JP2682267B2 - ディスク装置の外力オフセット補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置のヘッ
ド位置決め制御に係わり、特にヘッドを目的のトラック
に位置決めするヘッド位置決め制御の高精度化の妨げと
なる外力オフセットの補正方法に関するものである。外
力オフセットは、磁気ディスク装置機構部に接着された
ＦＰＣの反力、空気抵抗、回転軸におけるベアリングの
摩擦、電気回路部のオフセット等の外力によって発生す
るものであるが、各々の大きさが一定でないため外力オ
フセット量は磁気ディスク装置毎に異なり、ヘッド位置
決めの高精度化の大きな妨げとなっていた。また、場合
によっては外力のばらつきはヘッドを最外周から最内周
に移動する力に相当することもあり、ヘッド位置決めす
らできないことも有り得る。（ただし、ここで言うヘッ
ド位置決めとは任意のトラックにヘッドをオントラック
させることを意味する。）従って、電源投入時などの初
期状態において、ヘッド位置決めすることなく外力を測
定して、磁気ディスク装置毎の外力オフセットのばらつ
きを低減することは必要不可欠である。

【０００２】

【従来の技術】図４は、例えば特開昭６３−１５７３７
６に示される従来の磁気ディスク装置の外力オフセット
補正方法を実現する磁気ディスク装置の構成の一例を示
す図である。図４において、１はマイクロ・プロセッサ
・ユニット、２はＤ／Ａ変換器、３はＡ／Ｄ変換器、４
は目標速度発生回路、５は速度誤差検出回路、６はオフ
セット測定回路、７はシーク制御モードとトラック追従
制御モードを切り替えるマルチプレクサ、８は駆動回
路、９はアクチュエータ、１０はサーボ情報を再生する
ヘッド、１１は速度検出回路、１２は位置誤差検出回
路、１３は位置信号生成回路、１４は読み出し回路、１
５はオフセット補正回路を各々指す。ここで、シーク制
御モードはシーク命令を受けてヘッドが移動し始めてか
ら目標とするトラックへ到達するまでの制御モードを指
し、目標速度発生回路４からの目標速度と速度検出回路
１１からの実際の速度の差を速度誤差検出回路５で検出
し、その差に相当する値をマルチプレクサ７を介して駆
動回路８に与えることによりアクチュエータ９を駆動し
てヘッド１０を移動させる。一方、トラック追従制御モ
ードはシーク制御直後の過渡応答制御及びオントラック
後の定常的な位置制御から成り立っている制御モード
で、読み出し回路１４および位置信号作成回路１３から
得られるトラックの中心からの相対距離に比例した値を
示す位置信号と、位置誤差検出回路１２に予め設定され
る目標位置（通常はトラックの中心）との誤差を零にす
るような値を駆動回路８に与えることにより、ヘッド１
０がオントラックするようにしている。

【０００３】この様な磁気ディスク装置において外力オ
フセットを補正する方法は以下のようであった。処理の
フローを図５に示す。

【０００４】磁気ディスク装置の電源投入時などの初期
状態において、マイクロ・プロセッサ・ユニット１によ
りディスク媒体上の全シリンダの内、略等間隔に数カ所
サンプルシリンダを設定して各サンプルシリンダにヘッ
ドをシーク制御及びトラック追従制御によって位置決め
する。そして各サンプルシリンダにおいて位置決めが完
了したトラック追従制御中に、オフセット測定回路６は
オフセットを測定し、マイクロ・プロセッサ・ユニット
１は測定されたオフセットをＡ／Ｄ変換器３を介して読
み取り、図示されないマイクロ・プロセッサ・ユニット
１内のオフセット補正用メモリに記憶する。

