JP2013211084A - 2段アクチュエータを備えた磁気ディスク装置及び同装置におけるヘッド位置推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態によれば、磁気ディスク装置は、記憶手段とヘッド位置検出手段とヘッド位置推定手段とを具備する。ヘッド位置検出手段は、第1のヘッドから第2のヘッドへの切り替えが発生した場合、第1のヘッドの位置を検出する。ヘッド位置推定手段は、第1のヘッドの位置と、第1及び第2のヘッドを微動させる第1及び第2のマイクロアクチュエータにそれぞれ印加される電圧、第1及び第2のマイクロアクチュエータそれぞれの極性及びゲインと、記憶手段に格納されているヘッド間オフセットとに基づき、第2のヘッドの位置を推定する。
【選択図】 図1
Description
図1は実施形態に係る磁気ディスク装置の典型的な構成を示すブロック図である。図1に示す磁気ディスク装置は、1つ以上のディスク(磁気ディスク)、例えば2つのディスク11-0及び11-1と、複数のヘッド(磁気ヘッド)、例えば4つのヘッドH0〜H3と、スピンドルモータ(SPM)12と、ボイスコイルモータ(VCM)アクチュエータ13とを備えている。
ドライバIC15は、コントロールユニット20(より詳細には、コントロールユニット20内の後述するサーボコントローラ23)の制御に従い、SPM12と、VCM135(VCMアクチュエータ13)と、マイクロアクチュエータMA0〜MA3とを駆動する。
FROM241は書き換え可能な不揮発性メモリである。FROM241の記憶領域の一部には、ホストコントローラ22及びサーボコントローラ23を含むコントロールユニット20の機能を実現するための制御プログラム(ファームウェア)が予め格納されている。
RAM242の記憶領域の少なくとも一部は、ホストコントローラ22及びサーボコントローラ23のための作業領域として用いられる。
磁気ディスク装置において、サスペンションの取り付けばらつき等に起因するヘッド間オフセットを避けることは難しい。例えば第1のヘッドの位置と第2のヘッドの位置との間にオフセットが存在すると、第1のヘッドから第2のヘッドへの切り替えを伴うシーク動作において、シーク時間がばらつく、または増加する。そこで従来技術では、シーク時間のばらつき減少またはシーク時間の短縮のために、ヘッド間オフセットが測定される。第1のヘッドから第2のヘッドへ切り替える際には、この測定結果と第1のヘッドの位置とから第2のヘッドの位置が推定される。
図3において、P10〜P13は、時刻tbにおけるヘッドH0〜H3の位置を示す。図3において、ヘッドH0に対するヘッドH1〜H3のヘッド間オフセットは、P10とP11〜P13との距離P10P11〜P10P13である。このヘッド間オフセットP10P11〜P10P13は、第1の状態におけるヘッド間オフセットΔ01(tb)〜Δ03(tb)に対し、ヘッドH0のマイクロアクチュエータMA0の動きに起因する変位(つまりマイクロアクチュエータMA0の変位)と、ヘッドH1〜H3のマイクロアクチュエータMA1〜MA3の動きに起因する変位(つまりマイクロアクチュエータMA1〜MA3の変位)とに相当する誤差E01〜E03を含む。この誤差E01〜E03は、ヘッドH1〜H3に関してヘッドH0の位置P10に第1の状態におけるヘッド間オフセットΔ01(tb)〜Δ03(tb)を加えた位置P21〜P23と当該ヘッドH1〜H3の位置P11〜P13との距離P21P11〜P23P13である。ヘッド間オフセットP10P1i(i=1,2,3)は、後述するヘッド間オフセットΔM0i(tb)に相当する。
方法1は、全てのマイクロアクチュエータMA0〜MA3に独立に電圧を印加することにより当該マイクロアクチュエータMA0〜MA3を独立に動かす方法である。
方法2は、ヘッドH0〜H3を2つのグループに分け、グループ間で当該ヘッドH0〜H3に対応するマイクロアクチュエータMA0〜MA3の極性を逆にする方法である。方法2によれば、全てのマイクロアクチュエータMA0〜MA3に同一電圧が印加されたときに、グループ間でマイクロアクチュエータMA0〜MA3が逆方向に動かされる。
