JP4026989B2 - 磁気ディスク装置および最適オフセット測定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリアクチュエータの先端にライトヘッドとリードヘッドをトラック方向に並べて配置した複合ヘッドを使用した磁気ディスク装置及びオフセット測定方法に関し、特に、ライトヘッドとリードヘッドのコアずれに起因したオフセットを装置パラメータのデフォルト状態で正確に測定するための磁気ディスク装置及びそのオフセット測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、磁気ディスク装置で使用されているヘッドは、読出専用のＭＲヘッドと書込み専用のインダクティブヘッドをトラック方向に並べて配置した複合ヘッドを使用している。また複合ヘッドは、ロータリアクチュエータの先端に支持され、媒体トラックを横切る径方向に移動して位置決めされる。更に、媒体のデータ面には、トラック方向に一定間隔で位置情報を記録したサーボフレームを予め配置したデータ面サーボを採用している。
【０００３】
このため、データ書込み時には、ＭＲヘッドの再生信号から復調した位置信号によりトラックセンタにＭＲヘッドのセンタをオントラックした状態で、インダクティブヘッドにより媒体にデータを書込む。この媒体に書込んだデータを再生する読出し時には、ＭＲヘッドの再生信号から復調した位置信号によりトラックセンタにＭＲヘッドのセンタをオンラックした状態で、ＭＲヘッドにより媒体からデータを読み出して復調する。
【０００４】
このように複合ヘッド上ではライトヘッドとリードヘッドが分離配置されているため、一般にデータ書込み時のライトヘッドのライトセンタ位置とデータ読出し時のリードヘッドのリードセンタ位置にはずれが生ずる。そこで、ライトセンタ位置とリードセンタ位置のずれ量を予め測定しておき、データを読出す際にはずれ量の分だけリードヘッドをオフセットさせてライトセンタに位置決めする制御を行う必要がある。
【０００５】
このオフセット量を測定する方法としては、まず、ライトヘッドの位置を示す基準の信号としてランダムなデータを書き込み、その後、リードヘッドを少しずつオフセットさせながらデータを読み出し、エラーレートが最小となるオフセット量、あるいは、エラーの起きなかったオフセット量の範囲の中心をもって最適なオフセット量としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなライトヘッドとリードヘッドの分離配置に起因したオフセットの測定は、リードチャネルのパラメータがデフォルトの設定であっても、ある程度は正しくデータを読み出すことができなければいけない。この理由は、リードチャネルのパラメータの調整は、媒体に書かれたデータを使用しており、このためパラメータ調整前のデフォルトのパラメータによって媒体に書かれている調整用のパラメータを読み出すことが出来なければならないからである。
【０００７】
従来のリードチャネルでは、媒体から読み出したデータによる調整が必要なパラメータは比較的少なかったので、デフォルトの設定状態でもある程度のエラーレートは確保できる。
【０００８】
しかし、近年ではリードチャネルの進歩により、低Ｓ／Ｎ比でも従来と同等のエラーレートを確保できるようになったが、その分、パラメータの設定は細かくなり、パラメータが全く調整されてないデフォルト設定状態では、データが読み出せないという状態になりつつある。
【０００９】
また、ライトヘッドとリードヘッドの分離配置に起因したオフセットの測定における評価では、ＥＣＣによるデータ訂正機能を利用し、１トラックをリードしてＥＣＣによる訂正が不可能なエラーが起きたセクタ数、即ち１シリンダリードしたときのセクタエラーレートが最小となるオフセット量、あるいは、訂正が不可能なエラーが起きなかったオフセットの範囲の中心をもって最適オフセット量とするのが普通である。
【００１０】
なぜなら、ＥＣＣの訂正の可／不可の判断はハードウェアで行うことができ、また、リードチャネルのパラメータの未調整によるエラーレートの劣化をＥＣＣで補うことができるからである。
【００１１】
しかし、ＥＣＣのエラーレートによる評価は、媒体欠陥に弱いという問題がある。即ち、オフセット測定の際に、測定トラックのどちらか一方の側、例えばディスク動径方向のアウター側に媒体欠陥が局部的に存在したとする。この場合、リードヘッドの位置がアウター寄りのときは、アウター側の媒体欠陥によってバーストエラーが起きてＥＣＣによる訂正が不可能となり、エラーレートが悪化する。
【００１２】
このため欠陥が存在しないインナー側の領域でＥＣＣによる正常なエラーレートの評価が行われ、この場合の最適オフセット量は、媒体欠陥がない場合の本来の最適オフセット量に比べてインナー側にずれてしまい、媒体欠陥に弱い。
【００１３】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、測定時のリードチャネルのパラメータ設定が容易で媒体欠陥等があってもデフォルト設定状態で正確に最適なオフセットを求めることのできる磁気ディスク装置及びそのオフセット測定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。
【００１５】
まず本発明は、図１（Ａ）のように、アクチュエータ５４の先端にリードヘッド５２とライトヘッド５０を配置した複合ヘッドを備え、リードヘッドの再生信号から復調した媒体の位置信号に基づいて目標トラックにオントラックしながら情報の記録又は再生を行い、更に再生時には、リードヘッドから再生信号を、パーシャルレスポンス応答波形に等化した後に最尤検出して情報を復調する磁気ディスク装置を対象とする。
【００１６】
このような磁気ディスク装置において本発明は、測定パターン書込部６０と最適オフセット測定部６２を設ける。測定パターン書込部６０は、図１（Ｂ）のように、オフセットを測定する測定トラック８０の両側に位置する隣接トラック７８に、ランダムパターンを書き込むか又はＡＣイレーズした後に、プリアンブルパターンを書き込む。
【００１７】
また最適オフセット測定部６２は、オフセット量を変えながら、プリアンブルパターンの再生信号を等化したパーシャルレスポンス応答波形のサンプル値ｙと予め定めたノイズなしの場合のサンプル理想値Ｗとの誤差の２乗の総和Σ（ｙ−Ｗ）2 を求め、次に２乗誤差の総和Σ（ｙ−Ｗ）2 をサンプル数Ｎで割って１サンプル当りの平均（以下「平均自乗誤差ＭＳＥ」という）を算出し、オフセット量の変化に対し平均２乗誤差ＭＳＥが最小となるオフセット量９４を最適オフセットに決定する。
【００１８】
測定パターン書込部６０は、パーシャルレスポンス・クラス４・最尤検出（以下「ＰＲ４ＭＬ」という）の場合、プリアンブルパターンとして、測定トラックに磁化反転をビット１、非磁化反転をビット０とした場合に、０，１で繰り返すプリアンブルパターン「０１０１０１０１・・・」を書き込む。
【００１９】
このため本発明のオフセット測定では、ＰＲ４ＭＬの場合、「０１０１０１０１・・・」で繰り返すプリアンブルパターンを用いることで、ローパスフィルタ以降の波形は正しくパーシャルレスポンス応答波形に等化された波形と同じになり、この結果、評価量としての平均２乗誤差ＭＳＥには等化誤差を全く含まず、ノイズのパワーのみを含むものとなる。
【００２０】
そして、リードヘッドがトラックからずれると信号は小さくなり、相対的にノイズは大きくなるので、リードヘッドが正しくオントラックしているときに平均２乗誤差ＭＳＥの値が最小値となり、そのときのオフセット量が最適なオフセット量となる。
【００２１】
また従来のオフセット測定では、１トラック中のセクタ数は数百個程度であるのに対して、本発明のサンプル数となるビット数は、およそ１ｅ６、即ち１×１０６個程度と極めて多くなり、従来のセクタエラーレートよりも本発明で求めている１サンプル当りの平均２乗誤差ＭＳＥの方が、測定誤差ははるかに小さく、最適オフセット量をより正確に求めることができる。
【００２２】
最適オフセット測定部６２は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのカットオフ周波数Ｆｃを、サンプリング周波数ｆｓの２分の１となるナイキスト周波数ｆｎと実質的に同一となるように設定する。
【００２３】
最適オフセット測定部６２は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのブースト量Ｆｂとして、フィルタゲイン特性のピークとなる周波数を媒体ノイズのピーク周波数に合わせるように設定する。
【００２４】
この設定により、プリアンプの出力にはプリアンブルパターンと媒体ノイズ、回路ノイズが合成された信号が出力されるが、回路ノイズはヘッドのオフセット量を変化させたときの平均２乗誤差ＭＳＥの変化に寄与しないので、フィルタのゲイン特性のピークを媒体ノイズのパワースペクトラムのピークに合わせてやると、フィルタ出力後の信号における媒体ノイズと回路ノイズの比はフィルタ出力前に比べて大きくなる。よってヘッドをオフセットさせたときの平均２乗誤差ＭＳＥの変化量が大きくなり、測定の感度が上がる。
【００２５】
最適オフセット測定部６２は、ＰＲ４の応答波形への等化で使用するトランスバーサルフィルタ、例えばＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）の特定のタップ係数を０以外の値に設定し、残りのタップ係数を０に設定して単純なローパスフィルタ特性とし、パラメータ設定が簡単になる。
【００２６】
即ち、従来のランダムデータを用いたオフセット測定では、ＰＲ４応答波形に等化した信号を元にＡＧＣやＰＬＬのフィードバック制御を行うので、媒体から読み出してきた信号を正しく等化できるように等化器を調整する必要がある。
【００２７】
しかし、本発明では、例えば「０１０１０１０１０・・・」というように２ビット毎に１を書き込むプリアンブルパターン（ダイパルスパターン）を用いたことで、等化器の初期設定を単純なローパスフィルタとしても、ＰＲ４応答波形と同じ等化波形が出力され、ＡＧＣやＰＬＬのフィードバック制御は正しく行われ、パラメータの調整が簡単で済む。
【００２８】
最適オフセット測定部６２は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用する可変利得増幅器の自動制御ゲインとリードクロックを抽出するＰＬＬ回路（タイミングリカバリ回路）のタイミングを、プリアンブルパターンの再生信号によるトレーニングで自動調整する。
【００２９】
最適オフセット測定部６２は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、測定トラック上でヘッドを一定オフセット量に固定した状態で、トラック上のデータフレーム又はデータセクタ毎に平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、他のフレーム又はセクタと比較して平均２乗誤差ＭＳＥが極端に大きい場合、そのフレーム又はセクタには媒体欠陥があると見做して測定対象から除外する。
【００３０】
このように１シリンダ中の全てのビットで平均２乗誤差ＭＳＥを計算するのではなく、セクタ毎、あるいはフレーム毎に平均２乗誤差ＭＳＥを測定し、平均２乗誤差ＭＳＥが著しく大きいセクタあるいはフレームには媒体欠陥があるものとして、その部分を除いた平均を用いることで、媒体欠陥の影響は完全に除去できる。
【００３１】
最適オフセット測定部６２は、測定シリンダ７８を円周方向で均等に分散配置した複数の測定領域を対象に、平均２乗誤差ＭＳＥを算出して媒体偏心等の周期性偏心外乱ＲＲＯの影響を軽減する。
【００３２】
最適オフセット測定部６２は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を、媒体のインナー側とアウター側の少なくとも２つのトラックで測定し、それ以外のトラックについては最適オフセットを直線補間計算により求める。
【００３３】
このように測定トラックを必要最小限にすることで、オフセット測定の処理負担を軽減できる。測定トラックとしては、インナートラック、センタートラック、アウタートラックの３トラックが望ましい。またヨー角θｙの変化に対しオフセットは正弦関数で変化するが、ロータリアクチュエータのアーム長に対しヨー角の範囲が比較的狭いため、直線補間で十分近似できる。
【００３４】
測定パターン書込部６０及び最適オフセット測定部６２は、複合ヘッドが複数設けられた場合、複合ヘッド毎に、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を求める。
【００３５】
また本発明は、アクチュエータの先端にリードヘッドとライトを配置した複合ヘッドを備え、リードヘッドの再生信号から復調した媒体の位置信号に基づいて目標トラックにオントラックしながら情報の記録又は再生を行い、更に再生時には、リードヘッドから再生信号を、パーシャルレスポンス等化した後に最尤検出して情報を復調する磁気ディスク装置のオフセット測定方法を提供するものであり、
オフセットを測定する測定トラックの両側に位置する隣接トラックにランダムパターンを書き込むか又はＡＣイレーズした後に、プリアンブルパターンを書き込む測定パターン書込過程と、
複合ヘッドのオフセット量を変えながら、プリアンブルパターンの再生信号を等化したパーシャルレスポンス波形のサンプル値と予め定めたノイズなしの場合のサンプル理想値との誤差の２乗の総和を求め、次に２乗誤差の総和をサンプル数で割って１サンプル当りの平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、オフセット量の変化に対し平均２乗誤差ＭＳＥが最小となるオフセット量を最適オフセットに決定する最適オフセット測定過程と、
を備えたことを特徴とする。
【００３６】
