ディスク・ドライブ及びリード・ライト・オフセットの測定方法
【課題】リード・ライト・オフセットの測定時間を短縮する。
【解決手段】本発明の一実施形態のＨＤＤは、測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号の測定データから、それらの間の関係を決定し、それにより、ライト素子１２２の中心位置を示すディスク半径位置を決定する。ＨＤＤは、測定用データを書き込むときのディスク半径位置と測定データ中心位置との間の差分により、リード・ライト・オフセットを算出する。このフォロイングにおいて、リード素子１２１の半径位置は、測定用データ上で変化する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１を移動しながら測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号とを測定することで、少ない時間で異なる半径位置における測定用データの読み出し振幅の値を多く取得することができる。
【解決手段】本発明の一実施形態のＨＤＤは、測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号の測定データから、それらの間の関係を決定し、それにより、ライト素子１２２の中心位置を示すディスク半径位置を決定する。ＨＤＤは、測定用データを書き込むときのディスク半径位置と測定データ中心位置との間の差分により、リード・ライト・オフセットを算出する。このフォロイングにおいて、リード素子１２１の半径位置は、測定用データ上で変化する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１を移動しながら測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号とを測定することで、少ない時間で異なる半径位置における測定用データの読み出し振幅の値を多く取得することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク・ドライブ及びそのリード・ライト・オフセット測定方法に関し、特に、リード・ライト・オフセット測定の効率化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブとして、光ディスクや光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、さらに、動画像記録再生装置やカーナビゲーション・システムなど多くの装置で利用されている。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと複数のサーボ・トラックとを有している。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・セクタから構成される。また、各データ・トラックには、ユーザ・データを含む複数のデータ・セクタから構成されている。円周方向に離間するサーボ・セクタの間に、データ・セクタが記録されている。
【０００４】
ＨＤＤは揺動するアクチュエータを有し、そのアクチュエータにヘッド・スライダが支持されている。ＨＤＤは、ヘッド・スライダによってサーボ・セクタのアドレス情報を読み出し、そのアドレス情報に従ってアクチュエータを制御する（サーボ制御）。これにより、ＨＤＤは、ヘッド・スライダを所望の半径位置（ターゲット・データ・トラック）に移動し（シーク）、さらに、その位置に位置決めする（フォロイング）することができる。ターゲット・データ・トラックに位置決めされたヘッド・スライダは、そのトラック内のターゲット・データ・セクタへのデータ書き込みあるいはデータ読み出しを行う。
【０００５】
データ読み出し処理において、ヘッド・スライダが磁気ディスクから読み出した信号は、信号処理回路によって波形整形や復号処理などの所定の信号処理が施され、ホストに送信される。ホストからの転送データは、信号処理回路によって同様に所定処理された後に、磁気ディスクにヘッド・スライダにより書き込まれる。
【０００６】
上述のように、ヘッド・スライダの位置決め制御は、磁気ディスク上のサーボ・データにより行われる。サーボ・セクタは、シリンダＩＤ、セクタ番号、バースト・パターンなどから構成されている。シリンダＩＤはトラックのアドレス、セクタ番号はトラック内のセクタ・アドレスを示す。バースト・パターンはトラックに対する磁気ヘッドの相対位置情報を有している。
【０００７】
ヘッド・スライダ上のヘッド素子部は、データ書き込みのためのライト素子とデータ読み出しのためのリード素子とを有している。磁気ディスク上においてリード素子のディスク半径位置とライト素子の半径位置が異なるヘッド素子部が知られている。ディスク半径方向におけるこれら素子の間の距離（中心間距離）を、本明細書においてリード・ライト・オフセットと呼ぶ。
【０００８】
ヘッド・ポジショニングは、リード素子が読み出すサーボ・データを使用する。そのため、データの書き込みにおいてライト素子を所定位置に位置決めするためには、ＨＤＤは、リード・ライト・オフセットを知っている必要がある。リード・ライト・オフセットは半径位置に従って変化する。そのため、ＨＤＤのテスト製造において、半径位置に応じて変化するリード・ライト・オフセットを測定することが必要である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００９】
図１１は、磁気ディスク上の半径位置により変化するリード・ライト・オフセットを模式的に示している。図１１において、角度θは、アクチュエータの揺動中心とライト素子１２２とを結ぶ仮想線とトラック接線方向との間の角度である。角度θが０より小さい領域が内周領域であり、０より大きい領域が外周側領域である。角度φは、ライト素子１２２とリード素子１２１とを結ぶ仮想線とアクチュエータの揺動中心とライト素子１２２とを結ぶ仮想線との間の角度である。
【００１０】
リード・ライト・オフセットは角度θを変数とする関数であり、ｚ×ｓｉｎ（φ＋θ）で表わすことができる。ｚとφは定数である。図１１の構成例においては、ヘッド・スライダが外周側に移動するほど、リード・ライト・オフセットが大きくなる。リード・ライト・オフセットの半径位置による変化はこの例に限られない。
【００１１】
図１２は、従来のリード・ライト・オフセット測定の手法を説明するための図面である。従来の測定は、リード素子を所定の半径位置に位置決めして、ライト素子により測定用データ列を書き込む。典型的に、磁気ディスク一周に渡り、測定用データ列を書き込む。図１２においては、トラックｎに書き込まれた測定用データが示されている。また、リード素子により読み出し位置が黒円で示されている。テスト装置は、ＲＷオフセットを推定し、リード素子を測定用データの近くに移動する。
【００１２】
テスト装置は、リード素子のターゲット半径位置を一定に維持して、磁気ディスク一回転もしくは複数回転のフォロイングを行い、測定用データを読み出して振幅を測定する。テスト装置は、さらに、ターゲット半径位置を小さいステップで変化させ、同様に、フォロイングを行いながら測定用データ列の読み出し振幅を測定する。図の例においては、９の半径位置において、フォロイングと測定用データの読み出し振幅測定を行う。
【００１３】
図１３に示すように、読み出し振幅は、測定用データの中心において最も大きい値を示し、そこから離れるに従って小さくなる。テスト装置は、最も大きい振幅値を示すターゲット半径位置と、測定用データの書き込みにおけるターゲット半径位置とから、リード・ライト・オフセットを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００８−２１０４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１２を参照して説明したように、従来のリード・ライト・オフセットの測定は、複数の異なる半径位置のそれぞれにおいて、一定ターゲット半径位置においてフォロイングを行いながら読み出し振幅測定を行う。従って、リード・ライト・オフセット測定のために、各ターゲット半径位置におけるフォロイング時間を合計した時間（図１２の例においては、９の半径位置におけるフォロイング時間）以上の時間が必要とされる。
【００１６】
上述のように、リード・ライト・オフセットは半径位置によって変化するため、磁気ディスク上の複数の半径位置において測定用データを書き込み、その測定用データの読み出し振幅測定によるリード・ライト・オフセット測定を行うことが必要である。磁気ディスクの記録密度の増加と共にデータ・トラック数も増加しており、それに従って、必要とされる測定ポイントも増加している。
【００１７】
したがって、リード・ライト・オフセットの測定を、より効率的に行うことで、測定時間を短縮することができる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様は、リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定する方法である。この方法は、前記ライト素子により測定用データを書き込む。前記測定用データを前記リード素子により読み出すために、ターゲット半径位置に前記リード素子を移動するシーク処理を行う。前記シーク処理が完了した後、前記リード素子によるフォロイング処理を開始する。前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ・トラック上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行う。前記フォロイング処理において前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行う。前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する。これにより、リード・ライト・オフセットの測定を、より効率的に行うことで、測定時間を短縮することができる。
【００１９】
好ましくは、前記フォロイング処理の前に、前記測定用データの中心位置のラフ・サーチ処理を行う。前記ラフ・サーチ処理は、以下の工程を実施する。前記フォロイング処理における前記ターゲット半径位置の変化幅よりも大きな変化幅において前記ターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ上を通過する前記リード素子のフォロイング処理を行う。前記ラフ・サーチ処理における前記フォロイング処理において、前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行う。前記ラフ・サーチ処理における前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータにより、前記測定用データの中心位置を決定する。前記ラフ・サーチ処理の測定結果にしたがって、前記ラフ・サーチ処理の後の前記フォロイングにおける前記ターゲット半径位置の変化範囲を決定する。これにより、リード・ライト・オフセットの測定を、効率的により正確に行うことができる。
【００２０】
好ましくは、前記シーク処理におけるターゲット位置は、前記ラフ・サーチ処理において決定した中心位置である。これにより、より正確にリード・ライト・オフセットの測定を行うことができる。
【００２１】
好ましくは、前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致している。これにより、スムーズにラフ・サーチから次のファイン・サーチに移行することができる。
【００２２】
好ましくは、前記フォロイング処理を開始する前に、エラー・ハンドリング機能をオフする。これにより、実際の位置信号を適切に取得することができる。
【００２３】
好ましくは、前記フォロイング処理において、前記ターゲット半径位置は、ディスク半径方向において振動している。これにより、より正確な測定を行うことができる。
【００２４】
好ましい構成において、前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致しており、前記フォロイングは前記ディスクの一回転で終了する。これにより、効率的かつ正確な測定を行うことができる。
【００２５】
本発明の他の態様は、リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定するディスク・ドライブである。このディスク・ドライブは、ディスクと、測定用データを前記ディスクに書き込むライト素子と、前記測定用データとサーボ・データとを読み出すリード素子と、シーク処理において、前記リード素子により前記測定用データを読み出すためにターゲット半径位置に前記リード素子を移動する移動機構と、コントローラと、を有する。前記コントローラは、前記シーク処理が完了した後、前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら前記測定用データ上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行い、そのフォロイング処理における前記測定用データとサーボ・データとの前記リード素子による読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する。これにより、リード・ライト・オフセットの測定を、より効率的に行うことで、測定時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、リード・ライト・オフセットの測定時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態にかかるＨＤＤの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態にかかるリード・ライト・オフセット測定の原理について説明する図である。
