JP2571675B2 - ハードディスク装置用ヘッドのサーボ方法及び装置 - Google Patents
ハードディスク装置用ヘッドのサーボ方法及び装置Info
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- JP2571675B2 JP2571675B2 JP6150194A JP15019494A JP2571675B2 JP 2571675 B2 JP2571675 B2 JP 2571675B2 JP 6150194 A JP6150194 A JP 6150194A JP 15019494 A JP15019494 A JP 15019494A JP 2571675 B2 JP2571675 B2 JP 2571675B2
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59605—Circuits
- G11B5/59622—Gain control; Filters
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハードディスク装置用
ヘッドのサーボ方法及び装置にかかり、特に、情報を記
録再生するヘッドを有するハードディスク装置でヘッド
を位置決めするハードディスク装置用ヘッドのサーボ方
法、及び装置に関する。
ヘッドのサーボ方法及び装置にかかり、特に、情報を記
録再生するヘッドを有するハードディスク装置でヘッド
を位置決めするハードディスク装置用ヘッドのサーボ方
法、及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ等で用いられる膨大な情報
を記録するための情報記録媒体として、ハードディスク
ドライブユニット装置（以下、ＨＤＤ装置という。）が
実用化されている。このＨＤＤ装置では、複数の磁気記
録円盤（以下、ディスクという。）を備え、このディス
クに定められた所望のトラック上に再生・記録ヘッド
（以下、磁気ヘッドという。）を位置させて、ディスク
への情報記録またはディスクからの情報再生を行ってい
る。
を記録するための情報記録媒体として、ハードディスク
ドライブユニット装置（以下、ＨＤＤ装置という。）が
実用化されている。このＨＤＤ装置では、複数の磁気記
録円盤（以下、ディスクという。）を備え、このディス
クに定められた所望のトラック上に再生・記録ヘッド
（以下、磁気ヘッドという。）を位置させて、ディスク
への情報記録またはディスクからの情報再生を行ってい
る。
【０００３】近年、このコンピュータ等での処理が多岐
に渡る点等を考慮してＨＤＤ装置の大容量化が加速して
いる。このようなＨＤＤ装置の大容量化を促進するた
め、所望のトラック上に再生・記録ヘッドの小型化が叫
ばれており、本出願人は、情報の記録・再生のための磁
気ヘッドとして、ＭＲヘッドを用いて構成することを勘
案している。
に渡る点等を考慮してＨＤＤ装置の大容量化が加速して
いる。このようなＨＤＤ装置の大容量化を促進するた
め、所望のトラック上に再生・記録ヘッドの小型化が叫
ばれており、本出願人は、情報の記録・再生のための磁
気ヘッドとして、ＭＲヘッドを用いて構成することを勘
案している。
【０００４】上記ＨＤＤ装置には、通常、ディスクの所
定位置に磁気ヘッドを位置決めするために、ボイスコイ
ルモーター（ＶＣＭ）を用いたロータリーアクチュエー
タが、軽量、高速、低コストという点で広く用いられて
いる。このロータリーアクチュエータはディスク外に回
転軸を有し、先端部に配置された磁気ヘッドをディスク
上に旋回させて所定位置に位置決めしている。サーボ方
法は、各ディスク面のセクタごとに位置制御に必要なパ
ターン、シリンダ番号やセクタ番号が記録されたセクタ
サーボ方法があり、特に小型のＨＤＤ装置に広く用いら
れている。すなわち、ＨＤＤ装置は複数ディスクの任意
の位置で磁気的に再生・記録を行なうために、ディスク
上を移動するヘッドの位置を知る必要がある。セクタサ
ーボ方法は、ディスク上に書かれているサーボ情報の再
生により、トラック番号と、そのトラックの中心に対す
るヘッドの正確な位置を得るものである。
定位置に磁気ヘッドを位置決めするために、ボイスコイ
ルモーター（ＶＣＭ）を用いたロータリーアクチュエー
タが、軽量、高速、低コストという点で広く用いられて
いる。このロータリーアクチュエータはディスク外に回
転軸を有し、先端部に配置された磁気ヘッドをディスク
上に旋回させて所定位置に位置決めしている。サーボ方
法は、各ディスク面のセクタごとに位置制御に必要なパ
ターン、シリンダ番号やセクタ番号が記録されたセクタ
サーボ方法があり、特に小型のＨＤＤ装置に広く用いら
れている。すなわち、ＨＤＤ装置は複数ディスクの任意
の位置で磁気的に再生・記録を行なうために、ディスク
上を移動するヘッドの位置を知る必要がある。セクタサ
ーボ方法は、ディスク上に書かれているサーボ情報の再
生により、トラック番号と、そのトラックの中心に対す
るヘッドの正確な位置を得るものである。
【０００５】一般的なＨＤＤ装置のサーボ方法では、ト
ラックの中心からのずれ（以下、オフトラック量とい
う。）を検出するために位置誤差信号Position Error S
ignal（以下、ＰＥＳという。）をサーボ情報内に用い
ている。
ラックの中心からのずれ（以下、オフトラック量とい
う。）を検出するために位置誤差信号Position Error S
ignal（以下、ＰＥＳという。）をサーボ情報内に用い
ている。
【０００６】図１１（Ａ）に示すように、サーボパター
ンは、トラックの中心ＣＬから一方へ向かうサーボパタ
ーンＰＡと、他方へ向かうサーボパターンＰＢとが隣あ
うように連続して位置している。各々のサーボパターン
ＰＡ、ＰＢは、一定振幅の信号でトラックＴＲ上に記録
されている。ＨＤＤ装置は、再生ヘッドＲＤにより再生
されるこれらサーボパターンＰＡ，ＰＢの各々の再生信
号の振幅の大きさにより、トラックの中心からのヘッド
の中心のずれを検出する。
ンは、トラックの中心ＣＬから一方へ向かうサーボパタ
ーンＰＡと、他方へ向かうサーボパターンＰＢとが隣あ
うように連続して位置している。各々のサーボパターン
ＰＡ、ＰＢは、一定振幅の信号でトラックＴＲ上に記録
されている。ＨＤＤ装置は、再生ヘッドＲＤにより再生
されるこれらサーボパターンＰＡ，ＰＢの各々の再生信
号の振幅の大きさにより、トラックの中心からのヘッド
の中心のずれを検出する。
【０００７】例えば、再生ヘッドＲＤがトラックの中心
を通った場合（図１１（Ａ）参照）、サーボパターンＰ
Ａの再生信号Ｓａと、サーボパターンＰＢの再生信号Ｓ
ｂの振幅Ｖａ，Ｖｂは一致する。この場合の振幅比は、 Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）＝１／２ である。このときをトラックＴＲの中心に再生ヘッドＲ
Ｄが位置していると定義する。以下、Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖ
ｂ）の値を単にＰＥＳ値という。
を通った場合（図１１（Ａ）参照）、サーボパターンＰ
Ａの再生信号Ｓａと、サーボパターンＰＢの再生信号Ｓ
ｂの振幅Ｖａ，Ｖｂは一致する。この場合の振幅比は、 Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）＝１／２ である。このときをトラックＴＲの中心に再生ヘッドＲ
Ｄが位置していると定義する。以下、Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖ
ｂ）の値を単にＰＥＳ値という。
【０００８】また、再生ヘッドがトラックに対し図１１
（Ｂ）に示すように再生ヘッドＲＤが一方へずれた場
合、すなわち、再生ヘッドＲＤの進行方向に対し再生ヘ
ッドＲＤの位置が右側（図１１の矢印＋方向）にずれた
場合、サーボパターンＰＡの再生信号Ｓａの振幅Ｖａは
小さくなり、サーボパターンＰＢの再生信号Ｓｂの振幅
Ｖｂは大きくなる。従って、 Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）＜１／２ であり、ＰＥＳ値が１／２未満となることによって、再
生ヘッドＲＤの位置がトラック中心から進行方向右側に
ずれたことがわかる。
（Ｂ）に示すように再生ヘッドＲＤが一方へずれた場
合、すなわち、再生ヘッドＲＤの進行方向に対し再生ヘ
ッドＲＤの位置が右側（図１１の矢印＋方向）にずれた
場合、サーボパターンＰＡの再生信号Ｓａの振幅Ｖａは
小さくなり、サーボパターンＰＢの再生信号Ｓｂの振幅
Ｖｂは大きくなる。従って、 Ｖａ／（Ｖａ＋Ｖｂ）＜１／２ であり、ＰＥＳ値が１／２未満となることによって、再
生ヘッドＲＤの位置がトラック中心から進行方向右側に
ずれたことがわかる。
【０００９】従って、再生ヘッドＲＤの感度がトラック
幅ＴW において略均一であれば、図１１（Ｃ）に示すよ
うに、オフトラック量とＰＥＳ値の関係は理想的な線形
になる。このため、再生ヘッドＲＤの中心をトラックの
中心ＣＬに位置するように制御するアクチュエータ制御
