JP3085901B2 - 磁気ディスク装置及び同装置に適用されるシーク制御方法 - Google Patents

磁気ディスク装置及び同装置に適用されるシーク制御方法

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JP3085901B2
JP3085901B2 JP08033715A JP3371596A JP3085901B2 JP 3085901 B2 JP3085901 B2 JP 3085901B2 JP 08033715 A JP08033715 A JP 08033715A JP 3371596 A JP3371596 A JP 3371596A JP 3085901 B2 JP3085901 B2 JP 3085901B2
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    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
    • G11B5/553—Details
    • G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor

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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データの記録再生
を行うための磁気ヘッドを磁気ディスクに記録されたサ
ーボデータに基づいて当該ディスク上の指定位置にシー
ク・位置決め制御する磁気ディスク装置及び同装置に適
用されるシーク制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に磁気ディスク装置は図６のような
構造となっている。このような磁気ディスク装置では、
磁気ディスク（メディア）６１に情報を読み書きする磁
気ヘッド６２の移動に、ロータリーアクチュエータ６３
が広く用いられている。ヘッド６２は、このロータリー
アクチュエータ６３の先端に取り付けられており、当該
アクチュエータ６３がボイスコイルモータ（ＶＣＭ）６
４により、当該アクチュエータ６３のベアリング６５を
中心として回転（回動）されることにより、ディスク６
１の半径方向に移動される。この移動量（及び移動速
度）を制御することで、磁気ヘッド６２は、スピンドル
ータ（ＳＰＭ）６６により高速回転される磁気ディスク
６１上の任意のトラックに位置決めされる。
【０００３】さて、磁気ヘッド６２は、磁気ディスク装
置が動作している際は、磁気ディスク６１の回転に伴う
空気流の動圧効果によりサブミクロンのオーダーの高さ
で当該ディスク６１から浮上している。一方、磁気ディ
スク６１は、３６００乃至７２００ｒｐｍ（回転／分）
と高速で回転している。このため、浮上している磁気ヘ
ッド６２と磁気ディスク６１とが衝突すると、その衝撃
により、磁気ディスク６１に傷が付くとか、ヘッドクラ
ッシュが発生するといった、信頼性の面で重大な問題を
引き起こす危険性がある。
【０００４】ところで、磁気ディスクは、図７に示すよ
うに、微視的に見れば平坦ではなく、数ｎｍから数十ｎ
ｍ程度の凸凹（突起）がある。一般に、磁気ヘッド（磁
気ヘッドスライダ）を磁気ディスク上で浮上させて、そ
のディスク上の最も高い突起と衝突しない最低のヘッド
浮上高さをグライド高さと呼んでいる。したがって、磁
気ヘッドの浮上高さは、装置で使用される条件で、常に
このグライド高さ以上確保されていることが好ましい。
【０００５】磁気ヘッドの浮上高さには、当該磁気ヘッ
ドそれ自体の加工、組立公差によるばらつきの他に、装
置での使用条件による変動要因がある。このうち、前者
の磁気ヘッドそれ自体の浮上高さのばらつきに関して
は、組立前に磁気ヘッドの浮上高さを測定することで検
査できる。
【０００６】一方、後者の装置の使用条件による変動の
中で影響の大きい項目は、次の２項目である。 １）使用気圧あるいは高度による浮上高さの減少 一般に、磁気ディスク装置は標高３０００ｍでの動作を
保証している。標高３０００ｍは気圧に直すと０．７気
