JPH05282809A - データ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置 - Google Patents

データ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置

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JPH05282809A
JPH05282809A JP7806892A JP7806892A JPH05282809A JP H05282809 A JPH05282809 A JP H05282809A JP 7806892 A JP7806892 A JP 7806892A JP 7806892 A JP7806892 A JP 7806892A JP H05282809 A JPH05282809 A JP H05282809A
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offset
magnetic head
power supply
force
head
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Tokuyuki Totani
得之 戸谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ハードディスク装置等のデータ記録再生装置に
用いられるヘッド位置決め制御装置において、電源電圧
の変動や温度等の環境条件の変動があった場合でも、常
にそのときのオフセット力に応じたヘッド位置決め制御
を行う。 【構成】電源33の電圧信号がA/D変換器32を介し
てCPU13に与えられる。CPU13は電源33の電
圧値を一定間隔でサンプリングする。その結果、電圧値
が所定の期間を越えて所定レベル以上変動したことが検
出されると、CPU13はホストコンピュータからのコ
マンドを実行していないときに、オフセット力の再測定
を実行し、その測定結果に基づいてメモリ13aのオフ
セット値を正しい値に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばハードディスク
装置等のデータ記録再生装置に用いられるヘッド位置決
め制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ハードディスク装置は、ボイス
コイルモータ(VCM)の駆動により回転軸を中心に回
動するロータリ型のアクチュエータと、このアクチュエ
ータに取り付けられた磁気ヘッドとを有している。この
ようなハードディスク装置では、ディスク上に同心円状
に複数設けられたデータトラック(このデータトラック
は別名シリンダと呼ばれる)の中の目標とするシリンダ
に磁気ヘッドを移動させ、その目標シリンダに対し、デ
ータの読み出し/書き込みを行う。
【0003】ここで、ハードディスク装置では、ディス
クに予め記録されたサーボデータを磁気ヘッドにより読
み出し、この読み出したサーボデータに基づいて磁気ヘ
ッドを目標シリンダに移動させると共に、その中心位置
に位置決めする制御が行われる。このような制御をシー
ク制御と呼ぶ。このシーク制御には、速度制御と位置制
御がある。
【0004】速度制御では、サーボデータに基づいて磁
気ヘッドの実際の移動速度値が得られ、その移動速度値
を目標速度値に一致させるように磁気ヘッドの移動速度
値が調整される。すなわち、速度制御では、磁気ヘッド
を目標シリンダに移動させるための制御が行われる。一
方、位置制御では、速度制御によって磁気ヘッドが目標
シリンダまで移動した際に、サーボデータによって得ら
れる磁気ヘッドの現在位置を目標シリンダの中心位置に
一致させるように磁気ヘッドの位置が調整される。すな
わち、位置制御では、磁気ヘッドを目標シリンダの中心
に位置決めするための制御が行われる。
【0005】ところで、アクチュエータには、フレキシ
ブル・プリント・サーキット(以下、FPCと称す)が
取り付けられている。このFPCには、VCMに駆動電
流を供給する信号線、磁気ヘッドに書き込み信号を供給
する信号線、および磁気ヘッドからの出力信号を供給す
る信号線が設けられている。このようなFPCにはバネ
性があるため、アクチュエータには常にFPCによる力
が働いている。この力は、磁気ヘッドを目標シリンダの
中心に位置決めしているときに、磁気ヘッドを位置ずれ
