同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法、磁気ディスク装置
【課題】同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づいて、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する、同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法および磁気ディスク装置を得る。
【解決手段】同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法は、ディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法であって、ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されている同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するステップを具備する。
【解決手段】同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法は、ディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法であって、ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されている同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するステップを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣオフセット電流値に基づく同期成分圧縮制御の切替えエリアの最適化方法および磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御機構は、ディスクの偏心やモータの振動、サーボパターンのトラックセンター位置のズレ等に起因する、ディスク回転に同期した位置誤差、すなわち偏心成分（以下、ＲＲＯ（Repeatable Run Out）と称する）を補正するフィードフォワード制御（以下、同期成分圧縮制御と称する）によりＲＲＯの影響を低減している。
このＲＲＯはディスク毎（またはヘッド毎）やディスク上の位置で形状や大きさが異なり、同期成分圧縮制御の補正情報の最適値も異なってくる。このため、磁気ディスク装置では、ディスク毎（または、ヘッド毎）やディスクの中心から同心円状に区切った複数のエリア毎（例えば、内周エリア・外周エリア・中周エリアのように分けたエリア毎）に同期成分圧縮制御の補正情報の最適値を保持して、各エリアによって同期成分圧縮制御のための補正情報を切替えている。
なお、ここでいう補正情報とは、同期成分圧縮制御のフィードフォワード操作量である。さらに、補正情報の最適値とは、各トラックにおいてＲＲＯを最も低減するのに適した補正情報のことであり、具体的には、逐次演算により算出された補正情報の収束値である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３９８１４号公報（段落[００２８]―[００４１]、[００６２]、図１、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、同一エリア内の全トラックにおいて同期成分圧縮制御のための補正情報の最適値は一致しない。このため、任意のトラックで最適化した同期成分圧縮制御のための補正情報を使用したまま、同一エリア内のある他のトラックへ磁気ヘッドを移動（シーク）した場合に補正誤差が生じる。また、このような同期成分圧縮制御において、前記同期成分圧縮制御のための補正情報の最適値を保持するエリア数を際限なく増やすことは、メモリ容量の観点から現実的ではなく、エリア数は限定される。また、エリア数を増やすことなく、同一エリア内での補正誤差の影響を低減するためには、各エリアにおいて、エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する必要がある。
上記に鑑み、本発明は、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づいて、同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定することにより、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法および磁気ディスク装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係るＤＣオフセット電流値に基づく同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法は、ディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法であって、ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されている同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するステップを具備することを特徴とする。
【０００５】
本発明の一態様に係る磁気ディスク装置は、ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されているディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するエリア設定手段を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づいて、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法および磁気ディスク装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一つの実施形態に係る磁気ディスク装置１を上面から見た概略構成図である。図２は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。図３は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の機能ブロック図である。図４は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置によるヘッド位置決め制御を説明するための図である。ＣＰＵ４３がＲＯＭ４１に記録されたプログラムを読み込むことにより図３および図４に示す機能が実現される。
【０００８】
なお、図１、２では、磁気ディスク２０を１枚だけ具備する磁気ディスク装置１を示したが、磁気ディスク２０は一枚に限られず、複数枚でもよい。また、磁気ディスク２０の両面にデータの記録を行うタイプの磁気ディスク装置を用いても良い。
【０００９】
磁気ディスク２０は、データを記録する磁気媒体であり、スピンドル９０を中心として回転動作する。磁気ディスク２０の表面には、数万本から数十万本のトラックが同心円状に並んでいる。また、各トラックには、各トラックに固有の番号（シリンダ番号）が付与されている。
【００１０】
各トラックは、複数のセクタを有する。各セクタは、サーボデータが記録されているサーボ領域とデータの読み出しおよび書き込みを行うデータ領域とを有する。サーボ領域には、シリンダ番号および磁気ヘッド８０をトラックの中心に位置決めするために用いられるバーストデータが記録されている。
【００１１】
磁気ヘッド８０は、磁気ディスク２０へのデータの書き込みおよび磁気ディスク２０からのデータの読み出しを行う。スイングアーム７０は、磁気ヘッド８０をディスク２０の径方向に移動させる。
【００１２】
ＶＣＭ（Voice Coil Motor）５０は、回転軸６０を中心としてスイングアーム７０を回転させる。ランプロード３０は、磁気ディスク装置１が動作していないときに、磁気ヘッド８０を格納する。ラッチ機構１２０は、磁気ヘッド８０がランプロード３０へ格納された際に、スイングアーム７０が動かないように保持する。
【００１３】
ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１００は、一端がスイングアーム７０に取り付けられ、他端が制御部４０に取り付けられた配線回路である。このＦＰＣ１００を介して、磁気ヘッド８０、ＶＣＭ５０および制御部４０との間で、データおよび制御信号が送受信される。
【００１４】
制御部４０は、ＲＯＭ４１、メモリ４２、ＣＰＵ４３、リード／ライト回路４４、位置データ生成回路４５、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）コンバータ４６、ＶＣＭドライバ４７、Ｄ／Ａコンバータ４８、スピンドルモータドライバ４９を具備する。また、ＣＰＵ４３がＲＯＭ４１に記録されたプログラムを読み込むことにより、図３に示す測定手段１０１乃至磁気ヘッド制御手段１０６の機能が実現される。