圧に相当する。この気圧の変化によって、磁気ヘッドの
浮上量は低減する。
【０００７】現在広く用いられているＴＰＣ（Transver
sal Pressurizing Contour）ヘッド（ＴＰＣスライダヘ
ッド）における気圧による浮上量の変化例を図８に示
す。この図８は、ディスクの半径位置（ディスクの半径
方向のヘッド位置）と浮上高さの関係を気圧の変化に対
して有限要素法を用いて求めたものである。この例のヘ
ッドでは、通常状態１気圧あるいは標高０ｍでは約７０
ｎｍ程度の浮上高さであったものが、０．７気圧あるい
は標高３０００ｍでは、約１２〜１５ｎｍ程度だけ浮上
高さが低下する。
【０００８】２）シークによる浮上高さの減少 図６に示したような、ロータリーアクチュエータを用い
た磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドは磁気ディ
スクの半径位置に依存して、磁気ヘッドの長手方向（中
心軸方向）と磁気ディスクの周速方向（円周の接線方
向）にある角度を持つ。これを一般にスキュー角（ある
いはヨー角）と呼んでいる。このスキュー角により空気
の流れ方が変化するため、ヘッドの浮上量は変化する。
【０００９】前述のＴＰＣヘッドにおける浮上量のスキ
ュー角依存性を図９に示す。この図９では、スキュー角
依存性を、スキュー角０度（０°）のときの浮上量を基
準（１００％）とする浮上量の変化量（％）で表してい
る。
【００１０】ところで、ヘッドの浮上量はディスクの周
速に依存し、周速が上がると浮上量は一般に高くなる傾
向にある。したがって、磁気ディスクの外周側はヘッド
の浮上量が高くなる傾向にあるが、その反面、ヘッドの
浮上量が高くなると、磁気ディスクの磁性層との距離が
長くなり、良好な記録特性が得られにくくなる。しか
し、図９に示したようなヘッド浮上量のスキュー角依存
性を利用して、ディスク半径に対する最適なスキュー角
配分をするならば、図８の１気圧状態のように、ディス
クの内周から外周にかけてほぼフラットな浮上量（浮上
高さ）を得ることができる。
【００１１】ここで、シーク時の浮上高さ変化を考えて
みる。まず、図１０にシーク時における空気流の方向の
変化の概略を示す。シーク（他のトラックにヘッドを移
動する）を行う場合、そのシーク速度により、実際の空
気の流れはディスクの回転による周速とのベクトルの和
で表され、ヘッドの中心軸とのなす角θ′y は停止して
いるときのスキュー角θy とは変わってしまう。
【００１２】さて、スキュー角の変化に対しては、例え
ばＴＰＣヘッドでは、図９に示したように浮上高さが変
化する性質があるため、シーク中は、この変化に相当す
る分浮上高さが変化する。
【００１３】図１１に、このシーク中の浮上高さ変化を
シミュレーションした結果を示す。同図（ａ）に示すシ
ーク速度でのシーク動作により、同図（ｂ）に示すスキ
ュー角変化が生じ、その結果として同図（ｃ）に示すよ
うに磁気ディスクの内周側から外周側（ＩＤ→ＯＤ）へ
向かうシーク時にはヘッドの静止状態（Static）と比べ
て（内周側で）約１７ｎｍの浮上高さの低下が起こるこ
とになる。なお、外周側から内周側（ＯＤ→ＩＤ）へ向
かうシーク時には浮上高さが高くなる。
【００１４】そこで磁気ディスク装置では、これらの磁
気ヘッドの浮上量の変動要因を見込みながら、磁気ディ
スクとの衝突がないよう、最悪の条件でもグライド高さ
より高く浮上するように設計される。例えば、前述の浮
上特性の磁気ヘッド（ＴＰＣヘッド）の場合には、気圧
（標高）による低下分１２ｎｍ及びシークによる低下分
１７ｎｍを合わせて約３０ｎｍの差以上に、磁気ディス
ク（メディア）のグライド高さと磁気ヘッドの単体のば
らつきの中での最低浮上高さの差を設定する必要があ
る。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の磁気ディスク装置では、磁気ヘッドの浮上高さの変動
要因を見込んで、磁気ヘッドの浮上量とグライド高さの
差をかなり多くとらなければならなかった。
【００１６】一方、磁気ディスク装置における記録密度
の向上という観点からは、浮上高さを低下することは有
効な手段である。この浮上高さを減らすことに関して
