、データリカバリ技術の一部として、あるいはディスクドライブの耐用年数を通じて周期的に行われてよい。
【００４５】
ここに記述されたＷＯＲＦ値補正プロシージャについては、ＷＯＲＦ値に対する非０開始条件が、安定かつ迅速な収束プロセスにとって望ましい。一実施形態において、与えられたトラックのＷＯＲＦ値に対する開始条件は以前のトラックについて決定されたＷＯＲＦ値を採用する。このような実施形態では、記憶ディスクのまさに最初のトラックに対するＷＯＲＦ値は、回転ベースのＷＯＲＦ値補正スキームや他のプロシージャのような現在知られる何らかの方法を用いて決定されてよい。他の実施形態では、「最良推量」開始条件を入力する代わりに、ここに記述された反復リアルタイムＷＯＲＦ値決定スキームの安定性を例えば４以上の因数だけサーボループの利得を著しく低減することにより改善したり、各サーボウェッジのＰＥＳ値を与えられたトラックの最初または全回転で例えば７０％に実質的に割引いたりできる。代わって、利得低減および/またはＰＥＳ割引技術は単にディスク媒体上で測定された最初のトラックに適用されてもよい。
【００４６】
図７は、発明の実施形態に従い、リアルタイムウェッジ毎スキームを使用してディスクドライブでのＷＯＲＦ補正値を決定する方法７００の概要を示すフローチャートである。記述を容易にするため、方法７００は図１でのディスクドライブ１１０と実質的に同様のディスクドライブについて記述されるが、他のディスクドライブが方法７００の使用から利益を得てもよい。処理７００-７０６を行わせる複数のコマンドは、ディスクドライブコントロールアルゴリズムに、および/またはディスクドライブの電子回路、あるいは記憶ディスク自体上で保存された値として存在してよい。図６に関連して上述したように、ディスク媒体の最初の回転に対する初期ＷＯＲＦ値は、多くの様々なプロシージャにより提供されてよい。
【００４７】
処理７０１では、トランスデューサヘッド１２１が記憶ディスク１１２のデータセクタ２４６を通過するにつれて、コントローラ回路４３６が以前のサーボウェッジ(previous servo wedges)のＰＥＳをメモリから取得する。一実施形態では、各サーボウェッジのＰＥＳ値が環状バッファに保存され、記憶ディスク１１２の各回転で重ね書きされてもよい。ＰＥＳ値は測定される次のサーボウェッジ、すなわちサーボウェッジｎを除いて全ての以前のサーボウェッジについて取得されてよい。
【００４８】
処理７０２では、コントローラ回路４３６が逆伝達関数カーネルとサーボウェッジｎ−１まで前に測定されたサーボウェッジのＷＯＲＦおよびＰＥＳ項との畳み込みを成す全ての演算が行われて保存される前計算動作を行う。
【００４９】
処理７０３では、トランスデューサヘッド１２１がサーボウェッジnを通過し、コントローラ回路４３６によって復調され保存されるＰＥＳを生成する。
【００５０】
処理７０４では、コントローラ回路４３６が前に測定されたウェッジのＰＥＳと逆伝達関数との巡回畳み込みの最終演算を行うことにより、サーボウェッジnに対してＷＯＲＦ値決定を完了する。最終演算は、乗算とサーボウェッジｎのＰＥＳを含む蓄積とを含む。
【００５１】
処理７０５では、コントローラ回路４３６がサーボウェッジnに対する補正ＷＯＲＦ値をサーボ制御信号に適用する。
【００５２】
処理７０６では、終了条件チェックが行われる。方法７００のための終了条件は所望のレベルのＷＲＲＯ低減、あるいはディスク媒体の連続の回転の間において１以上のサーボウェッジについて達成されるＷＲＲＯ低減の比率であってよい。代わって、方法７００のための終了条件は所定数のサーボウェッジおよび/または方法７００が行われたディスク媒体の回転でよい。他の終了基準(termination criteria)もまた考慮される。この終了条件が満足されなければ、方法７００がサーボウェッジｎ＋１について繰り返される。この終了条件が満足されれば、現在トラックの各サーボウェッジに対するＷＯＲＦ値がディスク媒体上の適切なＷＯＲＦに書き込まれ、および/またはＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、あるいはフラッシュのようなディスクドライブに関連した他のメモリに保存される。一実施形態では、トラックに対する最終のＷＯＲＦ値は、ディスク媒体の次のトラックへのトランスデューサ移動に先立って保存される。
【００５３】
方法７００のＷＯＲＦ値決定プロシージャを使用した場合、トラック上の各サーボウェッジに対するＷＯＲＦ値、同じセットの処理を用いて計算される。回転ベースのＷＯＲＦ値決定スキームとは違って、ＷＯＲＦ計算プロシージャ、すなわち方法７００で、別個のデータ収集およびデータ処理のステージがない。これは、より単純で少数ラインのコード実行を許容し、バックグラウンドで走るＷＯＲＦ値処理状態のマシンを必要としない。このようなＷＯＲＦ値決定スキームは、サーボインタラプトルーチンで当然リアルタイムに実行される。
【００５４】