【図３】本実施形態において、測定用データとリード素子の軌跡とを模式的に示す図である。
【図４】本実施形態において、リード素子軌跡に対応するバリアブル・ゲイン・アンプのゲイン値（ＶＧＡゲイン値）の変化を示す図である。
【図５】本実施形態のリード・ライト・オフセット測定用データの読み出し処理におけるタイミング制御について説明するタイミング・チャートである。
【図６】本実施形態のリード・ライト・オフセット測定用データの読み出し処理におけるタイミング制御について説明するブロック図である。
【図７】本実施形態において、ＶＧＡ値と位置信号値との間の関係を示す測定データ及びその測定データにフィッティングした近似関数とを模式的に示す図である。
【図８】本実施形態に係る二段階のＶＧＡ測定方法について説明するフローチャートである。
【図９】本実施形態に二段階のＶＧＡ測定のより具体的な例について説明するフローチャートである。
【図１０】本実施形態に二段階のＶＧＡ測定のより具体的な例において、最初のＶＧＡ測定により得られた測定結果と、その測定結果から次の測定におけるターゲット半径位置範囲（サーチ範囲）を決定する方法を説明する図である。
【図１１】従来の技術において、磁気ディスク上の半径位置により変化するリード・ライト・オフセットを模式的に示している。
【図１２】従来のリード・ライト・オフセット測定の手法を説明する図面である。
【図１３】従来のリード・ライト・オフセット測定において、測定用データの読み出し位置と読み出し信号振幅との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）において、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
本実施形態は、リード素子とライト素子との間の距離である、リード・ライト・オフセットの測定に特徴を有している。ヘッド・スライダ上に形成されているヘッド素子部は、リード素子とライト素子とを有している。リード・ライト・オフセットは、リード素子とライト素子との間のディスク半径方向における距離である。
【００３０】
本形態のリード・ライト・オフセット測定は、リード・ライト・オフセットが大きいヘッド素子部を有するＨＤＤに特に有用である。セルフ・サーボ・ライト（ＳＳＷ）処理によりサーボ・データを書き込むＨＤＤは、大きなリード・ライト・オフセットのヘッド・スライダを有しており、このようなＨＤＤに本実施形態のリード・ライト・オフセット測定は特に有用である。
【００３１】
リード・ライト・オフセットは、ディスク半径位置に従って変化する。図１１を参照して説明したように、これは、アクチュエータと揺動中心と素子中心とを結ぶ仮想線とトラック接線方向との間の角度（スキュー角）の変化による。ＳＳＷ処理を行うＨＤＤにおいて、一般に、リード素子は、ディスク上において、常にライト素子の外周側もしくは内周側の一方に位置する。本形態のリード・ライト・オフセット測定は、特定のディスク半径位置においてリード・ライト・オフセットが０となるＨＤＤにも適用することができる。また、サーボ・トラック・ライタによってサーボ・データが書き込まれるＨＤＤにも適用することができる。
【００３２】
本形態の手法は、例えば、ＳＳＷの初期処理におけるリード・ライト・オフセット測定及びサーボ・ライト後のテスト工程におけるリード・ライト・オフセット測定に適用することができる。本形態の手法は、リード・ライト・オフセット測定の時間を短縮する効果を有し、テスト工程における各ヘッド・スライダのリード・ライト・オフセット測定に特に有用である。製品としてのＨＤＤがリード・ライト・オフセット測定機能を有する場合、その測定に本形態の手法を適用することもできる。
【００３３】
以下においては、本発明の好ましい態様として、ＨＤＤのテスト工程におけるリード・ライト・オフセット測定について詳細を説明する。好ましい構成において、ＨＤＤの制御回路が、ホストからのコマンドに応答して、リード・ライト・オフセット測定を実行する。まず、ＨＤＤの構成について説明の全体構成について説明する。
【００３４】
図１に示すように、ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を有している。スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、磁気ディスク１１を所定の角速度で回転する。磁気ディスク１１の各記録面に対応して、磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２が設けられている。
【００３５】
各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を飛行するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、揺動軸を中心に揺動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。
【００３６】
磁気ディスク１１の外周端近くに、ランプ１７がエンクロ−ジャ１０内に固定されている。ＨＤＤ１の電源がＯＦＦのときやアイドル時に、アクチュエータ１６は磁気ディスク１１の外側においてランプ１７上で停止している。本発明は、アクチュエータ１６が磁気ディスク１１上の所定領域で着地、停止するＣＳＳ（コンタクト・スタート・アンド・ストップ）方式のＨＤＤに適用することができる。
【００３７】
エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、回路素子が実装されている。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４及びＶＣＭ１５を駆動する。ＲＡＭ２４は、リード・データ及びライト・データを一時的に格納するバッファとして機能する。エンクロージャ１０内のアーム電子回路（ＡＥ）１３は、複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行うヘッド・スライダ１２を選択し、その再生信号を増幅してリード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択したヘッド・スライダ１２に送る。なお、本発明は一つのヘッド・スライダ１２のみを有するＨＤＤに適用することができる。
【００３８】
ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を、バリアブル・ゲイン・アンプ（ＶＧＡ）によって一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データとを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データ及びサーボ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に転送される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から転送されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００３９】
コントローラであるＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ・データを使用したヘッド・スライダ１２（アクチュエータ１６）のポジショニング制御（サーボ制御）、ホスト５１との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各ヘッド・スライダ１２のリード・ライト・オフセット測定を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が行なう処理の全てもしくは一部を外部装置であるテスト装置が行ってもよい。この構成においても、テスト装置を含めて、ＨＤＤを構成している。
【００４０】
本形態のリード・ライト・オフセット測定の原理について説明する。図２に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２上のヘッド素子部１２０内のリード素子１２１を、所定のターゲット半径位置に位置決めし、ライト素子１２２により、測定用データを書き込む。リード素子１２１は一定のターゲット半径位置に位置決めされる。リード素子１２１がターゲット半径位置をフォロイングしている間、ライト素子１２２が測定用データをデータ領域に書き込む。好ましい構成において、ライト素子１２２は、１データ・トラック全てに測定用データを書き込む。つまり、全てのサーボ・セクタの間に測定用データが書き込まれる。
【００４１】
測定用データを書き込むと、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はモータ・ドライバ・ユニット２２を介してＶＣＭ１５を制御し、リード素子１２１を測定用データのトラックの近くの特定のディスク半径位置（ターゲット半径位置）に移動する（シーク）。シークが完了後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を変化させながら、フォロイングを行なう。このフォロイングの間、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１により測定用データを読み出して振幅を測定し、また、サーボ・セクタを読み出して位置誤差信号を測定する。位置誤差信号は、各サーボ・セクタ上でのリード素子１２１の半径位置を示す位置信号である。
【００４２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号の測定データから、それらの間の関係を決定し、それにより、測定用データ（ライト素子１２２）の中心位置を示すディスク半径位置を決定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データを書き込むときのディスク半径位置を保持している。従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、それらのディスク半径位置の差分により、測定を行ったディスク半径位置におけるリード・ライト・オフセットを算出することができる。
【００４３】
本形態のリード・ライト・オフセット測定において、リード素子１２１の半径位置は、フォロイングにおいて、測定用データ上で変化する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１を移動しながら測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号とを測定することで、少ない時間で異なる半径位置における測定用データの読み出し振幅の値を多く取得することができる。これにより、リード・ライト・オフセットの時間を短縮する。
【００４４】
図３は、測定用データとリード素子１２１の軌跡とを模式的に示す図である。図３において、１トラック全体の測定用データ（ＤＡＴＡ）とサーボ・セクタ（ＳＥＲＶＯ）が示されている。図３においては、上側が外周側で下側が内周側とする。測定用データは、トラックｎと指示されている。また、リード素子１２１は、図の左から右に移動する（ディスク回転方向が右から左）ものとする。図３は模式図であって、実際のＨＤＤにおけるサーボ・セクタ数は数百である。なお、データ・トラックの中心位置とサーボ・トラックの中心とが一致しているとは限らない。測定用データは、ユーザ・データと同一あるいは異なるフォーマットを有する。測定用データによりクリアランス測定ができれば、そのフォーマットを問わない。
【００４５】
図３において、円がリード素子１２１の位置を示している。図３の例においては、リード素子１２１は、測定用データの中心から読み出しを開始し、外周側に移動した後、内周側に移動し、さらに外周側に移動して測定用データの中心に戻る。図４は、図３のリード素子軌跡に対応するＶＧＡのゲイン値の変化を示している。Ｘ軸はサーボ・セクタ（円周方向における位置）である。ＶＧＡゲインは、リード素子１２１による読み出し信号の振幅の逆数に相当する。従って、それは、読み出し信号振幅の増加と共に減少し、ＶＧＡゲインが最も小さい値を示す半径位置が測定用データ（ライト素子１２２）の中心半径位置である。
【００４６】
ＶＧＡは、ＲＷチャネル１２内に組み込まれており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル１２からＶＧＡゲイン値を取得する。ＡＥ１３あるいはＲＷチャネル２１が読み出し信号振幅を直接に測定することができる場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、それらの振幅値を取得してもよい。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データ内の位置を表す他のデータ（値）を使用してもよい。
【００４７】
図３に示すように、測定用データの中心位置を正確に測定するためには、リード素子１２１が測定用データの内周端から外周端までをスイープしていることが好ましい。つまり。リード素子１２１の中心位置が、フォロイングにおいて、測定用データの外周端及び内周端に達することが好ましい。従って、フォロイングにおいて変化するターゲット半径位置の範囲が、これらの位置を含むことが好ましい。以下において、ターゲット半径位置が変化する範囲をターゲット範囲と呼ぶ。
【００４８】
