ディスク装置及びそのオフセット制御方法
【課題】ディスク偏心が発生してもダイナミック・オフセット制御を適切に実行することができる。
【解決手段】製造時のオフセット制御量を記憶する手段（１１３）と、ディスク偏心を検出する検出手段（１１２）と、前記検出手段がディスク偏心を検出した場合、オフセット制御量を求める演算手段（１１２）と、前記演算手段により求められたオフセット制御量と前記製造時のオフセット制御量との差と、前記演算手段により求められたオフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止する実行停止手段（１１２）とを具備するディスク装置。
【解決手段】製造時のオフセット制御量を記憶する手段（１１３）と、ディスク偏心を検出する検出手段（１１２）と、前記検出手段がディスク偏心を検出した場合、オフセット制御量を求める演算手段（１１２）と、前記演算手段により求められたオフセット制御量と前記製造時のオフセット制御量との差と、前記演算手段により求められたオフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止する実行停止手段（１１２）とを具備するディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブなどのディスク装置に関し、特に、リードヘッドとライトヘッドの間のオフセットを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とするディスク装置（ディスクドライブとも称する）では、記録媒体である磁気ディスク媒体（以下、単に磁気ディスクと称する）に対してデータの記録・再生を行なう磁気ヘッドが設けられている。磁気ヘッドとしては、リードヘッドとライトヘッドとが分離して、同一スライダに実装された複合型ヘッドが使用されている。リードヘッドは、通常では、ＭＲ（Magneto Resistive）素子またはＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子からなり、リード動作（データの読み出し動作）を実行するヘッドである。ライトヘッドは、通常では、インダクティブ薄膜ヘッド素子からなり、ライト動作（データの書き込み動作）を実行するヘッドである。
【０００３】
このようなヘッドは、通常では、ロータリ型（回転型）アクチュエータに搭載されている。アクチュエータは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動力により、ディスク媒体上の半径方向に回転駆動して、ヘッドをディスク媒体上の目標位置（目標トラック又は目標シリンダ）に位置決めするように構成されている。
【０００４】
ところで、ロータリ型アクチュエータにより、ヘッドがディスク媒体上に位置決めされる場合に、リードヘッドとライトヘッドとは、分離しているため周方向にギャップ間隔（Ｇｒｗ）が存在する。さらに、アクチュエータの回転角度があるため、リードヘッドとライトヘッドは、ディスク媒体上の半径方向の位置が異なるため、いわゆるオフセットが発生する。
【０００５】
従って、ディスクドライブでは、ディスク上の目標位置に磁気ヘッドを位置決めするときに、リードヘッドとライトヘッドのそれぞれに対して、オフセットに基づいた位置調整を行なうオフセット制御が実行されている。オフセット制御は、ディスク上の半径位置に依存して変化するオフセット値に基づいて実行されている。但し、このオフセット値は、同一トラック内では、ディスクの１回転に亘って変化しない値である。
【０００６】
ところで、ディスクドライブでは、スピンドルモータの取り付け誤差、あるいは外部からの衝撃や振動などにより、ディスク偏心（disk runout）という現象が発生する。ディスク偏心が発生すると、ディスクの回転中心に対する回転円軌跡から、サーボトラックの偏差（サーボトラック偏心）が発生する。このため、同一トラック内では、ディスクの１回転に亘って変化しないオフセット値では、磁気ヘッドに対する正確なオフセット制御を行なうことはできなくなる。
【０００７】
このような問題を解消するために、ディスク偏心量に基づいてオフセット値を変化させて、オフセット制御を行なうダイナミック・オフセット制御（ＤＯＣ：dynamic offset control）と呼ぶ技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
特許文献１に記載のディスクドライブでは、ディスクのサーボ領域外の非サーボ領域の特定の領域において、オフセット測定用サーボパターンを再生することにより、ディスク１回転内で変化するオフセット値を算出する。ディスクドライブの製造工程において、初回のオフセット値ＯＦ（ｓ）の算出処理後に、ディスク偏心が発生していない場合には、算出したオフセット値ＯＦ（ｓ）の更新を実行せずに、そのまま維持する。一方、ＤＯＣ動作によるリードヘッドの位置誤差が基準値である閾値を超える場合には、ディスク偏心が発生していると判定する。この場合には、オフセット測定用位置情報を再度記録して、一連の算出方法により新たなオフセット値ＯＦ（ｓ）を再度算出して、メモリに保存しているオフセット値を更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１７６４０３号公報（段落００８１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の装置では、再生時のみＤＯＣを行うディスクドライブにおいてディスク偏心の発生前に記録されたデータをディスク偏心の発生後に再生する場合には有効ではない。再生時のみＤＯＣを行う場合、データは記録時のディスク偏心量に応じて記録されている。そのため、ディスク偏心が発生する前に記録されたデータに対しては、記録時のディスク偏心量に応じたオフセット値でリードＤＯＣを行なわなければならない。ディスク偏心発生後のディスク偏心量に応じたオフセット値でリードＤＯＣを行うと、記録時のディスク偏心に合っていない補正を行うことになり、ＤＯＣによってさらにデータアクセス性能が劣化し、エラーレート（ＢＥＲ）が悪化する可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、ディスク偏心が発生してもダイナミック・オフセット制御を適切に実行することができるディスク装置及びそのオフセット制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施の形態によれば、ディスク偏心によるオフトラックの変化に応じてヘッドを位置決めするオフセット制御を実行するディスク装置であって、
製造時のオフセット制御量を記憶する手段と、
ディスク偏心を検出する検出手段と、
前記検出手段がディスク偏心を検出した場合、オフセット制御量を求める演算手段と、
前記演算手段により求められたオフセット制御量と前記製造時のオフセット制御量との差と、前記演算手段により求められたオフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止する実行停止手段とを具備するディスク装置が提供される。
【００１３】
本発明の他の実施の形態によれば、ディスク装置のオフセット制御方法であって、
ディスク装置の製造時にディスク偏心に応じた第１オフセット制御量を求めることと、
再生時にディスク偏心に応じた第２オフセット制御量を求めることと、
前記第１、第２オフセット制御量の差と、前記第２オフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止することとを具備するオフセット制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エラーレートが悪化しそうな場合はダイナミック・オフセット制御を実施しないことにより、適切なダイナミック・オフセット制御を実施できるディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に関するヘッドの構造を説明するための図である。
【図３】本実施形態に関するヘッド位置決め動作でのスキュー角を説明するための図である。
【図４】本実施形態に関するヘッド位置決め動作でのスキュー角とオフセットとの関係を説明するための図である。
【図５】本実施形態に関するリード動作時での位置補正の手順を説明するフローチャートである。