では、サーボゲインを、ＰＥＳ値に対応するように線型
的に設定すればよい。
幅ＴW において略均一であれば、図１１（Ｃ）に示すよ
うに、オフトラック量とＰＥＳ値の関係は理想的な線形
になる。このため、再生ヘッドＲＤの中心をトラックの
中心ＣＬに位置するように制御するアクチュエータ制御
では、サーボゲインを、ＰＥＳ値に対応するように線型
的に設定すればよい。
【００１０】図１３には、従来のＨＤＤ装置に含まれる
サーボコントローラの機能ブロック例を示した。このサ
ーボコントローラ１２は、記録再生ヘッド５２が先端に
取り付けられたアクチュエータ５０を旋回させるボイス
コイル５４に電流を供給するドライバ４６を有してい
る。記録再生ヘッド５２の出力信号は、ＰＥＳ値算出手
段５６に入力される。このＰＥＳ値算出手段５６は、Ａ
Ｄ変換等による記録再生ヘッド５２のアナログ出力信号
に基づいてＰＥＳ値であるデジタルデータを算出するた
めのものである。このサーボコントローラ１２は、積分
系２０、微分系３０、及び比例系４０から構成される、
所謂ＰＩＤ制御系である。
サーボコントローラの機能ブロック例を示した。このサ
ーボコントローラ１２は、記録再生ヘッド５２が先端に
取り付けられたアクチュエータ５０を旋回させるボイス
コイル５４に電流を供給するドライバ４６を有してい
る。記録再生ヘッド５２の出力信号は、ＰＥＳ値算出手
段５６に入力される。このＰＥＳ値算出手段５６は、Ａ
Ｄ変換等による記録再生ヘッド５２のアナログ出力信号
に基づいてＰＥＳ値であるデジタルデータを算出するた
めのものである。このサーボコントローラ１２は、積分
系２０、微分系３０、及び比例系４０から構成される、
所謂ＰＩＤ制御系である。
【００１１】比例系４０は、加速度に比例する目標値と
現在の変位との偏差を求めてボイスコイル５４に供給す
る電流の値を求める系であり、合成手段６２、係数付与
手段４２，４４から構成される。この合成手段６２の入
力側の一方には、目標ＰＥＳ値出力手段６０から記録再
生ヘッド５２を位置させるための目標となるＰＥＳ値が
入力され、他方にはＰＥＳ値算出手段５６から出力され
たデジタルデータ、すなわち現在の記録再生ヘッド５２
の変位に対応する値が入力され、この偏差を出力する。
この差に予め定めた所定の係数Ｋ1 、ＫA が付与（乗
算）された値がドライバ４６へ出力される。
現在の変位との偏差を求めてボイスコイル５４に供給す
る電流の値を求める系であり、合成手段６２、係数付与
手段４２，４４から構成される。この合成手段６２の入
力側の一方には、目標ＰＥＳ値出力手段６０から記録再
生ヘッド５２を位置させるための目標となるＰＥＳ値が
入力され、他方にはＰＥＳ値算出手段５６から出力され
たデジタルデータ、すなわち現在の記録再生ヘッド５２
の変位に対応する値が入力され、この偏差を出力する。
この差に予め定めた所定の係数Ｋ1 、ＫA が付与（乗
算）された値がドライバ４６へ出力される。
【００１２】微分系３０は、目標値と現在の変位との偏
差を速やかに減少かつ安定させるためのものであり、遅
延手段３２、合成手段７０及び係数付与手段３４から構
成されている。合成手段７０からはＰＥＳ値算出手段５
６からのデジタルデータと、遅延手段３２で所定時間遅
延されたデジタルデータ、すなわち前回のデジタルデー
タとの差が出力され、この出力値に係数付与手段３４に
おいて予め定めた所定の係数Ｋ2 が付与（乗算）された
値が比例系４０の係数付与手段４２，４４間の合成手段
６６で合成（加算）される。
差を速やかに減少かつ安定させるためのものであり、遅
延手段３２、合成手段７０及び係数付与手段３４から構
成されている。合成手段７０からはＰＥＳ値算出手段５
６からのデジタルデータと、遅延手段３２で所定時間遅
延されたデジタルデータ、すなわち前回のデジタルデー
タとの差が出力され、この出力値に係数付与手段３４に
おいて予め定めた所定の係数Ｋ2 が付与（乗算）された
値が比例系４０の係数付与手段４２，４４間の合成手段
６６で合成（加算）される。
【００１３】積分系２０は、定常誤差を補償をして全て
の偏差について速やかに減少かつ安定させるためのもの
であり、遅延手段２２、合成手段６４，６８及び係数付
与手段２４から構成されている。合成手段６４では、合
成手段６２からの偏差であるデータと、遅延手段２２で
所定時間遅延されたデータ、すなわち前回のデジタルデ
ータとが加算により合成され、遅延手段２２を介して出
力された出力値に係数付与手段３４において予め定めた
所定の係数Ｋ2 が付与（乗算）された値が比例系４０の
係数付与手段４２，４４間の合成手段６６で合成（加
算）される。従って、上記を繰り返すことにより、僅か
な偏差があっても積分されるので、自動的に偏差が零に
なるように制御できる。なお、合成手段６８は、係数付
与手段４４の上流側でもよい。
の偏差について速やかに減少かつ安定させるためのもの
であり、遅延手段２２、合成手段６４，６８及び係数付
与手段２４から構成されている。合成手段６４では、合
成手段６２からの偏差であるデータと、遅延手段２２で
所定時間遅延されたデータ、すなわち前回のデジタルデ
ータとが加算により合成され、遅延手段２２を介して出
力された出力値に係数付与手段３４において予め定めた
所定の係数Ｋ2 が付与（乗算）された値が比例系４０の
係数付与手段４２，４４間の合成手段６６で合成（加
算）される。従って、上記を繰り返すことにより、僅か
な偏差があっても積分されるので、自動的に偏差が零に
なるように制御できる。なお、合成手段６８は、係数付
与手段４４の上流側でもよい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
（Ｂ）に示すように、＋側の感度が−側の感度より大き
いような再生ヘッドＲＤの感度が均一でない場合には
（図１２（Ａ）参照）、オフトラック量とＰＥＳ値との
関係は非線形になる。従って、オフトラック量に対しＰ
ＥＳ値の変化が大きい領域（ＰＥＳ値・変位の特性の傾
き変動が大きい領域Ｅｒ）では再生ヘッドＲＤの少しの
位置変化によってＰＥＳ値が大きく変化するので、他の
位置に比べアクチュエータ制御のサーボゲインが大きく
なる。すなわち、図１２（Ｃ）に示すように、オフトラ
ック量とサーボゲインの関係を示す特性において、領域
Ｅｒに対応する領域Ｅｇは、急激な変化を伴うサーボゲ
インとなり、アクチュエータ制御が不安定になる。この
ように、再生ヘッドＲＤの感度が均一でない場合には、
１つのトラック内にサーボゲインが大小に変化する位置
が存在する現象が生じることとなる。この現象は、ＭＲ
ヘッドを記録再生ヘッドとして用いた場合には、顕著に
表れる。
（Ｂ）に示すように、＋側の感度が−側の感度より大き
いような再生ヘッドＲＤの感度が均一でない場合には
（図１２（Ａ）参照）、オフトラック量とＰＥＳ値との
関係は非線形になる。従って、オフトラック量に対しＰ
ＥＳ値の変化が大きい領域（ＰＥＳ値・変位の特性の傾
き変動が大きい領域Ｅｒ）では再生ヘッドＲＤの少しの
位置変化によってＰＥＳ値が大きく変化するので、他の
位置に比べアクチュエータ制御のサーボゲインが大きく
なる。すなわち、図１２（Ｃ）に示すように、オフトラ
ック量とサーボゲインの関係を示す特性において、領域
Ｅｒに対応する領域Ｅｇは、急激な変化を伴うサーボゲ
インとなり、アクチュエータ制御が不安定になる。この
ように、再生ヘッドＲＤの感度が均一でない場合には、
１つのトラック内にサーボゲインが大小に変化する位置
が存在する現象が生じることとなる。この現象は、ＭＲ
ヘッドを記録再生ヘッドとして用いた場合には、顕著に
表れる。
【００１５】従って、ＰＥＳ値に対応すると共に線型的
に設定されたサーボゲインでは、ヘッドの中心をトラッ
クの中心ＣＬに位置するように制御することができなか
った。
に設定されたサーボゲインでは、ヘッドの中心をトラッ
クの中心ＣＬに位置するように制御することができなか
った。
【００１６】また、従来の記録再生ヘッドは（例えば、
MIG head,Thin film head 等）、ヘッドギャップが再生
用と記録用共に共通であったので、記録再生に関わらず
常にトラックの中心を目標にして記録再生ヘッドを追従
させるように、サーボゲインとして、トラックの中心を
追従するための最適なゲイン定数を一つ設定していた。
MIG head,Thin film head 等）、ヘッドギャップが再生
用と記録用共に共通であったので、記録再生に関わらず
常にトラックの中心を目標にして記録再生ヘッドを追従
させるように、サーボゲインとして、トラックの中心を
追従するための最適なゲイン定数を一つ設定していた。
【００１７】しかしながら、周知のようにＭＲヘッド等
の再生ヘッドと記録ヘッドを別々に必要とするヘッドで
は、再生ヘッドの位置と記録ヘッドの位置が少しずれて
いる。従って、再生ヘッドによりトラックの中心を追従
しているときには、記録ヘッドはトラック中心から少し
ずれて位置している。この状態でデータの記録を行った
後、記録されたデータを再生するためには、記録ヘッド
と再生ヘッドのずれた距離だけ、再生ヘッドをトラック
