JP2002050139A - Device for positioning magnetic head - Google Patents

Device for positioning magnetic head

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JP2002050139A
JP2002050139A JP2000230538A JP2000230538A JP2002050139A JP 2002050139 A JP2002050139 A JP 2002050139A JP 2000230538 A JP2000230538 A JP 2000230538A JP 2000230538 A JP2000230538 A JP 2000230538A JP 2002050139 A JP2002050139 A JP 2002050139A
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JP
Japan
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magnetic head
deviation
voice coil
target trajectory
coil motor
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JP2000230538A
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Japanese (ja)
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Fujio Tajima
富士雄 田島
Toshio Saito
利雄 斉藤
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the time for positioning a magnetic head by reducing the influence of the fluctuation of torque generated in a voice coil motor. SOLUTION: A deviation detecting means detects the deviation of position of a magnetic head detected by a position detection means and a target orbit generated by a target orbit generating means. A servo compensation means controls the driving current of a driving amplifier so as to reduce the deviation detected by the deviation detecting means. A positive compensation means controls the driving current of the driving amplifier so as to accelerate the motion of a mechanical mechanism on the basis of the target orbit generated by the target orbit generating means. A learning means detects the fluctuation of torque generated in the voice coil motor of the mechanical mechanism from the deviation detected by the deviation detecting means, and controls the gain of the servo compensation means and the positive compensation means according to the fluctuation of the detected torque.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクに信
号の書込み/読出しを行う磁気ヘッドの位置決め装置に
係り、特にハードディスク装置(HDD)、サーボトラ
ックライター(STW)、及びハードディスク装置のサ
ーティファイ検査を行う磁気ディスク検査装置に使用さ
れる磁気ヘッドの位置決め装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head positioning apparatus for writing / reading signals to / from a magnetic disk, and more particularly to a hard disk drive (HDD), a servo track writer (STW), and a certifying test of a hard disk drive. The present invention relates to a magnetic head positioning device used in a magnetic disk inspection device that performs the inspection.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータシステムの情報記録
媒体としてハードディスク装置が一般に使用されてい
る。ハードディスク装置内の磁気ディスク上には、磁気
ヘッドの位置制御用のサーボトラックが予めサーボトラ
ックライターにより設定される。サーボトラックライタ
ーでハードディスク装置内の磁気ディスクにサーボトラ
ックを設定する際、磁気ヘッドの位置決め方式には外部
駆動方式と自駆動方式があり、これを図4により説明す
る。
2. Description of the Related Art In recent years, hard disk devices have been generally used as information recording media for computer systems. Servo tracks for controlling the position of a magnetic head are previously set on a magnetic disk in a hard disk drive by a servo track writer. When a servo track writer sets a servo track on a magnetic disk in a hard disk drive, there are an external drive method and a self-drive method for positioning the magnetic head, which will be described with reference to FIG.

【0003】図4(a)は、外部駆動方式のサーボトラ
ックライター及びハードディスク装置の外観図である。
ハードディスク装置110は、複数の磁気ディスク11
1及び複数の磁気ヘッド112を備え、各磁気ヘッド1
12はキャリッジ機構113の各支持アームの先端にそ
れぞれ取り付けられている。キャリッジ機構113は、
支持アームを回転して磁気ヘッド112の位置決めを行
うために、図示しないボイスコイルモータ(VCM)を
備えている。サーボトラックを設定する際、キャリッジ
機構113のボイスコイルモータには適当なバイアス電
流が供給され、磁気ヘッド112が磁気ディスク111
の外周付近に停止させられる。
FIG. 4A is an external view of an externally driven servo track writer and a hard disk drive.
The hard disk device 110 includes a plurality of magnetic disks 11
One and a plurality of magnetic heads 112;
Reference numeral 12 is attached to the tip of each support arm of the carriage mechanism 113, respectively. The carriage mechanism 113
A voice coil motor (VCM), not shown, is provided for rotating the support arm to position the magnetic head 112. When setting a servo track, an appropriate bias current is supplied to the voice coil motor of the carriage mechanism 113 so that the magnetic head 112
Is stopped near the outer circumference of.

