JP3716029B2

JP3716029B2 - 磁気ディスク装置

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Publication number: JP3716029B2
Application number: JP06246796A
Authority: JP
Inventors: 春彦細川; 弘幸大澤; 勝啓常田
Original assignee: 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: JPH09259555A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク装置に関わり、特に磁気ヘッドを磁気ディスク記録面のデータトラックに位置決めするヘッド位置決め制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置は、磁気ディスクの記録面に同心円状に設けられたデータトラックを有し、磁気ヘッドをデータトラックに位置決めすることにより、任意のデータトラックにデータを記録再生する。磁気ヘッドをデータトラックに位置決めする為に、磁気ディスク記録面には間欠的に位置信号が記録されている。磁気ヘッドはこの間欠的な位置信号を検出し、位置信号復調回路を通して現在位置を認識する。認識した現在位置と目標データトラック位置の誤差量をもとにボイスコイルモータを駆動し、検出した現在位置のフィードバック閉ループ制御によりボイスコイルモータ操作量を制御することにより、磁気ヘッドを目標データトラックに位置決めする。位置決めした磁気ヘッドを用いて、磁気ディスク記録面のデータトラックにデータを記録再生する。
【０００３】
このとき、検出した位置信号が正常か異常かを判定し、正常の場合には上記閉ループ制御系によりボイスコイルモータ操作量を出力し、ヘッドをデータトラックに位置決めする。これに対し、異常の場合にはフィードバック閉ループ制御のフィードバック量が不定になりボイスコイルモータ操作量出力不可となる為、制御系は次回位置信号サンプリング待ちとなる。あるいは検出した位置信号が異常の場合には、前回のサンプリングにて検出した位置信号を用いて閉ループ制御系を動作させボイスコイルモータ操作量を出力する。このような制御方式は例えば特開平６−２１５５０６、特開平６−３４９２１４などに示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のヘッド位置決め制御系では、検出した位置信号が異常の場合、ボイスコイルモータ操作量の制御が出来なくなる。次回サンプル以降で検出した位置信号が正常であれば、次回以降のボイスコイルモータ操作量の制御は可能となるが、位置信号異常時のボイスコイルモータ操作量が制御できない影響があとのサンプルの位置誤差量に現れてくる。図７に従来例を示す。位置信号異常が発生した場合、位置誤差量が得られない為、位置決めコントローラは次回サンプリング待ちとなる。
【０００５】
磁気ヘッドはアクチュエータにより磁気ディスク記録面上に支持され、アクチュエータをボイスコイルモータにより駆動することにより、磁気ヘッドを磁気ディスクの任意の半径位置に移動位置決めする。この際磁気ヘッドには、磁気ディスクの回転による風乱、アクチュエータに接続された信号線の反力、磁気ディスク装置停止時にヘッドをデータトラックから待避させる為のリトラクト力など、磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に移動させる外力が常に働いている。外力の影響をキャンセルする為には、外力の値をあらかじめ測定しておきメモリに保管しておくか、あるいはリアルタイムに外力を測定するか、更には前者と後者の両者を併用する方式にて、外力に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量に印加し、フィードフォワード制御を行う必要がある。
【０００６】
ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置の差から位置誤差量を得て、位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と上記外力の和をボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これによりボイスコイルモータ操作量は、ヘッドを目標データトラックに位置決めする為に必要な閉ループ制御系の出力値と、上記外力をキャンセルする為の出力値の和となり、位置決め制御が可能となる。しかし異常の場合には、検出位置が得られず、検出位置と目標位置の差から位置誤差量を求めることが出来ない為、閉ループ制御系が構成出来なくなる。従来は位置信号が異常の場合にはＤ／Ａ変換器に出力されたボイスコイルモータ操作量をホールドしたまま、次回サンプルを待っていた。しかしＤ／Ａ変換器をホールドした影響は次回以降のサンプリング時に過渡応答となってあられていた。この過渡応答はトラックピッチが狭くなるにつれて無視できない量となってきた。
【０００７】