させるオフセット力として働く。したがって、このオフ
セット力は、磁気ヘッドの位置決めに悪影響を与えてい
る。このオフセット力は、常に一定ではなく、磁気ヘッ
ドの位置すなわちシリンダの位置によって異なる。
【0006】このように、オフセット力は磁気ヘッドの
位置決めに影響するので、このオフセット力を考慮した
磁気ヘッドの位置決め制御を行う必要がある。そこで、
従来は、例えば装置の電源投入時などにオフセット測定
を行い、その測定結果に基づいて、データのリード/ラ
イト時における磁気ヘッドの位置決め制御を行ってい
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
電源電圧が変動すると、サーボ等の制御系のバランスが
くずれるなどして、新たなオフセット力(既に測定した
ものとは異なるオフセット力)が発生する問題がある。
これは、電源電圧の変動に限らず、例えば温度等の環境
条件が変動した際にも言えることである。従来、例えば
装置の電源投入時など、予め決められた時期にオフセッ
ト測定を行う構成であった。このため、このような電源
電圧の変動や温度等の環境条件の変動があった場合に、
新たなオフセット力に応じた位置決め制御を行うことが
できず、例えばデータのリード/ライト動作に支障を来
す等の問題があった。
【0008】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、電源電圧の変動や温度等の環境条件の変動があっ
た場合でも、常にそのときのオフセット力に応じたヘッ
ド位置決め制御を行うことのできるデータ記録再生装置
のヘッド位置決め制御装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクチュエー
タ手段に働くオフセット力を測定する測定手段と、この
測定手段の測定結果を記憶する記憶手段とを備え、この
記憶手段に記憶された上記測定結果に基づいて上記アク
チュエータ手段を駆動し、ヘッド手段を記録媒体の目標
位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置において、
電源電圧が所定の期間を越えて所定レベル以上変動した
ことを検出することにより、上記測定手段による上記オ
フセット力の再測定を実行し、その測定結果に応じて上
記記憶手段の内容を変更するようにしたものである。
【0010】また、本発明は、上記ヘッド位置決め制御
装置において、温度等の環境条件が所定の期間を越えて
所定レベル以上変動したことを検出することにより、上
記測定手段による上記オフセット力の再測定を実行し、
その測定結果に応じて上記記憶手段の内容を変更するよ
うにしたものである。
【0011】
【作用】上記の構成によれば、電源電圧または温度等の
環境条件が変動すると、オフセット力の再測定が行わ
れ、その測定結果に基づいて記憶手段の内容が変更され
る。以後、この変更された記憶手段の内容に基づいてヘ
ッド手段の位置決め制御が行われる。したがって、電源
電圧または温度等の環境条件の変動により新たなオフセ
ット力が生じても、その新たなオフセット力に応じた位
置決め制御を行うことができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0013】図1は本発明の実施例であるハードディス
ク装置の構成を示すブロック図である。図1において、
本ハードディスク装置は、ディスク10、磁気ヘッド1
1、位置データ生成回路12、CPU(central proces
sing unit )13、メモリ13a、ROM(read only
memory)14、リード/ライト回路15、D/A(digi
tal/analog)変換器16、ボイスコイルモータ(VC
M)17、VCMドライバ18、アクュエータ19、ス
ピンドルモータ20、モータドライバ21、およびD/
A変換器22を有する。
【0014】ディスク10は磁気記録媒体であり、この
ディスク10の両面上には、それぞれ同心円状に複数の
シリンダが設けられている。この各シリンダは、複数の
セクタに分割されている。各セクタは、サーボデータが
予め記録されているサーボ領域とユーザがデータの読み
出し/書き込みを行うデータ領域とから構成されてい
る。サーボ領域には、サーボデータとして、ディスク1
0上のシリンダの絶対位置を示すシリンダアドレス、お
よび磁気ヘッド11をそのシリンダの中心に位置決めす
るために用いられる少なくとも2種類のバーストデータ
が記録されている。この2種類のバーストデータは、デ
