磁盤裝置及讀寫偏移的修正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及磁盤裝置及讀寫偏移的修正方法。
【背景技術】
[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，通過進行解調而將磁頭定位于作為目標的磁道上來執行記錄(write)和再現(read)。磁頭具有用于在磁盤上記錄數據的記錄頭元件和用于從磁盤讀取數據的再現頭元件。在磁頭滑塊上，記錄頭元件(writer)和再現頭元件(reader)在設計上空開預定間隔而配置。因此，在通過再現頭元件讀取用記錄頭元件寫入的數據信息時，再現頭在交叉磁道(cross track)方向上偏移(offset)。該偏移量被稱作讀寫(R/W)偏移。R/W偏移按每個磁頭個體而不同。另外，例如，在將擺動執行機構應用于磁盤裝置的情況下，R/W偏移根據磁頭在磁盤上的半徑位置而不同。基于該R/W偏移的值進行R/W偏移修正。
[0003]獲取該R/W偏移的方法存在數種。在這些方法中的、在各半徑位置通過數據質量等的實測值來獲取R/W偏移的方法中，按每數個磁道來測定R/W偏移。
[0004]但是，為了修正由極低頻成分導致的磁道偏差，需要在交叉磁道方向上以短間隔進行R/W偏移的測定。因此，為了進行用于修正這樣的極低頻成分的磁道偏差的測定，需要花費很多處理時間。
【發明內容】
[0005]本發明提供一種能夠切實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]實施方式涉及的磁盤裝置具有:包括進行數據的讀取的再現頭元件和進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對由所述再現頭讀取的位置數據進行重構的過程，該方法是使用該重構的位置數據來修正由記錄頭元件與再現頭元件的相距距離引起的讀寫偏移的方法。
【附圖說明】
[0007]圖1是HDD的一個例子的概要圖。
[0008]圖2是HDD的定位控制系統的伺服回路的一個例子的框圖。
[0009]圖3是表不搭載于執行機構4上的磁頭5的一個例子的圖。
[0010]圖4是表示與R/W偏移相關的幾何位置關系的圖。
[0011]圖5是表不磁盤的從ID向OD的R/W偏移的一個例子的圖。
[0012]圖6是表不伺服圖案的定乂坐標和物理坐標的關系的不意圖。
[0013]圖7是表示f (x)、u (x)、v (X)的關系的一個例子的圖。
[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)的反函數的樣條近似和V (x)的差分誤差的圖。
[0016]圖10是表示相對于100軌道(track)量的區塊分割數的、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的圖。
[0019]圖13是表示本實施方式的伺服圖案向數據扇區的R/W圖案的一個例子的圖。
[0020]圖14是表示本實施方式的伺服圖案向數據扇區的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是表示開環傳遞函數的一個例子的圖。
[0023]圖17是表示靈敏度函數的一個例子的圖。
[0024]圖18是表示磁道坐標下的追隨目標軌道和磁頭軌跡的一個例子的圖。
[0025]圖19是磁道偏差e (x)中沒有短周期的磁道擺動、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軌道構成的長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是表示通過逆靈敏度函數對圖20的PES進行過濾而除去正弦波目標軌道后的結果的圖。
[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是按扇區使磁道進行目標偏移而對圖23進行重寫而得到的圖。
[0033]圖27是對磁道偏差e (x)和推定值進行比較的圖。
[0034]圖28是表示根據磁道偏差e (X)求出修正量內插值vi而計算樣條函數的系數的步驟的流程圖。
[0035]圖29是表示根據圖27的磁道偏差e (X)的數據算出的磁道目標值v (X)的樣條近似函數(10軌道數據/區塊)的示例的圖。
[0036]圖30是表示根據圖27的磁道偏差e (X)算出的修正量v (x)-x-d的樣條函數的示例的圖。
[0037]圖31是表示樣條近似的相對于V (x)的近似誤差的示例的圖。
【具體實施方式】