【００１５】
位置データ生成回路４５は、磁気ディスク２０のサーボデータ領域に記録されたサーボデータに応じて、磁気ヘッド８０の位置を示す位置データを生成しＣＰＵ４３へ出力する。ＶＣＭ制御手段１０５は、位置データ生成回路４５から出力された位置データに応じて、ＶＣＭ５０を駆動する制御信号を生成し、Ｄ／Ａコンバータ４６へ出力する。また、スピンドルモータ制御手段１０４は、スピンドルモータドライバ４９を駆動するための制御信号をＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。
【００１６】
Ｄ／Ａコンバータ４６は、ＶＣＭ制御手段１０５から出力された制御信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換してＶＣＭドライバ４７へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４８は、スピンドルモータ制御手段１０４から出力された制御信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換してスピンドルモータドライバ４９へ出力する。
【００１７】
ＶＣＭドライバ４９は、Ｄ／Ａ変換器４６から出力された制御信号に応じた駆動電流をＶＣＭ５０に供給する。この駆動電流により、スイングアーム７０は、回転軸６０を中心として回転動作する。
【００１８】
モータドライバ４９は、Ｄ／Ａ変換器４８を介してスピンドルモータ制御手段１０４から出力された制御信号に応じた駆動電流をスピンドルモータ１１０に供給する。この駆動電流により、スピンドルモータ１１０は、回転動作する。また、スピンドル９０を介してスピンドルモータ１１０に連結された磁気ディスク２０も回転動作する。
【００１９】
リード／ライト回路４４は、磁気ヘッド８０を介して、磁気ディスク２０へのデータの書き込みと、データの読み出しを行う。
【００２０】
ＲＯＭ４１は、磁気ヘッド８０を目標トラックに位置決めするための位置決め制御プログラムや磁気ディスク２０に同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するエリア設定プログラムなどを記録する。なお、磁気ディスク２０に設定される前記同期成分圧縮制御の切替えエリア数は、設計段階などで予め決められる。この同期成分圧縮制御の切替えエリア数は固定されている。
【００２１】
メモリ４２は、後で説明する測定手段１０１で測定された磁気ヘッド８０の位置と、磁気ヘッド８０の位置に対応するＤＣオフセット電流値との関係や、エリア設定手段１０２で磁気ディスク２０に設定された同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界のシリンダ番号などを記録（保持）するＲＡＭ（Random Access Memory）である。筺体１０は、上述した構成要素を収納する。測定手段１０１は、磁気ヘッド８０の位置に対応するＤＣオフセット電流値との関係を、磁気ディスク２０の並べられた総トラック数の数百分の１程度の間隔で測定する。なお、この測定間隔は、総トラック数の数百分の１程度に限られず、数千分の１程度や数十分の１程度であっても良い。
【００２２】
エリア設定手段１０２は、測定手段１０１で測定された磁気ヘッド８０の位置とＤＣオフセット電流値に基づき、同期成分圧縮制御の切替えエリアを磁気ディスク２０上に設定する。補正情報設定手段１０３は、エリア設定手段１０２により設定された各同期成分圧縮制御の切替えエリアで使用する同期成分圧縮制御のための補正情報を設定する。この補正情報は、同期成分圧縮制御の切替えエリア毎に最適値が保持される。なお、ここでいう補正情報の最適値とは、各トラックにおいてＲＲＯを最も低減するのに適した補正情報のことであり、具体的には、逐次演算により算出された補正情報の収束値である。
【００２３】
ここで上記補正情報の最適値の算出方法の一例について説明する。
図４は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１によるヘッド位置決め制御を説明するための図である。
【００２４】
図４に示すように、磁気ヘッド８０によりサーボ情報のサーボバーストデータが読出される度に、位置誤差検出部２０３は目標位置ｒと実際のヘッド位置ｙとの位置誤差ｅを検出する。制御要素２０４は、入力する位置誤差ｅを解消するための制御操作量Ｕｂを算出して出力する。
【００２５】
ここで、位置誤差ｅには、磁気ディスク２０の回転に伴うトラックの偏心成分が含まれていると想定すると、システムのフィードバック制御系だけでは偏心成分を十分に抑制できない。なお制御要素２０４は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１を制御するコントローラのことであり、具体的にはＣＰＵ４３のことである。
【００２６】
そこで、フィードフォワード制御系２００を併用することにより、偏心成分を十分に抑制するための制御操作量Ｕｆを求める。フィードフォワード制御系２００では、偏心成分検出部２０１は位置誤差検出部２０３により求められる位置誤差ｅを観測し、位置誤差ｅに含まれるディスクの回転周期に同期した偏心成分を検出する。ＦＷ制御部２０２は、偏心成分を抑制するような制御操作量Ｕｆを算出して、フィードバック制御系の加算部２０５に出力する。加算部２０３は制御要素２０４からの制御操作量ＵｂとＦＷ制御部２０２からの制御操作量Ｕｆとを加算した制御操作量を制御対象２０６に出力する。
【００２７】
（偏心成分の検出処理）
偏心成分検出部２０１は、具体的には位置誤差ｅから特定の偏心成分をサイン（ｓｉｎ）成分とコサイン（ｃｏｓ）成分に分離し抽出する処理を実行する。位置誤差ｅの中で、ディスクの回転周期に同期した偏心成分は、周期関数として捉えることができるので、フーリエ級数により展開表示することができる。即ち、ディスクの回転周期をＴ、位置誤差の観測情報をｅ（ｔ）とすれば以下式（１）を求めることができる。
【００２８】
【数１】
【００２９】
ここで、ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，…，ｃ0 はフーリエ係数（１，２，３，…は偏心次数を意味する）であり、各偏心成分の大きさと位相を表す。各フーリエ係数は次式（２）により求めることができる。
【００３０】
【数２】
【００３１】
この第１の実施形態の磁気ディスク装置ではセクタサーボ方式を想定しているので、サーボ情報は離散的にしか得られないため、位置誤差ｅを時間的に連続な情報として得ることはできない。そこで、位置誤差ｅを離散的な情報として得る場合のフーリエ係数ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，…を求める関係式（３）を以下に示す。なお、関係式（３）にてTsはサンプル時間を意味する。
【００３２】
【数３】
【００３３】
さらに、前記式（３）を数式的に変形して、１サンプル前までに得られた偏心成分のフーリエ係数に、現時点の観測情報により得られたフーリエ係数の変化分を逐次加算していく演算式として下記の関係式（４）を求めることができる。
【００３４】
【数４】
【００３５】
この関係式（４）により、位置誤差情報を観測することにより、ｋ時点での特定の偏心成分のｓｉｎ成分とｃｏｓ成分とを求めることができる。（制御操作量Ｕｆの算出処理）ＦＷ制御部２０２は、下記の関係式（５），（６）により、偏心成分検出部２０１により検出された偏心成分を抑制するような制御操作量Ｕｆを算出する。まず、図４の制御系から位置誤差ｅの関係式（５）は以下のように求めることができる。
【００３６】
【数５】
【００３７】
ここで、Ｆｂは制御要素２０４の伝達関数であり、Ｐｓは制御対象の伝達関数であり、ｒは目標位置である。また、前記関係式（５）は、「ｅ＝ｒ−ｙ」、「Ｕｂ＝Ｆｂ・ｅ」、「ｙ＝Ｐｓ（Ｕｆ＋Ｕｂ）」の関係式から求めることができる。前記の偏心成分検出部２０１により、「Ｕｆ＝０」のときの位置誤差の特定偏心成分（ｅ０）を求めることができるので、この特定偏心成分（ｅ０）を抑制するための制御操作量Ｕｆは結果的に次式（６）により求めることができる。
【００３８】
【数６】
【００３９】
以上のようにして、フィードフォワード制御系２００により、位置誤差ｅに含まれるディスクの回転周期に同期した偏心成分を検出し、この偏心成分を抑制するような制御操作量Ｕｆ、すなわち補正情報の最適値を算出することができる。フィードバック制御系の加算部２０５は、フィードバック制御系の制御操作量Ｕｂとフィードフォワード制御系２００の制御操作量Ｕｆとを加算した制御操作量を制御対象２０６に出力する。
【００４０】
従って、ディスクの回転周期に同期した偏心成分を十分に抑制したヘッド位置決め制御を実現することができる。なお、ここで制御対象２０６とは、具体的には磁気ヘッド８０を駆動するためのＶＣＭ５０のことである。