ィスク10の半径方向に位置をずらして記録される。こ
のようにシリンダを複数のセクタに分割し、各セクタ毎
に磁気ヘッド位置決め用のサーボデータが記録されたハ
ードディスク装置は、一般にセクタサーボ方式のハード
ディスク装置と呼ばれている。
【0015】なお、図1では、1枚のディスク10しか
図示していないが、本発明は複数枚のディスクを持つハ
ードディスク装置にも適用できる。
【0016】磁気ヘッド11は、ディスク10に対する
データの記録/再生を行う。この磁気ヘッド11によっ
てディスク10から得られた再生信号は、位置データ生
成回路12およびリード/ライト回路15に入力され
る。位置データ生成回路12は、再生信号の中のサーボ
データを基にして磁気ヘッド11の現在位置を示す位置
データを生成し、これをCPU13に出力する。CPU
13は、本ハードディスク装置全体を制御する。本実施
例では、位置データ生成回路12によって生成される位
置データを基にして、VCM17を駆動するための制御
信号がCPU13からD/A変換器16を介してVCM
ドライバ18に出力される。また、スピンドルモータ2
0を駆動するための制御信号がD/A変換器22を介し
てCPU13からモータドライバ21に出力される。
【0017】VCMドライバ18は、D/A変換器16
を介してCPU13から出力された制御信号に応じた駆
動電流をVCM17に供給する。アクチュエータ19に
は、その一端に図示しないサスペンションを介して磁気
ヘッド11が取り付けられている。このアクチュエータ
19は、例えばロータリ型であり、ボイスコイルモータ
(VCM)17の駆動により回転軸を支点に回動し、磁
気ヘッド11をディスク10の半径方向に移動させる。
モータドライバ21は、D/A変換器22を介してCP
U13から出力された制御信号に応じた駆動電流をスピ
ンドルモータ20に供給する。これによって、ディスク
10が回転する。
【0018】また、リード/ライト回路15は、ディス
ク10に対してデータの読出/書込を行うために用いら
れる。ROM14には、磁気ヘッド11を目標位置に位
置決めするための位置決め制御プログラム、目標速度値
を有する速度テーブルの他、ここではプリセットオフセ
ット値を有するオフセットテーブル等が格納されてい
る。メモリ13aには、オフセット値が格納されてい
る。なお、上記プリセットオフセット値およびオフセッ
ト値については、後に説明する。
【0019】さらに、本ハードディスク装置は、タイマ
31、A/D変換器32、電源33を有する。タイマ3
1は、電源電圧を所定間隔でサンプリングするためのも
のである。A/D変換器32は、電源33の電圧信号を
ディジタル信号に変換する。電源33は、本ハードディ
スク装置の駆動源である。
【0020】図2はディスク10のデータ記録ゾーン1
0aにおけるオフセット力の変化の一例を示す図であ
る。図2において、実線で示されるように、オフセット
力はディスク10のデータ記録ゾーン10a内における
磁気ヘッド11の現在位置によって異なっている。本実
施例では、データ記録ゾーン10aの長さLの中点でオ
フセット力が0となり、その中点から離れるに従ってオ
フセット力が大きくなっているが、離れる方向によって
オフセット力の方向が逆になっている。すなわち、オフ
セット力が「−」である場合、ディスク10の外側から
内側の方向に力が作用いることを示し、オフセット力が
「+」である場合、ディスク10の内側から外側の方向
に力が作用していることを示している。
【0021】例えば、オフセット力を考慮せずに磁気ヘ
ッド11を位置A1 に位置決めする場合、位置A1 にお
いてはオフセット力は「−」であるので、オフセット力
の方向は矢印F1で示される方向となり、磁気ヘッド1
1は位置A1 よりもディスク10に対して内側の位置A
2 に位置決めされる。また、同様に、オフセット力を考
慮せずに磁気ヘッド11を位置B1 に位置決めする場
合、位置B1 においてはオフセット力は「+」であるの
で、オフセット力の方向は矢印F2で示される方向とな
り、磁気ヘッド11は位置B1 よりもディスク10に対
して外側の位置B2 に位置決めされる。
【0022】このように、オフセット力は磁気ヘッドの
位置決めに影響するので、このオフセット力を考慮した
磁気ヘッドの位置決め制御を行う必要がある。このオフ
セット力は常に固定ではなく、例えば電源電圧の変動や
温度等の環境条件の変動に左右される。本実施例では、
電源電圧が変動したとき、しかも瞬時的な変動ではな
