磁盤裝置及讀寫偏移的修正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁盤裝置及讀寫偏移的修正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，硬盤(HDD)等磁盤裝置讀取磁記錄在磁盤上的伺服信息，通過(guò)進(jìn)行解調(diào)而將磁頭定位于作為目標(biāo)的磁道上來(lái)執(zhí)行記錄(write)和再現(xiàn)(read)。磁頭具有用于在磁盤上記錄數(shù)據(jù)的記錄頭元件和用于從磁盤讀取數(shù)據(jù)的再現(xiàn)頭元件。在磁頭滑塊上，記錄頭元件(writer)和再現(xiàn)頭元件(reader)在設(shè)計(jì)上空開預(yù)定間隔而配置。因此，在通過(guò)再現(xiàn)頭元件讀取用記錄頭元件寫入的數(shù)據(jù)信息時(shí)，再現(xiàn)頭在交叉磁道(cross track)方向上偏移(offset)。該偏移量被稱作讀寫(R/W)偏移。R/W偏移按每個(gè)磁頭個(gè)體而不同。另外，例如，在將擺動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用于磁盤裝置的情況下，R/W偏移根據(jù)磁頭在磁盤上的半徑位置而不同。基于該R/W偏移的值進(jìn)行R/W偏移修正。
[0003]獲取該R/W偏移的方法存在數(shù)種。在這些方法中的、在各半徑位置通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量等的實(shí)測(cè)值來(lái)獲取R/W偏移的方法中，按每數(shù)個(gè)磁道來(lái)測(cè)定R/W偏移。
[0004]但是，為了修正由極低頻成分導(dǎo)致的磁道偏差，需要在交叉磁道方向上以短間隔進(jìn)行R/W偏移的測(cè)定。因此，為了進(jìn)行用于修正這樣的極低頻成分的磁道偏差的測(cè)定，需要花費(fèi)很多處理時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種能夠切實(shí)地修正由基于極低頻的磁道偏差引起的R/W偏移的磁盤裝置及讀寫偏移的修正方法。
[0006]實(shí)施方式涉及的磁盤裝置具有:包括進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取的再現(xiàn)頭元件和進(jìn)行寫入的記錄頭元件的磁頭；和具有被記錄信息等的磁盤面(記錄面)的磁盤。實(shí)施方式涉及的用于修正讀寫偏移的方法適用于如上所述的磁盤裝置。本實(shí)施方式涉及的上述修正讀寫偏移的方法包括使用樣條函數(shù)對(duì)由所述再現(xiàn)頭讀取的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)的過(guò)程，該方法是使用該重構(gòu)的位置數(shù)據(jù)來(lái)修正由記錄頭元件與再現(xiàn)頭元件的相距距離引起的讀寫偏移的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是HDD的一個(gè)例子的概要圖。
[0008]圖2是HDD的定位控制系統(tǒng)的伺服回路的一個(gè)例子的框圖。
[0009]圖3是表不搭載于執(zhí)行機(jī)構(gòu)4上的磁頭5的一個(gè)例子的圖。
[0010]圖4是表示與R/W偏移相關(guān)的幾何位置關(guān)系的圖。
[0011]圖5是表不磁盤的從ID向OD的R/W偏移的一個(gè)例子的圖。
[0012]圖6是表不伺服圖案的定乂坐標(biāo)和物理坐標(biāo)的關(guān)系的不意圖。
[0013]圖7是表示f (x)、u (x)、v (X)的關(guān)系的一個(gè)例子的圖。
[0014]圖8是僅將圖7的磁道偏差的成分放大的圖。
[0015]圖9是表示u (x)的反函數(shù)的樣條近似和V (x)的差分誤差的圖。
[0016]圖10是表示相對(duì)于100軌道(track)量的區(qū)塊分割數(shù)的、近似差分誤差的圖。
[0017]圖11是表示在STW中獲取偏移修正值的方法的流程圖。
[0018]圖12是表示普通的伺服扇區(qū)的圖。
[0019]圖13是表示本實(shí)施方式的伺服圖案向數(shù)據(jù)扇區(qū)的R/W圖案的一個(gè)例子的圖。
[0020]圖14是表示本實(shí)施方式的伺服圖案向數(shù)據(jù)扇區(qū)的R/W圖案的一例的圖。
[0021]圖15是表示磁道偏差的推定步驟的流程圖。
[0022]圖16是表示開環(huán)傳遞函數(shù)的一個(gè)例子的圖。