中心からオフセットさせなければならない。このよう
に、ＭＲヘッド等はトラックの中心を追従させるだけで
なく、トラック中心からずれた所定位置を追従させる必
要がある。
の再生ヘッドと記録ヘッドを別々に必要とするヘッドで
は、再生ヘッドの位置と記録ヘッドの位置が少しずれて
いる。従って、再生ヘッドによりトラックの中心を追従
しているときには、記録ヘッドはトラック中心から少し
ずれて位置している。この状態でデータの記録を行った
後、記録されたデータを再生するためには、記録ヘッド
と再生ヘッドのずれた距離だけ、再生ヘッドをトラック
中心からオフセットさせなければならない。このよう
に、ＭＲヘッド等はトラックの中心を追従させるだけで
なく、トラック中心からずれた所定位置を追従させる必
要がある。
【００１８】しかしながら、従来の記録再生ヘッドでは
サーボゲインがＰＥＳ値に対して線型的であったため、
ＭＲヘッドにより記録する時と再生する時ではサーボゲ
インに大きな差が生じることとなり、記録時の最適なキ
ャリブレーションをサーボゲインに行ったとき、再生時
にはサーボゲインが大きくなり、不安定状態になるとい
う問題が生じていた。このため、従来のＨＤＤ装置で
は、再生時のエラーレートが悪くなることや、再生時に
サーボゲインが小さな場合であっても、記録時には不安
定になることがあった。
サーボゲインがＰＥＳ値に対して線型的であったため、
ＭＲヘッドにより記録する時と再生する時ではサーボゲ
インに大きな差が生じることとなり、記録時の最適なキ
ャリブレーションをサーボゲインに行ったとき、再生時
にはサーボゲインが大きくなり、不安定状態になるとい
う問題が生じていた。このため、従来のＨＤＤ装置で
は、再生時のエラーレートが悪くなることや、再生時に
サーボゲインが小さな場合であっても、記録時には不安
定になることがあった。
【００１９】本発明は、上記事実を考慮して、再生ヘッ
ドと記録ヘッドを別個に構成したヘッドによってデータ
を記録再生するときに、トラック内の全ての場所におい
て安定に追従可能なサーボ方法を得ることが目的であ
る。
ドと記録ヘッドを別個に構成したヘッドによってデータ
を記録再生するときに、トラック内の全ての場所におい
て安定に追従可能なサーボ方法を得ることが目的であ
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、少なくとも情報を再生する
と共に感度の一部が均一性を有しないヘッドによって、
トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶した少
なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つのトラ
ックを備えた情報記録用ディスクから前記サーボ情報を
再生し、再生されたサーボ情報及び予め定めたゲイン情
報を用いて、前記トラック上の予め定めた基準位置に前
記ヘッドが位置するように、フィードバック制御するハ
ードディスク装置用ヘッドのサーボ方法であって、前記
ヘッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情報
と、前記ゲイン情報との対応関係を予め記憶し、前記再
生されたサーボ情報を用いて前記ヘッドの前記基準位置
からのずれに対応する距離情報を求め、前記対応関係を
参照し、求めた距離情報に対応するゲイン情報を求め、
求めたゲイン情報及び再生されたサーボ情報を用いて、
前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位
置に前記ヘッドが位置するようにフィードバック制御す
る、ことを特徴としている。
に請求項１に記載の発明は、少なくとも情報を再生する
と共に感度の一部が均一性を有しないヘッドによって、
トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶した少
なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つのトラ
ックを備えた情報記録用ディスクから前記サーボ情報を
再生し、再生されたサーボ情報及び予め定めたゲイン情
報を用いて、前記トラック上の予め定めた基準位置に前
記ヘッドが位置するように、フィードバック制御するハ
ードディスク装置用ヘッドのサーボ方法であって、前記
ヘッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情報
と、前記ゲイン情報との対応関係を予め記憶し、前記再
生されたサーボ情報を用いて前記ヘッドの前記基準位置
からのずれに対応する距離情報を求め、前記対応関係を
参照し、求めた距離情報に対応するゲイン情報を求め、
求めたゲイン情報及び再生されたサーボ情報を用いて、
前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位
置に前記ヘッドが位置するようにフィードバック制御す
る、ことを特徴としている。
【００２１】請求項２に記載の発明のハードディスク装
置は、少なくとも情報を再生すると共に感度の一部が均
一性を有しないヘッドと、トラック位置を識別するため
のサーボ情報を記憶した少なくとも１つのサーボ領域を
含む少なくとも１つのトラックを備えた情報記録用ディ
スクと、前記情報記録用ディスクに対して前記サーボ情
報を再生する再生手段と、前記ヘッドの前記基準位置か
らのずれに対応する距離情報と、前記ゲイン情報との対
応関係を記憶する記憶手段と、前記再生されたサーボ情
報を用いて前記ヘッドの前記基準位置からのずれに対応
する距離情報を求める距離情報導出手段と、前記対応関
係を参照し、求めた距離情報に対応するゲイン情報を読
み取り、読み取ったゲイン情報及び再生されたサーボ情
報を用いて、前記基準位置を含む前記トラック上の予め
定めた所定位置に前記ヘッドが位置するようにフィード
バック制御するフィードバック制御手段と、を備えてい
る。
置は、少なくとも情報を再生すると共に感度の一部が均
一性を有しないヘッドと、トラック位置を識別するため
のサーボ情報を記憶した少なくとも１つのサーボ領域を
含む少なくとも１つのトラックを備えた情報記録用ディ
スクと、前記情報記録用ディスクに対して前記サーボ情
報を再生する再生手段と、前記ヘッドの前記基準位置か
らのずれに対応する距離情報と、前記ゲイン情報との対
応関係を記憶する記憶手段と、前記再生されたサーボ情
報を用いて前記ヘッドの前記基準位置からのずれに対応
する距離情報を求める距離情報導出手段と、前記対応関
係を参照し、求めた距離情報に対応するゲイン情報を読
み取り、読み取ったゲイン情報及び再生されたサーボ情
報を用いて、前記基準位置を含む前記トラック上の予め
定めた所定位置に前記ヘッドが位置するようにフィード
バック制御するフィードバック制御手段と、を備えてい
る。
【００２２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のハードディスク装置において、前記ヘッドは、情報を
再生するための再生素子と、該再生素子と所定距離を隔
てて配設され該情報を記録するための記録素子とから構
成されることを特徴としている。
のハードディスク装置において、前記ヘッドは、情報を
再生するための再生素子と、該再生素子と所定距離を隔
てて配設され該情報を記録するための記録素子とから構
成されることを特徴としている。
【００２３】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
のハードディスク装置において、前記ヘッドは、磁気抵
抗効果を有するＭＲヘッドを含むことを特徴としてい
る。
のハードディスク装置において、前記ヘッドは、磁気抵
抗効果を有するＭＲヘッドを含むことを特徴としてい
る。
【００２４】
【作用】請求項１に記載した発明のハードディスク装置
用ヘッドのサーボ方法では、少なくとも情報を再生する
と共に感度の一部が均一性を有しないヘッドによって、
トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶した少
なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つのトラ
ックを備えた情報記録用ディスクからサーボ情報を再生
し、再生されたサーボ情報及び予め定めたゲイン情報を
用いて、トラック上の予め定めた基準位置にヘッドが位
置するように、フィードバック制御するにあたり、この
ヘッドの基準位置からのずれに対応する距離情報と、ゲ
イン情報との対応関係を予め記憶しておく。再生された
サーボ情報を用いてヘッドの基準位置からのずれに対応
する距離情報を求め、対応関係を参照して、求めた距離
情報に対応するゲイン情報を求める。求めたゲイン情報
及び再生されたサーボ情報を用いて、基準位置を含むト
ラック上の予め定めた所定位置に前記ヘッドが位置する
ようにフィードバック制御すれば、ヘッドの基準位置か
らのずれによって、フィードバック制御が破錠すること
がなく、制御することができる。
用ヘッドのサーボ方法では、少なくとも情報を再生する
