情報記憶装置
【課題】ヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制して良好な情報の記録／再生を実現する情報記憶装置を提供する。
【解決手段】ヘッドを情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備え、情報記憶媒体の各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の第１の領域と、ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第２の領域とが交互に繰り返されてなるものである。制御部は、ヘッド位置とアクセス対象の第１の領域の代表位置との差を解消するフィードバック制御値決定部と、フィードバック制御値の決定が行われた第１の領域に対応する論理制御値を求めその論理制御値にフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えている。
【解決手段】ヘッドを情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、駆動部を制御する制御部とを備え、情報記憶媒体の各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の第１の領域と、ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第２の領域とが交互に繰り返されてなるものである。制御部は、ヘッド位置とアクセス対象の第１の領域の代表位置との差を解消するフィードバック制御値決定部と、フィードバック制御値の決定が行われた第１の領域に対応する論理制御値を求めその論理制御値にフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ技術の発展とともに、コンピュータに内蔵される機器や、コンピュータに外部から接続される周辺機器に関する技術が急速に発展している。こうした技術の１つに、磁気ディスクなどの平面的な形状の情報記憶媒体を備え、その情報記憶媒体に情報を書き込むことで情報の記憶を行う情報記憶装置が知られている。
【０００３】
情報記憶装置の中には、情報記憶媒体との間で情報の記録や再生を行う役割を果たすヘッドを、情報記憶媒体を回転させながら記憶媒体上で移動させることにより、情報記憶媒体への情報の記録や記憶媒体からの情報の再生（アクセス）を行う情報記憶装置が存在する。ハードディスク装置（ＨＤＤ）は、こうした情報記憶装置の代表例である。ヘッドを用いて情報記憶媒体とのアクセスを行う情報記憶装置では、装置内の情報記憶媒体上に、ユーザによって取り扱われるユーザ情報（以下、単に「データ」と呼ぶ）の書き込みおよび読み出し用のデータ領域と、ヘッドの位置決め用の情報（以下、単に「位置情報」と呼ぶ）を記憶するサーボ領域とが、領域を分けてそれぞれ複数形成されていることが多く、各データ領域は、サーボ領域に記憶されている位置情報によって互いに識別される。このサーボ領域からヘッドが位置情報を読み取ることで、ヘッドを制御する制御部に記憶媒体上におけるヘッドの位置が把握されて、ヘッドが所望のデータ領域上に位置決めされる。そこで、ヘッドの位置決めの上では、データ領域とサーボ領域とが所定の位置関係に従って規則正しく並んでいる情報記憶媒体が、情報記憶媒体として理想的な情報記憶媒体となる。
【０００４】
ここで、サーボ領域とデータ領域とについて、ハードディスク装置（ＨＤＤ）に内蔵されている磁気ディスクを例にとって具体的に説明する。
【０００５】
図１は、データ領域とサーボ領域とが所定の位置関係に従って規則正しく並んでいる理想的な磁気ディスク１０００を表した図である。
【０００６】
この図に示すように、理想的な磁気ディスク１０００では、２つのサーボ領域１００１の間に設けられた帯状のデータ領域１００２が、磁気ディスク１０００の円周方向（図の左右方向）に真っ直ぐ延びた状態で設けられている。ヘッドは、磁気ディスク１０００の回転によって、磁気ディスク１０００に対し相対的に図の右方向に移動し（すなわち、磁気ディスク１０００が、回転により左方向に移動する）、移動しながら磁気ディスク１０００との間で情報の記憶／再生（アクセス）を実行する。ここで、サーボ領域１００１とその右隣のデータ領域１００２との組はセクタと呼ばれ、セクタが磁気ディスク１０００の円周方向に並んでディスク中心を周回したものがトラック１００４である。各サーボ領域１００１は、各サーボ領域１００１ごとに磁気ディスク１０００上における位置の情報が記憶される領域となっており、この情報により、ヘッドが（正確にはアクセスを実行する、ヘッド内の再生素子や記録素子の位置が）、何番目のトラックの、何番目のセクタの、サーボ領域１００１の中心位置から磁気ディスク１０００の半径方向にどれだけずれた位置にあるか、といった情報が得られる。データ領域１００２やサーボ領域１００１は、それぞれ磁性体材料によって構成された磁性体領域を備えており、データや位置情報は、データ領域１００２やサーボ領域１００１の磁性体領域に形成された磁化の磁化方向の形式で記録される。ここで、各データ領域１００２の図の上側および図の下側には、非磁性の材料（磁化率がきわめて小さい材料）によって構成された非磁性領域１００３が設けられており、このようにデータ領域１００２が、磁気ディスク１０００の半径方向（図の上下方向）に、サーボ領域１００１を間において離散的に並ぶことで、ヘッドによる情報の記憶／再生（アクセス）の際に、磁気ディスク１０００の半径方向について、データ領域同士が、明確に区別されることとなる。なお、ここでは、図の上下方向のサーボ領域１００１の並びは、トラックの延びている方向（図の左右方向）と直交しているように図示されているが、これは、磁気ディスク１０００の構成を局所的に表したことによるものであって、実際には、サーボ領域１００１の並びは、磁気ディスク１０００全体でみると、トラックの延びている方向（図の左右方向）に対して少し斜めになっている（後述の図７参照）。この点は、以下の図２および図３でも同様である。
【０００７】
図１に示すような磁気ディスク１０００の領域区分を形成する作業では、まず、ディスク中心を１周しトラックの原型となる周回領域が、同じようにディスク中心を周回する帯状の非磁性領域を間において磁気ディスクの半径方向に沿って複数形成される。次に、これらの周回領域を分断するように、磁気ディスクの中心から磁気ディスクの縁に向かってライン状に延びるライン状領域が複数本形成される。ここで、２本のライン状領域の間に挟まれた周回領域が図１のデータ領域１００２となる。ライン状領域は、それぞれ、磁気ディスク上における位置を表す位置情報が記憶するための単位記憶領域に区分されて、それぞれに位置情報の記録が行われる。この位置情報の記録が行われた単位記憶領域が、図１に示すサーボ領域１００１である。
【０００８】
理想的な磁気ディスク１０００では、上述したように、帯状のデータ領域１００２は、磁気ディスク１０００の円周方向（図の左右方向）に真っ直ぐ延びている。このことに加え、理想的な磁気ディスク１０００では、図の左右方向に並ぶ各データ領域１００２にそれぞれ隣接するサーボ領域１００１では、各サーボ領域１００１の中心は、磁気ディスク１０００の半径方向（図の上下方向）については同じ位置にあり、さらに、それぞれ隣接するデータ領域１００２の中心とも図の上下方向については同じ位置にある。例えば、上から２つ目に並ぶ７個のサーボ領域１００１の中心位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７は、図の上下方向について同じ位置にあり、各サーボ領域が隣接するデータ領域１００２の中心位置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７とも図の上下方向について同じ位置にある。
【０００９】
ヘッドのアクセスの際には、サーボ領域１００１からヘッドで読み取られる現在のヘッド位置の情報に基づき、ヘッド位置（正確にはヘッド内の再生素子や記録素子の位置）が各サーボ領域１００１の中心位置（例えば、図１の中心位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）となるように、ヘッド位置の制御が行われる。具体的には、サーボ領域１００１通過時にヘッド位置とサーボ領域１００１の中心位置との差がサーボ領域１００１の読み取りで把握され、その差がゼロになるようにフィードバック制御が施されることで、ヘッド位置が各サーボ領域１００１の中心位置に一致するように制御が行われる。このような制御の結果、理想的な磁気ディスク１０００では、ヘッドは、各サーボ領域１００１が隣接する各データ領域１００２の中心を通る中心線（例えば、図１中の点線）に沿ってアクセスを行うこととなり、正確な情報の記録／再生が実現することとなる。
【００１０】
しかしながら、図１の理想的な磁気ディスク１０００のように、データ領域１００２が磁気ディスク１０００の円周方向に真っ直ぐ延びているとともに、磁気ディスク１０００の半径方向についての各サーボ領域の中心位置が一致している磁気ディスクは、実際上は実現しにくい。これは、磁気ディスク製造の際に製造誤差が発生しやすいためである。例えば、上記の周回領域を設ける工程では周回領域がうねって形成されてしまうことがあり、この結果、データ領域のうねりが発生する。また、ライン状領域を単位記憶領域（すなわちサーボ領域）に区分してそれぞれに位置情報を記録する工程では位置情報の記録位置がずれることがあり、このため、たとえ同じデータ領域に隣接する２つのサーボ領域であってもその中心位置は磁気ディスクの半径方向について互いにずれたものとなる。
【００１１】
図２は、データ領域のうねりや、サーボ領域の位置ずれが発生している磁気ディスク２０００を表した図である。
【００１２】
図２に示す磁気ディスク２０００では、各データ領域２００２は、図２の磁気ディスク２０００の円周方向（図の左右方向）に真っ直ぐ延びておらず、うねりが生じている。また、図の左右方向の並んだ各サーボ領域１００１の中心位置は、互いに異なったものとなっている。
【００１３】
このようにデータ領域のうねりや、サーボ領域の中心位置の位置ずれが発生している磁気ディスク２０００に対し、ヘッドの位置が各サーボ領域１００１の中心位置となるようにヘッド位置の制御が行われると、ヘッドの軌道が、データ領域からはずれて非磁性領域２００３にまで入り込むこととなる。例えば、図２の磁気ディスク２０００の上から２番目のデータ領域２００２に対しヘッドが相対的に図２の右方向に移動してアクセスを行う際には、ヘッドは、７個のサーボ領域１００１の中心位置Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’，Ｓ４’，Ｓ５’，Ｓ６’，Ｓ７’がヘッド位置となるように移動し、その軌道５１０１は、図２に示すように上下方向に大きく振動する軌跡となる。このとき、データ領域２００２にうねりが存在することで、図２に示すように、ヘッドの軌跡５１０１に、データ領域２００２から大きくはずれて非磁性領域２００３に深く入り込む箇所が現れるようになる。このような状態では、正確に情報を記録／再生することは困難である。
【００１４】
このような事態が発生するのを回避するために、サーボ領域とデータ領域との間に、そのデータ領域の中心位置とそのサーボ領域の中心位置との間における、磁気ディスクの半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録された領域を新たに設け、この領域での読み取りから得られる位置ずれ量に基づき、ヘッドの位置補正を実行するＨＤＤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
図３は、位置補正情報が記憶された領域を有する磁気ディスク３０００を表した図、図４は、この磁気ディスク３０００を採用したＨＤＤで行われるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【００１６】
図３に示す、特許文献１のＨＤＤで採用されている磁気ディスク３０００では、図３のデータ領域３００２とサーボ領域３００１との間に補正情報領域３００４が設けられている。この磁気ディスク３０００では、これらサーボ領域３００１、補正情報領域３００４
、およびデータ領域３００２の組で１つのセクタが構成されでり、このようなセクタが磁気ディスク３０００の円周方向に並んでディスク中心を周回することでトラックが構成される。補正情報領域３００４には、この補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間における、磁気ディスク３０００の半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている。例えば、図３の中央の補正情報領域３００４ａには、この補正情報領域３００４の右側のデータ領域３００２の中心位置Ｄ０と、この補正情報領域３００４ａの左側のサーボ領域３００１の中心位置Ｓ０との間の位置ずれ量ｈ０を表す位置補正情報が記録されている。特許文献１のＨＤＤでは、磁気ディスク３０００をＨＤＤ内に組み込む際に、各補正情報領域３００４での読み取りから得られる位置ずれ量を、各補正情報領域３００４が隣接する各データ領域３００２に対応づけて表した位置補正用のテーブル（位置補正テーブル）が作成され、図４のメモリ４０００ｄ内に蓄えられる。
【００１７】
特許文献１のＨＤＤでは、ヘッド位置とサーボ領域３００１の中心位置との間における、磁気ディスク３０００の半径方向についての差がゼロになるようにフィードバック制御が施される上述の方式の代わりに、ヘッド位置とデータ領域３００２の中心位置との間における、磁気ディスク３０００の半径方向についての差がゼロになるようにフィードバック制御が施される方式が採用されている。具体的には、図４に示すように、まず、磁気ディスク中心から現在のヘッド位置までの距離ｙと、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓ（ｓ＝ｒＳ−ｙ）が、このサーボ領域３００１での読み取りで得られる。次に、フィードフォワード（ＦＷ）制御部４０００ｃが、フィードフォワード制御部４０００ｃ内のメモリ４０００ｄに蓄えられている上述の位置補正テーブルを用いて、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄとの差ｈ（ｈ＝ｒｄ−ｒＳ）を求め、補正加算器４０００ａに渡す。補正加算器５７０ａは、渡された差ｈを、上述した、ヘッド位置までの距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓに加えることで、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄの差ｔ（ｔ＝ｓ＋ｈ＝ｒｄ−ｙ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部４０００ｂが、この差ｔをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕを求め、このフィードバック制御値ｕにより、ヘッドを移動させるボイスコイルモータの制御が行われる。このフィードバック制御値ｕは、具体的には、ボイスコイルモータに供給される電流値である。このようにボイスコイルモータの制御が行われることで、ヘッドがディスク中心から距離ｙだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータやヘッドがまとめてプラント５０００として表されており、制御の流れの上では、プラント５０００は、フィードバック制御値ｕが入力されると距離ｙを出力するものである。ヘッドの移動後、移動先のサーボ領域３００１での読み取りにより、ヘッド位置までの新たな距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳとの差ｓが新たに得られ、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、ヘッド位置ｙが、データ領域３００２の中心位置ｒｄに近づいていくようになる。
【００１８】
このような制御により、ヘッドは、データ領域３００２にうねりがあっても、図３の軌跡５１０２のように、非磁性領域１００３にあまり深く入り込まずに図３の左右方向に並んだデータ領域３００２になるべく沿った軌跡を描いて移動することとなる。
【特許文献１】特開２００６−０３１８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１記載の方式では、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、各データ領域３００２で大きく異なる磁気ディスク３０００、言い換えれば、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００では、フィードバック制御により、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｔをゼロにするのに時間がかかり、この結果、アクセス時にヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制できないことがある。
【００２０】
図５は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図、図６は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図である。
【００２１】
図５および図６では、簡単のために、磁気ディスクにおいて、図２や図３のようなサーボ領域の中心位置同士の間の位置ずれが発生しておらず、データ領域のうねりだけが発生しているものとしたときのシミュレーションの結果が示されている。
【００２２】
図５のパート（ａ）および図６のパート（ａ）では、トラックあたり２２０個のデータ領域３００２がディスク円周方向に並んでいる磁気ディスク３０００（すなわち、トラックあたりのセクタ数が２２０の磁気ディスク３０００）について、セクタ番号を横軸にとったときの、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｔ（以下、位置誤差ｔと呼ぶ）の変化の様子がグラフで示されている。ここで、位置誤差ｔは、トラック幅に対する割合（％）で表されている。
【００２３】
これら図５のパート（ａ）および図６のパート（ａ）では、位置補正テーブルを用いない場合の位置誤差ｔのグラフが実線で示されており、図５のパート（ｂ）および図６のパート（ｂ）にそれぞれ示す位置補正テーブルを用いて位置補正を行ったときの位置誤差ｔのグラフが点線で示されている。
【００２４】
図５のパート（ｂ）および図６のパート（ｂ）の位置補正テーブルは、それぞれ、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳ（ただし、このシミュレーションでは距離ｒＳは一定値である）とデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈの変化のグラフに対応しており、トラック幅に対する割合（％）を単位として、位置補正テーブルを構成するセクタごとの位置補正値が記載されている。
【００２５】
図５のパート（ａ）に示すように、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期という高周波で揺らいでいる場合には、位置補正テーブルを用いて位置補正を行った点線グラフは、位置補正を行わない実線グラフより若干小さな振幅で振動しており、位置補正テーブルを用いて位置補正を行なうことでわずかながらではあるが改善効果が得られることがわかる。
【００２６】
また、図６のパート（ａ）に示すように、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期という高周波で揺らいでいる場合には、位置補正テーブルを用いて位置補正を行った点線グラフは、位置補正を行わない実線グラフよりも大きな振幅で振動しており、位置補正テーブルを用いて位置補正を行うとかえってヘッドが大きく振動するようになることがわかる。これは、高い周波数で振動している状況ではフィードバック制御が素早く追従できないために、フィードバック制御が、振動を抑制するよりは増幅する方向に働いてしまうことによるものである。
【００２７】
このように、特許文献１記載の方式では、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００に対しては、アクセス時にヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制できず、正確に情報を記録／再生することが難しいという問題がある。
【００２８】
以上では、ＨＤＤを例にとって説明したが、上記の問題は、ＨＤＤに限らずサーボ領域の読み取りでヘッドの位置決めを行う情報記憶装置全般について起こり得る問題である。
【００２９】
上記事情に鑑み、ヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制して良好な情報の記録／再生を実現する情報記憶装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置において、
上記ヘッドを上記情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、
上記駆動部を制御する制御部とを備え、
上記情報記憶媒体は、該情報記憶媒体の円周方向に延びて該情報記憶媒体のディスク中心を周回する帯状のトラックが、該情報記憶媒体の半径方向に複数配列されてなるものであり、各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の領域であって上記円周方向に延びた帯状の第１の領域と、上記ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第２の領域とが交互に繰り返されてなるものであって、
上記制御部が、
第２の領域でのヘッドの読み取りで得られる上記半径方向についてのヘッド位置と、アクセス対象の第１の領域の上記半径方向についての代表的な位置を表す代表位置との差を求め、その差を解消するフィードバック制御のためのフィードバック制御値を決定するフィードバック制御値決定部と、
第１の領域と、該第１の領域の代表位置に上記ヘッドを移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけたテーブルを有し、該テーブルを用いて、上記フィードバック制御値決定部によりフィードバック制御値の決定が行われた第１の領域に対応する論理制御値を求めて、該論理制御値に、上記フィードバック制御値決定部により決定されたフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、
上記制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて上記駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えている。
【００３１】
この基本形態によれば、論理制御値とフィードバック制御値の和が制御実行用の制御実行値となることで、フィードバック制御値がそのまま制御実行用の制御実行値となる場合よりも素早くヘッドが第１の領域の代表位置に近づくようになる。このため、上記の基本形態では、ヘッドが代表位置から離れて大きく振動することが充分に抑制されることとなり、良好な情報の記録／再生を実現することが可能となる。
【００３２】
また、上記の基本形態において、「上記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に上記ヘッドを移動させるための論理制御値を表した論理制御値情報が第２の領域に記録されているものであり、上記テーブルは、上記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている論理制御値情報を上記ヘッドで読み取ることによって作成されたものである」という応用形態は好適である。
【００３３】
このような応用形態によれば、基本形態で上述したテーブルが簡単に作成される。
【００３４】
また、上記の基本形態において、「上記ヘッドは、上記情報記憶媒体の情報を読み取る読取素子と、上記情報記憶媒体に情報を記録する記録素子とを備えたものであって、上記フィードバック制御値決定部は、情報の読み取りの際には、第２の領域での上記読取素子の読み取りで得られる上記半径方向についての該読取素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、情報の記録の際には、上記ヘッドにおける上記読取素子と上記記録素子との相対的な位置関係に基づいて、第２の領域での上記読取素子の読み取りで得られる上記半径方向についての該読取素子の位置から上記記録素子の位置を求め、その記録素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、上記制御値補正部は、上記テーブルとして、第１の領域と該第１の領域の代表位置に上記読取素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた読取用テーブルと、第１の領域と該第１の領域の代表位置に上記記録素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた記録用テーブルとの２つのテーブルを備えているものであって、情報の読み取りの際には上記読取用テーブルを用いて制御実行値を決定し、情報の記録の際には上記記録用テーブルを用いて制御実行値を決定するものである」という応用形態も好適である。
【００３５】
このような応用形態によれば、情報の読み取りの際には第１の領域の代表位置に読取素子が素早く移動し、情報の記録の際には第１の領域の代表位置に記録素子が素早く移動することとなる。このため、良好な情報の記録／再生を実現することができる。
【００３６】
さらに、読取用テーブルや記録用テーブルを用いて制御実行値を決定する応用形態において、「上記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に上記読取素子を移動させるための論理制御値を表した読取用制御値情報と、第１の領域の代表位置に上記記録素子を移動させるための論理制御値を表した記録用制御値情報とが第２の領域に記録されているものであり、上記読取用テーブルおよび上記記録用テーブルは、上記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている読取用制御値情報および記録用制御値情報を上記読取素子で読み取ることによって作成されたものである」という応用形態はさらに好適である。