このオフセット測定方法の詳細は、装置の場合と同じになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明が適用されるハードディスクドライブのブロック図である。図２において、ハードディスクドライブはＳＣＳＩコントローラ１０、ドライブコントロール１２、ディスクエンクロージャ１４で構成される。
【００３８】
ＳＣＳＩコントローラ１０には、ＭＣＵ１６、制御記憶で使用されるフラッシュメモリ１８、制御プログラムを格納したプログラムメモリ２０、ハードディスクコントローラ２２及びデータバッファ２４が設けられる。ドライブコントロール１２には、ドライブインタフェースロジック２６、ＤＳＰ２８、リード／ライトＬＳＩ３０、サーボ復調部３２及びサーボドライバ３４が設けられる。
【００３９】
ディスクエンクロージャ１４には、ヘッドＩＣ３６が設けられ、これに対しライトヘッドとリードヘッドを備えた複合ヘッド３８−１〜３８−６を接続している。
【００４０】
複合ヘッド３８−１〜３８−６は磁気ディスク４０−１〜４０−３の各記録面に対して設けられ、ＶＣＭ４４によるロータリアクチュエータ５４の駆動で磁気ディスク４０−１〜４０−３の任意のトラック位置に移動される。磁気ディスク４０−１〜４０−３はスピンドルモータ４２により一定速度で回転する。
【００４１】
この様なハードディスクドライブの動作は、次のようになる。例えばホストから書込みコマンドが発行された場合を例にとると、この書込みコマンドはハードディスクコントローラ２２を介してフラッシュメモリ１８のコマンドキューに格納される。
【００４２】
ＭＣＵ１６はフラッシュメモリ１８のコマンドキューの先頭位置から書込みコマンドを取出し、ハードディスクコントローラ２２を使用してホストに対し書込みデータの転送を要求する。ホストから転送された書込みデータはデータバッファ２４に格納される。データバッファ２４に書込みデータの格納が終了するとＭＣＵ１６はハードディスクコントローラ２２を起動して磁気ディスク４０−１〜４０−３側に対する書込みを行う。
【００４３】
この書込みはデータバッファ２４に格納されていた書込みデータをハードディスクコントローラ２２、ドライブインタフェースロジック２６、リード／ライトＬＳＩ３０のライト系、ヘッドＩＣ３６を通り、例えば複合ヘッド３８−１に設けているライトヘッドにより書込みコマンドで指定されたトラックのセクタ位置に書込まれる。
【００４４】
同時にＤＳＰ２８は書込みコマンドで与えられたトラック位置に対するＶＣＭ４４によるヘッドの位置付けをサーボ復調部３２を介して得られたサーボ復調信号によりサーボドライバ３４で制御し、複合ヘッド３８−１が書込みコマンドで指定された目的セクタに位置付けられたときに、書込みデータのディスク書込みを実行する。
【００４５】
このような書込みが完了するとＭＣＵ１６はハードディスクコントローラ２２を介してホストに書込みデータが正常終了したことを示すステータスを報告する。
【００４６】
またホストから読出コマンドが発行された場合は、ＭＰＵ１６が読出しコマンドを取り出し、ハードディスクコントローラ２２、ドライブインタフェースロジック２６、リード／ライトＬＳＩ３０のライト系、ヘッドＩＣ３６を通り、例えば複合ヘッド３８−１に設けているリードヘッドにより読出コマンドで指定されたトラックのセクタ位置に書込まれているデータを再生し、ホストに対し読出データを転送する。
図３は、図２のハードディスクドライブに適用される本発明のオフセット測定処理機能のブロック図である。
【００４７】
図３において、ライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６は、図２のリード／ライトＬＳＩ３０に内蔵されており、１枚を例にとった磁気ディスク４０に対しロータリアクチュエータ５４の先端に設けている複合ヘッドのライトヘッド５０とリードヘッド５２によりデータの書込みまたは読出しを行う。
【００４８】
ここでライトヘッド５０はインダクティブヘッドが使用されており、またリードヘッド５２としては通常ＭＲヘッドが使用されている。
【００４９】
ライトチャネル回路４８、リードチャネル回路５６に対しては、本発明によるオフセット測定のためオフセット測定ユニット４６が設けられている。オフセット測定ユニット４６は、測定制御部５８、測定パターン書込部６０、最適オフセット測定部６２及び測定結果を格納するオフセットテーブル６４で構成される。
【００５０】
また、測定制御部５８はオフセット測定のため磁気ディスク４０の特定のトラックを測定トラックとすることから、サーボ復調部３２及びサーボドライバ３４との連携により複合ヘッドを目的とする測定トラックに位置付けできるようにしている。
【００５１】
図４は、図３のオフセット測定機能をライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６の詳細と共に示している。このライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６は、ＰＲ４ＭＬを例にとっている。
【００５２】
ライトチャネル回路４８には、エンコーダ７０、プリコーダ７２、書込補償回路７４、ライトドライバ７６が設けられる。リードチャネル回路５６には、可変利得アンプ７８、ローパスフィルタ８０、サンプラとして機能するＡＤコンバータ８２、イコライザとして機能するＦＩＲフィルタ８４、ＰＲ４を対象とした最尤検出器８６、デコーダ８８、ＡＧＣ回路９０及びＰＬＬ回路９２が設けられる。
【００５３】
このライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６におけるＰＲ４ＭＬによる信号処理を簡単に説明すると次のようになる。エンコーダ７０は、書込データを例えば８／９ＲＬＬ符号に変換する。プリコーダ７２はエンコーダ７０からの８／９ＲＬＬ符号を入力して１／（１＋Ｄ）のプリコードを行う。
【００５４】
書込補償回路７４は磁化反転が連続した場合に後方の磁化反転の再生信号が前方にシフトするのを防ぐため、後方の磁化反転の記録位置を遅延させる。ライトドライバ７６は、例えばビット１で磁化反転とすると、ビット１が得られるごとにライトヘッド５０に流す書込電流の方向を反転して、磁気ディスク４０に磁気的に記録する。
【００５５】
次にリードチャネル回路５６を説明する。リードヘッド５２からはライトヘッド５０による磁気ディスク４０に記録したステップ状の記録電流による記憶信号の微分波形となるインパルス波形を持つ再生信号が出力され、可変利得アンプ７８で増幅された後、ローパスフィルタ８０で高域ノイズ成分が除去され、ＡＤコンバータ８２でサンプリング周波数でサンプリングされた後、ＦＩＲフィルタ８４でＰＲ４等化信号に波形等化される。
【００５６】
ここで、ＦＩＲフィルタ８４はＰＲ４波形等化としてナイキスト等化と（１＋Ｄ）の波形操作を行うように等化する。ＰＲ４等化信号は、最尤検出器８６に入力され、＋１，０，−１の３値をレベル検出した信号のエラー訂正をビタビアルゴリズムに従って行う。最尤検出器８６で検出されたデータはデコーダ８８で元のデータに復調され、再生データとして出力される。
【００５７】
この様なＰＲ４ＭＬを対象としたライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６に対し、オフセット測定のため、まずライトチャネル回路４８に対し測定パターン書込部６０が設けられている。この測定パターン書込部６０には、ランダムパターン発生器６６とプリアンブルパターン発生器６８が設けられる。
【００５８】
ランダムパターン発生器６６は、測定トラックの両側に位置する隣接トラックにランダムパターンを書込む。ランダムパターンの変わりにＡＣイレーズを行っても良い。プリアンブルパターン発生器６８は、測定トラックにプリアンブルパターンを書込む。このプリアンブルパターンは磁化反転をビット１とすると「０１０１０１・・・」と２ビットごとに磁化反転するビット位置を書込むパターン（ダイパルスパターン）を用いる。
【００５９】
一方、オフセット測定のためリードチャネル回路５６側には、ＭＳＥ測定回路９４と最適オフセット測定部６２が設けられる。ＭＳＥ測定回路９４は、弁別器９６、減算器９８、２乗器１００及び加算器１０２を備える。ＭＳＥ測定回路９４にはＦＩＲフィルタ８４からのＰＲ４等化信号が入力され、弁別器９６でＰＲ等化後のノイズ無しの場合の理想的なサンプル値（Ｗ＝＋１，０，−１）を判別する。
【００６０】
減算器９８は、ＰＲ４等化信号ｙと弁別器９６からの理想サンプル値Ｗとの差（ｙ−Ｗ）を求める。２乗器１００は減算器９８の出力の２乗（ｙ−Ｗ）２を求める。加算器１０２は２乗器１００の出力を累積加算する。
【００６１】
ＭＳＥ測定回路９４から出力される累積値Σ（ｙ−Ｗ）２は、最適オフセット測定部６２に与えられ、１サンプル当たりの平均値、即ちＰＲ４等化後のサンプル値ｙと等化目標値Ｗの差の２乗値の１サンプル当たりの平均値である平均２乗誤差ＭＳＥを、最適オフセットの評価量として算出する。
【００６２】
図３に示した測定制御部５８は、プリアンブルパターンを記録した測定トラックにおいて、オントラック状態からオフセットを少しずつ変化させながら、各オフセットごとに最適オフセット測定部６２で平均２乗誤差ＭＳＥを求めており、この平均２乗誤差ＭＳＥが最小となるオフセットを最適オフセットに決定する。
【００６３】
図５は、本発明で測定するオフセットの説明図であり、磁気ディスク４０のトラックに対する複合ヘッドの位置決めを表わしている。図５において、複合ヘッド３８は、回転中心１０４を持つロータリアクチュエータ５４の先端に支持されている。
【００６４】
この状態で複合ヘッド３８に配置されているライトヘッド５０とリードヘッド５２は、磁気ディスク４０のトラック方向に並んでいる。ロータリアクチュエータ５４は、磁気ディスク４０の最インナーに位置するインナートラック１０５と最アウターに位置するアウタートラック１０７の間で複合ヘッド３８をトラックを横切る径方向に移動する。
【００６５】
ここでセンタートラック１０６に対する複合ヘッド３８の位置決め状態を基準とすると、インナートラック１０５及びアウタートラック１０７に、複合ヘッド３８Ａ，３８Ｂのようにロータリーアクチュエータ５４で位置合わせしたときの角度をヨー角といい、例えばインナー側をヨー角（−θｙ）、アウター側をヨー角（＋θｙ）とする。
【００６６】
このような複合ヘッド３８のヨー角の変化に対し、もしライトヘッド５０とリードヘッド５２のコア中心が一致していたとしてもヨー角オフセットを生ずる。このヨー角オフセットは、図６の特性１０８のようになる。
【００６７】
尚、特性１０８は直線で示しているが、実際には正弦曲線となる。しかしながら、図５のようにヨー角±θｙが比較的小さく、またロータリアクチュエータ５４の長さが十分あることから、図６の特性１０８のように直線で近似することができる。
【００６８】
この様なヨー角オフセットに加え、複合ヘッド３８に分離配置しているライトヘッド５０とリードヘッド５２の間には、コア中心に通常ずれを生じており、このコアずれによるオフセットが固定的にヨー角オフセットに加わる。例えばセンタートラック１０６に複合ヘッド３８を位置決めした状態のヨー角を０度とすると、この時図６のようにコアずれオフセット７２のみが現れることになる。
【００６９】
従って、全体的なオフセット特性は、ヨー角オフセット特性１０８に固定成分としてのコアずれオフセット分だけシフトしたオフセット特性１１０となる。
【００７０】
本発明のオフセット測定にあっては、例えば、図５のようにインナートラック１０５，センタートラック１０６及びアウタートラック１０７の３つを測定トラックに指定して、図６のインナーオフセット１１０−１、センターオフセット１１０−２、更にアウターオフセット１１０−３のそれぞれを最適オフセットとして求め、それ以外の信頼値については隣接する２つのオフセット点の直線近似による補間計算で求めるようにする。
【００７１】
また測定点をインナー、センター、アウターの３点ではなく、例えば磁気ディスク４０は径方向に複数ゾーンに分割されていることから、各ゾーン毎に測定トラックを指定して最適オフセットを測定し、測定トラック以外については隣接する測定オフセットとの直線近似による補間計算で求めるようにしても良い。
【００７２】
図７は、本発明による測定トラック及び記録トラックの書込みパターンの説明図である。図７において、測定トラック１１２の両側の隣接トラック１１４，１１６には、ランダムパターン１１８−１，１１８−２が記録される。ここで、図示のパターンは再生信号をトラック上に表わしている。ランダムパターン１１８−１，１１８−２を記録した隣接トラック１１４，１１６の間の測定トラック１１２には、磁化反転を１とすると、「０１０１０１・・・」を繰り返すプリアンブルパターン１２０が記録されている。
【００７３】
図８は、図７のようなランダムパターン及びプリアンブルパターンが記録される記録トラック及びその隣接トラックに対するヘッド位置決めとヘッド再生信号から求められる平均２乗誤差ＭＳＥのオフセットの変化に対する特性を表わしている。
【００７４】
図８において、本発明の磁気ディスクの各トラックは、データ面サーボ方式を取ることから、トラック方向に見ると一定間隔でサーボフレームが円周方向に分散して配置され、サーボフレームの間がデータフレームとなっている。
【００７５】
図８はサーボフレームとデータフレームの境界部分を図８（Ａ）に示している。隣接トラック１１８−１，１１８−２に対するランダムパターンの書込み及び測定トラック１１２に対するプリアンブルパターンの書込みは、複合ヘッド３８のリードヘッド５２でサーボフレームから再生したヘッド位置情報に基づき、リードヘッド５２のコアセンタが測定トラックサーボフレーム１２２で決まるリードセンタ１２６に一致するようにオントラック制御する。
【００７６】
即ち、書込み時にはリードヘッド５２によるサーボフレーム１２２からの位置信号の復調で、リードセンタ１２６にリードヘッド５２のコアセンタがオントラックするようにヘッド位置決めが行なわれ、この状態でライトヘッド５０を使用して、例えば図示のように測定トラック１１２のプリアンブルパターンが書込まれる。