は、磁気ディスクの突起高さ、即ちグライド高さを低減
する方法が従来より注力して行われてきた。ところが、
磁気ディスクの突起高さを低減するために当該ディスク
の表面粗さを小さくすると、装置の停止時に磁気ヘッド
と磁気ディスクが吸着したりする危険性が高くなる。
【００１７】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、磁気ヘッドの浮上高さを信頼性を損なう
ことなく低下させ、良好な記録再生特性を得て記録密度
の向上が図れる磁気ディスク装置及び同装置に適用され
るシーク制御方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、気圧または標
高を計測する計測手段と、磁気ヘッドをディスク上の指
定位置にシーク・位置決め制御するヘッド位置決め制御
手段であって、上記計測手段による計測値をもとにシー
ク速度を変更するヘッド位置決め制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００１９】本発明によれば、気圧または標高によって
磁気ヘッドの浮上高さが変動するのを、その気圧または
標高に応じてシーク速度を変更することで抑えることが
可能となる。特に、気圧が低い場合ほど、あるいは標高
が高いほどシーク速度が遅くなるように当該シーク速度
を変更することで、即ち気圧の低下に対してシーク速度
を低下させることにより、シーク時間は長くなるもの
の、低気圧下でも磁気ヘッドの最低浮上高さを（磁気デ
ィスクと衝突しない程度の）ある高さ以上にコントロー
ルできる。即ち磁気ディスクの使用条件におけるワース
トケースでの磁気ヘッドの浮上高さを従来の磁気ディス
ク装置より高く設定できる。このため、次のような効果
を得ることが可能となる。
【００２０】１）従来の磁気ディスクと同じ浮上量の設
定の場合には、磁気ディスクのグライド高さとの差が増
え、より信頼性が増す。 ２）磁気ディスクのグライド高さとの差を従来の装置と
同等にするならば、信頼性を損なうことなく磁気ヘッド
の浮上量を下げることができ、良好な記録再生特性を得
ることが可能となり、記録密度の向上が図れる。
【００２１】また本発明は、上記したシーク速度の変更
操作、特に気圧の低下に対してシーク速度を低下させる
操作を、予め定められた特定方向へのシーク時のみ適用
するようにしたことをも特徴とする。
【００２２】これにより、本発明によれば、シーク速度
を落とすことでシーク時間が長くなること、即ち装置の
パフォーマンスが低下するのを、特定方向へのシーク時
のみに抑えることができる。特に、磁気ディスクの外周
から内周に向かうシークでは、磁気ヘッドの浮上量は増
加する方向にあるため、浮上量の低下を抑えるためにシ
ーク速度を落とす必要はなく、シーク速度の変更操作を
抑止することで、パフォーマンスの低下を減らすことが
できる。この場合、浮上量が必要以上に増加することも
ないため、記録密度の低下を招くこともない。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に
係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）の概略構成を示すブロ
ック図である。
【００２４】図１において、１は図示せぬ電磁変換部
（トランスジューサ）を有する（［従来の技術］の欄で
述べたＴＰＣヘッドに代表される）磁気ヘッドである。
磁気ヘッド１は、ロータリアクチュエータ２に保持され
て、例えば２．５インチの磁気ディスク（メディア）３
の半径方向に移動（シーク）する。磁気ヘッド１は、磁
気ディスク３との相対速度により微小間隙を保って当該
ディスク３上を浮上する。磁気ヘッド１（及び当該ヘッ
ド１を保持するロータリアクチュエータ２）は、磁気デ
ィスク３の各面に対応してそれぞれ設けられるのが一般
的である。
【００２５】ロータリアクチュエータ２はボイスコイル
モータ（ＶＣＭ）４により、磁気ディスク３の半径方向
に回動する。磁気ディスク３は、スピンドルモータ（Ｓ
ＰＭ）５により高速回転する。磁気ディスク３の両面に
は多数のトラックが形成されて、各トラックが複数のセ