【００３７】
このような応用形態によれば、読取用テーブルや記録用テーブルを用いる応用形態で上述したテーブルが、簡単に作成されることとなる。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、情報記憶装置の上記基本形態によれば、ヘッド位置が目標位置に対して大きく振動することが充分に抑制され良好な情報の記録／再生が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
基本形態（および応用形態）について上述した情報記憶装に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００４０】
図７は、情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）５００を表した図である。
【００４１】
図７に示すＨＤＤ５００には、可動式のコイルであるボイスコイルと、ボイスコイルに一定の磁場を印加する永久磁石とを内蔵したボイスコイルモータ５４が設けられている。このボイスコイルモータ５４では、ボイスコイルに電流が流されることでボイスコイルが移動することができ、このボイスコイルの移動により、駆動軸５４０を回転軸とする回転駆動力が発生する。このボイスコイルモータ５４は、アーム５３を支持しており、ボイスコイルモータ５４の回転駆動力を受けて、アーム５３は、駆動軸５４０の周りを回転する。アーム５３の先端には、ジンバルと呼ばれる支持具でスライダ５２が取り付けられており、さらに、このスライダ５２の先端部には、ヘッド５１が取り付けられている。
【００４２】
ヘッド５１は、磁気ディスク５０からの情報の読み取りや磁気ディスク５０への情報の書き込みを行う役割を担っており、磁気ディスク５０への情報の書き込みを行う記録素子（図７では不図示）と、磁気ディスク５０からの情報の読み取りを行う再生素子（図７では不図示）の２つの素子を有している。情報の読み取りや書き込みの際には、ボイスコイルモータ５４によりアーム５３が、ボイスコイルモータ５４を中心として回転駆動されることで、ヘッド５１は、磁気ディスク５０の表面上の所望の位置に配置される。このときのヘッド５１は、円盤状の磁気ディスク５０の表面から微小な高さだけ浮上した位置に維持されており、この状態で、磁気ディスク５０からの情報の読み取りや磁気ディスク５０への情報の書き込みを行う。この図では、ヘッド５１の位置を原点とし、磁気ディスク１０３の中心向き方向をｙ軸とし、図に垂直な法線方向をｚ軸として定義されたｘｙｚ直交座標系の中で、ヘッド５１が表されている。
【００４３】
円盤状の磁気ディスク５０の表面には、ディスク中心を周回する帯状のトラックが半径方向に複数並んだ構成が設けられており、図７ではこれら複数のトラックのうちの１つのトラック５５が図示されている。また、円盤状の磁気ディスク５０の表面には、この図に示すように、ディスク中心からディスク円周に向かって、ヘッドの位置決め用の情報を記憶するライン状領域５５０が複数本設けられている。
【００４４】
図７のトラック５５において２つのライン状領域５５０の間で円周方向に帯状に延びている部分には、ユーザ情報（以下、単に「データ」と呼ぶ）の書き込みおよび読み出し用のデータ領域が設けられている。
【００４５】
また、１本のライン状領域５５０は、このライン状領域５５０が交差する各トラックに対応して、複数個の単位記憶領域に分割されており、それぞれが、各場所に応じたヘッドの位置決め用の情報を記憶している。なお、ここでいう「ヘッドの位置決め用の情報」には、磁気ディスク１０００上における位置の情報（位置情報）と、ヘッドの位置決め補正を実行するための補正情報との両方が含まれており、上記の単位記憶領域は、位置情報を記憶するサーボ領域と、補正情報を記憶する補正情報領域とから構成されている。
【００４６】
これらデータ領域、サーボ領域、および補正情報領域は、磁性体材料によって構成された磁性領域を備えている。後述するように補正情報領に記憶される補正情報の内容が異なることを除き、各領域の配置は、局所的には、図３に示す、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４の配置と同じであり、図７の磁気ディスク５０においても、磁気ディスク５０の半径方向について、データ領域とデータ領域との間は、非磁性の材料（磁化率がきわめて小さい材料）によって構成された非磁性領域が設けられている。以下では、図７の磁気ディスク５０におけるデータ領域、サーボ領域、および補正情報領域については、図３に示す磁気ディスク３０００のデータ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４と同一の符号を用いる。
【００４７】
図８は、図７の磁気ディスク５０におけるサーボ領域３００１および補正情報領域３００４の構成を表した図である。
【００４８】
図８に示すように、磁気ディスク５０には、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４が順番に並んだ構成が設けられている。
【００４９】
図８のサーボ領域３００１には、位置情報の信号の取り出しタイミングを決定する同期信号が記録された同期情報部３００１ａ、トラック番号やセクタ番号といったアドレス情報が記録されたアドレス情報部３００１ｂ、磁気ディスク５０の半径方向についてサーボ領域３００１の中心位置（図１〜図３での説明参照）からどの程度離れているかの目盛りの情報が記録された微小位置情報部３００１ｃが設けられている。
【００５０】
一方、図８の補正情報領域３００４には、この補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間における、磁気ディスク５０の半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている位置補正情報部３００４ａが設けられている。また、補正情報領域３００４には、データ領域３００２の中心位置に図７のヘッド５１を移動させるためにボイスコイルモータ５４に与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を表す制御値補正情報が記録されている制御値補正情報部３００４ｂも設けられている。
【００５１】
ここで、位置補正情報部３００４ａに記録されている位置補正情報は、図３の磁気ディスク３０００の補正情報領域３００４に記録されているものと同一のものである（図３の説明参照）が、図７の磁気ディスク５０では、位置補正情報部３００４ａに加え、制御値補正情報部３００４ｂが設けられている点が、図３の磁気ディスク３０００とは大きく異なる。論理制御値については、後で詳しく説明する。
【００５２】
データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４では、図７のトラック５５の延びている方向に沿って１ビット領域と呼ばれる１ビット分の情報を記憶する単位記憶領域が並んでいる。図７のＨＤＤ５００では、垂直磁気記録方式が採用されており、各１ビット領域には、図７のｚ軸の正方向あるいは負方向を向いた磁化がそれぞれ１つずつ設けられてこの２つの向きで１ビット分の情報が表される。この磁気ディスク５０は、スピンドルモータ５９の回転駆動力を受けてディスク中心を回転中心として図７の面内を回転し、磁気ディスク５０表面近くに配置されたヘッド５１は、回転する磁気ディスク５０１のトラック５５の各１ビット領域に順次近接する。
【００５３】
データ、位置情報、および補正情報の再生時には、ヘッド５１内の再生素子は、各１ビット領域において磁化方向の形式で記録された情報を、各ビットのそれぞれから発生する磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより取り出し、その再生信号はヘッドアンプ５８に出力される。また、データの記録時には、磁気ディスク５０に近接したヘッド５１内の記録素子に、ヘッドアンプ５８を介して電気的な記録信号が入力され、記録素子は、入力された記録信号に応じてデータ領域中の各１ビット領域に磁界を印加して、その記録信号に担持された情報をそれらの各１ビット領域の磁化方向の形式で記録する。
【００５４】
ヘッド５１は、磁気ディスク５０の回転により、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４に順次近接し、ヘッド５１がデータ領域３００２に近接したときにデータの再生／記録が実行され、ヘッド５１がサーボ領域３００１、および補正情報領域３００４に近接したときに位置情報の読み取りが実行されて、このようなデータの再生／記録と、位置情報の読み取りとが交互に繰り返される。
【００５５】
以下の説明では、ヘッド５１の有する記録素子５１ｂおよび再生素子５１ａは、互いにきわめて接近した位置にそれぞれ配置されており、再生素子５１ａの位置と記録素子５１ｂの位置とはほぼ同じ位置にあるものとして話を進める。このときの再生素子５１ａおよび記録素子５１ｂの位置を、以下では、単にヘッド５１の位置（ヘッド位置）と呼ぶ。
【００５６】
上述した、ボイスコイルモータ５４、アーム５３、スライダ５２、ヘッド５１、およびヘッドアンプ５８など、情報の記憶再生に直接的に携わる各部は、磁気ディスク５０とともに、ベース５６に収容されており、図７では、ベース５６の内側の様子が表されている。ベース５６の裏側には、上記の各部を制御する制御回路を有する制御基板５７が設けられており、図７では、制御基板５７は点線で示されている。上記の各部は、不図示の機構でこの制御基板５７と電気的に導通しており、ヘッド５１に入力される上述の記録信号や、ヘッド５１で生成された上述の再生信号は、ヘッドアンプ５８を介してこの制御基板５７において処理される。
【００５７】
次に、この制御基板５７について説明する。
【００５８】
図９は、制御基板５７に設けられている制御機構を表した図である。
【００５９】
制御基板５７には、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）ドライバ５４ａを介したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５４の制御やスピンドルモータ（ＳＰＭ）ドライバ５９ａを介したスピンドルモータ（ＳＰＭ）５９の制御を行うＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５７０や、図７の磁気ディスク５５へのヘッド５１によるデータの記録／再生（アクセス）を制御するディスクコントローラ５７２が設けられている。また、この制御基板５７には、再生信号や記録信号の信号処理を実行するＲ／Ｗチャネル５７１も設けられている。
【００６０】
データの記録が行われる際には、このＨＤＤ５００に接続されたコンピュータなどの外部機器から、ディスクコントローラ５７２を介してＲ／Ｗチャネル５７１に記録信号が入力され、Ｒ／Ｗチャネル５７１にて再生時に適した磁気情報を記録するための信号処理が行われる。信号処理が行われた記録信号は、ヘッドアンプ５８で増幅された後、ヘッド５１内の記録素子５１ｂに入力され、上述したように、磁気ディスク５０へのデータの記録が実行される。
【００６１】
データの再生、位置情報の再生、および補正情報の再生が行われる際には、上述したように、ヘッド５１の再生素子５１ａで再生信号が生成され、その再生信号は、ヘッドアンプ５８で増幅された後、Ｒ／Ｗチャネル５７１に入力されて各種の信号処理が施される。
【００６２】
ここで、データの再生信号は、Ｒ／Ｗチャネル５７１での信号処理後にディスクコントローラ５７２に送られ、誤り訂正復号などの処理を経た後、さらにディスクコントローラ５７２から、このＨＤＤ５００に接続された外部機器（コンピュータなど）に送られる。
【００６３】
一方、位置情報および補正情報の再生信号は、Ｒ／Ｗチャネル５７１での信号処理後にＭＰＵ５７０に入力される。ＭＰＵ５７０は、ディスクコントローラ５７２からヘッド５１の位置決め制御実行の指示を受けて、入力された位置情報および補正情報の再生信号に基づきボイスコイルモータ（ＶＣＭ）ドライバ５４ａを介したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５４の制御を行うことで、ヘッド５１の位置決め制御を実行する。上述した、データの記録や再生は、このようなＭＰＵ５７０の位置決め制御によりヘッド５１がデータの記録や再生のための所望の位置に移動した後に行われる。
【００６４】
ここで、位置情報の再生信号の信号処理について説明する。
【００６５】
図１０は、位置情報の再生信号の信号処理の際のＲ／Ｗチャネル５７１の動作を表した動作ブロック図、図１１は、位置情報の再生信号の信号処理の際の各種の信号の波形を表した図である。
【００６６】
図１１のパート（ａ）には、ヘッドアンプ５８で増幅された後の位置情報の再生信号の波形が示されており、図１１のパート（ａ）に示すように、増幅後の位置情報の再生信号は、上述した図８の同期情報部３００１ａ、アドレス情報部３００１ｂ、および微小位置情報部３００１ｃの各領域の読み取りによって生成された、同期信号部４００１ａ、アドレス信号部４００１ｂ、および微小位置信号部４００１ｃの信号から構成されている。図１１のパート（ａ）に示す再生信号は、磁気ディスク５０の角速度に対応した時間間隔をおいて、図１０の可変ゲイン部５７０１に次々と入力される。再生信号は、可変ゲイン部５７０１において、あらかじめ設定されているゲイン制御値の下で増幅処理が施され、さらに低域通過フィルタ５７０２で高周波のノイズ成分が除去される。そして、ノイズ成分が除去された再生信号は、Ａ／Ｄ変換器５７０３に渡され、位相調整器５７０４から入力された図１１のパート（ｃ）に示すＡＤＣクロック信号に基づき、アナログ信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器５７０３でデジタル信号に変換された再生信号は、図１０の、位相調整器５７０４、ゲイン調整器５７０５、同期信号検出器５７０６、アドレス復調器５７０７、および微小位置復調器５７０８にそれぞれ入力される。
【００６７】
位相調整器５７０４は、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路を備えており、位相調整器５７０４は、ＰＬＬ回路の動作開始を表す信号である図１１のパート（ｂ）のサーボゲート信号の入力を受けて、Ａ／Ｄ変換された再生信号中の同期信号部４００１ａを、そのＰＬＬ回路により所定数倍の周波数の信号に変換し、図１１のパート（ｃ）に示すＡＤＣクロック信号を生成する。このＡＤＣクロック信号は、再生信号中の同期信号部４００１ａを、アドレス信号部４００１ｂや微小位置信号部４００１ｃから区別する信号となっている。このＡＤＣクロック信号は、次にＡ／Ｄ変換器５７０３に入力されてくる再生信号に対するＡ／Ｄ変換に用いられる。
【００６８】
ゲイン制御器５７０５は、デジタル信号に変換された再生信号に基づき、次に可変ゲイン部５７０１に入力されてくる再生信号が可変ゲイン部５７０１において最適な振幅の再生信号に増幅されるように、可変ゲイン部５７０１に設定されるゲイン制御値を制御する。
【００６９】
同期信号検出器５７０６は、再生信号中で同期信号部４００１ａの位置を検出して、同期信号部４００１ａの始点と終点を表す図１１のパート（ｄ）の同期信号部検出信号を生成する。生成された同期信号部検出信号は、レジスタ５７０９に記録される。また、同期信号検出器５７０６は、再生信号中でアドレス信号部４００１ｂの位置を検出して、アドレス信号部４００１ｂの始点と終点を表す図１１のパート（ｅ）のアドレス信号部検出信号を生成し、生成されたアドレス信号部検出信号は、アドレス復調器５７０７に入力される。
【００７０】
アドレス復調器５７０７は、アドレス信号部検出信号に基づき、再生信号中のアドレス信号部４００１ｂの復調を行い、復調されたアドレス値を表す、図１１のパート（ｇ）のアドレス復調値信号を生成する。生成されたアドレス復調値信号は、レジスタ５７０９に記録される。また、アドレス復調器５７０７は、再生信号中で微小位置信号部４００１ｃの位置を検出して、微小位置信号部４００１ｃの始点と終点を表す図１１のパート（ｆ）の微小位置信号部検出信号を生成し、生成された微小位置信号部検出信号は、微小位置復調器５７０８に入力される。
【００７１】
微小位置復調器５７０８は、微小位置信号部検出信号に基づき、再生信号中の微小位置信号部４００１ｃの復調を行い、復調された微小位置を表す、図１１のパート（ｇ）の微小位置復調値信号を生成する。生成された微小位置復調値信号は、レジスタ５７０９に記録される。
【００７２】
次に、ＭＰＵ５７０によるヘッド５１の位置決め制御について詳しく説明する。
【００７３】
図１２は、ＭＰＵ５７０によるヘッド５１の位置決め制御の制御ブロック図である。
【００７４】
図１２の制御ブロック図には、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ、第１補正加算器５７０ａおよび、第２補正加算器５７０ｅが示されており、これらは、ＭＰＵ５７０の行う動作にそれぞれ対応する。
【００７５】
第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ内の第１メモリ５７０ｄには、図８の補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の上述の位置ずれ量を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて（実質的には、データ領域３００２に対応づけているのと等価）表した位置補正用のテーブル（位置補正テーブル）が蓄えられている。また、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ内の第２メモリ５７０ｇには、データ領域３００２の中心位置に図７のヘッド５１を移動させるためにボイスコイルモータ５４に与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて表した制御値補正用のテーブル（制御値補正テーブル）が蓄えられている。これらの位置補正テーブルや制御値補正テーブルは、図７の磁気ディスク５０をＨＤＤ５００内に組み込む際に、図８の補正情報領域３００４の位置補正情報部３００４ａや制御値補正情報部３００４ｂでの読み取りから得られる位置ずれ量や論理制御値を、この補正情報領域３００４のセクタに対応づける（実質的には、この補正情報領域３００４に隣接するデータ領域３００２と対応づけるのと等価）ことで作成されるテーブルである。なお、図１２の制御ブロックでは、第１メモリ５７０ｄと第２メモリ５７０ｇは、それぞれ異なるものであるかのように図示されているが、ハードウェアとしては、図９のＭＰＵ５７０が有する同一のメモリである。
【００７６】
ここで、図１２の第１フィードフォワード制御部５７０ｃ、フィードバック制御部５７０ｂ、および第１補正加算器５７０ａは、それぞれ、図４のフィードフォワード（ＦＷ）制御部４０００ｃ、フィードバック（ＦＢ）制御部４０００ｂ、および補正加算器４０００ａとほぼ同様の動作を行うものであり、位置補正テーブルは、図４で説明した位置補正テーブルと同じものである。
【００７７】
しかし、図４に示す制御ブロックとは異なり、図１２に示す制御ブロックには、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ、および第２補正加算器５７０ｅが備えられており、制御値補正テーブルに基づいた制御値の補正が行われる。この点が、図１２に示す制御ブロックが図４に示す制御ブロックとは大きく異なる点である。
【００７８】
以下、図１２を参照して、ＭＰＵ５７０によるヘッド５１の位置決め制御について説明する。
【００７９】
まず、磁気ディスク中心から現在のヘッド位置までの距離ｙと、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓ（ｓ＝ｒＳ−ｙ）が、サーボ領域３００１（図３参照）での読み取りで得られる。次に、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃが、第１フィードフォワード制御部５７０ｃ内の第１メモリ５７０ｄに蓄えられている上述の位置補正テーブルを用いて、磁気ディスク中心からそのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄとの差ｈ（ｈ＝ｒｄ−ｒＳ）を求め、第１補正加算器５７０ａに渡す。第１補正加算器５７０ａは、渡された差ｈを、上述した、ヘッド位置までの距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓに加えることで、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄの差ｔ（ｔ＝ｓ＋ｈ＝ｒｄ−ｙ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂが、この差ｔをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕ０を求める。次に、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆが、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ内の第２メモリ５７０ｇに蓄えられている上述の制御値補正テーブルを用いて、このセクタ（サーボ領域３００１、補正情報領域３００４、およびデータ領域３００２の組）に対応した論理制御値ｕ１を求めて、その論理制御値ｕ１を第２補正加算器５７０ａに渡す。
【００８０】
ここで、論理制御値について詳しく説明する。
【００８１】
ボイスコイルモータ５４に供給される制御値（電流値）がｕ（単位としては例えば［ｍＡ］が採用される）の下での、ヘッド５１の軌道を運動方程式に基づいて考察する。図７において、ヘッド５１が、あるトラック５５上に存在するとき、そのトラック５５の平均的な半径をｙ０とすると、ｙ０を基準としたヘッド位置の変位（ｙ−ｙ０）は、理想的には下記の運動方程式によって求められる。
ｄ２（ｙ−ｙ０）／ｄｔ２＝ｋ×ｕ （１）
ここで、左辺の「ｄ２（ｙ−ｒＳ）／ｄｔ２」は、（ｙ−ｙ０）を時間について２回微分したものである。また、右辺のｋは、ボイスコイルモータ５４の慣性モーメント、ボイスコイルモータの駆動軸５４０からボイスコイルモータ５４中のボイスコイルまでの距離、ボイスコイルモータの駆動軸５４０からヘッド５１までの距離、ボイスコイルの巻きつき数、ボイスコイルに加えられる磁場、巻きつき方向についてのボイスコイルの周長等によって定まる定数である。
【００８２】
この式（１）は、図７の駆動軸５４０回りの回転の運動方程式から導かれるものである。ここで、左辺が角運動量の時間変化に対応しており、右辺が、ボイスコイルモータ５４によって発生する駆動軸５４０回りのトルクに対応している。なお、定係数はすべて式（１）中のｋに含めている。一般に磁界中のボイスコイルに働く力は、ボイスコイルに流れる電流に比例するために、発生するトルクもその電流に比例し、式（１）のように、電流ｕの１次の項が現れることとなる。
【００８３】
なお、式（１）は、電流がボイスコイルに流れることによって発生する、電流に比例した力（ボイスコイルを移動させる力）の影響だけを考慮し、それ以外の他の外力（空気抵抗や、ボイスコイルの移動を緩衝するための緩衝バネのバネ抵抗、摩擦力など）の影響が無視できるような理想的な状況で成立する式であり、空気抵抗や、ボイスコイルの移動を緩衝するための緩衝バネのバネ抵抗、および摩擦力といったほかの外力が存在する場合には、式（１）の右辺に、（ｙ−ｙ０）を時間についての１回微分したものに比例する項、（ｙ−ｙ０）に比例する項、および、（ｙ−ｙ０）によらない項が現れる。
【００８４】
ここで、ヘッド５１が各データ領域３００２上を通過する際に、ヘッド位置が、各データ領域３００２の中心位置（図３参照）と一致するようにするには、どのような制御値（電流値）ｕが必要となるかを考える。図３で上述したように、一般に、データ領域３００２の中心位置は、同じトラック５５内でもデータ領域３００２に応じて（すなわちセクタに応じて）異なったものとなっているため、磁気ディスク５０の回転により、ヘッド５１が通過するデータ領域３００２の中心位置は、時間に応じて変化することとなる。ここで、ＨＤＤ５００では、アクセス時には磁気ディスク５０の回転速度（角速度）が、ほぼ一定に保たれるようにスピンドルモータ５９が制御されており、このため、単位時間あたりにヘッド５１が通過するデータ領域３００２（あるいはセクタ）の数は一定となっている。このため、データ領域３００２の順番（セクタ番号）に応じた中心位置の変化は、そのまま、時間に応じた中心位置の変化に比例したものとなる。ここで、ヘッド位置が、各データ領域３００２の中心位置（図３参照）と一致するようにするための論理上の制御値（論理制御値）をｕ１とし、ｙ０を基準としたときの、ヘッド５１が通過するデータ領域３００２の中心位置の変位（ｒｄ−ｙ０）で上記の式（１）中の（ｙ−ｙ０）を置き換え、また、式（１）中のｕをｕ１で置き換えると下記の式（２）を得る。
ｄ２（ｒｄ−ｙ０）／ｄｔ２＝ｋ×ｕ１ （２）
一方、図３で上述したように、サーボ領域３００１の中心位置も、同じトラック５５内でもサーボ領域３００１に応じて（すなわちセクタに応じて）一般に異なったものとなっているため、磁気ディスク５０の回転により、ヘッド５１が通過するサーボ領域３００１の中心位置も時間に応じて変化することとなる。ｙ０を基準としたときの、ヘッド５１が通過するサーボ領域３００１の中心位置の変位（ｒＳ−ｙ０）の時間変化は、磁気ディスク５０がＨＤＤ５００に組み込まれる前に実験により求めることができる。ここで、この変位（ｒＳ−ｙ０）が、以下の式（３）で表されるものとする。
ｒＳ−ｙ０＝Ｆ（ｔ） （３）
ここで、式（３）の右辺のＦ（ｔ）は、上述したように実験により求められた時間の関数である。式（３）を２回微分することで、下記の式（４）を得る。
ｄ２（ｒＳ−ｙ０）／ｄｔ２＝ｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２ （４）
ここで、上記の式（２）から式（３）を引くことで、トラック５５の平均的な半径ｙ０を消去すると、下記の式（５）を得る。
ｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２＝ｋ×ｕ１−ｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２ （５）
式（５）を制御値（電流値）ｕ１について解くと、下記の式（６）を得る。
