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公開番号2025097521
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-01
出願番号2023213750
出願日2023-12-19
発明の名称磁気ディスク装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人スズエ国際特許事務所
主分類G11B 5/596 20060101AFI20250624BHJP(情報記憶)
要約【課題】適切なリード位置を高速に探索することのできる磁気ディスク装置を提供する。
【解決手段】磁気ディスク装置は、ディスクと、リードヘッドと、制御部と、を備える。上記制御部は、上記ディスクがm1回転する期間内に、n1個の半径位置に上記リードヘッドを移動させ、各々の上記半径位置にてトラックのデータをリードする第1リード処理を実行するリード処理部と、上記第1リード処理によるリードにて得た複数の第1信号の品質を比較し、上記複数の第1信号の内から最高品質の第1信号を導出する比較部と、上記n1個の半径位置のうち、上記最高品質の第1信号を導出した際の半径位置を上記トラックのデータのリードに適切である第1適切リード位置と判断する判断部と、を有する。1≦m1<n1である。
【選択図】図20
特許請求の範囲【請求項１】
記録層にトラックを有するディスクと、
前記ディスクの前記記録層からデータをリードするリードヘッドと、
前記ディスクがｍ１回転する期間内に、前記ディスクの半径方向に互いにずれたｎ１個の半径位置に前記リードヘッドを移動させ、各々の前記半径位置にて前記トラックのデータをリードする第１リード処理を実行するリード処理部と、
前記第１リード処理によるリードにて得た複数の第１信号の品質を比較し、前記複数の第１信号の内から最高品質の第１信号を導出する比較部と、
前記ｎ１個の半径位置のうち、前記最高品質の第１信号を導出した際の半径位置を前記トラックのデータのリードに適切である第１適切リード位置と判断する判断部と、を有する制御部と、を備え、
１≦ｍ１＜ｎ１である、
磁気ディスク装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記トラックのデータをリードする際、前記リード処理部は、前記第１適切リード位置に前記リードヘッドを移動させ、前記第１適切リード位置にて前記トラックのデータをリードする、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項３】
前記第１リード処理によるリードにて得た前記複数の第１信号の品質を測定するリードチャネルをさらに備える、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項４】
前記複数の第１信号の品質は、前記複数の第１信号の振幅であり、
前記最高品質の第１信号は、前記複数の第１信号のうち振幅が最大となる信号である、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項５】
前記最高品質の第１信号は、前記複数の第１信号のうち振幅が極大となる信号である、
請求項４に記載の磁気ディスク装置。
【請求項６】
前記複数の第１信号の品質は、前記複数の第１信号のビットエラーレートであり、
前記最高品質の第１信号は、前記複数の第１信号のうちビットエラーレートが最小となる信号である、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項７】
前記最高品質の第１信号は、前記複数の第１信号のうちビットエラーレートが極小となる信号である、
請求項６に記載の磁気ディスク装置。
【請求項８】
前記第１リード処理を実行する際、
前記リード処理部は、第１シーク方向に前記リードヘッドを等速度でシークさせる、
請求項１に記載の磁気ディスク装置。
【請求項９】
前記ｎ１個の半径位置は、前記半径方向に等間隔で設けられ、
前記第１リード処理を実行する際、
前記リード処理部は、前記トラックのデータを一定の時間間隔でリードする、
請求項８に記載の磁気ディスク装置。
【請求項１０】
前記リード処理部は、前記第１リード処理に続けてシーク動作、回転待ち動作、及び第２リード処理を順に実行し、
前記第２リード処理は、前記ディスクがｍ２回転する期間内に、前記第１シーク方向に前記リードヘッドをシークさせ、前記半径方向に互いにずれたｎ２個の半径位置に前記リードヘッドを移動させ、各々の前記半径位置にて前記トラックのデータをリードする処理であり、
１≦ｍ２＜ｎ２であり、
前記第２リード処理時に前記リードヘッドをシークさせる動作は、前記第１リード処理時に前記リードヘッドをシークさせる動作と同一であり、
前記第１リード処理にて前記トラックのデータを最初にリードする位置と、前記第２リード処理にて前記トラックのデータを最初にリードする位置とは、前記ディスクの円周方向に互いにずれている、
請求項８に記載の磁気ディスク装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気ディスク装置に関する。
続きを表示（約 5,300 文字）【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置として、ディスクの半径方向に間隔に置いて複数のトラックをライトする通常記録（Conventional Magnetic Recording:ＣＭＲ）型式（又は、従来記録型式）の磁気ディスク装置、ディスクの半径方向に複数のトラックを重ね書きする瓦記録（Shingled Magnetic Recording：ＳＭＲ、又はShingled Write Recording：ＳＷＲ）型式の磁気ディスク装置、及び通常記録型式及び瓦記録型式を選択して実行するハイブリッド記録型式の磁気ディスク装置が知られている。