例えば、位置信号サンプリング周期が１５４μｓ、データトラックのトラックピッチが４．２μｍ、位置決め制御系オープンループ特性のクロスオーバ周波数が５００Ｈｚ、位相余有３５度、位置決め制御閉ループ補償器の位相遅れ進み要素の折れ点周波数が０．２、６０、６４、５０００Ｈｚで構成された位置決め制御系の場合、位置信号異常が１箇所発生すると、位置信号異常が発生したサンプル箇所から４〜５サンプル後のヘッド位置誤差量が最大値になる。該最大値を検出するサンプル点での位置誤差量は、位置信号異常箇所の信号が正常に検出された場合と比較して約０.５μｍ悪化し、位置信号検出が正常の場合の位置誤差量が０.４μｍ程度の場合、位置信号異常が発生すると前記最大値は１．０μｍ程度まで達する。データトラックからオフセットしてデータが記録されると、記録されたデータを再生出来なくなったり、隣接するデータトラックのデータを破壊したりする為、磁気ディスク装置ではオフセットライトを防止する為、位置誤差量がある設定された値を越えた場合ライトインヒビットをかけてデータの記録動作を中止する。
【０００８】
データトラックのトラックピッチが４．２μｍの磁気ディスク装置では上記ライトインヒビットのスライスレベルは０．６μｍ程度である。この条件下で位置信号異常が発生すると、上述のように位置信号異常発生箇所から４〜５サンプル後に位置誤差量が０．６μｍを越えてライトインヒビットがかかりデータの記録動作が中断する。位置信号異常発生要因としては、磁気ディスク記録面の媒体欠陥、記録された位置信号の不良、磁気ヘッドの特性変動による検出信号不良、位置信号復調回路のマージン不足、があげられる。これらの要因による位置信号異常は散発的で非再現のものもあれば、同一箇所で繰返し発生するパーマネントなものもある。特に後者の場合、該当箇所から４〜５サンプル後の位置誤差量が常時０．６μｍを越えることになり、常にライトインヒビットがかかりデータ記録不可になる。例えばフィールドにて装置稼動中に前述の磁気ディスク記録面の欠陥が後発欠陥として発生した場合システム内で稼動中の磁気ディスク装置のあるデータセクタが突然ライト不可能になる。リトライ動作で回復したとしてもデータ転送のパフォーマンス低下を招く要因になる。
【０００９】
本発明は、位置信号異常がある場合にも、異常箇所およびその後のサンプル点において、位置誤差量の劣化を招かない位置決め制御方式を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為、本発明では以下に述べる手段を採用する。
【００１１】
手段１として、復調された位置信号と目標位置の差から得られる位置誤差量を用いてボイスコイルモータ操作量を出力する位置決めコントローラにて、検出されたヘッド位置信号が正常であるか異常であるかを認識し、正常の場合と異常の場合の各々についてボイスコイルモータ操作量出力方式を切換え、ヘッド位置信号が異常の場合には現在位置決めされているデータトラック位置で磁気ヘッドに生じる磁気ディスク半径方向の外力に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置の差から位置誤差量を得て、位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と上記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行うことを特徴とする手段。
【００１２】
手段２として、ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置の差から位置誤差量を得て、位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と前記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これに対しヘッド位置信号が異常の場合には検出位置が得られない為位置誤差量が求まらない。
【００１３】
そこで、復調された位置信号と目標位置の差から得られる位置誤差量を用いてボイスコイルモータ操作量を出力する位置決めコントローラにて、ヘッド位置信号が正常であるか異常であるかを認識し、正常の場合と異常の場合の各々についてボイスコイルモータ操作量出力方式を切換え、ヘッド位置信号が異常の場合には目標データトラック位置に対するヘッド位置誤差量が０であると認識して位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と前記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置の差から位置誤差量を得て、位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と前記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行うことを特徴とする手段。
【００１４】