【００７７】
ここでリードヘッドがオントラックするリードセンタ１２６対し、ライトヘッド５０はコアずれ１２５だけ左側にずれたライトセンタ１２８を持っている。このため測定トラック１１２に対するプリアンブルパターンの書込みは、リードヘッド５２のリードセンタ１２６に対し、コアずれ１２５だけ右側にずれたライトセンタ１２８をもつプリアンブルパターンを書込むことになる。
【００７８】
このようにライトヘッド５０で測定トラック１１２として書込んだプリアンブルパターンをリードヘッド５２で読み出す場合、同じくリードヘッド５２を測定トラックサーボフレーム１２２のリードセンタ１２６にオントラックした状態で読み出す。
【００７９】
しかしながら、この時の測定トラック１１２の中心は、コアずれ１２５だけ右側にシフトしたライトセンタ１２８にあり、これがリードヘッド５２をオントラックするべき本来のトラックセンタである。
【００８０】
本発明の測定処理にあっては、リードヘッド５２を測定トラックサーボフレーム１２２の位置信号で決まるリードセンター１２６にオントラックした状態で、オフセット量をインナー側及びアウター側に所定量ずつ増加させながら再生信号から平均２乗誤差ＭＳＥを求める。
【００８１】
図８（Ｂ）は、リードヘッド５２をオフセットさせながら求めた平均２乗誤差ＭＳＥの測定特性１３０である。このＭＳＥ測定特性１３０は、リードヘッド５２がライトトラックセンタに近づくにつれて減少し、ライトセンタ１２８にオントラックするようにオフセットした状態でＭＳＥ最小値１３２が得られる。
【００８２】
このため本発明にあっては、リードヘッド５２をオフセットしながら求めた平均２乗誤差ＭＳＥについて、その最小値を与えるオフセット１３４を最適オフセットに決定する。
【００８３】
図９は、図４のＭＳＥ測定回路９４に設けた減算器９８でＰＲ４等化後のサンプル値ｙとノイズの無い理想サンプル値Ｗとの差を求める場合の等化パターンとサンプル値の説明図である。
【００８４】
図９において、ＰＲ４等化波形１３６に対し理想サンプル値Ｗとして、＋１，０，−１の３値が設定されている。このような理想サンプル値Ｗ＝＋１，０，−１に対し、実際のＰＲ４等化波形１３６は、各サンプル点でサンプル値ｙ１〜ｙ８のようになる。
【００８５】
この内サンプル値ｙ１，ｙ３，ｙ４，ｙ５，ｙ６の５つについては、理想サンプル値Ｗ＝＋１または−１に対し誤差を生じており、この誤差が累積され最終的にサンプル数で割る事で１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥが算出される。
【００８６】
図１０は、本発明による磁気ディスク上の測定トラックにおける測定領域の説明図である。図１０において、磁気ディスク４０上に、例えば測定トラック１３８が指定された場合、磁気ディスク４０の偏心などによる周期性外乱による測定中のオフセット変動を低減するため、測定トラック４０の円周方向の例えば、８箇所に分散して測定領域１４０−１〜１４０−８を割当てる。
【００８７】
また測定トラック１３８の特定位置に欠陥が存在する事も予想される事から、この欠陥部分を測定対象から除外する必要がある。測定トラックの欠陥部分の除外は、図４のＭＳＥ測定回路９４による平均２乗均誤差ＭＳＥの測定を、ある一定のオフセットに固定した状態でフレーム単位、またはセクター単位に行なう。
【００８８】
このフレーム単位、またはセクタ単位のオフセットを固定した状態での平均２乗誤差ＭＳＥの測定で、もし欠陥のあるフレームまたはセクターであった場合には、欠陥による誤差が極端に大きくなり、その結果他の正常なフレームまたはセクターに比べ欠陥が存在するフレームやセクタの平均２乗誤差ＭＳＥは極端な値を示す。
【００８９】
従って、この測定で平均２乗誤差ＭＳＥが極端に大きな値を示したフレームまたはセクタは、欠陥が存在するものとして最適オフセットを測定するための測定対象から除外する。
【００９０】
次に本発明によるオフセット測定処理を、図１１，図１２のフローチャートを参照して説明する。このオフセット測定処理は、ハードディスクドライブの製造工程の最終段階における調整工程で、調整設備や試験設備を使用して行われる。
【００９１】
図１１において、まずステップＳ１でパラメータの初期設定を行う。このパラメータの初期設定は、図４のリードチャネル回路５６に設けているローパスフィルタ８０のカットオフ周波数Ｆｃとブースト量Ｆｂの設定、及びＦＩＲフィルタ８４のタップ係数の設定を行う。
【００９２】
ローパスフィルタ８０のカットオフ周波数Ｆｃは、ナイキスト周波数ｆｎ、即ちサンプリング周波数ｆｓの半分となるように設定する。この場合、カットオフ周波数Ｆｃをナイキスト周波数ｆｎより小さくするように設定することが望ましい。これによって、リードヘッドとしてＭＲヘッドを使用した場合の上下非対称性による高調波歪みを抑えることができる。もちろん、カットオフ周波数Ｆｃはナイキスト周波数ｆｎより多少大きくても構わない。
【００９３】
ローパスフィルタ８０のブーストＦｂの設定は、フィルタのゲイン特性のピーク周波数が媒体ノイズのパワースペクトラムのピーク周波数と一致するように行う。このためパラメータ初期設定に先立ち、ディスク媒体のノイズのパワースペクトラムは媒体の材質ごとにほぼ決まるので、同種の材質を持つ他の磁気ディスクで予め測定しておいた媒体ノイズのパワースペクトラムを利用し、パワースペクトラムのピーク周波数にローパスフィルタ８０のフィルタゲイン特性のピーク周波数が一致するようにブーストＦｂを設定する。
【００９４】
次にＦＩＲフィルタ８４のタップ係数の設定は、このフィルタが再生信号をＰＲ４等化するために用いられるもので、本発明のオフセット測定処理とは無関係であることから、ゲイン特性がフラットとなるように設定する。
【００９５】
即ち、ＦＩＲフィルタ８４のタップ係数のどれか１つのみを０以外の値に設定し、残りのタップ係数を０に設定する。この場合にもＦＩＲフィルタ８４のゲイン特性のピーク周波数をローパスフィルタ８０の場合と同様、媒体ノイズのパワースペクトラムのピーク周波数と一致するように設定しても良い。尚、これ以外のパラメータはデフォルト設定値を使用する。
【００９６】
次にステップＳ２で、オフセットを測定する最初のヘッド番号ＨＨを設定する。次にステップＳ３で、測定トラック例えば図５のインナートラックについて、中央の測定トラックの両側に位置する隣接トラックに順次ヘッドを位置決めしてランダムパターンを書き込む。この隣接トラックへの書込みは、ランダムパターンの代わりにＡＣイレーズを行っても良い。
【００９７】
この隣接トラックに対するランダムパターンの書込みまたはＡＣイレーズは、測定トラックにおけるシークで測定している平均２乗誤差ＭＳＥをステップ的に増加させることで、オフセットを測定する測定トラックの範囲を示す境界情報を与える。
【００９８】
これに対しＤＣイレーズは媒体ノイズが最も小さくなるので、測定トラックでオフセットしながら行う平均２乗・誤差ＭＳＥの増加に寄与する成分がプリアンブルパターンの振幅現象のみとなり、感度が悪くなるので望ましくないが、ＤＣイレーズとしても本発明が実施できないわけではない。
【００９９】
次にステップＳ４で測定トラックにプリアンブルパターンを書き込む。これによって測定パターンの書込処理が終了する。次にステップＳ５でリードゲートを一定時間開いてリードヘッドからの再生信号を読み込み、ＡＧＣ回路９０による可変利得アンプ７８に対するゲインとＰＬＬ回路９２によるＡＤコンバータ８２に対するサンプルタイミングの自動調整を行う。
【０１００】
この場合のリードゲートを開く間隔は、磁気ディスクが一周する時間の整数倍が望ましい。またＡＧＣ回路９０及びＰＬＬ回路９２による自動調整によってサンプル値が±１になるように、可変利得アンプ７８のゲインとＡＤコンバータ８２に対するサンプルタイミングの自動調整が行われる。
【０１０１】
このときＭＳＥ測定回路９４に設けている弁別器９６にあっては、ＰＲ４等化信号としてＦＩＲフィルタ８４から出力されるサンプル値が０以上のときは理想サンプル値Ｗ＝１を出力し、ＰＲ４等化信号のサンプル値が０未満のときは理想サンプル値Ｗ＝−１を出力する。
【０１０２】
即ち、弁別器９６の出力がＰＲ４等化後の理想値となり、これを減算器で実際のＰＲ４等化信号のサンプル値ｙとの差を求め、２乗器１００及び加算器１０２を閉じて累積値を最適オフセット測定部６２に出力することができる。
【０１０３】
次にステップＳ６で測定トラック内の欠陥フレームまたは欠陥セクタの除外処理を行う。この欠陥除外処理は、ヘッドに一定のオフセットを与えた状態でリードゲートを開いて、リードヘッド５２からの再生信号をリードチャネル回路５６に読み込み、そのＰＲ４等化信号からＭＳＥ測定回路９４及び最適オフセット測定部６２でフレーム単位またはセクタ単位に平均２乗誤差ＭＳＥを算出する。
【０１０４】
もし欠陥が存在するフレームまたはセクタがあった場合には、極端に平均２乗誤差ＭＳＥの値が増大することから、これを欠陥フレームまたは欠陥セクタと見做し、オフセット測定対象から除外する。
【０１０５】
ここで最適オフセット測定部６２にあっては、ＭＳＥ測定回路９４から測定されたＰＲ４等化後のサンプル値とサンプル理想値との差の２乗の総和をサンプル数で割って１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥを算出しているが、この場合のサンプル数はリードゲートを開いている時間にサンプリング周波数を掛け合わせて求めることができる。
【０１０６】
次にステップＳ７で、測定トラックでオフセットシークしながら、欠陥フレームを除く有効フレームまたは有効セクタを対象に、ＭＳＥ測定回路９４でサンプル値サンプル理想値の２乗誤差の総和（Σｙ−Ｗ）２とサンプル数Ｎ、即ち（サンプル数Ｎ）＝（リードゲート間隔）×（サンプリング周波数）
を測定する。
【０１０７】
そしてステップＳ８で等化誤差の１サンプル当たりの平均値ＭＳＥを算出する。次にステップＳ９で測定トラックにおける全てのオフセットシークによる測定が終了したか否かチェックし、全てのオフセット位置での測定が済むまでステップＳ７，Ｓ８の処理を繰り返す。このオフセットの間隔は、サーボフレームから復調されるヘッド位置信号の分解能に対応した適宜のオフセットシークの変化ピッチで決定される。
【０１０８】
ステップＳ９で全てのオフセットシークによる測定が終了したならば、ステップＳ１０に進み、複数の平均２乗誤差ＭＳＥの中の最小のもののオフセットを最適オフセットに設定する。
【０１０９】
続いて図１２のステップＳ１１に進み、全測定トラック、例えばインナートラック、センタートラック、アウタートラックについて測定処理を終了したか否かチェックし、測定処理が終了していなければ図１１のステップＳ３に戻り、次の測定トラックについて同様な処理を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ１１で全測定トラックの処理が終了している場合には、ステップＳ１２に進み、全ヘッドについての測定が終了したか否かチェックし、終了していなければ図１１のステップＳ２に戻り、次のヘッド番号を設定して同様な処理を繰り返す。
【０１１１】
尚、上記の実施形態はＰＲ４ＭＬを使用した磁気ディスク装置を例にとるものであったが、これ以外にＥＰＲ４ＭＬやＥＥＰＲ４ＭＬ等を使用した磁気ディスク装置についても、同様にして測定トラックでオフセットシークしながら１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、この値が最小となるオフセット量を最適オフセットに決定するオフセット測定処理を行うようにしても良い。
【０１１２】
また本発明は、その目的と利点を損なわない範囲の変形を全て含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ＰＲ等化後のサンプル値と理想サンプル値の差の２乗の総和をサンプル数を割った１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥを評価量として、測定トラックでオフセットシークをしながら最小となる平均２乗誤差ＭＳＥのオフセットを最適オフセットとしたことで、１トラック中のサンプル数を与えるビット数はおよそ１×１０6 程度と極めて大きく、この平均をとることで測定誤差を大幅に低減し、リードチャネルの各パラメータがディフォルトの設定状態であっても、比較的簡単なパラメータの設定によってコアずれ及びヨー角に依存したオフセットを正確に測定することができる。
【０１１４】
また測定トラックでオフセットを固定した状態でフレームまたはセクタ単位に平均２乗誤差ＭＳＥを求め、極端に大きな値であった場合には欠陥と見做して測定対象から除外することで、媒体欠陥等による測定誤差を起こすことなくオフセット量を正確に測定することができる。これによって媒体欠陥のオフセット測定に対する影響はほぼ完全に除去できる。
【０１１５】
更に、リードチャネルのパラメータ設定としてカットオフ周波数をサンプリング周波数の半分のナイキスト周波数に設定し、併せてローパスフィルタのゲイン特性のピークを媒体ノイズのパワースペクトラムのピークに合わせるブーストの設定を行うことで、プリアンプで増幅したヘッドからの再生信号には測定トラックのプリアンブルパターンと媒体ノイズ、回路ノイズが合成された信号となっているが、回路ノイズはヘッドのオフセット量を変化させたときの平均２乗誤差ＭＳＥの変化に寄与せず、その結果、ローパスフィルタからの出力信号における媒体ノイズと回路ノイズの比はフィルタ入力信号に比べ十分に大きくでき、これによって測定トラックでヘッドをオフセットさせたときの算出される平均２乗誤差ＭＳＥを大きして測定感度を高めることができる。
【０１１６】
尚、本発明の特徴を更に列挙すると次のようになる。
【０１１７】