【００４１】
次に、磁気ヘッド８０のトラック位置とＤＣオフセット電流値との関係について説明する。図５は、磁気ディスク装置１の磁気ヘッド８０のトラック位置とＤＣオフセット電流値の関係を示した図である。なお、縦軸にＤＣオフセット電流値を、横軸に、磁気ディスク２０のシリンダ番号を示している。また、図中の番号４は、ＤＣオフセット電流値を示している。
【００４２】
ここで、番号４に示すＤＣオフセット電流は、トラッキング時のＶＣＭ５０の駆動電流の直流成分を意味しており、その形状はスイングアーム７０に加わる外力（ラッチトルクやＦＰＣ反発トルクなど）の変化を意味する。
【００４３】
ここで、図５中の符合１ａは、磁気ディスク２０の最外周トラック位置のシリンダ番号を示している。符合１ｃは、オフセット電流値が最大となるトラック位置のシリンダ番号を示している。符合１ｂは、磁気ディスク２０の最内周トラックのシリンダ番号を示している。
【００４４】
ここで、例えば、最外周トラック位置（符号１ａ）とＤＣオフセット電流が最大となるトラック位置（符号１ｂ）が同期成分圧縮制御の同一エリア内にある場合、最外周トラック位置（符号１ａ）で最適化した同期成分圧縮制御のための補正情報を保持したまま、ＤＣオフセット電流値が最大となるトラック位置（符号１ｂ）へ磁気ヘッド８０をシークすると、同期成分圧縮制御の補正誤差が大きいために、ターゲットトラック（目標のトラック）に到達してから定常状態に落ち着くまでのシークセトリング特性が悪く見える。
【００４５】
しかしながら、最外周トラック位置（符号１ａ）とＤＣオフセット電流値が最大となるトラック位置（符号１ｂ）が、同期成分圧縮制御の同一エリア内でない場合、ターゲットトラック（目標トラック）近傍で最適化された同期成分圧縮制御のための補正情報に切替えることで、補正誤差を小さくできる。その結果、シークセトリング特性を改善できる。
【００４６】
次に、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の動作について説明する。
図６は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の動作を示したフローチャートである。
【００４７】
初めに、スピンドルモータ制御手段１０４は、スピンドルモータドライバ４９へ制御信号を出力して、スピンドルモータ１１０を回転させる。このスピンドルモータ１１０の回転に伴い磁気ディスク２０も回転する。
【００４８】
次に、ＶＣＭ制御手段１０５は、ＶＣＭドライバ４７へ制御信号を出力して速度制御を行い、磁気ヘッド８０を目的のトラックへ移動させる。次に、磁気ヘッド制御手段１０６は、磁気ディスク２０のサーボデータ領域に記録されたシリンダ番号から磁気ヘッド８０が目的のトラックへ移動したかを確認する。次に、磁気ヘッド制御手段１０６は、磁気ディスク２０のサーボデータ領域に記録されたバーストデータに基づき、磁気ヘッド８０がオントラックするようにサーボ制御（位置制御）する。
【００４９】
測定手段１０１は、磁気ヘッド制御手段１０６のサーボ制御により磁気ヘッド８０がオントラックした時のＤＣオフセット電流値を測定する（ステップＳ１１）。次に、測定手段１０１は、このＤＣオフセット電流値をトラックのシリンダ番号とともにメモリ４２に記録（保持）する。
【００５０】
同様にして、測定手段１０１は、磁気ヘッド制御手段１０６のサーボ制御により磁気ヘッド８０がオントラックした時のＤＣオフセット電流値を、磁気ディスク２０の総トラック数の数百分の１の間隔で測定する。
【００５１】
次に、エリア設定手段１０２は、ＤＣオフセット電流値を測定した各トラック間におけるＤＣオフセット電流値差分（ＤＣオフセット電流値の変化量）の絶対値ｄｉｆＩ[ｋ]を磁気ディスク２０の全周（径方向）にわたって算出する（ステップＳ１２）。具体的には、エリア設定手段１０２は、次の（７）式を計算する。
ｄｉｆＩ[ｋ]＝｜Ｉ[ｋ]−Ｉ[ｋ−１]｜…（７）
【００５２】
なお、ＤＣオフセットの測定シリンダをＣ[ｋ]（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とし、そのときのＤＣオフセット電流値をＩ[ｋ]（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とする。ｋは、ＤＣオフセット電流値を測定したトラックのシリンダ番号である。また、ｄｉｆＩ[１]＝０である。
【００５３】
なお、差分の絶対値を算出するのは、差分を積算した際に単調増加させて、磁気ディスク２０上に境界を設定する際に、ＤＣオフセット電流値の変化の範囲が同一となる同期成分圧縮制御の切替えエリアを重複して設定するのを避けるためである。なお、（７）式にように差分の絶対値を計算するのではなく、この差分を二乗した値を積算しても良い。この場合でも、積算値は単調増加する。
【００５４】
次に、エリア設定手段１０２は、前記ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を磁気ディスク２０の全周（径方向）にわたって積算し、その総和ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆＩを算出する（ステップＳ１３）。具体的には、次の（８）式を計算する。
ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆＩ＝ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｎ]…（８）
【００５５】
ここで、ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋ]は、以下の（９）式を満たす。
【数７】
【００５６】
次に、エリア設定手段１０２は、ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を磁気ディスク２０の全周にわたって積算した総和ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆＩを、同期成分圧縮エリア数で等分割し、分割した各領域を同期成分圧縮の切替えエリアに設定する（ステップＳ１４）。ここでは、磁気ディスク２０の同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界となるトラックが設定される。
【００５７】
具体的には、次の（１０）式から（１２）式を満たすシリンダ番号のトラックを各同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界として設定する。なお、境界に設定されたトラックのシリンダ番号は、同期成分圧縮制御の切替えエリアに対応づけてメモリ４２に記録（保持）される。
【００５８】
Ｃ０＝Ｃ[１] …（１０）
Ｃｐ＝Ｃ[ｎ] …（１１）
Ｃｑ＝Ｃ[ｋｑ]…（１２）
【００５９】
（１０）式は、最外周トラックが境界として設定されることを意味する。また、（１１）式は、最内周トラックが境界として設定されることを意味する。また、（１２）式のｋｑは、次の（１３）式、（１４）式を満たす整数である。
ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]≧（ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑ） …（１３）
ｋｑ＝ｍｉｎ（ｋｘ） …（１４）
【００６０】
ここで、ｐは、磁気ディスク２０に設定される同期成分圧縮制御の切替えエリア数である。ｑは、正の整数であり、１からｐ−１の整数値をとる。また、ｋｘは、１からｎの整数値をとる。また、ｍｉｎ（ｘ）は、ｘの最小値を意味する。
【００６１】
（１３）、（１４）式は、差分の絶対値を積算した総和を同期成分圧縮制御の切替えエリア数で除算した値にｐを積算した値ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑと、シリンダ番号がＣ[ｋ]のトラックでの差分の絶対値の積算値ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]とを比較し、積算値ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]が、ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑ以上となるトラックの内、値の最も小さいシリンダ番号に対応するトラック（最外周側トラック）を磁気ディスク２０の境界として設定することを意味する。そして、この比較は、ｑの値を１からｐ−１まで変化させて行われる。
【００６２】
なお、（１３）式、（１４）式の代わりに、以下の（１５）式、（１６）式を使用しても良い。
ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]≧（ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ）×ｑ …（１５）