クタ（サーボセクタ）に分割されたフォーマット構成と
なっている。各セクタは、大別してヘッド位置決め制御
を行うためのサーボデータを記録したサーボエリアと通
常のデータ（ユーザデータ）を記録するためのデータエ
リアを有する。
【００２６】ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）４は磁気ヘ
ッド１（を保持するロータリアクチュエータ２）の駆動
源となるもので、ＶＣＭ駆動回路６から供給される制御
電流（ＶＣＭ電流）により駆動される。スピンドルモー
タ（ＳＰＭ）５は磁気ディスク３を高速回転するもの
で、ＳＰＭ駆動回路７から供給される制御電流（ＳＰＭ
電流）により駆動される。これらボイスコイルモータ４
及びスピンドルータ５に供給する制御電流を決定するた
めの値（制御量）は、ＣＰＵ１３の計算処理で決定され
る。ＶＣＭ駆動回路６はＣＰＵ１３から与えられる制御
量に応じてボイスコイルモータ４を駆動し、ＳＰＭ駆動
回路７は同じくＣＰＵ１３から与えられる制御量に応じ
てスピンドルータ５を駆動する。
【００２７】磁気ヘッド１は、例えばフレキシブルプリ
ント配線板（ＦＰＣ）に実装された（磁気ヘッド１の切
り替え、磁気ヘッド１との間のリード／ライト信号の入
出力等を司る）ヘッドＩＣ（図示せず）を介してデータ
記録・再生回路８と接続されている。データ記録・再生
回路８は、磁気ヘッド１（が有する電磁変換部）により
読み出されたリード信号からデータを再生するデータ再
生機能とディスクコントローラ（ＨＤＣ）１５から与え
られたライトデータに対応するライト電流を磁気ヘッド
１に供給するデータ記録機能を有する。このデータ記録
・再生回路６のデータ再生機能により再生されるデータ
は、サーボデータとユーザデータとに大別される。
【００２８】データ記録・再生回路８はサーボデータ検
出回路９と接続されている。サーボデータ検出回路９
は、データ記録・再生回路８から得られる再生データか
らサーボデータを検出し、当該サーボデータに基づいて
磁気ヘッド１の位置情報を生成するヘッド位置情報生成
機能を有する。サーボデータ検出回路９により生成され
た位置情報はＣＰＵ１３に与えられる。
【００２９】データ記録・再生回路８及びサーボデータ
検出回路９はリードＩＣと称される１つの集積回路にま
とめられているのが一般的である。さて、図１の磁気デ
ィスク装置には、当該装置が使用される環境での気圧を
計測する気圧センサ１０が設けられている。この気圧セ
ンサ１０には、例えば、圧電式圧力センサや半導体歪み
ゲージ等が用いられる。
【００３０】気圧センサ１０には、その計測出力を増幅
する増幅回路１１が接続され、この増幅回路１１には当
該回路１１で増幅された気圧センサ１０の計測出力をデ
ィジタル値に変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）
変換器１２が接続されている。このＡ／Ｄ変換器１２の
出力（ディジタルの気圧計測データ）はＣＰＵ１３に与
えられる。
【００３１】ＣＰＵ１３は、例えばワンチップのマイク
ロプロセッサである。このＣＰＵ１３は、サーボデータ
検出回路９と共にヘッド位置決め制御を実行するサーボ
処理システム（ヘッド位置決め制御機構）を構成してお
り、サーボデータ検出回路９から与えられる位置情報に
基づいて、磁気ヘッド１を目標シリンダに位置決めする
ヘッド位置決め制御を行う。
【００３２】またＣＰＵ１３は、ヘッド位置決め制御に
伴うシーク速度制御を、従来から知られている現在磁気
ヘッド１が位置しているシリンダから目標シリンダまで
の残りシリンダ（トラック）数だけでなく、Ａ／Ｄ変換
器１２から出力される気圧計測データも考慮して行う。
【００３３】またＣＰＵ１０は、ヘッド位置決め制御以
外に、ＨＤＣ１５を制御することによるリード／ライト
データの転送制御も行う。ＣＰＵ１３には、不揮発性メ
モリ、例えばＲＯＭ１４が接続されている。このＲＯＭ
１４には、ＣＰＵ１３の制御プログラムが格納されてい
る他、残りシリンダ（トラック）数に対する目標速度
（目標シーク速度）の関係を表した例えば３種の目標速
度テーブルＶＴ１，ＶＴ２，ＶＴ３（のデータ）が格納
