JP2008192263A - ディスク・ドライブ装置及びそのエラー回復処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容量及びパフォーマンスの低下を抑えつつ、リード・エラー回復を図る。
【解決手段】本発明の一実施形態において、ＨＤＤは、通常リード処理において磁気ディスク上のＲＲＯ補正情報を使用することなくフォローイング制御を行う。通常リード処理においてエラーが発生（Ｓ１１、Ｓ１２）した場合に、ＨＤＤは、リード素子を通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動する（Ｓ２３）。移動先において、リード素子によりＲＲＯ補正情報を読み出す（Ｓ１４、Ｓ１５）。エラーが起きたリード処理の回復処理において、リード素子が読み出した前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う（Ｓ１７）。
【選択図】図７

Description

本発明はディスク・ドライブ装置及びそのエラー回復処理に関し、特に、ディスク上に記録されているサーボ補正情報を使用したサーボ制御に関する。

ディスク・ドライブ装置として、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。

ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと、円周方向に離散的に配置された複数のサーボ・セクタとを有している。ユーザ・データは、データ・セクタを単位として記録されており、各サーボ・セクタの間にデータ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータが回転する磁気ディスク上においてヘッド・スライダを移動する。ヘッド・スライダヘッド素子部が、サーボ・セクタが示す位置データに従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。

サーボ・セクタは予めＨＤＤの製造工程において磁気ディスクに記録される。典型的には、ＨＤＤに磁気ディスクが実装された後に、ＨＤＤのヘッド及びアクチュエータを機械的もしくは電気的に制御することによって、磁気ディスク上にサーボ・セクタを記録する。磁気ディスクの偏心のため、あるいは、外部振動などの要因によって、サーボ・セクタの書き込みにおいて、あるいはサーボ・セクタが記録された後に、記録サーボ・データにおいて理想的な環状トラックからの偏差が発生する。このため、ヘッド素子部がサーボ・セクタから読み出す位置データには、ＲＲＯ（Repeatable Run-Out）と呼ばれる成分が存在する。

ＲＲＯが小さい場合には問題がないが、ＲＲＯが大きくなると、読み出したサーボ・セクタに従ってヘッド・ポジショニングを行っても、ターゲット位置に正確にヘッドを位置決めすることが難しくなる。一方、ＲＲＯを補正するデータを全サーボ・セクタについてメモリ内に保持しておくことはメモリ容量の点から問題がある。

このため、ＲＲＯを補正するデータを予め磁気ディスクに記録しておくことで、ＲＲＯを低減することが提案されている（例えば特許文献１を参照）。ヘッド素子部は、通常の位置データの他にＲＲＯ補正データを読み出す。ＨＤＤは、ヘッド素子部が読み出した通位置データがターゲット位置に近づくようにアクチュエータを制御するが、このとき、ヘッド素子部が読み出したＲＲＯ補正データによって補正した上で、アクチュエータの制御を行う。典型的には、ＲＲＯ補正データは、各サーボ・セクタ内の位置データの後ろに続いて記録されている。
特表２００３−５３１４５１号公報

ヘッド素子部は、リード素子とライト素子とを有しているが、リード素子とライト素子との間には、半径方向におけるオフセットが存在する。このオフセットを、リード・ライト・オフセットと呼ぶ。また、リード・ライト・オフセットは、スキューのため、半径位置によって変化する。このため、ライト処理とリード処理との間において、リード素子のターゲットとなる半径方向位置にずれが存在する。従って、リード及びライトの両処理においてＲＲＯ補正を行うためには、それぞれのリード素子位置にＲＲＯ補正データが記録されていることが必要となる。一方、ＲＲＯ補正データを磁気ディスク上に記録することは、ユーザ・データを記録する領域が減少することを意味する。

このため、ライト処理においてＲＲＯ補正を行い、リード処理においてはＲＲＯ補正を行わない制御が考えられる。ライト処理用のＲＲＯ補正データのみを記録すればよいため、ユーザ・データ領域の減少を抑えることができる。しかし、このような制御においては、リード処理におけるヘッド・ポジショニングが問題となる。

あるいは、特許文献１に開示されているように、円周方向に離間して記録されている各サーボ・セクタにおいて、ライト用とリード用のＲＲＯ補正データを交互に記録することで、リード及びライトの両処理におけるＲＲＯ補正を実現することができる。しかし、各処理におけるＲＲＯ補正は、一つ置きのサーボ・セクタについて行うことになる。このため、特にライト処理において十分なＲＲＯ補正をすることができず、オフトラック・ライトや隣接トラックのスクイーズなどの問題が起こることが懸念される。