と共に感度の一部が均一性を有しないヘッドによって、
トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶した少
なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つのトラ
ックを備えた情報記録用ディスクからサーボ情報を再生
し、再生されたサーボ情報及び予め定めたゲイン情報を
用いて、トラック上の予め定めた基準位置にヘッドが位
置するように、フィードバック制御するにあたり、この
ヘッドの基準位置からのずれに対応する距離情報と、ゲ
イン情報との対応関係を予め記憶しておく。再生された
サーボ情報を用いてヘッドの基準位置からのずれに対応
する距離情報を求め、対応関係を参照して、求めた距離
情報に対応するゲイン情報を求める。求めたゲイン情報
及び再生されたサーボ情報を用いて、基準位置を含むト
ラック上の予め定めた所定位置に前記ヘッドが位置する
ようにフィードバック制御すれば、ヘッドの基準位置か
らのずれによって、フィードバック制御が破錠すること
がなく、制御することができる。
【００２５】上記のハードディスク装置用ヘッドのサー
ボ方法は、請求項２に記載したように、少なくとも情報
を再生すると共に一部の感度が均一性を有しないヘッド
と、トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶し
た少なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つの
トラックを備えた情報記録用ディスクと、前記情報記録
用ディスクに対して前記サーボ情報を再生する再生手段
と、前記ヘッドの前記基準位置からのずれに対応する距
離情報と、前記ゲイン情報との対応関係を記憶する記憶
手段と、前記再生されたサーボ情報を用いて前記ヘッド
の前記基準位置からのずれに対応する距離情報を求める
距離情報導出手段と、前記対応関係を参照し、求めた距
離情報に対応するゲイン情報を読み取り、読み取ったゲ
イン情報及び再生されたサーボ情報を用いて、基準位置
を含む前記トラック上の予め定めた所定位置に前記ヘッ
ドが位置するようにフィードバック制御するフィードバ
ック制御手段と、を備えたハードディスク装置によって
実現できる。
ボ方法は、請求項２に記載したように、少なくとも情報
を再生すると共に一部の感度が均一性を有しないヘッド
と、トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶し
た少なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つの
トラックを備えた情報記録用ディスクと、前記情報記録
用ディスクに対して前記サーボ情報を再生する再生手段
と、前記ヘッドの前記基準位置からのずれに対応する距
離情報と、前記ゲイン情報との対応関係を記憶する記憶
手段と、前記再生されたサーボ情報を用いて前記ヘッド
の前記基準位置からのずれに対応する距離情報を求める
距離情報導出手段と、前記対応関係を参照し、求めた距
離情報に対応するゲイン情報を読み取り、読み取ったゲ
イン情報及び再生されたサーボ情報を用いて、基準位置
を含む前記トラック上の予め定めた所定位置に前記ヘッ
ドが位置するようにフィードバック制御するフィードバ
ック制御手段と、を備えたハードディスク装置によって
実現できる。
【００２６】前記ヘッドは、請求項３にも記載したよう
に、情報を再生するための再生素子と、該再生素子と所
定距離を隔てて配設され該情報を記録するための記録素
子とから構成されている場合には、ヘッドの中心位置と
トラックの中心位置とが異なる。すなわち、セクタサー
ボ方法等のサーボ情報を再生しながら情報記録用ディス
クに記憶された情報を書き込む処理と、サーボ情報及び
情報記録用ディスクに記憶された情報を再生する処理と
の各々の場合には、前記トラックに位置するヘッドの中
心位置とトラックの中心位置とが異なる。このため、各
々の処理において、ゲイン情報が必要であり、予め前記
対応関係にヘッドの各素子が隔てられた所定距離に対応
するゲイン情報を記憶しておけば、再生素子と記録素子
からヘッドを用いても所定距離のずれによってフィード
バック制御が破錠することがなく、制御することができ
る。また、前記ヘッドは、請求項４にも記載したよう
に、磁気抵抗効果を有するＭＲヘッドを含むことができ
る。
に、情報を再生するための再生素子と、該再生素子と所
定距離を隔てて配設され該情報を記録するための記録素
子とから構成されている場合には、ヘッドの中心位置と
トラックの中心位置とが異なる。すなわち、セクタサー
ボ方法等のサーボ情報を再生しながら情報記録用ディス
クに記憶された情報を書き込む処理と、サーボ情報及び
情報記録用ディスクに記憶された情報を再生する処理と
の各々の場合には、前記トラックに位置するヘッドの中
心位置とトラックの中心位置とが異なる。このため、各
々の処理において、ゲイン情報が必要であり、予め前記
対応関係にヘッドの各素子が隔てられた所定距離に対応
するゲイン情報を記憶しておけば、再生素子と記録素子
からヘッドを用いても所定距離のずれによってフィード
バック制御が破錠することがなく、制御することができ
る。また、前記ヘッドは、請求項４にも記載したよう
に、磁気抵抗効果を有するＭＲヘッドを含むことができ
る。
【００２７】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。本実施例は、記録再生ヘッドとして、Ｍ
Ｒヘッドである磁気ヘッドを用いたＨＤＤ装置１１０に
本発明を適用したものである。
細に説明する。本実施例は、記録再生ヘッドとして、Ｍ
Ｒヘッドである磁気ヘッドを用いたＨＤＤ装置１１０に
本発明を適用したものである。
【００２８】図２に示すように、本実施例に係るＨＤＤ
装置１１０はシャフト１１２を高速で回転させる駆動装
置１１４を備えている。シャフト１１２には、互いの軸
線が一致するように円筒状の支持体１１６が取付けられ
ており、支持体１１６の外周面には複数枚（図２では２
枚）のディスク１１８Ａ、１１８Ｂが各々所定間隔隔て
て取付けられている。ディスク１１８Ａ，１１８Ｂは所
定の厚み寸法の円盤状とされており、各々硬質の材料で
製作されかつ両面に磁性材料が塗布されており、両面が
記録面とされている。ディスク１１８Ａ，１１８Ｂの中
心部には支持体１１６の外径寸法とほぼ同径の孔が穿設
されている。孔には支持体１１６が挿入されており、デ
ィスク１１８Ａ，１１８Ｂは支持体１１６の外周面に固
定されている。従って、駆動装置１１４によってシャフ
ト１１２が回転されると、ディスク１１８Ａ，１１８Ｂ
は支持体１６と一体的に回転される。
装置１１０はシャフト１１２を高速で回転させる駆動装
置１１４を備えている。シャフト１１２には、互いの軸
線が一致するように円筒状の支持体１１６が取付けられ
ており、支持体１１６の外周面には複数枚（図２では２
枚）のディスク１１８Ａ、１１８Ｂが各々所定間隔隔て
て取付けられている。ディスク１１８Ａ，１１８Ｂは所
定の厚み寸法の円盤状とされており、各々硬質の材料で
製作されかつ両面に磁性材料が塗布されており、両面が
記録面とされている。ディスク１１８Ａ，１１８Ｂの中
心部には支持体１１６の外径寸法とほぼ同径の孔が穿設
されている。孔には支持体１１６が挿入されており、デ
ィスク１１８Ａ，１１８Ｂは支持体１１６の外周面に固
定されている。従って、駆動装置１１４によってシャフ
ト１１２が回転されると、ディスク１１８Ａ，１１８Ｂ
は支持体１６と一体的に回転される。
【００２９】ディスク１１８Ａ，１１８Ｂの各々の記録
面には、図３に示すようにディスク１１８の半径方向に
沿って複数のサーボ領域１５０が放射状に形成され、残
りの領域がデータトラック領域１５２とされている。サ
ーボ領域１５０には、データトラックの配列方向等を示
すためのバーストパターン等のサーボ信号が記録され、
また、パターンの開始を示す特殊コード（１μsec 程度
の無信号領域等）及び各データトラックのアドレス等を
表すグレイコード（巡回２進符号）が、データトラック
に対応されて記録されている。なお、サーボ領域１５０
の回転方向の終端には、サーボ領域１５０の終了を表す
（セクタの開始を表す）セクタパルス信号ＳＰを発生さ
せるための情報が記録されている。データトラック領域
１５２には複数のデータトラックが半径方向に沿って同
心円状にピッチＰで形成されており、各データトラック
は、後述する磁気ヘッドによってディスク１１８Ａ，１
１８Ｂの回転方向に沿って情報が書き込まれる。
面には、図３に示すようにディスク１１８の半径方向に
沿って複数のサーボ領域１５０が放射状に形成され、残
りの領域がデータトラック領域１５２とされている。サ
ーボ領域１５０には、データトラックの配列方向等を示
すためのバーストパターン等のサーボ信号が記録され、
また、パターンの開始を示す特殊コード（１μsec 程度
の無信号領域等）及び各データトラックのアドレス等を
表すグレイコード（巡回２進符号）が、データトラック