手段３として、ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置の差から位置誤差量を得て、位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と前記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これに対しヘッド位置信号が異常の場合には検出位置が得られない為位置誤差量が求まらない。
【００１５】
そこで、復調された位置信号と目標位置の差から得られる位置誤差量を用いてボイスコイルモータ操作量を出力する位置決めコントローラにて、ヘッド位置信号が正常であるか異常であるかを認識し、正常の場合と異常の場合の各々についてボイスコイルモータ操作量出力方式を切換え、ヘッド位置信号が異常の場合には過去のサンプリングにより検出されたヘッド位置誤差量から現在のヘッド位置誤差量を推定し、得られた位置誤差量を用いて閉ループ補償器出力と前記外力の和を求めボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置誤差量が正常の場合には現在のヘッド位置誤差量を用いて閉ループ補償器出力と前記外力の和を求めボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行うことを特徴とする手段。
【００１６】
上述した手段１によれば、ヘッド位置信号が異常の場合には現在位置決めされているデータトラック位置で磁気ヘッドに生じる磁気ディスク半径方向の外力に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量として出力する。すなわち位置信号が正常の場合には閉ループ補償器出力と外力の和をボイスコイルモータ操作量とするのに対し、位置信号が異常の場合には外力のみをボイスコイルモータ操作量とする。これにより、位置信号が異常の為閉ループ補償器が機能しない場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッドを位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。
【００１７】
上述した手段２では、位置信号が異常の場合は位置誤差量を０とする。ヘッドを目標データトラックに位置決めしている時、位置誤差量の平均値は０である。位置誤差量を０とすることにより、位置信号異常時は位置誤差量をニュートラルな値に設定したことになる。位置信号異常時は位置誤差量を０として位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と前記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これにより、位置信号が異常の場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッドを位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。
【００１８】
次に手段３について述べる。
【００１９】
上述した手段３では、ヘッド位置信号が異常の場合には過去のサンプリングにより検出されたヘッド位置誤差量から現在のヘッド位置誤差量を推定する。例えば、現在の位置誤差量をpos_err[0]、前回の位置誤差量をpos_err[1]、前々回の位置誤差量をpos_err[2]、サンプリング周期をＴとすると、前回、前々回の位置誤差量から、現在の位置誤差量は、

により求められる。位置信号異常時は式(1)により位置誤差量を推定し、推定した位置誤差量から求まる閉ループ補償器出力と前記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これにより、位置信号が異常の場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッドを位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１（実施例１）により説明する。
【００２１】
実施例１は、データを記録する磁気ディスク１と、該磁気ディスク１を支持し回転駆動するスピンドルモータ２と、該磁気ディスク１の各記録面上にデータを記録再生する磁気ヘッド３と、該磁気ヘッド３を磁気ディスク記録面上に支持するアクチュエータ４と、該アクチュエータ４を駆動し磁気ヘッド３を磁気ディスク１の任意のデータトラック上に移動位置決めするボイスコイルモータ５と、該磁気ディスク１のデータトラック位置を認識する為に該ディスク上に記録されたヘッド位置信号と、回転する磁気ディスクに同期して該ヘッド位置信号を検出する為の位置信号サンプラ６と、該位置信号サンプラ６を通して前記磁気ヘッド３により読み出されたヘッド位置信号を復調する為の位置信号復調回路７と、該位置信号復調回路７により復調された位置信号を用いて前記ボイスコイルモータ操作量１５を出力する位置決めコントローラ９と、該位置決めコントローラ９出力値を増幅しボイスコイルモータ５に駆動電流を印加するパワーアンプ１８と、以上により前記位置信号をもとに前記ボイスコイルモータ５駆動電流を制御し前記磁気ヘッド３を前記磁気ディスク１の任意のデータトラック上に