ｋｑ＝ｍａｘ（ｋｘ） …（１６）
ここでｍａｘ（ｘ）は、ｘの最大値を意味する。
【００６３】
この場合、ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑと、ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]とを比較し、積算値ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]が、ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑ以下となるトラックの内、値の最も大きいシリンダ番号に対応するトラック（最内周側トラック）を磁気ディスク２０の境界として設定することを意味する。
【００６４】
図７は、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が５の場合の実施例を示した図である。図７において、番号６は、ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を外周側から全周にわたって積算したプロットを示しており、最内周での値が総和となる。また符号Ａ乃至Ｅは、磁気ディスク２０に設定された同期成分圧縮制御の切替えエリア（領域）である。
【００６５】
ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を磁気ディスク２０の全周（径方向）にわたって積算した総和を、同期成分圧縮制御の切替えエリア数で等分割すると、符号Ｃ０〜符号Ｃ１（領域Ａ）、符号Ｃ１〜符号Ｃ２（領域Ｂ）、符号Ｃ２〜符号Ｃ３（領域Ｃ）、符号Ｃ３〜符号Ｃ４（領域Ｄ）、符号Ｃ４〜符号Ｃ５（領域Ｅ）がそれぞれ分割された領域となる。この分割領域を同期成分圧縮制御の切替えエリアとして設定することで、同一エリア内での同期成分圧縮制御の補正誤差の影響を抑制でき、良好なシークセトリング特性が期待できる。
【００６６】
補正値設定手段１０３は、エリア設定手段１０２により設定されたエリア毎に、同期成分圧縮制御のためのフィードフォワード操作量を補正情報として設定し、メモリ４２に記録する。また、このエリア設定手段１０２による同期成分圧縮制御の切替えエリアの設定情報は、磁気ディスク装置１の製造工程において固体毎に実施され、この最適化された同期成分圧縮制御の切替えエリアの設定は、不揮発性メモリであるメモリ４２に保持される。
【００６７】
磁気ヘッド制御手段１０６は、補正値設定手段１０３により同期成分圧縮制御の切替えエリア毎に設定された補正情報に基づき、磁気ヘッド８０を目的のトラックへ移動させる。なお、この実施形態では、磁気ディスク２０の外周側から内周側に向かってシリンダ番号を付与しているが、逆に内周側から外周側に向かってシリンダ番号を付与しても良い。
【００６８】
以上のように、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１は、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づき同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定している。このため、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減できる。その結果、シークセトリング特性を改善できる。また、エリア数を増やす必要がないので、メモリ４２の使用容量を抑制できる。
【００６９】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、第１の実施形態では、磁気ディスク２０に設定するエリア数が５の場合について説明した。しかし、磁気ディスク２０に設定する同期成分圧縮制御の切替えエリア数は５に限られず、磁気ディスク２０に設定する同期成分圧縮制御の切替えエリア数を１０としても良い。
【００７０】
図８は、磁気ディスク２０を１０の同期成分圧縮制御の切替えエリア１Ａ乃至１Ｊに分けた場合を示している。図８において、番号７は、ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を外周側から全周にわたって積算したプロットを示しており、最内周での値が総和となる。また符号Ａ乃至Ｊは、磁気ディスク２０に設定された同期成分圧縮制御の切替えエリア（領域）である。
【００７１】
ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を全周にわたって積算した総和を、同期成分圧縮制御の切替えエリア数で等分割すると、符号Ｃ０〜符号Ｃ１（領域Ａ）、符号Ｃ１〜符号Ｃ２（領域Ｂ）、符号Ｃ２〜符号Ｃ３（領域Ｃ）、符号Ｃ３〜符号Ｃ４（領域Ｄ）、符号Ｃ４〜符号Ｃ５（領域Ｅ）、符号Ｃ５〜符号Ｃ６（領域Ｆ）、符号Ｃ６〜符号Ｃ７（領域Ｇ）、符号Ｃ７〜符号Ｃ８（領域Ｈ）、符号Ｃ８〜符号Ｃ９（領域Ｉ）、符号Ｃ９〜符号Ｃ１０（領域Ｊ）がそれぞれ分割された領域となる。この分割領域を同期成分圧縮制御の切替えエリアとして設定することで、同一エリア内での同期成分圧縮制御の補正誤差の影響を抑制でき、良好なシークセトリング特性が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置によるヘッド位置決め制御を説明するための図である。
【図５】磁気ディスク装置１の磁気ヘッドの位置とDCオフセット電流の関係を示した図である。
【図６】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の動作を示したフローチャートである。
【図７】同期成分圧縮制御の切替えエリア数が５の場合の実施例である。
【図８】同期成分圧縮制御の切替えエリア数が１０の場合の実施例である。
【符号の説明】
【００７３】
１…磁気ディスク装置、１０…筺体、２０…磁気ディスク、３０…ランプロード、４０…制御部、４１…ＲＯＭ、４２…メモリ、４３…ＣＰＵ、４４…リード／ライト回路、４５…位置データ生成回路、４６…Ｄ／Ａコンバータ、４７…ＶＣＭドライバ、４８…Ｄ／Ａコンバータ、４９…スピンドルモータドライバ、５０…ＶＣＭ、６０…回転軸、７０…スイングアーム、８０…磁気ヘッド、９０…スピンドル、１００…ＦＰＣ、１０１…測定手段、１０２…エリア設定手段、１０３…補正情報設定手段、１０４…スピンドルモータ制御手段、１０５…ＶＣＭ制御手段、１１０…スピンドルモータ、１２０…ラッチ機構、２００…フィードフォワード制御系、２０１…偏心成分検出部、２０２…ＦＷ制御部、２０３…位置誤差検出部、２０４…制御要素（Ｆｂ）、２０５…加算部、２０６…制御対象（Ｐｓ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣオフセット電流値に基づく同期成分圧縮制御の切替えエリアの最適化方法および磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御機構は、ディスクの偏心やモータの振動、サーボパターンのトラックセンター位置のズレ等に起因する、ディスク回転に同期した位置誤差、すなわち偏心成分（以下、ＲＲＯ（Repeatable Run Out）と称する）を補正するフィードフォワード制御（以下、同期成分圧縮制御と称する）によりＲＲＯの影響を低減している。
このＲＲＯはディスク毎（またはヘッド毎）やディスク上の位置で形状や大きさが異なり、同期成分圧縮制御の補正情報の最適値も異なってくる。このため、磁気ディスク装置では、ディスク毎（または、ヘッド毎）やディスクの中心から同心円状に区切った複数のエリア毎（例えば、内周エリア・外周エリア・中周エリアのように分けたエリア毎）に同期成分圧縮制御の補正情報の最適値を保持して、各エリアによって同期成分圧縮制御のための補正情報を切替えている。
なお、ここでいう補正情報とは、同期成分圧縮制御のフィードフォワード操作量である。さらに、補正情報の最適値とは、各トラックにおいてＲＲＯを最も低減するのに適した補正情報のことであり、具体的には、逐次演算により算出された補正情報の収束値である（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３９８１４号公報（段落[００２８]―[００４１]、[００６２]、図１、図１２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、同一エリア内の全トラックにおいて同期成分圧縮制御のための補正情報の最適値は一致しない。このため、任意のトラックで最適化した同期成分圧縮制御のための補正情報を使用したまま、同一エリア内のある他のトラックへ磁気ヘッドを移動（シーク）した場合に補正誤差が生じる。また、このような同期成分圧縮制御において、前記同期成分圧縮制御のための補正情報の最適値を保持するエリア数を際限なく増やすことは、メモリ容量の観点から現実的ではなく、エリア数は限定される。また、エリア数を増やすことなく、同一エリア内での補正誤差の影響を低減するためには、各エリアにおいて、エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する必要がある。