ｕ１＝（１／ｋ）×［ｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２＋ｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２］ （６）
ここで、式（６）中のｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２については、上述した差ｈ（ｈ＝ｒｄ−ｒＳ）を２回時間微分することによって得られる。
【００８５】
このようにして、各セクタ（すなわち、各サーボ領域３００１あるいは各データ領域３００２）ごとに式（６）左辺の論理制御値ｕ１が求められ、磁気ディスク５０がＨＤＤ５００に組み込まれる前に図８の磁気ディスク５０の各制御値補正情報部３００４ｂに記録される。そして、上述したように、磁気ディスク５０がＨＤＤ５００に組み込まれる際に、その情報が読み出されて制御値補正テーブルが作成されて、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ内の第２メモリ５７０ｇに蓄えられる。
【００８６】
なお、以上では、簡単のために、電流に比例した力（ボイスコイルを移動させる力）の影響だけを考慮し、それ以外の他の外力（空気抵抗や、ボイスコイルの移動を緩衝するための緩衝バネのバネ抵抗、摩擦力など）の影響を無視したが、これは近似であって、これらの外力の影響を加味することも可能である。具体的には、式（１）の右辺に、（ｙ−ｙ０）を時間についての１回微分したものに比例する項、（ｙ−ｙ０）に比例する項、および、（ｙ−ｙ０）によらない項が付け加わった式において、この式（１）中の（ｙ−ｙ０）を変位（ｒｄ−ｙ０）で置き換え、さらに、式（３）を用いて半径ｙ０を消去することで、これらの外力の影響を加味した場合の論理制御値ｕ１が求められる。そして、このようにして、外力の影響を加味した場合の制御値補正テーブルが作成される。
【００８７】
図１２の説明を続ける。
【００８８】
第２補正加算器５７０ｅは、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆから論理制御値ｕ１を渡されると、その論理制御値ｕ１を、上述したフィードバック制御値ｕ０に加えて、これら論理制御値ｕ１とフィードバック制御値ｕ０との和からなる実行制御値ｕを求める。そして、第２補正加算器５７０ｅは、その実行制御値ｕをボイスコイルモータ５４に入力して、ボイスコイルモータ５４の制御を実行する。このようにボイスコイルモータ５４の制御が行われることで、ヘッド５１がディスク中心から距離ｙだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータ５４やヘッド５１がまとめてプラント５００ａとして表されており、制御の流れの上では、プラント５００ａは、実行制御値ｕが入力されると距離ｙを出力するものである。ヘッドの移動後、移動先のサーボ領域３００１での読み取りにより、再び、ヘッド位置までの新たな距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳとの差ｓが新たに得られ、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、ヘッド位置が、データ領域３００２の中心位置に近づいていくようになる。
【００８９】
このとき、図１２の制御方式では、論理制御値ｕ１がフィードバック制御値ｕ０に加わってなる実行制御値ｕでボイスコイルモータ５４が制御されることにより、図４の制御方式に比べて、データ領域３００２の中心位置に向かってヘッド５１が素早く移動することができる。このため、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００であっても、ヘッド５１が、データ領域３００２の中心位置から離れて大きく振動することが充分に抑制される。この結果、図１２の制御方式では、良好な情報の記録／再生を実現することが可能となっている。ここで、現実には、環境などの要因により、論理制御値ｕ１でボイスコイルモータ５４が制御されたとしてもヘッド５１がデータ領域３００２の中心位置にぴったり位置するようになるのは実現が困難で多少のずれが発生するが、図１２の制御方式では、そのずれの分はフィードバック制御により補正される。
【００９０】
以上の説明において、図９のボイスコイルモータ５４が、上述した情報記憶装置の基本形態における駆動部の一例に相当し、図９の制御基板５７が、上述した情報記憶装置の基本形態における制御部の一例に相当する。また、図１２のフィードバック制御部５７０ｂ、第１補正加算部５７０ａ、および第１フィードフォワード制御部５７０ｃを合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態におけるフィードバック制御値決定部の一例に相当する。また、第２フィードフォワード制御部５７０ｆと、論理制御値ｕ１をフィードバック制御値ｕ０に加えて実行制御値ｕを求める際の第２補正加算部５７０ａとを合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行値決定部の一例に相当する。また、実行制御値ｕをボイスコイルモータ５４に入力してボイスコイルモータ５４の制御を実行する際の第２補正加算部５７０ａが、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行部の一例に相当する。
【００９１】
ここで、図１２の制御方式が採用されることで、ヘッド５１が中心位置から離れて大きく振動することが抑制されることを、具体的なシミュレーション結果を用いて説明する。
【００９２】
図１３は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図、図１４は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図である。
【００９３】
図５および図６では、簡単のために、磁気ディスクにおいて、図２や図３のようなサーボ領域の中心位置同士の間の位置ずれが発生しておらず、データ領域のうねりだけが発生しているものとしたときのシミュレーションの結果が示されている。
【００９４】
図１３のパート（ａ）および図１４のパート（ａ）では、トラックあたり２２０個のデータ領域３００２がディスク円周方向に並んでいる磁気ディスク５０（すなわち、トラックあたりのセクタ数が２２０の磁気ディスク５０）について、セクタ番号を横軸にとったときの、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｔ（以下、位置誤差ｔと呼ぶ）の変化の様子がグラフで示されている。ここで、位置誤差ｔは、トラック幅に対する割合（％）で表されている。なお、上述したように、一定の角速度で回転する磁気ディスク５０に近接するヘッド５１にとっては、ヘッド５１が近接するセクタが順次変わっていくこと（セクタ番号の増加）と、時間の経過とは比例するものであり、横軸は、経過時間の代用とみなすこともできる。図１３のパート（ａ）および図１４のパート（ａ）では、濃い実線のグラフ（太線グラフ）が、図１２の制御方式のように位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正を行った場合のグラフであるが、比較のために、制御値補正は行わず位置補正テーブルを用いた位置補正のみを行った場合のグラフや、制御値補正も位置補正も行わなかった場合のグラフも、それぞれ、点線グラフや実線グラフで示されている。
【００９５】
図１３のパート（ｂ）および図１４のパート（ｂ）の位置補正テーブルは、それぞれ、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈの変化のグラフに対応しており、トラック幅に対する割合（％）を単位として、位置補正テーブルを構成するセクタごとの位置補正値が記載されている。
【００９６】
ここで、図１３のパート（ａ）および図１４のパート（ａ）の点線グラフや実線グラフは、図５のパート（ａ）および図６のパート（ａ）の点線グラフや実線グラフと同じものであり、図１３のパート（ｂ）および図１４のパート（ｂ）の位置補正テーブルも、図５のパート（ｂ）および図６のパート（ｂ）の位置補正テーブルと同じものである。
【００９７】
図１３のパート（ｃ）および図１４のパート（ｃ）には、２種類の、差ｈの揺らぎの周波数それぞれに対する制御値補正テーブルが示されている。この制御値補正テーブルは、式（６）によって求められるものであるが、上述したように、このシミュレーションでは距離ｒＳは一定値であるため、右辺の第２項めのｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２の項は落ちて、右辺の第１項めのｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２の項によって決定される。すなわち、図１３のパート（ｂ）および図１４のパート（ｂ）の位置補正テーブルの２回微分に定数（ここでは負の定数）を乗じることによって図１３のパート（ｃ）および図１４のパート（ｃ）の制御値補正テーブルがそれぞれ得られる。なお、図１３のパート（ｃ）および図１４のパート（ｃ）では、制御値補正テーブルの縦軸の単位は適宜、無次元化して表されている。
【００９８】
図１３のパート（ａ）や図１４のパート（ａ）に示すように、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いて位置補正および制御値補正を行った太線グラフは、制御値補正は行わず位置補正テーブルを用いた位置補正のみを行った場合の点線グラフや、制御値補正も位置補正も行わなかった場合の実線グラフよりも、振幅が小さいグラフとなっている。このことから、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、トラックの周長の５分の１や１０分の１の周期で揺らいでいるような高周波の揺らぎが存在する場合であっても、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いて位置補正および制御値補正を行うことで、ヘッド５１が中心位置から離れて大きく振動することが充分に抑制されるということがわかる。
【００９９】
以上の説明では、ヘッド５１の有する記録素子５１ｂおよび再生素子５１ａは、互いに接近した位置にそれぞれ配置されており、再生素子５１ａと記録素子５１ｂの位置はまとめてヘッド５１の位置としてみなせるものとしたが、以下では、再生素子と記録素子との間の距離がトラック幅程度であって、ヘッドの位置決め精度の観点からこの距離の存在が無視できない磁気ヘッドを有するＨＤＤと、このＨＤＤで行われるヘッドの位置決め制御について説明する。このようなＨＤＤは、基本形態（および応用形態）について上述した情報記憶装置に対する別の具体的な実施形態に相当する。
【０１００】
このＨＤＤの構成要素が、図７のＨＤＤ５００の構成要素と大きく異なる点は、ヘッドにおいて再生素子と記録素子との間の距離がトラック幅程度である点と、この距離の存在の影響を補正するために磁気ディスクの補正情報領域に（図３の補正情報領域３００４参照）、再生素子用の位置補正情報部および制御値補正情報部（図８参照）と、記録素子用の位置補正情報部および制御値補正情報部（図８参照）とがそれぞれ個別に設けられている点であり、これらの点を除けば、このＨＤＤは、図７のＨＤＤ５００と同じ構成要素を備えている。また、このＨＤＤの動作は、再生素子と記録素子との間の距離の影響を補正するようにヘッドの位置決め制御が行われる点を除けば、図７のＨＤＤ５００の動作と同じである。
【０１０１】
そこで、以下では、図７のＨＤＤ５００とは異なる点に焦点を絞って説明を行う。
【０１０２】
ここで、このＨＤＤに備えられている磁気ディスクは、補正情報領域に記憶される補正情報の内容が異なることを除き、図３に示す磁気ディスク３０００と同じ構成を備えており、以下では、データ領域、サーボ領域、非磁性領域、および補正情報領域の具体的な配置については図３を参照することとし、これらについての符号は、図３で用いられたのと同じ符号を用いる。
【０１０３】
まず、再生素子と記録素子との間の距離が長く、この距離の存在が、ヘッドの位置決め精度の観点から無視できないことについて具体的に説明する。
【０１０４】
図１５は、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が長いヘッド５１’において、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の位置関係を表す図である。
【０１０５】
図１５のパート（ａ）には、データの記録の際のヘッド５１’の様子が示されており、図１５のパート（ｂ）には、データの再生の際のヘッド５１’の様子が示されている。ヘッド５１’では、図１５のパート（ａ）および図１５のパート（ｂ）に示すように、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が、データ領域３００２の幅（トラック幅）程度となっている。このため、図１５のパート（ａ）に示すように、記録素子５１ｂ’が図１５のパート（ａ）の下側のデータ領域３００２でデータの記録を行う際には、再生素子５１ａ’は、下側のデータ領域３００２からはずれて非磁性領域３００３や上側のデータ領域３００２にまで入り込んでおり、一方、図１５のパート（ｂ）に示すように、再生素子５１ａ’が図１５のパート（ｂ）の上側のデータ領域３００２でデータの再生を行う際には、記録素子５１ｂ’は、上側のデータ領域３００２からはずれて非磁性領域３００３や下側のデータ領域３００２にまで入り込んでいる。
【０１０６】
ここで、データの再生を行う際には、再生素子５１ａ’の中心ＨＲ（以下、単に、再生素子５１ａ’の位置と呼ぶ）が、データ領域３００２の中心位置を通過するようにヘッド５１’の位置決め制御が行われることが好ましく、データの記録を行う際には、記録素子５１ｂ’の中心ＨＷ（以下、単に、記録素子５１ｂ’の位置と呼ぶ）が、データ領域３００２の中心位置を通過するようにヘッド５１’の位置決め制御が行われることが好ましい。
【０１０７】
ここで、サーボ領域３００１での読み取りによって得られる位置は、再生素子５１ａ’の位置ＨＲに対応するものである。そこで、データの再生を行う際に上記の好ましい位置決めを実現するには、読み取りによって得られる位置が、データ領域３００２の中心位置となるように制御が行われればよい。このような制御は、実質的に、図１２の制御と同じ制御で実現できる。データの再生が行われる際には記録素子５１ｂ’は用いられないので、図１５のパート（ａ）にように記録素子５１ｂ’の位置と再生素子５１ａ’の位置とが離れているヘッド５１’であっても、データの再生精度の上では特に問題は起こらない。
【０１０８】
ところが、データの記録が行われる際に図１５のパート（ｂ）のように記録素子５１ｂ’の位置が再生素子５１ａ’の位置から離れていると、データ領域３００２（図３参照）での記録の合間にサーボ領域３００１（図３参照）での再生素子５１ａ’の読み取りで得られる位置を、そのまま記録素子５１ｂ’の位置とみなすことができず、データの記録精度の上で問題となる。このようなヘッド５１’で、記録素子５１ｂ’の位置がデータ領域３００２の中心位置を通過するような好ましい位置決め制御を実現するには、サーボ領域３００１での読み取りによって得られる位置を、記録素子５１の位置に換算した上でその記録素子５１の位置がデータ領域３００２の中心位置となるように制御が行われることが必要となる。
【０１０９】
以下では、データの記録／再生の際に上記の好ましい位置決め制御を行うための工夫について説明する。
【０１１０】
図１６は、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が長いＨＤＤが有する磁気ディスクにおけるサーボ領域３００１および補正情報領域３００４の構成を表した図である。
【０１１１】
図１６に示すように、このＨＤＤが有する磁気ディスクには、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４が順番に並んだ構成が設けられている。サーボ領域３００１の構成は、図８で説明したサーボ領域３００１の構成と同じであり、ここでは、その重複説明は省略する。
【０１１２】
図１６の補正情報領域３００４には、再生素子５１ａ’用の位置補正情報部として、この補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている再生用位置補正情報部３００４ｃが設けられている。また、補正情報領域３００４には、再生素子５１ａ’用の制御値補正情報部として、データ領域３００２の中心位置に再生素子５１ａ’の位置を一致させるためにボイスコイルモータ５４に与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を表す制御値補正情報が記録されている再生用制御値補正情報部３００４ｅも設けられている。これら再生用位置補正情報部３００４ｃと再生用制御値補正情報部３００４ｅは、図８で上述した位置補正情報部３００４ａと制御値補正情報部３００４ｂと同じものである。
【０１１３】
また、図１６の補正情報領域３００４には、記録素子５１ａ’用の補正情報部として、記録用位置補正情報部３００４ｄが設けられており、記録素子５１ａ’用の制御値補正情報部として、記録用制御値補正情報部３００４ｆも設けられている。記録用位置補正情報部３００４ｄには、仮にこの補正情報領域３００４のセクタに再生素子５１ａ’が近接しているとしたときに記録素子５１ｂ’が近接することになるセクタにおける位置ずれ量が記録されている。また、記録用制御値補正情報部３００４ｆには、仮にこの補正情報領域３００４のセクタに再生素子５１ａ’が近接しているとしたときに記録素子５１ｂ’が近接することになるセクタにおいて記録素子５１ｂ’の位置をそのセクタのデータ領域３００２の中心位置と一致させるために必要な論理制御値が記録されている。
【０１１４】
図１７は、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が長いＨＤＤが有するＭＰＵによるヘッド５１の位置決め制御の制御ブロック図である。
【０１１５】
図１７のパート（ａ）の制御ブロック図は、再生素子５１ａ’の位置決めの際の制御ブロック図であり、図１７のパート（ｂ）の制御ブロック図は、記録素子５１ｂ’の際の位置決めの制御ブロック図である。
【０１１６】
図１７のパート（ａ）および図１７のパート（ｂ）に示す制御ブロックには、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ’、第１補正加算器５７０ａ’および、第２補正加算器５７０ｅ’が示されており、これらは、このＨＤＤが有するＭＰＵの行う動作にそれぞれ対応する。
【０１１７】
第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’内の第１メモリ５７０ｄ’には、図１６の補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の位置ずれ量を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて表した、再生素子５１ａ’の位置決め用の位置補正テーブル（再生用位置補正テーブル）が備えられている。この再生用位置補正テーブルは、図１２で上述した位置補正テーブルと同じものであり、データの再生時における再生素子５１ａ’の位置決めに用いられる。さらに、この第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’内の第１メモリ５７０ｄ’には、データの記録時における記録素子５１ｂ’の位置決めに用いられる位置補正テーブル（記録用位置補正テーブル）が備えられている。この記録用位置補正テーブルは、図１６の補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の位置ずれ量を、仮にこのデータ領域３００２のセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているとしたときに再生素子５１ａ’が近接することになるセクタに対応づけて表したテーブルである。従って、この記録用位置補正テーブルは、上記の再生用位置補正テーブルにおいて対応づけられるセクタを、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との位置ずれ分だけ離れた位置にあるセクタに置き換えたテーブルである。
【０１１８】
第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’内の第２メモリ５７０ｇ’には、データ領域３００２の中心位置に再生素子５１ａ’ を移動させるためにボイスコイルモータに与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて表した、再生素子５１ａ’の位置決め用の制御値補正テーブル（再生用制御値補正テーブル）が備えられている。この再生用制御値補正テーブルは、図１２で上述した制御値補正テーブルと同じものであり、データの再生時における再生素子５１ａ’の位置決めに用いられる。さらに、この第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’内の第２メモリ５７０ｇ’には、データの記録時における記録素子５１ｂ’の位置決めに用いられる制御値補正テーブル（記録用制御値補正テーブル）が備えられている。この記録用制御値補正テーブルは、データ領域３００２の中心位置に記録素子５１ａ’ を移動させるためにボイスコイルモータに与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を、仮にこのデータ領域３００２のセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているとしたときに再生素子５１ａ’が近接することになるセクタに対応づけて表したテーブルである。
【０１１９】
これら、再生用位置補正テーブル、記録用位置補正テーブル、再生用制御値補正テーブル、および記録用制御値補正テーブルは、このＨＤＤの磁気ディスクをＨＤＤ内に組み込む際に、図１６の補正情報領域３００４の、再生用位置補正情報部３００４ｃ、記録用位置補正情報部３００４ｄ、再生用制御値補正情報部３００４ｅ、および記録用制御値補正情報部３００４ｆでの読み取りから得られる、再生素子５１ａ’用の位置ずれ量、記録素子５１ｂ’用の位置ずれ量、再生素子５１ａ’用の論理制御値、および記録素子５１ｂ’用の論理制御値を、この補正情報領域３００４のセクタに対応づける（実質的には、この補正情報領域３００４に隣接するデータ領域３００２と対応づけるのと等価）ことで作成されるテーブルである。なお、図１２の制御ブロックでは、２つの第１メモリ５７０ｄ’、５７０ｇ’は、それぞれ異なるものであるかのように図示されているが、ハードウェアとしては、このＨＤＤのＭＰＵが有する同一のメモリである。
【０１２０】
次に、データの再生の際のヘッド５１’の位置決め制御と、データの記録の際のヘッド５１’の位置決め制御について説明する。
【０１２１】
まず、データの再生の際のヘッド５１’の位置決め制御について、図１７のパート（ａ）を参照して説明する。図１７のパート（ａ）に示すように、磁気ディスク中心から現在の再生素子５１ａ’の位置までの距離ｙＲと、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲとの差ｓＲ（ｓＲ＝ｒＳＲ−ｙＲ）が、サーボ領域３００１（図３参照）での読み取りで得られる。次に、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’が、第１フィードフォワード制御部５７０ｃ’内の第１メモリ５７０ｄ’に蓄えられている上述の再生用位置補正テーブルを用いて、磁気ディスク中心からそのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄＲとの差ｈＲ（ｈＲ＝ｒｄＲ−ｒＳＲ）を求め、第１補正加算器５７０ａ’に渡す。第１補正加算器５７０ａ’は、渡された差ｈＲを、上述した、再生素子５１ａ’の位置までの距離ｙＲとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲとの差ｓＲに加えることで、再生素子５１ａ’の位置までの距離ｙＲとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄＲの差ｔＲ（ｔＲ＝ｓＲ＋ｈＲ＝ｒｄＲ−ｙＲ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ’が、この差ｔＲをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕ０Ｒを求める。次に、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’が、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ’内の第２メモリ５７０ｇ’に蓄えられている上述の再生用制御値補正テーブルを用いて、このセクタ（サーボ領域３００１、補正情報領域３００４、およびデータ領域３００２の組）に対応した論理制御値ｕ１Ｒを求めて、その論理制御値ｕ１Ｒを第２補正加算器５７０ａ’に渡す。なお、論理制御値ｕ１Ｒは、図１２で上述したのと同様にして式（１）〜式（６）により決定されるものである。具体的には、ｕ１Ｒは、上述した式（１）から式（６）と同様にして、式（６）の（ｒｄ−ｒＳ）を上述のｈＲ（ｈＲ＝ｒｄＲ−ｒＳＲ）に置き換え、式（６）のＦ（ｔ）を、（ｒＳＲ−ｙ０Ｒ）に置き換えた下記の式によって決定される。
ｕ１Ｒ＝（１／ｋ）×［ｄ２ｈＲ／ｄｔ２＋ｄ２（ｒＳＲ−ｙ０Ｒ）／ｄｔ２］ （８）
ここで、ｙ０Ｒは、再生素子５１ａ’が近接しているトラックの平均的な半径である。
【０１２２】