（１）磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのカットオフ周波数を、サンプリング周波数の２分の１となるナイキスト周波数と実質的に同一となるように設定したことを特徴とする。
【０１１８】
（２）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのブースト量を、フィルタゲイン特性のピークとなる周波数を媒体ノイズのピーク周波数に合わせるように設定したことを特徴とする。
【０１１９】
（３）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するトランスバーサルフィルタの特定のタップ係数を０以外の値に設定し、残りのタップ係数を０に設定して単純なローパスフィルタ特性としたことを特徴とする。
【０１２０】
（４）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用する可変利得増幅器の自動制御ゲインとリードクロックを抽出するＰＬＬ回路のタイミングを、前記プリアンブルパターンの再生信号によるトレーニングで自動調整することを特徴とする。
【０１２１】
（５）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、前記１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、測定トラック上でヘッドを一定オフセット量に固定した状態で、データフレーム又はデータセクタ毎に平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、他のフレーム又はセクタと比較して平均２乗誤差ＭＳＥが極端に大きい場合、そのフレーム又はセクタには媒体欠陥があると見做して測定対象から除外することを特徴とする。
【０１２２】
（６）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、測定シリンダを円周方向で均等に分散配置した複数の測定領域を対象に、前記平均２乗誤差ＭＳＥを算出して周期性偏心外乱ＲＲＯの影響を軽減したことを特徴とする。
【０１２３】
（７）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を、媒体のインナー側とアウター側の少なくとも２つのトラックで測定し、それ以外のトラックについては最適オフセットを直線補間計算により求めたことを特徴とする。
【０１２４】
（８）前記（１）又は（７）の磁気ディスク装置に於いて、測定パターン書込部及び最適オフセット測定部は、前記複合ヘッドが複数設けられた場合、複合ヘッド毎に、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を求めることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明が適用されるハードディスクドライブのブロック図
【図３】本発明によるオフセット測定機能のブロック図
【図４】図３のオフセット測定機能をライトチャネル及びリードチャネルの詳細と共に示したブロック図
【図５】本発明で測定するオフセットの説明図
【図６】図５におけるコアずれオフセットとヨー角オフセットの説明図
【図７】図３の測定処理におけるトラック記録パターンの説明図
【図８】測定トラックでオフセットしながら再生信号の平均２乗誤差ＭＳＥを算出する測定内容の説明図
【図９】パーシャルレンポンス・クラス４の等化波形と理想値のサンプル誤差の説明図
【図１０】偏心等の周期性外乱ＲＲＯの影響を提言する測定トラックに均等に分散した測定領域の説明図
【図１１】本発明によるオフセット測定処理のフローチャート
【図１２】図１１に続くオフセット測定処理のフローチャート
【符号の説明】
１０：ＳＣＳＩコントローラ
１２：ドライブコントロール
１４：ディスクエンクロージャ
１６：ＭＣＵ
１８：フラッシュメモリ
２０：プログラムメモリ
２２：ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
２４：データバッファ
２６：ドライブインタフェースロジック
２８：ＤＳＰ
３０：リード／ライトＬＳＩ
３２：サーボ復調部
３４：サーボドライバ
３６：ヘッドＩＣ
３８，３８−１〜３８−６：複合ヘッド
４０，４０−１〜４０−３：磁気ディスク
４２：スピンドルモータ
４４：ボイスコイルモータ
４６：オフセット測定ユニット
４８：ライトチャネル回路
５０：ライトヘッド（インダクティブヘッド）
５２：リードヘッド（ＭＲヘッド）
５４：ロータリアクチュエータ
５６：リードチャネル回路
５８：測定制御部
６０：測定パターン書込部
６２：最適オフセット測定部
６４：オフセットテーブル
６６：ランダムパターン発生器
６８：プリアンブルパターン発生器
７０：エンコーダ
７２：プリコーダ
７４：書込補償回路（ライト・プリ・コンペンセーション回路）
７６：ライトドライバ
７８：可変利得アンプ（ＶＧＡ）
８０：ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
８２：ＡＤＣ（サンプラ）
８４：ＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）
８６：ＰＲ４最尤検出器
８８：デコーダ
９０：ＡＧＣ回路
９２：ＰＬＬ回路（タイミング・リカバリ回路）
９４：ＭＳＥ測定回路
９６：弁別器
９８：減算器
１００：２乗器
１０２：加算器
１０４：回転中心
１０５：インナートラック
１０６：センタートラック
１０７：アウタートラック
１１２：測定トラック
１１４，１１６：隣接トラック
１１８−１，１１８−２：ランダムパターン
１２０：プリアンブルパターン
１２２：測定トラックサーボフレーム
１２４−１，２：隣接トラックサーボフレーム
１２６：リードセンタ
１２８：ライトセンタ（トラックセンタ）
１３０：ＭＳＥ特性曲線
１３２：ＭＳＥ最小値
１３６：ＰＲ４等化波形
１３８：測定トラック
１４０−１〜１４−８：測定領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリアクチュエータの先端にライトヘッドとリードヘッドをトラック方向に並べて配置した複合ヘッドを使用した磁気ディスク装置及びオフセット測定方法に関し、特に、ライトヘッドとリードヘッドのコアずれに起因したオフセットを装置パラメータのデフォルト状態で正確に測定するための磁気ディスク装置及びそのオフセット測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、磁気ディスク装置で使用されているヘッドは、読出専用のＭＲヘッドと書込み専用のインダクティブヘッドをトラック方向に並べて配置した複合ヘッドを使用している。また複合ヘッドは、ロータリアクチュエータの先端に支持され、媒体トラックを横切る径方向に移動して位置決めされる。更に、媒体のデータ面には、トラック方向に一定間隔で位置情報を記録したサーボフレームを予め配置したデータ面サーボを採用している。
【０００３】
このため、データ書込み時には、ＭＲヘッドの再生信号から復調した位置信号によりトラックセンタにＭＲヘッドのセンタをオントラックした状態で、インダクティブヘッドにより媒体にデータを書込む。この媒体に書込んだデータを再生する読出し時には、ＭＲヘッドの再生信号から復調した位置信号によりトラックセンタにＭＲヘッドのセンタをオンラックした状態で、ＭＲヘッドにより媒体からデータを読み出して復調する。
【０００４】
このように複合ヘッド上ではライトヘッドとリードヘッドが分離配置されているため、一般にデータ書込み時のライトヘッドのライトセンタ位置とデータ読出し時のリードヘッドのリードセンタ位置にはずれが生ずる。そこで、ライトセンタ位置とリードセンタ位置のずれ量を予め測定しておき、データを読出す際にはずれ量の分だけリードヘッドをオフセットさせてライトセンタに位置決めする制御を行う必要がある。
【０００５】
このオフセット量を測定する方法としては、まず、ライトヘッドの位置を示す基準の信号としてランダムなデータを書き込み、その後、リードヘッドを少しずつオフセットさせながらデータを読み出し、エラーレートが最小となるオフセット量、あるいは、エラーの起きなかったオフセット量の範囲の中心をもって最適なオフセット量としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなライトヘッドとリードヘッドの分離配置に起因したオフセットの測定は、リードチャネルのパラメータがデフォルトの設定であっても、ある程度は正しくデータを読み出すことができなければいけない。この理由は、リードチャネルのパラメータの調整は、媒体に書かれたデータを使用しており、このためパラメータ調整前のデフォルトのパラメータによって媒体に書かれている調整用のパラメータを読み出すことが出来なければならないからである。
【０００７】
従来のリードチャネルでは、媒体から読み出したデータによる調整が必要なパラメータは比較的少なかったので、デフォルトの設定状態でもある程度のエラーレートは確保できる。
【０００８】
しかし、近年ではリードチャネルの進歩により、低Ｓ／Ｎ比でも従来と同等のエラーレートを確保できるようになったが、その分、パラメータの設定は細かくなり、パラメータが全く調整されてないデフォルト設定状態では、データが読み出せないという状態になりつつある。
【０００９】
また、ライトヘッドとリードヘッドの分離配置に起因したオフセットの測定における評価では、ＥＣＣによるデータ訂正機能を利用し、１トラックをリードしてＥＣＣによる訂正が不可能なエラーが起きたセクタ数、即ち１シリンダリードしたときのセクタエラーレートが最小となるオフセット量、あるいは、訂正が不可能なエラーが起きなかったオフセットの範囲の中心をもって最適オフセット量とするのが普通である。
【００１０】
なぜなら、ＥＣＣの訂正の可／不可の判断はハードウェアで行うことができ、また、リードチャネルのパラメータの未調整によるエラーレートの劣化をＥＣＣで補うことができるからである。
【００１１】
しかし、ＥＣＣのエラーレートによる評価は、媒体欠陥に弱いという問題がある。即ち、オフセット測定の際に、測定トラックのどちらか一方の側、例えばディスク動径方向のアウター側に媒体欠陥が局部的に存在したとする。この場合、リードヘッドの位置がアウター寄りのときは、アウター側の媒体欠陥によってバーストエラーが起きてＥＣＣによる訂正が不可能となり、エラーレートが悪化する。
【００１２】
このため欠陥が存在しないインナー側の領域でＥＣＣによる正常なエラーレートの評価が行われ、この場合の最適オフセット量は、媒体欠陥がない場合の本来の最適オフセット量に比べてインナー側にずれてしまい、媒体欠陥に弱い。
【００１３】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、測定時のリードチャネルのパラメータ設定が容易で媒体欠陥等があってもデフォルト設定状態で正確に最適なオフセットを求めることのできる磁気ディスク装置及びそのオフセット測定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。
【００１５】
まず本発明は、図１（Ａ）のように、アクチュエータ５４の先端にリードヘッド５２とライトヘッド５０を配置した複合ヘッドを備え、リードヘッドの再生信号から復調した媒体の位置信号に基づいて目標トラックにオントラックしながら情報の記録又は再生を行い、更に再生時には、リードヘッドから再生信号を、パーシャルレスポンス応答波形に等化した後に最尤検出して情報を復調する磁気ディスク装置を対象とする。
【００１６】
このような磁気ディスク装置において本発明は、測定パターン書込部６０と最適オフセット測定部６２を設ける。測定パターン書込部６０は、図１（Ｂ）のように、オフセットを測定する測定トラック８０の両側に位置する隣接トラック７８に、ランダムパターンを書き込むか又はＡＣイレーズした後に、プリアンブルパターンを書き込む。
【００１７】
また最適オフセット測定部６２は、オフセット量を変えながら、プリアンブルパターンの再生信号を等化したパーシャルレスポンス応答波形のサンプル値ｙと予め定めたノイズなしの場合のサンプル理想値Ｗとの誤差の２乗の総和Σ（ｙ−Ｗ）2 を求め、次に２乗誤差の総和Σ（ｙ−Ｗ）2 をサンプル数Ｎで割って１サンプル当りの平均（以下「平均自乗誤差ＭＳＥ」という）を算出し、オフセット量の変化に対し平均２乗誤差ＭＳＥが最小となるオフセット量９４を最適オフセットに決定する。
【００１８】
測定パターン書込部６０は、パーシャルレスポンス・クラス４・最尤検出（以下「ＰＲ４ＭＬ」という）の場合、プリアンブルパターンとして、測定トラックに磁化反転をビット１、非磁化反転をビット０とした場合に、０，１で繰り返すプリアンブルパターン「０１０１０１０１・・・」を書き込む。
【００１９】
このため本発明のオフセット測定では、ＰＲ４ＭＬの場合、「０１０１０１０１・・・」で繰り返すプリアンブルパターンを用いることで、ローパスフィルタ以降の波形は正しくパーシャルレスポンス応答波形に等化された波形と同じになり、この結果、評価量としての平均２乗誤差ＭＳＥには等化誤差を全く含まず、ノイズのパワーのみを含むものとなる。
【００２０】
そして、リードヘッドがトラックからずれると信号は小さくなり、相対的にノイズは大きくなるので、リードヘッドが正しくオントラックしているときに平均２乗誤差ＭＳＥの値が最小値となり、そのときのオフセット量が最適なオフセット量となる。
【００２１】
また従来のオフセット測定では、１トラック中のセクタ数は数百個程度であるのに対して、本発明のサンプル数となるビット数は、およそ１ｅ６、即ち１×１０６個程度と極めて多くなり、従来のセクタエラーレートよりも本発明で求めている１サンプル当りの平均２乗誤差ＭＳＥの方が、測定誤差ははるかに小さく、最適オフセット量をより正確に求めることができる。
【００２２】