【図６】リード時のＤＯＣによりエラーレートが悪化する可能性を説明するための図である。
【図７】本実施形態に関するＤＯＣのオン・オフ制御を示すフローチャートである。
【図８】リードＤＯＣがオンの時のビットエラーレートを示す図である。
【図９】リードＤＯＣがオフの時のビットエラーレートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
（ディスクドライブの構成）
図１は、本実施形態に関するディスクドライブ１００の構成を説明するためのブロック図である。
【００１８】
本実施形態のディスクドライブ１００は、磁気ヘッド１０１と、磁気記録媒体であるディスク媒体（以下、磁気ディスクと表記する）１０３と、当該磁気ディスク１０３を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）１０６と、磁気ヘッド１０１を搭載して磁気ディスク１０３上の半径方向に移動させるアクチュエータとを含む装置機構（ドライブメカニズム）、及び後述する制御・信号処理系を有する。
【００１９】
磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１０３からデータやサーボ情報を読出す（再生する）ためのリードヘッドと、磁気ディスク１０３にデータやオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）を書き込む（記録する）ためのライトヘッドとを有する。磁気ヘッド１０１は、ヘッド本体である１つのスライダ上に、リードヘッドとライトヘッドとが分離して実装されている。このため、リードヘッドとライトヘッドのそれぞれのトラック軌跡に一定のオフセット（位置ずれ）が発生してしまう。オフセット値はディスク上の半径位置に依存している。ここでは、リードヘッドよりもライトヘッドの方がアクチュエータの先端側に配置され、内周側のトラックについてはライトヘッドの方がリードヘッドよりも内周側に位置し、外周側のトラックについてはライトヘッドの方がリードヘッドよりも外周側に位置するとする。
【００２０】
アクチュエータは、磁気ヘッド１０１を搭載しているサスペンションおよびアーム１０２、回転軸となるピボット１０４、及びコイル、磁石、ヨークを含み、駆動力を発生するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０５から構成されている。アクチュエータは、後述するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１２のヘッド位置決め制御（サーボ制御）により、磁気ディスク１０３上の半径方向に移動制御される。これにより、磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１０３上の目標位置（目標トラック）に位置決めされる。
【００２１】
磁気ディスク１０３上には、周方向に所定の間隔を有する放射状の複数のサーボ領域２００が設けられており、さらに同心円状の多数のトラック（シリンダ）２０１が構成される。なお、トラック２０１は、ライトヘッドによりユーザデータが記録されたデータトラック、あるいは複数のサーボ領域２００から構成されるサーボトラックの両方を意味する。
【００２２】
サーボ領域２００には、各トラックを識別するためのアドレスコード（シリンダコード）、及びトラック内の磁気ヘッド１０１の位置を検出するためのサーボバースト信号を含むサーボ情報が記録されている。ＣＰＵ１１２は、リードヘッドにより読出されるサーボ情報を使用して、ヘッド位置決め制御（サーボ制御）を実行する。
【００２３】
制御・信号処理系は、モータドライバ１０７と、ヘッドアンプユニット１０８と、リード／ライトチャネル１０９と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１１と、ＣＰＵ１１２と、メモリ１１３とを有する。モータドライバ１０７は、ＳＰＭ１０６に駆動電流を供給するＳＰＭドライバ１０７Ａ及びＶＣＭ１０５に駆動電流を供給するＶＣＭドライバ１０７Ｂを有する。
【００２４】
ヘッドアンプユニット１０８は、磁気ヘッド１０１のリードヘッドにより読出されたリード信号ＲＳを増幅してリード／ライトチャネル１０９に出力するリードアンプ１０８Ａを含む。また、ヘッドアンプユニット１０８は、リード／ライトチャネル１０９から出力されるライトデータＷＤをライト信号（ライト電流）ＷＳに変換して、磁気ヘッド１０１のライトヘッドに供給するライトドライバ１０８Ｂを含む。ライトドライバ１０８Ｂは、データ変調／復調ユニット１１４から出力されるライトゲートＤＷＧ２のタイミングで、ライトデータＷＤをライト信号ＷＳに変換する。
【００２５】
リード／ライトチャネル１０９は、リード／ライトデータ信号を処理する信号処理ユニットであり、データ変調／復調ユニット１１４と、オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５と、サーボ復調ユニット１１６とを有する。
【００２６】
データ変調／復調ユニット１１４は、ＨＤＣ１１１からライトゲートＤＷＧ１のタイミングで転送される記録データ１２５をライトデータＷＤに変調（符号化）する。また、データ変調／復調ユニット１１４は、リードアンプ１０８Ａから出力されるリードデータ信号ＲＤを、ＨＤＣ１１１からのリードゲートＤＲＧのタイミングで再生データ１２５に復調（復号化）してＨＤＣ１１１に出力する。
【００２７】
オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５は、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボライトゲート信号１１７（ＳＷＧ−１）のタイミングで、サーボライトゲート信号１２１（ＳＷＧ−２）及びオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）を含むサーボ記録データ１２２を生成する。このとき、ユニット１１５は、サーボ復調ユニット１１６から同期信号１２４を入力する。
【００２８】
サーボ復調ユニット１１６は、リードアンプ１０８Ａから出力されるサーボ再生信号１２３から、アドレスコード及びサーボバースト信号（Ａ〜Ｄ）を含むサーボデータ１２０に復調（復号化）してＨＤＣ１１１に出力する。このとき、サーボ復調ユニット１１６は、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボリードゲート１１８（ＳＲＧ−Ａ）及びサーボリードゲート１１９（ＳＲＧ−Ｂ）のタイミングで、サーボバースト信号（バーストパターンＡ，Ｂ）を復調する。
【００２９】
ＨＤＣ１１１は、ディスクドライブ１００とホストシステム（パーソナルコンピュータやディジタル機器）１１０とのインタフェースを構成し、ホストシステム１１０とのユーザデータのリード／ライト転送制御などを実行する。また、ＨＤＣ１１１は、リード／ライトチャネル１０９のリード／ライト動作を制御する。
【００３０】
ＣＰＵ１１２は、ディスクドライブ１００のメインコントローラであり、ヘッド位置決め制御（サーボ制御）を実行するためのサーボシステムのメイン要素である。ＣＰＵ１１２は、ヘッド位置決め制御でのシーク動作及びトラック追従動作（位置制御）と共に、本実施形態に関するリードライトギャップの推定、さらにはオフセット制御（ＤＯＣ）を実行する。
【００３１】
メモリ１１３は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含み、ＣＰＵ１１２の制御動作に必要な各種のデータを格納する。
【００３２】
ヘッド１０１は、図２に示すように、スライダ１３０上に複合ヘッド素子１３１が実装されている構造である。複合ヘッド素子１３１は、リードヘッド１３２を構成するＧＭＲ素子、及びライトヘッド１３５を構成するインダクティブ薄膜ヘッド素子を含む。
【００３３】
リードヘッド１３２は、下部シールド１３３と上部シールド１３４により、ライトヘッド１３５と分離されている。ライトヘッド１３５は、下部磁極１３６と上部磁極１３７との間に記録磁界を発生するためのライトギャップ１３８を有する。
【００３４】
ここで、ヘッド１０１が磁気ディスク１０３上に位置決めされると、リードヘッド１３２とライトヘッド１３５とは、磁気ディスク１の周方向にギャップ間隔Ｇｒｗが存在する。
