JPH07118168B2 - データ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、サーボデータに基づいてヘッドの位置決め制
御を行なうデータ記録再生装置のヘッド位置決め制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、例えばハードディスク装置では、ヘッドの位置決
め制御を行なうサーボ方式として、記録媒体のサーボ面
に記録されたサーボ面サーボデータ及びデータ面に記録
されたデータ面サーボデータの両者を利用する併用サー
ボ方式が開発されている。併用サーボ方式では、サーボ
面サーボデータに基づいてヘッドを目標トラックまでシ
ークするシーク制御モード（速度制御モード）が実行さ
れて、その目標トラックの中心に位置決め制御する位置
決め制御モード（位置制御モード）がサーボ面，データ
面の各サーボデータに基づいて実行される。

ところで、装置の周囲温度の影響により、サーボヘッド
（サーボ面に対応するヘッド）とデータヘッド（データ
面に対応するヘッド）との間に位置誤差が発生する熱オ
フトラック現象が周知である。この熱オフトラック現象
により、サーボヘッドに追従するデータヘッドが目標ト
ラックの中心に対して許容範囲外の位置誤差を発生する
事態となる。このため、併用サーボ方式では、データ面
サーボデータを利用して、熱オフトラックに対する位置
補正処理を行なうことがなされている。

このような方式により、熱オフトラック現象による位置
誤差を抑制し、高精度の位置決め制御が可能となる。し
かし、データ面サーボデータはデータ面の例えばセクタ
毎に記録されており、連続的にサーボデータを得ること
はできない。このため、データ面サーボデータを利用し
て位置補正処理を行なう場合に、例えば数セクタ分に相
当する待ち時間が必要となり、位置決め制御に要する時
間（セットリングタイム）が増加する。

（発明が解決しようとする課題） 従来の併用サーボ方式において、熱オフトラックに対す
る位置補正処理を行なう場合に比較的長時間の待ち時間
が必要となるため、位置決め制御に要する時間が増加す
る。このため、ヘッドの位置決め制御全体に要する時間
が増加し、結果的にアクセス速度の低下を招く欠点があ
る。

本発明の目的は、併用サーボ方式において、熱オフトラ
ックに対する位置補正処理の時間を短縮し、結果的にア
クセス速度を向上することが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にある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、サーボ面サーボ方式及びデータ面サーボ方式
の併用サーボ方式のヘッド位置決め制御装置において、
ヘッドを記録媒体の目標位置の中心に位置決めするため
の位置補正処理に使用する補正データを、データ面に記
録されたデータ面サーボデータに基づいて作成する補正
データ作成手段、この補正データ作成手段により作成さ
れたデータ面毎の補正データを一時的に格納するメモリ
手段及びこのメモリ手段により格納された補正データに
基づいて位置補正処理を実行し、ヘッドを前記目標位置
の中心に位置決めする位置決め制御手段を備えた装置で
ある。

このような構成により、熱オフトラックに対する位置補
正処理を行なう場合に、メモリに格納された補正データ
を利用することで、その都度データ面からデータ面サー
ボデータを読出して補正データを作成する処理を省略す
ることが可能となる。このため、位置補正処理に要する
時間の短縮化を図ることが可能となる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。第１図
は同実施例に係わるハードディスク装置（HDD）のヘッ
ド位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。第
１図に示すように、HDDでは、複数の記録媒体10がスピ
ンドル機構11に固定されており、リード／ライト時には
スピンドル機構11の駆動力により回転運動する。記録媒
体10には、予め記録されたサーボデータ専用のサーボ面
10a及びデータ面10bが設けられている。データ面10bに
は、通常のデータを記録するデータ部以外に、データ面
サーボデータ（セクタサーボデータ）を予め記録したサ
ーボデータ部が、例えば各セクタ毎のギャップ部に設け
られている。サーボ面10a及びデータ面10bの各サーボデ
ータは、それぞれ対応するサーボヘッド12及びデータヘ
ッド13によりリードされる。各ヘッド12,13はキャリッ
ジ14に搭載されており、このキャリッジ14の移動により
記録媒体10の半径方向へシークするように構成されてい
る。キャリッジ14は例えばボイスコイルモータを駆動源
とするアクチュエータ駆動機構15により移動する。