に対応されて記録されている。なお、サーボ領域１５０
の回転方向の終端には、サーボ領域１５０の終了を表す
（セクタの開始を表す）セクタパルス信号ＳＰを発生さ
せるための情報が記録されている。データトラック領域
１５２には複数のデータトラックが半径方向に沿って同
心円状にピッチＰで形成されており、各データトラック
は、後述する磁気ヘッドによってディスク１１８Ａ，１
１８Ｂの回転方向に沿って情報が書き込まれる。
【００３０】上記ＨＤＤ装置１１０は、ディスク１１８
Ａ，１１８Ｂの各々の記録面に対応して設けられた所定
ヘッドギャップ幅及びギャップ長の磁気ヘッド５８Ａ〜
５８Ｄを備えている。各磁気ヘッド５８Ａ〜５８Ｄは、
ＭＲヘッドとして機能する、情報を読取るための再生素
子及び情報を書込むための記録素子から構成されてい
る。磁気ヘッド５８Ａ〜５８Ｄの各々は、対応するアク
セスアーム５０Ａ〜５０Ｄの先端部に取付けられてお
り、ディスク１１８Ａ，１１８Ｂの対応する記録面から
若干（例えば 0.1〜 0.2ミクロン程度）離れた位置に保
持されている。アクセスアーム５０Ａ〜５０Ｄの後端部
は支持部１２４に取り付けられている。支持部１２４
は、シャフト１２６を介して駆動装置１２８に取り付け
られており、駆動装置１２８が所定角度だけ回動するこ
とによってアクセスアーム５０Ａ〜５０Ｄが旋回するよ
うになっている。このアクセスアーム５０Ａ〜５０Ｈの
旋回によって、各磁気ヘッド５８Ａ〜５８Ｄがディスク
１１８Ａ，１１８Ｂの各記録面上を半径方向（図３参
照）に移動し、ディスク１１８Ａ〜１１８Ｄの記録面上
の所定部位に位置される。
Ａ，１１８Ｂの各々の記録面に対応して設けられた所定
ヘッドギャップ幅及びギャップ長の磁気ヘッド５８Ａ〜
５８Ｄを備えている。各磁気ヘッド５８Ａ〜５８Ｄは、
ＭＲヘッドとして機能する、情報を読取るための再生素
子及び情報を書込むための記録素子から構成されてい
る。磁気ヘッド５８Ａ〜５８Ｄの各々は、対応するアク
セスアーム５０Ａ〜５０Ｄの先端部に取付けられてお
り、ディスク１１８Ａ，１１８Ｂの対応する記録面から
若干（例えば 0.1〜 0.2ミクロン程度）離れた位置に保
持されている。アクセスアーム５０Ａ〜５０Ｄの後端部
は支持部１２４に取り付けられている。支持部１２４
は、シャフト１２６を介して駆動装置１２８に取り付け
られており、駆動装置１２８が所定角度だけ回動するこ
とによってアクセスアーム５０Ａ〜５０Ｄが旋回するよ
うになっている。このアクセスアーム５０Ａ〜５０Ｈの
旋回によって、各磁気ヘッド５８Ａ〜５８Ｄがディスク
１１８Ａ，１１８Ｂの各記録面上を半径方向（図３参
照）に移動し、ディスク１１８Ａ〜１１８Ｄの記録面上
の所定部位に位置される。
【００３１】駆動装置１２８は、マイクロコンピュータ
を含んで構成されたハードディスクコントローラ（以
下、ＨＤＣという。）１３０に接続されている。このＨ
ＤＣ１３０は、情報を記録再生するための磁気ヘッド５
８Ａ〜５８Ｄの各々にも接続されている。また、ＨＤＣ
１３０には、コントローラ本体６１（図１参照）及びサ
ーボコントローラ１０が含まれている。なお、駆動装置
１２８はデジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）及び増幅回
路（ＡＭＰ）等を含むドライバ４６、ボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）等のボイスコイル５４から構成されてい
る。従って、ＨＤＣ１３０から出力された信号に応じて
ボイスコイル５４が所定角度だけ回動し、アクセスアー
ム５０Ａ〜５０Ｄが所定角度旋回する。
を含んで構成されたハードディスクコントローラ（以
下、ＨＤＣという。）１３０に接続されている。このＨ
ＤＣ１３０は、情報を記録再生するための磁気ヘッド５
８Ａ〜５８Ｄの各々にも接続されている。また、ＨＤＣ
１３０には、コントローラ本体６１（図１参照）及びサ
ーボコントローラ１０が含まれている。なお、駆動装置
１２８はデジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ）及び増幅回
路（ＡＭＰ）等を含むドライバ４６、ボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）等のボイスコイル５４から構成されてい
る。従って、ＨＤＣ１３０から出力された信号に応じて
ボイスコイル５４が所定角度だけ回動し、アクセスアー
ム５０Ａ〜５０Ｄが所定角度旋回する。
【００３２】次に、本実施例のＨＤＤ装置１１０に含ま
れるサーボコントローラ１０を詳細に説明する。なお、
以下の説明を簡単にするため、磁気ヘッド５８Ａを例に
して説明する。また、本実施例のサーボコントローラ１
０は、従来の技術で説明したサーボコントローラ１２と
略同様の構成であるため、同一部分には、同一符号を付
して詳細な説明は省略する。
れるサーボコントローラ１０を詳細に説明する。なお、
以下の説明を簡単にするため、磁気ヘッド５８Ａを例に
して説明する。また、本実施例のサーボコントローラ１
０は、従来の技術で説明したサーボコントローラ１２と
略同様の構成であるため、同一部分には、同一符号を付
して詳細な説明は省略する。
【００３３】図１には、本実施例にかかるサーボコント
ローラ１０の機能ブロック図を示した。ＰＥＳ値算出手
段５６から出力されるデジタルデータはコントローラ本
体６１にも入力される。なお、ＰＥＳ値算出手段５６及
びコントローラ本体６１は、一体化してもよい。
ローラ１０の機能ブロック図を示した。ＰＥＳ値算出手
段５６から出力されるデジタルデータはコントローラ本
体６１にも入力される。なお、ＰＥＳ値算出手段５６及
びコントローラ本体６１は、一体化してもよい。
【００３４】比例系４０は、合成手段６２、係数付与手
段４２、可変係数付与手段４７、及びテーブル４８から
構成される。この合成手段６２の入力側の一方には、コ
ントローラ本体６１からＭＲヘッドである磁気ヘッド５
８Ａを位置させるための目標となるＰＥＳ値が入力さ
れ、他方にはＰＥＳ値算出手段５６から出力されたデジ
タルデータ、すなわち現在の磁気ヘッド５８Ａの変位に
対応する値が入力され、この偏差を出力する。この差に
予め定めた所定の係数Ｋ1 が付与（乗算）された値が可
変係数付与手段４７に入力される。可変係数付与手段４
７は、テーブル４８から入力された値に応じて係数Ｋa
が可変されて設定される。テーブル４８には、ＰＥＳ値
の変化量が大きいときの係数Ｋa （ゲイン定数）が小さ
くなると共に、ＰＥＳ値が小さいときの係数Ｋa が大き
くなるように、目標となるＰＥＳ値と当該ＰＥＳ値に対
するゲイン定数である係数Ｋa との対応関係が予め記憶
されている。可変係数付与手段４７では、合成手段６６
から入力された値に、テーブル４８から入力された値に
応じて設定された係数Ｋa が付与（乗算）された値がド
ライバ４６へ出力される。
段４２、可変係数付与手段４７、及びテーブル４８から
構成される。この合成手段６２の入力側の一方には、コ
ントローラ本体６１からＭＲヘッドである磁気ヘッド５
８Ａを位置させるための目標となるＰＥＳ値が入力さ
れ、他方にはＰＥＳ値算出手段５６から出力されたデジ
タルデータ、すなわち現在の磁気ヘッド５８Ａの変位に
対応する値が入力され、この偏差を出力する。この差に
予め定めた所定の係数Ｋ1 が付与（乗算）された値が可
変係数付与手段４７に入力される。可変係数付与手段４
７は、テーブル４８から入力された値に応じて係数Ｋa
が可変されて設定される。テーブル４８には、ＰＥＳ値
の変化量が大きいときの係数Ｋa （ゲイン定数）が小さ
くなると共に、ＰＥＳ値が小さいときの係数Ｋa が大き
くなるように、目標となるＰＥＳ値と当該ＰＥＳ値に対
するゲイン定数である係数Ｋa との対応関係が予め記憶
されている。可変係数付与手段４７では、合成手段６６
から入力された値に、テーブル４８から入力された値に
応じて設定された係数Ｋa が付与（乗算）された値がド
ライバ４６へ出力される。
【００３５】微分系３０及び積分系２０は、上記と同様
であるため説明を省略する。なお、合成手段６８は、係
数付与手段４４の上流側でもよい。
であるため説明を省略する。なお、合成手段６８は、係
数付与手段４４の上流側でもよい。
【００３６】次に、本実施例に用いたＭＲヘッドの特性
について、従来のヘッドと比較しながら説明する。な
お、以下の説明では、トラック幅を２５６として、ＰＥ
Ｓ値＝１２８となったときに、ヘッドがトラックの中心
に位置したと定義する。
について、従来のヘッドと比較しながら説明する。な
お、以下の説明では、トラック幅を２５６として、ＰＥ
Ｓ値＝１２８となったときに、ヘッドがトラックの中心
に位置したと定義する。
【００３７】図４に示すように、従来のヘッドは、ヘッ
ドのトラック中心からのオフトラック量とＰＥＳ値＝Ａ
／（Ａ＋Ｂ）の関係が線型であり、記録及び再生のヘッ
ドギャップが共通であるため、トラック内の中心以外の
位置へヘッドをシークさせる必要がなく、各トラックの
中心位置をヘッドの中心が追従するようにサーボをかけ
てフィードバック制御していた。