く、所定の期間を越えて所定レベル以上変動したときに
オフセット測定を行う。そして、その測定結果に基づい
て既にあるオフセット値を変更し、以後、その変更され
たオフセット値に従って、データのリード/ライト時に
おける位置決め制御を行うものである。
【0023】なお、オフセット測定は次のようにして行
われる。
【0024】例えば図2に示すように、まず、データ記
録ゾーン10a上の7つの測定位置(シリンダ)に対し
て位置決め制御が行われる。この位置決め制御におい
て、通常の速度制御によって磁気ヘッド11が測定位置
に到達した後、位置制御によって磁気ヘッド11がその
測定位置の中心に位置決めされる。このような位置決め
制御において、磁気ヘッド11を目標シリンダの中心に
位置決めしておくためには、VCMドライバ18からV
CM17に所定量の電流を供給することが必要となる。
この電流値がオフセット力に対応する。本実施例では、
この電流値をオフセット値としてメモリ13aに記憶し
ておく。
【0025】ところで、このようにして測定したオフセ
ット値の使用に際し、予めROM14に記憶されている
プリセットオフセット値との対応をとる必要がある。こ
のプリセットオフセット値は、ハードディスク装置にお
ける一般的なオフセット値、すなわち予め標準的に求め
ておいた固定のオフセット値である。ROM14には、
このようなプリセットオフセット値が各シリンダ毎に設
定されている。そこで、ある測定位置においてオフセッ
ト値が得られると、ROM14に記憶されている当該測
定位置におけるプリセットオフセット値が読出され、こ
のプリセットオフセット値と上記測定によって得たオフ
セット値とが比較される。
【0026】ここで、プリセットオフセット値がオフセ
ット値に一致しない場合、両者の値の差を示す誤差値が
取得され、その誤差値に従ってプリセットオフセット値
が変更され、その変更されたプリセットオフセット値が
リード/ライト処理時に実際に使用するオフセット値と
してメモリ13aに格納される。
【0027】この場合、図2に示すように、データ記録
ゾーン10a上の全てのシリンダ毎に上述したようなオ
フセット値を測定しているわけではないので、データ記
録ゾーン10aを7つの区域に分割し、各区域の代表位
置は測定位置(X)として設定される。この設定された
測定位置で得られた電流値は、その位置におけるオフセ
ット値として用いられる。また、測定位置が含まれる区
域において、その測定位置以外の他のシリンダの位置に
おけるオフセット値は、プリセットオフセット値に誤差
値(測定位置におけるプリセットオフセット値とオフセ
ット値との差)を加算あるいは減算した値となる。
【0028】次に、オフセット力を考慮したリード/ラ
イト処理動作について説明する。
【0029】なお、リード/ライト処理時のヘッド位置
決め制御として速度制御と位置制御があるが、ここでは
速度制御時にオフセット力を考慮した制御を行うものと
して説明する。ただし、本発明において、速度制御時に
オフセット力を考慮するか、または位置制御時にオフセ
ット力を考慮するかは特に問題ではない。
【0030】図1において、図示しないホストシステム
からデータのリード/ライト要求が来ると、CPU13
の制御の下で、VCM17が駆動され、その駆動力によ
り磁気ヘッド11がアクチュエータ19を介して目標ト
ラックに向けてディスク10の半径方向に移動する。こ
のとき、磁気ヘッド11の移動中に、ディスク10から
サーボデータが読み出される。位置データ生成回路12
は、このサーボデータのシリンダアドレスおよびバース
トデータを検出し、これを位置データとしてCPU13
に出力する。このようにして位置データがCPU13に
与えられると、CPU13はその位置データのうちのシ
リンダアドレスに基づいて、以下に説明するような速度
制御を実行する。
【0031】すなわち、CPU13は、シリンダアドレ
スに基づいて磁気ヘッド11の移動速度値を算出すると
共に、そのシリンダアドレスに対応する磁気ヘッド11
の目標速度値をROM14の速度テーブルから読み出
し、その誤差速度値(目標速度値−移動速度値)を算出
する。このようにして誤差速度値が得られると、CPU
13はこの誤差速度値に基づいて速度制御信号(速度制
御時でのVCM駆動用の制御信号)を生成する。
【0032】ここで、通常の速度制御では、この速度制
御信号を基にして磁気ヘッド11の移動が制御される
が、ここででは、オフセット力を考慮した速度制御を行
うため、次のような処理が実行される。