方法3は、全てのマイクロアクチュエータMA0〜MA3に同一電圧を印加することにより当該マイクロアクチュエータMA0〜MA3を同一方向に動かす方法である。
図4において、P0及びP1は、それぞれ、図2と同様に第1の状態におけるヘッドH0及びH1の位置を示す。P10及び11は、それぞれ、図3と同様に第2の状態におけるヘッドH0及びH1の位置を示す。
サーボコントローラ23は、時刻tbにおいてヘッド間オフセット測定手段として機能する。そしてサーボコントローラ23は、例えばヘッドH0の位置を基準位置として、当該ヘッドH0に対するヘッドHi(i=1,2,3)のオフセット(つまりヘッド間オフセット)Δ0i(tb)またはΔM0i(tb)を測定する(ステップ51)。このステップ51は、例えば図1の磁気ディスク装置を出荷する前のように、マイクロアクチュエータMA0〜MA3を動かさないことが許される第1の場合と、当該磁気ディスク装置を出荷した後のようにマイクロアクチュエータMA0〜MA3を動かしていなければならない第2の場合とで異なる。
Δ0i(tb)=xi(tb)−x0(tb) (1)
に従って、全てのiについて算出する。
ΔM0i(tb)=xMi(tb)−xM0(tb) (2)
に従って、全てのiについて算出する。サーボコントローラ23は、算出されたヘッド間オフセットΔM0i(tb)をRAM242に一時格納する。
xMi(tb)=xi(tb)+poli×dMi(tb) (3)
xM0(tb)=x0(tb)+pol0×dM0(tb) (4)
のように表される。ここでxi(tb)、poli、dMi(tb)は、それぞれ、マイクロアクチュエータMAiの変位が0のときのヘッドHiの位置、マイクロアクチュエータMAiの極性(つまりMA極性)、時刻tbにおけるマイクロアクチュエータMAiの変位である。同様に、x0(tb)、pol0、dM0(tb)は、それぞれ、マイクロアクチュエータMA0の変位が0のときのヘッドH0の位置、マイクロアクチュエータMA0の極性、時刻tbにおけるマイクロアクチュエータMA0の変位である。本実施形態では、正のMA極性は「1」で、負のMA極性は「−1」で表わされる。
まずサーボコントローラ23は、ヘッドHi及びH0にそれぞれ対応する、MA電圧Vi(tb)及びV0(tb)と、MAゲインgi及びg0と、MA極性poli及びpol0とに基づき、補正値poli×dMi(tb)及びpol0×dM0(tb)を算出する(ステップ52)。ここで、MA電圧Vi(tb)及びV0(tb)は、サーボコントローラ23からの指示に従い、ドライバIC15によってそれぞれマイクロアクチュエータMA0及びMA1に印加される、時刻tb(つまり測定時刻tb)における駆動電圧である。MAゲインgi及びg0は、それぞれ、マイクロアクチュエータMA0及びMA1に印加される駆動電圧が基準電圧(例えば1ボルト)である場合の当該マイクロアクチュエータMA0及びMA1の変位量を表す。MAゲインgi及びg0は、サーボコントローラ23からの指示でドライバIC15からマイクロアクチュエータMA0及びMA1に基準電圧を印加させる前後のヘッドH0及びH1の位置を検出することにより予め取得することが可能である。
マイクロアクチュエータMAi及びMA0のそれぞれ変位dMi(tb)及びdM0(tb)は、次式
dMi(tb)=gi×Vi(tb) (5)
dM0(tb)=g0×V0(tb) (6)
により表される。
poli×dMi(tb)=poli×gi×Vi(tb) (7)
pol0×dM0(tb)=pol0×g0×V0(tb) (8)
に従って算出する。
ΔM0i(tb)=xMi(tb)−xM0(tb)
=(xi(tb)+poli×dMi(tb))
−(x0(tb)+pol0×dM0(tb)) (9)
のように表される。
xi(tb)−x0(tb)=ΔM0i(tb)−poli×dMi(tb)
+pol0×dM0(tb) (10)