他の実施形態では、サーボウェッジのＰＥＳが測定されて、測定される次のサーボウェッジに対する更新ＷＯＲＦ値の計算に組み込まれる。このようなＷＯＲＦ値決定スキームは図８に示される。図８は、例的実施形態に従い、サーボウェッジの相対位置、ディスク媒体のトラック６０１上の書込データ、およびトランスデューサヘッドがディスク媒体上を移動する時にＷＯＲＦ値補正プロシージャを行う対応時間領域シーケンス８１０を示す概略図である。
【００５５】
時刻８１１では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６１９に遭遇し、サーボパターンを読み出す。この後、ディスクドライブコントローラはこのサーボパターンを復調してサーボインタラプト８３０中にサーボウェッジ６１９のＰＥＳを生成する。
【００５６】
時刻８１２で、サーボインタラプト８３０の一部として、ディスクドライブコントローラは、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６１９およびサーボウェッジ６２０間を移動するときに、トランスデューサヘッドを再度位置決めするサーボ制御信号を生成する。サーボ制御信号はサーボウェッジ６１９について測定されたＰＥＳおよびサーボウェッジ６１９に対して前に計算されたＷＯＲＦ値に基づく。このような発明の実施形態では、サーボウェッジ６１９のＰＥＳは時刻８１１で測定され、ウェッジ６１９に対するＷＯＲＦ値を更新するために用いられない。また、時刻８１２では、ディスクドライブコントローラが、サーボループの逆の伝達関数と全サーボウェッジのＰＥＳとの巡回畳み込み８４０を行うことにより次のサーボウェッジ、すなわちサーボウェッジ６２０に対するＷＯＲＦ値を計算し始める。この計算に用いられるＰＥＳ値は最も最近測定された利用可能なＰＥＳ値を含む。このため、与えられたトラック上に配置されるＮ個のサーボウェッジの総数からサーボウェッジｎとして定義されるサーボウェッジ６２０について、この計算に用いられるＰＥＳ値はディスク媒体の現在回転についてのサーボウェッジ０からｎ−１のＰＥＳ、およびディスク媒体の以前の回転についてのサーボウェッジ０からｎ−１のＰＥＳを含む。サーボウェッジ６２０、すなわちサーボウェッジnに対する新規ＷＯＲＦ値は時刻８１３の前に計算され、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０に遭遇するサーボインタラプト８３１中にサーボ制御信号に適用されるはずである。
【００５７】
時刻８１３では、トランスデューサヘッドがサーボウェッジ６２０に遭遇し、サーボパターンを読み出す。その後、ディスクドライブコントローラはサーボパターンを復調しサーボインタラプト８３１中にサーボウェッジ６１９のＰＥＳを生成する。このプロセスは、この後、各サーボウェッジについて繰り返される。ここで、与えられたウェッジに対するＷＯＲＦ値はそのウェッジでＰＥＳ値を測定する前に計算される。例えば、サーボウェッジ６２１に対するＷＯＲＦ値は巡回畳み込み８４１中に時刻８１４および８１５間で計算される。こうして、ディスク媒体の1回転より古いＰＥＳデータがどのサーボウェッジに対するＷＯＲＦ値を計算するためにも使用されない。結果として、この方法は、当該技術において知られた回転ベースである他のＷＯＲＦ値決定スキームに比べて、ディスク媒体に対する正確なＷＯＲＦ値への比較的速い収束を可能にする。
【００５８】
図９は、ディスクドライブでのウェッジオフセット補正値を決定する方法を行うために複数のコンピュータプログラム命令を実行するコンピュータシステム２０００のブロック図である。コンピュータシステム２０００は処理ユニット２００２、メモリ２００４、リムーバブルストレージ２０１２および非リムーバブルストレージ２０１４を含む。メモリ２００４は揮発性メモリ２００６および不揮発性メモリ２００８を含んでよい。コンピュータシステム２０００は揮発性メモリ２００６、不揮発性メモリ２００８、リムーバブルストレージ２０１２、および非リムーバブルストレージ２０１４のような様々なコンピュータ可読媒体を含む計算環境へのアクセスを含んだり有したりしてよい。コンピュータストレージはランダムアクセスメモリ(ＲＡＭ)、読出専用メモリ(ＲＯＭ)、消去およびプログラム可能読出専用メモリ(ＥＰＲＯＭ)、電気的消去およびプログラム可能読出専用メモリ(ＥＥＰＲＯＭ)、フラッシュメモリ、あるいは他のメモリ技術、コンパクトディスクを使った読出専用メモリ(ＣＤ ＲＯＭ)、デジタル他用途ディスク(ＤＶＤ)、あるいは他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ、あるいは他のディスクストレージ装置、あるいはコンピュータ可読命令を保持できる他の媒体を含む。コンピュータシステム２０００は、入力部２０１６、出力部２０１８および通信接続部２０２０を含む計算環境へのアクセスを含んだり有したりしてよい。入力部のうちの１つはキーボード、マウスあるいは他の選択デバイスであり得る。通信接続部2020はディスプレイのようなグラフィカルユーザインタフェース(graphical user interface)を含み得る。コンピュータは1以上の遠隔コンピュータに接続するために通信接続部を用いてネットワーク環境で動作してよい。遠隔コンピュータはパーソナルコンピュータ(ＰＣ)、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピア装置あるいは他の共有ネットワークノード等を含んでよい。通信接続部はローカルエリアネットワーク(ＬＡＮ)、ワイドエリアネットワーク(ＷＡＮ)あるいは他のネットワークを含んでよい。