最適オフセット測定部６２は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのカットオフ周波数Ｆｃを、サンプリング周波数ｆｓの２分の１となるナイキスト周波数ｆｎと実質的に同一となるように設定する。
【００２３】
最適オフセット測定部６２は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのブースト量Ｆｂとして、フィルタゲイン特性のピークとなる周波数を媒体ノイズのピーク周波数に合わせるように設定する。
【００２４】
この設定により、プリアンプの出力にはプリアンブルパターンと媒体ノイズ、回路ノイズが合成された信号が出力されるが、回路ノイズはヘッドのオフセット量を変化させたときの平均２乗誤差ＭＳＥの変化に寄与しないので、フィルタのゲイン特性のピークを媒体ノイズのパワースペクトラムのピークに合わせてやると、フィルタ出力後の信号における媒体ノイズと回路ノイズの比はフィルタ出力前に比べて大きくなる。よってヘッドをオフセットさせたときの平均２乗誤差ＭＳＥの変化量が大きくなり、測定の感度が上がる。
【００２５】
最適オフセット測定部６２は、ＰＲ４の応答波形への等化で使用するトランスバーサルフィルタ、例えばＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）の特定のタップ係数を０以外の値に設定し、残りのタップ係数を０に設定して単純なローパスフィルタ特性とし、パラメータ設定が簡単になる。
【００２６】
即ち、従来のランダムデータを用いたオフセット測定では、ＰＲ４応答波形に等化した信号を元にＡＧＣやＰＬＬのフィードバック制御を行うので、媒体から読み出してきた信号を正しく等化できるように等化器を調整する必要がある。
【００２７】
しかし、本発明では、例えば「０１０１０１０１０・・・」というように２ビット毎に１を書き込むプリアンブルパターン（ダイパルスパターン）を用いたことで、等化器の初期設定を単純なローパスフィルタとしても、ＰＲ４応答波形と同じ等化波形が出力され、ＡＧＣやＰＬＬのフィードバック制御は正しく行われ、パラメータの調整が簡単で済む。
【００２８】
最適オフセット測定部６２は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用する可変利得増幅器の自動制御ゲインとリードクロックを抽出するＰＬＬ回路（タイミングリカバリ回路）のタイミングを、プリアンブルパターンの再生信号によるトレーニングで自動調整する。
【００２９】
最適オフセット測定部６２は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、測定トラック上でヘッドを一定オフセット量に固定した状態で、トラック上のデータフレーム又はデータセクタ毎に平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、他のフレーム又はセクタと比較して平均２乗誤差ＭＳＥが極端に大きい場合、そのフレーム又はセクタには媒体欠陥があると見做して測定対象から除外する。
【００３０】
このように１シリンダ中の全てのビットで平均２乗誤差ＭＳＥを計算するのではなく、セクタ毎、あるいはフレーム毎に平均２乗誤差ＭＳＥを測定し、平均２乗誤差ＭＳＥが著しく大きいセクタあるいはフレームには媒体欠陥があるものとして、その部分を除いた平均を用いることで、媒体欠陥の影響は完全に除去できる。
【００３１】
最適オフセット測定部６２は、測定シリンダ７８を円周方向で均等に分散配置した複数の測定領域を対象に、平均２乗誤差ＭＳＥを算出して媒体偏心等の周期性偏心外乱ＲＲＯの影響を軽減する。
【００３２】
最適オフセット測定部６２は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を、媒体のインナー側とアウター側の少なくとも２つのトラックで測定し、それ以外のトラックについては最適オフセットを直線補間計算により求める。
【００３３】
このように測定トラックを必要最小限にすることで、オフセット測定の処理負担を軽減できる。測定トラックとしては、インナートラック、センタートラック、アウタートラックの３トラックが望ましい。またヨー角θｙの変化に対しオフセットは正弦関数で変化するが、ロータリアクチュエータのアーム長に対しヨー角の範囲が比較的狭いため、直線補間で十分近似できる。
【００３４】
測定パターン書込部６０及び最適オフセット測定部６２は、複合ヘッドが複数設けられた場合、複合ヘッド毎に、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を求める。
【００３５】
また本発明は、アクチュエータの先端にリードヘッドとライトを配置した複合ヘッドを備え、リードヘッドの再生信号から復調した媒体の位置信号に基づいて目標トラックにオントラックしながら情報の記録又は再生を行い、更に再生時には、リードヘッドから再生信号を、パーシャルレスポンス等化した後に最尤検出して情報を復調する磁気ディスク装置のオフセット測定方法を提供するものであり、
オフセットを測定する測定トラックの両側に位置する隣接トラックにランダムパターンを書き込むか又はＡＣイレーズした後に、プリアンブルパターンを書き込む測定パターン書込過程と、
複合ヘッドのオフセット量を変えながら、プリアンブルパターンの再生信号を等化したパーシャルレスポンス波形のサンプル値と予め定めたノイズなしの場合のサンプル理想値との誤差の２乗の総和を求め、次に２乗誤差の総和をサンプル数で割って１サンプル当りの平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、オフセット量の変化に対し平均２乗誤差ＭＳＥが最小となるオフセット量を最適オフセットに決定する最適オフセット測定過程と、
を備えたことを特徴とする。
【００３６】
このオフセット測定方法の詳細は、装置の場合と同じになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明が適用されるハードディスクドライブのブロック図である。図２において、ハードディスクドライブはＳＣＳＩコントローラ１０、ドライブコントロール１２、ディスクエンクロージャ１４で構成される。
【００３８】
ＳＣＳＩコントローラ１０には、ＭＣＵ１６、制御記憶で使用されるフラッシュメモリ１８、制御プログラムを格納したプログラムメモリ２０、ハードディスクコントローラ２２及びデータバッファ２４が設けられる。ドライブコントロール１２には、ドライブインタフェースロジック２６、ＤＳＰ２８、リード／ライトＬＳＩ３０、サーボ復調部３２及びサーボドライバ３４が設けられる。
【００３９】
ディスクエンクロージャ１４には、ヘッドＩＣ３６が設けられ、これに対しライトヘッドとリードヘッドを備えた複合ヘッド３８−１〜３８−６を接続している。
【００４０】
複合ヘッド３８−１〜３８−６は磁気ディスク４０−１〜４０−３の各記録面に対して設けられ、ＶＣＭ４４によるロータリアクチュエータ５４の駆動で磁気ディスク４０−１〜４０−３の任意のトラック位置に移動される。磁気ディスク４０−１〜４０−３はスピンドルモータ４２により一定速度で回転する。
【００４１】
この様なハードディスクドライブの動作は、次のようになる。例えばホストから書込みコマンドが発行された場合を例にとると、この書込みコマンドはハードディスクコントローラ２２を介してフラッシュメモリ１８のコマンドキューに格納される。
【００４２】
ＭＣＵ１６はフラッシュメモリ１８のコマンドキューの先頭位置から書込みコマンドを取出し、ハードディスクコントローラ２２を使用してホストに対し書込みデータの転送を要求する。ホストから転送された書込みデータはデータバッファ２４に格納される。データバッファ２４に書込みデータの格納が終了するとＭＣＵ１６はハードディスクコントローラ２２を起動して磁気ディスク４０−１〜４０−３側に対する書込みを行う。
【００４３】
この書込みはデータバッファ２４に格納されていた書込みデータをハードディスクコントローラ２２、ドライブインタフェースロジック２６、リード／ライトＬＳＩ３０のライト系、ヘッドＩＣ３６を通り、例えば複合ヘッド３８−１に設けているライトヘッドにより書込みコマンドで指定されたトラックのセクタ位置に書込まれる。
【００４４】
同時にＤＳＰ２８は書込みコマンドで与えられたトラック位置に対するＶＣＭ４４によるヘッドの位置付けをサーボ復調部３２を介して得られたサーボ復調信号によりサーボドライバ３４で制御し、複合ヘッド３８−１が書込みコマンドで指定された目的セクタに位置付けられたときに、書込みデータのディスク書込みを実行する。
【００４５】
このような書込みが完了するとＭＣＵ１６はハードディスクコントローラ２２を介してホストに書込みデータが正常終了したことを示すステータスを報告する。
【００４６】
またホストから読出コマンドが発行された場合は、ＭＰＵ１６が読出しコマンドを取り出し、ハードディスクコントローラ２２、ドライブインタフェースロジック２６、リード／ライトＬＳＩ３０のライト系、ヘッドＩＣ３６を通り、例えば複合ヘッド３８−１に設けているリードヘッドにより読出コマンドで指定されたトラックのセクタ位置に書込まれているデータを再生し、ホストに対し読出データを転送する。
図３は、図２のハードディスクドライブに適用される本発明のオフセット測定処理機能のブロック図である。
【００４７】
図３において、ライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６は、図２のリード／ライトＬＳＩ３０に内蔵されており、１枚を例にとった磁気ディスク４０に対しロータリアクチュエータ５４の先端に設けている複合ヘッドのライトヘッド５０とリードヘッド５２によりデータの書込みまたは読出しを行う。
【００４８】
ここでライトヘッド５０はインダクティブヘッドが使用されており、またリードヘッド５２としては通常ＭＲヘッドが使用されている。
【００４９】
ライトチャネル回路４８、リードチャネル回路５６に対しては、本発明によるオフセット測定のためオフセット測定ユニット４６が設けられている。オフセット測定ユニット４６は、測定制御部５８、測定パターン書込部６０、最適オフセット測定部６２及び測定結果を格納するオフセットテーブル６４で構成される。
【００５０】
また、測定制御部５８はオフセット測定のため磁気ディスク４０の特定のトラックを測定トラックとすることから、サーボ復調部３２及びサーボドライバ３４との連携により複合ヘッドを目的とする測定トラックに位置付けできるようにしている。
【００５１】
図４は、図３のオフセット測定機能をライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６の詳細と共に示している。このライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６は、ＰＲ４ＭＬを例にとっている。
【００５２】
ライトチャネル回路４８には、エンコーダ７０、プリコーダ７２、書込補償回路７４、ライトドライバ７６が設けられる。リードチャネル回路５６には、可変利得アンプ７８、ローパスフィルタ８０、サンプラとして機能するＡＤコンバータ８２、イコライザとして機能するＦＩＲフィルタ８４、ＰＲ４を対象とした最尤検出器８６、デコーダ８８、ＡＧＣ回路９０及びＰＬＬ回路９２が設けられる。
【００５３】
このライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６におけるＰＲ４ＭＬによる信号処理を簡単に説明すると次のようになる。エンコーダ７０は、書込データを例えば８／９ＲＬＬ符号に変換する。プリコーダ７２はエンコーダ７０からの８／９ＲＬＬ符号を入力して１／（１＋Ｄ）のプリコードを行う。
【００５４】
書込補償回路７４は磁化反転が連続した場合に後方の磁化反転の再生信号が前方にシフトするのを防ぐため、後方の磁化反転の記録位置を遅延させる。ライトドライバ７６は、例えばビット１で磁化反転とすると、ビット１が得られるごとにライトヘッド５０に流す書込電流の方向を反転して、磁気ディスク４０に磁気的に記録する。
【００５５】
次にリードチャネル回路５６を説明する。リードヘッド５２からはライトヘッド５０による磁気ディスク４０に記録したステップ状の記録電流による記憶信号の微分波形となるインパルス波形を持つ再生信号が出力され、可変利得アンプ７８で増幅された後、ローパスフィルタ８０で高域ノイズ成分が除去され、ＡＤコンバータ８２でサンプリング周波数でサンプリングされた後、ＦＩＲフィルタ８４でＰＲ４等化信号に波形等化される。
【００５６】
ここで、ＦＩＲフィルタ８４はＰＲ４波形等化としてナイキスト等化と（１＋Ｄ）の波形操作を行うように等化する。ＰＲ４等化信号は、最尤検出器８６に入力され、＋１，０，−１の３値をレベル検出した信号のエラー訂正をビタビアルゴリズムに従って行う。最尤検出器８６で検出されたデータはデコーダ８８で元のデータに復調され、再生データとして出力される。
【００５７】
この様なＰＲ４ＭＬを対象としたライトチャネル回路４８及びリードチャネル回路５６に対し、オフセット測定のため、まずライトチャネル回路４８に対し測定パターン書込部６０が設けられている。この測定パターン書込部６０には、ランダムパターン発生器６６とプリアンブルパターン発生器６８が設けられる。
【００５８】
ランダムパターン発生器６６は、測定トラックの両側に位置する隣接トラックにランダムパターンを書込む。ランダムパターンの変わりにＡＣイレーズを行っても良い。プリアンブルパターン発生器６８は、測定トラックにプリアンブルパターンを書込む。このプリアンブルパターンは磁化反転をビット１とすると「０１０１０１・・・」と２ビットごとに磁化反転するビット位置を書込むパターン（ダイパルスパターン）を用いる。
【００５９】