のように表される。
サーボコントローラ23は、補正されたΔM0i(tb)(=xi(tb)−x0(tb))を、第1の状態におけるヘッド間オフセットΔ0i(tb)として設定する(ステップ54)。次にサーボコントローラ23は、ヘッド間オフセットΔ0i(tb)をFROM241に保存する(ステップ55)。このヘッド間オフセットΔ0i(tb)からは、マイクロアクチュエータMA0及びMAiの変位の影響が排除されている。
dΔ0i(tb)
=Δ0i(tb)−Δ0i(ta)
=(xi(tb)−x0(tb))−(xi(ta)−x0(ta)) (11)
に従って算出してもよい。サーボコントローラ23は、Δ0i(ta)及びdΔ0i(tb)の両方をΔ0i(tb)に代えてFROM241に保存してもよい。
まず、時刻tc(tc>tb)において、ヘッドHiからヘッドHj(j≠i)への切り替えが発生したものとする。するとサーボコントローラ23はヘッド位置検出手段として機能して、ヘッドHiの位置xMi(tc)を検出する(ステップ61)。ここでは、iはヘッド間オフセットを補正する処理と異なり、0,1,2または3のいずれかである。
まずサーボコントローラ23は、ヘッドHi及びHjにそれぞれ対応する、MA電圧Vi(tc)及びVj(tc)と、MAゲインgi及びgjと、MA極性poli及びpoljとを取得する(ステップ62)。
Δij(tb)=xj(tb)−xi(tb)
=(xj(tb)−x0(tb))
−(xi(tb)−x0(tb)
=Δ0j(tb)−Δ0i(tb) (12)
に従って算出する。
Δij(tb)+polj×gj×Vj(tc)−poli×gi×Vi(tc) (13)
で示される値に補正する。
xMj(tc)=xMi(tc)+Δcij(tc)
=(xMi(tc)−poli×gi×Vi(tc))
+Δij(tb)+polj×gj×Vj(tc) (14)
に従って算出する。
dΔij(tb)=Δij(tb)−Δij(ta) (15)
に示されるように、時刻tbにおけるΔij(tb)と時刻ta(ta<tb)において第1の場合に測定されたヘッド間オフセットΔij(ta)との差分である。
Δcij(tc)=Δij(tb)+polj×gj×Vj(tc)
−poli×gi×Vi(tc)
=Δij(ta)+dΔij(tb)+polj×gj×Vj(tc)
−poli×gi×Vi(tc) (16)
に従って算出する。
xMj(tc)=xMi(tc)+Δcij(tc)
=(xMi(tc)−poli×gi×Vi(tc))+Δij(ta)
+dΔij(tb)+polj×gj×Vj(tc) (17)
に従って算出すればよい。。
次に、上記実施形態の第1の変形例について説明する。
図7は、第1の変形例に係る磁気ディスク装置の典型的な構成を示すブロック図である。第1の変形例が上記実施形態と相違する点は、方法2を適用することにある。ここでは、ヘッドH0及H2はグループAに、ヘッドH1及H3はグループBに、それぞれ分類されるものとする。また、グループAのヘッドH0及H2に対応するマイクロアクチュエータMA0及びMA2の極性は1(つまり正極性)に、グループBのヘッドH1及H3に対応するマイクロアクチュエータMA1及びMA3の極性は−1(つまり負極性)に、それぞれ設定されるものとする。更に全てのマイクロアクチュエータMA0〜MA3に、ドライバIC15により同一電圧が印加されるものとする。
サーボコントローラ23は上記実施形態と同様に、ヘッド間オフセットΔ0i(tb)またはΔM0i(tb)を全てのi(i=1,2,3)について測定する(ステップ51)。
まず、時刻tc(tc>tb)において、ヘッドHiからヘッドHj(j≠i)への切り替えが発生したものとする。するとサーボコントローラ23はヘッド位置検出手段として機能して、ヘッドHiの位置xMi(tc)を検出する(ステップ61)。ここでは、iはヘッド間オフセットを補正する処理と異なり、0,1,2または3のいずれかである。
xMj(tc)=xMi(tc)+Δcij(tc)
=(xMi(tc)−poli×gi×V(tc))