[0038]以下說明數個實施方式，但不限定于這些實施方式。
[0039]以下，參照附圖對實施方式進行說明。
[0040](磁盤裝置的構造)
[0041]圖1是磁盤裝置(HDD)的結構的一個例子的概要圖。首先，說明HDD等磁盤裝置I的結構的一個例子。在圖1中，磁盤裝置I在殼體內具有多個磁盤2、主軸馬達(SPM) 3、包含音圈馬達(VCM)的執行機構4、多個磁頭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和非易失性存儲器11。
[0043]磁盤2固定在SPM3上而旋轉。在磁盤2上的記錄面寫入有伺服信息。包含VCM的執行機構4搭載磁頭5，并通過SVC7及MPUlO而被驅動控制。在此，執行機構4通過從SVC7輸出的電流而被驅動。執行機構4在磁盤2的半徑方向上使磁頭5旋轉移動。磁頭5隨著該旋轉移動而在磁盤2上被配置于作為目標的與記錄面相對的位置。磁頭放大器6與磁頭5連接，傳送R/W信號。
[0044]R/W通道8處理從磁頭放大器6傳送的讀入信號，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，將其轉換為寫入信號并向磁頭放大器6傳送。而且，R/W通道8將從HDC9傳送的用戶數據轉換為寫入信號并向磁頭放大器6傳送。HDC9是磁盤裝置I與主機的接口。HDC9在磁盤裝置I與主機之間控制用戶數據的轉送。
[0045]MPUlO為了將磁頭5定位于目標磁道而基于從磁頭放大器6傳送的伺服信息對執行機構4的驅動系統進行控制。另外，非易失性存儲器11用于存儲控制程序及讀/寫參數坐寸ο
[0046]圖2是HDD的定位控制系統的伺服回路的一個例子的框圖。在圖2中，根據使磁頭5移動至目標磁道位置、或發生偏移，向作為控制系統的MPUlO輸入位置錯誤信號(PES)。通過基于在MPUlO中處理的控制信號的、來自SVC7的控制電流來驅動作為控制對象的執行機構4。
[0047]圖3是表不搭載于執行機構4的磁頭5的一個例子的圖。磁頭5具有:對磁盤2寫入(記錄)信息的記錄頭元件(writer) 12、和讀入(再現)磁盤2的信息的再現頭元件(reader) 13。記錄頭元件12及再現頭元件13彼此在設計上空出預定(很小的)間隔而配置。在此，為了便于說明，記載為“設計上的預定間隔”，但記錄頭元件與再現頭元件之間的距離按每個磁頭個體而存在顯著的偏差。在記錄頭元件12進行寫入時，再現頭元件13基于伺服圖案被定位于目標位置。
[0048]圖4是表示與R/W偏移相關的幾何位置關系的圖。在圖4中，記錄頭元件12的位置記作附圖標記Hl，再現頭元件13的位置記作附圖標記H。另外，附圖標記O表示主軸3的旋轉中心O的位置，附圖標記P表示執行機構4的旋轉中心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，為了便于說明，以下有時也將R/W偏移記作“d”。
[0050]以下，為了便于說明，在磁盤2上，以從內側(ID)向外側(OD)的方向為正方向。因此，在rl > r的情況下，R/W偏移即d為正(d > 0)，在向rl增大的方向移動的情況下，δ為正(δ > O)。
[0051]另外，從Hl點向直線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。根據以上的配置關系，通過余弦定理等，求出R/W偏移等的幾何距離。此時，表示為d = rl — r。
[0052]圖5是表示從磁盤的內側(ID)向外側(OD)的R/W偏移的一個例子的圖。在圖5中，作為一個例子，用粗線示出Tp = 56mm、h = 48mm、ga = 5 μ m、gb = O時的磁盤2的ID ?OD 的 R/W 偏移。另外，細線表示 P = 56mm、h = 48mm、ga = 5 μ m、gb = + 1.6 μ m 時的磁盤2的從ID向OD的R/W偏移。即，在使用如圖5所示的細線那樣預先設定了預定的偏移的磁頭的情況下，在從ID向OD的整個區域內，R/W偏移即d比O大。
[0053](R/W偏移的測定方法的原理)
[0054]作為一般的R/W偏移的測定方法，以下作為示例而示出兩種方法。
[0055]在一種方法中，首先，在任意磁道寫入數據，進行偏移而通過再現頭對該寫入的數據進行再現。然后，通過TAA (Track Average Amplitude:軌道平均幅值)、錯誤率(BitError rate)或VMM (Viterbi Metric Margin)等來評價該再現的數據的質量。之后,測定評價的數據質量最高的偏移。將該偏移作為R/W偏移。
[0056]在另一種方法中，從磁