磁盘装置及读写偏移的修正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁盘装置及读写偏移的修正方法。
【背景技术】
[0002]以往，硬盘(HDD)等磁盘装置读取磁记录在磁盘上的伺服信息，通过进行解调而将磁头定位于作为目标的磁道上来执行记录(write)和再现(read)。磁头具有用于在磁盘上记录数据的记录头元件和用于从磁盘读取数据的再现头元件。在磁头滑块上，记录头元件(writer)和再现头元件(reader)在设计上空开预定间隔而配置。因此，在通过再现头元件读取用记录头元件写入的数据信息时，再现头在交叉磁道(cross track)方向上偏移(offset)。该偏移量被称作读写(R/W)偏移。R/W偏移按每个磁头个体而不同。另外，例如，在将摆动执行机构应用于磁盘装置的情况下，R/W偏移根据磁头在磁盘上的半径位置而不同。基于该R/W偏移的值进行R/W偏移修正。
[0003]获取该R/W偏移的方法存在数种。在这些方法中的、在各半径位置通过数据质量等的实测值来获取R/W偏移的方法中，按每数个磁道来测定R/W偏移。
[0004]但是，为了修正由极低频成分导致的磁道偏差，需要在交叉磁道方向上以短间隔进行R/W偏移的测定。因此，为了进行用于修正这样的极低频成分的磁道偏差的测定，需要花费很多处理时间。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种能够切实地修正由基于极低频的磁道偏差引起的R/W偏移的磁盘装置及读写偏移的修正方法。
[0006]实施方式涉及的磁盘装置具有:包括进行数据的读取的再现头元件和进行写入的记录头元件的磁头；和具有被记录信息等的磁盘面(记录面)的磁盘。实施方式涉及的用于修正读写偏移的方法适用于如上所述的磁盘装置。本实施方式涉及的上述修正读写偏移的方法包括使用样条函数对由所述再现头读取的位置数据进行重构的过程，该方法是使用该重构的位置数据来修正由记录头元件与再现头元件的相距距离引起的读写偏移的方法。
【附图说明】
[0007]图1是HDD的一个例子的概要图。
[0008]图2是HDD的定位控制系统的伺服回路的一个例子的框图。
[0009]图3是表不搭载于执行机构4上的磁头5的一个例子的图。
[0010]图4是表示与R/W偏移相关的几何位置关系的图。
[0011]图5是表不磁盘的从ID向OD的R/W偏移的一个例子的图。
[0012]图6是表不伺服图案的定乂坐标和物理坐标的关系的不意图。
[0013]图7是表示f (x)、u (x)、v (X)的关系的一个例子的图。
[0014]图8是仅将图7的磁道偏差的成分放大的图。
[0015]图9是表示u (x)的反函数的样条近似和V (x)的差分误差的图。
[0016]图10是表示相对于100轨道(track)量的区块分割数的、近似差分误差的图。
[0017]图11是表示在STW中获取偏移修正值的方法的流程图。
[0018]图12是表示普通的伺服扇区的图。
[0019]图13是表示本实施方式的伺服图案向数据扇区的R/W图案的一个例子的图。
[0020]图14是表示本实施方式的伺服图案向数据扇区的R/W图案的一例的图。
[0021]图15是表示磁道偏差的推定步骤的流程图。
[0022]图16是表示开环传递函数的一个例子的图。
[0023]图17是表示灵敏度函数的一个例子的图。
[0024]图18是表示磁道坐标下的追随目标轨道和磁头轨迹的一个例子的图。
[0025]图19是磁道偏差e (x)中没有短周期的磁道摆动、仅存在由70轨道周期且振幅1.2轨道和45轨道周期且振幅0.3轨道构成的长周期的磁道偏差的情况下的rpe的瀑布图。
[0026]图20是表示轨道(Track) -O、25、50的rpe的图。
[0027]图21是表示由磁道偏差引起的PES成分的图。
[0028]图22是表示通过逆灵敏度函数对图20的PES进行过滤而除去正弦波目标轨道后的结果的图。
[0029]图23是图22的轨道-200的瀑布图。
[0030]图24是用颜色深浅表示图19的瀑布图而得到的浓淡图。
[0031]图25是用颜色深浅表示图23的瀑布图而得到的浓淡图。
[0032]图26是按扇区使磁道进行目标偏移而对图23进行重写而得到的图。
[0033]图27是对磁道偏差e (x)和推定值进行比较的图。
[0034]图28是表示根据磁道偏差e (X)求出修正量内插值vi而计算样条函数的系数的步骤的流程图。
[0035]图29是表示根据图27的磁道偏差e (X)的数据算出的磁道目标值v (X)的样条近似函数(10轨道数据/区块)的示例的图。
[0036]图30是表示根据图27的磁道偏差e (X)算出的修正量v (x)-x-d的样条函数的示例的图。
[0037]图31是表示样条近似的相对于V (x)的近似误差的示例的图。
