JP4868419B2 - 情報記憶装置 - Google Patents
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Description
、およびデータ領域3002の組で1つのセクタが構成されでり、このようなセクタが磁気ディスク3000の円周方向に並んでディスク中心を周回することでトラックが構成される。補正情報領域3004には、この補正情報領域3004が隣接するデータ領域3002の中心位置と、この補正情報領域3004が隣接するサーボ領域3001の中心位置との間における、磁気ディスク3000の半径方向についての位置ずれ量を表す位置補正情報が記録されている。例えば、図3の中央の補正情報領域3004aには、この補正情報領域3004の右側のデータ領域3002の中心位置D0と、この補正情報領域3004aの左側のサーボ領域3001の中心位置S0との間の位置ずれ量h0を表す位置補正情報が記録されている。特許文献1のHDDでは、磁気ディスク3000をHDD内に組み込む際に、各補正情報領域3004での読み取りから得られる位置ずれ量を、各補正情報領域3004が隣接する各データ領域3002に対応づけて表した位置補正用のテーブル(位置補正テーブル)が作成され、図4のメモリ4000d内に蓄えられる。
情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置において、
上記ヘッドを上記情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、
上記駆動部を制御する制御部とを備え、
上記情報記憶媒体は、該情報記憶媒体の円周方向に延びて該情報記憶媒体のディスク中心を周回する帯状のトラックが、該情報記憶媒体の半径方向に複数配列されてなるものであり、各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の領域であって上記円周方向に延びた帯状の第1の領域と、上記ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第2の領域とが交互に繰り返されてなるものであって、
上記制御部が、
第2の領域でのヘッドの読み取りで得られる上記半径方向についてのヘッド位置と、アクセス対象の第1の領域の上記半径方向についての代表的な位置を表す代表位置との差を求め、その差を解消するフィードバック制御のためのフィードバック制御値を決定するフィードバック制御値決定部と、
第1の領域と、該第1の領域の代表位置に上記ヘッドを移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけたテーブルを有し、該テーブルを用いて、上記フィードバック制御値決定部によりフィードバック制御値の決定が行われた第1の領域に対応する論理制御値を求めて、該論理制御値に、上記フィードバック制御値決定部により決定されたフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、
上記制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて上記駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えている。
d2(y−y0)/dt2=k×u (1)
ここで、左辺の「d2(y−rS)/dt2」は、(y−y0)を時間について2回微分したものである。また、右辺のkは、ボイスコイルモータ54の慣性モーメント、ボイスコイルモータの駆動軸540からボイスコイルモータ54中のボイスコイルまでの距離、ボイスコイルモータの駆動軸540からヘッド51までの距離、ボイスコイルの巻きつき数、ボイスコイルに加えられる磁場、巻きつき方向についてのボイスコイルの周長等によって定まる定数である。
d2(rd−y0)/dt2=k×u1 (2)
一方、図3で上述したように、サーボ領域3001の中心位置も、同じトラック55内でもサーボ領域3001に応じて(すなわちセクタに応じて)一般に異なったものとなっているため、磁気ディスク50の回転により、ヘッド51が通過するサーボ領域3001の中心位置も時間に応じて変化することとなる。y0を基準としたときの、ヘッド51が通過するサーボ領域3001の中心位置の変位(rS−y0)の時間変化は、磁気ディスク50がHDD500に組み込まれる前に実験により求めることができる。ここで、この変位(rS−y0)が、以下の式(3)で表されるものとする。
rS−y0=F(t) (3)