本発明の一態様に係るディスク・ドライブ装置は、リード素子及びライト素子を有するヘッドと、サーボ・セクタが円周方向に離散的に記録され、さらに、通常ライト時に前記リード素子がフォローイングする半径位置に前記サーボ・セクタに対応したサーボ補正情報が記録されているディスクと、通常ライト処理において前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行い、通常リード処理において前記ディスク上のサーボ補正情報を使用することなくフォローイング制御を行う、コントローラとを有する。前記通常リード処理においてエラーが発生した場合に、前記コントローラは、前記リード素子を前記通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動する。移動された前記リード素子は、その移動先において前記サーボ補正情報を読み出す。前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、前記リード素子が読み出した前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う。通常リード処理においてサーボ情報を使用せず、エラーが発生した場合に補正情報を使用することによって、エラー回復を図ると共に、ディスク・ドライブ装置の容量及びパフォーマンスの低下を抑えることができる。

前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置に半径方向において隣接するサーボ補正情報を使用することが好ましい。さらに、前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記リード処理のターゲット位置に半径方向において一番近いサーボ補正情報を使用することが好ましい。これによって、より好ましい補正を行うことができる。

前記リード素子は、前記エラーが起きたリード処理のターゲット・データ・セクタの直前のサーボ・セクタに対応したサーボ補正情報を読み出し、前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記直前のサーボ・セクタを使用したサーボ制御において前記サーボ補正情報による補正を行うことが好ましい。これによって、より正確なサーボ制御を行うことができる。

前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するサーボ補正情報との距離に応じて、そのサーボ補正情報によって示された補正量を変更することが好ましい。これによって、より好ましい補正を行うことができる。

前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するサーボ補正情報のターゲット位置との距離の増加に応じて、そのサーボ補正情報によって示された補正量を小さくすることが好ましい。これによって、より好ましい補正を行うことができる。
好ましくは、前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、ターゲット位置を変更したリード・リトライを行う前に、前記サーボ補正情報を使用したリード・リトライを行う。これにより早期のエラー回復を図ることができる。

本発明の他の態様は、リード素子及びライト素子を有するヘッドと、サーボ・セクタが円周方向に離散的に記録され、さらに、通常ライト時に前記リード素子がフォローイングする半径位置に前記サーボ・セクタに対応したサーボ補正情報が記録されているディスクと、を有するディスク・ドライブ装置において、リード・エラーの回復処理を行う方法である。この方法は、通常ライト処理において前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う。通常リード処理において前記ディスク上のサーボ補正情報を使用することなくフォローイング制御を行う。前記通常リード処理においてエラーが発生した場合に、前記リード素子を前記通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動する。前記移動先において、前記リード素子により前記サーボ補正情報を読み出す。前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、前記リード素子が読み出した前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う。通常リード処理においてサーボ情報を使用せず、エラーが発生した場合に補正情報を使用することによって、エラー回復を図ると共に、ディスク・ドライブ装置の容量及びパフォーマンスの低下を抑えることができる。

本発明の他の態様に係るディスク・ドライブ装置は、リード素子及びライト素子を有するヘッドと、サーボ・セクタが円周方向に離散的に記録され、さらに、ライト時に前記リード素子がフォローイングする半径位置に前記サーボ・セクタに対応したライト用サーボ補正情報が記録されているディスクと、前記ライト用サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御においてライトを行うライト処理と、前記ライト処理によりライトされたデータをリードする通常リード処理と、を実行するコントローラとを有している。前記通常リード処理においてエラーが発生した場合に、前記コントローラは、前記リード素子を前記通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動する。移動された前記リード素子は、その移動先において前記ライト用サーボ補正情報を読み出す。前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、前記リード素子が読み出した前記ライト用サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う。リード・エラーが発生した場合にライト用サーボ補正情報を使用することによって、エラー回復を図ると共に、ディスク・ドライブ装置の容量及びパフォーマンスの低下を抑えることができる。

本発明によれば、記憶容量の減少とパフォーマンスの低下を抑制しつつ、リード処理におけるＲＲＯ補正によるエラー回復を図ることができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブ装置の一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）を例として、本発明の実施形態を説明する。本実施形態の特徴の一つは、リード処理のエラー回復処理（Error Recovery Procedure：ＥＲＰ）におけるＲＲＯ（Repeatable Run-Out）補正処理である。