このように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データを、リード素子１２１によりオフトラック・スイープする。図３の好ましい例において、リード素子１２１（のターゲット半径位置）は、ターゲット範囲内で往復する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット範囲の中心からフォロイングを開始し、ターゲット半径位置をディスク半径方向において振って後、初期位置である中心位置にターゲット半径位置を戻す。リード素子１２１は、ターゲット半径位置に追随するように移動するが、実際の半径位置とターゲット半径位置とは一般に一致しない。
【００４９】
測定用データを外周端から内周端まで読み出すためには、リード素子１２１は内周あるいは外周への一方の方向においてのみ移動すればよい。つまり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を、ターゲット半径位置範囲の端から端まで一方向（内周側から外周側もしくは外周側から内周側）においてのみ変化させればよい。測定値の信頼性が十分である場合には、この軌跡が好ましい。これによって、測定時間を短縮する、あるいは、同一測定時間におけるターゲット半径位置の変化ステップ（連続しているターゲット半径位置間の差分）を小さくすることができる。
【００５０】
リード素子１２１のターゲット半径位置（リード素子１２１）をターゲット範囲（リード素子の移動範囲）内において内外に振る（振動させる）ことで、同一ターゲット半径位置について複数のサンプル値を得ることができる。これにより、測定結果の信頼性を高めることができる。測定時間の短縮のため、ターゲット半径位置（リード素子位置）の変化は１サイクルであることが好ましい。図３の例において、ターゲット半径位置（リード素子位置）の変化は１サイクル終了する。
【００５１】
リード素子１２１のターゲット半径位置の変化が大きいと、リード素子１２１の実際の位置がターゲット半径位置に追従できなくなる。従って、ターゲット半径位置のステップは、小さい値であることが重要である。好ましい構成において、ステップ値は、ＨＤＤ１の機能として変化可能な値の最小値もしくは最小値の次に小さい値以下である。例えば、１ＰＥＳ単位でターゲット半径位置を指定することができる場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が指定するステップは、１ＰＥＳ以下もしくは２ＰＥＳ以下である。
【００５２】
ターゲット半径位置の変化ステップ量を小さくするためには、測定の開始から終了までに読み出す測定点（ディスク回転数）を大きくする。例えば、ディスク１回転半の間でターゲット半径位置を１サイクル分変化させると、ディスク１回転で１サイクルのディスク半径位置変化を行なう方法よりも、ターゲット半径位置（リード素子位置）の変化ステップ量を小さくすることができる。
【００５３】
測定の信頼性と測定時間短縮、そして、フォロイングにおけるヘッド・スライダ１２のポジショニングの点から、図３の例に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を、磁気ディスク１１の一回転において、１サイクル分振動変化させることが好ましい。制御のシンプリシティの点からは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット範囲の中心から開始してターゲット半径位置を変化させる。内外に振れた後に、ターゲット半径位置は初期位置と同一の値に戻る。
【００５４】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・セクタ毎にターゲット半径位置を指定する機能を有する。これにより、正確なリード素子１２１の位置制御を行うことができる。測定用データの読み出しにおいて、必要な位置制御を行うことができるのであれば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数セクタに一回の頻度でのみターゲット半径位置を指定できる構成でもよい。ターゲット半径位置を指定不能なセクタにおいては、例えば、直前の値が使用される。また、各サーボ・セクタ間において測定データの読み出し振幅を測定することが好ましいが、複数セクタに一回の頻度でのみ測定を行う構成でもよい。
【００５５】
リード素子１２１を振りながらのフォロイングにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ読み出しエラーをハンドリングする機能をオフすることが好ましい。リード・ライト・オフセットの測定においては、読み出し振幅と位置信号との双方の実際のデータを取得することが必要である。サーボ・エラー・ハンドリング機能は、規定の条件からはずれる位置信号を無視する。従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、シーク完了後にフォロイングを開始する前、サーボ・エラー・ハンドリング機能をオフする。
【００５６】
図５のタイミング・チャート及び図６のブロック図を参照して、リード・ライト・オフセット測定用データの読み出し処理におけるタイミング制御について説明する。図５は、そのタイミング・チャートの一例であり、図６は測定用データの読み出し処理に関連する構成要素及びそれらの間の信号及びデータを模式的に示すブロック図である。
【００５７】
サーボ・ゲート信号は、サーボ・セクタの読み出しタイミングを制御する信号である。サーボ・ゲート信号がＨＩＧＨの間（サーボ・ゲートが開いている間）、ＲＷチャネル２１とＨＤＣ／ＭＰＵ２３とは、リード素子１２１からのサーボ・データ読み出し信号の処理を行う。リード・ゲート信号は、測定用データの読み出しタイミングを制御する信号である。リード・ゲート信号がＨＩＧＨの間（リード・ゲートが開いている間）、ＲＷチャネル２１とＨＤＣ／ＭＰＵ２３とは、リード素子１２１からの測定用データ読み出し信号を処理する。
【００５８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・ゲート信号を基準に、リード・ゲート信号を制御する。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、直前のサーボ・セクタのサーボ・ゲート信号の立ち下がりから、規定時間が経過した後にリード・ゲート信号をＨＩＧＨにセットする。また、規定時間経過後にリード・ゲート信号をＬＯＷにセットする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、直前のサーボ・ゲート信号の立ち下がりから、規定時間が経過した後にサーボ・ゲート信号をＨＩＧＨにセットする。
【００５９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、シーク中に測定用データを読み出すことはできない。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期ターゲット半径位置へのシークが完了した後、フォロイング制御下においてリード・ゲート信号を制御して測定用データの読み出しを行う。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期ターゲット位置へのシークが完了すると、フォロイングを開始する。
【００６０】
シーク完了から既定時間（既定サーボ・セクタ数）経過した後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード・ゲート信号をＨＩＧＨにセットして、リード・ライト・オフセット測定用データの読み出しを開始する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、シーク完了後に、既定のサーボ・セクタ番号（例えば０番）を有するサーボ・セクタから測定用データの読み出しを開始してもよい。
【００６１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データの読み出し処理を開始すると、各サーボ・セクタの位置信号とサーボ・セクタ間の測定用データの読み出し振幅値（本例においてＶＧＡ値）をＲＷチャネル２１から取得し、それをＲＡＭ２４のメモリ領域に格納する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・セクタ間において一つのＶＧＡ値を取得すればよい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・セクタ毎にターゲット半径位置を指定する。
【００６２】
本例において、ターゲット半径位置は、磁気ディスク１回転において１サイクルの変化を示す。従って、ターゲット半径位置の変化ステップ量は、ターゲット変化範囲（幅）を１トラックのサーボ・セクタ数で割った値である。端数は、例えば、切り捨てる。図５の例においては、サーボ・セクタ毎にターゲット半径位置が変化しており、変化量も一定である。実際の処理においては、各サーボ・セクタにおけるターゲット半径位置変化量は、幅とセクタ数によって決まるため、一定とは限らず、サーボ・セクタによっては変化量が零であることもありうる。
【００６３】
上記測定により、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ディスク１回転における全てのサーボ・セクタの位置信号の値と、全てのセクタ（サーボ・セクタ間の領域を意味する）の測定用データのＶＧＡ値（読み出し振幅値に相当）を取得する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得した値に対して近似式を適用し、測定用データの中心位置を算出する。図７は、ＶＧＡ値と位置信号値との間の関係を示す測定データ及びその測定データにフィッティングした近似関数とを模式的に示す図である。ＶＧＡ値と位置信号値との間の関係は、二次関数で近似することができる。
【００６４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィッティングした近似関数の最小値を示す位置信号値を算出し、その位置信号値が示すディスク半径位置が測定用データ（ライト素子１２２）の中心位置であると決定する。ＶＧＡ最小値（振幅最大値）の半径位置の算出には、近似関数を使用することが好ましいが、他の手法によりＶＧＡ最小値の半径位置を決定してもよい。なお、近似関数のフィッティングにおいては、不要データの削除や平均値の算出など、広く知られた統計手法を使用することが好ましい。
【００６５】
リード・ライト・オフセット測定におけるＶＧＡ測定をより正確なものとするためには、ＶＧＡ最小値を示す半径位置の近傍において、狭い範囲でリード素子１２１の位置を変化させることが好ましい。しかし、リード素子位置の振り幅を小さくすることで、ターゲット位置範囲内にＶＧＡ最小値を示す半径位置が含まれないことを避けることが必要である。好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＧＡ最小位置（ライト素子中心位置）の多段階探索を行なう。
【００６６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、広いサーチ範囲（ターゲット半径位置範囲）での測定を行い、その測定結果からＶＧＡ最小値の半径位置を決定（推定）する。次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記推定半径位置を含むより狭いサーチ範囲においてＶＧＡ測定を行い、その測定結果からＶＧＡ最小値の半径位置を決定する。このように、ラフ・サーチとファイン・サーチとを行なうことで、短い測定時間においてより正確なサーチを行うことができる。また、サーチ範囲を狭くしながらＶＧＡ測定を繰り返し行うことで、より正確にＶＧＡ最小半径位置を特定することができる。
【００６７】
図８のフローチャートを参照して、二段階のＶＧＡ測定方法について説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初の測定のターゲット半径位置にリード素子１２１を移動する（シーク）（Ｓ１１）。このターゲット半径位置は、測定用データの書き込みにおけるリード素子位置と前もって設定されている近似式とから算出することができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置においてフォロイングを開始する。
【００６８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を変化させながらのフォロイングを行ないながら、ＶＧＡと位置信号（ディスク半径位置）の測定を行う（Ｓ１２）。このときのサーチ範囲（ターゲット半径位置の触れ幅）は広いサーチ範囲であり、好ましくは、測定用データの幅よりも大きい。
【００６９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、得られた測定結果から、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値（ディスク半径位置）を決定する（Ｓ１３）。好ましくは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＧＡ最小値及びそれに対応する位置信号位置の決定には、近似関数を利用する。また、この決定に使用するデータは、測定データからノイズと判定されたデータを除いたデータである。
【００７０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次の測定のためのサーチ範囲を決定する（Ｓ１４）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、好ましくは、サーチ範囲の中心をラフ・サーチの測定結果から決定する。同一の中心位置を使用するよりも、より適切なファイン・サーチにおけるＶＧＡ測定を行うことができる。好ましくは、その中心位置はＶＧＡ最小値を示す位置信号値であり、以下においてはこの構成を説明する。サーチ範囲の幅は既定の値（予め設定されている値）、あるいは、決定したＶＧＡ最小値あるいはその位置信号値からそれを算出してもよい。サーチ範囲の幅（ターゲット半径位置の変化幅）は、前回のＶＧＡ測定におけるサーチ範囲の幅よりも小さい値である。