位置決めする閉ループ制御系を構成しデータトラック上にデータを記録再生する磁気ディスク装置において、前記位置決めコントローラ９にて、前記ヘッド位置信号が正常であるか異常であるかを認識し１０、正常の場合と異常の場合の各々についてボイスコイルモータ操作量１５、１９出力方式を切換え、ヘッド位置信号が異常の場合には現在位置決めされているデータトラック位置で磁気ヘッド１に生じる磁気ディスク半径方向の外力１６に釣り合う駆動電流を前記ボイスコイルモータ操作量１９として出力し、ヘッド位置信号が正常の場合には閉ループ補償器１３出力と上記外力１６の和を前記ボイスコイルモータ操作量１５として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。閉ループ補償器１３の出力を求めるには現在の位置誤差量１２と過去の位置誤差量が必要な為、過去の位置誤差量は位置誤差量メモリ１４から読み出し、位置誤差量メモリ１４の値は逐一更新する。
【００２２】
ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置１１の差から位置誤差量１２を得て、位置誤差量１２から求まる閉ループ補償器１３出力と上記外力１６の和をボイスコイルモータ操作量１５として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これによりボイスコイルモータ操作量１５は、磁気ヘッド３を目標データトラックに位置決めする為に必要な閉ループ制御系の出力値と、外力１６をキャンセルする為の出力値の和となり、位置決め制御が可能となる。これに対しヘッド位置信号が異常の場合には、検出位置が得られず、検出位置と目標位置１１の差から位置誤差量１２を求めることが出来ない為、閉ループ制御系が構成出来なくなる。従来は図７の従来例に示すように、位置信号が異常の場合にはＤ／Ａ変換器に出力されたボイスコイルモータ操作量１５をホールドしたまま、次回サンプルを待っていた。しかしＤ／Ａ変換器をホールドした影響は次回以降のサンプリング時に過渡応答となってあられていた。この過渡応答はトラックピッチが狭くなるにつれて無視できない量となってきた。
【００２３】
例えば、位置信号サンプラ６のサンプリング周期が１５４μｓ、データトラックのトラックピッチが４．２μｍ、位置決め制御系オープンループ特性のクロスオーバ周波数が５００Ｈｚ、位相余有３５度、位置決め制御閉ループ補償器１３の位相遅れ進み要素の折れ点周波数が０．２、６０、６４、５０００Ｈｚで構成された位置決め制御系の場合、位置信号異常が１箇所発生すると、位置信号異常が発生したサンプル箇所から４〜５サンプル後のヘッド位置誤差量が最大値になる。この場合の位置誤差量の過渡応答を図８に示す。
【００２４】
図８(1)は位置信号が正常の場合、図８(2)は位置信号異常による過渡応答が発生した場合である。該最大値を検出するサンプル点での位置誤差量は、位置信号異常箇所の信号が正常に検出された場合と比較して約０.５μｍ悪化し、位置信号検出が正常の場合の位置誤差量が０.４μｍ程度の場合、位置信号異常が発生すると前記最大値は１．０μｍ程度まで達する。データトラックからオフセットしてデータが記録されると、記録されたデータを再生出来なくなったり、隣接するデータトラックのデータを破壊したりする為、磁気ディスク装置ではオフセットライトを防止する為、位置誤差量がある設定された値を越えた場合ライトインヒビットをかけてデータの記録動作を中止する。上記のようにデータトラックのトラックピッチが４．２μｍの磁気ディスク装置では上記ライトインヒビットのスライスレベルは０．６μｍ程度である。この条件下で位置信号異常が発生すると、上述のように位置信号異常発生箇所から４〜５サンプル後に位置誤差量が０．６μｍを越えてライトインヒビットがかかりデータの記録動作が中断する。位置信号異常発生要因としては、磁気ディスク記録面の媒体欠陥、記録された位置信号の不良、磁気ヘッドの特性変動による検出信号不良、位置信号復調回路のマージン不足、があげられる。これらの要因による位置信号異常は散発的で非再現のものもあれば、同一箇所で繰返し発生するパーマネントなものもある。
【００２５】
特に後者の場合、該当箇所から４〜５サンプル後の位置誤差量が常時０．６μｍを越えることになり、常にライトインヒビットがかかりデータ記録不可になる。例えばフィールドにて装置稼動中に前述の磁気ディスク記録面の欠陥が後発欠陥として発生した場合システム内で稼動中の磁気ディスク装置のあるデータセクタが突然ライト不可能になる。リトライ動作で回復したとしてもデータ転送のパフォーマンス低下を招く要因になる。
【００２６】