まず、ＨＤＤの全体構成を説明する。図１は、本実施の形態に係るＨＤＤ１の全体構成を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶するディスクの一例である磁気ディスク１１、磁気ディスクにアクセスするヘッド・スライダ１２、アーム電子回路（ＡＥ：Arm Electronics）１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５、そしてアクチュエータ１６を有している。ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０を有する。回路基板２０上には、リード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１、モータ・ドライバ・ユニット２２、ハードディスク・コントローラ（ＨＤＣ）とＭＰＵの集積回路（以下、ＨＤＣ／ＭＰＵ）２３及びＲＡＭ２４などの各回路を有する。

磁気ディスク１１は、ＳＰＭ１４に固定されている。ＳＰＭ１４は所定の角速度で磁気ディスク１１を回転する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、モータ・ドライバ・ユニット２２がＳＰＭ１４を駆動する。ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を浮上するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。ヘッドの一例であるヘッド素子部は、磁気ディスク１１上のデータを読み出すリード素子と磁気ディスク１１にデータを書き込むライト素子とを有している。

各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はＶＣＭ１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データ（ＤＡＣＯＵＴと呼ぶ）に従ってＶＣＭ１５を駆動する。

ＡＥ１３は、複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行うヘッド・スライダ１２を選択し、選択されたヘッド・スライダ１２により再生される再生信号を増幅し、ＲＷチャネル２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択されたヘッド・スライダ１２に送る。ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。デコード処理されたデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたデータをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３において、ＭＰＵはＲＡＭ２４にロードされたファームウェアに従って動作する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド素子部１２のポジショニング制御（サーボ制御）、ホスト５１との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー回復処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。特に、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ライト処理において、また、リード処理のエラー回復処理においてＲＲＯ補正によるサーボ制御を行う。

図２（ａ）〜（ｃ）は、磁気ディスク１１上の記録データを模式的に示している。図２（ａ）に示されるように、磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に離間して形成された複数のサーボ領域１１１と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。サーボ領域１１１とデータ領域１１２は、所定の角度で交互に設けられている。各サーボ領域１１１には、ヘッド・スライダ１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。

各データ領域１１２には、ユーザ・データが記録される。ユーザ・データとサーボ・データとは、それぞれ、同心円状のデータ・トラック及びサーボ・トラック毎に記録されている。なお、データ・トラックは、磁気ディスク１１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーンにグループ化されている。記録周波数は、ゾーンのそれぞれに設定される。図２（ａ）においては、３つのゾーン１１３ａ〜１１３ｃが例示されている。図２（ａ）において、磁気ディスク１１は反時計回りに回転する。

図２（ｂ）は磁気ディスク１１の記録面の部分拡大図であり、図２（ｃ）は、サーボ・セクタ１１６のデータ・フォーマットを示している。図２（ｂ）、（ｃ）の右から左に向かう方向が、磁気ディスク１１の回転方向である。図２（ｂ）において、サーボ領域１１１ａ、１１１ｂが例示されている。サーボ領域間には複数のデータ・セクタが記録されている。データ・セクタの種類は二つあり、サーボ領域１１１間に全データが記録されている通常のデータ・セクタ１１４ａと、サーボ領域１１１に分断されたスプリット・セクタ１１４ｂである。同一半径位置において円周方向に配列された複数のデータ・セクタ１１４が、一つのデータ・トラックを構成する。

サーボ領域１１１は、半径方向に配列した複数のサーボ・セクタ１１５から構成されている。また、同一半径位置において円周方向に離散的に配列された複数のサーボ・セクタ１１５が、一つのサーボ・トラックを構成する。データ・トラックのトラック・センタとサーボ・トラックのトラック・センタとは一致することもあり、また、図２（ｂ）に示すように一致しないこともある。

図２（ｃ）に示すように、本形態サーボ・セクタ１１５は、ライト処理のサーボ制御においてＲＲＯ補正を行うためのＲＲＯ補正データを有している。具体的には、サーボ・セクタ１１５は、位置データを有する通常のサーボ・データである位置フィールド１１６と、ＲＲＯ補正を行うデータを有するＲＲＯ補正フィールド１１７を有している。通常の位置フィールド１１６は、先頭から、プリアンブル（PREAMBLE）、サーボ・アドレス・マーク（SAM）、サーボ・アドレス（SERVO ADDRESS）、そしてバースト・パターン（BURST）を有している。

ＳＡＭは、サーボ・アドレス等の実際の情報が始まることを示す。サーボ・アドレスは、典型的には、グレイ・コードからなるサーボ・トラックＩＤとセクタＩＤとを有している。また、バースト・パターンは、トラックＩＤで示されるサーボ・トラックの更に精密な位置を示す信号である。バースト・パターンは、典型的には、サーボ・トラックごとに周回上に位置を少し違えたところに千鳥状に書かれたＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの4つの振幅信号を備える。リード素子が読み出したサーボ・アドレスとバース・パターンとによってリード素子位置（ヘッド位置）を特定することができる。