【0004】一方、サーボトラックライターを構成する
外部アクチュエータ120の駆動アーム上には、誘導ピ
ン121とミラー122が設けられている。サーボトラ
ックを設定する際、誘導ピン121をキャリッジ機構1
13の支持アームの側面に機械的に接触させて、外部ア
クチュエータ120に内蔵されたボイスコイルモータに
より駆動アームを動かしてキャリッジ機構113を回転
させる。このとき、レーザ測長器123がミラー122
と向き合う適当な位置に設けられており、ミラー122
からの反射光により外部アクチュエータ120の駆動ア
ームの移動量を測定する。外部アクチュエータ120
は、レーザ測長器123の測定結果に基づいて、移動量
が所定値となるように内蔵されたボイスコイルモータを
制御し、磁気ヘッド112の位置決めを行う。なお、本
方式の改良に係るものとして、特開平5−334822
号公報に記載のものがある。また、図4(a)で示した
外部駆動方式の誘導ピン121による機械的な接触を用
いず、レーザ光学系を使用して非接触にキャリッジ機構
113の誘導を行う光プッシュピン方式と呼ばれる方式
もある。
On the other hand, a guide pin 121 and a mirror 122 are provided on a drive arm of an external actuator 120 constituting a servo track writer. When setting the servo track, the guide pin 121 is connected to the carriage mechanism 1.
13 is mechanically brought into contact with the side surface of the support arm 13, and the drive arm is moved by a voice coil motor built in the external actuator 120 to rotate the carriage mechanism 113. At this time, the laser length measuring device 123
The mirror 122 is provided at an appropriate position facing the mirror 122.
The amount of movement of the drive arm of the external actuator 120 is measured based on the reflected light. External actuator 120
Controls the built-in voice coil motor so that the moving amount becomes a predetermined value based on the measurement result of the laser length measuring device 123, and performs the positioning of the magnetic head 112. Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-334822 discloses a technique related to the improvement of this method.
There is one described in Japanese Patent Publication No. A system called an optical push pin system in which the carriage mechanism 113 is guided in a non-contact manner using a laser optical system without using the mechanical contact by the externally driven guide pin 121 shown in FIG. There is also.

【0005】図4(b)は、自駆動方式のサーボトラッ
クライター及びハードディスク装置の外観図である。図
4(a)と同じ構成のものには同一の符号が付してある
ので、その説明は省略する。本方式はサーボトラックを
設定する際に、外部アクチュエータを用いず、ハードデ
ィスク装置110のキャリッジ機構113自身で磁気ヘ
ッド112の位置決めを行うものである。キャリッジ機
構113の支持アームの上部にミラー132が設けら
れ、レーザ測長器133がミラー132と向き合う適当
な位置に設けられている。レーザ測長器133は、ミラ
ー132からの反射光によりキャリッジ機構113の支
持アームの移動量を測定する。図示しないVCM制御回
路は、レーザ測長器133の測定結果に基づいて、移動
量が所定値となるようにキャリッジ機構113のボイス
コイルモータを制御し、磁気ヘッド112の位置決めを
行う。なお、本方式の改良に係るものとして、特開平7
−6530号公報に記載のものがある。
FIG. 4B is an external view of a self-drive type servo track writer and a hard disk drive. Components having the same configuration as in FIG. 4A are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this method, when setting a servo track, the magnetic head 112 is positioned by the carriage mechanism 113 of the hard disk drive 110 itself without using an external actuator. A mirror 132 is provided above the support arm of the carriage mechanism 113, and a laser length measuring device 133 is provided at an appropriate position facing the mirror 132. The laser length measuring device 133 measures the movement amount of the support arm of the carriage mechanism 113 based on the reflected light from the mirror 132. A VCM control circuit (not shown) controls the voice coil motor of the carriage mechanism 113 based on the measurement result of the laser length measuring device 133 so that the movement amount becomes a predetermined value, and performs positioning of the magnetic head 112. Incidentally, Japanese Patent Laid-Open No.
There is one described in JP-A-6530.

【0006】以上説明したいずれの位置決め方式におい
ても、高速化のために位置決め時間を短縮することが重
要である。位置決め時間の短縮は、サーボトラックライ
ターだけに限らず、ハードディスク装置自身、及びハー
ドディスク装置のサーティファイ検査を行う磁気ディス
ク検査装置においても同様に重要である。なお、磁気デ
ィスク検査装置に関するものとして、特開平10−27
5434号公報に記載のものがある。
[0006] In any of the positioning methods described above, it is important to shorten the positioning time in order to increase the speed. The shortening of the positioning time is important not only for the servo track writer but also for the hard disk device itself and the magnetic disk inspection device for performing the certifying inspection of the hard disk device. Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-27 discloses a magnetic disk inspection apparatus.
There is one described in JP-A-5434.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したいずれの位置
決め方式においても、磁気ヘッドの位置決めを行う駆動
部にはボイスコイルモータが使用されている。ボイスコ
イルモータは駆動電流に応じたトルクを発生し、一般に
ボイスコイルモータ毎のトルク定数は一定であるとの前
提で制御が行われている。しかしながら、ボイスコイル
モータの発生するトルクは、駆動電流が同じでも磁気ヘ
ッドの位置により若干変動する。また、ボイスコイルモ
ータの製品ばらつきや経年変化によっては、発生トルク
が10%程度変動する。ボイスコイルモータの発生トル
クが変動すると、磁気ヘッドの位置決めを行う際、磁気
ヘッドが目標位置(トラック)を通り越してしまうオー
バシュートや目標位置(トラック)に届かないアンダー
シュートが発生し、位置決め時間を遅延させる原因とな
る。
In any of the above-described positioning methods, a voice coil motor is used as a drive unit for positioning the magnetic head. The voice coil motor generates a torque according to the drive current, and the control is generally performed on the assumption that the torque constant of each voice coil motor is constant. However, the torque generated by the voice coil motor slightly varies depending on the position of the magnetic head even when the drive current is the same. Also, the generated torque fluctuates by about 10% depending on the product variation and the aging of the voice coil motor. If the torque generated by the voice coil motor fluctuates, when positioning the magnetic head, an overshoot in which the magnetic head passes the target position (track) or an undershoot that does not reach the target position (track) occurs, and the positioning time is reduced. It causes delay.