【０００３】
磁気ディスク装置は、ライトヘッドとリードヘッドとを含むヘッドを有している。ライトヘッドとリードヘッドとは、ディスクの円周方向に間隔を空けて設けられている。ヘッドをディスクの内周側までシークしたり、ディスクの外周側までシークしたりする程、ライトヘッドとリードヘッドとが半径方向にオフセットし易くなる。そのため、磁気ディスク装置は、ライトヘッドでディスクに所定のトラックをライトした際のリードヘッドの位置から半径方向に所定の距離をオフセットした位置にリードヘッドをオフセットして配置することで、このトラックのデータをリードすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１２－０７９３８７号公報
特開２０１９－２０４５６６号公報
特開２０２２－００３５９９号公報
特開２０２２－０４７９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態は、適切なリード位置を高速に探索することのできる磁気ディスク装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係る磁気ディスク装置は、
記録層にトラックを有するディスクと、
前記ディスクの前記記録層からデータをリードするリードヘッドと、
前記ディスクがｍ１回転する期間内に、前記ディスクの半径方向に互いにずれたｎ１個の半径位置に前記リードヘッドを移動させ、各々の前記半径位置にて前記トラックのデータをリードする第１リード処理を実行するリード処理部と、
前記第１リード処理によるリードにて得た複数の第１信号の品質を比較し、前記複数の第１信号の内から最高品質の第１信号を導出する比較部と、
前記ｎ１個の半径位置のうち、前記最高品質の第１信号を導出した際の半径位置を前記トラックのデータのリードに適切である第１適切リード位置と判断する判断部と、を有する制御部と、を備え、
１≦ｍ１＜ｎ１である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、比較例に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図２は、上記磁気ディスク装置の一部を示す斜視図であり、複数枚のディスク及び複数のヘッドを示す図である。
図３は、上記比較例に係る１枚のディスクの複数のサーボ領域及び複数のデータ領域の配置の一例を示す概略図である。
図４は、上記比較例に係るディスクに対するヘッドの配置の一例を示す模式図である。
図５は、上記比較例において、ライトヘッドの重心及びリードヘッドの重心が円周方向に並んだ場合と、ヘッドを最内周トラックに対向させた場合と、ヘッドを最外周トラックに対向させた場合とにおいて、トラックに対するヘッドの幾何学的配置の一例を示す図である。
図６は、上記比較例において、ライト処理及びリード処理の際の最内周トラックとヘッドとの位置関係と、ライト処理及びリード処理の際の最外周トラックとヘッドとの位置関係と、示す図である。
図７は、上記比較例において、複数のトラックにおけるリードヘッドの位置の変化をグラフで示す図である。
図８は、上記比較例において、複数のトラックにおけるリードオフセットシフト量の変化をグラフで示す図である。
図９は、上記比較例において、リードオフセット補正量が互いに異なる３つの場合において、トラックとヘッドとの位置関係を示す図である。
図１０は、上記比較例において、リードヘッドの半径位置に対するリードした信号の振幅の変化をグラフで示す図である。
図１１は、上記比較例において、リードヘッドの半径位置に対するリードした信号のビットエラーレートの変化をグラフで示す図である。
図１２は、上記比較例に係るヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。
図１３は、上記比較例において、上記リードオフセット補正量を変更しながらトラックのデータをリードする際のヘッドの動きを説明するための図であり、（ａ）最初の半径位置にリードヘッドを固定してトラックのデータをリードしている状態と、（ｂ）２番目の半径位置にリードヘッドを移動させている状態と、（ｃ）最初の半径位置から２番目の半径位置にリードヘッドを固定してトラックのデータをリードしている状態と、（ｄ）２番目の半径位置から３番目の半径位置にリードヘッドを移動させている状態と、（ｅ）最後の半径位置にリードヘッドを固定してトラックのデータをリードしている状態と、を示す図である。
図１４は、上記比較例において、対象のトラックに対してリード処理、シーク動作、及び待機動作を繰り返し行った場合の、ビットエラーレートの変化と、リードオフセット補正量の変化と、目標位置のセクタ番号の変化と、をそれぞれグラフで示す図である。
図１５は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
図１６は、上記第１の実施形態において、上記リードオフセット補正量を変更しながらトラックのデータをリードする際のヘッドの動きを説明するための図であり、最初の半径位置から最後の半径位置までリードヘッドを移動させながらトラックのデータをリードしている状態を示す図である。
図１７は、上記第１の実施形態において、対象のトラックに対してリード処理を行った場合の、ビットエラーレートの変化と、リードオフセット補正量の変化と、目標位置のセクタ番号の変化と、をそれぞれグラフで示す図である。
図１８は、上記第１の実施形態に係るヘッドの位置決め制御系の一例を示すブロック図である。
図１９は、上記第１の実施形態において、目標のセクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化をグラフで示す図であり、リードオフセット補正量を直線軌道で変化させた例を示す図である。
図２０は、上記第１の実施形態の磁気ディスク装置に適用可能な第１適切リードオフセット補正量を探索する方法を説明するためのフロー図である。