ＲＲＯ補正を行うデータを有するＲＲＯ補正フィールド１１７は、プリアンブル（PREAMBLE）、タイミング・マーク（MARK）、ＲＲＯ補正データ（RRO）、そしてチェック・サム（CHECK SUM）を有している。タイミング・マークは、その後のＲＲＯ補正データ等の実際の情報が始まることを示す。ＲＲＯ補正データは、位置フィールド１１６の位置情報に対して補正処理を行う値を示す。典型的には、各サーボ・セクタ１１５が、通常のサーボ・データと対応するＲＲＯ補正データを有しており、またＲＲＯ補正データが、そのサーボ・セクタにおいて位置データ（サーボ・アドレス及びバースト・パターン）のすぐ後に記録される。しかし、ＲＲＯ補正データを位置データを含むサーボ・セクタとは離間した位置に、あるいは、あるサーボ・セクタ（の位置データ）に対応するＲＲＯ補正データが他のサーボ・セクタに含まれているようにしてもよい。

次に、通常リード処理及びライト処理におけるサーボ制御について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は、ライト素子３１がデータ・セクタ１１４ｃにデータを書き込む場合における、ライト素子３１及びリード素子３２の位置を模式的に示している。リード素子３２とライト素子３１との間にはリード・ライト・オフセットが存在し、ライト素子３１がリード素子３２の外周側にある。リード素子３２は、サーボ・セクタ１１５ａの位置フィールド１１６ａ及びＲＲＯ補正フィールド１１７ａを読み出す。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子３２が読み出した位置データ（サーボ・アドレス及バースト・パターン）とＲＲＯ補正データとを使用して、ヘッド・ポジショニング制御を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット値とリード素子３２が読み出した位置データとの誤差に応じてアクチュエータ１６を制御するが、このとき、対応するＲＲＯ補正データの値を使用して位置誤差もしくは誤差に応じたＶＣＭ制御データ（ＤＡＣＯＵＴ）を補正した上で、アクチュエータ１６（ヘッド・スライダ１２）の位置制御を行う。図３（ａ）に示すように、本例においては、ライト処理において、リード素子３２がサーボ・セクタ１１５のほぼ中央に存在するが、ライト素子３１はそのサーボ・セクタ１１５の中央からオフセットされた位置に存在する。

図３（ｂ）は、リード素子３２がデータ・セクタ１１４ｄのデータを読み出す場合における、ライト素子３１及びリード素子３２の位置を模式的に示している。通常のリード処理において、リード素子３２は読み出すデータ・セクタ１１４ｄのトラック中心に位置するようにフォローイングする。この制御は、製造工程で計測された数箇所のサンプリング点における半径方向のオフセット量に基づいて、多項式近似計算などで算出された半径方向のオフセット量を利用して実行される。本形態のＨＤＤ１は、通常のリード処理において、ＲＲＯ補正を行わない。従って、リード素子３２が位置決めされている半径位置には、リード用のＲＲＯ補正データは記録されていない。このため、ＲＲＯデータによるユーザ・データの記憶領域の減少を避けることができる。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子３２が読み出した位置情報とターゲット位置との誤差から、ヘッド・ポジショニング制御を行う。しかし、リード処理においてもリード素子３２が読み出す位置情報にはＲＲＯが存在する。従って、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が正確にヘッド素子部を位置決めすることができずに、エラーが起きることが考えられる。本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード・エラーが発生した場合に、対象となるデータ・セクタに半径方向において近い位置のライト用ＲＲＯ補正フィールドを読み出し、リード・リトライ処理において、そのＲＲＯ補正データを使用してＲＲＯ補正を行う。これによって、リード・エラーの回復を図ることができる。

ＲＲＯ及びそれに対応した補正値は、半径位置によって変化する。従って、ターゲット・セクタと半径位置の異なるＲＲＯデータを使用しても、必ずしも正確なヘッド・ポジショニングを行えるとは限らない。しかし、エラー回復処理としてＲＲＯ補正を行うことで、エラー回復の可能性を高めることができる。図４の例において、ターゲットのデータ・セクタ１１４ｄと隣接するＲＲＯ補正フィールド１１７ｂ、１１７ｃが存在する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、いずれか一方のＲＲＯ補正フィールドのＲＲＯ補正データを使用してＲＲＯ補正を行う。