【０００５】この様にして測定されたオフセット値は、
シーク実行時にマイクロ・プロセッサ・ユニット１によ
り目標シリンダ位置におけるオフセット値（先に測定し
たサンプルシリンダの内移動すべき目標シリンダに最も
近い値を選定する）をメモリより読みだし、この値をＤ
／Ａ変換器２を介してオフセット補正回路１５に出力す
る。そして、そのオフセット補正値が、各々速度検出回
路１１、位置誤差検出回路１２に加えられる。この様に
して磁気ディスク装置の外力オフセットを補正する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の磁気ディスク装
置の外力オフセット補正方法は以上のようであったの
で、電源投入時などの初期状態においては、シーク制御
及びトラック追従制御により特定のトラックにヘッドを
位置決めしなければならない。しかし、前記した様に外
力のばらつきが大きい時には、ヘッド位置決めそのもの
が不可能な場合があり、この様な場合には外力オフセッ
トを補正することはできない。

【０００７】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、電源投入時などの初期状態におい
て、ヘッドを位置決めすることなく磁気ディスク装置毎
に異なる外力を測定し外力オフセットを補正する方法を
得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の外力オフセット
補正方法は、上記ディスク上に予め定められた基準位置
を判別する判別手段と、上記ヘッドの駆動を制御する制
御手段を備え、上記判別手段の出力により上記制御手段
の出力を段階的に変化させて上記ヘッドを駆動し、上記
ヘッドが上記基準位置に停止した時の上記制御手段の出
力により、上記ヘッドの位置決めの妨げとなる第１の外
力を測定し、この第１の外力の補正を行なった後、全ト
ラックの内の略等間隔に設定されたサンプルトラックに
上記ヘッドを位置決めしてトラックに依存する第２の外
力を測定し、上記第１、第２の外力の値により外力オフ
セット補正値を設定する方法としたものである。

【０００９】

【作用】上記構成にすることにより、磁気ディスク装置
において、電源投入時などの初期状態時に任意のトラッ
クにヘッドを位置決めすることなく磁気ディスク装置毎
に異なる第１の外力を測定しておおまかな外力を補正を
講じた後に、第２ステップとして略等間隔に設定された
サンプル・トラックに位置決めしてトラックに依存する
第２の外力オフセットを測定し、シーク実行時には上記
第１第２ステップで得られた外力オフセット値をもとに
して外力オフセットを補正する。

【００１０】

【実施例】実施例１． 本発明の外力オフセット補正方法の全体の流れをまず説
明する。磁気ディスク装置において電源投入時などの初
期状態では、外力がない場合、ヘッドはディスク上のデ
ータバンドのほぼ中央に位置するが、外力がある場合、
ヘッドはその外力の大きさに応じた距離だけデータバン
ドの中央からずれた所に位置する。特に外力が大きい場
合、ヘッドを位置決めすることができないこともあるの
で、第１ステップとしてヘッドを位置決めしないで全体
的なおおまかな第１の外力オフセットを測定する。しか
し、外力は全トラックで一定であることはないので、上
記外力オフセット補正を行った後、第２ステップとして
従来例と同様に全トラックの内の略等間隔にサンプルト
ラックを設定して各サンプルトラックにヘッドを位置決
めし、トラックに依存する第２の外力オフセットを測定
する。そして、シーク実行時には、目標とするトラック
のトラック依存性外力オフセットをサンプルトラックの
トラック依存性外力オフセット値から比例計算して求
め、それに第１ステップで設定した外力オフセット補正
値を加え、外力オフセットを補正する。

【００１１】図１は本発明の一実施例における磁気ディ
スク装置の構成図である。図１において、１８はディス
ク、１０はディスク１８に記録されたデータあるいはサ
ーボ情報を再生するヘッドでサーボ情報にはデータ・バ
ンド領域であるかガード・バンド領域であるかを示す情
報を埋め込んでおく。また、１４は読み出し回路、３は
Ａ／Ｄ変換器、１６はレジスタ、１９は位置誤差信号検
出器、２０は速度信号検出器、２１は目標速度生成器、
２２は速度誤差信号検出器、２３はＤ／Ａ変換器２にセ
ットする制御出力値を演算する補償器、１７は外力オフ
セット測定・補正器、２４はマイクロ・プロセッサ・ユ
ニット１内あるいは外部に付加されたメモリ、２５はシ
ーク制御モード、トラック追従制御モード、および外力
オフセットを測定するモードを切り替えるスイッチ、２
は外力オフセット測定・補正器１７または補償器２３か
らの出力を入力してＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器、８は
アクチュエータ９を駆動する駆動回路である。図２は、
この発明の一実施例の処理フローチャートである。ま
た、図３はディスク１８における内周側ガード・バンド
領域２６、データ・バンド領域２７、外周側ガード・バ
ンド領域２８を示した図である。