【００３５】
以下図３及び図４を参照して、本実施形態のヘッド１０１を磁気ディスク１０３上の目標位置に位置決めするときのオフセットについて説明する。
【００３６】
本実施形態のディスクドライブでは、図１に示すように、ヘッド位置決め用機構として、ロータリ型（回転型）アクチュエータが使用されている。このアクチュエータにより、ヘッド位置決め動作が実行されると、図４に示すように、スキュー角（角度θ）と呼ぶ傾きが発生する。このスキュー角（θ）は、アクチュエータの回転中心（ピボット）と、ヘッド中心点とを結ぶ線と、トラック円弧の接線との角度を表している。
【００３７】
スキュー角は、ヘッド１０１の位置、ＳＰＭ１０６の回転中心位置、及びアクチュエータの回転中心位置により決定される。即ち、スキュー角は、リード動作またはライト動作を行なうトラック位置（シリンダ位置）、換言すれば磁気ディスク１上の半径位置により変化する。
【００３８】
図４に示すように、スキュー角が発生すると、ライトヘッド１３５によりデータが記録されたデータトラックの中心線と、リードヘッド１３２により再生されるトラックの中心線との位置ずれに相当するオフセット（ＯＦ）が発生する。従って、図３に示すように、スキュー角が０度の場合には、ライトヘッド１３５による記録中心位置と、リードヘッド１３２による再生中心位置とは一致する。
【００３９】
オフセット量ＯＦは、スキュー角度をθ、リードヘッド１３２とライトヘッド１３５とのギャップ間隔をＧｒｗとすると、下記式（１）のようになる。
【００４０】
オフセット量ＯＦ＝Ｇｒｗ×ｓｉｎ（θ） （１）
本実施形態では、ディスクドライブの製造工程において、当該オフセット量ＯＦを算出するためのパラメータがメモリ１１３に保存されている。ここで、当該オフセット量ＯＦは、後述するディスク偏心による影響とは無関係で、磁気ディスク１０３上のトラック位置（シリンダ番号）毎に計算される。ここで、便宜的に、当該オフセット量ＯＦは、オフセット量ＯＦａ（第１のオフセット量）と表記する。
【００４１】
ディスク偏心による影響がない場合には、ヘッド位置決め制御システムは、データの書き込み動作（ライト動作）時には、オフセット量ＯＦａをゼロとして、ライトヘッド１３５を目標位置であるトラックに位置決めする。そして、データの読み出し動作（リード動作）時には、リードヘッド１３２の位置決め動作を実行する。
【００４２】
このとき、ヘッド位置決め制御システムは、目標位置であるシリンダ番号に対応するオフセット量ＯＦａを算出して、リードヘッド１３２の位置補正を実行する（オフセットを与える）。これにより、データが記録されたトラック位置に、リードヘッド１３２をオントラックさせることができる。
【００４３】
次に、図５を参照して、本実施形態でのディスク偏心の影響を考慮した再生時のヘッド位置決め動作の概略について説明する。
【００４４】
まず、ディスクドライブにおいて、メモリ１１３には、磁気ディスク１０３上のトラック位置（シリンダ番号により識別）毎にオフセット量ＯＦａ（第１のオフセット量）を算出するためのパラメータが記憶されている。このパラメータとは、スキュー角θ、及びリード／ライトヘッド１３２、１３５のギャップ間隔Ｇｒｗを示す情報が格納されている。また、当該パラメータとしては、スキュー角θを計算するためのパラメータも含まれる。具体的には、ＳＰＭ１０６の回転中心位置とアクチュエータの回転中心位置（ピボット）までの距離ｖ、ライトヘッド１３５のライトギャップ位置と当該ピポットまでの距離ｇ等である。
【００４５】
リード動作時でのヘッド位置決め動作（リードＤＯＣ制御）を説明する。
【００４６】
まず、ＣＰＵ１１２は、ホストシステム１１０からリード命令を受けると、リードヘッド１３２に対して読出し対象のデータが記録されている目標トラックである目標位置ＴＰを設定する（ステップＳ１）。
【００４７】
ＣＰＵ１１２は、アクチュエータを駆動制御して、ヘッド１０１を目標位置ＴＰの近傍まで移動させるシーク動作を実行した後に、目標位置ＴＰであるトラック位置にオントラックさせるための位置決め動作（トラック追従動作）に移行する。この位置決め動作時に、ＣＰＵ１１２は、オフセットに従った位置補正を実行する。
【００４８】
ＣＰＵ１１２は、位置補正に必要なオフセット量ＯＦａを、メモリ１１３に格納されたパラメータを使用して、式（３）により算出する（ステップＳ２）。なお、予めメモリ１１３に格納されている場合には、ＣＰＵ１１２は、目標位置に対応するオフセット量ＯＦａを読出して取得してもよい。
【００４９】
ここで、ディスクドライブに対して、例えば外部からの衝撃などにより、ディスク偏心が発生した場合、ＣＰＵ１１２は、ディスク偏心の影響に応じてオフセット量を補正する処理を実行する（ステップＳ３，Ｓ４）。以下、具体的に説明する。
【００５０】
まず、ＣＰＵ１１２は、例えばディスクドライブの起動時に、ディスク偏心量を測定する。偏心量は、ヘッド毎に内周押し付けによってシリンダアドレスを測定し、ＴＰＩから算出することができる。ヘッド毎に偏心量を算出することにより、スタックズレ分が解消される。
【００５１】
ここで、ディスク偏心のない場合のスキュー角θｚは、余弦定理により下記式（２）により求めることができる。即ち、
θｚ＝ＡＣＯＳ（（ｂ２＋ｇ２−ｖ２）／（２×ｂ×ｇ））−９０ （２）
但し、Ａは角度を意味し、ｂは磁気ディスク１上の半径位置を意味する。
【００５２】
一方、ディスク偏心によるトラック中心からの位置ずれ量ｐがある場合のスキュー角θｅは、式（２）において、「ｂ＝ｂ＋ｐ」とすることにより求められる。
【００５３】
ディスク偏心のない場合のスキュー角θｚに対するオフセット量ＯＦａは、式（１）から式（３）で表すことができる。
【００５４】
ＯＦａ＝Ｇｒｗ＊ｓｉｎ（θｚ） （３）
式（３）から、ディスク偏心があるスキュー角θｅに対するオフセット量ＯＦｂは、下記式（４）により求めることができる。
【００５５】
ＯＦｂ＝Ｇｒｗ×ｓｉｎ（θｅ） （４）
ＣＰＵ１１２は、式（３），（４）に基づいて、ディスク偏心に応じたオフセット補正量ＯＦｃを下記式（５）に従って計算して算出する（ステップＳ３）。
【００５６】
ＯＦｃ＝ＯＦｂ−ＯＦａ （５）
ＣＰＵ１１２は、算出したオフセット補正量ＯＦｃを、例えば磁気ディスク１０３上を各ゾーンで分割した場合のゾーン毎で、かつ各サーボセクタ毎にメモリ１１３に記憶する。
【００５７】
以上のような位置決め動作により、リード動作時には、リードヘッド１３２を目標位置に位置決めすることができる。この場合、目標位置は固定ではなく、ディスク偏心量に応じて変化する。ＣＰＵ１１２は、オフセット補正量ＯＦｃを使用して、ディスク偏心を考慮した第２のオフセット量ＯＦｄを求める（ステップＳ４）ことにより、リードヘッド１３２を目標位置に追従させることができる（ステップＳ５）。ここで、ＣＰＵ１１２は、結果としてサーボセクタからサーボデータを検出する毎に、目標位置の設定を行なうことになる。即ち、従来では、リード命令に対して、目標位置の設定は１回のみである。これに対して、本実施形態では、各サーボセクタからサーボデータを検出する毎に、目標位置を補正することになる。
【００５８】
しかしながら、図５のような再生時のＤＯＣでは外部からの衝撃や振動などによるディスク偏心が発生する前に記録されたデータに対しては正しく位置決めすることが出来ない。ディスク偏心の発生前に記録されたデータはディスク偏心の発生前の偏心量に基づいて制御しなければならない。しかし、図５の制御ではディスク偏心前の偏心量は記憶していないので、記録時と再生時とで異なるオフセット値に基づいて補正することになる。ディスク偏心発生後のディスク偏心量に応じたオフセット値でリードＤＯＣを行うと、記録時のディスク偏心に合っていない補正を行うことになり、ＤＯＣによってさらにデータアクセス性能が劣化し、エラーレート（ＢＥＲ）が悪化する可能性がある。
【００５９】