されている。ここで目標速度テーブルＶＴ１は、従来か
ら用意されているもので、気圧ｐが規定値Ｐ１以上の場
合に用いられる。一方、目標速度テーブルＶＴ２，ＶＴ
３は新規に用意されたもので、テーブルＶＴ２は気圧ｐ
が規定値Ｐ１と規定値Ｐ２（但し、Ｐ２＜Ｐ１）の間の
場合に用いられ、テーブルＶＴ３は気圧ｐが規定値Ｐ２
以下の場合に用いられる。各目標速度テーブルＶＴ１〜
ＶＴ３の違いについては後述する。
【００３４】ディスクコントローラ（ＨＤＣ）１５はホ
スト装置（図示せず）と磁気ディスク装置とのインタフ
ェースをなし、主としてリード／ライトデータの転送を
行う。またＨＤＣ１５は、ホスト装置からのシーク命令
等をもとに磁気ヘッド１を位置させるべき目標シリンダ
番号を求めてＣＰＵ１３に与える。
【００３５】次に、図１の構成の動作を、ＣＰＵ１３に
よる位置決め制御（速度制御）を中心に、図２のフロー
チャートを参照して説明する。ＨＤＣ１５は、ホスト装
置からリード／ライト命令またはシーク命令が与えられ
た場合、その命令に含まれている論理アドレスから磁気
ヘッド１を位置させるべき目標シリンダを示す目標シリ
ンダ番号を生成して、ＣＰＵ１３に出力する。
【００３６】ＣＰＵ１３は、これを受けて磁気ヘッド１
を目標シリンダまで移動（シーク）させるシーク処理を
開始する。このとき、磁気ヘッド１（が有する電磁変換
部）により磁気ディスク３から読み出されるリード信号
がデータ記録・再生回路８に与えられる。
【００３７】データ記録・再生回路８は、磁気ヘッド１
により読み出されたリード信号からデータを再生する。
サーボデータ検出回路９は、このデータ記録・再生回路
８により再生されたデータからサーボデータを検出す
る。そしてサーボデータ検出回路９は、検出したサーボ
データに基づいて磁気ヘッド１の位置情報を生成し、Ｃ
ＰＵ１３に出力する。この位置情報は、現在磁気ヘッド
１が位置するシリンダ位置を示すシリンダ番号を含む。
この他、位置情報には、トラック中心からのずれを示す
位置誤差データが含まれているが、本発明に直接関係し
ないため説明を省略する。
【００３８】一方、気圧センサ１０は、装置の動作中、
当該装置が置かれている環境での気圧を計測し、その計
測値を出力する。気圧センサ１０の出力（センサ出力）
は増幅回路１１で増幅され、更にＡ／Ｄ変換器１２によ
りディジタルデータに変換される。
【００３９】さてＣＰＵ１３は、サーボデータ検出回路
９から与えられる位置情報の示すシリンダ番号と目標シ
リンダ番号とから、磁気ヘッド１を目標シリンダに移動
させるのに必要な速度制御を実行する。従来、この速度
制御は、目標シリンダ（目標トラック）までの残りシリ
ンダ（トラック）数をもとに行われていたが、本実施形
態では、残りシリンダ数（トラック数）と気圧センサ１
０で計測された気圧をもとに速度制御が行われる（但
し、磁気ディスク３の内周から外周へ向かうシーク
時）。
【００４０】即ちＣＰＵ１３は、図１１を参照して説明
したようなヘッド浮上高さが低下する磁気ディスク３の
内周から外周へ向かうシーク時には、気圧センサ１０で
計測された気圧データをＡ／Ｄ変換器１２から取り込ん
で、その気圧に対する磁気ヘッド１の最低浮上高さが、
磁気ディスク３のグライド高さより高くなるように、目
標速度テーブルを選んでシーク速度を制御する。ここで
は、残りシリンダ数が同じ場合でも、気圧が低くなるほ
ど（標高が高くなるほど）、シーク速度を遅くする。
【００４１】このシーク処理における速度制御のための
目標速度テーブル選択動作の詳細を、図２のフローチャ
ートを参照して説明する。まずＣＰＵ１３は、ＨＤＣ１
５からリード／ライト命令またはシーク命令に基づく目
標シリンダ番号を受け取ると、その目標シリンダ番号と
サーボデータ検出回路９から与えられる位置情報の示す
現在位置を示すシリンダ番号から、シーク方向が、磁気
ディスク３の外周から内周に向かう方向（ＯＤ→ＩＤ）
であるか、あるいは内周から外周に向かう方向（ＩＤ→
ＯＤ）であるかを判断する（ステップＳ１）。
【００４２】ＣＰＵ１３は、浮上量が上がる外周から内
周へのシークを行う場合であれば、ＲＯＭ１４に予め格
納されている目標速度テーブルＶＴ１〜ＶＴ３の中か
ら、従来から用いられている目標速度テーブルＶＴ１を