[0023]圖17是表示靈敏度函數(shù)的一個(gè)例子的圖。
[0024]圖18是表示磁道坐標(biāo)下的追隨目標(biāo)軌道和磁頭軌跡的一個(gè)例子的圖。
[0025]圖19是磁道偏差e (x)中沒(méi)有短周期的磁道擺動(dòng)、僅存在由70軌道周期且振幅1.2軌道和45軌道周期且振幅0.3軌道構(gòu)成的長(zhǎng)周期的磁道偏差的情況下的rpe的瀑布圖。
[0026]圖20是表示軌道(Track) -O、25、50的rpe的圖。
[0027]圖21是表示由磁道偏差引起的PES成分的圖。
[0028]圖22是表示通過(guò)逆靈敏度函數(shù)對(duì)圖20的PES進(jìn)行過(guò)濾而除去正弦波目標(biāo)軌道后的結(jié)果的圖。
[0029]圖23是圖22的軌道-200的瀑布圖。
[0030]圖24是用顏色深淺表示圖19的瀑布圖而得到的濃淡圖。
[0031]圖25是用顏色深淺表示圖23的瀑布圖而得到的濃淡圖。
[0032]圖26是按扇區(qū)使磁道進(jìn)行目標(biāo)偏移而對(duì)圖23進(jìn)行重寫而得到的圖。
[0033]圖27是對(duì)磁道偏差e (x)和推定值進(jìn)行比較的圖。
[0034]圖28是表示根據(jù)磁道偏差e (X)求出修正量?jī)?nèi)插值vi而計(jì)算樣條函數(shù)的系數(shù)的步驟的流程圖。
[0035]圖29是表示根據(jù)圖27的磁道偏差e (X)的數(shù)據(jù)算出的磁道目標(biāo)值v (X)的樣條近似函數(shù)(10軌道數(shù)據(jù)/區(qū)塊)的示例的圖。
[0036]圖30是表示根據(jù)圖27的磁道偏差e (X)算出的修正量v (x)-x-d的樣條函數(shù)的示例的圖。
[0037]圖31是表示樣條近似的相對(duì)于V (x)的近似誤差的示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下說(shuō)明數(shù)個(gè)實(shí)施方式，但不限定于這些實(shí)施方式。
[0039]以下，參照附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0040](磁盤裝置的構(gòu)造)
[0041]圖1是磁盤裝置(HDD)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的概要圖。首先，說(shuō)明HDD等磁盤裝置I的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在圖1中，磁盤裝置I在殼體內(nèi)具有多個(gè)磁盤2、主軸馬達(dá)(SPM) 3、包含音圈馬達(dá)(VCM)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)4、多個(gè)磁頭5和磁頭放大器6。
[0042]另外，磁盤裝置I在控制基板上具有伺服組件(SVC) 7、讀/寫(R/W)通道8、硬盤控制器(HDC) 9、微處理器單元(MPU) 10和非易失性存儲(chǔ)器11。
[0043]磁盤2固定在SPM3上而旋轉(zhuǎn)。在磁盤2上的記錄面寫入有伺服信息。包含VCM的執(zhí)行機(jī)構(gòu)4搭載磁頭5，并通過(guò)SVC7及MPUlO而被驅(qū)動(dòng)控制。在此，執(zhí)行機(jī)構(gòu)4通過(guò)從SVC7輸出的電流而被驅(qū)動(dòng)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)4在磁盤2的半徑方向上使磁頭5旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。磁頭5隨著該旋轉(zhuǎn)移動(dòng)而在磁盤2上被配置于作為目標(biāo)的與記錄面相對(duì)的位置。磁頭放大器6與磁頭5連接，傳送R/W信號(hào)。
[0044]R/W通道8處理從磁頭放大器6傳送的讀入信號(hào)，讀入伺服信息。另外，R/W通道8為了讀入伺服圖案而處理伺服信息，將其轉(zhuǎn)換為寫入信號(hào)并向磁頭放大器6傳送。而且，R/W通道8將從HDC9傳送的用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為寫入信號(hào)并向磁頭放大器6傳送。HDC9是磁盤裝置I與主機(jī)的接口。HDC9在磁盤裝置I與主機(jī)之間控制用戶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)送。