この様子を図６に示す。ディスク製造時に求めたディスク偏心に基づく補正量（第２のオフセット量）をＤＯ＿ｉｎｉｔとする。ＤＯ＿ｉｎｉｔはディスク製造時に図５のステップＳ３を実行することにより求められるＯＦｃであり、メモリ１１３に格納されている。記録後に外部からの衝撃や振動などによりディスク偏心が発生するとする。この後、図５に示すようなリードＤＯＣが行われ、ディスクの起動時に求めたディスク偏心に基づく補正量をＤＯ＿ｃｕｒとする。ＤＯ＿ｃｕｒはリード時に図５のステップＳ３を実行することにより求められるＯＦｃである。補正量をベクトルで表すと、ＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正後のＤＯＣの補正量ＤＯＥはＤＯ＿ｉｎｉｔ−ＤＯ＿ｃｕｒとなる。ＤＯＥの絶対値がＤＯ＿ｃｕｒより大きい場合は、図６の（ａ）に示すように、ＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正とＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正とは異なる補正（例えば、補正の方向が逆である）であり、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが大きくなっていることを意味する。そのため、この場合はＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正を行わない（ＤＯＣを停止する）ことが好ましい。ＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒと等しい場合（図６の（ｂ））及びＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒより小さい場合（図６の（ｃ））は、ＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正とＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正とは同じ方向の補正であり、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが小さくなっていることを意味する。そのため、この場合はＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正を行う（ＤＯＣを実行する）ことが好ましい。
【００６０】
図７は図６の原理を用いる本実施形態のリードＤＯＣの処理フローを説明する。起動直後のステップＳ１２で偏心量を測定する。偏心量は、ヘッド毎に内周押し付けによってシリンダアドレスを測定し、ＴＰＩから算出することができる。ヘッド毎に偏心量を算出することにより、スタックズレ分が解消される。偏心量が所定の値以上であるかに応じてステップＳ１４でディスクシフトしたか否か判定する。ディスクシフトしていないと判定すると、ステップＳ２０でＤＯＣをオンし、図５のＤＯＣ制御を実行する。
【００６１】
ディスクシフトしていると判定すると、ステップＳ１６でＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正後のＤＯＣの補正量ＤＯＥ＝|ＤＯ＿ｃｕｒ−ＤＯ＿ｉｎｉｔ|を求める。ステップＳ１８で、ＤＯＥと現在（ディスクシフト後）の偏心量に基づく補正量ＤＯ＿ｃｕｒとを比較して、図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれに該当するかを判定する。図６の（ａ）に示すようにＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒより大きい場合は、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが大きくなっていると判定できるので、ステップＳ２２でＤＯＣを停止する。図６の（ｂ）に示すようにＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒと等しい場合、及びおよび図６の（ｃ）に示すようにＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒより小さい場合は、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが小さくなっていると判定できるので、ステップＳ２０でＤＯＣをオンし、図５のＤＯＣ制御を実行する。
【００６２】
このように本実施形態によれば、記録時と再生時で偏心量が異なり、ＤＯＣによりエラーレートが悪化する場合はＤＯＣを中止することができ、記録後に外部からの衝撃や振動などによりディスクシフトが発生した場合、ＤＯＣを中止し、エラーレートの悪化を防止することが出来る。
【００６３】
図８、図９に記録後にディスク偏心量が変化した時、オフセットを変えながらある１トラックを再生した場合のビットエラーレートを示す。図８はＤＯＣがオンの場合、図９がＤＯＣがオフの場合を示す。それぞれの図において、横軸がセクタ番号を表し、縦軸が製造時のオフセット設定値を０％としたオフセット変化率を表す。図８のＤＯＣオンの場合は、５％程度オフセットを変えると、ＢＥＲ＝−６以上となり、読み取りマージンがない。これに対して、図９のＤＯＣをオフにした場合は、１０％以上オフセットを変えても十分なＢＥＲを確保できており、読み取りマージンがあることがわかる。
【００６４】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。また、本発明は、コンピュータに所定の手段を実行させるため、コンピュータを所定の手段として機能させるため、コンピュータに所定の機能を実現させるため、あるいはプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても実施することもできる。また、上述の説明は個々の実施例それぞれについて行ったが、複数の実施例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０１…磁気ヘッド、１０２…アーム、１０３…磁気ディスク、１０４…ピボット、１０５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１０６…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１０７…モータドライバ、１０８…ヘッドアンプユニット、１０９…リード／ライトチャンネル、１１０…ホストシステム、１１１…ＨＤＣ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブなどのディスク装置に関し、特に、リードヘッドとライトヘッドの間のオフセットを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とするディスク装置（ディスクドライブとも称する）では、記録媒体である磁気ディスク媒体（以下、単に磁気ディスクと称する）に対してデータの記録・再生を行なう磁気ヘッドが設けられている。磁気ヘッドとしては、リードヘッドとライトヘッドとが分離して、同一スライダに実装された複合型ヘッドが使用されている。リードヘッドは、通常では、ＭＲ（Magneto Resistive）素子またはＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子からなり、リード動作（データの読み出し動作）を実行するヘッドである。ライトヘッドは、通常では、インダクティブ薄膜ヘッド素子からなり、ライト動作（データの書き込み動作）を実行するヘッドである。
【０００３】
このようなヘッドは、通常では、ロータリ型（回転型）アクチュエータに搭載されている。アクチュエータは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動力により、ディスク媒体上の半径方向に回転駆動して、ヘッドをディスク媒体上の目標位置（目標トラック又は目標シリンダ）に位置決めするように構成されている。
【０００４】
ところで、ロータリ型アクチュエータにより、ヘッドがディスク媒体上に位置決めされる場合に、リードヘッドとライトヘッドとは、分離しているため周方向にギャップ間隔（Ｇｒｗ）が存在する。さらに、アクチュエータの回転角度があるため、リードヘッドとライトヘッドは、ディスク媒体上の半径方向の位置が異なるため、いわゆるオフセットが発生する。
【０００５】
従って、ディスクドライブでは、ディスク上の目標位置に磁気ヘッドを位置決めするときに、リードヘッドとライトヘッドのそれぞれに対して、オフセットに基づいた位置調整を行なうオフセット制御が実行されている。オフセット制御は、ディスク上の半径位置に依存して変化するオフセット値に基づいて実行されている。但し、このオフセット値は、同一トラック内では、ディスクの１回転に亘って変化しない値である。