【００１２】第１ステップの動作について、図１、２及
び３を用いて説明する。電源投入時、外力オフセットが
ない場合、外力オフセット測定・補正器１７は、ヘッド
がデータ・バンド領域２７の中央に止るような値を、モ
ード切換スイッチ２５のＣ接点を経由し、Ｄ／Ａ変換器
２に与えている。しかし、外力オフセットがある場合、
電源投入時にヘッドはディスク上の任意の位置に止って
いる。まず、ステップ（１）において、外力オフセット
測定・補正器１７は、Ｄ／Ａ変換器２にｏｆ−ｏｕｔを
セットする。ｏｆ−ｏｕｔは、外力オフセットを発生す
る外力がない場合に、データ・バンド領域２７と外周側
に設けたガード・バンド領域２８との境界線（基準位
置）より少し外周２９にヘッドが制止する値（標準オフ
セット・データ）で、マイクロ・プロセッサ・ユニット
１内の図示されていないレジスタａｘにストアされてい
る。駆動回路８はＤ／Ａ変換器２にセットされた値にし
たがってアクチュエータ９を駆動し、アクチュエータ９
に直結されるヘッド１０は、任意の位置に移動する。こ
の時、外力オフセットを発生する外力がなければ、ヘッ
ド１０はデータ・バンド領域２７と外周側ガード・バン
ド領域２８との境界付近に位置しているはずであるが、
外力オフセットを発生する外力がある場合にはそれ以外
の場所に位置している。ステップ（２）は、Ｄ／Ａ変換
器２に値をセットしてヘッドが移動し始めてから制止す
るまで待つウェイト・ルーチンであり、Ｄ／Ａ変換器２
に値をセットした後には、必ずウェイト・ルーチンを入
れることにする。ヘッド１０により再生されるサーボ情
報にはデータ・バンド領域２７であるかガード・バンド
領域２６，２８であるかを示す情報が記録されているの
で、読み出し回路１４、Ａ／Ｄ変換器３を経てレジスタ
１６に現在ヘッド１０がどの領域に位置しているかを表
すフラグをセットすることができる。したがって、ステ
ップ（３）で、ヘッド１０が制止している位置がデータ
・バンド領域２７であるかないかを図１に示されるレジ
スタ１６のフラグにより判断し、データ・バンド領域２
７である場合にはステップ（４）に、データ・バンド領
域２７でない場合にはステップ（５）に分岐する。

【００１３】ステップ（４）に分岐した場合には、ヘッ
ド１０を内周側にオフセットさせる外力が存在すると考
えられるので、マイクロ・プロセッサ・ユニット１内の
ａｘレジスタにストアされている値からβだけ減らした
値をｂｘレジスタにストアし、外力オフセット測定・補
正器１７は、ｂｘレジスタにストアされている値をＤ／
Ａ変換器２にセットしてヘッドを移動させる。ヘッド１
０が相変らずデータバンド領域にある場合は、ｂｘレジ
スタの値をａｘレジスタにストアし、ｂｘレジスタにさ
らにβだけ減らした値をストアし、その値をＤ／Ａ変換
器２にセットし引き続きヘッドを移動させる。この動作
はヘッド１０が外周側ガード・バンド領域に入るまで続
けられる。このようにして、βづつＤ／Ａ変換器２にセ
ットする値を減らしていき、データ・バンド領域２７と
外周側ガード・バンド領域２８の境界を見つける。この
時、ヘッド１０がデータ・バンド領域２７から外周側ガ
ード・バンド領域２８にはいる直前の値はａｘレジスタ
にストアされ、ガードバンドに入った直後の値はｂｘレ
ジスタにストアされているが、次工程の処理を行うため
に、ａｘレジスタの値とｂｘレジスタの値を交換し、ス
テップ（６）に進む。