上記に鑑み、本発明は、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づいて、同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定することにより、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法および磁気ディスク装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係るＤＣオフセット電流値に基づく同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法は、ディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法であって、ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されている同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するステップを具備することを特徴とする。
【０００５】
本発明の一態様に係る磁気ディスク装置は、ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されているディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するエリア設定手段を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づいて、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法および磁気ディスク装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の一つの実施形態に係る磁気ディスク装置１を上面から見た概略構成図である。図２は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。図３は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の機能ブロック図である。図４は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置によるヘッド位置決め制御を説明するための図である。ＣＰＵ４３がＲＯＭ４１に記録されたプログラムを読み込むことにより図３および図４に示す機能が実現される。
【０００８】
なお、図１、２では、磁気ディスク２０を１枚だけ具備する磁気ディスク装置１を示したが、磁気ディスク２０は一枚に限られず、複数枚でもよい。また、磁気ディスク２０の両面にデータの記録を行うタイプの磁気ディスク装置を用いても良い。
【０００９】
磁気ディスク２０は、データを記録する磁気媒体であり、スピンドル９０を中心として回転動作する。磁気ディスク２０の表面には、数万本から数十万本のトラックが同心円状に並んでいる。また、各トラックには、各トラックに固有の番号（シリンダ番号）が付与されている。
【００１０】
各トラックは、複数のセクタを有する。各セクタは、サーボデータが記録されているサーボ領域とデータの読み出しおよび書き込みを行うデータ領域とを有する。サーボ領域には、シリンダ番号および磁気ヘッド８０をトラックの中心に位置決めするために用いられるバーストデータが記録されている。
【００１１】
磁気ヘッド８０は、磁気ディスク２０へのデータの書き込みおよび磁気ディスク２０からのデータの読み出しを行う。スイングアーム７０は、磁気ヘッド８０をディスク２０の径方向に移動させる。
【００１２】
ＶＣＭ（Voice Coil Motor）５０は、回転軸６０を中心としてスイングアーム７０を回転させる。ランプロード３０は、磁気ディスク装置１が動作していないときに、磁気ヘッド８０を格納する。ラッチ機構１２０は、磁気ヘッド８０がランプロード３０へ格納された際に、スイングアーム７０が動かないように保持する。
【００１３】
ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）１００は、一端がスイングアーム７０に取り付けられ、他端が制御部４０に取り付けられた配線回路である。このＦＰＣ１００を介して、磁気ヘッド８０、ＶＣＭ５０および制御部４０との間で、データおよび制御信号が送受信される。
【００１４】
制御部４０は、ＲＯＭ４１、メモリ４２、ＣＰＵ４３、リード／ライト回路４４、位置データ生成回路４５、Ｄ／Ａ（Digital/Analog）コンバータ４６、ＶＣＭドライバ４７、Ｄ／Ａコンバータ４８、スピンドルモータドライバ４９を具備する。また、ＣＰＵ４３がＲＯＭ４１に記録されたプログラムを読み込むことにより、図３に示す測定手段１０１乃至磁気ヘッド制御手段１０６の機能が実現される。
【００１５】
位置データ生成回路４５は、磁気ディスク２０のサーボデータ領域に記録されたサーボデータに応じて、磁気ヘッド８０の位置を示す位置データを生成しＣＰＵ４３へ出力する。ＶＣＭ制御手段１０５は、位置データ生成回路４５から出力された位置データに応じて、ＶＣＭ５０を駆動する制御信号を生成し、Ｄ／Ａコンバータ４６へ出力する。また、スピンドルモータ制御手段１０４は、スピンドルモータドライバ４９を駆動するための制御信号をＤ／Ａコンバータ４８へ出力する。
【００１６】
Ｄ／Ａコンバータ４６は、ＶＣＭ制御手段１０５から出力された制御信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換してＶＣＭドライバ４７へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４８は、スピンドルモータ制御手段１０４から出力された制御信号を、デジタル信号からアナログ信号に変換してスピンドルモータドライバ４９へ出力する。
【００１７】
ＶＣＭドライバ４９は、Ｄ／Ａ変換器４６から出力された制御信号に応じた駆動電流をＶＣＭ５０に供給する。この駆動電流により、スイングアーム７０は、回転軸６０を中心として回転動作する。
【００１８】
モータドライバ４９は、Ｄ／Ａ変換器４８を介してスピンドルモータ制御手段１０４から出力された制御信号に応じた駆動電流をスピンドルモータ１１０に供給する。この駆動電流により、スピンドルモータ１１０は、回転動作する。また、スピンドル９０を介してスピンドルモータ１１０に連結された磁気ディスク２０も回転動作する。
【００１９】
リード／ライト回路４４は、磁気ヘッド８０を介して、磁気ディスク２０へのデータの書き込みと、データの読み出しを行う。
【００２０】
ＲＯＭ４１は、磁気ヘッド８０を目標トラックに位置決めするための位置決め制御プログラムや磁気ディスク２０に同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するエリア設定プログラムなどを記録する。なお、磁気ディスク２０に設定される前記同期成分圧縮制御の切替えエリア数は、設計段階などで予め決められる。この同期成分圧縮制御の切替えエリア数は固定されている。
【００２１】
メモリ４２は、後で説明する測定手段１０１で測定された磁気ヘッド８０の位置と、磁気ヘッド８０の位置に対応するＤＣオフセット電流値との関係や、エリア設定手段１０２で磁気ディスク２０に設定された同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界のシリンダ番号などを記録（保持）するＲＡＭ（Random Access Memory）である。筺体１０は、上述した構成要素を収納する。測定手段１０１は、磁気ヘッド８０の位置に対応するＤＣオフセット電流値との関係を、磁気ディスク２０の並べられた総トラック数の数百分の１程度の間隔で測定する。なお、この測定間隔は、総トラック数の数百分の１程度に限られず、数千分の１程度や数十分の１程度であっても良い。
【００２２】
エリア設定手段１０２は、測定手段１０１で測定された磁気ヘッド８０の位置とＤＣオフセット電流値に基づき、同期成分圧縮制御の切替えエリアを磁気ディスク２０上に設定する。補正情報設定手段１０３は、エリア設定手段１０２により設定された各同期成分圧縮制御の切替えエリアで使用する同期成分圧縮制御のための補正情報を設定する。この補正情報は、同期成分圧縮制御の切替えエリア毎に最適値が保持される。なお、ここでいう補正情報の最適値とは、各トラックにおいてＲＲＯを最も低減するのに適した補正情報のことであり、具体的には、逐次演算により算出された補正情報の収束値である。
【００２３】
ここで上記補正情報の最適値の算出方法の一例について説明する。
図４は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１によるヘッド位置決め制御を説明するための図である。