通常のリード処理において、リード素子３２のターゲット位置Ｐ１は、半径方向における二つのライト用のＲＲＯ補正データ・フィールド１１７ｂ、１１７ｃの中間にある。このため、リード素子３２は、これらのＲＲＯ補正データを正確に読み出すことはできない。これらを正確に読み出すためには、リード素子３２が各サーボ・トラックのセンタに移動することが必要となる。

図５（ａ）は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が、内周側の隣接ＲＲＯフィールド１１７ｃを使用する場合を示している。データ・セクタ１１４ｄのリードにおいてエラー発生すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はリード素子３２の位置を内周側にずらして、ＲＲＯフィールド１１７ｃを含むサーボ・トラックのセンタＰ２にリード素子３２を位置決めする。磁気ディスク１１が１周する間に、リード素子３２は各サーボ・セクタのＲＲＯデータを読み出し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はそれらをＲＡＭ２４に格納する。その後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得したＲＲＯデータを使用したＲＲＯ補正を行いながら、リード素子３２をデータ・セクタ１１４ｄのセンタ位置に位置決めして、リード・リトライを行う。

図５（ｂ）は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が、外周側の隣接ＲＲＯフィールド１１７ｂを使用する場合を示している。ＨＤＤ１内の処理は、図５（ａ）の場合と同様であり、リード素子３２は、ＲＲＯフィールド１１７ｂを含むサーボ・トラックのセンタＰ３に位置決めされている。ここで、内周側のサーボ・トラックが、外周側のサーボ・トラックよりもデータ・セクタ１１４ｄに近い。ＲＲＯは半径位置によって変化するため、エラー対応処理において使用するＲＲＯデータは、できるだけデータ・セクタ１１４ｄに近いことが好ましい。上記例においては、図５（ａ）に示した内周側の隣接ＲＲＯフィールド１１７ｃを使用することが好ましい。

続いて、図５（ａ）に示したエラー対応処理について、図６のブロック図及び図７のフローチャートを参照して具体的に説明する。ターゲット・セクタ１１４ｄのリード・エラーが発生すると（Ｓ１１）、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はリードＥＲＰ開始する（Ｓ１２）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＥＲＰテーブルに従ってリードＥＲＰを実行する。ＥＲＰテーブル２４１は、ＲＡＭ２４に格納されている。ＥＲＰテーブル２４１は、複数ステップ、例えば２５６ステップのＥＲＰステップが登録されており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は各ＥＲＰステップを順次実行する。

典型的なＥＲＰステップは、ＲＷチャネル２１における波形等化フィルタのフィルタ係数の変更や、ヘッド素子部１２２のトラック・オフセット量などである。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＷチャネル２１のレジスタに値（PARAMETERS）をセットすることで、フィルタ係数などを調整することができる。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、モータ・ドライバ・ユニット２２にＶＣＭ電流値を示す制御信号（DACOUT）を送ることで、アクチュエータ１６、つまりヘッド・スライダ１２の位置を調整する。

本形態のＥＲＰステップの一つは、ＲＲＯ補正処理を伴うリード・リトライである。このＥＲＰステップにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子３２のターゲット位置を、データ・セクタ１１４ｄ（図５のＰ１）から隣接ＲＲＯフィールド１１７ｃのサーボ・トラック位置（図５のＰ２）に変更し、そのターゲット位置Ｐ２をフォローイングする（Ｓ１３）。ヘッド・スライダ１２が読み出したサーボ・セクタのリード信号（READ SIGNAL）は、ＡＥ１３を介してＲＷチャネル２１に転送される。ＲＷチャネル２１は所定の処理を行い、位置データとＲＲＯ補正データ（SERVO DATA）を抽出し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に送る（Ｓ１４）。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得した位置データに従ってモータ・ドライバ・ユニットにＶＣＭ電流値を特定する制御データ（DACOUT）を送り、アクチュエータ１６のサーボ制御を行う。さらに、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得した各サーボ・セクタのＲＲＯ補正データをＲＡＭ２４内のＲＲＯバッファ２４２に格納する（Ｓ１５）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット・データ・セクタ１１４ｄの直前のサーボ・セクタのＲＲＯフィールド１１７ｃまで取得する。このタイミングで、ターゲット・データ・セクタ１１４ｄでのエラー発生から、磁気ディスク１１が１回転している。

リード素子３２が、データ・セクタ１１４ｄの直前のＲＲＯフィールド１１７ｃを読み出した後、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子３２を、データ・セクタ１１４ｄに対応したターゲット位置Ｐ１に位置決めする（Ｓ１６）。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード素子３２が読み出した位置データとＲＲＯバッファ２４２に格納されているＲＲＯ補正データとを使用して、ＲＲＯ補正を行いながらターゲット位置Ｐ１におけるフォローイングを行う（Ｓ１７）。