【００５９】
コンピュータ可読媒体に記憶されたコンピュータ可読命令は、コンピュータシステム２０００の処理ユニット２００２によって実行可能である。ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、およびＲＡＭは、コンピュータ可読媒体を含む物品の例である。例えば、本発明の教示に従い、データアクセスのためのアクセス制御チェックおよび/またはコンポーネントオブジェクトモデル（ＣＯＭ）ベースのシステム内のサーバのうちの一つ上で動作を行う汎用技術を提供できるコンピュータプログラム２０２５はＣＤ−ＲＯＭに含まれ、このＣＤ−ＲＯＭからハードドライブにロードされてよい。コンピュータ可読命令は、コンピュータシステム２０００が多数のユーザおよびサーバを持つＣＯＭベースコンピュータネットワークシステムにおいて汎用アクセス制御を提供することを認める。
【００６０】
上述したような機械可読媒体は、機械によって実行される場合に、第１のサーボウェッジのサーボ情報を復調し、第２のサーボウェッジのサーボ情報を復調する前に、第１のサーボウェッジのサーボ情報に対するＷＲＲＯの補正因子を決定することをこの機械に行わせる複数の命令を提供する。第２のサーボウェッジは、第１のサーボウェッジに対して時間的に次のサーボウェッジである。実施形態によっては、これら命令が、機械によって実行される場合に、第１のサーボウェッジについて決定された補正因子を第１のサーボウェッジのＰＥＳに加えることをこの機械に行わせる。このＰＥＳは、第１のサーボウェッジのサーボ情報を復調した結果として得られる。実施形態によっては、これら命令が、第１のサーボウェッジについて決定された補正因子を記憶させることをこの機械に行わせる。機械可読媒体は、ディスクドライブのディスク表面上のトラックに関連する複数のサーボウェッジに関連する複数のＰＥＳ値を取得し、補正値決定の一部として、複数のサーボウェッジの各々から取得したＰＥＳ値の畳み込みを行うことをこの機械に行わせてもよい。機械可読媒体は、サーボ情報の第１のサーボウェッジについて決定された補正因子をサーボ情報の第１のサーボウェッジのＰＥＳに加えることをこの機械に行わせる複数の命令を含んでもよい。この機械は、ここでトランスデューサをディスク上で選択トラック上の位置に移動させるためにディスクドライブのボイスコイルモータ内に電流を生成するよう命令されてよい。
【００６１】
上述の記載は本発明の実施形態を導くもので、本発明の他の実施形態が本発明の基本的範囲を逸脱せずに案出されることもでき、この範囲は以下の請求項によって明らかである。
【符号の説明】
【００６２】
１１０…ディスクドライブ、１１２…記憶ディスク、１２１…トランスデューサヘッド、２００…サーボパターン、２４２…データ記憶トラック、２４４…サーボウェッジ、４３６…コントローラ回路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を有するディスクドライブにおいて、前記ディスクドライブのトランスデューサヘッドのためのサーボ制御信号を、前記トランスデューサヘッドが第１サーボウェッジを通過した後で前記トランスデューサヘッドが次のサーボウェッジを通過する前に生成する方法であって、
前記第１サーボウェッジ以外の少なくとも１つの第２サーボウェッジに関連した１以上の位置誤差信号を取得し、
前記第１サーボウェッジに関連した位置誤差信号を測定し、
前記第１サーボウェッジに関連した位置誤差信号のための補正因子を、前記第１サーボウェッジ以外の少なくとも１つの第２サーボウェッジに関連した１以上の位置誤差信号および前記第１サーボウェッジに関連した前記位置誤差信号に基づいて決定し、
前記補正因子を前記第１サーボウェッジに関連した前記位置誤差信号に適用し、
前記補正因子が前記第１サーボウェッジに関連した前記位置誤差信号に適用された後で前記第１サーボウェッジに対する前記サーボ制御信号を生成することを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
Ｎ個のサーボウェッジおよび１個の位置誤差信号および前記Ｎ個のサーボウェッジの各々について保存された１個の補正因子があることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補正因子は前記位置誤差信号、前記第１サーボウェッジ以外の全ての第２サーボウェッジに関連した補正因子、および前記第１サーボウェッジに関連し測定された位置誤差信号に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定された位置誤差信号で前記第１サーボウェッジについて保存された前記位置誤差信号を更新し、