第２補正加算器５７０ｅ’は、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’から論理制御値ｕ１Ｒを渡されると、その論理制御値ｕ１Ｒを、上述したフィードバック制御値ｕ０Ｒに加えて、これら論理制御値ｕ１Ｒとフィードバック制御値ｕ０Ｒとの和からなる実行制御値ｕＲを求める。そして、第２補正加算器５７０ｅ’は、その実行制御値ｕＲをボイスコイルモータに入力して、ボイスコイルモータの制御を実行する。このようにボイスコイルモータの制御が行われることで、再生素子５１ａ’がディスク中心から距離ｙＲだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータやヘッド５１’がまとめてプラント５００ａ’として表されており、データの再生時における制御の流れの上では、プラント５００ａ’は、実行制御値ｕＲが入力されると距離ｙＲを出力するものである。再生素子５１ａ’の移動後、移動先のサーボ領域３００１での読み取りにより、再生素子５１ａ’の位置までの新たな距離ｙＲとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳＲとの差ｓＲが新たに得られ、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、再生素子５１ａ’の位置が、データ領域３００２の中心位置に近づいていくようになる。
【０１２３】
次に、データの記録の際のヘッド５１’の位置決め制御について、図１７のパート（ｂ）を参照して説明する。磁気ディスク中心から現在の記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷと、現在の記録素子５１ｂ’が近接するセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとの差ｓＷ（ｓＷ＝ｒＳＷ−ｙＷ）は、この時点での再生素子５１ａ’の位置（そのセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているときに再生素子５１ａ’が位置情報の読み取りを実行することで得られる位置）に基づき、一意的に定まる。具体的には、再生素子５１ａ’が、磁気ディスク上における座標点ｘＲ（ここではｘＲはベクトルとする）に存在しているとすると、記録素子５１ｂ’の位置の座標点ｘＷ（ここではｘＷはベクトルとする）は、再生素子５１ａ’の位置から記録素子５１ｂ’の位置まで延びるベクトルＷ（ｘＲ）を用いて、
ｘＷ＝ｘＲ＋Ｗ（ｘＲ） （９）
と書ける。式（９）を用いて、現在の記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷが定まる。ここで、ベクトルＷ（ｘＲ）は、図１５で示したような記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’との間の位置関係から幾何学的に求められるベクトルであり、ｘＲに応じて向きが変化するベクトルである。実際上は、ｘＲは、アドレス（トラック番号およびセクタ番号）と、サーボ領域３００１の中心位置を基準とした再生素子５１ａの微小位置（図１２の微小位置情報部３００１ｃに記録されている情報）とによって定まる離散的な座標点である。また、式（９）により、記録素子５１ｂ’が現在近接しているセクタが定まり、そのセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離までの距離ｒＳＷも定まる。この結果、磁気ディスク中心から現在の記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷと、現在の記録素子５１ｂ’が近接するセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとの差ｓＷ（ｓＷ＝ｒＳＷ−ｙＷ）が、この時点での再生素子５１ａ’の位置に基づき定まることとなる。このような演算は、ＭＰＵによって実行されるが、図１７のパート（ｂ）では、その演算を行うＭＰＵの動作は、プラント５００ａ’の中に含まれている。
【０１２４】
次に、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’が、現在記録素子５１ｂ’が近接しているセクタについて、磁気ディスク中心からそのセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄＷとの差ｈＷ（ｈＷ＝ｒｄＷ−ｒＳＷ）を求め、第１補正加算器５７０ａ’に渡す。具体的には、この差ｈＷは、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’が、再生素子５１ａ’が近接しているセクタに対応づけられた差ｈＷを、上述の記録用位置補正テーブルから読み出すことによって求められるものである。ここで、記録素子５１ｂ’が近接するセクタにおける差ｈＷは、図１７のパート（ａ）の差ｈＲが、磁気ディスク上における任意の座標点ｘ（ここではｘはベクトル）の関数として、ｈＲ＝ｈＲ（ｘ）の形で表されるとすると、下記の式で表される。
ｈＷ＝ｈＲ（ｘＲ＋Ｗ（ｘＲ）） （１０）
ここで、ｘＲは、上記のセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているときの再生素子５１ａ’ の座標点ｘＲ（ここではｘＲはベクトル）であり、Ｗ（ｘＲ）は、再生素子５１ａ’の位置（座標点ｘＲの位置）から記録素子５１ｂ’の位置に向かうベクトルである。また、ｈＲ（ｘ）は、セクタに応じて値が１つ定まる関数であり、１つのセクタ内では（つまり、ｘがそのセクタ内のどの座標点であっても）、ｈＲ（ｘ）は一定値である。このように式（１０）を用いることで、図１７のパート（ａ）の差ｈＲ（再生用位置補正テーブルと同等）から、図１７のパート（ａ）の差ｈＷ（記録用位置補正テーブルと同等）を求めることができる。
【０１２５】
第１補正加算器５７０ａ’は、渡された差ｈＷを、上述した、記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとの差ｓＷに加えることで、記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄＷの差ｔＷ（ｔＷ＝ｓＷ＋ｈＷ＝ｒｄＷ−ｙＷ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ’が、この差ｔＷをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕ０Ｗを求める。次に、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’が、データ領域３００２の中心位置に記録素子５１ａ’ を移動させるためにボイスコイルモータに与えられるべき論理制御値ｕ１Ｗを求めて、その論理制御値ｕ１Ｗを第２補正加算器５７０ａ’に渡す。具体的には、この論理制御値ｕ１Ｗは、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’が、再生素子５１ａ’が現在近接しているセクタに対応づけられた論理制御値ｕ１Ｗを、上述の記録用制御値補正テーブルから読み出すことによって求められるものである。なお、論理制御値ｕ１Ｗは、具体的には、上述した式（１）から式（６）と同様にして、式（６）の（ｒｄ−ｒＳ）を上述のｈＷ（ｈＷ＝ｒｄＷ−ｒＳＷ）に置き換え、式（６）のＦ（ｔ）を、（ｒＳＷ−ｙ０Ｗ）に置き換えた下記の式によって決定されるものである。
ｕ１Ｗ＝（１／ｋ）×［ｄ２ｈＷ／ｄｔ２＋ｄ２（ｒＳＷ−ｙ０Ｗ）／ｄｔ２］ （１１）
ここで、ｙ０Ｗは、記録素子５１ｂ’が近接しているトラックの平均的な半径である。
【０１２６】
第２補正加算器５７０ｅ’は、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’から論理制御値ｕ１Ｗを渡されると、その論理制御値ｕ１Ｗを、上述したフィードバック制御値ｕ０Ｗに加えて、これら論理制御値ｕ１Ｗとフィードバック制御値ｕ０Ｗとの和からなる実行制御値ｕＷを求める。そして、第２補正加算器５７０ｅ’は、その実行制御値ｕＷをボイスコイルモータに入力して、ボイスコイルモータの制御を実行する。このようにボイスコイルモータの制御が行われることで、記録素子５１ｂ’がディスク中心から距離ｙＷだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータやヘッド５１’がまとめてプラント５００ａ’として表されており、データの再生時における制御の流れの上では、プラント５００ａ’は、実行制御値ｕＷが入力されると距離ｙＷを出力するものである。ただし、上述したように、図１７のパート（ｂ）では、プラント５００ａ’の中に、式（８）により、再生素子５１ａ’の座標点ｘＲから、記録素子５１ｂ’の座標点ｘＷを求めるＭＰＵの動作も含まれている。
【０１２７】
記録素子５１ｂ’の移動後、移動先での再生素子５１ａ’によるサーボ領域３００１での読み取りに基づき、記録素子５１ｂ’の位置までの新たな距離ｙＷとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳＷとの差ｓＷが新たに得られる。そして、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、記録素子５１ｂ’の位置が、データ領域３００２の中心位置に近づいていくようになる。
【０１２８】
以上説明した図１７の制御方式では、このようにして、記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’との間の距離の影響が補正される。この制御方式でも、論理制御値ｕ１Ｒや論理制御値ｕ１Ｗがフィードバック制御値ｕ０Ｒやフィードバック制御値ｕ０Ｗに加わってなる実行制御値ｕでボイスコイルモータ５４が制御されることにより、図４の制御方式に比べて、データ領域３００２の中心位置に向かって記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’が素早く移動することができる。このため、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００であっても、良好な情報の記録／再生が実現する。
【０１２９】
以上の説明において、図１７のフィードバック制御部５７０ｂ’、第１補正加算部５７０ａ’、および第１フィードフォワード制御部５７０ｃ’を合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態におけるフィードバック制御値決定部の一例に相当する。また、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ’と、論理制御値ｕ１Ｒや論理制御値ｕ１Ｗを、フィードバック制御値ｕ０Ｒやフィードバック制御値ｕ０Ｗに加えて実行制御値ｕ１Ｒや実行制御値ｕ１Ｗを求める際の第２補正加算部５７０ａ’とを合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行値決定部の一例に相当する。また、実行制御値ｕ１Ｒや実行制御値ｕ１Ｗをボイスコイルモータに入力してボイスコイルモータの制御を実行する際の第２補正加算部５７０ａ’が、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行部の一例に相当する。
【０１３０】
ここで、図１７の制御方式が採用されることで、記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’が中心位置から離れて大きく振動することが抑制されることを、具体的なシミュレーション結果を用いて説明する。
【０１３１】
図１８は、再生素子５１ａ’が近接するトラックにおいてサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＲとの差ｈＲが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでおり、記録素子５１ｂ’が近接するトラックにおいてサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＷとの差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合において、データ記録時に、記録用位置／制御値補正テーブルを用いて記録素子５１ｂ’の近接するトラックに応じたヘッドの位置決めを行うことの効果を表した図である。
【０１３２】
図１８では、簡単のために、磁気ディスクのどのトラックにおいても図２や図３のようなサーボ領域の中心位置同士の間の位置ずれが発生しておらず、データ領域のうねりだけが発生しているものとしたときのシミュレーションの結果が示されている。
【０１３３】
図１８のパート（ａ）では、トラックあたり２２０個のデータ領域３００２がディスク円周方向に並んでいる磁気ディスク５０（すなわち、トラックあたりのセクタ数が２２０の磁気ディスク５０）について、セクタ番号を横軸にとったときの、記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＷとの差ｔＷ（以下、位置誤差ｔＷと呼ぶ）の変化の様子がグラフで示されている。ここで、位置誤差ｔは、トラック幅に対する割合（％）で表されている。このシミュレーションでは、磁気ディスクは一定の角速度で回転するものとしており、このように一定の角速度で回転する磁気ディスクに近接する再生素子５１ａ’や記録素子５１ｂ’にとっては、再生素子５１ａ’や記録素子５１ｂ’が近接するセクタが順次変わっていくこと（セクタ番号の増加）と、時間の経過とは比例するものである。そこで、横軸は、経過時間の代用とみなすこともできる。
【０１３４】
図１８のパート（ａ）では、濃い実線のグラフ（太線グラフ）が、図１７のパート（ｂ）の制御方式のように、データ記録時に、記録用位置／制御値補正テーブルを用いることで記録素子５１ｂ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われた場合のグラフである。ここで、図１８のパート（ａ）では、比較のために、データ記録時でも、再生用位置／制御値補正テーブルを用いることで再生素子５１ａ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＲがこの箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われた場合のグラフが、点線で示されている。
【０１３５】
図１８のパート（ｂ）には、記録素子５１ｂ’が近接するトラックに対応した記録用位置補正テーブル（正確には、記録用位置補正テーブルのうち、このトラックに対応した部分）が濃い実線（太線）で示されており、また、再生素子５１ａ’が近接するトラックに対応した再生用位置補正テーブル（正確には、再生用位置補正テーブルのうち、このトラックに対応した部分）が点線で示されている。これらの位置補正テーブルは、それぞれ、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷ、ｒＳＲと、データ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＷ、ｒｄＲとの差ｈＷ、ｈＲの変化のグラフに対応しており、トラック幅に対する割合（％）を単位として、位置補正テーブルを構成するセクタごとの位置補正値が記載されている。
【０１３６】
また、図１８のパート（ｃ）には、記録素子５１ｂ’が近接するトラックに対応した記録用制御値補正テーブルが濃い実線（太線）で示されており、また、再生素子５１ａ’が近接するトラックに対応した再生用制御値補正テーブル（正確には、再生用制御値補正テーブルのうち、このトラックに対応した部分）が点線で示されている。これらの制御値補正テーブルは、式（８）および式（１１）によって求められるものであるが、上述したように、ここで、このシミュレーションでは距離ｒＳＲ、ｒＳＷは一定値であるため、式（８）の右辺の第２項めのｄ２（ｒＳＲ−ｙ０Ｒ）／ｄｔ２の項は落ち、式（１１）の右辺の第２項めのｄ２（ｒＳＷ−ｙ０Ｗ）／ｄｔ２の項は落ちる。この結果、図１８のパート（ｃ）の再生用制御値補正テーブルは、式（８）の右辺の第１項めのｄ２ｈＲ／ｄｔ２の項によって決定され、図１８のパート（ｃ）の記録用制御値補正テーブルは、式（１１）の右辺の第１項めのｄ２ｈＷ／ｄｔ２の項によって決定される。すなわち、図１８のパート（ｂ）の位置補正テーブルの２回微分に定数（ここでは負の定数）を乗じることによって図１８のパート（ｃ）の制御値補正テーブルがそれぞれ得られる。なお、図１８のパート（ｃ）では、制御値補正テーブルの縦軸の単位は適宜、無次元化して表されている。
【０１３７】
図１８のパート（ａ）に示すように、記録用位置／制御値補正テーブルを用いて記録素子５１ｂ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われる太線グラフは、再生素子５１ａ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＲがこの箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われる点線グラフよりも、振幅が小さいグラフとなっている。このことから、正確なデータ記録を実行する上では、データの記録の際に、記録素子５１ｂ’の近接するトラックに応じたヘッドの位置決めを行うことが好ましいということがわかる。
【０１３８】
以上が実施形態の説明である。
【０１３９】
以上の説明では、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正が行われたが、上述した情報記憶装置の基本形態では、非常に高周波の位置ずれが存在する場合には、フィードバック制御の追従性を安定化させるために、これらのテーブルに、その高周波の成分をカットするようなフィルタリングが施されたテーブルが用いられてもよい。
【０１４０】
また、上述した情報記憶装置の基本形態では、磁気ディスクのデータ領域としては、全体が磁性体材料で構成されているデータ領域でもよく、あるいは、磁性体材料で構成されたドット状の単位領域が磁気ディスクの円周方向に並んでなるデータ領域でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】データ領域とサーボ領域とが所定の位置関係に従って規則正しく並んでいる理想的な磁気ディスクを表した図である。
【図２】データ領域のうねりや、サーボ領域の位置ずれが発生している磁気ディスクを表した図である。
【図３】位置補正情報が記憶された領域を有する磁気ディスクを表した図
【図４】図３の磁気ディスクを採用したＨＤＤで行われるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【図５】サーボ領域の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図である。
【図６】サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図である。
【図７】情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を表した図である。
【図８】図７の磁気ディスクにおけるサーボ領域および補正情報領域の構成を表した図である。
【図９】制御基板５７に設けられている制御機構を表した図である。
【図１０】位置情報の再生信号の信号処理の際のＲ／Ｗチャネルの動作を表した動作ブロック図である。
【図１１】位置情報の再生信号の信号処理の際の各種の信号の波形を表した図である。
【図１２】ＭＰＵによるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【図１３】サーボ領域の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図
【図１４】サーボ領域の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図である。
【図１５】再生素子と記録素子との間の距離が長いヘッドにおいて、再生素子と記録素子との間の位置関係を表す図である。
【図１６】再生素子と記録素子との間の距離が長いＨＤＤが有する磁気ディスクにおけるサーボ領域および補正情報領域の構成を表した図である。
【図１７】再生素子と記録素子との間の距離が長いＨＤＤが有するＭＰＵによるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【図１８】再生素子が近接するトラックにおいてサーボ領域の中心位置までの距離ｒＳＲとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＲとの差ｈＲが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでおり、記録素子が近接するトラックにおいてサーボ領域の中心位置までの距離ｒＳＷとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄＷとの差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合において、データ記録時に、記録用位置／制御値補正テーブルを用いて記録素子の近接するトラックに応じたヘッドの位置決めを行うことの効果を表した図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０００，２０００，３０００，５０ 磁気ディスク
１００１，２００１，３００１ サーボ領域
１００２，２００２，３００２ データ領域
１００３，２００３，３００３ 非磁性領域
３００１ａ 同期情報部
３００１ｂ アドレス情報部
３００１ｃ 微小位置情報部
３００４ 補正情報領域
３００４ａ 位置補正情報部
３００４ｂ 制御値補正情報部
３００４ｃ 再生用位置補正情報部
３００４ｄ 記録用制御値補正情報部
３００４ｅ 再生用位置補正情報部
３００４ｆ 記録用制御値補正情報部
４０００ａ 補正加算部
４０００ｂ，５７０ｂ，５７０ｂ’ フィードバック制御部
４０００ｃ フィードフォワード制御部
４０００ｄ メモリ
５００ ＨＤＤ
５１，５１’ ヘッド
５１ａ，５１ａ’ 再生素子
５１ｂ，５１ｂ’ 記録素子
５２ スライダ
５３ アーム
５４ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
５４ａ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）ドライバ
５４０ 駆動軸
５５ トラック
５５０ ライン状領域
５６ ベース
５７ 制御基板
５７０ ＭＰＵ
５７１ Ｒ／Ｗチャネル
５７０１ 可変ゲイン
５７０２ 低域通過フィルタ
５７０３ Ａ／Ｄ変換器
５７０４ 位相調整器
５７０５ ゲイン制御器
５７０６ 同期信号検出器
５７０７ アドレス復調器
５７０８ 微小位置復調器
５７０９ レジスタ
５７２ ディスクコントローラ
５７０ａ，５７０ａ’ 第１補正加算部
５７０ｃ，５７０ｃ’ 第１フィードフォワード制御部
５７０ｄ，５７０ｄ’ 第１メモリ
５７０ｅ，５７０ｅ’ 第２補正加算部
５７０ｆ，５７０ｆ’ 第２フィードフォワード制御部
５７０ｇ，５７０ｇ’ 第２メモリ
４０００ｃ フィードフォワード制御部
４０００ｄ メモリ
５８ ヘッドアンプ
５９ スピンドルモータ（ＳＰＭ）
５９ａ スピンドルモータ（ＳＰＭ）ドライバ
５０００，５００ａ，５００ａ’ プラント
５１０１，５１０２ 軌跡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータ技術の発展とともに、コンピュータに内蔵される機器や、コンピュータに外部から接続される周辺機器に関する技術が急速に発展している。こうした技術の１つに、磁気ディスクなどの平面的な形状の情報記憶媒体を備え、その情報記憶媒体に情報を書き込むことで情報の記憶を行う情報記憶装置が知られている。
【０００３】
情報記憶装置の中には、情報記憶媒体との間で情報の記録や再生を行う役割を果たすヘッドを、情報記憶媒体を回転させながら記憶媒体上で移動させることにより、情報記憶媒体への情報の記録や記憶媒体からの情報の再生（アクセス）を行う情報記憶装置が存在する。ハードディスク装置（ＨＤＤ）は、こうした情報記憶装置の代表例である。ヘッドを用いて情報記憶媒体とのアクセスを行う情報記憶装置では、装置内の情報記憶媒体上に、ユーザによって取り扱われるユーザ情報（以下、単に「データ」と呼ぶ）の書き込みおよび読み出し用のデータ領域と、ヘッドの位置決め用の情報（以下、単に「位置情報」と呼ぶ）を記憶するサーボ領域とが、領域を分けてそれぞれ複数形成されていることが多く、各データ領域は、サーボ領域に記憶されている位置情報によって互いに識別される。このサーボ領域からヘッドが位置情報を読み取ることで、ヘッドを制御する制御部に記憶媒体上におけるヘッドの位置が把握されて、ヘッドが所望のデータ領域上に位置決めされる。そこで、ヘッドの位置決めの上では、データ領域とサーボ領域とが所定の位置関係に従って規則正しく並んでいる情報記憶媒体が、情報記憶媒体として理想的な情報記憶媒体となる。
【０００４】
ここで、サーボ領域とデータ領域とについて、ハードディスク装置（ＨＤＤ）に内蔵されている磁気ディスクを例にとって具体的に説明する。
【０００５】
図１は、データ領域とサーボ領域とが所定の位置関係に従って規則正しく並んでいる理想的な磁気ディスク１０００を表した図である。
【０００６】
この図に示すように、理想的な磁気ディスク１０００では、２つのサーボ領域１００１の間に設けられた帯状のデータ領域１００２が、磁気ディスク１０００の円周方向（図の左右方向）に真っ直ぐ延びた状態で設けられている。ヘッドは、磁気ディスク１０００の回転によって、磁気ディスク１０００に対し相対的に図の右方向に移動し（すなわち、磁気ディスク１０００が、回転により左方向に移動する）、移動しながら磁気ディスク１０００との間で情報の記憶／再生（アクセス）を実行する。ここで、サーボ領域１００１とその右隣のデータ領域１００２との組はセクタと呼ばれ、セクタが磁気ディスク１０００の円周方向に並んでディスク中心を周回したものがトラック１００４である。各サーボ領域１００１は、各サーボ領域１００１ごとに磁気ディスク１０００上における位置の情報が記憶される領域となっており、この情報により、ヘッドが（正確にはアクセスを実行する、ヘッド内の再生素子や記録素子の位置が）、何番目のトラックの、何番目のセクタの、サーボ領域１００１の中心位置から磁気ディスク１０００の半径方向にどれだけずれた位置にあるか、といった情報が得られる。データ領域１００２やサーボ領域１００１は、それぞれ磁性体材料によって構成された磁性体領域を備えており、データや位置情報は、データ領域１００２やサーボ領域１００１の磁性体領域に形成された磁化の磁化方向の形式で記録される。ここで、各データ領域１００２の図の上側および図の下側には、非磁性の材料（磁化率がきわめて小さい材料）によって構成された非磁性領域１００３が設けられており、このようにデータ領域１００２が、磁気ディスク１０００の半径方向（図の上下方向）に、サーボ領域１００１を間において離散的に並ぶことで、ヘッドによる情報の記憶／再生（アクセス）の際に、磁気ディスク１０００の半径方向について、データ領域同士が、明確に区別されることとなる。なお、ここでは、図の上下方向のサーボ領域１００１の並びは、トラックの延びている方向（図の左右方向）と直交しているように図示されているが、これは、磁気ディスク１０００の構成を局所的に表したことによるものであって、実際には、サーボ領域１００１の並びは、磁気ディスク１０００全体でみると、トラックの延びている方向（図の左右方向）に対して少し斜めになっている（後述の図７参照）。この点は、以下の図２および図３でも同様である。