【００７１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、前回のＶＧＡ測定で決定したＶＧＡ最小値のディスク半径位置をターゲット位置として、リード素子１２１（ヘッド・スライダ１２）を移動する（シーク）（Ｓ１５）。シーク完了後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を変化させながらのフォロイングを行ないながら、ＶＧＡと位置信号（ディスク半径位置）の測定を行う（Ｓ１６）。上述のように、このときのリード素子移動範囲は、前回の測定よりも狭い。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、得られた測定結果から、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値（ディスク半径位置）を決定する（Ｓ１７）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、この位置信号ちと測定用データ書き込みにおけるリード素子位置とから、リード・ライト・オフセットを算出する（Ｓ１８）。
【００７２】
このように、サーチ範囲を小さくしながら複数回のＶＧＡ測定を行う場合、一回のＶＧＡ測定において、図３を参照して説明したように、ターゲット半径位置は測定後に初期位置に戻ることが好ましい。これにより、次のＶＧＡ測定への移行をスムーズに行なうことができる。設計によっては、異なるＶＧＡ測定におけるサーチ範囲は常に同一でもよい。しかし、上述のように、前回の測定により得られたＶＧＡ最小値を示す半径位置からサーチ範囲を決定することで、より正確なＶＧＡ測定を行うことができる。これは、多くのＶＧＡ測定（２回を越える測定）を行う場合に、特に有用である。
【００７３】
次に、二段階のＶＧＡ測定のより具体的な例について説明する。図９のフローチャートは、この処理の流れを示し、図１０は最初のＶＧＡ測定により得られた測定結果と、その測定結果から次の測定におけるターゲット半径位置範囲（サーチ範囲）を決定する方法を説明する図である。図９に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初の測定のためのターゲット半径位置にリード素子１２１を移動する（シーク）（Ｓ３１）。シーク・ターゲットは、測定用データの中心位置である。
【００７４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１をスイングさせながら、ＶＧＡとリード素子半径位置とを測定する（Ｓ３２）。本例において、サーボ・トラック間の距離は２５６ＰＥＳであり、振り幅は±１２０ＰＥＳである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４ＰＥＳ毎にＶＧＡ測定値を複数グループにわけ、グループ内のσが１０を超えるグループを削除する（Ｓ３３）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、不要データを除去した測定データから、ＶＧＡ最小値を探索する（Ｓ３４）。
【００７５】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記の４ＰＥＳ毎にグループ化したデータにおいて、各グル−プにおけるＶＧＡとＰＥＳの平均値をとる。さらに、σが１０以下の各グループにおける平均ＶＧＡの最大値と最小値との差を１００％としたときの最小値＋６０％のデータを集める（Ｓ３５）。図１０は、ラフ・サーチによる測定データと、６０％範囲とを示している。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、集めたデータから次のＶＧＡ測定におけるターゲット半径位置の振り幅を算出する（Ｓ３６）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記集めたデータに対して二次関数のフィッティング（Ｘが半径位置、ＹがＶＧＡ）を行い、ＶＧＡのプロファイルを得る（Ｓ３７）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィッティングした二次関数の微分を計算して、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値を算出する（Ｓ３８）。以上により、最初のラフ・サーチが終了する。
【００７６】
次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ファイン・サーチを開始する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、工程Ｓ３８で算出したＶＧＡ最小値の半径位置にリード素子１２１を移動する（シーク）（Ｓ３９）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１をスイングさせながら、ＶＧＡとリード素子半径位置とを測定する（Ｓ４０）。振り幅は、上記工程Ｓ３６で算出した値である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４ＰＥＳ毎にＶＧＡ測定値を複数グループにわけ、グループ内のσが１０を超えるグループを削除する（Ｓ４１）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、不要データを除去した測定データから、ＶＧＡ最小値を探索する（Ｓ４２）。
【００７７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、σが１０以下の各グループにおける平均ＶＧＡの最大値と最小値との差を１００％としたときの最小値＋６０％のデータを集める（Ｓ４３）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記集めたデータに対して二次関数のフィッティング（Ｘが半径位置、ＹがＶＧＡ）を行い、ＶＧＡのプロファイルを得る（Ｓ４４）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィッティングした二次関数の微分を計算して、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値を算出する（Ｓ４５）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、算出した位置信号と測定用データ書き込みにおけるリード素子１２１の半径位置とから、リード・ライト・オフセット値を算出する。２回目のＶＧＡ測定は、１回目の測定における工程Ｓ３６を除く処理と同様である。３回以上のＶＧＡ測定を行う場合には、２回目の測定においても次の測定における振り幅の算出を行なう。最後のＶＧＡ測定においてのみ、この工程は省略される。
【００７８】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。本発明はＨＤＤに限らず、他のタイプのディスク・ドライブに適用することができる。測定用データの中心位置を決定することができるのであれば、測定振幅と異なる値を使用してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ
１６ アクチュエータ、１７ ランプ、２０ 回路基板
２１ リード・ライト・チャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
１２０ ヘッド素子部、１２１ リード素子、１２２ ライト素子
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク・ドライブ及びそのリード・ライト・オフセット測定方法に関し、特に、リード・ライト・オフセット測定の効率化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブとして、光ディスクや光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られている。その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、さらに、動画像記録再生装置やカーナビゲーション・システムなど多くの装置で利用されている。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと複数のサーボ・トラックとを有している。各サーボ・トラックはアドレス情報を有する複数のサーボ・セクタから構成される。また、各データ・トラックには、ユーザ・データを含む複数のデータ・セクタから構成されている。円周方向に離間するサーボ・セクタの間に、データ・セクタが記録されている。
【０００４】
ＨＤＤは揺動するアクチュエータを有し、そのアクチュエータにヘッド・スライダが支持されている。ＨＤＤは、ヘッド・スライダによってサーボ・セクタのアドレス情報を読み出し、そのアドレス情報に従ってアクチュエータを制御する（サーボ制御）。これにより、ＨＤＤは、ヘッド・スライダを所望の半径位置（ターゲット・データ・トラック）に移動し（シーク）、さらに、その位置に位置決めする（フォロイング）することができる。ターゲット・データ・トラックに位置決めされたヘッド・スライダは、そのトラック内のターゲット・データ・セクタへのデータ書き込みあるいはデータ読み出しを行う。
【０００５】
データ読み出し処理において、ヘッド・スライダが磁気ディスクから読み出した信号は、信号処理回路によって波形整形や復号処理などの所定の信号処理が施され、ホストに送信される。ホストからの転送データは、信号処理回路によって同様に所定処理された後に、磁気ディスクにヘッド・スライダにより書き込まれる。
【０００６】
上述のように、ヘッド・スライダの位置決め制御は、磁気ディスク上のサーボ・データにより行われる。サーボ・セクタは、シリンダＩＤ、セクタ番号、バースト・パターンなどから構成されている。シリンダＩＤはトラックのアドレス、セクタ番号はトラック内のセクタ・アドレスを示す。バースト・パターンはトラックに対する磁気ヘッドの相対位置情報を有している。
【０００７】
ヘッド・スライダ上のヘッド素子部は、データ書き込みのためのライト素子とデータ読み出しのためのリード素子とを有している。磁気ディスク上においてリード素子のディスク半径位置とライト素子の半径位置が異なるヘッド素子部が知られている。ディスク半径方向におけるこれら素子の間の距離（中心間距離）を、本明細書においてリード・ライト・オフセットと呼ぶ。
【０００８】
ヘッド・ポジショニングは、リード素子が読み出すサーボ・データを使用する。そのため、データの書き込みにおいてライト素子を所定位置に位置決めするためには、ＨＤＤは、リード・ライト・オフセットを知っている必要がある。リード・ライト・オフセットは半径位置に従って変化する。そのため、ＨＤＤのテスト製造において、半径位置に応じて変化するリード・ライト・オフセットを測定することが必要である（例えば、特許文献１を参照）。
【０００９】
図１１は、磁気ディスク上の半径位置により変化するリード・ライト・オフセットを模式的に示している。図１１において、角度θは、アクチュエータの揺動中心とライト素子１２２とを結ぶ仮想線とトラック接線方向との間の角度である。角度θが０より小さい領域が内周領域であり、０より大きい領域が外周側領域である。角度φは、ライト素子１２２とリード素子１２１とを結ぶ仮想線とアクチュエータの揺動中心とライト素子１２２とを結ぶ仮想線との間の角度である。
【００１０】
リード・ライト・オフセットは角度θを変数とする関数であり、ｚ×ｓｉｎ（φ＋θ）で表わすことができる。ｚとφは定数である。図１１の構成例においては、ヘッド・スライダが外周側に移動するほど、リード・ライト・オフセットが大きくなる。リード・ライト・オフセットの半径位置による変化はこの例に限られない。
【００１１】
図１２は、従来のリード・ライト・オフセット測定の手法を説明するための図面である。従来の測定は、リード素子を所定の半径位置に位置決めして、ライト素子により測定用データ列を書き込む。典型的に、磁気ディスク一周に渡り、測定用データ列を書き込む。図１２においては、トラックｎに書き込まれた測定用データが示されている。また、リード素子により読み出し位置が黒円で示されている。テスト装置は、ＲＷオフセットを推定し、リード素子を測定用データの近くに移動する。
【００１２】
テスト装置は、リード素子のターゲット半径位置を一定に維持して、磁気ディスク一回転もしくは複数回転のフォロイングを行い、測定用データを読み出して振幅を測定する。テスト装置は、さらに、ターゲット半径位置を小さいステップで変化させ、同様に、フォロイングを行いながら測定用データ列の読み出し振幅を測定する。図の例においては、９の半径位置において、フォロイングと測定用データの読み出し振幅測定を行う。
【００１３】
図１３に示すように、読み出し振幅は、測定用データの中心において最も大きい値を示し、そこから離れるに従って小さくなる。テスト装置は、最も大きい振幅値を示すターゲット半径位置と、測定用データの書き込みにおけるターゲット半径位置とから、リード・ライト・オフセットを算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００８−２１０４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