【0008】このような問題はサーボトラックライター
に限らず、ハードディスク装置自身、及びハードディス
ク装置のサーティファイ検査を行う磁気ディスク検査装
置においても同様の問題があった。
[0008] Such a problem is not limited to the servo track writer, but has a similar problem in the hard disk device itself and in the magnetic disk inspection device for performing the certifying inspection of the hard disk device.

【0009】本発明は、ボイスコイルモータの発生トル
クの変動による影響を低減し、位置決め時間の短い磁気
ヘッドの位置決め装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic head positioning apparatus that reduces the influence of fluctuations in the torque generated by a voice coil motor and has a short positioning time.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された本
発明に係る磁気ヘッドの位置決め装置は、ボイスコイル
モータを用いて磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定位置
に位置決めするメカニカル機構と、メカニカル機構のボ
イスコイルモータに駆動電流を供給する駆動アンプと、
駆動アンプの駆動電流を制御する位置制御部とを備えた
磁気ヘッドの位置決め装置であって、位置制御部が、磁
気ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、磁気ヘッド
の位置の目標軌道を生成する目標軌道生成手段と、位置
検出手段で検出された磁気ヘッドの位置と目標軌道生成
手段で生成された目標軌道との偏差を検出する偏差検出
手段と、偏差検出手段で検出された偏差が小さくなるよ
うに駆動アンプの駆動電流を制御するサーボ補償手段
と、目標軌道生成手段で生成された目標軌道に基づいて
メカニカル機構の動きを加速するように駆動アンプの駆
動電流を制御する前向き補償手段と、偏差検出手段で検
出された偏差からメカニカル機構のボイスコイルモータ
の発生トルクの変動を検出し、検出した発生トルクの変
動に応じてサーボ補償手段及び前向き補償手段の利得を
制御する学習手段とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetic head positioning apparatus comprising: a mechanical mechanism for positioning a magnetic head at a predetermined position on a magnetic disk by using a voice coil motor; A drive amplifier for supplying a drive current to the voice coil motor of the mechanism;
What is claimed is: 1. A magnetic head positioning apparatus comprising: a position control unit that controls a drive current of a drive amplifier, wherein the position control unit generates a position detection unit that detects a position of the magnetic head and a target trajectory of the position of the magnetic head. Target trajectory generating means, a deviation detecting means for detecting a deviation between the position of the magnetic head detected by the position detecting means and the target trajectory generated by the target trajectory generating means, and a deviation detected by the deviation detecting means being small. Servo compensating means for controlling the drive current of the drive amplifier so that the forward compensation means for controlling the drive current of the drive amplifier so as to accelerate the movement of the mechanical mechanism based on the target trajectory generated by the target trajectory generation means The fluctuation of the torque generated by the voice coil motor of the mechanical mechanism is detected from the deviation detected by the deviation detecting means, and the servo compensation is performed according to the detected fluctuation of the generated torque. It is obtained by a learning means for controlling a gain of means and forward compensation means.

【0011】この発明によれば、学習手段により発生ト
ルクの変動を補正するようにサーボ補償手段及び前向き
補償手段の利得を制御することができるので、ボイスコ
イルモータの発生トルクの変動による影響を低減し、位
置決め時間を短縮することができる。
According to the present invention, the gain of the servo compensating means and the forward compensating means can be controlled so as to correct the fluctuation of the generated torque by the learning means, so that the influence of the fluctuation of the generated torque of the voice coil motor is reduced. In addition, the positioning time can be reduced.

【0012】請求項2に記載された本発明に係る磁気ヘ
ッドの位置決め装置は、学習手段が、偏差検出手段で検
出された偏差から2つの所定期間の累積偏差をそれぞれ
算出し、算出した2つの累積偏差の差からメカニカル機
構のボイスコイルモータの発生トルクの変動を検出する
ものである。
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic head positioning apparatus according to the present invention, the learning means calculates the cumulative deviations for two predetermined periods from the deviation detected by the deviation detecting means, and calculates the two calculated deviations. The change in the torque generated by the voice coil motor of the mechanical mechanism is detected from the difference between the accumulated deviations.