ここで、式(3)の右辺のF(t)は、上述したように実験により求められた時間の関数である。式(3)を2回微分することで、下記の式(4)を得る。
d2(rS−y0)/dt2=d2F(t)/dt2 (4)
ここで、上記の式(2)から式(3)を引くことで、トラック55の平均的な半径y0を消去すると、下記の式(5)を得る。
d2(rd−rS)/dt2=k×u1−d2F(t)/dt2 (5)
式(5)を制御値(電流値)u1について解くと、下記の式(6)を得る。
u1=(1/k)×[d2(rd−rS)/dt2+d2F(t)/dt2] (6)
ここで、式(6)中のd2(rd−rS)/dt2については、上述した差h(h=rd−rS)を2回時間微分することによって得られる。
u1R=(1/k)×[d2hR/dt2+d2(rSR−y0R)/dt2] (8)
ここで、y0Rは、再生素子51a’が近接しているトラックの平均的な半径である。
xW=xR+W(xR) (9)
と書ける。式(9)を用いて、現在の記録素子51b’の位置までの距離yWが定まる。ここで、ベクトルW(xR)は、図15で示したような記録素子51b’と再生素子51a’との間の位置関係から幾何学的に求められるベクトルであり、xRに応じて向きが変化するベクトルである。実際上は、xRは、アドレス(トラック番号およびセクタ番号)と、サーボ領域3001の中心位置を基準とした再生素子51aの微小位置(図12の微小位置情報部3001cに記録されている情報)とによって定まる離散的な座標点である。また、式(9)により、記録素子51b’が現在近接しているセクタが定まり、そのセクタのサーボ領域3001の中心位置までの距離までの距離rSWも定まる。この結果、磁気ディスク中心から現在の記録素子51b’の位置までの距離yWと、現在の記録素子51b’が近接するセクタのサーボ領域3001の中心位置までの距離rSWとの差sW(sW=rSW−yW)が、この時点での再生素子51a’の位置に基づき定まることとなる。このような演算は、MPUによって実行されるが、図17のパート(b)では、その演算を行うMPUの動作は、プラント500a’の中に含まれている。
hW=hR(xR+W(xR)) (10)
ここで、xRは、上記のセクタに記録素子51b’が近接しているときの再生素子51a’ の座標点xR(ここではxRはベクトル)であり、W(xR)は、再生素子51a’の位置(座標点xRの位置)から記録素子51b’の位置に向かうベクトルである。また、hR(x)は、セクタに応じて値が1つ定まる関数であり、1つのセクタ内では(つまり、xがそのセクタ内のどの座標点であっても)、hR(x)は一定値である。このように式(10)を用いることで、図17のパート(a)の差hR(再生用位置補正テーブルと同等)から、図17のパート(a)の差hW(記録用位置補正テーブルと同等)を求めることができる。
u1W=(1/k)×[d2hW/dt2+d2(rSW−y0W)/dt2] (11)
ここで、y0Wは、記録素子51b’が近接しているトラックの平均的な半径である。
1001,2001,3001 サーボ領域
1002,2002,3002 データ領域
1003,2003,3003 非磁性領域
3001a 同期情報部
3001b アドレス情報部
3001c 微小位置情報部
3004 補正情報領域
3004a 位置補正情報部
3004b 制御値補正情報部
3004c 再生用位置補正情報部
3004d 記録用制御値補正情報部
3004e 再生用位置補正情報部
3004f 記録用制御値補正情報部
4000a 補正加算部
4000b,570b,570b’ フィードバック制御部
4000c フィードフォワード制御部
4000d メモリ
500 HDD
51,51’ ヘッド
51a,51a’ 再生素子
51b,51b’ 記録素子
52 スライダ
53 アーム
54 ボイスコイルモータ(VCM)
54a ボイスコイルモータ(VCM)ドライバ
540 駆動軸
55 トラック
550 ライン状領域
56 ベース
57 制御基板
570 MPU
571 R/Wチャネル
5701 可変ゲイン
5702 低域通過フィルタ
5703 A/D変換器
5704 位相調整器
5705 ゲイン制御器
5706 同期信号検出器
5707 アドレス復調器
5708 微小位置復調器
5709 レジスタ
572 ディスクコントローラ
570a,570a’ 第1補正加算部
570c,570c’ 第1フィードフォワード制御部
570d,570d’ 第1メモリ
570e,570e’ 第2補正加算部
570f,570f’ 第2フィードフォワード制御部
570g,570g’ 第2メモリ