図１２を参照して説明したように、従来のリード・ライト・オフセットの測定は、複数の異なる半径位置のそれぞれにおいて、一定ターゲット半径位置においてフォロイングを行いながら読み出し振幅測定を行う。従って、リード・ライト・オフセット測定のために、各ターゲット半径位置におけるフォロイング時間を合計した時間（図１２の例においては、９の半径位置におけるフォロイング時間）以上の時間が必要とされる。
【００１６】
上述のように、リード・ライト・オフセットは半径位置によって変化するため、磁気ディスク上の複数の半径位置において測定用データを書き込み、その測定用データの読み出し振幅測定によるリード・ライト・オフセット測定を行うことが必要である。磁気ディスクの記録密度の増加と共にデータ・トラック数も増加しており、それに従って、必要とされる測定ポイントも増加している。
【００１７】
したがって、リード・ライト・オフセットの測定を、より効率的に行うことで、測定時間を短縮することができる技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一態様は、リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定する方法である。この方法は、前記ライト素子により測定用データを書き込む。前記測定用データを前記リード素子により読み出すために、ターゲット半径位置に前記リード素子を移動するシーク処理を行う。前記シーク処理が完了した後、前記リード素子によるフォロイング処理を開始する。前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ・トラック上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行う。前記フォロイング処理において前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行う。前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する。これにより、リード・ライト・オフセットの測定を、より効率的に行うことで、測定時間を短縮することができる。
【００１９】
好ましくは、前記フォロイング処理の前に、前記測定用データの中心位置のラフ・サーチ処理を行う。前記ラフ・サーチ処理は、以下の工程を実施する。前記フォロイング処理における前記ターゲット半径位置の変化幅よりも大きな変化幅において前記ターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ上を通過する前記リード素子のフォロイング処理を行う。前記ラフ・サーチ処理における前記フォロイング処理において、前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行う。前記ラフ・サーチ処理における前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータにより、前記測定用データの中心位置を決定する。前記ラフ・サーチ処理の測定結果にしたがって、前記ラフ・サーチ処理の後の前記フォロイングにおける前記ターゲット半径位置の変化範囲を決定する。これにより、リード・ライト・オフセットの測定を、効率的により正確に行うことができる。
【００２０】
好ましくは、前記シーク処理におけるターゲット位置は、前記ラフ・サーチ処理において決定した中心位置である。これにより、より正確にリード・ライト・オフセットの測定を行うことができる。
【００２１】
好ましくは、前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致している。これにより、スムーズにラフ・サーチから次のファイン・サーチに移行することができる。
【００２２】
好ましくは、前記フォロイング処理を開始する前に、エラー・ハンドリング機能をオフする。これにより、実際の位置信号を適切に取得することができる。
【００２３】
好ましくは、前記フォロイング処理において、前記ターゲット半径位置は、ディスク半径方向において振動している。これにより、より正確な測定を行うことができる。
【００２４】
好ましい構成において、前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致しており、前記フォロイングは前記ディスクの一回転で終了する。これにより、効率的かつ正確な測定を行うことができる。
【００２５】
本発明の他の態様は、リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定するディスク・ドライブである。このディスク・ドライブは、ディスクと、測定用データを前記ディスクに書き込むライト素子と、前記測定用データとサーボ・データとを読み出すリード素子と、シーク処理において、前記リード素子により前記測定用データを読み出すためにターゲット半径位置に前記リード素子を移動する移動機構と、コントローラと、を有する。前記コントローラは、前記シーク処理が完了した後、前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら前記測定用データ上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行い、そのフォロイング処理における前記測定用データとサーボ・データとの前記リード素子による読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する。これにより、リード・ライト・オフセットの測定を、より効率的に行うことで、測定時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、リード・ライト・オフセットの測定時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態にかかるＨＤＤの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態にかかるリード・ライト・オフセット測定の原理について説明する図である。
【図３】本実施形態において、測定用データとリード素子の軌跡とを模式的に示す図である。
【図４】本実施形態において、リード素子軌跡に対応するバリアブル・ゲイン・アンプのゲイン値（ＶＧＡゲイン値）の変化を示す図である。
【図５】本実施形態のリード・ライト・オフセット測定用データの読み出し処理におけるタイミング制御について説明するタイミング・チャートである。
【図６】本実施形態のリード・ライト・オフセット測定用データの読み出し処理におけるタイミング制御について説明するブロック図である。
【図７】本実施形態において、ＶＧＡ値と位置信号値との間の関係を示す測定データ及びその測定データにフィッティングした近似関数とを模式的に示す図である。
【図８】本実施形態に係る二段階のＶＧＡ測定方法について説明するフローチャートである。
【図９】本実施形態に二段階のＶＧＡ測定のより具体的な例について説明するフローチャートである。
【図１０】本実施形態に二段階のＶＧＡ測定のより具体的な例において、最初のＶＧＡ測定により得られた測定結果と、その測定結果から次の測定におけるターゲット半径位置範囲（サーチ範囲）を決定する方法を説明する図である。
【図１１】従来の技術において、磁気ディスク上の半径位置により変化するリード・ライト・オフセットを模式的に示している。
【図１２】従来のリード・ライト・オフセット測定の手法を説明する図面である。
【図１３】従来のリード・ライト・オフセット測定において、測定用データの読み出し位置と読み出し信号振幅との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）において、本発明の実施形態を説明する。
【００２９】
本実施形態は、リード素子とライト素子との間の距離である、リード・ライト・オフセットの測定に特徴を有している。ヘッド・スライダ上に形成されているヘッド素子部は、リード素子とライト素子とを有している。リード・ライト・オフセットは、リード素子とライト素子との間のディスク半径方向における距離である。
【００３０】
本形態のリード・ライト・オフセット測定は、リード・ライト・オフセットが大きいヘッド素子部を有するＨＤＤに特に有用である。セルフ・サーボ・ライト（ＳＳＷ）処理によりサーボ・データを書き込むＨＤＤは、大きなリード・ライト・オフセットのヘッド・スライダを有しており、このようなＨＤＤに本実施形態のリード・ライト・オフセット測定は特に有用である。
【００３１】
リード・ライト・オフセットは、ディスク半径位置に従って変化する。図１１を参照して説明したように、これは、アクチュエータと揺動中心と素子中心とを結ぶ仮想線とトラック接線方向との間の角度（スキュー角）の変化による。ＳＳＷ処理を行うＨＤＤにおいて、一般に、リード素子は、ディスク上において、常にライト素子の外周側もしくは内周側の一方に位置する。本形態のリード・ライト・オフセット測定は、特定のディスク半径位置においてリード・ライト・オフセットが０となるＨＤＤにも適用することができる。また、サーボ・トラック・ライタによってサーボ・データが書き込まれるＨＤＤにも適用することができる。
【００３２】
本形態の手法は、例えば、ＳＳＷの初期処理におけるリード・ライト・オフセット測定及びサーボ・ライト後のテスト工程におけるリード・ライト・オフセット測定に適用することができる。本形態の手法は、リード・ライト・オフセット測定の時間を短縮する効果を有し、テスト工程における各ヘッド・スライダのリード・ライト・オフセット測定に特に有用である。製品としてのＨＤＤがリード・ライト・オフセット測定機能を有する場合、その測定に本形態の手法を適用することもできる。
【００３３】
以下においては、本発明の好ましい態様として、ＨＤＤのテスト工程におけるリード・ライト・オフセット測定について詳細を説明する。好ましい構成において、ＨＤＤの制御回路が、ホストからのコマンドに応答して、リード・ライト・オフセット測定を実行する。まず、ＨＤＤの構成について説明の全体構成について説明する。
【００３４】
図１に示すように、ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を有している。スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、磁気ディスク１１を所定の角速度で回転する。磁気ディスク１１の各記録面に対応して、磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２が設けられている。
【００３５】
各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を飛行するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、揺動軸を中心に揺動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。
【００３６】
磁気ディスク１１の外周端近くに、ランプ１７がエンクロ−ジャ１０内に固定されている。ＨＤＤ１の電源がＯＦＦのときやアイドル時に、アクチュエータ１６は磁気ディスク１１の外側においてランプ１７上で停止している。本発明は、アクチュエータ１６が磁気ディスク１１上の所定領域で着地、停止するＣＳＳ（コンタクト・スタート・アンド・ストップ）方式のＨＤＤに適用することができる。
【００３７】
エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、回路素子が実装されている。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４及びＶＣＭ１５を駆動する。ＲＡＭ２４は、リード・データ及びライト・データを一時的に格納するバッファとして機能する。エンクロージャ１０内のアーム電子回路（ＡＥ）１３は、複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行うヘッド・スライダ１２を選択し、その再生信号を増幅してリード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択したヘッド・スライダ１２に送る。なお、本発明は一つのヘッド・スライダ１２のみを有するＨＤＤに適用することができる。
【００３８】
ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を、バリアブル・ゲイン・アンプ（ＶＧＡ）によって一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データとを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データ及びサーボ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に転送される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から転送されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００３９】
コントローラであるＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ・データを使用したヘッド・スライダ１２（アクチュエータ１６）のポジショニング制御（サーボ制御）、ホスト５１との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、各ヘッド・スライダ１２のリード・ライト・オフセット測定を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が行なう処理の全てもしくは一部を外部装置であるテスト装置が行ってもよい。この構成においても、テスト装置を含めて、ＨＤＤを構成している。