【0013】この発明によれば、累積偏差を用いること
により、情報量が多くなり検出誤差も除去できるので、
発生トルクの変動を正しく検出することができる。ま
た、メカニカル機構に一定の外力が付加されていても、
2つの偏差の差を取ることで外力の影響を除去すること
ができる。
According to the present invention, the amount of information is increased and the detection error can be removed by using the cumulative deviation.
Fluctuations in the generated torque can be correctly detected. Also, even if a certain external force is applied to the mechanical mechanism,
By taking the difference between the two deviations, the effect of the external force can be eliminated.

【0014】請求項3に記載された本発明に係る磁気ヘ
ッドの位置決め装置は、学習手段が、サーボ補償手段及
び前向き補償手段の利得を変化させる補正係数を有し、
2つの累積偏差の差に安全係数を掛けた値を用いて補正
係数を修正するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic head positioning apparatus according to the present invention, the learning means has a correction coefficient for changing the gains of the servo compensation means and the forward compensation means.
The correction coefficient is corrected using a value obtained by multiplying the difference between the two cumulative deviations by the safety coefficient.

【0015】この発明によれば、累積偏差の差に安全係
数を掛けた値を用いて補正係数を修正することにより、
サーボ補償手段及び前向き補償手段の利得の変化が緩や
かになる。従って、発生トルクの変動の検出誤差や計算
誤差があっても、装置が暴走せず、磁気ヘッドを目標位
置(トラック)に位置決めすることができる。
According to the present invention, the correction coefficient is corrected by using the value obtained by multiplying the difference between the cumulative deviations by the safety coefficient,
The gains of the servo compensator and the forward compensator gradually change. Therefore, even if there is a detection error or a calculation error of the fluctuation of the generated torque, the apparatus does not run away and the magnetic head can be positioned at the target position (track).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図1は本発明の磁気ヘッドの位
置決め装置の一実施の形態の構成図である。本実施の形
態は外部駆動方式のサーボトラックライターに適用した
場合を示しており、磁気ヘッドを機械的に位置決めする
メカニカル機構(以下、メカ機構と略す)100は、図
4(a)の磁気ディスク111、磁気ヘッド112、キ
ャリッジ機構113、誘導ピン121、ミラー122、
及び外部アクチュエータ120の駆動アームと内蔵ボイ
スコイルモータを含む部分を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a magnetic head positioning apparatus according to the present invention. This embodiment shows a case in which the present invention is applied to an external drive type servo track writer. A mechanical mechanism (hereinafter abbreviated as a mechanical mechanism) 100 for mechanically positioning a magnetic head is a magnetic disk shown in FIG. 111, magnetic head 112, carriage mechanism 113, guide pin 121, mirror 122,
2 shows a portion including a drive arm of an external actuator 120 and a built-in voice coil motor.

【0017】メカ機構100の内蔵ボイスコイルモータ
には、駆動アンプ140から駆動電流140aが供給さ
れる。駆動アンプ140の駆動電流140aを制御する
位置制御部200は、目標軌道生成手段210、偏差検
出手段220、サーボ補償手段230、前向き補償手段
240、学習手段250及び位置検出手段260により
構成される。位置検出手段260は、図4(a)のレー
ザ測長器123から構成される。
A drive current 140 a is supplied from a drive amplifier 140 to the built-in voice coil motor of the mechanical mechanism 100. The position control unit 200 that controls the drive current 140a of the drive amplifier 140 includes a target trajectory generation unit 210, a deviation detection unit 220, a servo compensation unit 230, a forward compensation unit 240, a learning unit 250, and a position detection unit 260. The position detecting means 260 includes the laser length measuring device 123 shown in FIG.

【0018】まず、図1において、学習手段250を除
いた他の構成要素の動作を説明する。サーボトラック設
定時、マイクロプロセッサユニット310から動作指令
310aを受けた目標軌道生成手段210は、磁気ヘッ
ドの位置の目標軌道を生成し、偏差検出手段220及び
前向き補償手段240へ目標軌道信号210aを出力す
る。メカ機構100のフィードフォワード制御を行う前
向き補償手段240は、目標軌道生成手段210からの
目標軌道信号210aに基づいて、メカ機構100の動
きを加速するように駆動アンプ140の駆動電流140
aを制御するフィードフォワード信号240aを作成す
る。
First, the operation of the other components in FIG. 1 except for the learning means 250 will be described. At the time of setting the servo track, the target trajectory generating means 210 which has received the operation command 310a from the microprocessor unit 310 generates a target trajectory of the position of the magnetic head, and outputs the target trajectory signal 210a to the deviation detecting means 220 and the forward compensating means 240. I do. The forward compensating means 240 for performing feed-forward control of the mechanical mechanism 100 has a drive current 140 of the drive amplifier 140 based on the target trajectory signal 210a from the target trajectory generating means 210 so as to accelerate the movement of the mechanical mechanism 100.
A feedforward signal 240a for controlling a is generated.