そこで実施例１では、ヘッド位置信号が異常の場合には現在位置決めされているデータトラック位置で磁気ヘッド３に生じる磁気ディスク１半径方向の外力１６に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量１９として出力する。すなわち位置信号が正常の場合には閉ループ補償器１３出力と外力１６の和をボイスコイルモータ操作量１５とするのに対し、位置信号が異常の場合には外力１６のみをボイスコイルモータ操作量１９とする。これにより、位置信号が異常の為閉ループ補償器１３が機能しない場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッド３を位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量１９として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器１７出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。この場合の位置誤差量の過渡応答を図８(3)に示す。本発明により位置信号異常が発生しても位置誤差量の過渡応答が発生しない。
【００２７】
この実施例１では、ヘッド位置信号が異常の場合に、現在位置決めされているデータトラック位置で磁気ヘッドに生じる磁気ディスク半径方向の外力に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量として出力する。これに対し、ヘッド位置信号を検出するサンプリング周期の間にも上記外力に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量として出力することもできる。
【００２８】
例えばサンプリング周期１５４μｓの位置決め制御系にて、実施例１では１５４μｓ毎にボイスコイルモータ操作量を出力するのに対し、７２μｓ毎、あるいは５１．３μｓ毎にボイスコイルモータ操作量を出力する。この時位置信号をサンプリングするタイミングすなわち１５４μｓに１回はボイスコイルモータ操作量を出力し、位置信号のサンプリングとサンプリングの間のタイミングは、位置信号異常の場合のボイスコイルモータ操作量を出力する。これにより正常な位置信号を検出して位置決めしている場合でも、サンプリングとサンプリングの間のタイミングでニュートラルな操作量を出力することができ、目標データトラックに対するヘッド位置誤差量を低減することが出来る。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる効果を実施例１より強化することができる。
【００２９】
図２にこの実施例を示す。図２では、ヘッド位置信号を検出する位置信号サンプラ６のサンプリング周期の間にも外力１６に釣り合う駆動電流をボイスコイルモータ操作量１９として出力する。例えばサンプリング周期１５４μｓの位置決め制御系にて、実施例１は１５４μｓ毎にボイスコイルモータ操作量１５、１９を出力するのに対し、図２では７２μｓ毎、あるいは５１．３μｓ毎にボイスコイルモータ操作量１５、１９を出力する。このタイミングは位置信号サンプラ６と同期したカウンタ２２によりカウントしてタイミングを制御する。この時位置信号をサンプリングするタイミングすなわち１５４μｓに１回は実施例１記載の手段でボイスコイルモータ操作量１５、１９を出力し、上記以外のタイミングすなわち位置信号のサンプリングとサンプリングの間のタイミングは実施例１記載の位置信号異常の場合のボイスコイルモータ操作量１９を出力する。これにより正常な位置信号を検出して位置決めしている場合でも、サンプリングとサンプリングの間のタイミングでニュートラルな操作量１９を出力することができ、目標データトラックに対するヘッド位置誤差量を低減することが出来る。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる効果を実施例１より強化することができる。
【００３０】
また本発明の他の実施例を図３（実施例２）に示す。実施例２では位置信号が異常の場合は位置誤差量２０を０μｍとする。ヘッドを目標データトラックに位置決めしている時、位置誤差量の平均値は０μｍである。位置誤差量２０を０μｍとすることにより、位置信号異常時は位置誤差量をニュートラルな値に設定したことになる。位置信号異常時は位置誤差量を０μｍとして位置誤差量２０から求まる閉ループ補償器１３出力と外力１６の和を前記ボイスコイルモータ操作量１５として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これにより、位置信号が異常の場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッドを位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器１７出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。この場合の位置誤差量の過渡応答を図８(3)に示す。本発明により位置信号異常が発生しても位置誤差量の過渡応答が発生しない。
【００３１】
また、実施例１においてヘッド位置信号を検出するサンプリング周期の間に位置信号異常時のボイスコイルモータ操作量を出力することにより、実施例１の効果を強化したのと同じ様に、実施例２では、ヘッド位置信号を検出するサンプリング周期の間に位置信号異常時のボイスコイルモータ操作量を出力することにより、実施例２の効果を強化することができる。これにより、正常な位置信号を検出して位置決めしている場合でも、サンプリングとサンプリングの間のタイミングでニュートラルな操作量を出力することができ、目標データトラックに対するヘッド位置誤差量を低減することが出来る。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる効果を実施例２より強化することができる。