【００４０】
本形態のリード・ライト・オフセット測定の原理について説明する。図２に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２上のヘッド素子部１２０内のリード素子１２１を、所定のターゲット半径位置に位置決めし、ライト素子１２２により、測定用データを書き込む。リード素子１２１は一定のターゲット半径位置に位置決めされる。リード素子１２１がターゲット半径位置をフォロイングしている間、ライト素子１２２が測定用データをデータ領域に書き込む。好ましい構成において、ライト素子１２２は、１データ・トラック全てに測定用データを書き込む。つまり、全てのサーボ・セクタの間に測定用データが書き込まれる。
【００４１】
測定用データを書き込むと、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はモータ・ドライバ・ユニット２２を介してＶＣＭ１５を制御し、リード素子１２１を測定用データのトラックの近くの特定のディスク半径位置（ターゲット半径位置）に移動する（シーク）。シークが完了後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を変化させながら、フォロイングを行なう。このフォロイングの間、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１により測定用データを読み出して振幅を測定し、また、サーボ・セクタを読み出して位置誤差信号を測定する。位置誤差信号は、各サーボ・セクタ上でのリード素子１２１の半径位置を示す位置信号である。
【００４２】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号の測定データから、それらの間の関係を決定し、それにより、測定用データ（ライト素子１２２）の中心位置を示すディスク半径位置を決定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データを書き込むときのディスク半径位置を保持している。従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、それらのディスク半径位置の差分により、測定を行ったディスク半径位置におけるリード・ライト・オフセットを算出することができる。
【００４３】
本形態のリード・ライト・オフセット測定において、リード素子１２１の半径位置は、フォロイングにおいて、測定用データ上で変化する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１を移動しながら測定用データの読み出し振幅と位置誤差信号とを測定することで、少ない時間で異なる半径位置における測定用データの読み出し振幅の値を多く取得することができる。これにより、リード・ライト・オフセットの時間を短縮する。
【００４４】
図３は、測定用データとリード素子１２１の軌跡とを模式的に示す図である。図３において、１トラック全体の測定用データ（ＤＡＴＡ）とサーボ・セクタ（ＳＥＲＶＯ）が示されている。図３においては、上側が外周側で下側が内周側とする。測定用データは、トラックｎと指示されている。また、リード素子１２１は、図の左から右に移動する（ディスク回転方向が右から左）ものとする。図３は模式図であって、実際のＨＤＤにおけるサーボ・セクタ数は数百である。なお、データ・トラックの中心位置とサーボ・トラックの中心とが一致しているとは限らない。測定用データは、ユーザ・データと同一あるいは異なるフォーマットを有する。測定用データによりクリアランス測定ができれば、そのフォーマットを問わない。
【００４５】
図３において、円がリード素子１２１の位置を示している。図３の例においては、リード素子１２１は、測定用データの中心から読み出しを開始し、外周側に移動した後、内周側に移動し、さらに外周側に移動して測定用データの中心に戻る。図４は、図３のリード素子軌跡に対応するＶＧＡのゲイン値の変化を示している。Ｘ軸はサーボ・セクタ（円周方向における位置）である。ＶＧＡゲインは、リード素子１２１による読み出し信号の振幅の逆数に相当する。従って、それは、読み出し信号振幅の増加と共に減少し、ＶＧＡゲインが最も小さい値を示す半径位置が測定用データ（ライト素子１２２）の中心半径位置である。
【００４６】
ＶＧＡは、ＲＷチャネル１２内に組み込まれており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル１２からＶＧＡゲイン値を取得する。ＡＥ１３あるいはＲＷチャネル２１が読み出し信号振幅を直接に測定することができる場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、それらの振幅値を取得してもよい。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データ内の位置を表す他のデータ（値）を使用してもよい。
【００４７】
図３に示すように、測定用データの中心位置を正確に測定するためには、リード素子１２１が測定用データの内周端から外周端までをスイープしていることが好ましい。つまり。リード素子１２１の中心位置が、フォロイングにおいて、測定用データの外周端及び内周端に達することが好ましい。従って、フォロイングにおいて変化するターゲット半径位置の範囲が、これらの位置を含むことが好ましい。以下において、ターゲット半径位置が変化する範囲をターゲット範囲と呼ぶ。
【００４８】
このように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データを、リード素子１２１によりオフトラック・スイープする。図３の好ましい例において、リード素子１２１（のターゲット半径位置）は、ターゲット範囲内で往復する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット範囲の中心からフォロイングを開始し、ターゲット半径位置をディスク半径方向において振って後、初期位置である中心位置にターゲット半径位置を戻す。リード素子１２１は、ターゲット半径位置に追随するように移動するが、実際の半径位置とターゲット半径位置とは一般に一致しない。
【００４９】
測定用データを外周端から内周端まで読み出すためには、リード素子１２１は内周あるいは外周への一方の方向においてのみ移動すればよい。つまり、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を、ターゲット半径位置範囲の端から端まで一方向（内周側から外周側もしくは外周側から内周側）においてのみ変化させればよい。測定値の信頼性が十分である場合には、この軌跡が好ましい。これによって、測定時間を短縮する、あるいは、同一測定時間におけるターゲット半径位置の変化ステップ（連続しているターゲット半径位置間の差分）を小さくすることができる。
【００５０】
リード素子１２１のターゲット半径位置（リード素子１２１）をターゲット範囲（リード素子の移動範囲）内において内外に振る（振動させる）ことで、同一ターゲット半径位置について複数のサンプル値を得ることができる。これにより、測定結果の信頼性を高めることができる。測定時間の短縮のため、ターゲット半径位置（リード素子位置）の変化は１サイクルであることが好ましい。図３の例において、ターゲット半径位置（リード素子位置）の変化は１サイクル終了する。
【００５１】
リード素子１２１のターゲット半径位置の変化が大きいと、リード素子１２１の実際の位置がターゲット半径位置に追従できなくなる。従って、ターゲット半径位置のステップは、小さい値であることが重要である。好ましい構成において、ステップ値は、ＨＤＤ１の機能として変化可能な値の最小値もしくは最小値の次に小さい値以下である。例えば、１ＰＥＳ単位でターゲット半径位置を指定することができる場合、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が指定するステップは、１ＰＥＳ以下もしくは２ＰＥＳ以下である。
【００５２】
ターゲット半径位置の変化ステップ量を小さくするためには、測定の開始から終了までに読み出す測定点（ディスク回転数）を大きくする。例えば、ディスク１回転半の間でターゲット半径位置を１サイクル分変化させると、ディスク１回転で１サイクルのディスク半径位置変化を行なう方法よりも、ターゲット半径位置（リード素子位置）の変化ステップ量を小さくすることができる。
【００５３】
測定の信頼性と測定時間短縮、そして、フォロイングにおけるヘッド・スライダ１２のポジショニングの点から、図３の例に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を、磁気ディスク１１の一回転において、１サイクル分振動変化させることが好ましい。制御のシンプリシティの点からは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット範囲の中心から開始してターゲット半径位置を変化させる。内外に振れた後に、ターゲット半径位置は初期位置と同一の値に戻る。
【００５４】
好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・セクタ毎にターゲット半径位置を指定する機能を有する。これにより、正確なリード素子１２１の位置制御を行うことができる。測定用データの読み出しにおいて、必要な位置制御を行うことができるのであれば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数セクタに一回の頻度でのみターゲット半径位置を指定できる構成でもよい。ターゲット半径位置を指定不能なセクタにおいては、例えば、直前の値が使用される。また、各サーボ・セクタ間において測定データの読み出し振幅を測定することが好ましいが、複数セクタに一回の頻度でのみ測定を行う構成でもよい。
【００５５】
リード素子１２１を振りながらのフォロイングにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ読み出しエラーをハンドリングする機能をオフすることが好ましい。リード・ライト・オフセットの測定においては、読み出し振幅と位置信号との双方の実際のデータを取得することが必要である。サーボ・エラー・ハンドリング機能は、規定の条件からはずれる位置信号を無視する。従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、シーク完了後にフォロイングを開始する前、サーボ・エラー・ハンドリング機能をオフする。
【００５６】
図５のタイミング・チャート及び図６のブロック図を参照して、リード・ライト・オフセット測定用データの読み出し処理におけるタイミング制御について説明する。図５は、そのタイミング・チャートの一例であり、図６は測定用データの読み出し処理に関連する構成要素及びそれらの間の信号及びデータを模式的に示すブロック図である。
【００５７】
サーボ・ゲート信号は、サーボ・セクタの読み出しタイミングを制御する信号である。サーボ・ゲート信号がＨＩＧＨの間（サーボ・ゲートが開いている間）、ＲＷチャネル２１とＨＤＣ／ＭＰＵ２３とは、リード素子１２１からのサーボ・データ読み出し信号の処理を行う。リード・ゲート信号は、測定用データの読み出しタイミングを制御する信号である。リード・ゲート信号がＨＩＧＨの間（リード・ゲートが開いている間）、ＲＷチャネル２１とＨＤＣ／ＭＰＵ２３とは、リード素子１２１からの測定用データ読み出し信号を処理する。
【００５８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・ゲート信号を基準に、リード・ゲート信号を制御する。例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、直前のサーボ・セクタのサーボ・ゲート信号の立ち下がりから、規定時間が経過した後にリード・ゲート信号をＨＩＧＨにセットする。また、規定時間経過後にリード・ゲート信号をＬＯＷにセットする。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、直前のサーボ・ゲート信号の立ち下がりから、規定時間が経過した後にサーボ・ゲート信号をＨＩＧＨにセットする。
【００５９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、シーク中に測定用データを読み出すことはできない。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期ターゲット半径位置へのシークが完了した後、フォロイング制御下においてリード・ゲート信号を制御して測定用データの読み出しを行う。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、初期ターゲット位置へのシークが完了すると、フォロイングを開始する。
【００６０】
シーク完了から既定時間（既定サーボ・セクタ数）経過した後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード・ゲート信号をＨＩＧＨにセットして、リード・ライト・オフセット測定用データの読み出しを開始する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、シーク完了後に、既定のサーボ・セクタ番号（例えば０番）を有するサーボ・セクタから測定用データの読み出しを開始してもよい。