【0019】一方、偏差検出手段220は、位置検出手
段260からのヘッド位置信号260aと、目標軌道生
成手段210からの目標軌道信号210aとを入力し
て、磁気ヘッドの位置と目標軌道との偏差を検出し、サ
ーボ補償手段230へ偏差信号220aを出力する。メ
カ機構100のフィードバック制御を行うサーボ補償手
段230は、偏差検出手段220からの偏差信号220
aに基づいて、磁気ヘッドの位置と目標軌道との偏差が
小さくなるように駆動アンプ140の駆動電流140a
を制御するフィードバック信号230aを作成する。
On the other hand, the deviation detecting means 220 receives the head position signal 260a from the position detecting means 260 and the target trajectory signal 210a from the target trajectory generating means 210 and receives the deviation between the position of the magnetic head and the target trajectory. And outputs a deviation signal 220a to the servo compensation means 230. The servo compensating means 230 for performing feedback control of the mechanical mechanism 100 includes a deviation signal 220 from the deviation detecting means 220.
a so that the deviation between the position of the magnetic head and the target trajectory becomes smaller based on the driving current 140a of the driving amplifier 140.
Is generated.

【0020】駆動アンプ140は、前向き補償手段24
0からのフィードフォワード信号240a及びサーボ補
償手段230からのフィードバック信号230aに基づ
いて駆動電流140aを発生し、メカ機構100の内蔵
ボイスコイルモータへ供給する。これによりメカ機構1
00は、内蔵ボイスコイルモータを駆動して磁気ヘッド
の目標位置(トラック)への位置決めを行う。位置検出
手段260は、このときの磁気ヘッドの位置を検出し、
ヘッド位置信号260aを偏差検出手段220へ出力す
る。
The driving amplifier 140 includes the forward compensating means 24
A drive current 140a is generated based on the feedforward signal 240a from 0 and the feedback signal 230a from the servo compensator 230, and is supplied to the built-in voice coil motor of the mechanical mechanism 100. Thereby, the mechanical mechanism 1
No. 00 drives the built-in voice coil motor to position the magnetic head to a target position (track). The position detecting means 260 detects the position of the magnetic head at this time,
The head position signal 260a is output to the deviation detecting means 220.

【0021】図2(a)は磁気ヘッドの位置の一例を示
す図、図2(b)は磁気ヘッドの位置と目標軌道との偏
差の一例を示す図である。図2(a)で、破線は磁気ヘ
ッドの移動位置の目標値が0.5μmの場合に目標軌道
生成手段210で生成された目標軌道の一例を示し、実
線はこの場合に位置検出手段260で検出された磁気ヘ
ッドの位置の一例を示している。また、図2(b)の実
線はこの場合に偏差検出手段220で検出された磁気ヘ
ッドの位置と目標軌道との偏差の一例を示している。
FIG. 2A shows an example of the position of the magnetic head, and FIG. 2B shows an example of the deviation between the position of the magnetic head and the target trajectory. In FIG. 2A, the broken line shows an example of the target trajectory generated by the target trajectory generating means 210 when the target value of the moving position of the magnetic head is 0.5 μm, and the solid line shows the position detected by the position detecting means 260 in this case. An example of the detected position of the magnetic head is shown. The solid line in FIG. 2B shows an example of the deviation between the position of the magnetic head and the target trajectory detected by the deviation detecting means 220 in this case.

【0022】次に、図1において、学習手段250の動
作を説明する。学習手段250は、偏差検出手段220
からの偏差信号220aに基づいてメカ機構100の内
蔵ボイスコイルモータの発生トルクの変動を検出し、検
出した発生トルクの変動に応じてサーボ補償手段230
及び前向き補償手段240の利得を変化させる補正係数
Mgを算出し、サーボ補償手段230及び前向き補償手
段240へ補正信号250aを出力する。
Next, the operation of the learning means 250 will be described with reference to FIG. The learning means 250 includes the deviation detecting means 220
Of the built-in voice coil motor of the mechanical mechanism 100 on the basis of the deviation signal 220a from the servo mechanism 230, and the servo compensation means 230
And calculates a correction coefficient Mg for changing the gain of the forward compensation means 240, and outputs a correction signal 250a to the servo compensation means 230 and the forward compensation means 240.

【0023】このときの補正係数の算出処理を図3によ
り説明する。図3は補正係数の算出処理を示すフローチ
ャートである。学習手段250はまず、補正係数Mgを
初期値に設定する(ステップ510)。初期値は、メカ
機構100の内蔵ボイスコイルモータの発生トルクに変
動がない場合の値で、例えば、Mg=1とする。位置制
御部200は、駆動アンプ140を介してメカ機構10
0を駆動して、最初の1トラックの位置決め動作を行う
(ステップ520)。このとき偏差検出手段220は、
位置検出手段260で検出された磁気ヘッドの位置と目
標軌道生成手段210で生成された目標軌道との偏差を
検出し、偏差信号220aを出力する。
The calculation process of the correction coefficient at this time will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart illustrating the calculation process of the correction coefficient. The learning means 250 first sets the correction coefficient Mg to an initial value (Step 510). The initial value is a value when there is no change in the generated torque of the built-in voice coil motor of the mechanical mechanism 100, for example, Mg = 1. The position control unit 200 controls the mechanical mechanism 10 via the drive amplifier 140.
0 is driven to perform the positioning operation of the first one track (step 520). At this time, the deviation detecting means 220
A deviation between the position of the magnetic head detected by the position detection means 260 and the target trajectory generated by the target trajectory generation means 210 is detected, and a deviation signal 220a is output.