前記第１サーボウェッジについて保存された前記補正因子を新規に決定された補正因子で更新することをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１サーボウェッジに関連した位置誤差信号が測定される前に、前記サーボ制御信号のための補正因子の一部が決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記サーボ制御信号のための補正因子の一部は、前記第１サーボウェッジ以外の少なくとも１つの第２サーボウェッジに関連した１以上の位置誤差信号から決定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記サーボ制御信号のための補正因子の一部は、前記第１サーボウェッジ以外の全ての第２サーボウェッジに関連した前記１以上の位置誤差信号から決定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
複数のサーボウェッジ＃０から＃Ｎ−１を伴って構成される記録媒体を有するディスクドライブにおいて、前記ディスクドライブのトランスデューサヘッドのためのサーボ制御信号を生成する方法であって、
サーボウェッジ＃ｎの位置誤差信号を測定し、
前記トランスデューサヘッドがサーボウェッジ＃ｎ＋１に到達する前に、全Ｎ個のサーボウェッジに関連した複数の保存位置誤差信号を取得し、前記複数の保存位置誤差信号に基づいて前記サーボ制御信号のための補正因子を決定し、前記補正因子を前記サーボ制御信号に適用することを備えることを特徴とする方法。
【請求項９】
１つの位置誤差信号および１つの補正因子がＮ個のサーボウェッジの各々について保存されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記補正因子は、前記複数の保存位置誤差信号および前記複数の保存補正因子に基づいて決定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
サーボウェッジ＃ｎ＋１の位置誤差信号を測定してサーボウェッジ＃ｎ＋１に対する前記保存位置誤差信号を前記測定位置誤差信号で更新し、
前記サーボウェッジ＃ｎ＋１のための前記補正因子を前記新規に決定された補正因子で更新することをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
Ｎ個のサーボウェッジ(Ｎ＞１)を伴って構成される記録媒体を有するディスクドライブのトランスデューサヘッドのためのサーボ制御信号の生成に用いられる補正因子の反復決定方法であって、
前記サーボウェッジの各々に１個ずつとなるＮ個の補正因子のセットを保存し、
前記記録媒体を回転させ、
いずれかのサーボウェッジ＃ｎ(ここで、ｎはｎ＝１からＮ−１)のための更新が現在の回転でのサーボウェッジ＃０から＃ｎ−１の位置誤差信号および以前の回転でのサーボウェッジ＃ｎ＋１から＃Ｎ−１の位置誤差信号に基づくようにして前記記録媒体の各回転中に前記Ｎ個の補正因子を更新し、
更新されたＮ個の補正因子を記録媒体に書き込むことを備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
いずれかのサーボウェッジ＃ｎのための前記更新は、前記サーボウェッジ＃ｎの位置誤差信号が測定される前に現在の回転でのサーボウェッジ＃０から＃ｎ−１の位置誤差信号および以前の回転でのサーボウェッジ＃ｎ＋１から＃Ｎ−１の位置誤差信号に基づく前記補正因子の一部を計算することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
記録媒体を有するディスクドライブにおいて、前記ディスクドライブのトランスデューサヘッドのためのサーボ制御信号を、前記トランスデューサヘッドが第１サーボウェッジを通過した後で前記トランスデューサヘッドが次のサーボウェッジを通過する前に生成する方法であって、
前記第１サーボウェッジ以外の少なくとも１つの第２サーボウェッジに関連した１以上の位置誤差信号を取得し、
前記第１サーボウェッジに関連した位置誤差信号を測定し、
前記第１サーボウェッジに関連した位置誤差信号のための補正因子を、前記第１サーボウェッジ以外の少なくとも１つの第２サーボウェッジに関連した１以上の位置誤差信号および前記第１サーボウェッジに関連した前記位置誤差信号に基づいて決定し、
前記補正因子を前記第１サーボウェッジに関連した前記位置誤差信号に適用し、
前記補正因子が前記第１サーボウェッジに関連した前記位置誤差信号に適用された後で前記第１サーボウェッジに対する前記サーボ制御信号を生成することを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