[0045]MPUlO為了將磁頭5定位于目標(biāo)磁道而基于從磁頭放大器6傳送的伺服信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制。另外，非易失性存儲(chǔ)器11用于存儲(chǔ)控制程序及讀/寫參數(shù)坐寸ο
[0046]圖2是HDD的定位控制系統(tǒng)的伺服回路的一個(gè)例子的框圖。在圖2中，根據(jù)使磁頭5移動(dòng)至目標(biāo)磁道位置、或發(fā)生偏移，向作為控制系統(tǒng)的MPUlO輸入位置錯(cuò)誤信號(hào)(PES)。通過(guò)基于在MPUlO中處理的控制信號(hào)的、來(lái)自SVC7的控制電流來(lái)驅(qū)動(dòng)作為控制對(duì)象的執(zhí)行機(jī)構(gòu)4。
[0047]圖3是表不搭載于執(zhí)行機(jī)構(gòu)4的磁頭5的一個(gè)例子的圖。磁頭5具有:對(duì)磁盤2寫入(記錄)信息的記錄頭元件(writer) 12、和讀入(再現(xiàn))磁盤2的信息的再現(xiàn)頭元件(reader) 13。記錄頭元件12及再現(xiàn)頭元件13彼此在設(shè)計(jì)上空出預(yù)定(很小的)間隔而配置。在此，為了便于說(shuō)明，記載為“設(shè)計(jì)上的預(yù)定間隔”，但記錄頭元件與再現(xiàn)頭元件之間的距離按每個(gè)磁頭個(gè)體而存在顯著的偏差。在記錄頭元件12進(jìn)行寫入時(shí)，再現(xiàn)頭元件13基于伺服圖案被定位于目標(biāo)位置。
[0048]圖4是表示與R/W偏移相關(guān)的幾何位置關(guān)系的圖。在圖4中，記錄頭元件12的位置記作附圖標(biāo)記Hl，再現(xiàn)頭元件13的位置記作附圖標(biāo)記H。另外，附圖標(biāo)記O表示主軸3的旋轉(zhuǎn)中心O的位置，附圖標(biāo)記P表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)4的旋轉(zhuǎn)中心P的位置。
[0049]另外，各位置之間的距離表示為，P = OP、h = PH、r = OH> rl = OHl及g = HH1。線段OH和線段PH所成的角度表示為Φ。直線PH與線段HHl所成的角度表示為δ。另外，為了便于說(shuō)明，以下有時(shí)也將R/W偏移記作“d”。
[0050]以下，為了便于說(shuō)明，在磁盤2上，以從內(nèi)側(cè)(ID)向外側(cè)(OD)的方向?yàn)檎较?。因此，在rl > r的情況下，R/W偏移即d為正(d > 0)，在向rl增大的方向移動(dòng)的情況下，δ為正(δ > O)。
[0051]另外，從Hl點(diǎn)向直線PH引垂線,水平成分ga表示為公式ga = g cos δ，垂直成分gb表示為公式gb = g sinS。根據(jù)以上的配置關(guān)系，通過(guò)余弦定理等，求出R/W偏移等的幾何距離。此時(shí)，表示為d = rl — r。
[0052]圖5是表示從磁盤的內(nèi)側(cè)(ID)向外側(cè)(OD)的R/W偏移的一個(gè)例子的圖。在圖5中，作為一個(gè)例子，用粗線示出Tp = 56mm、h = 48mm、ga = 5 μ m、gb = O時(shí)的磁盤2的ID ?OD 的 R/W 偏移。另外，細(xì)線表示 P = 56mm、h = 48mm、ga = 5 μ m、gb = + 1.6 μ m 時(shí)的磁盤2的從ID向OD的R/W偏移。即，在使用如圖5所示的細(xì)線那樣預(yù)先設(shè)定了預(yù)定的偏移的磁頭的情況下，在從ID向OD的整個(gè)區(qū)域內(nèi)，R/W偏移即d比O大。
[0053](R/W偏移的測(cè)定方法的原理)
[0054]作為一般的R/W偏移的測(cè)定方法，以下作為示例而示出兩種方法。
[0055]在一種方法中，首先，在任意磁道寫入數(shù)據(jù)，進(jìn)行偏移而通過(guò)再現(xiàn)頭對(duì)該寫入的數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)。然后，通過(guò)TAA (Track Average Amplitude:軌道平均幅值)、錯(cuò)誤率(BitError rate)或VMM (Viterbi Metric Margin)等來(lái)評(píng)價(jià)該再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。之后,測(cè)定評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)質(zhì)量最高的偏移。將該偏移作為R/W偏移。
[0056]在另一種方法中，從磁