【００２４】
図４に示すように、磁気ヘッド８０によりサーボ情報のサーボバーストデータが読出される度に、位置誤差検出部２０３は目標位置ｒと実際のヘッド位置ｙとの位置誤差ｅを検出する。制御要素２０４は、入力する位置誤差ｅを解消するための制御操作量Ｕｂを算出して出力する。
【００２５】
ここで、位置誤差ｅには、磁気ディスク２０の回転に伴うトラックの偏心成分が含まれていると想定すると、システムのフィードバック制御系だけでは偏心成分を十分に抑制できない。なお制御要素２０４は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１を制御するコントローラのことであり、具体的にはＣＰＵ４３のことである。
【００２６】
そこで、フィードフォワード制御系２００を併用することにより、偏心成分を十分に抑制するための制御操作量Ｕｆを求める。フィードフォワード制御系２００では、偏心成分検出部２０１は位置誤差検出部２０３により求められる位置誤差ｅを観測し、位置誤差ｅに含まれるディスクの回転周期に同期した偏心成分を検出する。ＦＷ制御部２０２は、偏心成分を抑制するような制御操作量Ｕｆを算出して、フィードバック制御系の加算部２０５に出力する。加算部２０３は制御要素２０４からの制御操作量ＵｂとＦＷ制御部２０２からの制御操作量Ｕｆとを加算した制御操作量を制御対象２０６に出力する。
【００２７】
（偏心成分の検出処理）
偏心成分検出部２０１は、具体的には位置誤差ｅから特定の偏心成分をサイン（ｓｉｎ）成分とコサイン（ｃｏｓ）成分に分離し抽出する処理を実行する。位置誤差ｅの中で、ディスクの回転周期に同期した偏心成分は、周期関数として捉えることができるので、フーリエ級数により展開表示することができる。即ち、ディスクの回転周期をＴ、位置誤差の観測情報をｅ（ｔ）とすれば以下式（１）を求めることができる。
【００２８】
【数１】
【００２９】
ここで、ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，…，ｃ0 はフーリエ係数（１，２，３，…は偏心次数を意味する）であり、各偏心成分の大きさと位相を表す。各フーリエ係数は次式（２）により求めることができる。
【００３０】
【数２】
【００３１】
この第１の実施形態の磁気ディスク装置ではセクタサーボ方式を想定しているので、サーボ情報は離散的にしか得られないため、位置誤差ｅを時間的に連続な情報として得ることはできない。そこで、位置誤差ｅを離散的な情報として得る場合のフーリエ係数ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，…，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，…を求める関係式（３）を以下に示す。なお、関係式（３）にてTsはサンプル時間を意味する。
【００３２】
【数３】
【００３３】
さらに、前記式（３）を数式的に変形して、１サンプル前までに得られた偏心成分のフーリエ係数に、現時点の観測情報により得られたフーリエ係数の変化分を逐次加算していく演算式として下記の関係式（４）を求めることができる。
【００３４】
【数４】
【００３５】
この関係式（４）により、位置誤差情報を観測することにより、ｋ時点での特定の偏心成分のｓｉｎ成分とｃｏｓ成分とを求めることができる。（制御操作量Ｕｆの算出処理）ＦＷ制御部２０２は、下記の関係式（５），（６）により、偏心成分検出部２０１により検出された偏心成分を抑制するような制御操作量Ｕｆを算出する。まず、図４の制御系から位置誤差ｅの関係式（５）は以下のように求めることができる。
【００３６】
【数５】
【００３７】
ここで、Ｆｂは制御要素２０４の伝達関数であり、Ｐｓは制御対象の伝達関数であり、ｒは目標位置である。また、前記関係式（５）は、「ｅ＝ｒ−ｙ」、「Ｕｂ＝Ｆｂ・ｅ」、「ｙ＝Ｐｓ（Ｕｆ＋Ｕｂ）」の関係式から求めることができる。前記の偏心成分検出部２０１により、「Ｕｆ＝０」のときの位置誤差の特定偏心成分（ｅ０）を求めることができるので、この特定偏心成分（ｅ０）を抑制するための制御操作量Ｕｆは結果的に次式（６）により求めることができる。
【００３８】
【数６】
【００３９】
以上のようにして、フィードフォワード制御系２００により、位置誤差ｅに含まれるディスクの回転周期に同期した偏心成分を検出し、この偏心成分を抑制するような制御操作量Ｕｆ、すなわち補正情報の最適値を算出することができる。フィードバック制御系の加算部２０５は、フィードバック制御系の制御操作量Ｕｂとフィードフォワード制御系２００の制御操作量Ｕｆとを加算した制御操作量を制御対象２０６に出力する。
【００４０】
従って、ディスクの回転周期に同期した偏心成分を十分に抑制したヘッド位置決め制御を実現することができる。なお、ここで制御対象２０６とは、具体的には磁気ヘッド８０を駆動するためのＶＣＭ５０のことである。
【００４１】
次に、磁気ヘッド８０のトラック位置とＤＣオフセット電流値との関係について説明する。図５は、磁気ディスク装置１の磁気ヘッド８０のトラック位置とＤＣオフセット電流値の関係を示した図である。なお、縦軸にＤＣオフセット電流値を、横軸に、磁気ディスク２０のシリンダ番号を示している。また、図中の番号４は、ＤＣオフセット電流値を示している。
【００４２】
ここで、番号４に示すＤＣオフセット電流は、トラッキング時のＶＣＭ５０の駆動電流の直流成分を意味しており、その形状はスイングアーム７０に加わる外力（ラッチトルクやＦＰＣ反発トルクなど）の変化を意味する。
【００４３】
ここで、図５中の符合１ａは、磁気ディスク２０の最外周トラック位置のシリンダ番号を示している。符合１ｃは、オフセット電流値が最大となるトラック位置のシリンダ番号を示している。符合１ｂは、磁気ディスク２０の最内周トラックのシリンダ番号を示している。
【００４４】
ここで、例えば、最外周トラック位置（符号１ａ）とＤＣオフセット電流が最大となるトラック位置（符号１ｂ）が同期成分圧縮制御の同一エリア内にある場合、最外周トラック位置（符号１ａ）で最適化した同期成分圧縮制御のための補正情報を保持したまま、ＤＣオフセット電流値が最大となるトラック位置（符号１ｂ）へ磁気ヘッド８０をシークすると、同期成分圧縮制御の補正誤差が大きいために、ターゲットトラック（目標のトラック）に到達してから定常状態に落ち着くまでのシークセトリング特性が悪く見える。
【００４５】
しかしながら、最外周トラック位置（符号１ａ）とＤＣオフセット電流値が最大となるトラック位置（符号１ｂ）が、同期成分圧縮制御の同一エリア内でない場合、ターゲットトラック（目標トラック）近傍で最適化された同期成分圧縮制御のための補正情報に切替えることで、補正誤差を小さくできる。その結果、シークセトリング特性を改善できる。
【００４６】
次に、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の動作について説明する。
図６は、この第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１の動作を示したフローチャートである。
【００４７】
初めに、スピンドルモータ制御手段１０４は、スピンドルモータドライバ４９へ制御信号を出力して、スピンドルモータ１１０を回転させる。このスピンドルモータ１１０の回転に伴い磁気ディスク２０も回転する。
【００４８】
次に、ＶＣＭ制御手段１０５は、ＶＣＭドライバ４７へ制御信号を出力して速度制御を行い、磁気ヘッド８０を目的のトラックへ移動させる。次に、磁気ヘッド制御手段１０６は、磁気ディスク２０のサーボデータ領域に記録されたシリンダ番号から磁気ヘッド８０が目的のトラックへ移動したかを確認する。次に、磁気ヘッド制御手段１０６は、磁気ディスク２０のサーボデータ領域に記録されたバーストデータに基づき、磁気ヘッド８０がオントラックするようにサーボ制御（位置制御）する。
【００４９】
測定手段１０１は、磁気ヘッド制御手段１０６のサーボ制御により磁気ヘッド８０がオントラックした時のＤＣオフセット電流値を測定する（ステップＳ１１）。次に、測定手段１０１は、このＤＣオフセット電流値をトラックのシリンダ番号とともにメモリ４２に記録（保持）する。
【００５０】
同様にして、測定手段１０１は、磁気ヘッド制御手段１０６のサーボ制御により磁気ヘッド８０がオントラックした時のＤＣオフセット電流値を、磁気ディスク２０の総トラック数の数百分の１の間隔で測定する。
【００５１】
次に、エリア設定手段１０２は、ＤＣオフセット電流値を測定した各トラック間におけるＤＣオフセット電流値差分（ＤＣオフセット電流値の変化量）の絶対値ｄｉｆＩ[ｋ]を磁気ディスク２０の全周（径方向）にわたって算出する（ステップＳ１２）。具体的には、エリア設定手段１０２は、次の（７）式を計算する。
ｄｉｆＩ[ｋ]＝｜Ｉ[ｋ]−Ｉ[ｋ−１]｜…（７）
【００５２】