+Δij(tb)+polj×gj×V(tc) (18)
に従って算出する。(ステップ67)。
サーボコントローラ23は、ヘッド間オフセットΔcij(tc)(つまり補正されたΔij(tb))を、次式
Δcij(tc)=Δij(tb)+polj×gj×V(tc)
−poli×gi×V(tc)
=Δij(ta)+dΔij(tb)+polj×gj×V(tc)
−poli×gi×V(tc) (19)
に従って算出する。
xMj(tc)=xMi(tc)+Δcij(tc)
=(xMi(tc)−poli×gi×V(tc))+Δij(ta)
+dΔij(tb)+polj×gj×V(tc) (20)
に従って算出できる。
次に、上記実施形態の第2の変形例について、便宜的に図7を参照して説明する。
第2の変形例が上記実施形態及び第1の変形例と相違する点は、方法3を適用することにある。ここでは、全てのマイクロアクチュエータMA0〜MA3は同一極性、例えば1(pol=1)に設定され、且つ当該全てのマイクロアクチュエータMA0〜MA3に同一電圧が印加されるものとする。
サーボコントローラ23は上記実施形態と同様に、ヘッド間オフセットΔ0i(tb)またはΔM0i(tb)を全てのi(i=1,2,3)について測定する(ステップ51)。
まず、時刻tc(tc>tb)において、ヘッドHiからヘッドHj(j≠i)への切り替えが発生したものとする。するとサーボコントローラ23は、ヘッドHiの位置xi(tc)を検出する(ステップ61)。ここでは、iはヘッド間オフセットを補正する処理と異なり、0,1,2または3のいずれかである。
xMj(tc)=xMi(tc)+Δcij(tc)
=(xMi(tc)−gi×V(tc))
+Δij(tb)+gj×V(tc) (21)
に従って算出する。(ステップ67)。
サーボコントローラ23は、ヘッド間オフセットΔcij(tc)(つまり補正されたΔij(tb))を、次式
Δcij(tc)=Δij(tb)+gj×V(tc)−gi×V(tc)
=Δij(ta)+dΔij(tb)
+gj×V(tc)−gi×V(tc) (22)
に従って算出する。
xj(tc)=xi(tc)+Δcij(tc)
=(xi(tc)−gi×V(tc))+Δij(ta)
+dΔij(tb)+gj×V(tc) (23)
に従って算出する。
Claims (8)
- 第1のディスク面に対応する第1のヘッドを微動させる第1のマイクロアクチュエータと、
第2のディスク面に対応する第2のヘッドを微動させる第2のマイクロアクチュエータと、
前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドを粗動させるボイスコイルモータアクチュエータと、
前記第1のマイクロアクチュエータ及び前記第2のマイクロアクチュエータが動かない第1の状態における、前記第1のヘッドと前記第2のヘッドとの間の第1の時刻での前記第1のディスク面及び前記第2のディスク面の半径方向のずれを表す第1のヘッド間オフセットを格納する記憶手段と、
前記第1の時刻より後の第2の時刻で前記第1のヘッドから前記第2のヘッドへの切り替えが発生した場合、前記第1のヘッドの位置を検出するヘッド位置検出手段と、
前記第1のヘッドの位置と、前記第2の時刻において前記第1のマイクロアクチュエータに印加される第1の電圧、前記第1のマイクロアクチュエータの第1の極性及び前記第1のマイクロアクチュエータの第1のゲインと、前記第2の時刻において前記第2のマイクロアクチュエータに印加される第2の電圧、前記第2のマイクロアクチュエータの第2の極性及び前記第2のマイクロアクチュエータの第2のゲインと、前記第1のヘッド間オフセットとに基づき、前記第2のヘッドの位置を推定するヘッド位置推定手段と