【００１４】一方、ステップ（５）では内周側のガード
・バンド領域２６にヘッド１０が制止しているかどうか
を判断し、内周側のガード・バンド領域２６にヘッド１
０が制止している場合にはステップ（７）へ、制止して
いない場合にはステップ（８）に進む。ステップ（７）
以降ではヘッド１０がデータ・バンド領域２７に入るま
で、ａｘレジスタにストアされている値をαづつ減らし
ていくことにより、Ｄ／Ａ変換器２にセットする値をα
づつ減らしヘッド１０を移動させる。ヘッド１０がデー
タ・バンド領域２７に入った後は、ステップ（４）の状
態に等しいのでステップ（４）へ進む。

【００１５】ステップ（８）ではＤ／Ａ変換器２にｏｆ
−ｉｎをセットする。ｏｆ−ｉｎは外力オフセットを発
生する外力がない場合にデータ・バンド領域２７と外周
側のガード・バンド領域２８との境界より少し内周３０
にヘッド１０が制止する値で、ａｘレジスタにストアさ
れている。そして、ステップ（９）でヘッド１０がデー
タ・バンド領域２７に制止しているかどうかを判断す
る。ここでステップ（８），（９）がなくても、外力オ
フセットの測定は全ての場合について可能であるが、外
力オフセットがない場合におけるマイクロ・プロセッサ
・ユニット１の処理時間を短縮するために、ステップ
（８），（９）を実施している。データ・バンド領域２
７である場合にはｏｆ−ｏｕｔとｏｆ−ｉｎの間に境界
が存在していて外力オフセットを発生する外力はほとん
どないと考えられるので、ステップ（１０）に進み、外
力オフセット補正値を０にセットし、処理を終了する。
データ・バンド領域２７でない場合には、ヘッド１０を
外周側に移動させる外力オフセットが存在すると考えら
れるので、ステップ（１１）に進み、ａｘレジスタにス
トアされている値にβだけ増加した値をｂｘレジスタに
ストアする。そしてｂｘレジスタの値をＤ／Ａ変換器２
にセットすることによりヘッドを移動させる。この動作
を繰り返すことにより、データ・バンド領域２７と外周
側ガード・バンド領域２８の境界を見つける。この時、
その境界を通る直前の値がａｘレジスタに、直後の値が
ｂｘレジスタにストアされている。その後は、ステップ
（６）に進む。

【００１６】ステップ（６）以降は、ａｘ，ｂｘのレジ
スタにストアされている値をもとにして、２分法により
外力オフセットの値をより精度良く求めるためのルーチ
ンである。ｃｘレジスタにｃｘ＝（ａｘ＋ｂｘ）／２の
値をストアし、その値をＤ／Ａ変換器にセットし、ヘッ
ド１０を移動させる。ヘッド１０がデータ・バンド領域
２７に制止している場合には、ｃｘレジスタにストアさ
れている値をｂｘレジスタにストアし、ｂｘレジスタの
値とａｘレジスタの値の差を見る。ヘッド１０がデータ
・バンド領域２７に制止していない場合には、ｃｘレジ
スタにストアされている値をａｘレジスタにストアし、
ｂｘレジスタの値とａｘレジスタの値の差を見る。ｂｘ
とａｘの差がγ以上であれば、ステップ（６）の最初に
戻り、ｂｘとａｘの差がγ以下になるまでこの動作を繰
り返す。ｂｘとａｘの差がγ以下になった時点でｃｘレ
ジスタにストアされている値とｏｆ−ｉｎの差、または
ｃｘレジスタにストアされている値とｏｆ−ｏｕｔの差
を外力オフセット値（第１の外力）として処理を終了
し、測定した外力オフセット値をマイクロ・プロセッサ
・ユニット１内あるいは外部のメモリ２４に記憶する。