なお、ＤＣオフセットの測定シリンダをＣ[ｋ]（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とし、そのときのＤＣオフセット電流値をＩ[ｋ]（ｋ＝１、２、・・・、ｎ）とする。ｋは、ＤＣオフセット電流値を測定したトラックのシリンダ番号である。また、ｄｉｆＩ[１]＝０である。
【００５３】
なお、差分の絶対値を算出するのは、差分を積算した際に単調増加させて、磁気ディスク２０上に境界を設定する際に、ＤＣオフセット電流値の変化の範囲が同一となる同期成分圧縮制御の切替えエリアを重複して設定するのを避けるためである。なお、（７）式にように差分の絶対値を計算するのではなく、この差分を二乗した値を積算しても良い。この場合でも、積算値は単調増加する。
【００５４】
次に、エリア設定手段１０２は、前記ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を磁気ディスク２０の全周（径方向）にわたって積算し、その総和ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆＩを算出する（ステップＳ１３）。具体的には、次の（８）式を計算する。
ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆＩ＝ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｎ]…（８）
【００５５】
ここで、ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋ]は、以下の（９）式を満たす。
【数７】
【００５６】
次に、エリア設定手段１０２は、ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を磁気ディスク２０の全周にわたって積算した総和ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆＩを、同期成分圧縮エリア数で等分割し、分割した各領域を同期成分圧縮の切替えエリアに設定する（ステップＳ１４）。ここでは、磁気ディスク２０の同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界となるトラックが設定される。
【００５７】
具体的には、次の（１０）式から（１２）式を満たすシリンダ番号のトラックを各同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界として設定する。なお、境界に設定されたトラックのシリンダ番号は、同期成分圧縮制御の切替えエリアに対応づけてメモリ４２に記録（保持）される。
【００５８】
Ｃ０＝Ｃ[１] …（１０）
Ｃｐ＝Ｃ[ｎ] …（１１）
Ｃｑ＝Ｃ[ｋｑ]…（１２）
【００５９】
（１０）式は、最外周トラックが境界として設定されることを意味する。また、（１１）式は、最内周トラックが境界として設定されることを意味する。また、（１２）式のｋｑは、次の（１３）式、（１４）式を満たす整数である。
ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]≧（ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑ） …（１３）
ｋｑ＝ｍｉｎ（ｋｘ） …（１４）
【００６０】
ここで、ｐは、磁気ディスク２０に設定される同期成分圧縮制御の切替えエリア数である。ｑは、正の整数であり、１からｐ−１の整数値をとる。また、ｋｘは、１からｎの整数値をとる。また、ｍｉｎ（ｘ）は、ｘの最小値を意味する。
【００６１】
（１３）、（１４）式は、差分の絶対値を積算した総和を同期成分圧縮制御の切替えエリア数で除算した値にｐを積算した値ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑと、シリンダ番号がＣ[ｋ]のトラックでの差分の絶対値の積算値ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]とを比較し、積算値ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]が、ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑ以上となるトラックの内、値の最も小さいシリンダ番号に対応するトラック（最外周側トラック）を磁気ディスク２０の境界として設定することを意味する。そして、この比較は、ｑの値を１からｐ−１まで変化させて行われる。
【００６２】
なお、（１３）式、（１４）式の代わりに、以下の（１５）式、（１６）式を使用しても良い。
ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]≧（ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ）×ｑ …（１５）
ｋｑ＝ｍａｘ（ｋｘ） …（１６）
ここでｍａｘ（ｘ）は、ｘの最大値を意味する。
【００６３】
この場合、ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑと、ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]とを比較し、積算値ｓｕｍ＿ｄｉｆＩ[ｋｘ]が、ｔｏｔａｌ＿ｄｉｆI／ｐ×ｑ以下となるトラックの内、値の最も大きいシリンダ番号に対応するトラック（最内周側トラック）を磁気ディスク２０の境界として設定することを意味する。
【００６４】
図７は、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が５の場合の実施例を示した図である。図７において、番号６は、ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を外周側から全周にわたって積算したプロットを示しており、最内周での値が総和となる。また符号Ａ乃至Ｅは、磁気ディスク２０に設定された同期成分圧縮制御の切替えエリア（領域）である。
【００６５】
ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を磁気ディスク２０の全周（径方向）にわたって積算した総和を、同期成分圧縮制御の切替えエリア数で等分割すると、符号Ｃ０〜符号Ｃ１（領域Ａ）、符号Ｃ１〜符号Ｃ２（領域Ｂ）、符号Ｃ２〜符号Ｃ３（領域Ｃ）、符号Ｃ３〜符号Ｃ４（領域Ｄ）、符号Ｃ４〜符号Ｃ５（領域Ｅ）がそれぞれ分割された領域となる。この分割領域を同期成分圧縮制御の切替えエリアとして設定することで、同一エリア内での同期成分圧縮制御の補正誤差の影響を抑制でき、良好なシークセトリング特性が期待できる。
【００６６】
補正値設定手段１０３は、エリア設定手段１０２により設定されたエリア毎に、同期成分圧縮制御のためのフィードフォワード操作量を補正情報として設定し、メモリ４２に記録する。また、このエリア設定手段１０２による同期成分圧縮制御の切替えエリアの設定情報は、磁気ディスク装置１の製造工程において固体毎に実施され、この最適化された同期成分圧縮制御の切替えエリアの設定は、不揮発性メモリであるメモリ４２に保持される。
【００６７】
磁気ヘッド制御手段１０６は、補正値設定手段１０３により同期成分圧縮制御の切替えエリア毎に設定された補正情報に基づき、磁気ヘッド８０を目的のトラックへ移動させる。なお、この実施形態では、磁気ディスク２０の外周側から内周側に向かってシリンダ番号を付与しているが、逆に内周側から外周側に向かってシリンダ番号を付与しても良い。
【００６８】
以上のように、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置１は、同期成分圧縮制御の切替えエリア数が固定の場合に、ＤＣオフセット電流値に基づき同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定している。このため、同一エリア内の全トラック間での補正誤差を低減できる。その結果、シークセトリング特性を改善できる。また、エリア数を増やす必要がないので、メモリ４２の使用容量を抑制できる。
【００６９】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、第１の実施形態では、磁気ディスク２０に設定するエリア数が５の場合について説明した。しかし、磁気ディスク２０に設定する同期成分圧縮制御の切替えエリア数は５に限られず、磁気ディスク２０に設定する同期成分圧縮制御の切替えエリア数を１０としても良い。
【００７０】
図８は、磁気ディスク２０を１０の同期成分圧縮制御の切替えエリア１Ａ乃至１Ｊに分けた場合を示している。図８において、番号７は、ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を外周側から全周にわたって積算したプロットを示しており、最内周での値が総和となる。また符号Ａ乃至Ｊは、磁気ディスク２０に設定された同期成分圧縮制御の切替えエリア（領域）である。