を具備する磁気ディスク装置。 - 前記ヘッド位置推定手段は、前記第1の電圧、前記第1の極性及び前記第1のゲインに基づいて、前記第2の時刻における前記第1のマイクロアクチュエータの前記半径方向の第1の変位を算出し、且つ前記第2の電圧、前記第2の極性及び前記第2のゲインに基づいて、前記第2の時刻における前記第2のマイクロアクチュエータの前記半径方向の第2の変位を算出し、前記第1のヘッドの位置と、前記第1の変位及び前記第2の変位と、前記第1のヘッド間オフセットとに基づき、前記第2のヘッドの位置を推定する請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1の時刻において前記第1のマイクロアクチュエータ及び前記第2のマイクロアクチュエータを動かす必要がない第1の場合、前記第1の状態で前記第1のヘッド間オフセットを測定して、前記第1のヘッド間オフセットを前記記憶手段に格納するヘッド間オフセット測定手段を更に具備する請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1の電圧と前記第2の電圧が等しい請求項1記載の磁気ディスク装置。
- 前記ヘッド間オフセット測定手段は、前記第1の時刻において前記第1のマイクロアクチュエータ及び前記第2のマイクロアクチュエータを動かさなければならない第2の場合、前記第1のマイクロアクチュエータ及び前記第2のマイクロアクチュエータが動いている第2の状態で、前記第1のヘッドと前記第2のヘッドとの間の前記第1の時刻での前記半径方向のずれを表す第2のヘッド間オフセットを測定し、
前記磁気ディスク装置は、第2のヘッド間オフセットを、前記第1の時刻において前記第1のマイクロアクチュエータに印加される第3の電圧、前記第1の極性及び前記第1のゲインと、前記第1の時刻において前記第2のマイクロアクチュエータに印加される第4の電圧、前記第2の極性及び前記第2のゲインとに基づき、前記第1のヘッド間オフセットに補正して、当該第1のヘッド間オフセットを前記記憶手段に格納するヘッド間オフセット補正手段を更に具備する
請求項1記載の磁気ディスク装置。 - 前記ヘッド間オフセット補正手段は、前記第3の電圧、前記第1の極性及び前記第1のゲインに基づいて、前記第1の時刻における前記第1のマイクロアクチュエータの前記半径方向の第3の変位を算出し、且つ前記第4の電圧、前記第2の極性及び前記第2のゲインに基づいて、前記第1の時刻における前記第2のマイクロアクチュエータの前記半径方向の第4の変位を算出し、前記第2のヘッド間オフセットを、前記第3の変位及び前記第4の変位に基づき、前記第1のヘッド間オフセットに補正する請求項5記載の磁気ディスク装置。
- 前記第1の電圧と前記第2の電圧、前記第3の電圧と前記第4の電圧がそれぞれ等しい請求項5記載の磁気ディスク装置。
- 第1のディスク面に対応する第1のヘッドを微動させる第1のマイクロアクチュエータと、第2のディスク面に対応する第2のヘッドを微動させる第2のマイクロアクチュエータと、前記第1のヘッド及び前記第2のヘッドを粗動させるボイスコイルモータアクチュエータと、前記第1のマイクロアクチュエータ及び前記第2のマイクロアクチュエータが動かない第1の状態における、前記第1のヘッドと前記第2のヘッドとの間の第1の時刻での前記第1のディスク面及び前記第2のディスク面の半径方向のずれを表す第1のヘッド間オフセットを格納する記憶手段とを備えた磁気ディスク装置におけるヘッド位置推定方法であって、
前記第1の時刻より後の第2の時刻で前記第1のヘッドから前記第2のヘッドへの切り替えが発生した場合、前記第1のヘッドの位置を検出し、
前記第1のヘッドの位置と、前記第2の時刻において前記第1のマイクロアクチュエータに印加される第1の電圧、前記第1のマイクロアクチュエータの第1の極性及び前記第1のマイクロアクチュエータの第1のゲインと、前記第2の時刻において前記第2のマイクロアクチュエータに印加される第2の電圧、前記第2のマイクロアクチュエータの第2の極性及び前記第2のマイクロアクチュエータの第2のゲインと、前記第1のヘッド間オフセットとに基づき、前記第2のヘッドの位置を推定する
ヘッド位置推定方法。
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