図２１は、上記第１の実施形態の変形例１において、目標のセクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化を３種類のグラフで示す図であり、リード開始位置を円周方向に３回ずらし、それぞれリードオフセット補正量を同一の直線軌道で変化させた例を示す図である。
図２２は、上記第１の実施形態の上記変形例１において、対象のトラックに対してリード処理、シーク動作、及び待機動作を繰り返し行った場合の、ビットエラーレートの変化と、リードオフセット補正量の変化と、目標位置のセクタ番号の変化と、をそれぞれグラフで示す図である。
図２３は、上記第１の実施形態の変形例２において、ディスクが１回転する期間に第１シーク方向にリードヘッドを直線軌道で移動させながら対象のトラックに対して行うリード処理と、ディスクが１回転する期間に第２シーク方向にリードヘッドを直線軌道で移動させながら対象のトラックに対して行うリード処理と、を繰り返し行った場合の、ビットエラーレートの変化と、リードオフセット補正量の変化と、目標位置のセクタ番号の変化と、をそれぞれグラフで示す図である。
図２４は、上記第１の実施形態の変形例３において、目標のセクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化をグラフで示す図であり、ディスクが１回転する期間に、リードオフセット補正量を右上がりに直線軌道で変化させ、続けてリードオフセット補正量を右下がりに直線軌道で変化させた例を示す図である。
図２５は、上記第１の実施形態の変形例４において、ディスクが１回転する期間に、第１シーク方向にリードヘッドを直線軌道で移動させながら対象のトラックに対して行うリード処理と、続けて第２シーク方向にリードヘッドを直線軌道で移動させながら対象のトラックに対して行うリード処理とを繰り返し行った場合の、ビットエラーレートの変化と、リードオフセット補正量の変化と、目標位置のセクタ番号の変化と、をそれぞれグラフで示す図である。
図２６は、上記第１の実施形態の変形例５において、目標セクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化をグラフで示す図であり、ディスクが１回転する期間に、リードオフセット補正量を右上がりに直線軌道で変化させ、続けてリードオフセット補正量を右下がりに直線軌道で変化させ、続けてリードオフセット補正量を右上がりに直線軌道で変化させ、続けてリードオフセット補正量を右下がりに直線軌道で変化させた例を示す図である。
図２７は、上記第１の実施形態の変形例６において、目標のセクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化をグラフで示す図であり、リードオフセット補正量を正弦波状の軌道で変化させた例を示す図である。
図２８は、上記第１の実施形態の変形例７において、目標のセクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化を３種類のグラフで示す図であり、３回リード開始位置を円周方向にずらし、それぞれリードオフセット補正量を同一の正弦波状の軌道で変化させた例を示す図である。
図２９は、上記第１の実施形態の変形例８において、目標のセクタの位置（半径位置）に対するリードオフセット補正量の変化をグラフで示す図であり、ディスクが１回転する期間に、リードオフセット補正量を右上がりに正弦波状の軌道で変化させ、続けてリードオフセット補正量を右下がりに正弦波状の軌道で変化させた例を示す図である。
図３０は、第２の実施形態に係る磁気ディスク装置において、対象のトラックに対してリード処理、シーク動作、及び待機動作を繰り返し行った場合の、ビットエラーレートの変化と、リードオフセット補正量の変化と、目標セクタの番号の変化と、をそれぞれグラフで示す図であり、第１範囲にてビットエラーレートを大まかに測定した後に、上記第１範囲より狭い第２範囲にてビットエラーレートを精密に測定する例を示す図である。
図３１は、上記第２の実施形態の磁気ディスク装置に適用可能な第３適切リードオフセット補正量を探索する方法を説明するためのフロー図である。
図３２は、図３１に続く、上記方法を説明するためのフロー図である。
図３３は、図３２に続く、上記方法を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら比較例及び各実施形態に係る磁気ディスク装置１及び適切リード位置（適切リードオフセット補正量）を探索する方法について詳細に説明する。
【０００９】
（比較例）
まず、比較例に係る磁気ディスク装置１の構成について説明する。図１は、比較例に係る磁気ディスク装置１の構成を示すブロック図である。本比較例において、磁気ディスク装置１は、ハイブリッド記録型式の磁気ディスク装置である。但し、磁気ディスク装置１は、瓦記録型式の磁気ディスク装置又は通常記録型式の磁気ディスク装置であってもよい。
【００１０】
図１に示すように、磁気ディスク装置１は、記録媒体としての複数、例えば、１～１１枚のディスク（磁気ディスク）ＤＫと、駆動モータとしてのスピンドルモータ（ＳＰＭ）２０と、ヘッドスタックアッセンブリ（以下、ＨＳＡと称する）２２と、ドライバＩＣ１２０と、ヘッドアンプ集積回路（以下、ヘッドアンプＩＣ、又はプリアンプと称する）１３０と、揮発性メモリ７０と、バッファメモリ（バッファ）８０と、不揮発性メモリ９０と、１チップの集積回路であるシステムコントローラ１１０とを備えている。また、磁気ディスク装置１は、ホストシステム（以下、単に、ホストと称する）１００と接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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