【００７１】
ＤＣオフセット電流値の変化量（差分の絶対値）を全周にわたって積算した総和を、同期成分圧縮制御の切替えエリア数で等分割すると、符号Ｃ０〜符号Ｃ１（領域Ａ）、符号Ｃ１〜符号Ｃ２（領域Ｂ）、符号Ｃ２〜符号Ｃ３（領域Ｃ）、符号Ｃ３〜符号Ｃ４（領域Ｄ）、符号Ｃ４〜符号Ｃ５（領域Ｅ）、符号Ｃ５〜符号Ｃ６（領域Ｆ）、符号Ｃ６〜符号Ｃ７（領域Ｇ）、符号Ｃ７〜符号Ｃ８（領域Ｈ）、符号Ｃ８〜符号Ｃ９（領域Ｉ）、符号Ｃ９〜符号Ｃ１０（領域Ｊ）がそれぞれ分割された領域となる。この分割領域を同期成分圧縮制御の切替えエリアとして設定することで、同一エリア内での同期成分圧縮制御の補正誤差の影響を抑制でき、良好なシークセトリング特性が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置によるヘッド位置決め制御を説明するための図である。
【図５】磁気ディスク装置１の磁気ヘッドの位置とDCオフセット電流の関係を示した図である。
【図６】第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の動作を示したフローチャートである。
【図７】同期成分圧縮制御の切替えエリア数が５の場合の実施例である。
【図８】同期成分圧縮制御の切替えエリア数が１０の場合の実施例である。
【符号の説明】
【００７３】
１…磁気ディスク装置、１０…筺体、２０…磁気ディスク、３０…ランプロード、４０…制御部、４１…ＲＯＭ、４２…メモリ、４３…ＣＰＵ、４４…リード／ライト回路、４５…位置データ生成回路、４６…Ｄ／Ａコンバータ、４７…ＶＣＭドライバ、４８…Ｄ／Ａコンバータ、４９…スピンドルモータドライバ、５０…ＶＣＭ、６０…回転軸、７０…スイングアーム、８０…磁気ヘッド、９０…スピンドル、１００…ＦＰＣ、１０１…測定手段、１０２…エリア設定手段、１０３…補正情報設定手段、１０４…スピンドルモータ制御手段、１０５…ＶＣＭ制御手段、１１０…スピンドルモータ、１２０…ラッチ機構、２００…フィードフォワード制御系、２０１…偏心成分検出部、２０２…ＦＷ制御部、２０３…位置誤差検出部、２０４…制御要素（Ｆｂ）、２０５…加算部、２０６…制御対象（Ｐｓ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法であって、
ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されている同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するステップ
を具備することを特徴とする同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項２】
前記ディスクの各トラック間におけるＤＣオフセット電流値の差分である変化量の絶対値を所定の間隔で算出するステップと、
前記算出したＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値の総和を算出するステップと、
前記総和を、前記同期成分圧縮制御の切替えエリア数で等分割するステップと、
前記分割した値に基づいて前記ディスクの各領域を前記同期成分圧縮の切替えエリアとして設定するステップと
を具備することを特徴とする請求項１に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項３】
前記同期成分圧縮制御の切替えエリアの設定情報を、製造工程において不揮発性メモリに保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項４】
前記分割した値に基づいて前記ディスクの各領域を前記同期成分圧縮制御の切替えエリアとして設定するステップは、
任意のトラックにおける前記ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を積算した値が、前記分割した値以上となるトラックの内、最外周側のトラックを前記同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界として設定するステップを具備することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項５】
前記分割した値に基づいて前記ディスクの各領域を前記同期成分圧縮の切替えエリアとして設定するステップは、
任意のトラックにおける前記ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を積算した値が、前記分割した値以下となるトラックの内、最内周側のトラックを前記同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界として設定するステップを具備することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項６】
ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されているディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するエリア設定手段を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項１】
ディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法であって、
ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されている同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するステップ
を具備することを特徴とする同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項２】
前記ディスクの各トラック間におけるＤＣオフセット電流値の差分である変化量の絶対値を所定の間隔で算出するステップと、
前記算出したＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値の総和を算出するステップと、
前記総和を、前記同期成分圧縮制御の切替えエリア数で等分割するステップと、
前記分割した値に基づいて前記ディスクの各領域を前記同期成分圧縮の切替えエリアとして設定するステップと
を具備することを特徴とする請求項１に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項３】
前記同期成分圧縮制御の切替えエリアの設定情報を、製造工程において不揮発性メモリに保持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項４】
前記分割した値に基づいて前記ディスクの各領域を前記同期成分圧縮制御の切替えエリアとして設定するステップは、
任意のトラックにおける前記ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を積算した値が、前記分割した値以上となるトラックの内、最外周側のトラックを前記同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界として設定するステップを具備することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項５】
前記分割した値に基づいて前記ディスクの各領域を前記同期成分圧縮の切替えエリアとして設定するステップは、
任意のトラックにおける前記ＤＣオフセット電流値の変化量の絶対値を積算した値が、前記分割した値以下となるトラックの内、最内周側のトラックを前記同期成分圧縮制御の切替えエリアの境界として設定するステップを具備することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の同期成分圧縮制御の切替えエリア最適化方法。
【請求項６】
ＤＣオフセット電流値に基づき、エリア数が固定されているディスク回転に同期した位置誤差成分を補正する同期成分圧縮制御の切替えエリアを設定するエリア設定手段を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２７１８０（Ｐ２０１０−２７１８０Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９０７９０（Ｐ２００８−１９０７９０）
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【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２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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