JP2014135108A - 磁気ディスク装置および磁気ヘッドの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サーボパターンのゾーン切替時におけるモデル追従シーク制御の過渡応答を低減する。
【解決手段】サーボエリアＳＳは、ゾーンＺ０〜Ｚ２に分割され、ヘッド位置制御部９Ａは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３を模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいて磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３のシーク制御を行い、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替え時に、ゾーンＺ０〜Ｚ２間のギャップＧ０、Ｇ１に起因するサンプリング時間の変動が反映されるようにモデル位置およびモデル速度を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気ディスク装置および磁気ヘッドの制御方法に関する。

磁気ディスク装置では、磁気ヘッドのシーク制御を行うために、制御対象を模擬したモデルを用いて操作量を求めることが行われている（モデル追従シーク制御）。また、ユーザデータがライトされるデータエリアを増やすために、磁気ディスクの内周から外周に向かってサーボパターンを複数のゾーンに分割し、内周側のゾーンに対して外周側のゾーンのサーボパターンの書き込み周波数（基準周波数）を高くする方法がある。

特開平５−９４６７４号公報

本発明の一つの実施形態は、サーボパターンのゾーン切替時におけるモデル追従シーク制御の過渡応答を低減することが可能な磁気ディスク装置および磁気ヘッドの制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一つの実施形態によれば、磁気ヘッドと、書き込み周波数が互いに異なるサーボパターンが複数のゾーンに分割されて記録された磁気ディスクと、前記磁気ヘッドを模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいて前記磁気ヘッドのシーク制御を行う際、前記ゾーンの切り替え時に、前記ゾーン間のギャップに起因するサンプリング時間の変動が反映されるように前記モデル位置および前記モデル速度を補正するヘッド制御部と、を備える。

図１は、第１の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である。 図２（ａ）は、図１の磁気ディスクにおけるトラック配置を示す平面図、図２（ｂ）は、サーボエリアのゾーン分割方法を示す図、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のサーボエリアの構成例を示す図である。 図３（ａ）は、図２（ｂ）のゾーンＺ０からゾーンＺ１に切り替える時のギャップＧ０とサンプリング時間Ｔとの関係を示す図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のゾーンＺ１からゾーンＺ０に切り替える時のギャップＧ０とサンプリング時間Ｔとの関係を示す図である。 図４は、図１のヘッド位置制御部の概略構成を示すブロック図である。 図５は、図３のゾーン切り替え補正指示部の動作を示すフローチャートである。 図６は、図３のモデルの動作を示すフローチャートである。 図７は、制御対象の予想位置の算出方法を説明する図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係る磁気ディスク装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
図１は、第１の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である。
図１において、磁気ディスク装置には、複数の磁気ディスク２、３が設けられ、磁気ディスク２の両面にはディスク面Ｍ０、Ｍ１がそれぞれ設けられ、磁気ディスク３の両面にはディスク面Ｍ２、Ｍ３がそれぞれ設けられている。そして、磁気ディスク２、３はスピンドル１４を介して一体的に支持されている。

また、磁気ディスク装置には、ディスク面Ｍ０〜Ｍ３ごとに磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３が設けられ、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３は、ディスク面Ｍ０〜Ｍ３にそれぞれ対向するように配置されている。ここで、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３はアームＡ０〜Ａ３をそれぞれ介してディスク面Ｍ０〜Ｍ３上にそれぞれ保持されている。アームＡ０〜Ａ３は、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３を水平面内でそれぞれスライドさせることができる。

ここで、図２（ａ）に示すように、例えば、ディスク面Ｍ０には、円周方向に沿ってトラックＴが設けられている。各トラックＴには、ユーザデータがライトされるデータエリアＤＡおよびサーボデータがライトされたサーボエリアＳＳが設けられている。ここで、サーボエリアＳＳは放射状に配置され、サーボエリアＳＳ間にデータエリアＤＡが配置されている。