Ｎ個のサーボウェッジおよび１個の位置誤差信号および前記Ｎ個のサーボウェッジの各々について保存された１個の補正因子があることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記補正因子は前記位置誤差信号、前記第１サーボウェッジ以外の全ての第２サーボウェッジに関連した補正因子、および前記第１サーボウェッジに関連し測定された位置誤差信号に基づいて決定されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定された位置誤差信号で前記第１サーボウェッジについて保存された前記位置誤差信号を更新し、
前記第１サーボウェッジについて保存された前記補正因子を新規に決定された補正因子で更新することをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１サーボウェッジに関連した位置誤差信号が測定される前に、前記サーボ制御信号のための補正因子の一部が決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記サーボ制御信号のための補正因子の一部は、前記第１サーボウェッジ以外の少なくとも１つの第２サーボウェッジに関連した１以上の位置誤差信号から決定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記サーボ制御信号のための補正因子の一部は、前記第１サーボウェッジ以外の全ての第２サーボウェッジに関連した前記１以上の位置誤差信号から決定されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項８】
複数のサーボウェッジ＃０から＃Ｎ−１を伴って構成される記録媒体を有するディスクドライブにおいて、前記ディスクドライブのトランスデューサヘッドのためのサーボ制御信号を生成する方法であって、
サーボウェッジ＃ｎの位置誤差信号を測定し、
前記トランスデューサヘッドがサーボウェッジ＃ｎ＋１に到達する前に、全Ｎ個のサーボウェッジに関連した複数の保存位置誤差信号を取得し、前記複数の保存位置誤差信号に基づいて前記サーボ制御信号のための補正因子を決定し、前記補正因子を前記サーボ制御信号に適用することを備えることを特徴とする方法。
【請求項９】
１つの位置誤差信号および１つの補正因子がＮ個のサーボウェッジの各々について保存されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記補正因子は、前記複数の保存位置誤差信号および前記複数の保存補正因子に基づいて決定されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
サーボウェッジ＃ｎ＋１の位置誤差信号を測定してサーボウェッジ＃ｎ＋１に対する前記保存位置誤差信号を前記測定位置誤差信号で更新し、
前記サーボウェッジ＃ｎ＋１のための前記補正因子を前記新規に決定された補正因子で更新することをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
Ｎ個のサーボウェッジ(Ｎ＞１)を伴って構成される記録媒体を有するディスクドライブのトランスデューサヘッドのためのサーボ制御信号の生成に用いられる補正因子の反復決定方法であって、
前記サーボウェッジの各々に１個ずつとなるＮ個の補正因子のセットを保存し、
前記記録媒体を回転させ、
いずれかのサーボウェッジ＃ｎ(ここで、ｎはｎ＝１からＮ−１)のための更新が現在の回転でのサーボウェッジ＃０から＃ｎ−１の位置誤差信号および以前の回転でのサーボウェッジ＃ｎ＋１から＃Ｎ−１の位置誤差信号に基づくようにして前記記録媒体の各回転中に前記Ｎ個の補正因子を更新し、
更新されたＮ個の補正因子を記録媒体に書き込むことを備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
いずれかのサーボウェッジ＃ｎのための前記更新は、前記サーボウェッジ＃ｎの位置誤差信号が測定される前に現在の回転でのサーボウェッジ＃０から＃ｎ−１の位置誤差信号および以前の回転でのサーボウェッジ＃ｎ＋１から＃Ｎ−１の位置誤差信号に基づく前記補正因子の一部を計算することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２３８３４８（Ｐ２０１０−２３８３４８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２００８５１（Ｐ２００９−２００８５１）
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月３１日（２００９．８．３１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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