【0033】すなわち、CPU13は、磁気ヘッド11
の現在位置(シリンダ位置)に対応するオフセット値を
メモリ13aから読み出し、このオフセット値に応じた
オフセット信号を生成する。このようにして磁気ヘッド
11の現在位置に対応するオフセット信号が生成される
と、CPU13は上記速度制御信号にこのオフセット信
号を加算する。この加算処理によって得られた信号は、
最終的な速度制御信号としてD/A変換器16を介して
VCMドライバ18に出力される。これにより、オフセ
ット力を考慮した速度制御信号に従ってVCM17が駆
動され、磁気ヘッド11の移動が制御される。この速度
制御は、磁気ヘッド11が目標シリンダに到達するまで
実行される。この場合、磁気ヘッド11によってサーボ
データを読み出すことができた各シリンダの位置におい
て、それぞれ位置におけるオフセット値に応じたオフセ
ット信号が速度制御信号に加算されることになる。
【0034】しかして、磁気ヘッド11が目標シリンダ
に到達すると、CPU13は磁気ヘッド11を目標シリ
ンダの中心に位置決めするための位置制御を実行する。
ここでの位置制御は、通常の位置制御と同様である。
【0035】すなわち、CPU13は、位置データ生成
回路12から得られるサーボデータのバーストデータに
基づいて、磁気ヘッド11を目標シリンダの中心に位置
決めするための位置制御信号(位置制御時でのVCM駆
動用の制御信号)を生成する。この位置制御信号は、D
/A変換回路16を介してVCMドライバ18に出力さ
れる。VCMドライバ18は、この位置制御信号に応じ
た駆動電流をVCM17に供給する。これにより、位置
制御信号に従ってVCM17が駆動され、磁気ヘッド1
1の位置が制御される。この位置制御は、磁気ヘッド1
1が目標シリンダの中心に位置決めされるまで実行され
る。
【0036】このようにして、オフセット力を考慮した
速度制御の後、位置制御に移り、磁気ヘッド11が目標
シリンダの中心に位置決めされる。なお、上述したよう
に、本発明において、速度制御または位置制御のどちら
でオフセット力を考慮するかは特に限定されるものでは
ない。
【0037】本発明は、例えば電源電圧の変動が確かに
認められたとき、オフセット力の再測定を行い、その測
定結果に基づいて既にあるオフセット値を正しい値に変
更することを特徴とする。
【0038】以下に、図3に示すフローチャートを参照
して本発明に係るオフセット制御動作を説明する。
【0039】CPU13には、タイマ31により一定間
隔でデータ読み込み指令が与えられる。この指令によ
り、CPU13はA/D変換器32から出力される電源
33の電圧値を逐次読み込んでいく(ステップS1)。
このようにして電源33の電圧値を一定間隔でサンプリ
ングした結果、その電圧値が所定の期間を越えて所定レ
ベル以上変動したことが検出されると(ステップS
2)、CPU13は瞬時的変動でないと判断し、図示せ
ぬホストコンピュータからのコマンドを実行していない
ときに(ステップS3)、オフセット力の再測定を実行
し(ステップS4)、その測定結果に基づいてメモリ1
3aのオフセット値を正しい値に変更する(ステップS
5)。
【0040】具体的に説明すると、例えば図4に示すよ
うに電源電圧が変動したとする。なお、図中Δtはタイ
マ時間つまりサンプリング間隔、A1 〜A7 はサンプル
点、ΔThは期間幅、ΔVh は電圧レベル幅を示す。A
1 〜A3 まではΔVh 以上の電圧変動がないため、オフ
セット力の再測定は実行されない。ここで、A4 のとき
にΔVh 以上の電圧変動があるが、このときにはΔTh
の期間を越えていないため、瞬時変動と見なされ、オフ
セット力の再測定は実行されない。また、A5以降にお
いては、ΔThの期間を越えるため、確実に電圧変動が
あったと見なされ、オフセット力の再測定が実行され
る。なお、オフセット力の再測定は、上述したオフセッ
ト測定と同じ方法で行われる。
【0041】このようなにしてオフセット力の再測定が
行われると、その測定結果に基づいてメモリ13aのオ
フセット値が変更される。以後、リード/ライド処理時
に、その変更されたオフセット値に基づいて磁気ヘッド
11の位置決め制御が行われる。したがって、電源電圧
の変動により新たなオフセット力が生じても、その新た
なオフセット力に応じた位置決め制御を行うことができ
る。
【0042】なお、上記実施例では、電源電圧の変動を
例にして説明したが、例えば温度等の環境条件の変動に
対しても、同様に対処できる。すなわち、例えば温度の