【0024】学習手段250は、偏差信号220aから
2つの所定期間の累積偏差A,Bをそれぞれ算出する
(ステップ530)。例えば、図2(b)の偏差の場
合、斜線を引いた部分がそれぞれ所定時間T1の累積偏
差A,Bを示している。ここで累積偏差を用いるのは、
偏差が微小な場合に情報量を多くして、発生トルクの変
動を正しく検出するためである。また、位置検出手段2
60の検出精度により発生する検出誤差を除去して、発
生トルクの変動を正しく検出するためである。
The learning means 250 calculates accumulated deviations A and B for two predetermined periods from the deviation signal 220a (step 530). For example, in the case of the deviation in FIG. 2B, the hatched portions indicate the accumulated deviations A and B for the predetermined time T1, respectively. Here, the cumulative deviation is used.
This is because, when the deviation is small, the amount of information is increased and the fluctuation of the generated torque is correctly detected. Further, the position detecting means 2
This is for removing a detection error generated by the detection accuracy of 60 and correctly detecting a fluctuation of the generated torque.

【0025】続いて学習手段250は、2つの累積偏差
A,Bの差が所定値内か否かを判断する(ステップ54
0)。ここで、2つの累積偏差A,Bの差を見るのは、
メカ機構100に一定の外力が付加されていても、2つ
の偏差の差を取ることで外力の影響を除去することがで
きるからである。
Subsequently, the learning means 250 determines whether or not the difference between the two cumulative deviations A and B is within a predetermined value (step 54).
0). Here, to see the difference between the two cumulative deviations A and B,
This is because even if a constant external force is applied to the mechanical mechanism 100, the influence of the external force can be eliminated by taking the difference between the two deviations.

【0026】ステップ540で2つの累積偏差A,Bの
差が所定値内にない場合、学習手段250は補正係数M
gの修正を行う(ステップ550)。補正係数Mgの修
正は、例えば、式:Mg[n+1]=0.5k(A−
B)+Mg[n]を用いる。この式で、Mg[n],M
g[n+1]はそれぞれn回目,n+1回目の補正係数
を示し、kはトルク変動係数、0.5は安全係数を示
す。ここで安全係数を掛けるのは、発生トルクの変動の
検出誤差や計算誤差があった場合、装置が暴走して目標
位置(トラック)に位置決めできなくなることがあるの
で、サーボ補償手段及び前向き補償手段の利得の変化を
緩やかにしてこれを防止するためである。なお、安全係
数は必ずしも0.5に限らず、1未満の値をメカ機構1
00の運動特性や位置検出手段260の検出精度に応じ
て適宜使用することができる。
If the difference between the two cumulative deviations A and B is not within the predetermined value in step 540, the learning means 250
g is corrected (step 550). The correction of the correction coefficient Mg is performed by, for example, the following expression: Mg [n + 1] = 0.5 k (A−
B) + Mg [n] is used. In this equation, Mg [n], M
g [n + 1] indicates an n-th correction coefficient and an (n + 1) -th correction coefficient, k indicates a torque variation coefficient, and 0.5 indicates a safety coefficient. The reason for multiplying the safety factor is that if there is a detection error or a calculation error in the fluctuation of the generated torque, the apparatus may run out of control and cannot be positioned at the target position (track). This is because the change in the gain is moderated to prevent this. Note that the safety coefficient is not necessarily limited to 0.5, and a value less than 1
It can be used as appropriate according to the motion characteristics of 00 and the detection accuracy of the position detecting means 260.

【0027】ステップ540で2つの累積偏差A,Bの
差が所定値内にある場合、またはステップ550で補正
係数Mgの修正後、位置制御部200は次のトラックの
位置決めが必要か否かを判断する(ステップ560)。
次のトラックの位置決めが必要な場合はステップ520
へ戻り、必要ない場合は処理を終了する。
If the difference between the two cumulative deviations A and B is within a predetermined value in step 540, or after correcting the correction coefficient Mg in step 550, the position control unit 200 determines whether or not the next track needs to be positioned. A determination is made (step 560).
Step 520 if positioning of the next track is required
The process returns to the step, and terminates the processing if not necessary.