【０００７】
図１に示すような磁気ディスク１０００の領域区分を形成する作業では、まず、ディスク中心を１周しトラックの原型となる周回領域が、同じようにディスク中心を周回する帯状の非磁性領域を間において磁気ディスクの半径方向に沿って複数形成される。次に、これらの周回領域を分断するように、磁気ディスクの中心から磁気ディスクの縁に向かってライン状に延びるライン状領域が複数本形成される。ここで、２本のライン状領域の間に挟まれた周回領域が図１のデータ領域１００２となる。ライン状領域は、それぞれ、磁気ディスク上における位置を表す位置情報が記憶するための単位記憶領域に区分されて、それぞれに位置情報の記録が行われる。この位置情報の記録が行われた単位記憶領域が、図１に示すサーボ領域１００１である。
【０００８】
理想的な磁気ディスク１０００では、上述したように、帯状のデータ領域１００２は、磁気ディスク１０００の円周方向（図の左右方向）に真っ直ぐ延びている。このことに加え、理想的な磁気ディスク１０００では、図の左右方向に並ぶ各データ領域１００２にそれぞれ隣接するサーボ領域１００１では、各サーボ領域１００１の中心は、磁気ディスク１０００の半径方向（図の上下方向）については同じ位置にあり、さらに、それぞれ隣接するデータ領域１００２の中心とも図の上下方向については同じ位置にある。例えば、上から２つ目に並ぶ７個のサーボ領域１００１の中心位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７は、図の上下方向について同じ位置にあり、各サーボ領域が隣接するデータ領域１００２の中心位置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７とも図の上下方向について同じ位置にある。
【０００９】
ヘッドのアクセスの際には、サーボ領域１００１からヘッドで読み取られる現在のヘッド位置の情報に基づき、ヘッド位置（正確にはヘッド内の再生素子や記録素子の位置）が各サーボ領域１００１の中心位置（例えば、図１の中心位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７）となるように、ヘッド位置の制御が行われる。具体的には、サーボ領域１００１通過時にヘッド位置とサーボ領域１００１の中心位置との差がサーボ領域１００１の読み取りで把握され、その差がゼロになるようにフィードバック制御が施されることで、ヘッド位置が各サーボ領域１００１の中心位置に一致するように制御が行われる。このような制御の結果、理想的な磁気ディスク１０００では、ヘッドは、各サーボ領域１００１が隣接する各データ領域１００２の中心を通る中心線（例えば、図１中の点線）に沿ってアクセスを行うこととなり、正確な情報の記録／再生が実現することとなる。
【００１０】
しかしながら、図１の理想的な磁気ディスク１０００のように、データ領域１００２が磁気ディスク１０００の円周方向に真っ直ぐ延びているとともに、磁気ディスク１０００の半径方向についての各サーボ領域の中心位置が一致している磁気ディスクは、実際上は実現しにくい。これは、磁気ディスク製造の際に製造誤差が発生しやすいためである。例えば、上記の周回領域を設ける工程では周回領域がうねって形成されてしまうことがあり、この結果、データ領域のうねりが発生する。また、ライン状領域を単位記憶領域（すなわちサーボ領域）に区分してそれぞれに位置情報を記録する工程では位置情報の記録位置がずれることがあり、このため、たとえ同じデータ領域に隣接する２つのサーボ領域であってもその中心位置は磁気ディスクの半径方向について互いにずれたものとなる。
【００１１】
図２は、データ領域のうねりや、サーボ領域の位置ずれが発生している磁気ディスク２０００を表した図である。
【００１２】
図２に示す磁気ディスク２０００では、各データ領域２００２は、図２の磁気ディスク２０００の円周方向（図の左右方向）に真っ直ぐ延びておらず、うねりが生じている。また、図の左右方向の並んだ各サーボ領域１００１の中心位置は、互いに異なったものとなっている。
【００１３】
このようにデータ領域のうねりや、サーボ領域の中心位置の位置ずれが発生している磁気ディスク２０００に対し、ヘッドの位置が各サーボ領域１００１の中心位置となるようにヘッド位置の制御が行われると、ヘッドの軌道が、データ領域からはずれて非磁性領域２００３にまで入り込むこととなる。例えば、図２の磁気ディスク２０００の上から２番目のデータ領域２００２に対しヘッドが相対的に図２の右方向に移動してアクセスを行う際には、ヘッドは、７個のサーボ領域１００１の中心位置Ｓ１’，Ｓ２’，Ｓ３’，Ｓ４’，Ｓ５’，Ｓ６’，Ｓ７’がヘッド位置となるように移動し、その軌道５１０１は、図２に示すように上下方向に大きく振動する軌跡となる。このとき、データ領域２００２にうねりが存在することで、図２に示すように、ヘッドの軌跡５１０１に、データ領域２００２から大きくはずれて非磁性領域２００３に深く入り込む箇所が現れるようになる。このような状態では、正確に情報を記録／再生することは困難である。
【００１４】
このような事態が発生するのを回避するために、サーボ領域とデータ領域との間に、そのデータ領域の中心位置とそのサーボ領域の中心位置との間における、磁気ディスクの半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録された領域を新たに設け、この領域での読み取りから得られる位置ずれ量に基づき、ヘッドの位置補正を実行するＨＤＤが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１５】
図３は、位置補正情報が記憶された領域を有する磁気ディスク３０００を表した図、図４は、この磁気ディスク３０００を採用したＨＤＤで行われるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【００１６】
図３に示す、特許文献１のＨＤＤで採用されている磁気ディスク３０００では、図３のデータ領域３００２とサーボ領域３００１との間に補正情報領域３００４が設けられている。この磁気ディスク３０００では、これらサーボ領域３００１、補正情報領域３００４
、およびデータ領域３００２の組で１つのセクタが構成されでり、このようなセクタが磁気ディスク３０００の円周方向に並んでディスク中心を周回することでトラックが構成される。補正情報領域３００４には、この補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間における、磁気ディスク３０００の半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている。例えば、図３の中央の補正情報領域３００４ａには、この補正情報領域３００４の右側のデータ領域３００２の中心位置Ｄ０と、この補正情報領域３００４ａの左側のサーボ領域３００１の中心位置Ｓ０との間の位置ずれ量ｈ０を表す位置補正情報が記録されている。特許文献１のＨＤＤでは、磁気ディスク３０００をＨＤＤ内に組み込む際に、各補正情報領域３００４での読み取りから得られる位置ずれ量を、各補正情報領域３００４が隣接する各データ領域３００２に対応づけて表した位置補正用のテーブル（位置補正テーブル）が作成され、図４のメモリ４０００ｄ内に蓄えられる。
【００１７】
特許文献１のＨＤＤでは、ヘッド位置とサーボ領域３００１の中心位置との間における、磁気ディスク３０００の半径方向についての差がゼロになるようにフィードバック制御が施される上述の方式の代わりに、ヘッド位置とデータ領域３００２の中心位置との間における、磁気ディスク３０００の半径方向についての差がゼロになるようにフィードバック制御が施される方式が採用されている。具体的には、図４に示すように、まず、磁気ディスク中心から現在のヘッド位置までの距離ｙと、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓ（ｓ＝ｒＳ−ｙ）が、このサーボ領域３００１での読み取りで得られる。次に、フィードフォワード（ＦＷ）制御部４０００ｃが、フィードフォワード制御部４０００ｃ内のメモリ４０００ｄに蓄えられている上述の位置補正テーブルを用いて、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄとの差ｈ（ｈ＝ｒｄ−ｒＳ）を求め、補正加算器４０００ａに渡す。補正加算器５７０ａは、渡された差ｈを、上述した、ヘッド位置までの距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓに加えることで、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄの差ｔ（ｔ＝ｓ＋ｈ＝ｒｄ−ｙ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部４０００ｂが、この差ｔをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕを求め、このフィードバック制御値ｕにより、ヘッドを移動させるボイスコイルモータの制御が行われる。このフィードバック制御値ｕは、具体的には、ボイスコイルモータに供給される電流値である。このようにボイスコイルモータの制御が行われることで、ヘッドがディスク中心から距離ｙだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータやヘッドがまとめてプラント５０００として表されており、制御の流れの上では、プラント５０００は、フィードバック制御値ｕが入力されると距離ｙを出力するものである。ヘッドの移動後、移動先のサーボ領域３００１での読み取りにより、ヘッド位置までの新たな距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳとの差ｓが新たに得られ、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、ヘッド位置ｙが、データ領域３００２の中心位置ｒｄに近づいていくようになる。
【００１８】
このような制御により、ヘッドは、データ領域３００２にうねりがあっても、図３の軌跡５１０２のように、非磁性領域１００３にあまり深く入り込まずに図３の左右方向に並んだデータ領域３００２になるべく沿った軌跡を描いて移動することとなる。
【特許文献１】特開２００６−０３１８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、特許文献１記載の方式では、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、各データ領域３００２で大きく異なる磁気ディスク３０００、言い換えれば、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００では、フィードバック制御により、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｔをゼロにするのに時間がかかり、この結果、アクセス時にヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制できないことがある。
【００２０】
図５は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図、図６は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図である。
【００２１】
図５および図６では、簡単のために、磁気ディスクにおいて、図２や図３のようなサーボ領域の中心位置同士の間の位置ずれが発生しておらず、データ領域のうねりだけが発生しているものとしたときのシミュレーションの結果が示されている。
【００２２】
図５のパート（ａ）および図６のパート（ａ）では、トラックあたり２２０個のデータ領域３００２がディスク円周方向に並んでいる磁気ディスク３０００（すなわち、トラックあたりのセクタ数が２２０の磁気ディスク３０００）について、セクタ番号を横軸にとったときの、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｔ（以下、位置誤差ｔと呼ぶ）の変化の様子がグラフで示されている。ここで、位置誤差ｔは、トラック幅に対する割合（％）で表されている。
【００２３】
これら図５のパート（ａ）および図６のパート（ａ）では、位置補正テーブルを用いない場合の位置誤差ｔのグラフが実線で示されており、図５のパート（ｂ）および図６のパート（ｂ）にそれぞれ示す位置補正テーブルを用いて位置補正を行ったときの位置誤差ｔのグラフが点線で示されている。
【００２４】
図５のパート（ｂ）および図６のパート（ｂ）の位置補正テーブルは、それぞれ、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳ（ただし、このシミュレーションでは距離ｒＳは一定値である）とデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈの変化のグラフに対応しており、トラック幅に対する割合（％）を単位として、位置補正テーブルを構成するセクタごとの位置補正値が記載されている。
【００２５】
図５のパート（ａ）に示すように、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期という高周波で揺らいでいる場合には、位置補正テーブルを用いて位置補正を行った点線グラフは、位置補正を行わない実線グラフより若干小さな振幅で振動しており、位置補正テーブルを用いて位置補正を行なうことでわずかながらではあるが改善効果が得られることがわかる。
【００２６】
また、図６のパート（ａ）に示すように、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期という高周波で揺らいでいる場合には、位置補正テーブルを用いて位置補正を行った点線グラフは、位置補正を行わない実線グラフよりも大きな振幅で振動しており、位置補正テーブルを用いて位置補正を行うとかえってヘッドが大きく振動するようになることがわかる。これは、高い周波数で振動している状況ではフィードバック制御が素早く追従できないために、フィードバック制御が、振動を抑制するよりは増幅する方向に働いてしまうことによるものである。
【００２７】
このように、特許文献１記載の方式では、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００に対しては、アクセス時にヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制できず、正確に情報を記録／再生することが難しいという問題がある。
【００２８】
以上では、ＨＤＤを例にとって説明したが、上記の問題は、ＨＤＤに限らずサーボ領域の読み取りでヘッドの位置決めを行う情報記憶装置全般について起こり得る問題である。
【００２９】
上記事情に鑑み、ヘッド位置が大きく振動することを充分に抑制して良好な情報の記録／再生を実現する情報記憶装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成する情報記憶装置の基本形態は、
情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置において、
上記ヘッドを上記情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、
上記駆動部を制御する制御部とを備え、
上記情報記憶媒体は、該情報記憶媒体の円周方向に延びて該情報記憶媒体のディスク中心を周回する帯状のトラックが、該情報記憶媒体の半径方向に複数配列されてなるものであり、各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の領域であって上記円周方向に延びた帯状の第１の領域と、上記ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第２の領域とが交互に繰り返されてなるものであって、
上記制御部が、
第２の領域でのヘッドの読み取りで得られる上記半径方向についてのヘッド位置と、アクセス対象の第１の領域の上記半径方向についての代表的な位置を表す代表位置との差を求め、その差を解消するフィードバック制御のためのフィードバック制御値を決定するフィードバック制御値決定部と、
第１の領域と、該第１の領域の代表位置に上記ヘッドを移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけたテーブルを有し、該テーブルを用いて、上記フィードバック制御値決定部によりフィードバック制御値の決定が行われた第１の領域に対応する論理制御値を求めて、該論理制御値に、上記フィードバック制御値決定部により決定されたフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、
上記制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて上記駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えている。
【００３１】
この基本形態によれば、論理制御値とフィードバック制御値の和が制御実行用の制御実行値となることで、フィードバック制御値がそのまま制御実行用の制御実行値となる場合よりも素早くヘッドが第１の領域の代表位置に近づくようになる。このため、上記の基本形態では、ヘッドが代表位置から離れて大きく振動することが充分に抑制されることとなり、良好な情報の記録／再生を実現することが可能となる。
【００３２】
また、上記の基本形態において、「上記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に上記ヘッドを移動させるための論理制御値を表した論理制御値情報が第２の領域に記録されているものであり、上記テーブルは、上記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている論理制御値情報を上記ヘッドで読み取ることによって作成されたものである」という応用形態は好適である。
【００３３】
このような応用形態によれば、基本形態で上述したテーブルが簡単に作成される。
【００３４】
また、上記の基本形態において、「上記ヘッドは、上記情報記憶媒体の情報を読み取る読取素子と、上記情報記憶媒体に情報を記録する記録素子とを備えたものであって、上記フィードバック制御値決定部は、情報の読み取りの際には、第２の領域での上記読取素子の読み取りで得られる上記半径方向についての該読取素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、情報の記録の際には、上記ヘッドにおける上記読取素子と上記記録素子との相対的な位置関係に基づいて、第２の領域での上記読取素子の読み取りで得られる上記半径方向についての該読取素子の位置から上記記録素子の位置を求め、その記録素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、上記制御値補正部は、上記テーブルとして、第１の領域と該第１の領域の代表位置に上記読取素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた読取用テーブルと、第１の領域と該第１の領域の代表位置に上記記録素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた記録用テーブルとの２つのテーブルを備えているものであって、情報の読み取りの際には上記読取用テーブルを用いて制御実行値を決定し、情報の記録の際には上記記録用テーブルを用いて制御実行値を決定するものである」という応用形態も好適である。
【００３５】
このような応用形態によれば、情報の読み取りの際には第１の領域の代表位置に読取素子が素早く移動し、情報の記録の際には第１の領域の代表位置に記録素子が素早く移動することとなる。このため、良好な情報の記録／再生を実現することができる。
【００３６】
さらに、読取用テーブルや記録用テーブルを用いて制御実行値を決定する応用形態において、「上記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に上記読取素子を移動させるための論理制御値を表した読取用制御値情報と、第１の領域の代表位置に上記記録素子を移動させるための論理制御値を表した記録用制御値情報とが第２の領域に記録されているものであり、上記読取用テーブルおよび上記記録用テーブルは、上記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている読取用制御値情報および記録用制御値情報を上記読取素子で読み取ることによって作成されたものである」という応用形態はさらに好適である。
【００３７】
このような応用形態によれば、読取用テーブルや記録用テーブルを用いる応用形態で上述したテーブルが、簡単に作成されることとなる。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように、情報記憶装置の上記基本形態によれば、ヘッド位置が目標位置に対して大きく振動することが充分に抑制され良好な情報の記録／再生が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
基本形態（および応用形態）について上述した情報記憶装に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。
【００４０】
図７は、情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）５００を表した図である。
【００４１】
図７に示すＨＤＤ５００には、可動式のコイルであるボイスコイルと、ボイスコイルに一定の磁場を印加する永久磁石とを内蔵したボイスコイルモータ５４が設けられている。このボイスコイルモータ５４では、ボイスコイルに電流が流されることでボイスコイルが移動することができ、このボイスコイルの移動により、駆動軸５４０を回転軸とする回転駆動力が発生する。このボイスコイルモータ５４は、アーム５３を支持しており、ボイスコイルモータ５４の回転駆動力を受けて、アーム５３は、駆動軸５４０の周りを回転する。アーム５３の先端には、ジンバルと呼ばれる支持具でスライダ５２が取り付けられており、さらに、このスライダ５２の先端部には、ヘッド５１が取り付けられている。
【００４２】
ヘッド５１は、磁気ディスク５０からの情報の読み取りや磁気ディスク５０への情報の書き込みを行う役割を担っており、磁気ディスク５０への情報の書き込みを行う記録素子（図７では不図示）と、磁気ディスク５０からの情報の読み取りを行う再生素子（図７では不図示）の２つの素子を有している。情報の読み取りや書き込みの際には、ボイスコイルモータ５４によりアーム５３が、ボイスコイルモータ５４を中心として回転駆動されることで、ヘッド５１は、磁気ディスク５０の表面上の所望の位置に配置される。このときのヘッド５１は、円盤状の磁気ディスク５０の表面から微小な高さだけ浮上した位置に維持されており、この状態で、磁気ディスク５０からの情報の読み取りや磁気ディスク５０への情報の書き込みを行う。この図では、ヘッド５１の位置を原点とし、磁気ディスク１０３の中心向き方向をｙ軸とし、図に垂直な法線方向をｚ軸として定義されたｘｙｚ直交座標系の中で、ヘッド５１が表されている。
【００４３】
円盤状の磁気ディスク５０の表面には、ディスク中心を周回する帯状のトラックが半径方向に複数並んだ構成が設けられており、図７ではこれら複数のトラックのうちの１つのトラック５５が図示されている。また、円盤状の磁気ディスク５０の表面には、この図に示すように、ディスク中心からディスク円周に向かって、ヘッドの位置決め用の情報を記憶するライン状領域５５０が複数本設けられている。
【００４４】
図７のトラック５５において２つのライン状領域５５０の間で円周方向に帯状に延びている部分には、ユーザ情報（以下、単に「データ」と呼ぶ）の書き込みおよび読み出し用のデータ領域が設けられている。
【００４５】
また、１本のライン状領域５５０は、このライン状領域５５０が交差する各トラックに対応して、複数個の単位記憶領域に分割されており、それぞれが、各場所に応じたヘッドの位置決め用の情報を記憶している。なお、ここでいう「ヘッドの位置決め用の情報」には、磁気ディスク１０００上における位置の情報（位置情報）と、ヘッドの位置決め補正を実行するための補正情報との両方が含まれており、上記の単位記憶領域は、位置情報を記憶するサーボ領域と、補正情報を記憶する補正情報領域とから構成されている。
【００４６】
これらデータ領域、サーボ領域、および補正情報領域は、磁性体材料によって構成された磁性領域を備えている。後述するように補正情報領に記憶される補正情報の内容が異なることを除き、各領域の配置は、局所的には、図３に示す、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４の配置と同じであり、図７の磁気ディスク５０においても、磁気ディスク５０の半径方向について、データ領域とデータ領域との間は、非磁性の材料（磁化率がきわめて小さい材料）によって構成された非磁性領域が設けられている。以下では、図７の磁気ディスク５０におけるデータ領域、サーボ領域、および補正情報領域については、図３に示す磁気ディスク３０００のデータ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４と同一の符号を用いる。
【００４７】
図８は、図７の磁気ディスク５０におけるサーボ領域３００１および補正情報領域３００４の構成を表した図である。
【００４８】
図８に示すように、磁気ディスク５０には、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４が順番に並んだ構成が設けられている。
【００４９】
図８のサーボ領域３００１には、位置情報の信号の取り出しタイミングを決定する同期信号が記録された同期情報部３００１ａ、トラック番号やセクタ番号といったアドレス情報が記録されたアドレス情報部３００１ｂ、磁気ディスク５０の半径方向についてサーボ領域３００１の中心位置（図１〜図３での説明参照）からどの程度離れているかの目盛りの情報が記録された微小位置情報部３００１ｃが設けられている。