【００３２】
この実施例を図４に示す。図４では、カウンタ２２により制御されたサンプリングとサンプリングの間のタイミングで、実施例２の方式によるニュートラルな操作量１５を出力することができ、目標データトラックに対するヘッド位置誤差量を低減することが出来る。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる効果を実施例２より強化することができる。
【００３３】
また本発明の他の実施例を図５（実施例３）に示す。実施例３では、ヘッド位置信号が異常の場合には過去のサンプリングにより検出されたヘッド位置誤差量１４から現在のヘッド位置誤差量２１を推定する。例えば、現在の位置誤差量をpos_err[0]、前回の位置誤差量をpos_err[1]、前々回の位置誤差量をpos_err[2]、サンプリング周期をＴとすると、前回、前々回の位置誤差量１４から、現在の位置誤差量２１は、

により求められる。位置信号異常時は式(1)により位置誤差量２１を推定し、推定した位置誤差量２１から求まる閉ループ補償器１３出力と外力１６の和をボイスコイルモータ操作量１５として出力し、ヘッド位置決め制御を行う。これにより、位置信号が異常の場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッド３を位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量１５として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器１７出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。この場合の位置誤差量の過渡応答を図８(3)に示す。本発明により位置信号異常が発生しても位置誤差量の過渡応答が発生しない。
【００３４】
実施例１において、ヘッド位置信号を検出するサンプリング周期の間に位置信号異常時のボイスコイルモータ操作量を出力することにより、実施例１の効果を強化したのと同じ様に、実施例３では、ヘッド位置信号を検出するサンプリング周期の間に位置信号異常時のボイスコイルモータ操作量を出力することにより、実施例３の効果を強化することができる。これにより正常な位置信号を検出して位置決めしている場合でも、サンプリングとサンプリングの間のタイミングでニュートラルな操作量を出力することができ、目標データトラックに対するヘッド位置誤差量を低減することが出来る。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる効果を実施例３より強化することができる。
【００３５】
この実施例を図６に示す。図６では、カウンタ２２により制御されたサンプリングとサンプリングの間のタイミングで、実施例３の方式によるニュートラルな操作量１５を出力することができ、目標データトラックに対するヘッド位置誤差量を低減することが出来る。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる効果を実施例３より強化することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、検出した位置信号が異常の場合でも、現在位置決めされているデータトラックに磁気ヘッドを位置決めさせる為に必要なニュートラルな操作量をボイスコイルモータ操作量として出力することが出来、位置信号異常時にＤ／Ａ変換器出力をホールドせず閉ループ制御系を動作させ続けることが可能となる。この為、位置信号異常発生時に、次回以降のサンプル点にて位置信号異常による過渡応答が発生しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による磁気ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１による磁気ディスク装置のほかの例の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例２による磁気ディスク装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例２による磁気ディスク装置のほかの例の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例３による磁気ディスク装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施例３による磁気ディスク装置のほかの例の構成を示す図である。
【図７】従来例の磁気ディスク装置の構成を示す図である。
【図８】従来及びと本発明の位置誤差量の過渡応答を示す図である。
【符号の説明】
１．磁気ディスク２．スピンドルモータ