Ｐ１におけるフォローイングにおいて磁気ディスク１１が回転すると、リード素子３２がターゲット・データ・セクタ１１４ｄに到達する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのセクタのリードをリトライする（Ｓ１８）。リード素子３２が読みしたデータ・セクタのリード信号（READ SIGNAL）は、ＡＥ１３を介してＲＷチャネル２１に転送される。ＲＷチャネル２１は所定の処理を行い、ユーザ・データ（USER DATA）を抽出し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に送る。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、取得したユーザ・データのＥＣＣ処理などを行って、ＲＡＭ２４内のデータ・バッファ２４３に格納する。以上で、ＲＲＯ補正を伴うＥＲＰステップが終了する。

以上のように、ＥＲＰにおいてライト用のＲＲＯ補正データを読み出して、ＲＲＯ補正を伴うフォローイングによるエラー回復ステップを実行することで、記憶容量の減少を抑えつつ、リード・エラーの回復を図ることができる。また、通常のリード処理においてはＲＲＯ補正データを読み出すための処理時間を必要とないため、パフォーマンスが大きく低下することを避けることができる。

ここで、ＲＲＯ補正を使用したＥＲＰステップは、同時にＲＷチャネル２１のパラメータ変更を行ってもよい。あるいは、ターゲット位置を変更するＥＲＰステップにおいて、同時にＲＲＯ補正データを読み出すことができる場合、それらの処理を同時平行して行うようにしてもよい。

ここで、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が正確にサーボ制御することができてない場合、ターゲット位置の変更や、ＲＷチャネル２１のパラメータ変更によってエラー回復できる可能性が小さい。従って、ＲＲＯ補正を使用するＥＲＰステップは、ＥＲＰテーブル２４１のできるだけ上位のステップとして登録されていることが好ましい。具体的には、最初のＥＲＰステップや、あるいは、最初のヘッド・オフセット・ステップの前に行うことが考えられる。

上述の説明においては、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が、ＲＲＯ補正データが示す補正量をそのまま使用している。しかし、ＲＲＯは、半径位置によって変化するものであるため、ターゲットとなるデータ・セクタと異なる半径位置のためのＲＲＯ補正データをそのまま使用することが必ずしも好ましいとは限らない。むしろ、サーボ制御の安定性を悪化させる可能性もある。そこで、取得したＲＲＯ補正データが示す補正値よりも小さい値を補正量としてサーボ制御することは、好ましい態様の一つである。

好ましい例の一つは、使用するＲＲＯ補正データとターゲット・データ・セクタとの重なり度合いに従って、ＲＲＯ補正値を変更する。例えば、図５（ａ）の例において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、データ・セクタ１１４ｄのターゲット位置Ｐ１とＲＲＯフィールド１１７ｃのターゲット位置Ｐ２との間の距離に応じて補正量を変更する。

具体的には、ＲＲＯフィールドが示す補正量ゲインＫを積算した値を実際の補正量とする。にゲインＫは距離の増加（重なり度合いの減少）に応じて減少するように定義する。例えば、データ・セクタ１１４ｄのターゲットと、リード素子とが読み出した位置データとの誤差をRaw PESとし、ＲＲＯ補正データが示す補正値をRRO VALUEとすると、ヘッド・ポジショニングに使用するターゲットからの位置誤差PESを以下の数式で定義する。
PES ＝ Raw PES − K×RRO VALUE
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上記式から得られたPESを使用してＶＣＭ１５に供給する電流値を決定する。

図８（ａ）は、ＲＲＯフィールドの中心からの距離とＲＲＯフィールドの信号振幅値（プリアンブルの振幅値）との関係を模式的に示している。ＰＥＳはＲＲＯフィールドの中心からの距離に相当し、１２８が中心に相当する。ＰＥＳ０及び２５５は隣接するＲＲＯフィールド（サーボ・トラック）の中心に相当する。ＰＥＳ自体は、サーボ・トラックのバースト・パターンを使用して定義することができる。ＲＲＯフィールドの信号振幅値は、その中心から特定の距離以上離れると距離に従って大きく減少する。