【００６１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、測定用データの読み出し処理を開始すると、各サーボ・セクタの位置信号とサーボ・セクタ間の測定用データの読み出し振幅値（本例においてＶＧＡ値）をＲＷチャネル２１から取得し、それをＲＡＭ２４のメモリ領域に格納する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・セクタ間において一つのＶＧＡ値を取得すればよい。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、サーボ・セクタ毎にターゲット半径位置を指定する。
【００６２】
本例において、ターゲット半径位置は、磁気ディスク１回転において１サイクルの変化を示す。従って、ターゲット半径位置の変化ステップ量は、ターゲット変化範囲（幅）を１トラックのサーボ・セクタ数で割った値である。端数は、例えば、切り捨てる。図５の例においては、サーボ・セクタ毎にターゲット半径位置が変化しており、変化量も一定である。実際の処理においては、各サーボ・セクタにおけるターゲット半径位置変化量は、幅とセクタ数によって決まるため、一定とは限らず、サーボ・セクタによっては変化量が零であることもありうる。
【００６３】
上記測定により、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ディスク１回転における全てのサーボ・セクタの位置信号の値と、全てのセクタ（サーボ・セクタ間の領域を意味する）の測定用データのＶＧＡ値（読み出し振幅値に相当）を取得する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得した値に対して近似式を適用し、測定用データの中心位置を算出する。図７は、ＶＧＡ値と位置信号値との間の関係を示す測定データ及びその測定データにフィッティングした近似関数とを模式的に示す図である。ＶＧＡ値と位置信号値との間の関係は、二次関数で近似することができる。
【００６４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィッティングした近似関数の最小値を示す位置信号値を算出し、その位置信号値が示すディスク半径位置が測定用データ（ライト素子１２２）の中心位置であると決定する。ＶＧＡ最小値（振幅最大値）の半径位置の算出には、近似関数を使用することが好ましいが、他の手法によりＶＧＡ最小値の半径位置を決定してもよい。なお、近似関数のフィッティングにおいては、不要データの削除や平均値の算出など、広く知られた統計手法を使用することが好ましい。
【００６５】
リード・ライト・オフセット測定におけるＶＧＡ測定をより正確なものとするためには、ＶＧＡ最小値を示す半径位置の近傍において、狭い範囲でリード素子１２１の位置を変化させることが好ましい。しかし、リード素子位置の振り幅を小さくすることで、ターゲット位置範囲内にＶＧＡ最小値を示す半径位置が含まれないことを避けることが必要である。好ましい構成において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＧＡ最小位置（ライト素子中心位置）の多段階探索を行なう。
【００６６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、広いサーチ範囲（ターゲット半径位置範囲）での測定を行い、その測定結果からＶＧＡ最小値の半径位置を決定（推定）する。次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記推定半径位置を含むより狭いサーチ範囲においてＶＧＡ測定を行い、その測定結果からＶＧＡ最小値の半径位置を決定する。このように、ラフ・サーチとファイン・サーチとを行なうことで、短い測定時間においてより正確なサーチを行うことができる。また、サーチ範囲を狭くしながらＶＧＡ測定を繰り返し行うことで、より正確にＶＧＡ最小半径位置を特定することができる。
【００６７】
図８のフローチャートを参照して、二段階のＶＧＡ測定方法について説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初の測定のターゲット半径位置にリード素子１２１を移動する（シーク）（Ｓ１１）。このターゲット半径位置は、測定用データの書き込みにおけるリード素子位置と前もって設定されている近似式とから算出することができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置においてフォロイングを開始する。
【００６８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を変化させながらのフォロイングを行ないながら、ＶＧＡと位置信号（ディスク半径位置）の測定を行う（Ｓ１２）。このときのサーチ範囲（ターゲット半径位置の触れ幅）は広いサーチ範囲であり、好ましくは、測定用データの幅よりも大きい。
【００６９】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、得られた測定結果から、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値（ディスク半径位置）を決定する（Ｓ１３）。好ましくは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＶＧＡ最小値及びそれに対応する位置信号位置の決定には、近似関数を利用する。また、この決定に使用するデータは、測定データからノイズと判定されたデータを除いたデータである。
【００７０】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、次の測定のためのサーチ範囲を決定する（Ｓ１４）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、好ましくは、サーチ範囲の中心をラフ・サーチの測定結果から決定する。同一の中心位置を使用するよりも、より適切なファイン・サーチにおけるＶＧＡ測定を行うことができる。好ましくは、その中心位置はＶＧＡ最小値を示す位置信号値であり、以下においてはこの構成を説明する。サーチ範囲の幅は既定の値（予め設定されている値）、あるいは、決定したＶＧＡ最小値あるいはその位置信号値からそれを算出してもよい。サーチ範囲の幅（ターゲット半径位置の変化幅）は、前回のＶＧＡ測定におけるサーチ範囲の幅よりも小さい値である。
【００７１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、前回のＶＧＡ測定で決定したＶＧＡ最小値のディスク半径位置をターゲット位置として、リード素子１２１（ヘッド・スライダ１２）を移動する（シーク）（Ｓ１５）。シーク完了後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置を変化させながらのフォロイングを行ないながら、ＶＧＡと位置信号（ディスク半径位置）の測定を行う（Ｓ１６）。上述のように、このときのリード素子移動範囲は、前回の測定よりも狭い。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、得られた測定結果から、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値（ディスク半径位置）を決定する（Ｓ１７）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、この位置信号ちと測定用データ書き込みにおけるリード素子位置とから、リード・ライト・オフセットを算出する（Ｓ１８）。
【００７２】
このように、サーチ範囲を小さくしながら複数回のＶＧＡ測定を行う場合、一回のＶＧＡ測定において、図３を参照して説明したように、ターゲット半径位置は測定後に初期位置に戻ることが好ましい。これにより、次のＶＧＡ測定への移行をスムーズに行なうことができる。設計によっては、異なるＶＧＡ測定におけるサーチ範囲は常に同一でもよい。しかし、上述のように、前回の測定により得られたＶＧＡ最小値を示す半径位置からサーチ範囲を決定することで、より正確なＶＧＡ測定を行うことができる。これは、多くのＶＧＡ測定（２回を越える測定）を行う場合に、特に有用である。
【００７３】
次に、二段階のＶＧＡ測定のより具体的な例について説明する。図９のフローチャートは、この処理の流れを示し、図１０は最初のＶＧＡ測定により得られた測定結果と、その測定結果から次の測定におけるターゲット半径位置範囲（サーチ範囲）を決定する方法を説明する図である。図９に示すように、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、最初の測定のためのターゲット半径位置にリード素子１２１を移動する（シーク）（Ｓ３１）。シーク・ターゲットは、測定用データの中心位置である。
【００７４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１をスイングさせながら、ＶＧＡとリード素子半径位置とを測定する（Ｓ３２）。本例において、サーボ・トラック間の距離は２５６ＰＥＳであり、振り幅は±１２０ＰＥＳである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４ＰＥＳ毎にＶＧＡ測定値を複数グループにわけ、グループ内のσが１０を超えるグループを削除する（Ｓ３３）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、不要データを除去した測定データから、ＶＧＡ最小値を探索する（Ｓ３４）。
【００７５】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記の４ＰＥＳ毎にグループ化したデータにおいて、各グル−プにおけるＶＧＡとＰＥＳの平均値をとる。さらに、σが１０以下の各グループにおける平均ＶＧＡの最大値と最小値との差を１００％としたときの最小値＋６０％のデータを集める（Ｓ３５）。図１０は、ラフ・サーチによる測定データと、６０％範囲とを示している。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、集めたデータから次のＶＧＡ測定におけるターゲット半径位置の振り幅を算出する（Ｓ３６）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記集めたデータに対して二次関数のフィッティング（Ｘが半径位置、ＹがＶＧＡ）を行い、ＶＧＡのプロファイルを得る（Ｓ３７）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィッティングした二次関数の微分を計算して、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値を算出する（Ｓ３８）。以上により、最初のラフ・サーチが終了する。
【００７６】
次に、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ファイン・サーチを開始する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、工程Ｓ３８で算出したＶＧＡ最小値の半径位置にリード素子１２１を移動する（シーク）（Ｓ３９）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子１２１をスイングさせながら、ＶＧＡとリード素子半径位置とを測定する（Ｓ４０）。振り幅は、上記工程Ｓ３６で算出した値である。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、４ＰＥＳ毎にＶＧＡ測定値を複数グループにわけ、グループ内のσが１０を超えるグループを削除する（Ｓ４１）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、不要データを除去した測定データから、ＶＧＡ最小値を探索する（Ｓ４２）。
【００７７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、σが１０以下の各グループにおける平均ＶＧＡの最大値と最小値との差を１００％としたときの最小値＋６０％のデータを集める（Ｓ４３）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記集めたデータに対して二次関数のフィッティング（Ｘが半径位置、ＹがＶＧＡ）を行い、ＶＧＡのプロファイルを得る（Ｓ４４）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィッティングした二次関数の微分を計算して、ＶＧＡ最小値を示す位置信号値を算出する（Ｓ４５）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、算出した位置信号と測定用データ書き込みにおけるリード素子１２１の半径位置とから、リード・ライト・オフセット値を算出する。２回目のＶＧＡ測定は、１回目の測定における工程Ｓ３６を除く処理と同様である。３回以上のＶＧＡ測定を行う場合には、２回目の測定においても次の測定における振り幅の算出を行なう。最後のＶＧＡ測定においてのみ、この工程は省略される。
【００７８】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。本発明はＨＤＤに限らず、他のタイプのディスク・ドライブに適用することができる。測定用データの中心位置を決定することができるのであれば、測定振幅と異なる値を使用してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ
１６ アクチュエータ、１７ ランプ、２０ 回路基板
２１ リード・ライト・チャネル、２２ モータ・ドライバ・ユニット
１２０ ヘッド素子部、１２１ リード素子、１２２ ライト素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定する方法であって、