【０００６】
ところで、ディスクドライブでは、スピンドルモータの取り付け誤差、あるいは外部からの衝撃や振動などにより、ディスク偏心（disk runout）という現象が発生する。ディスク偏心が発生すると、ディスクの回転中心に対する回転円軌跡から、サーボトラックの偏差（サーボトラック偏心）が発生する。このため、同一トラック内では、ディスクの１回転に亘って変化しないオフセット値では、磁気ヘッドに対する正確なオフセット制御を行なうことはできなくなる。
【０００７】
このような問題を解消するために、ディスク偏心量に基づいてオフセット値を変化させて、オフセット制御を行なうダイナミック・オフセット制御（ＤＯＣ：dynamic offset control）と呼ぶ技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
特許文献１に記載のディスクドライブでは、ディスクのサーボ領域外の非サーボ領域の特定の領域において、オフセット測定用サーボパターンを再生することにより、ディスク１回転内で変化するオフセット値を算出する。ディスクドライブの製造工程において、初回のオフセット値ＯＦ（ｓ）の算出処理後に、ディスク偏心が発生していない場合には、算出したオフセット値ＯＦ（ｓ）の更新を実行せずに、そのまま維持する。一方、ＤＯＣ動作によるリードヘッドの位置誤差が基準値である閾値を超える場合には、ディスク偏心が発生していると判定する。この場合には、オフセット測定用位置情報を再度記録して、一連の算出方法により新たなオフセット値ＯＦ（ｓ）を再度算出して、メモリに保存しているオフセット値を更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−１７６４０３号公報（段落００８１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の装置では、再生時のみＤＯＣを行うディスクドライブにおいてディスク偏心の発生前に記録されたデータをディスク偏心の発生後に再生する場合には有効ではない。再生時のみＤＯＣを行う場合、データは記録時のディスク偏心量に応じて記録されている。そのため、ディスク偏心が発生する前に記録されたデータに対しては、記録時のディスク偏心量に応じたオフセット値でリードＤＯＣを行なわなければならない。ディスク偏心発生後のディスク偏心量に応じたオフセット値でリードＤＯＣを行うと、記録時のディスク偏心に合っていない補正を行うことになり、ＤＯＣによってさらにデータアクセス性能が劣化し、エラーレート（ＢＥＲ）が悪化する可能性がある。
【００１１】
本発明の目的は、ディスク偏心が発生してもダイナミック・オフセット制御を適切に実行することができるディスク装置及びそのオフセット制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施の形態によれば、ディスク偏心によるオフトラックの変化に応じてヘッドを位置決めするオフセット制御を実行するディスク装置であって、
製造時のオフセット制御量を記憶する手段と、
ディスク偏心を検出する検出手段と、
前記検出手段がディスク偏心を検出した場合、オフセット制御量を求める演算手段と、
前記演算手段により求められたオフセット制御量と前記製造時のオフセット制御量との差と、前記演算手段により求められたオフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止する実行停止手段とを具備するディスク装置が提供される。
【００１３】
本発明の他の実施の形態によれば、ディスク装置のオフセット制御方法であって、
ディスク装置の製造時にディスク偏心に応じた第１オフセット制御量を求めることと、
再生時にディスク偏心に応じた第２オフセット制御量を求めることと、
前記第１、第２オフセット制御量の差と、前記第２オフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止することとを具備するオフセット制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エラーレートが悪化しそうな場合はダイナミック・オフセット制御を実施しないことにより、適切なダイナミック・オフセット制御を実施できるディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に関するヘッドの構造を説明するための図である。
【図３】本実施形態に関するヘッド位置決め動作でのスキュー角を説明するための図である。
【図４】本実施形態に関するヘッド位置決め動作でのスキュー角とオフセットとの関係を説明するための図である。
【図５】本実施形態に関するリード動作時での位置補正の手順を説明するフローチャートである。
【図６】リード時のＤＯＣによりエラーレートが悪化する可能性を説明するための図である。
【図７】本実施形態に関するＤＯＣのオン・オフ制御を示すフローチャートである。
【図８】リードＤＯＣがオンの時のビットエラーレートを示す図である。
【図９】リードＤＯＣがオフの時のビットエラーレートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１７】
（ディスクドライブの構成）
図１は、本実施形態に関するディスクドライブ１００の構成を説明するためのブロック図である。
【００１８】
本実施形態のディスクドライブ１００は、磁気ヘッド１０１と、磁気記録媒体であるディスク媒体（以下、磁気ディスクと表記する）１０３と、当該磁気ディスク１０３を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）１０６と、磁気ヘッド１０１を搭載して磁気ディスク１０３上の半径方向に移動させるアクチュエータとを含む装置機構（ドライブメカニズム）、及び後述する制御・信号処理系を有する。
【００１９】
磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１０３からデータやサーボ情報を読出す（再生する）ためのリードヘッドと、磁気ディスク１０３にデータやオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）を書き込む（記録する）ためのライトヘッドとを有する。磁気ヘッド１０１は、ヘッド本体である１つのスライダ上に、リードヘッドとライトヘッドとが分離して実装されている。このため、リードヘッドとライトヘッドのそれぞれのトラック軌跡に一定のオフセット（位置ずれ）が発生してしまう。オフセット値はディスク上の半径位置に依存している。ここでは、リードヘッドよりもライトヘッドの方がアクチュエータの先端側に配置され、内周側のトラックについてはライトヘッドの方がリードヘッドよりも内周側に位置し、外周側のトラックについてはライトヘッドの方がリードヘッドよりも外周側に位置するとする。
【００２０】
アクチュエータは、磁気ヘッド１０１を搭載しているサスペンションおよびアーム１０２、回転軸となるピボット１０４、及びコイル、磁石、ヨークを含み、駆動力を発生するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０５から構成されている。アクチュエータは、後述するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１２のヘッド位置決め制御（サーボ制御）により、磁気ディスク１０３上の半径方向に移動制御される。これにより、磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１０３上の目標位置（目標トラック）に位置決めされる。
【００２１】
磁気ディスク１０３上には、周方向に所定の間隔を有する放射状の複数のサーボ領域２００が設けられており、さらに同心円状の多数のトラック（シリンダ）２０１が構成される。なお、トラック２０１は、ライトヘッドによりユーザデータが記録されたデータトラック、あるいは複数のサーボ領域２００から構成されるサーボトラックの両方を意味する。
【００２２】