【0028】図1の説明に戻って、次のトラックの位置
決め動作時、前向き補償手段240は、目標軌道生成手
段210からの目標軌道信号210aに基づいてフィー
ドフォワード信号を作成する際、学習手段250からの
補正信号250aに基づいて利得を変化させてフィード
フォワード信号を補正し、駆動アンプ140へ補正した
フィードフォワード信号240aを出力する。また、サ
ーボ補償手段230は、偏差検出手段220からの偏差
信号220aに基づいてフィードバック信号を作成する
際、学習手段250からの補正信号250aに基づいて
利得を変化させてフィードバック信号を補正し、駆動ア
ンプ140へ補正したフィードバック信号230aを出
力する。駆動アンプ140は、前向き補償手段240か
らの補正したフィードフォワード信号240a及びサー
ボ補償手段230からの補正したフィードバック信号2
30aに基づいて駆動電流140aを発生し、メカ機構
100の内蔵ボイスコイルモータへ供給する。これによ
りメカ機構100は、学習手段250の補正係数Mgに
より補正した駆動電流140aによって内蔵ボイスコイ
ルモータを駆動して、磁気ヘッドの目標位置(トラッ
ク)への位置決めを行う。
Returning to the description of FIG. 1, at the time of the next track positioning operation, the forward compensating means 240 uses the learning means 250 when generating the feedforward signal based on the target trajectory signal 210a from the target trajectory generating means 210. , The gain is changed based on the correction signal 250a to correct the feedforward signal, and the corrected feedforward signal 240a is output to the drive amplifier 140. Further, when creating the feedback signal based on the deviation signal 220a from the deviation detection unit 220, the servo compensation unit 230 corrects the feedback signal by changing the gain based on the correction signal 250a from the learning unit 250, and The corrected feedback signal 230a is output to the amplifier 140. The drive amplifier 140 includes a corrected feedforward signal 240a from the forward compensation means 240 and a corrected feedback signal 2 from the servo compensation means 230.
A drive current 140a is generated based on 30a and supplied to a built-in voice coil motor of the mechanical mechanism 100. Thereby, the mechanical mechanism 100 drives the built-in voice coil motor with the drive current 140a corrected by the correction coefficient Mg of the learning means 250, and performs positioning of the magnetic head to the target position (track).

【0029】以上説明した実施の形態は、いずれも本発
明の磁気ヘッドの位置決め装置を外部駆動方式のサーボ
トラックライターに適用した場合を示している。しかし
ながら、本発明はこれに限らず、自駆動方式や光プッシ
ュピン方式のサーボトラックライター、さらにハードデ
ィスク装置自身や磁気ディスク検査装置に適用すること
ができる。それぞれの場合、メカ機構100は各装置の
該当部分に置き換わる。
Each of the embodiments described above shows a case where the magnetic head positioning apparatus of the present invention is applied to an externally driven servo track writer. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to self-drive type or optical push-pin type servo track writers, as well as hard disk devices themselves and magnetic disk inspection devices. In each case, the mechanical mechanism 100 replaces the corresponding part of each device.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の磁気ヘッドの位置決め装置によ
れば、学習手段によりメカニカル機構のボイスコイルモ
ータの発生トルクの変動を補正するようにサーボ補償手
段及び前向き補償手段の利得を制御することができるの
で、ボイスコイルモータの発生トルクの変動による影響
を低減し、位置決め時間を短縮することができる。
According to the magnetic head positioning apparatus of the present invention, the gain of the servo compensating means and the forward compensating means can be controlled by the learning means so as to correct the fluctuation of the torque generated by the voice coil motor of the mechanical mechanism. Therefore, the influence of the fluctuation of the generated torque of the voice coil motor can be reduced, and the positioning time can be shortened.

【0031】また、2つの所定期間の累積偏差の差から
メカニカル機構のボイスコイルモータの発生トルクの変
動を検出することにより、発生トルクの変動を正しく検
出することができ、外力の影響も除去することができ
る。
Further, by detecting the fluctuation of the generated torque of the voice coil motor of the mechanical mechanism from the difference between the accumulated deviations of the two predetermined periods, the fluctuation of the generated torque can be correctly detected, and the influence of the external force is also eliminated. be able to.

【0032】さらに、2つの累積偏差の差に安全係数を
掛けた値を用いて補正係数を修正することにより、発生
トルクの変動の検出誤差や計算誤差があっても、装置が
暴走せず、磁気ヘッドを目標位置(トラック)に位置決
めすることができる。
Further, by correcting the correction coefficient using a value obtained by multiplying the difference between the two cumulative deviations by the safety coefficient, the apparatus does not run away even if there is a detection error or a calculation error of the fluctuation of the generated torque. The magnetic head can be positioned at a target position (track).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の磁気ヘッドの位置決め装置の一実施
の形態の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a magnetic head positioning device according to the present invention.

【図2】 図2(a)は磁気ヘッドの位置の一例を示す
図、図2(b)は磁気ヘッドの位置と目標軌道との偏差
の一例を示す図である。
FIG. 2A is a diagram illustrating an example of a position of a magnetic head, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of a deviation between the position of the magnetic head and a target trajectory.

【図3】 補正係数の算出処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a calculation process of a correction coefficient.