【００５０】
一方、図８の補正情報領域３００４には、この補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間における、磁気ディスク５０の半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている位置補正情報部３００４ａが設けられている。また、補正情報領域３００４には、データ領域３００２の中心位置に図７のヘッド５１を移動させるためにボイスコイルモータ５４に与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を表す制御値補正情報が記録されている制御値補正情報部３００４ｂも設けられている。
【００５１】
ここで、位置補正情報部３００４ａに記録されている位置補正情報は、図３の磁気ディスク３０００の補正情報領域３００４に記録されているものと同一のものである（図３の説明参照）が、図７の磁気ディスク５０では、位置補正情報部３００４ａに加え、制御値補正情報部３００４ｂが設けられている点が、図３の磁気ディスク３０００とは大きく異なる。論理制御値については、後で詳しく説明する。
【００５２】
データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４では、図７のトラック５５の延びている方向に沿って１ビット領域と呼ばれる１ビット分の情報を記憶する単位記憶領域が並んでいる。図７のＨＤＤ５００では、垂直磁気記録方式が採用されており、各１ビット領域には、図７のｚ軸の正方向あるいは負方向を向いた磁化がそれぞれ１つずつ設けられてこの２つの向きで１ビット分の情報が表される。この磁気ディスク５０は、スピンドルモータ５９の回転駆動力を受けてディスク中心を回転中心として図７の面内を回転し、磁気ディスク５０表面近くに配置されたヘッド５１は、回転する磁気ディスク５０１のトラック５５の各１ビット領域に順次近接する。
【００５３】
データ、位置情報、および補正情報の再生時には、ヘッド５１内の再生素子は、各１ビット領域において磁化方向の形式で記録された情報を、各ビットのそれぞれから発生する磁界に応じて電気的な再生信号を生成することにより取り出し、その再生信号はヘッドアンプ５８に出力される。また、データの記録時には、磁気ディスク５０に近接したヘッド５１内の記録素子に、ヘッドアンプ５８を介して電気的な記録信号が入力され、記録素子は、入力された記録信号に応じてデータ領域中の各１ビット領域に磁界を印加して、その記録信号に担持された情報をそれらの各１ビット領域の磁化方向の形式で記録する。
【００５４】
ヘッド５１は、磁気ディスク５０の回転により、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４に順次近接し、ヘッド５１がデータ領域３００２に近接したときにデータの再生／記録が実行され、ヘッド５１がサーボ領域３００１、および補正情報領域３００４に近接したときに位置情報の読み取りが実行されて、このようなデータの再生／記録と、位置情報の読み取りとが交互に繰り返される。
【００５５】
以下の説明では、ヘッド５１の有する記録素子５１ｂおよび再生素子５１ａは、互いにきわめて接近した位置にそれぞれ配置されており、再生素子５１ａの位置と記録素子５１ｂの位置とはほぼ同じ位置にあるものとして話を進める。このときの再生素子５１ａおよび記録素子５１ｂの位置を、以下では、単にヘッド５１の位置（ヘッド位置）と呼ぶ。
【００５６】
上述した、ボイスコイルモータ５４、アーム５３、スライダ５２、ヘッド５１、およびヘッドアンプ５８など、情報の記憶再生に直接的に携わる各部は、磁気ディスク５０とともに、ベース５６に収容されており、図７では、ベース５６の内側の様子が表されている。ベース５６の裏側には、上記の各部を制御する制御回路を有する制御基板５７が設けられており、図７では、制御基板５７は点線で示されている。上記の各部は、不図示の機構でこの制御基板５７と電気的に導通しており、ヘッド５１に入力される上述の記録信号や、ヘッド５１で生成された上述の再生信号は、ヘッドアンプ５８を介してこの制御基板５７において処理される。
【００５７】
次に、この制御基板５７について説明する。
【００５８】
図９は、制御基板５７に設けられている制御機構を表した図である。
【００５９】
制御基板５７には、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）ドライバ５４ａを介したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５４の制御やスピンドルモータ（ＳＰＭ）ドライバ５９ａを介したスピンドルモータ（ＳＰＭ）５９の制御を行うＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５７０や、図７の磁気ディスク５５へのヘッド５１によるデータの記録／再生（アクセス）を制御するディスクコントローラ５７２が設けられている。また、この制御基板５７には、再生信号や記録信号の信号処理を実行するＲ／Ｗチャネル５７１も設けられている。
【００６０】
データの記録が行われる際には、このＨＤＤ５００に接続されたコンピュータなどの外部機器から、ディスクコントローラ５７２を介してＲ／Ｗチャネル５７１に記録信号が入力され、Ｒ／Ｗチャネル５７１にて再生時に適した磁気情報を記録するための信号処理が行われる。信号処理が行われた記録信号は、ヘッドアンプ５８で増幅された後、ヘッド５１内の記録素子５１ｂに入力され、上述したように、磁気ディスク５０へのデータの記録が実行される。
【００６１】
データの再生、位置情報の再生、および補正情報の再生が行われる際には、上述したように、ヘッド５１の再生素子５１ａで再生信号が生成され、その再生信号は、ヘッドアンプ５８で増幅された後、Ｒ／Ｗチャネル５７１に入力されて各種の信号処理が施される。
【００６２】
ここで、データの再生信号は、Ｒ／Ｗチャネル５７１での信号処理後にディスクコントローラ５７２に送られ、誤り訂正復号などの処理を経た後、さらにディスクコントローラ５７２から、このＨＤＤ５００に接続された外部機器（コンピュータなど）に送られる。
【００６３】
一方、位置情報および補正情報の再生信号は、Ｒ／Ｗチャネル５７１での信号処理後にＭＰＵ５７０に入力される。ＭＰＵ５７０は、ディスクコントローラ５７２からヘッド５１の位置決め制御実行の指示を受けて、入力された位置情報および補正情報の再生信号に基づきボイスコイルモータ（ＶＣＭ）ドライバ５４ａを介したボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５４の制御を行うことで、ヘッド５１の位置決め制御を実行する。上述した、データの記録や再生は、このようなＭＰＵ５７０の位置決め制御によりヘッド５１がデータの記録や再生のための所望の位置に移動した後に行われる。
【００６４】
ここで、位置情報の再生信号の信号処理について説明する。
【００６５】
図１０は、位置情報の再生信号の信号処理の際のＲ／Ｗチャネル５７１の動作を表した動作ブロック図、図１１は、位置情報の再生信号の信号処理の際の各種の信号の波形を表した図である。
【００６６】
図１１のパート（ａ）には、ヘッドアンプ５８で増幅された後の位置情報の再生信号の波形が示されており、図１１のパート（ａ）に示すように、増幅後の位置情報の再生信号は、上述した図８の同期情報部３００１ａ、アドレス情報部３００１ｂ、および微小位置情報部３００１ｃの各領域の読み取りによって生成された、同期信号部４００１ａ、アドレス信号部４００１ｂ、および微小位置信号部４００１ｃの信号から構成されている。図１１のパート（ａ）に示す再生信号は、磁気ディスク５０の角速度に対応した時間間隔をおいて、図１０の可変ゲイン部５７０１に次々と入力される。再生信号は、可変ゲイン部５７０１において、あらかじめ設定されているゲイン制御値の下で増幅処理が施され、さらに低域通過フィルタ５７０２で高周波のノイズ成分が除去される。そして、ノイズ成分が除去された再生信号は、Ａ／Ｄ変換器５７０３に渡され、位相調整器５７０４から入力された図１１のパート（ｃ）に示すＡＤＣクロック信号に基づき、アナログ信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器５７０３でデジタル信号に変換された再生信号は、図１０の、位相調整器５７０４、ゲイン調整器５７０５、同期信号検出器５７０６、アドレス復調器５７０７、および微小位置復調器５７０８にそれぞれ入力される。
【００６７】
位相調整器５７０４は、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路を備えており、位相調整器５７０４は、ＰＬＬ回路の動作開始を表す信号である図１１のパート（ｂ）のサーボゲート信号の入力を受けて、Ａ／Ｄ変換された再生信号中の同期信号部４００１ａを、そのＰＬＬ回路により所定数倍の周波数の信号に変換し、図１１のパート（ｃ）に示すＡＤＣクロック信号を生成する。このＡＤＣクロック信号は、再生信号中の同期信号部４００１ａを、アドレス信号部４００１ｂや微小位置信号部４００１ｃから区別する信号となっている。このＡＤＣクロック信号は、次にＡ／Ｄ変換器５７０３に入力されてくる再生信号に対するＡ／Ｄ変換に用いられる。
【００６８】
ゲイン制御器５７０５は、デジタル信号に変換された再生信号に基づき、次に可変ゲイン部５７０１に入力されてくる再生信号が可変ゲイン部５７０１において最適な振幅の再生信号に増幅されるように、可変ゲイン部５７０１に設定されるゲイン制御値を制御する。
【００６９】
同期信号検出器５７０６は、再生信号中で同期信号部４００１ａの位置を検出して、同期信号部４００１ａの始点と終点を表す図１１のパート（ｄ）の同期信号部検出信号を生成する。生成された同期信号部検出信号は、レジスタ５７０９に記録される。また、同期信号検出器５７０６は、再生信号中でアドレス信号部４００１ｂの位置を検出して、アドレス信号部４００１ｂの始点と終点を表す図１１のパート（ｅ）のアドレス信号部検出信号を生成し、生成されたアドレス信号部検出信号は、アドレス復調器５７０７に入力される。
【００７０】
アドレス復調器５７０７は、アドレス信号部検出信号に基づき、再生信号中のアドレス信号部４００１ｂの復調を行い、復調されたアドレス値を表す、図１１のパート（ｇ）のアドレス復調値信号を生成する。生成されたアドレス復調値信号は、レジスタ５７０９に記録される。また、アドレス復調器５７０７は、再生信号中で微小位置信号部４００１ｃの位置を検出して、微小位置信号部４００１ｃの始点と終点を表す図１１のパート（ｆ）の微小位置信号部検出信号を生成し、生成された微小位置信号部検出信号は、微小位置復調器５７０８に入力される。
【００７１】
微小位置復調器５７０８は、微小位置信号部検出信号に基づき、再生信号中の微小位置信号部４００１ｃの復調を行い、復調された微小位置を表す、図１１のパート（ｇ）の微小位置復調値信号を生成する。生成された微小位置復調値信号は、レジスタ５７０９に記録される。
【００７２】
次に、ＭＰＵ５７０によるヘッド５１の位置決め制御について詳しく説明する。
【００７３】
図１２は、ＭＰＵ５７０によるヘッド５１の位置決め制御の制御ブロック図である。
【００７４】
図１２の制御ブロック図には、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ、第１補正加算器５７０ａおよび、第２補正加算器５７０ｅが示されており、これらは、ＭＰＵ５７０の行う動作にそれぞれ対応する。
【００７５】
第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ内の第１メモリ５７０ｄには、図８の補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の上述の位置ずれ量を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて（実質的には、データ領域３００２に対応づけているのと等価）表した位置補正用のテーブル（位置補正テーブル）が蓄えられている。また、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ内の第２メモリ５７０ｇには、データ領域３００２の中心位置に図７のヘッド５１を移動させるためにボイスコイルモータ５４に与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて表した制御値補正用のテーブル（制御値補正テーブル）が蓄えられている。これらの位置補正テーブルや制御値補正テーブルは、図７の磁気ディスク５０をＨＤＤ５００内に組み込む際に、図８の補正情報領域３００４の位置補正情報部３００４ａや制御値補正情報部３００４ｂでの読み取りから得られる位置ずれ量や論理制御値を、この補正情報領域３００４のセクタに対応づける（実質的には、この補正情報領域３００４に隣接するデータ領域３００２と対応づけるのと等価）ことで作成されるテーブルである。なお、図１２の制御ブロックでは、第１メモリ５７０ｄと第２メモリ５７０ｇは、それぞれ異なるものであるかのように図示されているが、ハードウェアとしては、図９のＭＰＵ５７０が有する同一のメモリである。
【００７６】
ここで、図１２の第１フィードフォワード制御部５７０ｃ、フィードバック制御部５７０ｂ、および第１補正加算器５７０ａは、それぞれ、図４のフィードフォワード（ＦＷ）制御部４０００ｃ、フィードバック（ＦＢ）制御部４０００ｂ、および補正加算器４０００ａとほぼ同様の動作を行うものであり、位置補正テーブルは、図４で説明した位置補正テーブルと同じものである。
【００７７】
しかし、図４に示す制御ブロックとは異なり、図１２に示す制御ブロックには、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ、および第２補正加算器５７０ｅが備えられており、制御値補正テーブルに基づいた制御値の補正が行われる。この点が、図１２に示す制御ブロックが図４に示す制御ブロックとは大きく異なる点である。
【００７８】
以下、図１２を参照して、ＭＰＵ５７０によるヘッド５１の位置決め制御について説明する。
【００７９】
まず、磁気ディスク中心から現在のヘッド位置までの距離ｙと、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓ（ｓ＝ｒＳ−ｙ）が、サーボ領域３００１（図３参照）での読み取りで得られる。次に、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃが、第１フィードフォワード制御部５７０ｃ内の第１メモリ５７０ｄに蓄えられている上述の位置補正テーブルを用いて、磁気ディスク中心からそのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄとの差ｈ（ｈ＝ｒｄ−ｒＳ）を求め、第１補正加算器５７０ａに渡す。第１補正加算器５７０ａは、渡された差ｈを、上述した、ヘッド位置までの距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとの差ｓに加えることで、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄの差ｔ（ｔ＝ｓ＋ｈ＝ｒｄ−ｙ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂが、この差ｔをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕ０を求める。次に、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆが、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ内の第２メモリ５７０ｇに蓄えられている上述の制御値補正テーブルを用いて、このセクタ（サーボ領域３００１、補正情報領域３００４、およびデータ領域３００２の組）に対応した論理制御値ｕ１を求めて、その論理制御値ｕ１を第２補正加算器５７０ａに渡す。
【００８０】
ここで、論理制御値について詳しく説明する。
【００８１】
ボイスコイルモータ５４に供給される制御値（電流値）がｕ（単位としては例えば［ｍＡ］が採用される）の下での、ヘッド５１の軌道を運動方程式に基づいて考察する。図７において、ヘッド５１が、あるトラック５５上に存在するとき、そのトラック５５の平均的な半径をｙ０とすると、ｙ０を基準としたヘッド位置の変位（ｙ−ｙ０）は、理想的には下記の運動方程式によって求められる。
ｄ２（ｙ−ｙ０）／ｄｔ２＝ｋ×ｕ （１）
ここで、左辺の「ｄ２（ｙ−ｒＳ）／ｄｔ２」は、（ｙ−ｙ０）を時間について２回微分したものである。また、右辺のｋは、ボイスコイルモータ５４の慣性モーメント、ボイスコイルモータの駆動軸５４０からボイスコイルモータ５４中のボイスコイルまでの距離、ボイスコイルモータの駆動軸５４０からヘッド５１までの距離、ボイスコイルの巻きつき数、ボイスコイルに加えられる磁場、巻きつき方向についてのボイスコイルの周長等によって定まる定数である。
【００８２】
この式（１）は、図７の駆動軸５４０回りの回転の運動方程式から導かれるものである。ここで、左辺が角運動量の時間変化に対応しており、右辺が、ボイスコイルモータ５４によって発生する駆動軸５４０回りのトルクに対応している。なお、定係数はすべて式（１）中のｋに含めている。一般に磁界中のボイスコイルに働く力は、ボイスコイルに流れる電流に比例するために、発生するトルクもその電流に比例し、式（１）のように、電流ｕの１次の項が現れることとなる。
【００８３】
なお、式（１）は、電流がボイスコイルに流れることによって発生する、電流に比例した力（ボイスコイルを移動させる力）の影響だけを考慮し、それ以外の他の外力（空気抵抗や、ボイスコイルの移動を緩衝するための緩衝バネのバネ抵抗、摩擦力など）の影響が無視できるような理想的な状況で成立する式であり、空気抵抗や、ボイスコイルの移動を緩衝するための緩衝バネのバネ抵抗、および摩擦力といったほかの外力が存在する場合には、式（１）の右辺に、（ｙ−ｙ０）を時間についての１回微分したものに比例する項、（ｙ−ｙ０）に比例する項、および、（ｙ−ｙ０）によらない項が現れる。
【００８４】
ここで、ヘッド５１が各データ領域３００２上を通過する際に、ヘッド位置が、各データ領域３００２の中心位置（図３参照）と一致するようにするには、どのような制御値（電流値）ｕが必要となるかを考える。図３で上述したように、一般に、データ領域３００２の中心位置は、同じトラック５５内でもデータ領域３００２に応じて（すなわちセクタに応じて）異なったものとなっているため、磁気ディスク５０の回転により、ヘッド５１が通過するデータ領域３００２の中心位置は、時間に応じて変化することとなる。ここで、ＨＤＤ５００では、アクセス時には磁気ディスク５０の回転速度（角速度）が、ほぼ一定に保たれるようにスピンドルモータ５９が制御されており、このため、単位時間あたりにヘッド５１が通過するデータ領域３００２（あるいはセクタ）の数は一定となっている。このため、データ領域３００２の順番（セクタ番号）に応じた中心位置の変化は、そのまま、時間に応じた中心位置の変化に比例したものとなる。ここで、ヘッド位置が、各データ領域３００２の中心位置（図３参照）と一致するようにするための論理上の制御値（論理制御値）をｕ１とし、ｙ０を基準としたときの、ヘッド５１が通過するデータ領域３００２の中心位置の変位（ｒｄ−ｙ０）で上記の式（１）中の（ｙ−ｙ０）を置き換え、また、式（１）中のｕをｕ１で置き換えると下記の式（２）を得る。
ｄ２（ｒｄ−ｙ０）／ｄｔ２＝ｋ×ｕ１ （２）
一方、図３で上述したように、サーボ領域３００１の中心位置も、同じトラック５５内でもサーボ領域３００１に応じて（すなわちセクタに応じて）一般に異なったものとなっているため、磁気ディスク５０の回転により、ヘッド５１が通過するサーボ領域３００１の中心位置も時間に応じて変化することとなる。ｙ０を基準としたときの、ヘッド５１が通過するサーボ領域３００１の中心位置の変位（ｒＳ−ｙ０）の時間変化は、磁気ディスク５０がＨＤＤ５００に組み込まれる前に実験により求めることができる。ここで、この変位（ｒＳ−ｙ０）が、以下の式（３）で表されるものとする。
ｒＳ−ｙ０＝Ｆ（ｔ） （３）
ここで、式（３）の右辺のＦ（ｔ）は、上述したように実験により求められた時間の関数である。式（３）を２回微分することで、下記の式（４）を得る。
ｄ２（ｒＳ−ｙ０）／ｄｔ２＝ｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２ （４）
ここで、上記の式（２）から式（３）を引くことで、トラック５５の平均的な半径ｙ０を消去すると、下記の式（５）を得る。
ｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２＝ｋ×ｕ１−ｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２ （５）
式（５）を制御値（電流値）ｕ１について解くと、下記の式（６）を得る。
ｕ１＝（１／ｋ）×［ｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２＋ｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２］ （６）
ここで、式（６）中のｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２については、上述した差ｈ（ｈ＝ｒｄ−ｒＳ）を２回時間微分することによって得られる。
【００８５】
このようにして、各セクタ（すなわち、各サーボ領域３００１あるいは各データ領域３００２）ごとに式（６）左辺の論理制御値ｕ１が求められ、磁気ディスク５０がＨＤＤ５００に組み込まれる前に図８の磁気ディスク５０の各制御値補正情報部３００４ｂに記録される。そして、上述したように、磁気ディスク５０がＨＤＤ５００に組み込まれる際に、その情報が読み出されて制御値補正テーブルが作成されて、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ内の第２メモリ５７０ｇに蓄えられる。
【００８６】
なお、以上では、簡単のために、電流に比例した力（ボイスコイルを移動させる力）の影響だけを考慮し、それ以外の他の外力（空気抵抗や、ボイスコイルの移動を緩衝するための緩衝バネのバネ抵抗、摩擦力など）の影響を無視したが、これは近似であって、これらの外力の影響を加味することも可能である。具体的には、式（１）の右辺に、（ｙ−ｙ０）を時間についての１回微分したものに比例する項、（ｙ−ｙ０）に比例する項、および、（ｙ−ｙ０）によらない項が付け加わった式において、この式（１）中の（ｙ−ｙ０）を変位（ｒｄ−ｙ０）で置き換え、さらに、式（３）を用いて半径ｙ０を消去することで、これらの外力の影響を加味した場合の論理制御値ｕ１が求められる。そして、このようにして、外力の影響を加味した場合の制御値補正テーブルが作成される。
【００８７】
図１２の説明を続ける。
【００８８】
第２補正加算器５７０ｅは、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆから論理制御値ｕ１を渡されると、その論理制御値ｕ１を、上述したフィードバック制御値ｕ０に加えて、これら論理制御値ｕ１とフィードバック制御値ｕ０との和からなる実行制御値ｕを求める。そして、第２補正加算器５７０ｅは、その実行制御値ｕをボイスコイルモータ５４に入力して、ボイスコイルモータ５４の制御を実行する。このようにボイスコイルモータ５４の制御が行われることで、ヘッド５１がディスク中心から距離ｙだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータ５４やヘッド５１がまとめてプラント５００ａとして表されており、制御の流れの上では、プラント５００ａは、実行制御値ｕが入力されると距離ｙを出力するものである。ヘッドの移動後、移動先のサーボ領域３００１での読み取りにより、再び、ヘッド位置までの新たな距離ｙとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳとの差ｓが新たに得られ、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、ヘッド位置が、データ領域３００２の中心位置に近づいていくようになる。
【００８９】
このとき、図１２の制御方式では、論理制御値ｕ１がフィードバック制御値ｕ０に加わってなる実行制御値ｕでボイスコイルモータ５４が制御されることにより、図４の制御方式に比べて、データ領域３００２の中心位置に向かってヘッド５１が素早く移動することができる。このため、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００であっても、ヘッド５１が、データ領域３００２の中心位置から離れて大きく振動することが充分に抑制される。この結果、図１２の制御方式では、良好な情報の記録／再生を実現することが可能となっている。ここで、現実には、環境などの要因により、論理制御値ｕ１でボイスコイルモータ５４が制御されたとしてもヘッド５１がデータ領域３００２の中心位置にぴったり位置するようになるのは実現が困難で多少のずれが発生するが、図１２の制御方式では、そのずれの分はフィードバック制御により補正される。
【００９０】
以上の説明において、図９のボイスコイルモータ５４が、上述した情報記憶装置の基本形態における駆動部の一例に相当し、図９の制御基板５７が、上述した情報記憶装置の基本形態における制御部の一例に相当する。また、図１２のフィードバック制御部５７０ｂ、第１補正加算部５７０ａ、および第１フィードフォワード制御部５７０ｃを合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態におけるフィードバック制御値決定部の一例に相当する。また、第２フィードフォワード制御部５７０ｆと、論理制御値ｕ１をフィードバック制御値ｕ０に加えて実行制御値ｕを求める際の第２補正加算部５７０ａとを合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行値決定部の一例に相当する。また、実行制御値ｕをボイスコイルモータ５４に入力してボイスコイルモータ５４の制御を実行する際の第２補正加算部５７０ａが、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行部の一例に相当する。
【００９１】
ここで、図１２の制御方式が採用されることで、ヘッド５１が中心位置から離れて大きく振動することが抑制されることを、具体的なシミュレーション結果を用いて説明する。