【具体实施方式】
[0038]以下说明数个实施方式，但不限定于这些实施方式。
[0039]以下，参照附图对实施方式进行说明。
[0040](磁盘装置的构造)
[0041]图1是磁盘装置(HDD)的结构的一个例子的概要图。首先，说明HDD等磁盘装置I的结构的一个例子。在图1中，磁盘装置I在壳体内具有多个磁盘2、主轴马达(SPM) 3、包含音圈马达(VCM)的执行机构4、多个磁头5和磁头放大器6。
[0042]另外，磁盘装置I在控制基板上具有伺服组件(SVC) 7、读/写(R/W)通道8、硬盘控制器(HDC) 9、微处理器单元(MPU) 10和非易失性存储器11。
[0043]磁盘2固定在SPM3上而旋转。在磁盘2上的记录面写入有伺服信息。包含VCM的执行机构4搭载磁头5，并通过SVC7及MPUlO而被驱动控制。在此，执行机构4通过从SVC7输出的电流而被驱动。执行机构4在磁盘2的半径方向上使磁头5旋转移动。磁头5随着该旋转移动而在磁盘2上被配置于作为目标的与记录面相对的位置。磁头放大器6与磁头5连接，传送R/W信号。
[0044]R/W通道8处理从磁头放大器6传送的读入信号，读入伺服信息。另外，R/W通道8为了读入伺服图案而处理伺服信息，将其转换为写入信号并向磁头放大器6传送。而且，R/W通道8将从HDC9传送的用户数据转换为写入信号并向磁头放大器6传送。HDC9是磁盘装置I与主机的接口。HDC9在磁盘装置I与主机之间控制用户数据的转送。
[0045]MPUlO为了将磁头5定位于目标磁道而基于从磁头放大器6传送的伺服信息对执行机构4的驱动系统进行控制。另外，非易失性存储器11用于存储控制程序及读/写参数坐寸ο
[0046]图2是HDD的定位控制系统的伺服回路的一个例子的框图。在图2中，根据使磁头5移动至目标磁道位置、或发生偏移，向作为控制系统的MPUlO输入位置错误信号(PES)。通过基于在MPUlO中处理的控制信号的、来自SVC7的控制电流来驱动作为控制对象的执行机构4。
[0047]图3是表不搭载于执行机构4的磁头5的一个例子的图。磁头5具有:对磁盘2写入(记录)信息的记录头元件(writer) 12、和读入(再现)磁盘2的信息的再现头元件(reader) 13。记录头元件12及再现头元件13彼此在设计上空出预定(很小的)间隔而配置。在此，为了便于说明，记载为“设计上的预定间隔”，但记录头元件与再现头元件之间的距离按每个磁头个体而存在显著的偏差。在记录头元件12进行写入时，再现头元件13基于伺服图案被定位于目标位置。
[0048]图4是表示与R/W偏移相关的几何位置关系的图。在图4中，记录头元件12的位置记作附图标记Hl，再现头元件13的位置记作附图标记H。另外，附图标记O表示主轴3的旋转中心O的位置，附图标记P表示执行机构4的旋转中心P的位置。
[0049]另外，各位置之间的距离表示为，P = OP、h = PH、r = OH> rl = OHl及g = HH1。线段OH和线段PH所成的角度表示为Φ。直线PH与线段HHl所成的角度表示为δ。另外，为了便于说明，以下有时也将R/W偏移记作“d”。
[0050]以下，为了便于说明，在磁盘2上，以从内侧(ID)向外侧(OD)的方向为正方向。因此，在rl > r的情况下，R/W偏移即d为正(d > 0)，在向rl增大的方向移动的情况下，δ为正(δ > O)。
[0051]另外，从Hl点向直线PH引垂线,水平成分ga表示为公式ga = g cos δ，垂直成分gb表示为公式gb = g sinS。根据以上的配置关系，通过余弦定理等，求出R/W偏移等的几何距离。此时，表示为d = rl — r。
[0052]图5是表示从磁盘的内侧(ID)向外侧(OD)的R/W偏移的一个例子的图。在图5中，作为一个例子，用粗线示出Tp = 56mm、h = 48mm、ga = 5 μ m、gb = O时的磁盘2的ID ?OD 的 R/W 偏移。另外，细线表示 P = 56mm、h = 48mm、ga = 5 μ m、gb = + 1.6 μ m 时的磁盘2的从ID向OD的R/W偏移。即，在使用如图5所示的细线那样预先设定了预定的偏移的磁头的情况下，在从ID向OD的整个区域内，R/W偏移即d比O大。
[0053](R/W偏移的测定方法的原理)
[0054]作为一般的R/W偏移的测定方法，以下作为示例而示出两种方法。
[0055]在一种方法中，首先，在任意磁道写入数据，进行偏移而通过再现头对该写入的数据进行再现。然后，通过TAA (Track Average Amplitude:轨道平均幅值)、错误率(BitError rate)或VMM (Viterbi Metric Margin)等来评价该再现的数据的质量。之后,测定评价的数据质量最高的偏移。将该偏移作为R/W偏移。
[0056]在另一种方法中，从磁