サーボ領域２００には、各トラックを識別するためのアドレスコード（シリンダコード）、及びトラック内の磁気ヘッド１０１の位置を検出するためのサーボバースト信号を含むサーボ情報が記録されている。ＣＰＵ１１２は、リードヘッドにより読出されるサーボ情報を使用して、ヘッド位置決め制御（サーボ制御）を実行する。
【００２３】
制御・信号処理系は、モータドライバ１０７と、ヘッドアンプユニット１０８と、リード／ライトチャネル１０９と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１１と、ＣＰＵ１１２と、メモリ１１３とを有する。モータドライバ１０７は、ＳＰＭ１０６に駆動電流を供給するＳＰＭドライバ１０７Ａ及びＶＣＭ１０５に駆動電流を供給するＶＣＭドライバ１０７Ｂを有する。
【００２４】
ヘッドアンプユニット１０８は、磁気ヘッド１０１のリードヘッドにより読出されたリード信号ＲＳを増幅してリード／ライトチャネル１０９に出力するリードアンプ１０８Ａを含む。また、ヘッドアンプユニット１０８は、リード／ライトチャネル１０９から出力されるライトデータＷＤをライト信号（ライト電流）ＷＳに変換して、磁気ヘッド１０１のライトヘッドに供給するライトドライバ１０８Ｂを含む。ライトドライバ１０８Ｂは、データ変調／復調ユニット１１４から出力されるライトゲートＤＷＧ２のタイミングで、ライトデータＷＤをライト信号ＷＳに変換する。
【００２５】
リード／ライトチャネル１０９は、リード／ライトデータ信号を処理する信号処理ユニットであり、データ変調／復調ユニット１１４と、オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５と、サーボ復調ユニット１１６とを有する。
【００２６】
データ変調／復調ユニット１１４は、ＨＤＣ１１１からライトゲートＤＷＧ１のタイミングで転送される記録データ１２５をライトデータＷＤに変調（符号化）する。また、データ変調／復調ユニット１１４は、リードアンプ１０８Ａから出力されるリードデータ信号ＲＤを、ＨＤＣ１１１からのリードゲートＤＲＧのタイミングで再生データ１２５に復調（復号化）してＨＤＣ１１１に出力する。
【００２７】
オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５は、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボライトゲート信号１１７（ＳＷＧ−１）のタイミングで、サーボライトゲート信号１２１（ＳＷＧ−２）及びオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）を含むサーボ記録データ１２２を生成する。このとき、ユニット１１５は、サーボ復調ユニット１１６から同期信号１２４を入力する。
【００２８】
サーボ復調ユニット１１６は、リードアンプ１０８Ａから出力されるサーボ再生信号１２３から、アドレスコード及びサーボバースト信号（Ａ〜Ｄ）を含むサーボデータ１２０に復調（復号化）してＨＤＣ１１１に出力する。このとき、サーボ復調ユニット１１６は、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボリードゲート１１８（ＳＲＧ−Ａ）及びサーボリードゲート１１９（ＳＲＧ−Ｂ）のタイミングで、サーボバースト信号（バーストパターンＡ，Ｂ）を復調する。
【００２９】
ＨＤＣ１１１は、ディスクドライブ１００とホストシステム（パーソナルコンピュータやディジタル機器）１１０とのインタフェースを構成し、ホストシステム１１０とのユーザデータのリード／ライト転送制御などを実行する。また、ＨＤＣ１１１は、リード／ライトチャネル１０９のリード／ライト動作を制御する。
【００３０】
ＣＰＵ１１２は、ディスクドライブ１００のメインコントローラであり、ヘッド位置決め制御（サーボ制御）を実行するためのサーボシステムのメイン要素である。ＣＰＵ１１２は、ヘッド位置決め制御でのシーク動作及びトラック追従動作（位置制御）と共に、本実施形態に関するリードライトギャップの推定、さらにはオフセット制御（ＤＯＣ）を実行する。
【００３１】
メモリ１１３は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含み、ＣＰＵ１１２の制御動作に必要な各種のデータを格納する。
【００３２】
ヘッド１０１は、図２に示すように、スライダ１３０上に複合ヘッド素子１３１が実装されている構造である。複合ヘッド素子１３１は、リードヘッド１３２を構成するＧＭＲ素子、及びライトヘッド１３５を構成するインダクティブ薄膜ヘッド素子を含む。
【００３３】
リードヘッド１３２は、下部シールド１３３と上部シールド１３４により、ライトヘッド１３５と分離されている。ライトヘッド１３５は、下部磁極１３６と上部磁極１３７との間に記録磁界を発生するためのライトギャップ１３８を有する。
【００３４】
ここで、ヘッド１０１が磁気ディスク１０３上に位置決めされると、リードヘッド１３２とライトヘッド１３５とは、磁気ディスク１の周方向にギャップ間隔Ｇｒｗが存在する。
【００３５】
以下図３及び図４を参照して、本実施形態のヘッド１０１を磁気ディスク１０３上の目標位置に位置決めするときのオフセットについて説明する。
【００３６】
本実施形態のディスクドライブでは、図１に示すように、ヘッド位置決め用機構として、ロータリ型（回転型）アクチュエータが使用されている。このアクチュエータにより、ヘッド位置決め動作が実行されると、図４に示すように、スキュー角（角度θ）と呼ぶ傾きが発生する。このスキュー角（θ）は、アクチュエータの回転中心（ピボット）と、ヘッド中心点とを結ぶ線と、トラック円弧の接線との角度を表している。
【００３７】
スキュー角は、ヘッド１０１の位置、ＳＰＭ１０６の回転中心位置、及びアクチュエータの回転中心位置により決定される。即ち、スキュー角は、リード動作またはライト動作を行なうトラック位置（シリンダ位置）、換言すれば磁気ディスク１上の半径位置により変化する。
【００３８】
図４に示すように、スキュー角が発生すると、ライトヘッド１３５によりデータが記録されたデータトラックの中心線と、リードヘッド１３２により再生されるトラックの中心線との位置ずれに相当するオフセット（ＯＦ）が発生する。従って、図３に示すように、スキュー角が０度の場合には、ライトヘッド１３５による記録中心位置と、リードヘッド１３２による再生中心位置とは一致する。
【００３９】
オフセット量ＯＦは、スキュー角度をθ、リードヘッド１３２とライトヘッド１３５とのギャップ間隔をＧｒｗとすると、下記式（１）のようになる。
【００４０】
オフセット量ＯＦ＝Ｇｒｗ×ｓｉｎ（θ） （１）
本実施形態では、ディスクドライブの製造工程において、当該オフセット量ＯＦを算出するためのパラメータがメモリ１１３に保存されている。ここで、当該オフセット量ＯＦは、後述するディスク偏心による影響とは無関係で、磁気ディスク１０３上のトラック位置（シリンダ番号）毎に計算される。ここで、便宜的に、当該オフセット量ＯＦは、オフセット量ＯＦａ（第１のオフセット量）と表記する。
【００４１】
ディスク偏心による影響がない場合には、ヘッド位置決め制御システムは、データの書き込み動作（ライト動作）時には、オフセット量ＯＦａをゼロとして、ライトヘッド１３５を目標位置であるトラックに位置決めする。そして、データの読み出し動作（リード動作）時には、リードヘッド１３２の位置決め動作を実行する。
【００４２】
このとき、ヘッド位置決め制御システムは、目標位置であるシリンダ番号に対応するオフセット量ＯＦａを算出して、リードヘッド１３２の位置補正を実行する（オフセットを与える）。これにより、データが記録されたトラック位置に、リードヘッド１３２をオントラックさせることができる。
【００４３】
次に、図５を参照して、本実施形態でのディスク偏心の影響を考慮した再生時のヘッド位置決め動作の概略について説明する。
【００４４】
まず、ディスクドライブにおいて、メモリ１１３には、磁気ディスク１０３上のトラック位置（シリンダ番号により識別）毎にオフセット量ＯＦａ（第１のオフセット量）を算出するためのパラメータが記憶されている。このパラメータとは、スキュー角θ、及びリード／ライトヘッド１３２、１３５のギャップ間隔Ｇｒｗを示す情報が格納されている。また、当該パラメータとしては、スキュー角θを計算するためのパラメータも含まれる。具体的には、ＳＰＭ１０６の回転中心位置とアクチュエータの回転中心位置（ピボット）までの距離ｖ、ライトヘッド１３５のライトギャップ位置と当該ピポットまでの距離ｇ等である。