4000c フィードフォワード制御部
4000d メモリ
58 ヘッドアンプ
59 スピンドルモータ(SPM)
59a スピンドルモータ(SPM)ドライバ
5000,500a,500a’ プラント
5101,5102 軌跡
Claims (4)
- 情報が記憶されるディスク状の情報記憶媒体を回転させ、回転する情報記憶媒体上にヘッドを移動させてアクセスする情報記憶装置において、
前記ヘッドを前記情報記憶媒体上で移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部とを備え、
前記情報記憶媒体は、該情報記憶媒体の円周方向に延びて該情報記憶媒体のディスク中心を周回する帯状のトラックが、該情報記憶媒体の半径方向に複数配列されてなるものであり、各トラックは、ユーザ情報の書き込みおよび読み出し用の領域であって前記円周方向に延びた帯状の第1の領域と、前記ヘッドの位置決め用の情報を記憶する第2の領域とが交互に繰り返されてなるものであって、
前記制御部が、
第2の領域でのヘッドの読み取りで得られる前記半径方向についてのヘッド位置と、アクセス対象の第1の領域の前記半径方向についての代表的な位置を表す代表位置との差を求め、その差を解消するフィードバック制御のためのフィードバック制御値を決定するフィードバック制御値決定部と、
第1の領域と、該第1の領域の代表位置に前記ヘッドを移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけたテーブルを有し、該テーブルを用いて、前記フィードバック制御値決定部によりフィードバック制御値の決定が行われた第1の領域に対応する論理制御値を求めて、該論理制御値に、前記フィードバック制御値決定部により決定されたフィードバック制御値を加えることで制御実行用の制御実行値を決定する制御実行値決定部と、
前記制御実行値決定部により決定された制御実行値に基づいて前記駆動部の制御を実行する制御実行部とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。 - 前記情報記憶媒体は、第1の領域の代表位置に前記ヘッドを移動させるための論理制御値を表した論理制御値情報が第2の領域に記録されているものであり、
前記テーブルは、前記情報記憶媒体の第2の領域に記録されている論理制御値情報を前記ヘッドで読み取ることによって作成されたものであることを特徴とする請求項1記載の情報記憶装置。 - 前記ヘッドは、前記情報記憶媒体の情報を読み取る読取素子と、前記情報記憶媒体に情報を記録する記録素子とを備えたものであって、
前記フィードバック制御値決定部は、情報の読み取りの際には、第2の領域での前記読取素子の読み取りで得られる前記半径方向についての該読取素子の位置と、アクセス対象の第1の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、情報の記録の際には、前記ヘッドにおける前記読取素子と前記記録素子との相対的な位置関係に基づいて、第2の領域での前記読取素子の読み取りで得られる前記半径方向についての該読取素子の位置から前記記録素子の位置を求め、その記録素子の位置と、アクセス対象の第1の領域の代表位置との差を求めることでフィードバック制御値を決定するものであり、
前記制御値補正部は、前記テーブルとして、第1の領域と該第1の領域の代表位置に前記読取素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた読取用テーブルと、第1の領域と該第1の領域の代表位置に前記記録素子を移動させるのに必要な論理上の制御値である論理制御値とを対応づけた記録用テーブルとの2つのテーブルを備えているものであって、情報の読み取りの際には前記読取用テーブルを用いて制御実行値を決定し、情報の記録の際には前記記録用テーブルを用いて制御実行値を決定するものであることを特徴とする請求項1記載の情報記憶装置。 - 前記情報記憶媒体は、第1の領域の代表位置に前記読取素子を移動させるための論理制御値を表した読取用制御値情報と、第1の領域の代表位置に前記記録素子を移動させるための論理制御値を表した記録用制御値情報とが第2の領域に記録されているものであり、
前記読取用テーブルおよび前記記録用テーブルは、前記情報記憶媒体の第2の領域に記録されている読取用制御値情報および記録用制御値情報を前記読取素子で読み取ることによって作成されたものであることを特徴とする請求項3記載の情報記憶装置。
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