上述のように、ＲＲＯ補正に使用するＲＲＯフィールドがターゲット・データ・トラックから遠いほど、本来のＲＲＯ補正値と異なる可能性が高くなる。そこで、ＲＲＯ補正データのゲインＫを、例えば、図８（ｂ）に示すように、使用するＲＲＯフィールドの中心からターゲット・セクタの中心までの距離（位置誤差）に従って定義する。ＰＥＳ１２８は、ＲＲＯフィールドの中心とターゲット・データ・セクタの中心位置が一致することを意味する。位置誤差０から特定の設定値まではゲインＫを１とし、その後、位置誤差の増加に従って一次関数でゲインＫを小さくする。ＰＥＳ０及び２５５においてゲインＫは０となっている。

ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、上述のように、ゲインＫを、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３が予め取得しているターゲット・データ・セクタ１１４ｄ及びＲＲＯフィールド１１７ｃのそれぞれのターゲット位置の誤差から決定する。これによって、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は容易に適切なゲインＫを算出することができる。ＥＲＰテーブル２４１は、好ましくは、ゲインＫによるＲＲＯ補正値の修正を行うステップとそれを行わないステップの双方を有する。しかし、ＥＲＰテーブル２４１に、補正を行うステップのみを登録するようにしてもよい。

なお、ゲインＫの算出方法は上記の例に限定されるものではなく、ターゲット・セクタと使用するＲＲＯフィールドの距離に応じて変化する他の定義に従ってもよい。例えば、位置誤差の増加に応じて二次関数的に減少する曲線でゲインＫを定義する、あるいは、階段的に変化するゲインＫを定義することができる。また、予め登録されているターゲット位置ではなく、実測値を使用してゲインＫを決定する、あるいは、設計によっては、ＲＲＯフィールドの距離に応じて一部増加するような関数を使用することを本発明の範囲から排除するものではない。

以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、リードＥＲＰにおけるＲＲＯ補正は、ターゲットとするデータ・セクタの直前のサーボ・セクタ及びそれ以前の複数のサーボ・セクタにおいて行うことが好ましい。しかし、直前のサーボ・セクタにおいてのみ、あるいは、直前のサーボ・セクタを除いたサーボ・セクタにおいて補正を行ってもよい。また、ＲＲＯ補正を行うＥＲＰにおいて、フォローイング中のＲＲＯ補正を各サーボ・セクタではなく、一つ置きのサーボ・セクタにおいて行ってもよい。本発明のサーボ制御は、ＨＤＤ以外のディスク・ドライブ装置に適用することができる。

本実施形態において、ＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。 本実施形態において、磁気ディスク上に記憶されているデータのフォーマットを模式的に示す図である。 本実施形態において、通常リード処理及びライト処理におけるサーボ制御において、ライト素子及びリード素子の位置を模式的に示している。 本実施形態において、リード・エラーの回復処理において、ターゲットのデータ・セクタ１１４と隣接するＲＲＯ補正フィールドを示している。 本実施形態のリード・エラーの回復処理において、リード素子が隣接ＲＲＯフィールドを読み出す状態を模式的に示している。 本実施形態のリード・エラーの回復処理において、ＲＲＯ補正を伴うフォローイングを行う処理を行う構成を模式的に示すブロック図である。 本実施形態のリード・エラーの回復処理において、ＲＲＯ補正を伴うフォローイングを行う処理のフローチャートである。 本実施形態において、ＲＲＯ補正フィールドとターゲット・データ・セクタとの間の距離に応じて、ＲＲＯ補正データが示す補正量を変化させる様子を模式的に示す図である。

符号の説明

１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１４ スピンドル・モータ、１５ ボイス・コイル・モータ
１６ アクチュエータ、２０ 回路基板、２１ リード・ライト・チャネル
２２ モータ・ドライバ・ユニット、２３ ハードディスク・コントローラ／ＭＰＵ
２４ ＲＡＭ、３１ ライト素子、３２ リード素子、５１ ホスト
１１１ サーボ領域、１１２ データ領域、１１３ ゾーン、１１４ データ・セクタ
１１５ サーボ・セクタ、１１６ 位置データ・フィールド
１１７ ＲＲＯ補正データ・フィールド、２４１ ＥＲＰテーブル
２４２ ＲＲＯバッファ、２４３ データ・バッファ

Claims (19)