ドのトラック中心からのオフトラック量とＰＥＳ値＝Ａ
／（Ａ＋Ｂ）の関係が線型であり、記録及び再生のヘッ
ドギャップが共通であるため、トラック内の中心以外の
位置へヘッドをシークさせる必要がなく、各トラックの
中心位置をヘッドの中心が追従するようにサーボをかけ
てフィードバック制御していた。
【００３８】ＭＲヘッドは、記録のためのヘッドギャッ
プと再生のためのヘッドギャップを必要とするため、再
生ギャップによりトラック中心を追従しながらデータの
記録を行えば、データは再生ギャップと記録ギャップの
距離だけずれた位置に書き込まれる。そのデータを読む
ためには、再生ギャップはその距離だけトラック中心か
らオフセットしなければならない。
プと再生のためのヘッドギャップを必要とするため、再
生ギャップによりトラック中心を追従しながらデータの
記録を行えば、データは再生ギャップと記録ギャップの
距離だけずれた位置に書き込まれる。そのデータを読む
ためには、再生ギャップはその距離だけトラック中心か
らオフセットしなければならない。
【００３９】また、図５に示すように、ＭＲヘッドのオ
フトラック量とＰＥＳ値との関係を示す特性８０は、図
４に示した直線的な特性ではなく、２次曲線的な非線型
性を有している。この各々のサンプル点における特性８
０のＰＥＳ値と直線的な特性のＰＥＳ値との差Delta を
特性８２として示した。この特性８２において、値が大
きい場合は、微小なヘッド位置の変化によってＰＥＳ値
が大きく変化する場合である。図５の特性８２では、Ｐ
ＥＳ値＝１７０〜１８０付近の差Delta が最も大きくな
っている。
フトラック量とＰＥＳ値との関係を示す特性８０は、図
４に示した直線的な特性ではなく、２次曲線的な非線型
性を有している。この各々のサンプル点における特性８
０のＰＥＳ値と直線的な特性のＰＥＳ値との差Delta を
特性８２として示した。この特性８２において、値が大
きい場合は、微小なヘッド位置の変化によってＰＥＳ値
が大きく変化する場合である。図５の特性８２では、Ｐ
ＥＳ値＝１７０〜１８０付近の差Delta が最も大きくな
っている。
【００４０】このように、ＭＲヘッドを用いたＨＤＤ装
置は、トラック中心以外の位置にＭＲヘッドをシークす
ることが必要であると共に、オフトラック量に対するＰ
ＥＳ値に非線型性がある。
置は、トラック中心以外の位置にＭＲヘッドをシークす
ることが必要であると共に、オフトラック量に対するＰ
ＥＳ値に非線型性がある。
【００４１】図６には、位相が０度におけるゲインとＰ
ＥＳ値との関係を特性８４で示した。このゲインの絶対
値はゲイン余裕を示すことになる。また、連続して５０
０個のＰＥＳ値をサンプリングしたときの標準偏差σと
ヘッド位置との関係を特性８６で示した。この標準偏差
σの値は、トラック追従における不安定度を示すことに
なる。
ＥＳ値との関係を特性８４で示した。このゲインの絶対
値はゲイン余裕を示すことになる。また、連続して５０
０個のＰＥＳ値をサンプリングしたときの標準偏差σと
ヘッド位置との関係を特性８６で示した。この標準偏差
σの値は、トラック追従における不安定度を示すことに
なる。
【００４２】図６から理解されるように、ゲイン余裕と
標準偏差σは関連性が高い。すなわち、ゲイン余裕が小
さいＰＥＳ値＝１５８〜１６８において、標準偏差σが
大きくなり、またゲイン余裕の大きい位置では標準偏差
σが小さくなっている。なお、本発明者等は、トラック
内の全域にわたってゲイン余裕のほとんど変化しない他
のＨＤＤ装置のヘッドにおいて実験した結果、そのヘッ
ドにおける標準偏差σは、一様にトラック全域にわたっ
て略同じ標準偏差σであり、全域で安定であることを確
認している。
標準偏差σは関連性が高い。すなわち、ゲイン余裕が小
さいＰＥＳ値＝１５８〜１６８において、標準偏差σが
大きくなり、またゲイン余裕の大きい位置では標準偏差
σが小さくなっている。なお、本発明者等は、トラック
内の全域にわたってゲイン余裕のほとんど変化しない他
のＨＤＤ装置のヘッドにおいて実験した結果、そのヘッ
ドにおける標準偏差σは、一様にトラック全域にわたっ
て略同じ標準偏差σであり、全域で安定であることを確
認している。
【００４３】従って、差Delta が大きい場合、他の差De
lta の小さい位置に比べてＭＲヘッドを位置決めするた
めのサーボ系は敏感である。従って、この差Delta が大
きい範囲内ではアクチュエータを制御するＰＥＳ値に対
するゲインが大きくなり、ゲイン余裕が少なくなる。こ
のゲイン余裕が少なくなる度合いに応じて、トラック追
従が不安定になる。
lta の小さい位置に比べてＭＲヘッドを位置決めするた
めのサーボ系は敏感である。従って、この差Delta が大
きい範囲内ではアクチュエータを制御するＰＥＳ値に対
するゲインが大きくなり、ゲイン余裕が少なくなる。こ
のゲイン余裕が少なくなる度合いに応じて、トラック追
従が不安定になる。
【００４４】以上のことより、ヘッドの非線型特性とサ
ーボの不安定性は、関連性が高いことが理解される。
ーボの不安定性は、関連性が高いことが理解される。
【００４５】次に、本実施例のＨＤＤ装置１１０に含ま
れるサーボコントローラ１０の周辺の作動を詳細に説明
する。
れるサーボコントローラ１０の周辺の作動を詳細に説明
する。
【００４６】磁気ヘッドの特性が、図７（Ａ）に示すよ
うに、オフトラック量に対してＰＥＳ値が非線型である
場合、従来のゲイン定数では、係数が一定であるため、
上記で説明したように、図７（Ｂ）のようにＰＥＳ値の
変化率が最大でサーボゲインが大きくなり、ＰＥＳ値の
変化率が最小でサーボゲインが小さくなる。本実施例で
は、図７（Ｃ）に示すように、テーブルを参照して目標
ＰＥＳ値に対応して係数Ｋa を可変できる。このため、
ＰＥＳ値の変化量が大きいときには、係数Ｋaを小さく
する。これにより、サーボゲインは所定ゲインとなる。
また、ＰＥＳ値の変化量が小さいときには、係数Ｋa を
大きくする。これにより、サーボゲインは所定ゲインと
なる。従って、図７（Ｄ）に示すように、サーボゲイン
は全てのオフトラック量に対し略一定になり、任意のオ
フトラック量において最適な追従性能にすることができ
る。
うに、オフトラック量に対してＰＥＳ値が非線型である
場合、従来のゲイン定数では、係数が一定であるため、
上記で説明したように、図７（Ｂ）のようにＰＥＳ値の
変化率が最大でサーボゲインが大きくなり、ＰＥＳ値の
変化率が最小でサーボゲインが小さくなる。本実施例で
は、図７（Ｃ）に示すように、テーブルを参照して目標
ＰＥＳ値に対応して係数Ｋa を可変できる。このため、
ＰＥＳ値の変化量が大きいときには、係数Ｋaを小さく
する。これにより、サーボゲインは所定ゲインとなる。
また、ＰＥＳ値の変化量が小さいときには、係数Ｋa を
大きくする。これにより、サーボゲインは所定ゲインと
なる。従って、図７（Ｄ）に示すように、サーボゲイン
は全てのオフトラック量に対し略一定になり、任意のオ
フトラック量において最適な追従性能にすることができ
る。
【００４７】このように、予め目標ＰＥＳ値に応じて最
適なゲイン定数、すなわち係数Ｋaを計測しておき、そ
れをマイクロコード上にテーブル（表）として記憶して
おく。実際に磁気ヘッドのシークが行われた時に目標Ｐ
ＥＳ値が入力されると、その値に応じて最適なゲイン定
数をテーブルから求め、係数Ｋａとしてサーボ系に適用
する。
適なゲイン定数、すなわち係数Ｋaを計測しておき、そ
れをマイクロコード上にテーブル（表）として記憶して
おく。実際に磁気ヘッドのシークが行われた時に目標Ｐ
ＥＳ値が入力されると、その値に応じて最適なゲイン定
数をテーブルから求め、係数Ｋａとしてサーボ系に適用
する。
【００４８】上記の処理を、図８に示す処理ルーチンを
用い更に説明する。磁気ヘッドをシークする処理が発生
すると、図８のサーボ係数設定ルーチンのステップ２０
０において目標ＰＥＳ値が取り込まれる。次のステップ
２０２では、テーブル４８を用いて、目標ＰＥＳ値と係
数とが１対１に対応する１テーブルを設定する。次のス
テップ２０４では、設定されたテーブルを参照し可変係
数付与手段４７の可変係数Ｋa を設定する。
用い更に説明する。磁気ヘッドをシークする処理が発生
すると、図８のサーボ係数設定ルーチンのステップ２０
０において目標ＰＥＳ値が取り込まれる。次のステップ
２０２では、テーブル４８を用いて、目標ＰＥＳ値と係
数とが１対１に対応する１テーブルを設定する。次のス
テップ２０４では、設定されたテーブルを参照し可変係
数付与手段４７の可変係数Ｋa を設定する。
【００４９】この場合の演算例を示す。初めは、ゲイン
定数をデフオルトに設定して各々の目標ＰＥＳ値を設定
し、ボイスコイル電流に４７５Ｈｚを印加し、それに対
する応答を演算し、最適なゲイン定数を求める。これら
を各々の目標ＰＥＳ値に対するゲイン定数としてテーブ
ルに記憶しておく。図６に示すような磁気ヘッドでは、
このゲイン定数は非常にゲインの大きなＰＥＳ値＝１５
８〜１６８に対しては小さくなり、他のゲインの小さな
場所では大きくなる。
定数をデフオルトに設定して各々の目標ＰＥＳ値を設定