選択し（ステップＳ２）、当該テーブルＶＴ１を用いて
シーク制御を行う。
【００４３】ここで、各目標速度テーブルＶＴ１〜ＶＴ
３により表される残りシリンダ数（トラック数）に対す
る目標速度（目標シーク速度）との関係を図３に示す。
この図３から明らかなように、残りトラック数が同じで
も、目標速度は従来から用意されている目標速度テーブ
ルＶＴ１が最も速く、目標速度テーブルＶＴ３が最も遅
くなっている。
【００４４】したがって、外周から内周へのシーク時に
は、目標速度が高速に設定される。一方、浮上量が下が
る内周から外周へのシークを行う場合には、ＣＰＵ１３
は気圧センサ１０で計測された気圧データをＡ／Ｄ変換
器１２から取り込み（ステップＳ３）、その気圧データ
の示す気圧（計測気圧）ｐと規定値Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＞
Ｐ２）との大小を比較・判定する（ステップＳ４，Ｓ
５）。
【００４５】もし、気圧ｐが規定値Ｐ１以上であるなら
ば、ＣＰＵ１３は通常の状態の気圧での使用であり、シ
ーク中も十分な浮上量が得られるものとして、ＲＯＭ１
４の中から、従来から用いられている目標速度テーブル
ＶＴ１を選択し（ステップＳ２）、当該テーブルＶＴ１
を用いてシーク制御を行う。
【００４６】これに対し、気圧ｐが規定値Ｐ１より低い
場合には、浮上量低下を防止するために、目標速度テー
ブルＶＴ１より低速度での目標速度を設定するための目
標速度テーブルＶＴ２またはＶＴ３を気圧ｐに応じてＲ
ＯＭ１４から選択する。
【００４７】即ちＣＰＵ１３は、気圧ｐが規定値Ｐ１と
規定値Ｐ２の間の場合には、通常より少し低い気圧での
使用であり、シーク中に浮上量が少し低下するものとし
て、ＲＯＭ１４の中から、目標速度テーブルＶＴ１より
低速度での目標速度を設定するための目標速度テーブル
ＶＴ２を選択し（ステップＳ６）、当該テーブルＶＴ２
を用いてシーク制御を行う。
【００４８】また気圧ｐが規定値Ｐ２以下の場合には、
ＣＰＵ１３は、通常より低い気圧での使用であり、シー
ク中に浮上量が低下するものとして、ＲＯＭ１４の中か
ら、目標速度テーブルＶＴ２より更に低速度での目標速
度を設定するための目標速度テーブルＶＴ３を選択し
（ステップＳ７）、当該テーブルＶＴ３を用いてシーク
制御を行う。
【００４９】ここで、選択した目標速度テーブルＶＴｉ
（ｉ＝１〜３）に従うシーク速度制御について説明す
る。ＣＰＵ１３は、目標速度テーブルＶＴｉを選択する
と、そのテーブルＶＴｉをもとに現時点における目標ト
ラックまでの残りトラック数に見合った目標速度（目標
シーク速度）を決定する。
【００５０】またＣＰＵ１３は、サーボデータ検出回路
９から得る位置情報に基づいて磁気ヘッド１の移動速度
を検出する。この移動速度は、現在のサーボデータによ
って得た位置と１つ前のサーボデータによって得た位置
とから移動距離を計算し、これを１セクタ時間で除算す
ることによって求められる。なお、１セクタ時間とは、
ディスクが１回転する時間を１トラック当たりのセクタ
数で割った時間である。
【００５１】ＣＰＵ１３は、求めた移動速度と目標速度
（目標シーク速度）との差（誤差速度）を求め、その差
に対応するボイスコイルモータ４の制御量をＶＣＭ駆動
回路６に与えることで、ＶＣＭ電流の形でボイスコイル
モータ４にフィードバックし、磁気ヘッド１の位置決め
制御を行っていく。
【００５２】以上に述べた使用目標速度テーブルＶＴ１
〜ＶＴ３の違いによるシーク速度の違いの例を図４に示
す。このように本実施形態では、磁気ディスク３の内周
から外周へのシークを行う場合に、気圧ｐが低くなるほ
どシーク速度を遅くすることにより、低気圧による浮上
量低下を抑えることができる。このシーク速度を遅くし
た場合の浮上量変動のシミュレーション結果の一例をシ
ーク速度の時間変化特性と共に図５に示す。この図５の
例は、磁気ヘッド１として図１１の例と同一の磁気ヘッ
ド（ＴＰＣヘッド）を用いた状態で、シーク速度を半分
（図１１の例の５０％の速度）にした場合の浮上量変動
の結果を表している。
【００５３】図５から明らかなように、シーク速度を遅
くすることにより、ヘッドの静止状態に対する浮上高さ