変動に対処する場合には、温度センサをハードディスク
装置内に設置しておき、その出力をA/D変換器32に
与えることによって、上述したようなオフセット制御を
行えば良い。
【0043】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源電圧
の変動や温度等の環境条件の変動があった場合にオフセ
ット力の再測定を行う構成としたため、常にそのときの
オフセット力に応じたヘッド位置決め制御を行うことが
できる。これにより、磁気ヘッドを目標位置に確実に位
置決めして、正常なリード/ライト動作を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る構成を示すブロック
図。
【図2】同実施例のオフセット測定方法を説明するため
の図。
【図3】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。
【図4】同実施例における電源電圧の変動状態を示す
図。
【符号の説明】
10…ディスク、11…磁気ヘッド、12…位置データ
生成回路、13…CPU、13a…メモリ、14…RO
M、15…リード/ライト回路、16…D/A変換器、
17…VCM、18…VCMドライバ、19…アクチュ
エータ、20…スピンドルモータ、21…モータドライ
バ、22…D/A変換器、31…タイマ、32…A/D
変換器、33…電源。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体と、 この記録媒体にデータのリード/ライトを行うヘッド手
    段と、 このヘッド手段を支持し、上記記録媒体の半径方向に移
    動させるアクチュエータ手段と、 このアクチュエータ手段に働くオフセット力を測定する
    測定手段と、 この測定手段の測定結果を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された上記測定結果に基づいて上記
    アクチュエータ手段を駆動し、上記ヘッド手段を上記記
    録媒体の目標位置に位置決めする位置決め制御手段と、 電源電圧が所定の期間を越えて所定レベル以上変動した
    ことを検出する検出手段と、 この検出手段によって上記電源電圧の変動が検出された
    際に、上記測定手段による上記オフセット力の再測定を
    実行し、その測定結果に応じて上記記憶手段の内容を変
    更するオフセット制御手段とを具備したことを特徴とす
    るデータ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置。
  2. 【請求項2】 記録媒体と、 この記録媒体にデータのリード/ライトを行うヘッド手
    段と、 このヘッド手段を支持し、上記記録媒体の半径方向に移
    動させるアクチュエータ手段と、 このアクチュエータ手段に働くオフセット力を測定する
    測定手段と、 この測定手段の測定結果を記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶された上記測定結果に基づいて上記
    アクチュエータ手段を駆動し、上記ヘッド手段を上記記
    録媒体の目標位置に位置決めする位置決め制御手段と、 電源電圧温度等の環境条件が所定の期間を越えて所定レ
    ベル以上変動したことを検出する検出手段と、 この検出手段によって上記環境条件の変動が検出された
    際に、上記測定手段による上記オフセット力の再測定を
    実行し、その測定結果に応じて上記記憶手段の内容を変
    更するオフセット制御手段とを具備したことを特徴とす
    るデータ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1065660A1 (en) * 1999-07-02 2001-01-03 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for applying a driving voltage to a motor of an optical disk drive
KR100400533B1 (ko) * 1997-06-13 2003-10-08 시게이트 테크놀로지 엘엘씨 온도 종속 디스크 드라이브의 파라미터적 구성

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