３．磁気ヘッド４．アクチュエータ
５．ボイスコイルモータ６．位置信号サンプラ
７．位置信号復調回路８．Ａ／Ｄ変換器
９．位置決めコントローラ１０．位置信号正常判定
１１．目標位置１２．位置誤差量
１３．閉ループ補償器１４．位置誤差量メモリ
１５．ボイスコイルモータ操作量１６．外力
１７．Ｄ／Ａ変換器１８．パワーアンプ
１９．ボイスコイルモータ操作量２０．位置誤差量
２１．位置誤差量推定２２．カウンタ

Claims

データを記録する磁気ディスクと、該磁気ディスクを支持し回転駆動するスピンドルモータと、該磁気ディスクの各記録面上にデータを記録再生する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを磁気ディスク記録面上に支持するアクチュエータと、該アクチュエータを駆動し磁気ヘッドを磁気ディスクの任意のデータトラック上に移動位置決めするボイスコイルモータと、該磁気ディスクのデータトラック位置を認識する為に該ディスク上に記録されたヘッド位置信号と、回転する磁気ディスクに同期して該ヘッド位置信号を検出する為の位置信号サンプラと、該位置信号サンプラを通して前記磁気ヘッドにより読み出されたヘッド位置信号を復調する為の位置信号復調回路と、該位置信号復調回路により復調された位置信号を用いて前記ボイスコイルモータ操作量を出力する位置決めコントローラと、該位置決めコントローラ出力値を増幅しボイスコイルモータに駆動電流を印加するパワーアンプと、以上により前記位置信号をもとに前記ボイスコイルモータ駆動電流を制御し前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの任意のデータトラック上に位置決めする閉ループ制御系を構成しデータトラック上にデータを記録再生する磁気ディスク装置であって、
前記位置信号サンプラと同期したカウンタにより、サンプリング周期を分割したタイミングを求め、前記位置信号がサンプリングされるタイミング以外のタイミングでは、現在のデータトラック位置で磁気ヘッドに生じる外力に釣り合う駆動電流を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、
前記位置信号がサンプリングされるタイミングでは、前記位置決めコントローラにて、前記ヘッド位置信号が正常であるか異常であるかを認識し、正常の場合と異常の場合の各々についてボイスコイルモータ操作量出力方式を切換え、ヘッド位置信号が異常の場合には現在位置決めされているデータトラック位置で磁気ヘッドに生じる磁気ディスク半径方向の外力に釣り合う駆動電流を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置信号が正常の場合には閉ループ補償器出力と上記外力の和を前記ボイスコイルモータ操作量として出力し、ヘッド位置決め制御を行うことを特徴とする磁気ディスク装置。
データを記録する磁気ディスクと、該磁気ディスクを支持し回転駆動するスピンドルモータと、該磁気ディスクの各記録面上にデータを記録再生する磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを磁気ディスク記録面上に支持するアクチュエータと、該アクチュエータを駆動し磁気ヘッドを磁気ディスクの任意のデータトラック上に移動位置決めするボイスコイルモータと、該磁気ディスクのデータトラック位置を認識する為に該ディスク上に記録されたヘッド位置信号と、回転する磁気ディスクに同期して該ヘッド位置信号を検出する為の位置信号サンプラと、該位置信号サンプラを通して前記磁気ヘッドにより読み出されたヘッド位置信号を復調する為の位置信号復調回路と、該位置信号復調回路により復調された位置信号を用いて前記ボイスコイルモータ操作量を出力する位置決めコントローラと、該位置決めコントローラ出力値を増幅しボイスコイルモータに駆動電流を印加するパワーアンプと、以上により前記位置信号をもとに前記ボイｄスコイルモータ駆動電流を制御し前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの任意のデータトラック上に位置決めする閉ループ制御系を構成しデータトラック上にデータを記録再生する磁気ディスク装置であって、
前記位置信号サンプラと同期したカウンタにより、サンプリング周期を分割したタイミングを求め、前記位置信号がサンプリングされるタイミング以外のタイミングでは、目標データトラック位置に対するヘッド位置誤差量が０であるとして前記ボイスコイルモータ操作量を出力し、
前記位置信号がサンプリングされるタイミングでは、前記位置決めコントローラにて、前記ヘッド位置信号が正常であるか異常であるかを認識し、正常の場合と異常の場合の各々についてボイスコイルモータ操作量出力方式を切換え、ヘッド位置信号が異常の場合には目標データトラック位置に対するヘッド位置誤差量が０であるとして前記ボイスコイルモータ操作量を出力し、ヘッド位置信号が正常の場合には検出位置と目標位置の差からヘッド位置誤差量を求めて前記ボイスコイルモータ操作量を出力し、ヘッド位置決め制御を行うことを特徴とする磁気ディスク装置。