の低下量を従来の１７ｎｍから９ｎｍと、約半分に抑え
ることができる。なお、図５に示すように、外周から内
周へ向かうシーク時には、浮上高さは静止状態より高く
なるので、この方向でのシークでは速度を落とす必要は
ない。
【００５４】以上に述べたように、本実施形態において
は、気圧に起因する浮上高さの低下をシーク速度を遅く
してその分の浮上高さ低下を抑えることにより、磁気ヘ
ッド１の浮上高さが通常（１気圧あるいは標高０ｍ）の
使用状態での最低浮上高さより低くなるのを抑えること
ができる。あるいは、低くなる場合でも、通常状態での
最低浮上高さより若干の低下で済ませることができる。
【００５５】なお、本実施形態では、磁気ヘッド１の浮
上量変動要因の検出手段として気圧センサ１０を用いて
いるが、気圧と標高とは一定の関係があることから、気
圧センサ１０に代えて、標高を検出する標高センサを用
いることも可能である。この場合、標高センサで検出
（計測）された標高をＣＰＵ１３にて気圧に変換すれ
ば、本実施形態と同一の制御手順が適用できる。勿論、
気圧への変換を行わなくても構わない。もし、標高から
気圧への変換を行わないならば、内周から外周へのシー
ク時には、標高が高くなるほどシーク速度が遅くなるよ
うな目標速度テーブルを選択すれば良い。
【００５６】また本実施形態では、計測気圧に基づく目
標速度（目標シーク速度）の設定用に３種の目標速度テ
ーブルＶＴ１〜ＶＴ３を（ＲＯＭ１４内に）用意した場
合について説明したが、２種でも、あるいは４種以上用
意して、本実施形態より更にきめ細かに計測気圧に基づ
くシーク速度の変更操作を行うようにしても構わない。
【００５７】具体的には、Ａ／Ｄ変換器１２からＣＰＵ
１３に読み込むディジタルの気圧計測データのビット数
が例えば８ビットであるものとすると、この気圧計測デ
ータが取り得る２５６通りの気圧に対応して、（気圧が
低いほど低速の目標速度が設定される）２５６種の目標
速度テーブルを用意し、Ａ／Ｄ変換器１２から読み込ん
だ気圧計測データの示す値から、直接対応する目標速度
テーブルが選択できるようにすることも可能である。な
お、８ビットの気圧計測データが取り得る２５６通りの
気圧を２n 個（１≦ｎ≦７）の気圧範囲に分けて、その
２n 個の気圧範囲に対応して、２n 種の目標速度テーブ
ルを用意し、Ａ／Ｄ変換器１２から読み込んだ気圧計測
データの上位ｎビットの示す値から直接対応する目標速
度テーブルを選択するようにしても構わない。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、気
圧または標高に応じてシーク速度を変更することで、気
圧または標高によって磁気ヘッドの浮上高さが変動する
のを抑えることができる。特に、気圧が低い場合ほどシ
ーク速度が遅くなるように当該シーク速度を変更するこ
とで、低気圧下でも磁気ヘッドの最低浮上高さをある高
さ以上にコントロールできるため、従来の磁気ディスク
と同じ浮上量の設定の場合には、磁気ディスクのグライ
ド高さとの差が増え、より信頼性が増す。また、磁気デ
ィスクのグライド高さとの差を従来の装置と同等にする
ならば、信頼性を損なうことなく磁気ヘッドの浮上量を
下げることができ、良好な記録再生特性を得ることが可
能となり、記録密度の向上が図れる。
【００５９】また本発明によれば、シーク速度の変更操
作、特に気圧の低下に対してシーク速度を低下させる操
作を、予め定められた特定方向へのシーク時のみ適用す
ることにより、不必要な浮上量増加のために装置のパフ
ォーマンスが低下するのを防止できる。
【００６０】また本発明によれば、装置が有する気圧ま
たは標高を計測する計測手段を有効に利用して、製品で
保証されていないような異常に低い気圧下での使用を防
ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク装置の
概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態におけるヘッド位置決め制御時の目
標速度テーブル選択処理を説明するためのフローチャー
ト。
【図３】図１中のＲＯＭ１４に格納されている目標速度