サーボヘッド12はサーボ面10aから読出したサーボデー
タをサーボ面サーボ回路16に出力する。サーボ面サーボ
回路16はサーボヘッド12からのサーボデータに基づい
て、サーボヘッド12が目標トラックに相当する目標位置
までシークするための位置誤差信号（位置決めデータ）
を生成して制御回路17に出力する。データヘッド13はデ
ータ面10bから読出したサーボデータをデータ面サーボ
回路18へ出力する。データ面サーボ回路18はデータヘッ
ド13からのサーボデータに基づいて、データヘッド13を
目標トラックの中心に位置決めするための位置補正処理
に使用する位置誤差信号（以下補正データと称する）を
生成して制御回路17に出力する。制御回路17は各サーボ
回路16,18から出力される位置決めデータ及び補正デー
タに基づいて、サーボヘッド12を目標位置までシークし
て、その中心に位置決めするための駆動制御信号をアク
チュエータ駆動機構15へ出力する。

マイクロプロセッサ（CPU）19は、データ面サーボ回路1
8で作成された補正データをメモリ20に格納し、またメ
モリ20から補正データを読出してデータ面サーボ回路18
に出力するように補正データ処理を行なう。

次に、同実施例の動作を説明する。先ず、ホストコンピ
ュータにより、リード／ライトすべきデータ面10bの目
標トラック（目標シリンダ）が指定されると、該当する
データヘッド13のシーク制御が開始される。シーク制御
モードでは、第２図のステップS1に示すように、サーボ
面10aに記録されたサーボ面サーボデータに基づいて、
サーボヘッド12のシーク制御モードが実行される。即
ち、サーボヘッド12からサーボ面サーボデータが読出さ
れると、サーボ面サーボ回路16はシーク制御に必要な位
置決めデータを作成して制御回路17へ出力する。制御回
路17はサーボ面サーボ回路16からの位置決めデータに基
づいて、アクチュエータ駆動機構15を制御してキャリッ
ジ14を所定の速度で記録媒体10の半径方向へ移動させ
る。このキャリッジ14の移動により、サーボヘッド12は
目標トラックに相当する目標位置までシークする。デー
タヘッド13はサーボヘッド12に追従して、指定されたデ
ータ面10bの目標トラックまでシークする。

目標トラックまでシークすると、データヘッド13を目標
トラックの中心に位置決めする位置決め制御モードに移
行する（ステップS2）。位置決め制御モードでは、デー
タ面サーボ回路18はデータヘッド13から読出されたデー
タ面サーボデータ基づいて、目標トラックの中心に位置
決めするための補正データを作成する。制御回路17はデ
ータ面サーボ回路18からの補正データに基づいて、アク
チュエータ駆動機構15を制御してキャリッジ14の微小な
移動制御を実行する位置補正処理を行なう。これによ
り、サーボヘッド12に追従して、データヘッド13は指定
されたデータ面10bの目標トラックの中心に正確に位置
決めされる。この場合、位置補正処理は熱オフトラック
による位置誤差の補正処理を含む内容である。CPU19は
データ面サーボ回路18で作成され補正データを、一時的
にメモリ20に格納する（ステップS3）。データヘッド13
は位置決めされた目標トラックに対して、データのリー
ド／ライトを行なう。

ここで、異なるデータ面10bに対するアクセスがなされ
た場合に、CPU19は以前にそのデータ面10bがアクセスさ
れてから一定時間が経過しているか否かを判定する（ス
テップS4,S5）。この一定時間は、装置の周囲温度によ
り熱オフトラック現象が発生した際に、以前に作成され
た補正データにより位置決め誤差を許容範囲内に抑制で
きる限界時間である。CPU19は一定時間の経過前であれ
ば、メモリ20から該当するデータ面10bに対応する補正
データを読出してデータ面サーボ回路18へ出力する（ス
テップS6）。ここで、補正データが作成されていない場
合には、結果的にステップS5において一定時間が経過し
ている場合と同様となる。

データ面サーボ回路18はCPU19から転送された補正デー
タを、新たな目標トラックの中心に該当するデータヘッ
ド13を位置決めするためのデータとして制御回路17へ出
力する。制御回路17は前記ステップS2の処理と同様に、
データ面サーボ回路18からの補正データに基づいて、異
なるデータ面10bの新たな目標トラックの中心に位置決
めするように、データヘッド13の位置補正処理を行なう
（ステップS7）。