一方、オフセット測定のためリードチャネル回路５６側には、ＭＳＥ測定回路９４と最適オフセット測定部６２が設けられる。ＭＳＥ測定回路９４は、弁別器９６、減算器９８、２乗器１００及び加算器１０２を備える。ＭＳＥ測定回路９４にはＦＩＲフィルタ８４からのＰＲ４等化信号が入力され、弁別器９６でＰＲ等化後のノイズ無しの場合の理想的なサンプル値（Ｗ＝＋１，０，−１）を判別する。
【００６０】
減算器９８は、ＰＲ４等化信号ｙと弁別器９６からの理想サンプル値Ｗとの差（ｙ−Ｗ）を求める。２乗器１００は減算器９８の出力の２乗（ｙ−Ｗ）２を求める。加算器１０２は２乗器１００の出力を累積加算する。
【００６１】
ＭＳＥ測定回路９４から出力される累積値Σ（ｙ−Ｗ）２は、最適オフセット測定部６２に与えられ、１サンプル当たりの平均値、即ちＰＲ４等化後のサンプル値ｙと等化目標値Ｗの差の２乗値の１サンプル当たりの平均値である平均２乗誤差ＭＳＥを、最適オフセットの評価量として算出する。
【００６２】
図３に示した測定制御部５８は、プリアンブルパターンを記録した測定トラックにおいて、オントラック状態からオフセットを少しずつ変化させながら、各オフセットごとに最適オフセット測定部６２で平均２乗誤差ＭＳＥを求めており、この平均２乗誤差ＭＳＥが最小となるオフセットを最適オフセットに決定する。
【００６３】
図５は、本発明で測定するオフセットの説明図であり、磁気ディスク４０のトラックに対する複合ヘッドの位置決めを表わしている。図５において、複合ヘッド３８は、回転中心１０４を持つロータリアクチュエータ５４の先端に支持されている。
【００６４】
この状態で複合ヘッド３８に配置されているライトヘッド５０とリードヘッド５２は、磁気ディスク４０のトラック方向に並んでいる。ロータリアクチュエータ５４は、磁気ディスク４０の最インナーに位置するインナートラック１０５と最アウターに位置するアウタートラック１０７の間で複合ヘッド３８をトラックを横切る径方向に移動する。
【００６５】
ここでセンタートラック１０６に対する複合ヘッド３８の位置決め状態を基準とすると、インナートラック１０５及びアウタートラック１０７に、複合ヘッド３８Ａ，３８Ｂのようにロータリーアクチュエータ５４で位置合わせしたときの角度をヨー角といい、例えばインナー側をヨー角（−θｙ）、アウター側をヨー角（＋θｙ）とする。
【００６６】
このような複合ヘッド３８のヨー角の変化に対し、もしライトヘッド５０とリードヘッド５２のコア中心が一致していたとしてもヨー角オフセットを生ずる。このヨー角オフセットは、図６の特性１０８のようになる。
【００６７】
尚、特性１０８は直線で示しているが、実際には正弦曲線となる。しかしながら、図５のようにヨー角±θｙが比較的小さく、またロータリアクチュエータ５４の長さが十分あることから、図６の特性１０８のように直線で近似することができる。
【００６８】
この様なヨー角オフセットに加え、複合ヘッド３８に分離配置しているライトヘッド５０とリードヘッド５２の間には、コア中心に通常ずれを生じており、このコアずれによるオフセットが固定的にヨー角オフセットに加わる。例えばセンタートラック１０６に複合ヘッド３８を位置決めした状態のヨー角を０度とすると、この時図６のようにコアずれオフセット７２のみが現れることになる。
【００６９】
従って、全体的なオフセット特性は、ヨー角オフセット特性１０８に固定成分としてのコアずれオフセット分だけシフトしたオフセット特性１１０となる。
【００７０】
本発明のオフセット測定にあっては、例えば、図５のようにインナートラック１０５，センタートラック１０６及びアウタートラック１０７の３つを測定トラックに指定して、図６のインナーオフセット１１０−１、センターオフセット１１０−２、更にアウターオフセット１１０−３のそれぞれを最適オフセットとして求め、それ以外の信頼値については隣接する２つのオフセット点の直線近似による補間計算で求めるようにする。
【００７１】
また測定点をインナー、センター、アウターの３点ではなく、例えば磁気ディスク４０は径方向に複数ゾーンに分割されていることから、各ゾーン毎に測定トラックを指定して最適オフセットを測定し、測定トラック以外については隣接する測定オフセットとの直線近似による補間計算で求めるようにしても良い。
【００７２】
図７は、本発明による測定トラック及び記録トラックの書込みパターンの説明図である。図７において、測定トラック１１２の両側の隣接トラック１１４，１１６には、ランダムパターン１１８−１，１１８−２が記録される。ここで、図示のパターンは再生信号をトラック上に表わしている。ランダムパターン１１８−１，１１８−２を記録した隣接トラック１１４，１１６の間の測定トラック１１２には、磁化反転を１とすると、「０１０１０１・・・」を繰り返すプリアンブルパターン１２０が記録されている。
【００７３】
図８は、図７のようなランダムパターン及びプリアンブルパターンが記録される記録トラック及びその隣接トラックに対するヘッド位置決めとヘッド再生信号から求められる平均２乗誤差ＭＳＥのオフセットの変化に対する特性を表わしている。
【００７４】
図８において、本発明の磁気ディスクの各トラックは、データ面サーボ方式を取ることから、トラック方向に見ると一定間隔でサーボフレームが円周方向に分散して配置され、サーボフレームの間がデータフレームとなっている。
【００７５】
図８はサーボフレームとデータフレームの境界部分を図８（Ａ）に示している。隣接トラック１１８−１，１１８−２に対するランダムパターンの書込み及び測定トラック１１２に対するプリアンブルパターンの書込みは、複合ヘッド３８のリードヘッド５２でサーボフレームから再生したヘッド位置情報に基づき、リードヘッド５２のコアセンタが測定トラックサーボフレーム１２２で決まるリードセンタ１２６に一致するようにオントラック制御する。
【００７６】
即ち、書込み時にはリードヘッド５２によるサーボフレーム１２２からの位置信号の復調で、リードセンタ１２６にリードヘッド５２のコアセンタがオントラックするようにヘッド位置決めが行なわれ、この状態でライトヘッド５０を使用して、例えば図示のように測定トラック１１２のプリアンブルパターンが書込まれる。
【００７７】
ここでリードヘッドがオントラックするリードセンタ１２６対し、ライトヘッド５０はコアずれ１２５だけ左側にずれたライトセンタ１２８を持っている。このため測定トラック１１２に対するプリアンブルパターンの書込みは、リードヘッド５２のリードセンタ１２６に対し、コアずれ１２５だけ右側にずれたライトセンタ１２８をもつプリアンブルパターンを書込むことになる。
【００７８】
このようにライトヘッド５０で測定トラック１１２として書込んだプリアンブルパターンをリードヘッド５２で読み出す場合、同じくリードヘッド５２を測定トラックサーボフレーム１２２のリードセンタ１２６にオントラックした状態で読み出す。
【００７９】
しかしながら、この時の測定トラック１１２の中心は、コアずれ１２５だけ右側にシフトしたライトセンタ１２８にあり、これがリードヘッド５２をオントラックするべき本来のトラックセンタである。
【００８０】
本発明の測定処理にあっては、リードヘッド５２を測定トラックサーボフレーム１２２の位置信号で決まるリードセンター１２６にオントラックした状態で、オフセット量をインナー側及びアウター側に所定量ずつ増加させながら再生信号から平均２乗誤差ＭＳＥを求める。
【００８１】
図８（Ｂ）は、リードヘッド５２をオフセットさせながら求めた平均２乗誤差ＭＳＥの測定特性１３０である。このＭＳＥ測定特性１３０は、リードヘッド５２がライトトラックセンタに近づくにつれて減少し、ライトセンタ１２８にオントラックするようにオフセットした状態でＭＳＥ最小値１３２が得られる。
【００８２】
このため本発明にあっては、リードヘッド５２をオフセットしながら求めた平均２乗誤差ＭＳＥについて、その最小値を与えるオフセット１３４を最適オフセットに決定する。
【００８３】
図９は、図４のＭＳＥ測定回路９４に設けた減算器９８でＰＲ４等化後のサンプル値ｙとノイズの無い理想サンプル値Ｗとの差を求める場合の等化パターンとサンプル値の説明図である。
【００８４】
図９において、ＰＲ４等化波形１３６に対し理想サンプル値Ｗとして、＋１，０，−１の３値が設定されている。このような理想サンプル値Ｗ＝＋１，０，−１に対し、実際のＰＲ４等化波形１３６は、各サンプル点でサンプル値ｙ１〜ｙ８のようになる。
【００８５】
この内サンプル値ｙ１，ｙ３，ｙ４，ｙ５，ｙ６の５つについては、理想サンプル値Ｗ＝＋１または−１に対し誤差を生じており、この誤差が累積され最終的にサンプル数で割る事で１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥが算出される。
【００８６】
図１０は、本発明による磁気ディスク上の測定トラックにおける測定領域の説明図である。図１０において、磁気ディスク４０上に、例えば測定トラック１３８が指定された場合、磁気ディスク４０の偏心などによる周期性外乱による測定中のオフセット変動を低減するため、測定トラック４０の円周方向の例えば、８箇所に分散して測定領域１４０−１〜１４０−８を割当てる。
【００８７】
また測定トラック１３８の特定位置に欠陥が存在する事も予想される事から、この欠陥部分を測定対象から除外する必要がある。測定トラックの欠陥部分の除外は、図４のＭＳＥ測定回路９４による平均２乗均誤差ＭＳＥの測定を、ある一定のオフセットに固定した状態でフレーム単位、またはセクター単位に行なう。
【００８８】
このフレーム単位、またはセクタ単位のオフセットを固定した状態での平均２乗誤差ＭＳＥの測定で、もし欠陥のあるフレームまたはセクターであった場合には、欠陥による誤差が極端に大きくなり、その結果他の正常なフレームまたはセクターに比べ欠陥が存在するフレームやセクタの平均２乗誤差ＭＳＥは極端な値を示す。
【００８９】
従って、この測定で平均２乗誤差ＭＳＥが極端に大きな値を示したフレームまたはセクタは、欠陥が存在するものとして最適オフセットを測定するための測定対象から除外する。
【００９０】
次に本発明によるオフセット測定処理を、図１１，図１２のフローチャートを参照して説明する。このオフセット測定処理は、ハードディスクドライブの製造工程の最終段階における調整工程で、調整設備や試験設備を使用して行われる。
【００９１】
図１１において、まずステップＳ１でパラメータの初期設定を行う。このパラメータの初期設定は、図４のリードチャネル回路５６に設けているローパスフィルタ８０のカットオフ周波数Ｆｃとブースト量Ｆｂの設定、及びＦＩＲフィルタ８４のタップ係数の設定を行う。
【００９２】
ローパスフィルタ８０のカットオフ周波数Ｆｃは、ナイキスト周波数ｆｎ、即ちサンプリング周波数ｆｓの半分となるように設定する。この場合、カットオフ周波数Ｆｃをナイキスト周波数ｆｎより小さくするように設定することが望ましい。これによって、リードヘッドとしてＭＲヘッドを使用した場合の上下非対称性による高調波歪みを抑えることができる。もちろん、カットオフ周波数Ｆｃはナイキスト周波数ｆｎより多少大きくても構わない。
【００９３】
ローパスフィルタ８０のブーストＦｂの設定は、フィルタのゲイン特性のピーク周波数が媒体ノイズのパワースペクトラムのピーク周波数と一致するように行う。このためパラメータ初期設定に先立ち、ディスク媒体のノイズのパワースペクトラムは媒体の材質ごとにほぼ決まるので、同種の材質を持つ他の磁気ディスクで予め測定しておいた媒体ノイズのパワースペクトラムを利用し、パワースペクトラムのピーク周波数にローパスフィルタ８０のフィルタゲイン特性のピーク周波数が一致するようにブーストＦｂを設定する。
【００９４】
次にＦＩＲフィルタ８４のタップ係数の設定は、このフィルタが再生信号をＰＲ４等化するために用いられるもので、本発明のオフセット測定処理とは無関係であることから、ゲイン特性がフラットとなるように設定する。
【００９５】
即ち、ＦＩＲフィルタ８４のタップ係数のどれか１つのみを０以外の値に設定し、残りのタップ係数を０に設定する。この場合にもＦＩＲフィルタ８４のゲイン特性のピーク周波数をローパスフィルタ８０の場合と同様、媒体ノイズのパワースペクトラムのピーク周波数と一致するように設定しても良い。尚、これ以外のパラメータはデフォルト設定値を使用する。
【００９６】
次にステップＳ２で、オフセットを測定する最初のヘッド番号ＨＨを設定する。次にステップＳ３で、測定トラック例えば図５のインナートラックについて、中央の測定トラックの両側に位置する隣接トラックに順次ヘッドを位置決めしてランダムパターンを書き込む。この隣接トラックへの書込みは、ランダムパターンの代わりにＡＣイレーズを行っても良い。
【００９７】
この隣接トラックに対するランダムパターンの書込みまたはＡＣイレーズは、測定トラックにおけるシークで測定している平均２乗誤差ＭＳＥをステップ的に増加させることで、オフセットを測定する測定トラックの範囲を示す境界情報を与える。
【００９８】
これに対しＤＣイレーズは媒体ノイズが最も小さくなるので、測定トラックでオフセットしながら行う平均２乗・誤差ＭＳＥの増加に寄与する成分がプリアンブルパターンの振幅現象のみとなり、感度が悪くなるので望ましくないが、ＤＣイレーズとしても本発明が実施できないわけではない。
【００９９】
次にステップＳ４で測定トラックにプリアンブルパターンを書き込む。これによって測定パターンの書込処理が終了する。次にステップＳ５でリードゲートを一定時間開いてリードヘッドからの再生信号を読み込み、ＡＧＣ回路９０による可変利得アンプ７８に対するゲインとＰＬＬ回路９２によるＡＤコンバータ８２に対するサンプルタイミングの自動調整を行う。
【０１００】
この場合のリードゲートを開く間隔は、磁気ディスクが一周する時間の整数倍が望ましい。またＡＧＣ回路９０及びＰＬＬ回路９２による自動調整によってサンプル値が±１になるように、可変利得アンプ７８のゲインとＡＤコンバータ８２に対するサンプルタイミングの自動調整が行われる。
【０１０１】
このときＭＳＥ測定回路９４に設けている弁別器９６にあっては、ＰＲ４等化信号としてＦＩＲフィルタ８４から出力されるサンプル値が０以上のときは理想サンプル値Ｗ＝１を出力し、ＰＲ４等化信号のサンプル値が０未満のときは理想サンプル値Ｗ＝−１を出力する。