し、ボイスコイル電流に４７５Ｈｚを印加し、それに対
する応答を演算し、最適なゲイン定数を求める。これら
を各々の目標ＰＥＳ値に対するゲイン定数としてテーブ
ルに記憶しておく。図６に示すような磁気ヘッドでは、
このゲイン定数は非常にゲインの大きなＰＥＳ値＝１５
８〜１６８に対しては小さくなり、他のゲインの小さな
場所では大きくなる。
【００５０】このように、本実施例では、係数を可変に
することによってアクチュエータのフィードバック制御
におけるゲイン定数を目標ＰＥＳ値に応じて変化させて
いるので、磁気ヘッドのＰＥＳ値が非線形性を有する場
合であっても、１トラック内でのゲイン変化によってサ
ーボが不安定になることがなく、各々の場所で最適なト
ラック追従を行うことができる。
することによってアクチュエータのフィードバック制御
におけるゲイン定数を目標ＰＥＳ値に応じて変化させて
いるので、磁気ヘッドのＰＥＳ値が非線形性を有する場
合であっても、１トラック内でのゲイン変化によってサ
ーボが不安定になることがなく、各々の場所で最適なト
ラック追従を行うことができる。
【００５１】上記の実施例のサーボ系を適用したサーボ
コントローラ１０を試作し、従来のサーボコントローラ
１２と比較実験を行った結果、図９及び図１０の実験結
果を得た。図９は、位相０度におけるゲインと、目標Ｐ
ＥＳ値との関係を示している。図１０は、目標ＰＥＳ値
と、各々の目標ＰＥＳ値に対してトラック追従を行った
ときの応答ＰＥＳ値を１０００個ずつサンプリングした
標準偏差σとの関係を示している。図９及び図１０にお
ける実線は従来のサーボコントローラ１２による実験結
果を示し、１点鎖線は実施例のサーボ系を適用したサー
ボコントローラ１０実験結果を示している。
コントローラ１０を試作し、従来のサーボコントローラ
１２と比較実験を行った結果、図９及び図１０の実験結
果を得た。図９は、位相０度におけるゲインと、目標Ｐ
ＥＳ値との関係を示している。図１０は、目標ＰＥＳ値
と、各々の目標ＰＥＳ値に対してトラック追従を行った
ときの応答ＰＥＳ値を１０００個ずつサンプリングした
標準偏差σとの関係を示している。図９及び図１０にお
ける実線は従来のサーボコントローラ１２による実験結
果を示し、１点鎖線は実施例のサーボ系を適用したサー
ボコントローラ１０実験結果を示している。
【００５２】但し、この実験は、Ｕｎｉｔ Ｓ／Ｎ：Ｖ
１８５０６のＣｙｌｉｎｄｅｒ＝２７００、Ｈｅａｄ＝
３のみについて行い、ゲイン定数の種類を２種類とし
た。すなわち、目標ＰＥＳ値＝＜１２９の範囲に対して
は１２８でキャリブレーションを行ったゲイン定数を用
い（Normal Gain Value ）、目標ＰＥＳ値＞１２９の範
囲に対しては１２８でのゲイン定数×７５％（有効感度
領域、Sensitive area Gain Value ）の値で行った。た
だし、この有効感度領域は、このＨＤＤ、シリンダ、ヘ
ッドの再生位置（１５０付近）でキャリブレーションを
行った場合のゲイン定数とほぼ同等であった。
１８５０６のＣｙｌｉｎｄｅｒ＝２７００、Ｈｅａｄ＝
３のみについて行い、ゲイン定数の種類を２種類とし
た。すなわち、目標ＰＥＳ値＝＜１２９の範囲に対して
は１２８でキャリブレーションを行ったゲイン定数を用
い（Normal Gain Value ）、目標ＰＥＳ値＞１２９の範
囲に対しては１２８でのゲイン定数×７５％（有効感度
領域、Sensitive area Gain Value ）の値で行った。た
だし、この有効感度領域は、このＨＤＤ、シリンダ、ヘ
ッドの再生位置（１５０付近）でキャリブレーションを
行った場合のゲイン定数とほぼ同等であった。
【００５３】図から理解されるように、従来のサーボコ
ントローラでは目標ＰＥＳ値が１４８〜１８８付近でゲ
イン余裕が小さくなっている。これに連動するように、
標準偏差σが大幅に大きくなる。本実施例のサーボコン
トローラでは、目標ＰＥＳ値＞１２９におけるゲイン定
数が従来のサーボ系に対して７５％になっているが、ゲ
イン余裕の図９では目標ＰＥＳ値が１３８からのゲイン
余裕が明確に従来のサーボコントローラに対して増加し
ている。また、目標ＰＥＳ値が１５８〜１８８付近で大
きい標準偏差σは、ゲイン余裕の変化に伴い小さくなっ
ている。標準偏差σが小さい範囲ではゲイン余裕の変化
による影響はほとんど無い。
ントローラでは目標ＰＥＳ値が１４８〜１８８付近でゲ
イン余裕が小さくなっている。これに連動するように、
標準偏差σが大幅に大きくなる。本実施例のサーボコン
トローラでは、目標ＰＥＳ値＞１２９におけるゲイン定
数が従来のサーボ系に対して７５％になっているが、ゲ
イン余裕の図９では目標ＰＥＳ値が１３８からのゲイン
余裕が明確に従来のサーボコントローラに対して増加し
ている。また、目標ＰＥＳ値が１５８〜１８８付近で大
きい標準偏差σは、ゲイン余裕の変化に伴い小さくなっ
ている。標準偏差σが小さい範囲ではゲイン余裕の変化
による影響はほとんど無い。
【００５４】例えば、再生／記録ギャップのオフセット
の影響で、再生時にシークする場合が目標ＰＥＳ値が１
６８だった場合に、従来のサーボコントローラでは再生
時に非常に不安定になり、ソフトエラー比率（回復可能
エラ−比率、Soft Error Rate ）が多くなってしまう。
しかし、本実施例のサーボコントローラでは、ゲインを
落とすことにより再生時非常に安定なトラック追従を行
うことが可能になり、ソフトエラー比率（Soft Error R
ate ）が小さくなるという結果が得られる。
の影響で、再生時にシークする場合が目標ＰＥＳ値が１
６８だった場合に、従来のサーボコントローラでは再生
時に非常に不安定になり、ソフトエラー比率（回復可能
エラ−比率、Soft Error Rate ）が多くなってしまう。
しかし、本実施例のサーボコントローラでは、ゲインを
落とすことにより再生時非常に安定なトラック追従を行
うことが可能になり、ソフトエラー比率（Soft Error R
ate ）が小さくなるという結果が得られる。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヘ
ッドの基準位置からのずれに対応する距離情報と、ゲイ
ン情報との対応関係を予め記憶しているので、ヘッドの
基準位置からのずれに対応するゲイン情報及びサーボ情
報を用いてフィードバック制御することができ、基準位
置を含むトラック上の予め定めた所定位置にヘッドが位
置するように制御できるので、ヘッドの基準位置からの
ずれによって、フィードバック制御が破錠することがな
く、制御することができ、トラックをヘッドが安定して
追従することができる、という効果がある。
ッドの基準位置からのずれに対応する距離情報と、ゲイ
ン情報との対応関係を予め記憶しているので、ヘッドの
基準位置からのずれに対応するゲイン情報及びサーボ情
報を用いてフィードバック制御することができ、基準位
置を含むトラック上の予め定めた所定位置にヘッドが位
置するように制御できるので、ヘッドの基準位置からの
ずれによって、フィードバック制御が破錠することがな
く、制御することができ、トラックをヘッドが安定して
追従することができる、という効果がある。
【図１】本発明が適用可能なサーボコントローラの機能
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明が適用可能なＨＤＤ装置の概略構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】ＨＤＤ装置のディスクを示すイメージ図であ
る。
る。
【図４】従来のサーボコントローラにおけるオフトラッ
ク量とＰＥＳ値の関係を示す線図である。
ク量とＰＥＳ値の関係を示す線図である。
【図５】磁気ヘッドの位置とＰＥＳ値との関係を示す線
図である。
図である。
【図６】目標ＰＥＳ値とゲインとの関係を示す線図であ
る。
る。
【図７】本実施例においてサーボゲインを一定にするた
めの係数設定を説明するための説明図である。
めの係数設定を説明するための説明図である。
【図８】本実施例のサーボコントローラの処理の流れを
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図９】目標ＰＥＳ値とゲイン余裕の関係を示す線図で
ある。
ある。
【図１０】目標ＰＥＳ値と標準偏差の関係を示す線図で
ある。
ある。
【図１１】オフトラック量を信号として得ることを説明
するための説明図である。
するための説明図である。
【図１２】特性が均一でないヘッドの位置と諸特性の関
係を説明するための説明図である。
係を説明するための説明図である。
【図１３】従来のサーボコントローラの機能ブロック図
である。
である。
【符号の説明】 １０ サーボコントローラ ４７ 可変係数付与手段 ４８ テーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 健一郎 神奈川県藤沢市桐原１番地 日本アイ・ ビー・エム株式会社 藤沢事業所内
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくとも情報を再生すると共に感度の