【００４５】
リード動作時でのヘッド位置決め動作（リードＤＯＣ制御）を説明する。
【００４６】
まず、ＣＰＵ１１２は、ホストシステム１１０からリード命令を受けると、リードヘッド１３２に対して読出し対象のデータが記録されている目標トラックである目標位置ＴＰを設定する（ステップＳ１）。
【００４７】
ＣＰＵ１１２は、アクチュエータを駆動制御して、ヘッド１０１を目標位置ＴＰの近傍まで移動させるシーク動作を実行した後に、目標位置ＴＰであるトラック位置にオントラックさせるための位置決め動作（トラック追従動作）に移行する。この位置決め動作時に、ＣＰＵ１１２は、オフセットに従った位置補正を実行する。
【００４８】
ＣＰＵ１１２は、位置補正に必要なオフセット量ＯＦａを、メモリ１１３に格納されたパラメータを使用して、式（３）により算出する（ステップＳ２）。なお、予めメモリ１１３に格納されている場合には、ＣＰＵ１１２は、目標位置に対応するオフセット量ＯＦａを読出して取得してもよい。
【００４９】
ここで、ディスクドライブに対して、例えば外部からの衝撃などにより、ディスク偏心が発生した場合、ＣＰＵ１１２は、ディスク偏心の影響に応じてオフセット量を補正する処理を実行する（ステップＳ３，Ｓ４）。以下、具体的に説明する。
【００５０】
まず、ＣＰＵ１１２は、例えばディスクドライブの起動時に、ディスク偏心量を測定する。偏心量は、ヘッド毎に内周押し付けによってシリンダアドレスを測定し、ＴＰＩから算出することができる。ヘッド毎に偏心量を算出することにより、スタックズレ分が解消される。
【００５１】
ここで、ディスク偏心のない場合のスキュー角θｚは、余弦定理により下記式（２）により求めることができる。即ち、
θｚ＝ＡＣＯＳ（（ｂ２＋ｇ２−ｖ２）／（２×ｂ×ｇ））−９０ （２）
但し、Ａは角度を意味し、ｂは磁気ディスク１上の半径位置を意味する。
【００５２】
一方、ディスク偏心によるトラック中心からの位置ずれ量ｐがある場合のスキュー角θｅは、式（２）において、「ｂ＝ｂ＋ｐ」とすることにより求められる。
【００５３】
ディスク偏心のない場合のスキュー角θｚに対するオフセット量ＯＦａは、式（１）から式（３）で表すことができる。
【００５４】
ＯＦａ＝Ｇｒｗ＊ｓｉｎ（θｚ） （３）
式（３）から、ディスク偏心があるスキュー角θｅに対するオフセット量ＯＦｂは、下記式（４）により求めることができる。
【００５５】
ＯＦｂ＝Ｇｒｗ×ｓｉｎ（θｅ） （４）
ＣＰＵ１１２は、式（３），（４）に基づいて、ディスク偏心に応じたオフセット補正量ＯＦｃを下記式（５）に従って計算して算出する（ステップＳ３）。
【００５６】
ＯＦｃ＝ＯＦｂ−ＯＦａ （５）
ＣＰＵ１１２は、算出したオフセット補正量ＯＦｃを、例えば磁気ディスク１０３上を各ゾーンで分割した場合のゾーン毎で、かつ各サーボセクタ毎にメモリ１１３に記憶する。
【００５７】
以上のような位置決め動作により、リード動作時には、リードヘッド１３２を目標位置に位置決めすることができる。この場合、目標位置は固定ではなく、ディスク偏心量に応じて変化する。ＣＰＵ１１２は、オフセット補正量ＯＦｃを使用して、ディスク偏心を考慮した第２のオフセット量ＯＦｄを求める（ステップＳ４）ことにより、リードヘッド１３２を目標位置に追従させることができる（ステップＳ５）。ここで、ＣＰＵ１１２は、結果としてサーボセクタからサーボデータを検出する毎に、目標位置の設定を行なうことになる。即ち、従来では、リード命令に対して、目標位置の設定は１回のみである。これに対して、本実施形態では、各サーボセクタからサーボデータを検出する毎に、目標位置を補正することになる。
【００５８】
しかしながら、図５のような再生時のＤＯＣでは外部からの衝撃や振動などによるディスク偏心が発生する前に記録されたデータに対しては正しく位置決めすることが出来ない。ディスク偏心の発生前に記録されたデータはディスク偏心の発生前の偏心量に基づいて制御しなければならない。しかし、図５の制御ではディスク偏心前の偏心量は記憶していないので、記録時と再生時とで異なるオフセット値に基づいて補正することになる。ディスク偏心発生後のディスク偏心量に応じたオフセット値でリードＤＯＣを行うと、記録時のディスク偏心に合っていない補正を行うことになり、ＤＯＣによってさらにデータアクセス性能が劣化し、エラーレート（ＢＥＲ）が悪化する可能性がある。
【００５９】
この様子を図６に示す。ディスク製造時に求めたディスク偏心に基づく補正量（第２のオフセット量）をＤＯ＿ｉｎｉｔとする。ＤＯ＿ｉｎｉｔはディスク製造時に図５のステップＳ３を実行することにより求められるＯＦｃであり、メモリ１１３に格納されている。記録後に外部からの衝撃や振動などによりディスク偏心が発生するとする。この後、図５に示すようなリードＤＯＣが行われ、ディスクの起動時に求めたディスク偏心に基づく補正量をＤＯ＿ｃｕｒとする。ＤＯ＿ｃｕｒはリード時に図５のステップＳ３を実行することにより求められるＯＦｃである。補正量をベクトルで表すと、ＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正後のＤＯＣの補正量ＤＯＥはＤＯ＿ｉｎｉｔ−ＤＯ＿ｃｕｒとなる。ＤＯＥの絶対値がＤＯ＿ｃｕｒより大きい場合は、図６の（ａ）に示すように、ＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正とＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正とは異なる補正（例えば、補正の方向が逆である）であり、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが大きくなっていることを意味する。そのため、この場合はＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正を行わない（ＤＯＣを停止する）ことが好ましい。ＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒと等しい場合（図６の（ｂ））及びＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒより小さい場合（図６の（ｃ））は、ＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正とＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正とは同じ方向の補正であり、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが小さくなっていることを意味する。そのため、この場合はＤＯ＿ｃｕｒによるオフセット補正を行う（ＤＯＣを実行する）ことが好ましい。
【００６０】
図７は図６の原理を用いる本実施形態のリードＤＯＣの処理フローを説明する。起動直後のステップＳ１２で偏心量を測定する。偏心量は、ヘッド毎に内周押し付けによってシリンダアドレスを測定し、ＴＰＩから算出することができる。ヘッド毎に偏心量を算出することにより、スタックズレ分が解消される。偏心量が所定の値以上であるかに応じてステップＳ１４でディスクシフトしたか否か判定する。ディスクシフトしていないと判定すると、ステップＳ２０でＤＯＣをオンし、図５のＤＯＣ制御を実行する。
【００６１】
ディスクシフトしていると判定すると、ステップＳ１６でＤＯ＿ｉｎｉｔによるオフセット補正後のＤＯＣの補正量ＤＯＥ＝|ＤＯ＿ｃｕｒ−ＤＯ＿ｉｎｉｔ|を求める。ステップＳ１８で、ＤＯＥと現在（ディスクシフト後）の偏心量に基づく補正量ＤＯ＿ｃｕｒとを比較して、図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれに該当するかを判定する。図６の（ａ）に示すようにＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒより大きい場合は、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが大きくなっていると判定できるので、ステップＳ２２でＤＯＣを停止する。図６の（ｂ）に示すようにＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒと等しい場合、及びおよび図６の（ｃ）に示すようにＤＯＥがＤＯ＿ｃｕｒより小さい場合は、ＤＯ＿ｉｎｉｔに基づくオフセット補正によりオフセットが小さくなっていると判定できるので、ステップＳ２０でＤＯＣをオンし、図５のＤＯＣ制御を実行する。