テーブルＶＴ１〜ＶＴ３により表される残りトラック数
に対する目標速度（目標シーク速度）との関係を示す
図。
【図４】使用する目標速度テーブルＶＴ１〜ＶＴ３の違
いによるシーク速度の違いの例を示す図。
【図５】シーク速度を遅くした場合の浮上量変動のシミ
ュレーション結果の一例をシーク速度の時間変化特性と
共に示す図。
【図６】一般的な磁気ディスク装置の概略構造を示す
図。
【図７】磁気ディスクの表面形状と当該ディスク上を浮
上する磁気ヘッドの関係を模式的に示す図。
【図８】ＴＰＣヘッドにおける気圧による浮上高さの変
化例を示す図。
【図９】ＴＰＣヘッドにおける浮上量のスキュー角依存
性を示す図。
【図１０】シーク時におけるスキュー角変化を説明する
ための図。
【図１１】シーク時における浮上高さの変化例を示す
図。
【符号の説明】
１…磁気ヘッド、 ２…ロータリアクチュエータ、 ３…磁気ディスク、 ４…ボイスコイルモータ、 ５…スピンドルモータ、 ６…ＶＣＭ駆動回路、 ８…データ記録・再生回路、 ９…サーボデータ検出回路、 １０…気圧センサ（計測手段）、 １３…ＣＰＵ（ヘッド位置決め制御手段）、 １４…ＲＯＭ（記憶手段）、 ＶＴ１〜ＶＴ３…目標速度テーブル。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 33/14 ５０１ Ｇ１１Ｂ 33/14 ５０１Ｖ (56)参考文献 特開 昭63−117378（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−195896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−273287（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267783（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37877（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−317993（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−85957（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/08 G11B 21/21 G11B 33/14 米国特許分類３６０／７８．０４

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 データの記録再生を行うための磁気ヘッ
    ドを磁気ディスクに記録されたサーボデータに基づいて
    当該ディスク上の指定位置にシーク・位置決め制御する
    磁気ディスク装置において、 気圧または標高を計測する計測手段と、 前記磁気ヘッドを前記ディスク上の指定位置にシーク・
    位置決め制御するヘッド位置決め制御手段であって、前
    記計測手段による計測値をもとに気圧が低い場合ほどシ
    ーク速度が遅くなるように当該シーク速度を変更するシ
    ーク速度変更操作を予め定められた特定方向へのシーク
    時にのみ適用するヘッド位置決め制御手段とを具備する
    ことを特徴とする磁気ディスク装置。
  2. 【請求項２】 前記特定方向が前記磁気ディスクの内周
    から外周へ向かう方向であることを特徴とする請求項１
    記載の磁気ディスク装置。
  3. 【請求項３】 データの記録再生を行うための磁気ヘッ
    ドを磁気ディスクに記録されたサーボデータに基づいて
    当該ディスク上の指定位置にシーク・位置決め制御する
    磁気ディスク装置に適用されるシーク制御方法であっ
    て、 気圧または標高を計測し、前記磁気ヘッドを前記ディス
    ク上の指定位置にシーク・位置決め制御する際には、予
    め定められた特定方向へのシーク時にのみ前記計測値を
    もとにシーク速度を変更するようにしたことを特徴とす
    るシーク制御方法。
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