1. リード素子及びライト素子を有するヘッドと、
   サーボ・セクタが円周方向に離散的に記録され、さらに、通常ライト時に前記リード素子がフォローイングする半径位置に前記サーボ・セクタに対応したサーボ補正情報が記録されているディスクと、
   通常ライト処理において前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行い、通常リード処理において前記ディスク上のサーボ補正情報を使用することなくフォローイング制御を行う、コントローラと、を有し、
   前記通常リード処理においてエラーが発生した場合に、前記コントローラは、前記リード素子を前記通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動し、
   移動された前記リード素子は、その移動先において前記サーボ補正情報を読み出し、
   前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、前記リード素子が読み出した前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う、
   ディスク・ドライブ装置。
2. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置に半径方向において隣接するサーボ補正情報を使用する、
   請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
3. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記リード処理のターゲット位置に半径方向において一番近いサーボ補正情報を使用する、
   請求項２に記載のディスク・ドライブ装置。
4. 前記リード素子は、前記エラーが起きたリード処理のターゲット・データ・セクタの直前のサーボ・セクタに対応したサーボ補正情報を読み出し、
   前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記直前のサーボ・セクタを使用したサーボ制御において前記サーボ補正情報による補正を行う、
   請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
5. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するサーボ補正情報との距離に応じて、そのサーボ補正情報に基づく補正量を変更する、
   請求項1に記載のディスク・ドライブ装置。
6. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するサーボ補正情報のターゲット位置との距離の増加に応じて、そのサーボ補正情報に基づく補正量を小さくする、
   請求項５に記載のディスク・ドライブ装置。
7. 前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、ターゲット位置を変更したリード・リトライを行う前に、前記サーボ補正情報を使用したリード・リトライを行う、
   請求項１に記載のディスク・ドライブ装置。
8. リード素子及びライト素子を有するヘッドと、サーボ・セクタが円周方向に離散的に記録され、さらに、通常ライト時に前記リード素子がフォローイングする半径位置に前記サーボ・セクタに対応したサーボ補正情報が記録されているディスクと、を有するディスク・ドライブ装置において、リード・エラーの回復処理を行う方法であって、
   通常ライト処理において前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行い、
   通常リード処理において前記ディスク上のサーボ補正情報を使用することなくフォローイング制御を行い、
   前記通常リード処理においてエラーが発生した場合に、前記リード素子を前記通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動し、
   前記移動先において、前記リード素子により前記サーボ補正情報を読み出し、
   前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、前記リード素子が読み出した前記サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う、方法。
9. 前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置に半径方向において隣接するサーボ補正情報を使用する、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記リード処理のターゲット位置に半径方向において一番近いサーボ補正情報を使用する、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するサーボ補正情報との距離に応じて、そのサーボ補正情報によって示された補正量を変更する、
    請求項８に記載の方法。
12. 前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するサーボ補正情報のターゲット位置との距離の増加に応じて、そのサーボ補正情報によって示された補正量を小さくする、
    請求項１１に記載の方法。
13. リード素子及びライト素子を有するヘッドと、
    サーボ・セクタが円周方向に離散的に記録され、さらに、ライト時に前記リード素子がフォローイングする半径位置に前記サーボ・セクタに対応したライト用サーボ補正情報が記録されているディスクと、
    前記ライト用サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御においてライトを行うライト処理と、前記ライト処理によりライトされたデータをリードする通常リード処理と、を実行するコントローラと、を有し、
    前記通常リード処理においてエラーが発生した場合に、前記コントローラは、前記リード素子を前記通常リード処理のターゲット位置と異なる位置に移動し、
    移動された前記リード素子は、その移動先において前記ライト用サーボ補正情報を読み出し、
    前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、前記リード素子が読み出した前記ライト用サーボ補正情報による補正を伴うフォローイング制御を行う、
    ディスク・ドライブ装置。
14. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置に半径方向において隣接するライト用サーボ補正情報を使用する、
    請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。
15. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記リード処理のターゲット位置に半径方向において一番近いライト用サーボ補正情報を使用する、
    請求項１４に記載のディスク・ドライブ装置。
16. 前記リード素子は、前記エラーが起きたリード処理のターゲット・データ・セクタの直前のサーボ・セクタに対応したライト用サーボ補正情報を読み出し、
    前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記直前のライト用サーボ・セクタを使用したサーボ制御において前記サーボ補正情報による補正を行う、
    請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。
17. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するライト用サーボ補正情報との距離に応じて、そのサーボ補正情報に基づく補正量を変更する、
    請求項1３に記載のディスク・ドライブ装置。
18. 前記コントローラは、前記回復処理におけるフォローイング制御において、前記エラーを起こしたリード処理のターゲット位置と使用するライト用サーボ補正情報のターゲット位置との距離の増加に応じて、そのサーボ補正情報に基づく補正量を小さくする、
    請求項１７に記載のディスク・ドライブ装置。
19. 前記コントローラは、前記エラーが起きたリード処理の回復処理において、ターゲット位置を変更したリード・リトライを行う前に、前記サーボ補正情報を使用したリード・リトライを行う、
    請求項１３に記載のディスク・ドライブ装置。

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