一部が均一性を有しないヘッドによって、トラック位置
を識別するためのサーボ情報を記憶した少なくとも１つ
のサーボ領域を含む少なくとも１つのトラックを備えた
情報記録用ディスクから前記サーボ情報を再生し、再生
されたサーボ情報及び予め定めたゲイン情報を用いて、
前記トラック上の予め定めた基準位置に前記ヘッドが位
置するように、フィードバック制御するハードディスク
装置用ヘッドのサーボ方法であって、 前記ヘッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情
報と、前記ゲイン情報との対応関係を予め記憶し、 前記再生されたサーボ情報を用いて前記ヘッドの前記基
準位置からのずれに対応する距離情報を求め、 前記対応関係を参照し、求めた距離情報に対応するゲイ
ン情報を求め、 求めたゲイン情報及び再生されたサーボ情報を用いて、
前記基準位置を含む前記トラック上の予め定めた所定位
置に前記ヘッドが位置するようにフィードバック制御す
る、 ことを特徴とするハードディスク装置用ヘッドのサーボ
方法。 - 【請求項２】 少なくとも情報を再生すると共に感度の
一部が均一性を有しないヘッドと、 トラック位置を識別するためのサーボ情報を記憶した少
なくとも１つのサーボ領域を含む少なくとも１つのトラ
ックを備えた情報記録用ディスクと、 前記情報記録用ディスクに対して前記サーボ情報を再生
する再生手段と、 前記ヘッドの前記基準位置からのずれに対応する距離情
報と、前記ゲイン情報との対応関係を記憶する記憶手段
と、 前記再生されたサーボ情報を用いて前記ヘッドの前記基
準位置からのずれに対応する距離情報を求める距離情報
導出手段と、 前記対応関係を参照し、求めた距離情報に対応するゲイ
ン情報を読み取り、読み取ったゲイン情報及び再生され
たサーボ情報を用いて、前記基準位置を含む前記トラッ
ク上の予め定めた所定位置に前記ヘッドが位置するよう
にフィードバック制御するフィードバック制御手段と、 を備えたハードディスク装置。 - 【請求項３】 前記ヘッドは、情報を再生するための再
生素子と、該再生素子と所定距離を隔てて配設され該情
報を記録するための記録素子とから構成されることを特
徴とする請求項２に記載のハードディスク装置。 - 【請求項４】 前記ヘッドは、磁気抵抗効果を有するＭ
Ｒヘッドを含むことを特徴とする請求項２に記載のハー
ドディスク装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6150194A JP2571675B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ハードディスク装置用ヘッドのサーボ方法及び装置 |
| SG1995000636A SG54970A1 (en) | 1994-06-30 | 1995-06-14 | Servo method and device for hard disk drive |
| US08/496,155 US5687038A (en) | 1994-06-30 | 1995-06-28 | Servo method and device for controlling head position for a hard disk drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6150194A JP2571675B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ハードディスク装置用ヘッドのサーボ方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0817153A JPH0817153A (ja) | 1996-01-19 |
| JP2571675B2 true JP2571675B2 (ja) | 1997-01-16 |
Family
ID=15491577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6150194A Expired - Fee Related JP2571675B2 (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | ハードディスク装置用ヘッドのサーボ方法及び装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5687038A (ja) |
| JP (1) | JP2571675B2 (ja) |
| SG (1) | SG54970A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100255216B1 (ko) | 1997-03-06 | 2000-05-01 | 윤종용 | 하드 디스크 드라이브의 엠베디드 서보라이팅 방법 |
| US6421198B1 (en) | 1999-04-27 | 2002-07-16 | International Business Machines Corporation | Linearity compensation for a position error signal based on repeatable and non-repeatable run out in a disk drive |
| US6522493B1 (en) | 1999-04-27 | 2003-02-18 | International Business Machines Corporation | Position error signal linearization using an auxiliary discontinuity removal routine |
| US6441986B1 (en) | 1999-09-07 | 2002-08-27 | Iomega Corporation | System and method for minimizing write-over encroachment in a disk due to radial sinusoidal runout at the fundamental frequency |
| US6236536B1 (en) | 1999-09-07 | 2001-05-22 | Iomega Corporation | System and method of servo compensation for friction induced off track problem in a data storage device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE59010676D1 (de) * | 1990-08-14 | 1997-04-17 | Tandberg Data | Verfahren zum Positionieren eines Magnetkopfes gegenüber dem Speichermedium eines Magnetschichtspeichers |
| JP3248220B2 (ja) * | 1992-03-18 | 2002-01-21 | 株式会社日立製作所 | ディスク装置及びその制御方法 |
| US5500776A (en) * | 1993-12-16 | 1996-03-19 | Seagate Technology, Inc. | Self-calibration for computer disk read/write offsets |
| US5436773A (en) * | 1994-06-10 | 1995-07-25 | International Business Machines Corporation | Enhanced linearity range for magneto resistive transducer servo by changing the direction of the bias current |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6150194A patent/JP2571675B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-14 SG SG1995000636A patent/SG54970A1/en unknown
- 1995-06-28 US US08/496,155 patent/US5687038A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5687038A (en) | 1997-11-11 |
| SG54970A1 (en) | 1998-12-21 |
| JPH0817153A (ja) | 1996-01-19 |
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