【００１７】次に、第２ステップのサンプルトラックに
おけるトラック依存性外力オフセット（第２の外力）の
測定法を示す。処理のフローは、図５に示す従来のフロ
ーと同じである。まず、目標速度生成器２１で生成され
る目標速度と速度信号検出器２０で検出される実際速度
との誤差を速度誤差信号検出器２２で求める。それを補
償器２３で補償するシーク制御と、位置誤差信号検出器
１９で検出された位置誤差を補償器２３で補償するトラ
ック追従制御により、ヘッド１０をサンプルトラックに
位置決めする。シーク制御モード時はモード切り替えス
イッチ２５はｂに、トラック追従制御モード時にはａに
接続されている。このシーク制御及びトラック追従制御
を行う時に、補償器２３は、メモリ２４に記憶されてい
る第１ステップで求めた外力オフセット値を、外力オフ
セット測定・補正器経由で読み出して、その値を加えて
Ｄ／Ａ変換器２にセットしている。このため外力オフセ
ットが大きくても、ヘッドのサンプルトラックへの位置
決めが確実に行え、第２ステップの測定が実施できる。
そして各サンプルトラックにおいて、位置決めが完了し
た後のトラック追従制御モード中に、外力オフセット測
定・補正器１７は複数回測定された位置誤差信号を平均
することにより外力オフセットを演算し、メモリ２４に
記憶する。以上が、サンプルトラックにおけるトラック
依存性外力オフセットの測定法である。

【００１８】実施例２． なお上記実施例では、第１ステップの外力オフセットの
データ・バンド領域と内周側あるいは外周側のガード・
バンド領域の境界を基準位置として判別しているが、こ
の他にもデータ・バンド領域内の特定トラック間の境界
のように、同心円状に区切られた領域の境界を基準位置
として判別しても、外力オフセットを測定することは可
能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この外力オフセット補正
方法では、電源投入時などの初期状態においてヘッドを
位置決めすることなく外力オフセットを発生する外力を
測定し、これを補正する外力オフセット補正値の補正を
講じた後に、第２ステップとして略等間隔に設定された
サンプル・トラックに位置決めしてトラックに依存する
第２の外力オフセットを測定し、シーク実行時には上記
第１第２ステップで得られた外力オフセット値をもとに
して外力オフセットを補正するので、外力オフセットが
大きい場合でも外力オフセットを補正することが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における磁気ディスク装置
の構成図である。

【図２】この発明の一実施例の処理フローチャートであ
る。

【図３】ディスクにおけるガード・バンド領域、データ
・バンド領域を示した図である。

【図４】従来の磁気ディスク装置の構成図である。

【図５】従来の処理フローチャートである。

【符号の説明】

１ マイクロ・プロセッサ・ユニット ２ Ｄ／Ａ変換器 ３ Ａ／Ｄ変換器 １０ ヘッド １４ 読み出し回路 １６ レジスタ １７ 外力オフセット測定・補正器 １８ ディスク

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスク上に記録されたサーボ情報を再
   生し、ヘッドを所定のトラックに位置決めするディスク
   装置において、上記ディスク上に予め定められた基準位
   置を判別する判別手段と、上記ヘッドの駆動を制御する
   制御手段を備え、上記判別手段の出力により上記制御手
   段の出力を段階的に変化させて上記ヘッドを駆動し、上
   記ヘッドが上記基準位置に停止した時の上記制御手段の
   出力により、上記ヘッドの位置決めの妨げとなる第１の
   外力を測定し、この第１の外力の補正を行なった後、全
   トラックの内の略等間隔に設定されたサンプルトラック
   に上記ヘッドを位置決めしてトラックに依存する第２の
   外力を測定し、上記第１、第２の外力の値により外力オ
   フセット補正値を設定することを特徴とするディスク装
   置の外力オフセット補正方法。