前記ライト素子により測定用データを書き込み、
前記測定用データを前記リード素子により読み出すために、ターゲット半径位置に前記リード素子を移動するシーク処理を行い、
前記シーク処理が完了した後、前記リード素子によるフォロイング処理を開始し、
前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ・トラック上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行い、
前記フォロイング処理において前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行い、
前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する、
リード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項２】
前記フォロイング処理の前に、前記測定用データの中心位置のラフ・サーチ処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理は、
前記フォロイング処理における前記ターゲット半径位置の変化幅よりも大きな変化幅において前記ターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ上を通過する前記リード素子のフォロイング処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記フォロイング処理において、前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータにより、前記測定用データの中心位置を決定し、
前記ラフ・サーチ処理の測定結果にしたがって、前記ラフ・サーチ処理の後の前記フォロイングにおける前記ターゲット半径位置の変化範囲を決定する、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項３】
前記シーク処理におけるターゲット位置は、前記ラフ・サーチ処理において決定した中心位置である、
請求項２に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項４】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致している、
請求項２に記載のリード・ライト・オフセット測定方法
【請求項５】
前記フォロイング処理を開始する前に、エラー・ハンドリング機能をオフする、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項６】
前記フォロイング処理において、前記ターゲット半径位置は、ディスク半径方向において振動している、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項７】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致しており、
前記フォロイングは前記ディスクの一回転で終了する、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項８】
リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定するディスク・ドライブであって、
ディスクと、
測定用データを前記ディスクに書き込むライト素子と、
前記測定用データとサーボ・データとを読み出すリード素子と、
シーク処理において、前記リード素子により前記測定用データを読み出すために、ターゲット半径位置に前記リード素子を移動する移動機構と、
前記シーク処理が完了した後、前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら前記測定用データ上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行い、そのフォロイング処理における前記測定用データとサーボ・データとの前記リード素子による読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する、
コントローラと、
を有するディスク・ドライブ。
【請求項９】
前記コントローラは、前記フォロイング処理の前に、前記測定用データの中心位置のラフ・サーチ処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理は、
前記フォロイング処理における前記ターゲット半径位置の変化幅よりも大きな変化幅において前記ターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ上を通過する前記リード素子のフォロイング処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記フォロイング処理において、前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータにより、前記測定用データの中心位置を決定し、
前記ラフ・サーチ処理の測定結果にしたがって、前記ラフ・サーチ処理の後の前記フォロイングにおける前記ターゲット半径位置の変化範囲を決定する、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１０】
前記シーク処理におけるターゲット位置は、前記ラフ・サーチ処理において決定した中心位置である、
請求項９に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１１】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致している、
請求項９に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記フォロイング処理を開始する前に、エラー・ハンドリング機能をオフする、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１３】
前記フォロイング処理において、前記ターゲット半径位置はディスク半径方向において振動している、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１４】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致しており、
前記フォロイングは前記ディスクの一回転で終了する、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１】
リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定する方法であって、
前記ライト素子により測定用データを書き込み、
前記測定用データを前記リード素子により読み出すために、ターゲット半径位置に前記リード素子を移動するシーク処理を行い、
前記シーク処理が完了した後、前記リード素子によるフォロイング処理を開始し、
前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ・トラック上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行い、
前記フォロイング処理において前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行い、
前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する、
リード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項２】
前記フォロイング処理の前に、前記測定用データの中心位置のラフ・サーチ処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理は、
前記フォロイング処理における前記ターゲット半径位置の変化幅よりも大きな変化幅において前記ターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ上を通過する前記リード素子のフォロイング処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記フォロイング処理において、前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータにより、前記測定用データの中心位置を決定し、
前記ラフ・サーチ処理の測定結果にしたがって、前記ラフ・サーチ処理の後の前記フォロイングにおける前記ターゲット半径位置の変化範囲を決定する、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項３】
前記シーク処理におけるターゲット位置は、前記ラフ・サーチ処理において決定した中心位置である、
請求項２に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項４】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致している、
請求項２に記載のリード・ライト・オフセット測定方法
【請求項５】
前記フォロイング処理を開始する前に、エラー・ハンドリング機能をオフする、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項６】
前記フォロイング処理において、前記ターゲット半径位置は、ディスク半径方向において振動している、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項７】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致しており、
前記フォロイングは前記ディスクの一回転で終了する、
請求項１に記載のリード・ライト・オフセット測定方法。
【請求項８】
リード素子とライト素子との間のリード・ライト・オフセットを測定するディスク・ドライブであって、
ディスクと、
測定用データを前記ディスクに書き込むライト素子と、
前記測定用データとサーボ・データとを読み出すリード素子と、
シーク処理において、前記リード素子により前記測定用データを読み出すために、ターゲット半径位置に前記リード素子を移動する移動機構と、
前記シーク処理が完了した後、前記リード素子のターゲット半径位置を変化させながら前記測定用データ上を通過する前記リード素子の前記フォロイング処理を行い、そのフォロイング処理における前記測定用データとサーボ・データとの前記リード素子による読み出しにより得られたデータを使用して、前記リード・ライト・オフセットを決定する、
コントローラと、
を有するディスク・ドライブ。
【請求項９】
前記コントローラは、前記フォロイング処理の前に、前記測定用データの中心位置のラフ・サーチ処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理は、
前記フォロイング処理における前記ターゲット半径位置の変化幅よりも大きな変化幅において前記ターゲット半径位置を変化させながら、前記測定用データ上を通過する前記リード素子のフォロイング処理を行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記フォロイング処理において、前記測定用データの読み出しとサーボ・データの読み出しとを行い、
前記ラフ・サーチ処理における前記測定用データ及び前記サーボ・データの前記読み出しにより得られたデータにより、前記測定用データの中心位置を決定し、
前記ラフ・サーチ処理の測定結果にしたがって、前記ラフ・サーチ処理の後の前記フォロイングにおける前記ターゲット半径位置の変化範囲を決定する、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１０】
前記シーク処理におけるターゲット位置は、前記ラフ・サーチ処理において決定した中心位置である、
請求項９に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１１】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致している、
請求項９に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１２】
前記コントローラは、前記フォロイング処理を開始する前に、エラー・ハンドリング機能をオフする、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１３】
前記フォロイング処理において、前記ターゲット半径位置はディスク半径方向において振動している、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【請求項１４】
前記フォロイング処理開始におけるターゲット半径位置と、前記フォロイング処理終了におけるターゲット半径位置とは一致しており、
前記フォロイングは前記ディスクの一回転で終了する、
請求項８に記載のディスク・ドライブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−１０８３４２（Ｐ２０１１−１０８３４２Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４８９９（Ｐ２００９−２６４８９９）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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