【０１０２】
即ち、弁別器９６の出力がＰＲ４等化後の理想値となり、これを減算器で実際のＰＲ４等化信号のサンプル値ｙとの差を求め、２乗器１００及び加算器１０２を閉じて累積値を最適オフセット測定部６２に出力することができる。
【０１０３】
次にステップＳ６で測定トラック内の欠陥フレームまたは欠陥セクタの除外処理を行う。この欠陥除外処理は、ヘッドに一定のオフセットを与えた状態でリードゲートを開いて、リードヘッド５２からの再生信号をリードチャネル回路５６に読み込み、そのＰＲ４等化信号からＭＳＥ測定回路９４及び最適オフセット測定部６２でフレーム単位またはセクタ単位に平均２乗誤差ＭＳＥを算出する。
【０１０４】
もし欠陥が存在するフレームまたはセクタがあった場合には、極端に平均２乗誤差ＭＳＥの値が増大することから、これを欠陥フレームまたは欠陥セクタと見做し、オフセット測定対象から除外する。
【０１０５】
ここで最適オフセット測定部６２にあっては、ＭＳＥ測定回路９４から測定されたＰＲ４等化後のサンプル値とサンプル理想値との差の２乗の総和をサンプル数で割って１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥを算出しているが、この場合のサンプル数はリードゲートを開いている時間にサンプリング周波数を掛け合わせて求めることができる。
【０１０６】
次にステップＳ７で、測定トラックでオフセットシークしながら、欠陥フレームを除く有効フレームまたは有効セクタを対象に、ＭＳＥ測定回路９４でサンプル値サンプル理想値の２乗誤差の総和（Σｙ−Ｗ）２とサンプル数Ｎ、即ち（サンプル数Ｎ）＝（リードゲート間隔）×（サンプリング周波数）
を測定する。
【０１０７】
そしてステップＳ８で等化誤差の１サンプル当たりの平均値ＭＳＥを算出する。次にステップＳ９で測定トラックにおける全てのオフセットシークによる測定が終了したか否かチェックし、全てのオフセット位置での測定が済むまでステップＳ７，Ｓ８の処理を繰り返す。このオフセットの間隔は、サーボフレームから復調されるヘッド位置信号の分解能に対応した適宜のオフセットシークの変化ピッチで決定される。
【０１０８】
ステップＳ９で全てのオフセットシークによる測定が終了したならば、ステップＳ１０に進み、複数の平均２乗誤差ＭＳＥの中の最小のもののオフセットを最適オフセットに設定する。
【０１０９】
続いて図１２のステップＳ１１に進み、全測定トラック、例えばインナートラック、センタートラック、アウタートラックについて測定処理を終了したか否かチェックし、測定処理が終了していなければ図１１のステップＳ３に戻り、次の測定トラックについて同様な処理を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ１１で全測定トラックの処理が終了している場合には、ステップＳ１２に進み、全ヘッドについての測定が終了したか否かチェックし、終了していなければ図１１のステップＳ２に戻り、次のヘッド番号を設定して同様な処理を繰り返す。
【０１１１】
尚、上記の実施形態はＰＲ４ＭＬを使用した磁気ディスク装置を例にとるものであったが、これ以外にＥＰＲ４ＭＬやＥＥＰＲ４ＭＬ等を使用した磁気ディスク装置についても、同様にして測定トラックでオフセットシークしながら１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、この値が最小となるオフセット量を最適オフセットに決定するオフセット測定処理を行うようにしても良い。
【０１１２】
また本発明は、その目的と利点を損なわない範囲の変形を全て含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、ＰＲ等化後のサンプル値と理想サンプル値の差の２乗の総和をサンプル数を割った１サンプル当たりの平均２乗誤差ＭＳＥを評価量として、測定トラックでオフセットシークをしながら最小となる平均２乗誤差ＭＳＥのオフセットを最適オフセットとしたことで、１トラック中のサンプル数を与えるビット数はおよそ１×１０6 程度と極めて大きく、この平均をとることで測定誤差を大幅に低減し、リードチャネルの各パラメータがディフォルトの設定状態であっても、比較的簡単なパラメータの設定によってコアずれ及びヨー角に依存したオフセットを正確に測定することができる。
【０１１４】
また測定トラックでオフセットを固定した状態でフレームまたはセクタ単位に平均２乗誤差ＭＳＥを求め、極端に大きな値であった場合には欠陥と見做して測定対象から除外することで、媒体欠陥等による測定誤差を起こすことなくオフセット量を正確に測定することができる。これによって媒体欠陥のオフセット測定に対する影響はほぼ完全に除去できる。
【０１１５】
更に、リードチャネルのパラメータ設定としてカットオフ周波数をサンプリング周波数の半分のナイキスト周波数に設定し、併せてローパスフィルタのゲイン特性のピークを媒体ノイズのパワースペクトラムのピークに合わせるブーストの設定を行うことで、プリアンプで増幅したヘッドからの再生信号には測定トラックのプリアンブルパターンと媒体ノイズ、回路ノイズが合成された信号となっているが、回路ノイズはヘッドのオフセット量を変化させたときの平均２乗誤差ＭＳＥの変化に寄与せず、その結果、ローパスフィルタからの出力信号における媒体ノイズと回路ノイズの比はフィルタ入力信号に比べ十分に大きくでき、これによって測定トラックでヘッドをオフセットさせたときの算出される平均２乗誤差ＭＳＥを大きして測定感度を高めることができる。
【０１１６】
尚、本発明の特徴を更に列挙すると次のようになる。
【０１１７】
（１）磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのカットオフ周波数を、サンプリング周波数の２分の１となるナイキスト周波数と実質的に同一となるように設定したことを特徴とする。
【０１１８】
（２）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのブースト量を、フィルタゲイン特性のピークとなる周波数を媒体ノイズのピーク周波数に合わせるように設定したことを特徴とする。
【０１１９】
（３）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するトランスバーサルフィルタの特定のタップ係数を０以外の値に設定し、残りのタップ係数を０に設定して単純なローパスフィルタ特性としたことを特徴とする。
【０１２０】
（４）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用する可変利得増幅器の自動制御ゲインとリードクロックを抽出するＰＬＬ回路のタイミングを、前記プリアンブルパターンの再生信号によるトレーニングで自動調整することを特徴とする。
【０１２１】
（５）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、前記１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に先立ち、測定トラック上でヘッドを一定オフセット量に固定した状態で、データフレーム又はデータセクタ毎に平均２乗誤差ＭＳＥを算出し、他のフレーム又はセクタと比較して平均２乗誤差ＭＳＥが極端に大きい場合、そのフレーム又はセクタには媒体欠陥があると見做して測定対象から除外することを特徴とする。
【０１２２】
（６）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、測定シリンダを円周方向で均等に分散配置した複数の測定領域を対象に、前記平均２乗誤差ＭＳＥを算出して周期性偏心外乱ＲＲＯの影響を軽減したことを特徴とする。
【０１２３】
（７）前記（１）の磁気ディスク装置に於いて、最適オフセット測定部は、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を、媒体のインナー側とアウター側の少なくとも２つのトラックで測定し、それ以外のトラックについては最適オフセットを直線補間計算により求めたことを特徴とする。
【０１２４】
（８）前記（１）又は（７）の磁気ディスク装置に於いて、測定パターン書込部及び最適オフセット測定部は、前記複合ヘッドが複数設けられた場合、複合ヘッド毎に、１サンプル当り平均２乗誤差ＭＳＥの測定に基づく最適オフセット量を求めることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明が適用されるハードディスクドライブのブロック図
【図３】本発明によるオフセット測定機能のブロック図
【図４】図３のオフセット測定機能をライトチャネル及びリードチャネルの詳細と共に示したブロック図
【図５】本発明で測定するオフセットの説明図
【図６】図５におけるコアずれオフセットとヨー角オフセットの説明図
【図７】図３の測定処理におけるトラック記録パターンの説明図
【図８】測定トラックでオフセットしながら再生信号の平均２乗誤差ＭＳＥを算出する測定内容の説明図
【図９】パーシャルレンポンス・クラス４の等化波形と理想値のサンプル誤差の説明図
【図１０】偏心等の周期性外乱ＲＲＯの影響を提言する測定トラックに均等に分散した測定領域の説明図
【図１１】本発明によるオフセット測定処理のフローチャート
【図１２】図１１に続くオフセット測定処理のフローチャート
【符号の説明】
１０：ＳＣＳＩコントローラ
１２：ドライブコントロール
１４：ディスクエンクロージャ
１６：ＭＣＵ
１８：フラッシュメモリ
２０：プログラムメモリ
２２：ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
２４：データバッファ
２６：ドライブインタフェースロジック
２８：ＤＳＰ
３０：リード／ライトＬＳＩ
３２：サーボ復調部
３４：サーボドライバ
３６：ヘッドＩＣ
３８，３８−１〜３８−６：複合ヘッド
４０，４０−１〜４０−３：磁気ディスク
４２：スピンドルモータ
４４：ボイスコイルモータ
４６：オフセット測定ユニット
４８：ライトチャネル回路
５０：ライトヘッド（インダクティブヘッド）
５２：リードヘッド（ＭＲヘッド）
５４：ロータリアクチュエータ
５６：リードチャネル回路
５８：測定制御部
６０：測定パターン書込部
６２：最適オフセット測定部
６４：オフセットテーブル
６６：ランダムパターン発生器
６８：プリアンブルパターン発生器
７０：エンコーダ
７２：プリコーダ
７４：書込補償回路（ライト・プリ・コンペンセーション回路）
７６：ライトドライバ
７８：可変利得アンプ（ＶＧＡ）
８０：ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
８２：ＡＤＣ（サンプラ）
８４：ＦＩＲフィルタ（有限インパルス応答フィルタ）
８６：ＰＲ４最尤検出器
８８：デコーダ
９０：ＡＧＣ回路
９２：ＰＬＬ回路（タイミング・リカバリ回路）
９４：ＭＳＥ測定回路
９６：弁別器
９８：減算器
１００：２乗器
１０２：加算器
１０４：回転中心
１０５：インナートラック
１０６：センタートラック
１０７：アウタートラック
１１２：測定トラック
１１４，１１６：隣接トラック
１１８−１，１１８−２：ランダムパターン
１２０：プリアンブルパターン
１２２：測定トラックサーボフレーム
１２４−１，２：隣接トラックサーボフレーム
１２６：リードセンタ
１２８：ライトセンタ（トラックセンタ）
１３０：ＭＳＥ特性曲線
１３２：ＭＳＥ最小値
１３６：ＰＲ４等化波形
１３８：測定トラック
１４０−１〜１４−８：測定領域
Claims (8)
- アクチュエータの先端にリードヘッドとライトを配置した複合ヘッドを備え、前記リードヘッドの再生信号から復調した媒体の位置信号に基づいて目標トラックにオントラックしながら情報の記録又は再生を行い、更に再生時には、前記リードヘッドから再生信号を、パーシャルレスポンスの応答波形に等化した後に最尤検出して情報を復調する磁気ディスク装置に於いて、
オフセットを測定する測定トラックの両側に位置する隣接トラックにランダムパターンを書き込むか又はＡＣイレーズした後に、プリアンブルパターンを前記測定トラックに書き込む測定パターン書込部と、
前記複合ヘッドのオフセット量を変えながら、前記プリアンブルパターンの再生信号を等化したパーシャルレスポンス応答波形のサンプル値と予め定めたノイズなしの場合のサンプル理想値との誤差の２乗の総和を求め、次に前記２乗誤差の総和をサンプル数で割って１サンプル当りの平均を算出し、前記オフセット量の変化に対し前記平均が最小となるオフセット量を最適オフセットに決定する最適オフセット測定部と、
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。 - 請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記測定パターン書込部は、パーシャルレスポンスクラス４最尤検出（ＰＲ４ＭＬ）の場合、前記プリアンブルパターンとして、前記測定トラックに磁化反転をビット１、非磁化反転をビット０とした場合に、０，１で繰り返すプリアンブルパターンを書き込むことを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項１記載の磁気ディスク装置に於いて、前記最適オフセット測定部は、前記パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのカットオフ周波数を、サンプリング周波数の２分の１となるナイキスト周波数と実質的に同一となるように設定したことを特徴とする磁気ディスク装置。
- 請求項３記載の磁気ディスク装置に於いて、前記最適オフセット測定部は、前記パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのブースト量を、フィルタゲイン特性のピークとなる周波数を媒体ノイズのピーク周波数に合わせるように設定したことを特徴とする磁気ディスク装置。