【００９２】
図１３は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図、図１４は、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図である。
【００９３】
図５および図６では、簡単のために、磁気ディスクにおいて、図２や図３のようなサーボ領域の中心位置同士の間の位置ずれが発生しておらず、データ領域のうねりだけが発生しているものとしたときのシミュレーションの結果が示されている。
【００９４】
図１３のパート（ａ）および図１４のパート（ａ）では、トラックあたり２２０個のデータ領域３００２がディスク円周方向に並んでいる磁気ディスク５０（すなわち、トラックあたりのセクタ数が２２０の磁気ディスク５０）について、セクタ番号を横軸にとったときの、ヘッド位置までの距離ｙとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｔ（以下、位置誤差ｔと呼ぶ）の変化の様子がグラフで示されている。ここで、位置誤差ｔは、トラック幅に対する割合（％）で表されている。なお、上述したように、一定の角速度で回転する磁気ディスク５０に近接するヘッド５１にとっては、ヘッド５１が近接するセクタが順次変わっていくこと（セクタ番号の増加）と、時間の経過とは比例するものであり、横軸は、経過時間の代用とみなすこともできる。図１３のパート（ａ）および図１４のパート（ａ）では、濃い実線のグラフ（太線グラフ）が、図１２の制御方式のように位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正を行った場合のグラフであるが、比較のために、制御値補正は行わず位置補正テーブルを用いた位置補正のみを行った場合のグラフや、制御値補正も位置補正も行わなかった場合のグラフも、それぞれ、点線グラフや実線グラフで示されている。
【００９５】
図１３のパート（ｂ）および図１４のパート（ｂ）の位置補正テーブルは、それぞれ、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈの変化のグラフに対応しており、トラック幅に対する割合（％）を単位として、位置補正テーブルを構成するセクタごとの位置補正値が記載されている。
【００９６】
ここで、図１３のパート（ａ）および図１４のパート（ａ）の点線グラフや実線グラフは、図５のパート（ａ）および図６のパート（ａ）の点線グラフや実線グラフと同じものであり、図１３のパート（ｂ）および図１４のパート（ｂ）の位置補正テーブルも、図５のパート（ｂ）および図６のパート（ｂ）の位置補正テーブルと同じものである。
【００９７】
図１３のパート（ｃ）および図１４のパート（ｃ）には、２種類の、差ｈの揺らぎの周波数それぞれに対する制御値補正テーブルが示されている。この制御値補正テーブルは、式（６）によって求められるものであるが、上述したように、このシミュレーションでは距離ｒＳは一定値であるため、右辺の第２項めのｄ２Ｆ（ｔ）／ｄｔ２の項は落ちて、右辺の第１項めのｄ２（ｒｄ−ｒＳ）／ｄｔ２の項によって決定される。すなわち、図１３のパート（ｂ）および図１４のパート（ｂ）の位置補正テーブルの２回微分に定数（ここでは負の定数）を乗じることによって図１３のパート（ｃ）および図１４のパート（ｃ）の制御値補正テーブルがそれぞれ得られる。なお、図１３のパート（ｃ）および図１４のパート（ｃ）では、制御値補正テーブルの縦軸の単位は適宜、無次元化して表されている。
【００９８】
図１３のパート（ａ）や図１４のパート（ａ）に示すように、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いて位置補正および制御値補正を行った太線グラフは、制御値補正は行わず位置補正テーブルを用いた位置補正のみを行った場合の点線グラフや、制御値補正も位置補正も行わなかった場合の実線グラフよりも、振幅が小さいグラフとなっている。このことから、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、トラックの周長の５分の１や１０分の１の周期で揺らいでいるような高周波の揺らぎが存在する場合であっても、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いて位置補正および制御値補正を行うことで、ヘッド５１が中心位置から離れて大きく振動することが充分に抑制されるということがわかる。
【００９９】
以上の説明では、ヘッド５１の有する記録素子５１ｂおよび再生素子５１ａは、互いに接近した位置にそれぞれ配置されており、再生素子５１ａと記録素子５１ｂの位置はまとめてヘッド５１の位置としてみなせるものとしたが、以下では、再生素子と記録素子との間の距離がトラック幅程度であって、ヘッドの位置決め精度の観点からこの距離の存在が無視できない磁気ヘッドを有するＨＤＤと、このＨＤＤで行われるヘッドの位置決め制御について説明する。このようなＨＤＤは、基本形態（および応用形態）について上述した情報記憶装置に対する別の具体的な実施形態に相当する。
【０１００】
このＨＤＤの構成要素が、図７のＨＤＤ５００の構成要素と大きく異なる点は、ヘッドにおいて再生素子と記録素子との間の距離がトラック幅程度である点と、この距離の存在の影響を補正するために磁気ディスクの補正情報領域に（図３の補正情報領域３００４参照）、再生素子用の位置補正情報部および制御値補正情報部（図８参照）と、記録素子用の位置補正情報部および制御値補正情報部（図８参照）とがそれぞれ個別に設けられている点であり、これらの点を除けば、このＨＤＤは、図７のＨＤＤ５００と同じ構成要素を備えている。また、このＨＤＤの動作は、再生素子と記録素子との間の距離の影響を補正するようにヘッドの位置決め制御が行われる点を除けば、図７のＨＤＤ５００の動作と同じである。
【０１０１】
そこで、以下では、図７のＨＤＤ５００とは異なる点に焦点を絞って説明を行う。
【０１０２】
ここで、このＨＤＤに備えられている磁気ディスクは、補正情報領域に記憶される補正情報の内容が異なることを除き、図３に示す磁気ディスク３０００と同じ構成を備えており、以下では、データ領域、サーボ領域、非磁性領域、および補正情報領域の具体的な配置については図３を参照することとし、これらについての符号は、図３で用いられたのと同じ符号を用いる。
【０１０３】
まず、再生素子と記録素子との間の距離が長く、この距離の存在が、ヘッドの位置決め精度の観点から無視できないことについて具体的に説明する。
【０１０４】
図１５は、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が長いヘッド５１’において、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の位置関係を表す図である。
【０１０５】
図１５のパート（ａ）には、データの記録の際のヘッド５１’の様子が示されており、図１５のパート（ｂ）には、データの再生の際のヘッド５１’の様子が示されている。ヘッド５１’では、図１５のパート（ａ）および図１５のパート（ｂ）に示すように、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が、データ領域３００２の幅（トラック幅）程度となっている。このため、図１５のパート（ａ）に示すように、記録素子５１ｂ’が図１５のパート（ａ）の下側のデータ領域３００２でデータの記録を行う際には、再生素子５１ａ’は、下側のデータ領域３００２からはずれて非磁性領域３００３や上側のデータ領域３００２にまで入り込んでおり、一方、図１５のパート（ｂ）に示すように、再生素子５１ａ’が図１５のパート（ｂ）の上側のデータ領域３００２でデータの再生を行う際には、記録素子５１ｂ’は、上側のデータ領域３００２からはずれて非磁性領域３００３や下側のデータ領域３００２にまで入り込んでいる。
【０１０６】
ここで、データの再生を行う際には、再生素子５１ａ’の中心ＨＲ（以下、単に、再生素子５１ａ’の位置と呼ぶ）が、データ領域３００２の中心位置を通過するようにヘッド５１’の位置決め制御が行われることが好ましく、データの記録を行う際には、記録素子５１ｂ’の中心ＨＷ（以下、単に、記録素子５１ｂ’の位置と呼ぶ）が、データ領域３００２の中心位置を通過するようにヘッド５１’の位置決め制御が行われることが好ましい。
【０１０７】
ここで、サーボ領域３００１での読み取りによって得られる位置は、再生素子５１ａ’の位置ＨＲに対応するものである。そこで、データの再生を行う際に上記の好ましい位置決めを実現するには、読み取りによって得られる位置が、データ領域３００２の中心位置となるように制御が行われればよい。このような制御は、実質的に、図１２の制御と同じ制御で実現できる。データの再生が行われる際には記録素子５１ｂ’は用いられないので、図１５のパート（ａ）にように記録素子５１ｂ’の位置と再生素子５１ａ’の位置とが離れているヘッド５１’であっても、データの再生精度の上では特に問題は起こらない。
【０１０８】
ところが、データの記録が行われる際に図１５のパート（ｂ）のように記録素子５１ｂ’の位置が再生素子５１ａ’の位置から離れていると、データ領域３００２（図３参照）での記録の合間にサーボ領域３００１（図３参照）での再生素子５１ａ’の読み取りで得られる位置を、そのまま記録素子５１ｂ’の位置とみなすことができず、データの記録精度の上で問題となる。このようなヘッド５１’で、記録素子５１ｂ’の位置がデータ領域３００２の中心位置を通過するような好ましい位置決め制御を実現するには、サーボ領域３００１での読み取りによって得られる位置を、記録素子５１の位置に換算した上でその記録素子５１の位置がデータ領域３００２の中心位置となるように制御が行われることが必要となる。
【０１０９】
以下では、データの記録／再生の際に上記の好ましい位置決め制御を行うための工夫について説明する。
【０１１０】
図１６は、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が長いＨＤＤが有する磁気ディスクにおけるサーボ領域３００１および補正情報領域３００４の構成を表した図である。
【０１１１】
図１６に示すように、このＨＤＤが有する磁気ディスクには、データ領域３００２、サーボ領域３００１、および補正情報領域３００４が順番に並んだ構成が設けられている。サーボ領域３００１の構成は、図８で説明したサーボ領域３００１の構成と同じであり、ここでは、その重複説明は省略する。
【０１１２】
図１６の補正情報領域３００４には、再生素子５１ａ’用の位置補正情報部として、この補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている再生用位置補正情報部３００４ｃが設けられている。また、補正情報領域３００４には、再生素子５１ａ’用の制御値補正情報部として、データ領域３００２の中心位置に再生素子５１ａ’の位置を一致させるためにボイスコイルモータ５４に与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を表す制御値補正情報が記録されている再生用制御値補正情報部３００４ｅも設けられている。これら再生用位置補正情報部３００４ｃと再生用制御値補正情報部３００４ｅは、図８で上述した位置補正情報部３００４ａと制御値補正情報部３００４ｂと同じものである。
【０１１３】
また、図１６の補正情報領域３００４には、記録素子５１ａ’用の補正情報部として、記録用位置補正情報部３００４ｄが設けられており、記録素子５１ａ’用の制御値補正情報部として、記録用制御値補正情報部３００４ｆも設けられている。記録用位置補正情報部３００４ｄには、仮にこの補正情報領域３００４のセクタに再生素子５１ａ’が近接しているとしたときに記録素子５１ｂ’が近接することになるセクタにおける位置ずれ量が記録されている。また、記録用制御値補正情報部３００４ｆには、仮にこの補正情報領域３００４のセクタに再生素子５１ａ’が近接しているとしたときに記録素子５１ｂ’が近接することになるセクタにおいて記録素子５１ｂ’の位置をそのセクタのデータ領域３００２の中心位置と一致させるために必要な論理制御値が記録されている。
【０１１４】
図１７は、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との間の距離が長いＨＤＤが有するＭＰＵによるヘッド５１の位置決め制御の制御ブロック図である。
【０１１５】
図１７のパート（ａ）の制御ブロック図は、再生素子５１ａ’の位置決めの際の制御ブロック図であり、図１７のパート（ｂ）の制御ブロック図は、記録素子５１ｂ’の際の位置決めの制御ブロック図である。
【０１１６】
図１７のパート（ａ）および図１７のパート（ｂ）に示す制御ブロックには、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ’、第１補正加算器５７０ａ’および、第２補正加算器５７０ｅ’が示されており、これらは、このＨＤＤが有するＭＰＵの行う動作にそれぞれ対応する。
【０１１７】
第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’内の第１メモリ５７０ｄ’には、図１６の補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の位置ずれ量を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて表した、再生素子５１ａ’の位置決め用の位置補正テーブル（再生用位置補正テーブル）が備えられている。この再生用位置補正テーブルは、図１２で上述した位置補正テーブルと同じものであり、データの再生時における再生素子５１ａ’の位置決めに用いられる。さらに、この第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’内の第１メモリ５７０ｄ’には、データの記録時における記録素子５１ｂ’の位置決めに用いられる位置補正テーブル（記録用位置補正テーブル）が備えられている。この記録用位置補正テーブルは、図１６の補正情報領域３００４が隣接するデータ領域３００２の中心位置と、この補正情報領域３００４が隣接するサーボ領域３００１の中心位置との間の位置ずれ量を、仮にこのデータ領域３００２のセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているとしたときに再生素子５１ａ’が近接することになるセクタに対応づけて表したテーブルである。従って、この記録用位置補正テーブルは、上記の再生用位置補正テーブルにおいて対応づけられるセクタを、再生素子５１ａ’と記録素子５１ｂ’との位置ずれ分だけ離れた位置にあるセクタに置き換えたテーブルである。
【０１１８】
第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’内の第２メモリ５７０ｇ’には、データ領域３００２の中心位置に再生素子５１ａ’ を移動させるためにボイスコイルモータに与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を、このデータ領域３００２のセクタに対応づけて表した、再生素子５１ａ’の位置決め用の制御値補正テーブル（再生用制御値補正テーブル）が備えられている。この再生用制御値補正テーブルは、図１２で上述した制御値補正テーブルと同じものであり、データの再生時における再生素子５１ａ’の位置決めに用いられる。さらに、この第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’内の第２メモリ５７０ｇ’には、データの記録時における記録素子５１ｂ’の位置決めに用いられる制御値補正テーブル（記録用制御値補正テーブル）が備えられている。この記録用制御値補正テーブルは、データ領域３００２の中心位置に記録素子５１ａ’ を移動させるためにボイスコイルモータに与えられるべき論理上の制御値（論理制御値）を、仮にこのデータ領域３００２のセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているとしたときに再生素子５１ａ’が近接することになるセクタに対応づけて表したテーブルである。
【０１１９】
これら、再生用位置補正テーブル、記録用位置補正テーブル、再生用制御値補正テーブル、および記録用制御値補正テーブルは、このＨＤＤの磁気ディスクをＨＤＤ内に組み込む際に、図１６の補正情報領域３００４の、再生用位置補正情報部３００４ｃ、記録用位置補正情報部３００４ｄ、再生用制御値補正情報部３００４ｅ、および記録用制御値補正情報部３００４ｆでの読み取りから得られる、再生素子５１ａ’用の位置ずれ量、記録素子５１ｂ’用の位置ずれ量、再生素子５１ａ’用の論理制御値、および記録素子５１ｂ’用の論理制御値を、この補正情報領域３００４のセクタに対応づける（実質的には、この補正情報領域３００４に隣接するデータ領域３００２と対応づけるのと等価）ことで作成されるテーブルである。なお、図１２の制御ブロックでは、２つの第１メモリ５７０ｄ’、５７０ｇ’は、それぞれ異なるものであるかのように図示されているが、ハードウェアとしては、このＨＤＤのＭＰＵが有する同一のメモリである。
【０１２０】
次に、データの再生の際のヘッド５１’の位置決め制御と、データの記録の際のヘッド５１’の位置決め制御について説明する。
【０１２１】
まず、データの再生の際のヘッド５１’の位置決め制御について、図１７のパート（ａ）を参照して説明する。図１７のパート（ａ）に示すように、磁気ディスク中心から現在の再生素子５１ａ’の位置までの距離ｙＲと、磁気ディスク中心からサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲとの差ｓＲ（ｓＲ＝ｒＳＲ−ｙＲ）が、サーボ領域３００１（図３参照）での読み取りで得られる。次に、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’が、第１フィードフォワード制御部５７０ｃ’内の第１メモリ５７０ｄ’に蓄えられている上述の再生用位置補正テーブルを用いて、磁気ディスク中心からそのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄＲとの差ｈＲ（ｈＲ＝ｒｄＲ−ｒＳＲ）を求め、第１補正加算器５７０ａ’に渡す。第１補正加算器５７０ａ’は、渡された差ｈＲを、上述した、再生素子５１ａ’の位置までの距離ｙＲとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲとの差ｓＲに加えることで、再生素子５１ａ’の位置までの距離ｙＲとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄＲの差ｔＲ（ｔＲ＝ｓＲ＋ｈＲ＝ｒｄＲ−ｙＲ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ’が、この差ｔＲをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕ０Ｒを求める。次に、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’が、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ’内の第２メモリ５７０ｇ’に蓄えられている上述の再生用制御値補正テーブルを用いて、このセクタ（サーボ領域３００１、補正情報領域３００４、およびデータ領域３００２の組）に対応した論理制御値ｕ１Ｒを求めて、その論理制御値ｕ１Ｒを第２補正加算器５７０ａ’に渡す。なお、論理制御値ｕ１Ｒは、図１２で上述したのと同様にして式（１）〜式（６）により決定されるものである。具体的には、ｕ１Ｒは、上述した式（１）から式（６）と同様にして、式（６）の（ｒｄ−ｒＳ）を上述のｈＲ（ｈＲ＝ｒｄＲ−ｒＳＲ）に置き換え、式（６）のＦ（ｔ）を、（ｒＳＲ−ｙ０Ｒ）に置き換えた下記の式によって決定される。
ｕ１Ｒ＝（１／ｋ）×［ｄ２ｈＲ／ｄｔ２＋ｄ２（ｒＳＲ−ｙ０Ｒ）／ｄｔ２］ （８）
ここで、ｙ０Ｒは、再生素子５１ａ’が近接しているトラックの平均的な半径である。
【０１２２】
第２補正加算器５７０ｅ’は、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’から論理制御値ｕ１Ｒを渡されると、その論理制御値ｕ１Ｒを、上述したフィードバック制御値ｕ０Ｒに加えて、これら論理制御値ｕ１Ｒとフィードバック制御値ｕ０Ｒとの和からなる実行制御値ｕＲを求める。そして、第２補正加算器５７０ｅ’は、その実行制御値ｕＲをボイスコイルモータに入力して、ボイスコイルモータの制御を実行する。このようにボイスコイルモータの制御が行われることで、再生素子５１ａ’がディスク中心から距離ｙＲだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータやヘッド５１’がまとめてプラント５００ａ’として表されており、データの再生時における制御の流れの上では、プラント５００ａ’は、実行制御値ｕＲが入力されると距離ｙＲを出力するものである。再生素子５１ａ’の移動後、移動先のサーボ領域３００１での読み取りにより、再生素子５１ａ’の位置までの新たな距離ｙＲとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳＲとの差ｓＲが新たに得られ、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、再生素子５１ａ’の位置が、データ領域３００２の中心位置に近づいていくようになる。
【０１２３】
次に、データの記録の際のヘッド５１’の位置決め制御について、図１７のパート（ｂ）を参照して説明する。磁気ディスク中心から現在の記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷと、現在の記録素子５１ｂ’が近接するセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとの差ｓＷ（ｓＷ＝ｒＳＷ−ｙＷ）は、この時点での再生素子５１ａ’の位置（そのセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているときに再生素子５１ａ’が位置情報の読み取りを実行することで得られる位置）に基づき、一意的に定まる。具体的には、再生素子５１ａ’が、磁気ディスク上における座標点ｘＲ（ここではｘＲはベクトルとする）に存在しているとすると、記録素子５１ｂ’の位置の座標点ｘＷ（ここではｘＷはベクトルとする）は、再生素子５１ａ’の位置から記録素子５１ｂ’の位置まで延びるベクトルＷ（ｘＲ）を用いて、
ｘＷ＝ｘＲ＋Ｗ（ｘＲ） （９）
と書ける。式（９）を用いて、現在の記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷが定まる。ここで、ベクトルＷ（ｘＲ）は、図１５で示したような記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’との間の位置関係から幾何学的に求められるベクトルであり、ｘＲに応じて向きが変化するベクトルである。実際上は、ｘＲは、アドレス（トラック番号およびセクタ番号）と、サーボ領域３００１の中心位置を基準とした再生素子５１ａの微小位置（図１２の微小位置情報部３００１ｃに記録されている情報）とによって定まる離散的な座標点である。また、式（９）により、記録素子５１ｂ’が現在近接しているセクタが定まり、そのセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離までの距離ｒＳＷも定まる。この結果、磁気ディスク中心から現在の記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷと、現在の記録素子５１ｂ’が近接するセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとの差ｓＷ（ｓＷ＝ｒＳＷ−ｙＷ）が、この時点での再生素子５１ａ’の位置に基づき定まることとなる。このような演算は、ＭＰＵによって実行されるが、図１７のパート（ｂ）では、その演算を行うＭＰＵの動作は、プラント５００ａ’の中に含まれている。
【０１２４】
次に、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’が、現在記録素子５１ｂ’が近接しているセクタについて、磁気ディスク中心からそのセクタのサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷと、補正情報領域３００４を間に介してこのサーボ領域３００１と相対するデータ領域３００２の中心位置の磁気ディスク中心からの距離ｒｄＷとの差ｈＷ（ｈＷ＝ｒｄＷ−ｒＳＷ）を求め、第１補正加算器５７０ａ’に渡す。具体的には、この差ｈＷは、第１フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｃ’が、再生素子５１ａ’が近接しているセクタに対応づけられた差ｈＷを、上述の記録用位置補正テーブルから読み出すことによって求められるものである。ここで、記録素子５１ｂ’が近接するセクタにおける差ｈＷは、図１７のパート（ａ）の差ｈＲが、磁気ディスク上における任意の座標点ｘ（ここではｘはベクトル）の関数として、ｈＲ＝ｈＲ（ｘ）の形で表されるとすると、下記の式で表される。
ｈＷ＝ｈＲ（ｘＲ＋Ｗ（ｘＲ）） （１０）
ここで、ｘＲは、上記のセクタに記録素子５１ｂ’が近接しているときの再生素子５１ａ’ の座標点ｘＲ（ここではｘＲはベクトル）であり、Ｗ（ｘＲ）は、再生素子５１ａ’の位置（座標点ｘＲの位置）から記録素子５１ｂ’の位置に向かうベクトルである。また、ｈＲ（ｘ）は、セクタに応じて値が１つ定まる関数であり、１つのセクタ内では（つまり、ｘがそのセクタ内のどの座標点であっても）、ｈＲ（ｘ）は一定値である。このように式（１０）を用いることで、図１７のパート（ａ）の差ｈＲ（再生用位置補正テーブルと同等）から、図１７のパート（ａ）の差ｈＷ（記録用位置補正テーブルと同等）を求めることができる。
【０１２５】