【００６２】
このように本実施形態によれば、記録時と再生時で偏心量が異なり、ＤＯＣによりエラーレートが悪化する場合はＤＯＣを中止することができ、記録後に外部からの衝撃や振動などによりディスクシフトが発生した場合、ＤＯＣを中止し、エラーレートの悪化を防止することが出来る。
【００６３】
図８、図９に記録後にディスク偏心量が変化した時、オフセットを変えながらある１トラックを再生した場合のビットエラーレートを示す。図８はＤＯＣがオンの場合、図９がＤＯＣがオフの場合を示す。それぞれの図において、横軸がセクタ番号を表し、縦軸が製造時のオフセット設定値を０％としたオフセット変化率を表す。図８のＤＯＣオンの場合は、５％程度オフセットを変えると、ＢＥＲ＝−６以上となり、読み取りマージンがない。これに対して、図９のＤＯＣをオフにした場合は、１０％以上オフセットを変えても十分なＢＥＲを確保できており、読み取りマージンがあることがわかる。
【００６４】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。また、本発明は、コンピュータに所定の手段を実行させるため、コンピュータを所定の手段として機能させるため、コンピュータに所定の機能を実現させるため、あるいはプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体としても実施することもできる。また、上述の説明は個々の実施例それぞれについて行ったが、複数の実施例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０１…磁気ヘッド、１０２…アーム、１０３…磁気ディスク、１０４…ピボット、１０５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１０６…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１０７…モータドライバ、１０８…ヘッドアンプユニット、１０９…リード／ライトチャンネル、１１０…ホストシステム、１１１…ＨＤＣ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク偏心によるオフトラックの変化に応じてヘッドを位置決めするオフセット制御を実行するディスク装置であって、
製造時のオフセット制御量を記憶する手段と、
ディスク偏心を検出する検出手段と、
前記検出手段がディスク偏心を検出した場合、オフセット制御量を求める演算手段と、
前記演算手段により求められたオフセット制御量と前記製造時のオフセット制御量との差と、前記演算手段により求められたオフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止する実行停止手段と、
を具備するディスク装置。
【請求項２】
前記実行停止手段は前記差の絶対値が前記演算手段により求められたオフセット制御量より大きい場合は、オフセット制御の実行を停止する請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
リードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度と偏心量とに基づいて製造時のオフセット制御量を求める手段をさらに具備する請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記検出手段により検出された偏心量とリードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度とに基づいてオフセット制御量を求める請求項２記載のディスク装置。
【請求項５】
ディスク装置のオフセット制御方法であって、
ディスク装置の製造時にディスク偏心に応じた第１オフセット制御量を求めることと、
再生時にディスク偏心に応じた第２オフセット制御量を求めることと、
前記第１、第２オフセット制御量の差と、前記第２オフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止することと、
を具備するオフセット制御方法。
【請求項６】
前記停止することは前記差の絶対値が前記第２オフセット制御量より大きい場合は、オフセット制御の実行を停止する請求項５記載のオフセット制御方法。
【請求項７】
前記第１オフセット制御量は、リードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度と偏心量とに基づいて求められる請求項６記載のオフセット制御方法。
【請求項８】
前記第２オフセット制御量は、再生時に求められた偏心量とリードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度とに基づいて求められる請求項６記載のオフセット制御方法。
【請求項１】
ディスク偏心によるオフトラックの変化に応じてヘッドを位置決めするオフセット制御を実行するディスク装置であって、
製造時のオフセット制御量を記憶する手段と、
ディスク偏心を検出する検出手段と、
前記検出手段がディスク偏心を検出した場合、オフセット制御量を求める演算手段と、
前記演算手段により求められたオフセット制御量と前記製造時のオフセット制御量との差と、前記演算手段により求められたオフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止する実行停止手段と、
を具備するディスク装置。
【請求項２】
前記実行停止手段は前記差の絶対値が前記演算手段により求められたオフセット制御量より大きい場合は、オフセット制御の実行を停止する請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
リードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度と偏心量とに基づいて製造時のオフセット制御量を求める手段をさらに具備する請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記検出手段により検出された偏心量とリードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度とに基づいてオフセット制御量を求める請求項２記載のディスク装置。
【請求項５】
ディスク装置のオフセット制御方法であって、
ディスク装置の製造時にディスク偏心に応じた第１オフセット制御量を求めることと、
再生時にディスク偏心に応じた第２オフセット制御量を求めることと、
前記第１、第２オフセット制御量の差と、前記第２オフセット制御量とに基づいてオフセット制御の実行を停止することと、
を具備するオフセット制御方法。
【請求項６】
前記停止することは前記差の絶対値が前記第２オフセット制御量より大きい場合は、オフセット制御の実行を停止する請求項５記載のオフセット制御方法。
【請求項７】
前記第１オフセット制御量は、リードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度と偏心量とに基づいて求められる請求項６記載のオフセット制御方法。
【請求項８】
前記第２オフセット制御量は、再生時に求められた偏心量とリードヘッドとライトヘッドとのギャップ間隔とスキュー角度とに基づいて求められる請求項６記載のオフセット制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１２９１７８（Ｐ２０１１−１２９１７８Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８４３３３（Ｐ２００９−２８４３３３）
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１５日（２００９．１２．１５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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