- アクチュエータの先端にリードヘッドとライトを配置した複合ヘッドを備え、前記リードヘッドの再生信号から復調した媒体の位置信号に基づいて目標トラックにオントラックしながら情報の記録又は再生を行い、更に再生時には、前記リードヘッドから再生信号を、パーシャルレスポンスの応答波形に等化した後に最尤検出して情報を復調する磁気ディスク装置のオフセット測定方法に於いて、オフセットを測定する測定トラックの両側に位置する隣接トラックにランダムパターンを書き込むか又はＡＣイレーズした後に、プリアンブルパターンを前記測定トラックに書き込む測定パターン書込過程と、
前記複合ヘッドのオフセット量を変えながら、前記プリアンブルパターンの再生信号を等化したパーシャルレスポンス応答波形のサンプル値と予め定めたノイズなしの場合のサンプル理想値との誤差の２乗の総和を求め、次に前記２乗誤差の総和をサンプル数で割って１サンプル当りの平均を算出し、前記オフセット量の変化に対し前記平均が最小となるオフセット量を最適オフセットに決定する最適オフセット測定過程と、
を備えたことを特徴とする磁気ディクスク装置のオフセット測定方法。 - 請求項５記載の磁気ディクスク装置のオフセット測定方法に於いて、前記測定パターン書込過程は、パーシャルレスポンスクラス４最尤検出（ＰＲ４ＭＬ）の場合、前記プリアンブルパターンとして、前記測定トラックに磁化反転をビット１、非磁化反転をビット０とした場合に、０，１で繰り返すプリアンブルパターンを書き込むことを特徴とする磁気ディクスク装置のオフセット測定方法。
- 請求項５記載の磁気ディクスク装置のオフセット測定方法に於いて、前記最適オフセット測定過程は、前記パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのカットオフ周波数を、サンプリング周波数の２分の１となるナイキスト周波数と実質的に同一となるように設定したことを特徴とする磁気ディクスク装置のオフセット測定方法。
- 請求項７記載の磁気ディクスク装置のオフセット測定方法に於いて、前記最適オフセット測定過程は、前記パーシャルレスポンス応答波形への等化で使用するローパスフィルタのブースト量を、フィルタゲイン特性のピークとなる周波数を媒体ノイズのピーク周波数に合わせるように設定したことを特徴とする磁気ディクスク装置のオフセット測定方法。
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| US7359132B2 (en) * | 2000-04-10 | 2008-04-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Equalization preamble region in digital data storage (DDS) format |
| US6724553B2 (en) * | 2001-03-26 | 2004-04-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for generating the optimum read timing for read and write offset of a magneto resistive head |
| US7170700B1 (en) * | 2001-04-19 | 2007-01-30 | Maxtor Corporation | Method of determining side track erasure in a disk drive |
| JP4351813B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2009-10-28 | 株式会社東芝 | 光ディスク装置 |
| ATE401647T1 (de) * | 2001-05-02 | 2008-08-15 | Pioneer Corp | Informationsaufzeichnungsmedium und informationsaufzeichnungsgerät |
| US6671790B2 (en) * | 2001-06-04 | 2003-12-30 | Seagate Technology Llc | Optimizing reader to writer offset compensation for a disc drive |
| US6839193B2 (en) * | 2001-08-06 | 2005-01-04 | Seagate Technology Llc | Method and apparatus for determining read-to-write head offset of a disk drive |
| JP3759711B2 (ja) * | 2001-11-09 | 2006-03-29 | 富士通株式会社 | 磁気ディスクシステム |
| JP3816050B2 (ja) * | 2002-04-23 | 2006-08-30 | 松下電器産業株式会社 | 信号処理装置 |
| CN1299293C (zh) * | 2002-09-20 | 2007-02-07 | 松下电器产业株式会社 | 信息再生装置 |
| JP2005276292A (ja) | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | 磁気転写用マスター担体および磁気転写方法並びに磁気記録媒体 |
| US7006316B1 (en) | 2004-08-16 | 2006-02-28 | Western Digital Technologies, Inc. | Estimating a writer/reader gap in a disk drive by measuring write/read times relative to a sync mark |
| US7522365B1 (en) * | 2004-11-03 | 2009-04-21 | Maxtor Corporation | Magnetic storage systems and methods allowing for recovery of data blocks written off-track with non-constant offsets |
| JP2006172586A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気ディスク装置 |
| US7353010B1 (en) | 2004-12-22 | 2008-04-01 | Atheros Communications, Inc. | Techniques for fast automatic gain control |
| US7209305B2 (en) * | 2005-01-06 | 2007-04-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Method for determining unique write inhibit thresholds for individual heads for maximizing file servo performance |
| US7245444B2 (en) * | 2005-03-31 | 2007-07-17 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method and apparatus for providing a read channel having imbedded channel signal analysis |
| JP2007293930A (ja) * | 2006-04-20 | 2007-11-08 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 記録面にサーボ・パターンを書き込む方法及びデータ記憶装置 |
| JP4991183B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2012-08-01 | 株式会社東芝 | 記憶装置、読み取りデータ保証制御装置及び読み取りデータ保証方法 |
| US7567397B2 (en) * | 2006-09-11 | 2009-07-28 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Adjacent Track Interference (ATI) identification methodology |
| US8570679B2 (en) * | 2007-02-21 | 2013-10-29 | Seagate Technology International | Read channel averaging |
| JP2010123233A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 磁気ディスク・ドライブ及び磁気ディスクへのデータ記録方法 |
| US8000053B1 (en) * | 2008-12-23 | 2011-08-16 | Western Digital Technologies, Inc. | Write jog value determination for a disk drive |
| US7982989B1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-07-19 | Western Digital (Fremont), Llc | Method and system for measuring magnetic interference width |
| US8305705B1 (en) | 2010-05-05 | 2012-11-06 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive cross correlating track crossing signal with ideal signal to calibrate jog value |
| JP2012190519A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Toshiba Corp | ディスク記憶装置及びヘッド浮上量計測方法 |
| US8717695B1 (en) | 2012-02-29 | 2014-05-06 | Western Digital (Fremont), Llc | Characterizing head parameters of a disk drive by evaluating track profile of an overwritten track |
| US8625224B1 (en) | 2012-05-04 | 2014-01-07 | Western Digital (Fremont), Llc | Characterizing magnetic recording parameters of a disk drive by evaluating track profile of dual microtracks |
| US8792200B1 (en) | 2013-09-23 | 2014-07-29 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive employing a temperature dependent write offset |
| US9013818B1 (en) | 2013-12-06 | 2015-04-21 | Western Digital Technologies, Inc. | Disk drive measuring reader/writer gap by measuring fractional clock cycle over disk radius |
| US9218845B2 (en) * | 2014-01-02 | 2015-12-22 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Systems and methods for multi-head balancing in a storage device |
| US9105277B1 (en) | 2014-04-08 | 2015-08-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Controller, disk drive, and read processing method |
| US9384774B1 (en) | 2015-03-23 | 2016-07-05 | Western Digital Technologies, Inc. | Data storage device calibrating a laser power for heat assisted magnetic recording based on slope of quality metric |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3135447B2 (ja) | 1994-01-27 | 2001-02-13 | 富士通株式会社 | 磁気ディスクドライブの制御方法及びその装置 |
| JP3453002B2 (ja) * | 1995-04-21 | 2003-10-06 | 富士通株式会社 | 自動調整方法、再生装置及び記憶装置 |
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