【図4】 図4(a)は外部駆動方式のサーボトラック
ライター及びハードディスク装置の外観図、図4(b)
は自駆動方式のサーボトラックライター及びハードディ
スク装置の外観図である。
FIG. 4A is an external view of an externally driven servo track writer and a hard disk drive, and FIG.
1 is an external view of a self-drive type servo track writer and a hard disk drive.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…メカ機構 110…ハードディスク装置 111…磁気ディスク 112…磁気ヘッド 113…キャリッジ機構 120…外部アクチュエータ 140…駆動アンプ 200…位置制御部 210…目標軌道生成手段 220…偏差検出手段 230…サーボ補償手段 240…前向き補償手段 250…学習手段 260…位置検出手段 310…マイクロプロセッサユニット REFERENCE SIGNS LIST 100 mechanical mechanism 110 hard disk device 111 magnetic disk 112 magnetic head 113 carriage mechanism 120 external actuator 140 drive amplifier 200 position control unit 210 target trajectory generating unit 220 deviation detecting unit 230 servo compensating unit 240 ... Forward compensation means 250... Learning means 260... Position detection means 310.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボイスコイルモータを用いて磁気ヘッド
を磁気ディスク上の所定位置に位置決めするメカニカル
機構と、 前記メカニカル機構のボイスコイルモータに駆動電流を
供給する駆動アンプと、 前記駆動アンプの駆動電流を制御する位置制御部とを備
えた磁気ヘッドの位置決め装置であって、前記位置制御
部は、 磁気ヘッドの位置を検出する位置検出手段と、 磁気ヘッドの位置の目標軌道を生成する目標軌道生成手
段と、 前記位置検出手段で検出された磁気ヘッドの位置と前記
目標軌道生成手段で生成された目標軌道との偏差を検出
する偏差検出手段と、 前記偏差検出手段で検出された偏差が小さくなるように
前記駆動アンプの駆動電流を制御するサーボ補償手段
と、 前記目標軌道生成手段で生成された目標軌道に基づい
て、前記メカニカル機構の動きを加速するように前記駆
動アンプの駆動電流を制御する前向き補償手段と、 前記偏差検出手段で検出された偏差から前記メカニカル
機構のボイスコイルモータの発生トルクの変動を検出
し、検出した発生トルクの変動に応じて前記サーボ補償
手段及び前記前向き補償手段の利得を制御する学習手段
とを備えたこと特徴とする磁気ヘッドの位置決め装置。
1. A mechanical mechanism for positioning a magnetic head at a predetermined position on a magnetic disk using a voice coil motor, a drive amplifier for supplying a drive current to a voice coil motor of the mechanical mechanism, and a drive current for the drive amplifier A position control unit for controlling a position of the magnetic head, wherein the position control unit includes: a position detection unit that detects a position of the magnetic head; and a target trajectory generation unit that generates a target trajectory of the position of the magnetic head. Means, a deviation detection means for detecting a deviation between the position of the magnetic head detected by the position detection means and the target trajectory generated by the target trajectory generation means, and the deviation detected by the deviation detection means is reduced. Servo compensating means for controlling the drive current of the drive amplifier, and the target trajectory generated by the target trajectory generating means, Forward compensation means for controlling the drive current of the drive amplifier so as to accelerate the movement of the mechanical mechanism; and detecting and detecting fluctuations in the torque generated by the voice coil motor of the mechanical mechanism from the deviation detected by the deviation detection means. A magnetic head positioning device comprising: a learning unit that controls gains of the servo compensation unit and the forward compensation unit in accordance with the generated torque fluctuation.
【請求項2】 前記学習手段は、前記偏差検出手段で検
出された偏差から2つの所定期間の累積偏差をそれぞれ
算出し、算出した2つの累積偏差の差から前記メカニカ
ル機構のボイスコイルモータの発生トルクの変動を検出
することを特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドの位
置決め装置。
2. The learning means calculates respective cumulative deviations for two predetermined periods from the deviation detected by the deviation detecting means, and generates a voice coil motor of the mechanical mechanism from the difference between the two calculated cumulative deviations. 2. The magnetic head positioning device according to claim 1, wherein a change in torque is detected.
【請求項3】 前記学習手段は、前記サーボ補償手段及
び前記前向き補償手段の利得を変化させる補正係数を有
し、前記2つの累積偏差の差に安全係数を掛けた値を用
いて前記補正係数を修正することを特徴とする請求項2
に記載の磁気ヘッドの位置決め装置。
3. The learning means has a correction coefficient for changing gains of the servo compensation means and the forward compensation means, and uses a value obtained by multiplying a difference between the two cumulative deviations by a safety coefficient. 3. The method according to claim 2, wherein
3. The magnetic head positioning device according to claim 1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7116515B2 (en) 2003-12-05 2006-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for compensating for torque change in seek servo

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US7116515B2 (en) 2003-12-05 2006-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for compensating for torque change in seek servo

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