第１補正加算器５７０ａ’は、渡された差ｈＷを、上述した、記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷとサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとの差ｓＷに加えることで、記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷとデータ領域３００２の中心位置とまでの距離ｒｄＷの差ｔＷ（ｔＷ＝ｓＷ＋ｈＷ＝ｒｄＷ−ｙＷ）を求める。次に、フィードバック（ＦＢ）制御部５７０ｂ’が、この差ｔＷをゼロにするフィードバック制御用のフィードバック制御値ｕ０Ｗを求める。次に、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’が、データ領域３００２の中心位置に記録素子５１ａ’ を移動させるためにボイスコイルモータに与えられるべき論理制御値ｕ１Ｗを求めて、その論理制御値ｕ１Ｗを第２補正加算器５７０ａ’に渡す。具体的には、この論理制御値ｕ１Ｗは、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’が、再生素子５１ａ’が現在近接しているセクタに対応づけられた論理制御値ｕ１Ｗを、上述の記録用制御値補正テーブルから読み出すことによって求められるものである。なお、論理制御値ｕ１Ｗは、具体的には、上述した式（１）から式（６）と同様にして、式（６）の（ｒｄ−ｒＳ）を上述のｈＷ（ｈＷ＝ｒｄＷ−ｒＳＷ）に置き換え、式（６）のＦ（ｔ）を、（ｒＳＷ−ｙ０Ｗ）に置き換えた下記の式によって決定されるものである。
ｕ１Ｗ＝（１／ｋ）×［ｄ２ｈＷ／ｄｔ２＋ｄ２（ｒＳＷ−ｙ０Ｗ）／ｄｔ２］ （１１）
ここで、ｙ０Ｗは、記録素子５１ｂ’が近接しているトラックの平均的な半径である。
【０１２６】
第２補正加算器５７０ｅ’は、第２フィードフォワード（ＦＷ）制御部５７０ｆ’から論理制御値ｕ１Ｗを渡されると、その論理制御値ｕ１Ｗを、上述したフィードバック制御値ｕ０Ｗに加えて、これら論理制御値ｕ１Ｗとフィードバック制御値ｕ０Ｗとの和からなる実行制御値ｕＷを求める。そして、第２補正加算器５７０ｅ’は、その実行制御値ｕＷをボイスコイルモータに入力して、ボイスコイルモータの制御を実行する。このようにボイスコイルモータの制御が行われることで、記録素子５１ｂ’がディスク中心から距離ｙＷだけ離れた位置に移動する。この図では、ボイスコイルモータやヘッド５１’がまとめてプラント５００ａ’として表されており、データの再生時における制御の流れの上では、プラント５００ａ’は、実行制御値ｕＷが入力されると距離ｙＷを出力するものである。ただし、上述したように、図１７のパート（ｂ）では、プラント５００ａ’の中に、式（８）により、再生素子５１ａ’の座標点ｘＲから、記録素子５１ｂ’の座標点ｘＷを求めるＭＰＵの動作も含まれている。
【０１２７】
記録素子５１ｂ’の移動後、移動先での再生素子５１ａ’によるサーボ領域３００１での読み取りに基づき、記録素子５１ｂ’の位置までの新たな距離ｙＷとサーボ領域３００１の中心位置までの新たな距離ｒＳＷとの差ｓＷが新たに得られる。そして、その差に基づき、上述したのと同様の制御が実行される。このような制御が繰り返されることで、時間の経過とともに、記録素子５１ｂ’の位置が、データ領域３００２の中心位置に近づいていくようになる。
【０１２８】
以上説明した図１７の制御方式では、このようにして、記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’との間の距離の影響が補正される。この制御方式でも、論理制御値ｕ１Ｒや論理制御値ｕ１Ｗがフィードバック制御値ｕ０Ｒやフィードバック制御値ｕ０Ｗに加わってなる実行制御値ｕでボイスコイルモータ５４が制御されることにより、図４の制御方式に比べて、データ領域３００２の中心位置に向かって記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’が素早く移動することができる。このため、磁気ディスクの半径方向について、サーボ領域３００１の位置とデータ領域３００２の位置との間の相対的な距離が高周波で変動するような磁気ディスク３０００であっても、良好な情報の記録／再生が実現する。
【０１２９】
以上の説明において、図１７のフィードバック制御部５７０ｂ’、第１補正加算部５７０ａ’、および第１フィードフォワード制御部５７０ｃ’を合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態におけるフィードバック制御値決定部の一例に相当する。また、第２フィードフォワード制御部５７０ｆ’と、論理制御値ｕ１Ｒや論理制御値ｕ１Ｗを、フィードバック制御値ｕ０Ｒやフィードバック制御値ｕ０Ｗに加えて実行制御値ｕ１Ｒや実行制御値ｕ１Ｗを求める際の第２補正加算部５７０ａ’とを合わせたものが、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行値決定部の一例に相当する。また、実行制御値ｕ１Ｒや実行制御値ｕ１Ｗをボイスコイルモータに入力してボイスコイルモータの制御を実行する際の第２補正加算部５７０ａ’が、上述した情報記憶装置の基本形態における制御実行部の一例に相当する。
【０１３０】
ここで、図１７の制御方式が採用されることで、記録素子５１ｂ’と再生素子５１ａ’が中心位置から離れて大きく振動することが抑制されることを、具体的なシミュレーション結果を用いて説明する。
【０１３１】
図１８は、再生素子５１ａ’が近接するトラックにおいてサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＲとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＲとの差ｈＲが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでおり、記録素子５１ｂ’が近接するトラックにおいてサーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＷとの差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合において、データ記録時に、記録用位置／制御値補正テーブルを用いて記録素子５１ｂ’の近接するトラックに応じたヘッドの位置決めを行うことの効果を表した図である。
【０１３２】
図１８では、簡単のために、磁気ディスクのどのトラックにおいても図２や図３のようなサーボ領域の中心位置同士の間の位置ずれが発生しておらず、データ領域のうねりだけが発生しているものとしたときのシミュレーションの結果が示されている。
【０１３３】
図１８のパート（ａ）では、トラックあたり２２０個のデータ領域３００２がディスク円周方向に並んでいる磁気ディスク５０（すなわち、トラックあたりのセクタ数が２２０の磁気ディスク５０）について、セクタ番号を横軸にとったときの、記録素子５１ｂ’の位置までの距離ｙＷとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＷとの差ｔＷ（以下、位置誤差ｔＷと呼ぶ）の変化の様子がグラフで示されている。ここで、位置誤差ｔは、トラック幅に対する割合（％）で表されている。このシミュレーションでは、磁気ディスクは一定の角速度で回転するものとしており、このように一定の角速度で回転する磁気ディスクに近接する再生素子５１ａ’や記録素子５１ｂ’にとっては、再生素子５１ａ’や記録素子５１ｂ’が近接するセクタが順次変わっていくこと（セクタ番号の増加）と、時間の経過とは比例するものである。そこで、横軸は、経過時間の代用とみなすこともできる。
【０１３４】
図１８のパート（ａ）では、濃い実線のグラフ（太線グラフ）が、図１７のパート（ｂ）の制御方式のように、データ記録時に、記録用位置／制御値補正テーブルを用いることで記録素子５１ｂ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われた場合のグラフである。ここで、図１８のパート（ａ）では、比較のために、データ記録時でも、再生用位置／制御値補正テーブルを用いることで再生素子５１ａ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＲがこの箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われた場合のグラフが、点線で示されている。
【０１３５】
図１８のパート（ｂ）には、記録素子５１ｂ’が近接するトラックに対応した記録用位置補正テーブル（正確には、記録用位置補正テーブルのうち、このトラックに対応した部分）が濃い実線（太線）で示されており、また、再生素子５１ａ’が近接するトラックに対応した再生用位置補正テーブル（正確には、再生用位置補正テーブルのうち、このトラックに対応した部分）が点線で示されている。これらの位置補正テーブルは、それぞれ、サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳＷ、ｒＳＲと、データ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＷ、ｒｄＲとの差ｈＷ、ｈＲの変化のグラフに対応しており、トラック幅に対する割合（％）を単位として、位置補正テーブルを構成するセクタごとの位置補正値が記載されている。
【０１３６】
また、図１８のパート（ｃ）には、記録素子５１ｂ’が近接するトラックに対応した記録用制御値補正テーブルが濃い実線（太線）で示されており、また、再生素子５１ａ’が近接するトラックに対応した再生用制御値補正テーブル（正確には、再生用制御値補正テーブルのうち、このトラックに対応した部分）が点線で示されている。これらの制御値補正テーブルは、式（８）および式（１１）によって求められるものであるが、上述したように、ここで、このシミュレーションでは距離ｒＳＲ、ｒＳＷは一定値であるため、式（８）の右辺の第２項めのｄ２（ｒＳＲ−ｙ０Ｒ）／ｄｔ２の項は落ち、式（１１）の右辺の第２項めのｄ２（ｒＳＷ−ｙ０Ｗ）／ｄｔ２の項は落ちる。この結果、図１８のパート（ｃ）の再生用制御値補正テーブルは、式（８）の右辺の第１項めのｄ２ｈＲ／ｄｔ２の項によって決定され、図１８のパート（ｃ）の記録用制御値補正テーブルは、式（１１）の右辺の第１項めのｄ２ｈＷ／ｄｔ２の項によって決定される。すなわち、図１８のパート（ｂ）の位置補正テーブルの２回微分に定数（ここでは負の定数）を乗じることによって図１８のパート（ｃ）の制御値補正テーブルがそれぞれ得られる。なお、図１８のパート（ｃ）では、制御値補正テーブルの縦軸の単位は適宜、無次元化して表されている。
【０１３７】
図１８のパート（ａ）に示すように、記録用位置／制御値補正テーブルを用いて記録素子５１ｂ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われる太線グラフは、再生素子５１ａ’の近接するトラック（すなわち、差ｈＲがこの箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいるトラック）に応じたヘッドの位置決めが行われる点線グラフよりも、振幅が小さいグラフとなっている。このことから、正確なデータ記録を実行する上では、データの記録の際に、記録素子５１ｂ’の近接するトラックに応じたヘッドの位置決めを行うことが好ましいということがわかる。
【０１３８】
以上が実施形態の説明である。
【０１３９】
以上の説明では、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正が行われたが、上述した情報記憶装置の基本形態では、非常に高周波の位置ずれが存在する場合には、フィードバック制御の追従性を安定化させるために、これらのテーブルに、その高周波の成分をカットするようなフィルタリングが施されたテーブルが用いられてもよい。
【０１４０】
また、上述した情報記憶装置の基本形態では、磁気ディスクのデータ領域としては、全体が磁性体材料で構成されているデータ領域でもよく、あるいは、磁性体材料で構成されたドット状の単位領域が磁気ディスクの円周方向に並んでなるデータ領域でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】データ領域とサーボ領域とが所定の位置関係に従って規則正しく並んでいる理想的な磁気ディスクを表した図である。
【図２】データ領域のうねりや、サーボ領域の位置ずれが発生している磁気ディスクを表した図である。
【図３】位置補正情報が記憶された領域を有する磁気ディスクを表した図
【図４】図３の磁気ディスクを採用したＨＤＤで行われるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【図５】サーボ領域の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図である。
【図６】サーボ領域３００１の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルを用いた位置補正の効果を表した図である。
【図７】情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）を表した図である。
【図８】図７の磁気ディスクにおけるサーボ領域および補正情報領域の構成を表した図である。
【図９】制御基板５７に設けられている制御機構を表した図である。
【図１０】位置情報の再生信号の信号処理の際のＲ／Ｗチャネルの動作を表した動作ブロック図である。
【図１１】位置情報の再生信号の信号処理の際の各種の信号の波形を表した図である。
【図１２】ＭＰＵによるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【図１３】サーボ領域の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図
【図１４】サーボ領域の中心位置までの距離ｒＳとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄとの差ｈが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合における、位置補正テーブルおよび制御値補正テーブルを用いた位置補正および制御値補正の効果を表した図である。
【図１５】再生素子と記録素子との間の距離が長いヘッドにおいて、再生素子と記録素子との間の位置関係を表す図である。
【図１６】再生素子と記録素子との間の距離が長いＨＤＤが有する磁気ディスクにおけるサーボ領域および補正情報領域の構成を表した図である。
【図１７】再生素子と記録素子との間の距離が長いＨＤＤが有するＭＰＵによるヘッドの位置決め制御の制御ブロック図である。
【図１８】再生素子が近接するトラックにおいてサーボ領域の中心位置までの距離ｒＳＲとデータ領域３００２の中心位置までの距離ｒｄＲとの差ｈＲが、この箇所のトラックの周長の５分の１の周期で揺らいでおり、記録素子が近接するトラックにおいてサーボ領域の中心位置までの距離ｒＳＷとデータ領域の中心位置までの距離ｒｄＷとの差ｈＷが、この箇所のトラックの周長の１０分の１の周期で揺らいでいる場合において、データ記録時に、記録用位置／制御値補正テーブルを用いて記録素子の近接するトラックに応じたヘッドの位置決めを行うことの効果を表した図である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０００，２０００，３０００，５０ 磁気ディスク
１００１，２００１，３００１ サーボ領域
１００２，２００２，３００２ データ領域
１００３，２００３，３００３ 非磁性領域
３００１ａ 同期情報部
３００１ｂ アドレス情報部
３００１ｃ 微小位置情報部
３００４ 補正情報領域
３００４ａ 位置補正情報部
３００４ｂ 制御値補正情報部
３００４ｃ 再生用位置補正情報部
３００４ｄ 記録用制御値補正情報部
３００４ｅ 再生用位置補正情報部
３００４ｆ 記録用制御値補正情報部
４０００ａ 補正加算部
４０００ｂ，５７０ｂ，５７０ｂ’ フィードバック制御部
４０００ｃ フィードフォワード制御部
４０００ｄ メモリ
５００ ＨＤＤ
５１，５１’ ヘッド
５１ａ，５１ａ’ 再生素子
５１ｂ，５１ｂ’ 記録素子
５２ スライダ
５３ アーム
５４ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
５４ａ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）ドライバ
５４０ 駆動軸
５５ トラック
５５０ ライン状領域
５６ ベース
５７ 制御基板
５７０ ＭＰＵ
５７１ Ｒ／Ｗチャネル
５７０１ 可変ゲイン
５７０２ 低域通過フィルタ
５７０３ Ａ／Ｄ変換器
５７０４ 位相調整器
５７０５ ゲイン制御器
５７０６ 同期信号検出器
５７０７ アドレス復調器
５７０８ 微小位置復調器
５７０９ レジスタ
５７２ ディスクコントローラ
５７０ａ，５７０ａ’ 第１補正加算部
５７０ｃ，５７０ｃ’ 第１フィードフォワード制御部
５７０ｄ，５７０ｄ’ 第１メモリ
５７０ｅ，５７０ｅ’ 第２補正加算部
５７０ｆ，５７０ｆ’ 第２フィードフォワード制御部
５７０ｇ，５７０ｇ’ 第２メモリ
４０００ｃ フィードフォワード制御部
４０００ｄ メモリ
５８ ヘッドアンプ
５９ スピンドルモータ（ＳＰＭ）
５９ａ スピンドルモータ（ＳＰＭ）ドライバ
５０００，５００ａ，５００ａ’ プラント
５１０１，５１０２ 軌跡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置において、
前記ヘッドを前記情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部とを備え、
前記情報記憶媒体は、該情報記憶媒体の円周方向に延びて該情報記憶媒体のディスク中心を周回する帯状のトラックが、該情報記憶媒体の半径方向に複数配列されてなるものであり、各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の領域であって前記円周方向に延びた帯状の第１の領域と、前記ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第２の領域とが交互に繰り返されてなるものであって、
前記制御部が、
第２の領域でのヘッドの読み取りで得られる前記半径方向についてのヘッド位置と、アクセス対象の第１の領域の前記半径方向についての代表的な位置を表す代表位置との差を求め、その差を解消するフィードバック制御のためのフィードバック制御値を決定するフィードバック制御値決定部と、
第１の領域と、該第１の領域の代表位置に前記ヘッドを移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけたテーブルを有し、該テーブルを用いて、前記フィードバック制御値決定部によりフィードバック制御値の決定が行われた第１の領域に対応する論理制御値を求めて、該論理制御値に、前記フィードバック制御値決定部により決定されたフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、
前記制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて前記駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に前記ヘッドを移動させるための論理制御値を表した論理制御値情報が第２の領域に記録されているものであり、
前記テーブルは、前記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている論理制御値情報を前記ヘッドで読み取ることによって作成されたものであることを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記ヘッドは、前記情報記憶媒体の情報を読み取る読取素子と、前記情報記憶媒体に情報を記録する記録素子とを備えたものであって、
前記フィードバック制御値決定部は、情報の読み取りの際には、第２の領域での前記読取素子の読み取りで得られる前記半径方向についての該読取素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、情報の記録の際には、前記ヘッドにおける前記読取素子と前記記録素子との相対的な位置関係に基づいて、第２の領域での前記読取素子の読み取りで得られる前記半径方向についての該読取素子の位置から前記記録素子の位置を求め、その記録素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、
前記制御値補正部は、前記テーブルとして、第１の領域と該第１の領域の代表位置に前記読取素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた読取用テーブルと、第１の領域と該第１の領域の代表位置に前記記録素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた記録用テーブルとの２つのテーブルを備えているものであって、情報の読み取りの際には前記読取用テーブルを用いて制御実行値を決定し、情報の記録の際には前記記録用テーブルを用いて制御実行値を決定するものであることを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に前記読取素子を移動させるための論理制御値を表した読取用制御値情報と、第１の領域の代表位置に前記記録素子を移動させるための論理制御値を表した記録用制御値情報とが第２の領域に記録されているものであり、
前記読取用テーブルおよび前記記録用テーブルは、前記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている読取用制御値情報および記録用制御値情報を前記読取素子で読み取ることによって作成されたものであることを特徴とする請求項３記載の情報記憶装置。
【請求項１】
情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置において、
前記ヘッドを前記情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部とを備え、
前記情報記憶媒体は、該情報記憶媒体の円周方向に延びて該情報記憶媒体のディスク中心を周回する帯状のトラックが、該情報記憶媒体の半径方向に複数配列されてなるものであり、各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の領域であって前記円周方向に延びた帯状の第１の領域と、前記ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第２の領域とが交互に繰り返されてなるものであって、
前記制御部が、
第２の領域でのヘッドの読み取りで得られる前記半径方向についてのヘッド位置と、アクセス対象の第１の領域の前記半径方向についての代表的な位置を表す代表位置との差を求め、その差を解消するフィードバック制御のためのフィードバック制御値を決定するフィードバック制御値決定部と、
第１の領域と、該第１の領域の代表位置に前記ヘッドを移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけたテーブルを有し、該テーブルを用いて、前記フィードバック制御値決定部によりフィードバック制御値の決定が行われた第１の領域に対応する論理制御値を求めて、該論理制御値に、前記フィードバック制御値決定部により決定されたフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、
前記制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて前記駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。
【請求項２】
前記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に前記ヘッドを移動させるための論理制御値を表した論理制御値情報が第２の領域に記録されているものであり、
前記テーブルは、前記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている論理制御値情報を前記ヘッドで読み取ることによって作成されたものであることを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項３】
前記ヘッドは、前記情報記憶媒体の情報を読み取る読取素子と、前記情報記憶媒体に情報を記録する記録素子とを備えたものであって、
前記フィードバック制御値決定部は、情報の読み取りの際には、第２の領域での前記読取素子の読み取りで得られる前記半径方向についての該読取素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、情報の記録の際には、前記ヘッドにおける前記読取素子と前記記録素子との相対的な位置関係に基づいて、第２の領域での前記読取素子の読み取りで得られる前記半径方向についての該読取素子の位置から前記記録素子の位置を求め、その記録素子の位置と、アクセス対象の第１の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、
前記制御値補正部は、前記テーブルとして、第１の領域と該第１の領域の代表位置に前記読取素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた読取用テーブルと、第１の領域と該第１の領域の代表位置に前記記録素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた記録用テーブルとの２つのテーブルを備えているものであって、情報の読み取りの際には前記読取用テーブルを用いて制御実行値を決定し、情報の記録の際には前記記録用テーブルを用いて制御実行値を決定するものであることを特徴とする請求項１記載の情報記憶装置。
【請求項４】
前記情報記憶媒体は、第１の領域の代表位置に前記読取素子を移動させるための論理制御値を表した読取用制御値情報と、第１の領域の代表位置に前記記録素子を移動させるための論理制御値を表した記録用制御値情報とが第２の領域に記録されているものであり、
前記読取用テーブルおよび前記記録用テーブルは、前記情報記憶媒体の第２の領域に記録されている読取用制御値情報および記録用制御値情報を前記読取素子で読み取ることによって作成されたものであることを特徴とする請求項３記載の情報記憶装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−２２３９６１（Ｐ２００９−２２３９６１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６８１６７（Ｐ２００８−６８１６７）
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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