ところで、ステップS5においてアクセスが一定時間経過
後になされた場合には、CPU19はメモリ20から補正デー
タの読出し処理を実行しない。このため、データ面サー
ボ回路18はアクセス対象のデータヘッド13から読出した
データ面サーボデータに基づいて、新たな補正データを
作成して制御回路17に出力する（ステップS8）。制御回
路17は新たに作成された補正データに基づいて、データ
ヘッド13を新たな目標トラックの中心に位置決めするこ
とになる（ステップS9）。言替えれば、アクセスが一定
時間経過後になされた場合には、メモリ20に格納された
補正データでは位置補正処理は不可能であり、新たな補
正データの作成（補正データの更新）が必要であると判
断される。CPU19は新たに作成された補正データをメモ
リ20に格納する（ステップS10）。

なお、ステップS4において、同一データ面10bの新たな
目標トラックに対するアクセスがなされた場合には、目
標トラックまでのシーク制御から開始されることになる
（ステップS11）。さらに、本発明では、HDDの電源投入
時に、予め各データヘッド13からそれぞれのデータ面10
b毎の補正データをデータ面サーボ回路18が作成して、C
PU19を通じてメモリ20に格納するような方式でもよい。

このようにして、データ面10b毎の補正データを作成し
た後にメモリ20に一時的に格納することにより、アクセ
スされたデータ面10bの目標トラックに対する位置決め
制御モードを行なう場合に、メモリ20に格納された該当
する補正データを利用することができる。したがって、
位置決め制御モード時に、アクセスされたデータ面10b
から、その都度データ面サーボデータを読出する処理を
省略することができる。このため、データ面サーボデー
タがセクタサーボデータの場合には、該セクタ分の待ち
時間に相当する時間を節約し、位置決め制御モードの処
理時間の短縮化を図ることができる。特に、各データ面
10bの同一シリンダの目標トラックを連続的にアクセス
する場合に、位置決め制御モードの処理時間の短縮化に
より、アクセスの高速化を図ることになる。

また、最初の補正データの作成時から一定時間経過後に
アクセスがなされた場合には、新たな補正データが作成
されて、メモリ20に格納された補正データは更新される
ことになる。したがって、時間経過により熱オフトラッ
クに応じた位置誤差量が変化した場合でも、常に適正な
補正データにより位置補正処理を行なうことができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、併用サーボ方式の
ヘッド位置決め制御装置において、一度作成した補正デ
ータを利用することにより位置補正処理の時間を短縮化
することができる。したがって、目標位置に対するヘッ
ドの位置決め制御を高速に行なうことができるため、結
果的にアクセスの高速化を図ることが可能となる。

さらに、時間経過に基づいて補正データの更新を行なう
ことにより、熱オフトラックによる位置誤差が変化が大
きい場合でも、常に正確な位置決め制御を実現すること
が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例に係わるヘッド位置決め制御装
置の構成を示すブロック図、第２図は同実施例の動作を
説明するためのフローチャートである。 10…記録媒体、12…サーボヘッド、13…データヘッド、
16…サーボ面サーボ回路、17…制御回路、18…データ面
サーボ回路、19…CPU、20…メモリ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−125010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−19718（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−162151（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−20302（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の記録媒体の各データ面に対応する複
   数のヘッドをシークさせるシーク機構と、 前記記録媒体のサーボ面に予め記録されたサーボ面サー
   ボデータに基づいて前記シーク機構を制御し、前記各ヘ
   ッドを前記記録媒体の目標位置までシークさせるシーク
   制御手段と、 このシーク制御手段によりシークした指定のヘッドを前
   記各データ面から指定されたデータ面の目標位置の中心
   に位置決めするための位置補正処理に使用する補正デー
   タを、該当データ面に記録されたデータ面サーボデータ
   に基づいて作成する補正データ作成手段と、 この補正データ作成手段により作成されたデータ面毎の
   前記補正データを一時的に格納するメモリ手段と、 このメモリ手段に格納された補正データに該当するデー
   タ面に対してアクセスがなされた場合に、そのデータ面
   に対する以前のアクセスから一定時間経過前であれば、
   前記メモリ手段に格納された前記補正データに基づいて
   位置補正処理を実行し、そのデータ面に対するアクセス
   が以前のアクセスから一定時間経過後であれば、前記補
   正データ作成手段により当該データ面の補正データを更
   新して前記メモリ手段に格納し、この更新された補正デ
   ータに基づいて位置補正処理を実行して当該ヘッドを当
   該目標位置の中心に位置決めする位置決め制御手段とを
   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。