サーボエリアＳＳは、図２（ｂ）に示すように、ゾーンＺ０〜Ｚ２に分割され、円周方向にずらして配置されている。この時、ゾーンＺ０、Ｚ１はギャップＧ０を隔てて端部が互いに重なるように配置され、ゾーンＺ１、Ｚ２はギャップＧ１を隔てて端部が互いに重なるように配置されている。なお、図２（ｂ）の例では、サーボエリアＳＳを３個のゾーンＺ０〜Ｚ２に分割する方法について説明したが、２以上の任意の個数にサーボエリアＳＳを分割してもよい。ゾーンＺ０〜Ｚ２は、サーボエリアＳＳにおける書き込み周波数が互いに異なるように構成することができる。図２（ｂ）の例では、外周側のゾーンＺ０では内周側のゾーンＺ２に比べてサーボパターンの基準周波数である書き込み周波数を高くすることができる。例えば、ゾーンＺ０では書き込み周波数を２００ＭＨｚに設定し、ゾーンＺ１では書き込み周波数を１５０ＭＨｚに設定し、ゾーンＺ２では書き込み周波数を１００ＭＨｚに設定することができる。ここで、外周側では内周側に比べて書き込み周波数を高くすることにより、ゾーンＺ０〜Ｚ２の書き込み周波数を一定にした場合に比べて、ゾーンＺ０、Ｚ１のスペースを縮小することができ、データエリアＤＡを増大させることができる。

ここで、サーボエリアＳＳには、図２（ｃ）に示すように、プリアンブル４０、サーボエリアマーク４１、セクタ／シリンダ情報４２およびバーストパターン４３がライトされている。なお、セクタ／シリンダ情報４２は、ディスク面Ｍ０の円周方向および半径方向のサーボ番地を与えることができ、磁気ヘッドＨ０を目標トラックまで移動させるシーク制御に用いることができる。バーストパターン４３は、磁気ヘッドＨ０を目標トラックの範囲内に位置決めするトラッキング制御に用いることができる。このバーストパターン４３は、ヌル型バーストパターン又は面積型バーストパターンであってもよいし、位相差型パターンであってもよい。

ここで図１に戻り、また、図１に示すように、磁気ディスク装置には、アームＡ０〜Ａ３を駆動するボイスコイルモータ４が設けられるとともに、スピンドル１４を介して磁気ディスク２、３を回転させるスピンドルモータ１３が設けられている。なお、ボイスコイルモータ４は、アームＡ０〜Ａ３を連動して駆動するようにしてもよいし、アームＡ０〜Ａ３を個別に駆動するようにしてもよい。

そして、磁気ディスク２、３、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３、アームＡ０〜Ａ３、ボイスコイルモータ４、スピンドルモータ１３およびスピンドル１４は、ケース１に収容されている。

また、磁気ディスク装置には磁気記録制御部５が設けられ、磁気記録制御部５には、ヘッド制御部６、パワー制御部７、リードライトチャネル８およびハードディスク制御部９が設けられている。ヘッド制御部６には、ライト電流制御部６Ａおよび再生信号検出部６Ｂが設けられている。パワー制御部７には、スピンドルモータ制御部７Ａおよびボイスコイルモータ制御部７Ｂが設けられている。ハードディスク制御部９には、ヘッド位置制御部９Ａおよび切り替え位置記憶部９Ｂが設けられている。

ヘッド制御部６は、記録再生時における信号を増幅することができる。ライト電流制御部６Ａは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３に流れるライト電流を制御することができる。再生信号検出部６Ｂは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３にて読み出された信号を検出することができる。パワー制御部７は、ボイスコイルモータ４およびスピンドルモータ１３を駆動することができる。スピンドルモータ制御部７Ａは、スピンドルモータ１３の回転を制御することができる。ボイスコイルモータ制御部７Ｂは、ボイスコイルモータ４の駆動を制御することができる。リードライトチャネル８は、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３にて再生される信号をホスト１２で扱われるデータ形式に変換したり、ホスト１２から出力されるデータを磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３にて記録される信号形式に変換したりすることができる。このような形式変換としては、ＤＡ変換や符号化を挙げることができる。また、リードライトチャネル８は、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３にて再生された信号のデコード処理を行ったり、ホスト１２から出力されるデータをコード変調したりすることができる。ハードディスク制御部９は、ホスト１２からの指令に基づいて記録再生制御を行ったり、ホスト１２とリードライトチャネル８との間でデータの受け渡しを行ったりすることができる。ヘッド位置制御部９Ａは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３を模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいて磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３のシーク制御を行うことができる。ここで、ヘッド位置制御部９Ａは、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替え時に、ゾーンＺ０〜Ｚ２間のギャップＧ０、Ｇ１に起因するサンプリング時間の変動が反映されるようにモデル位置およびモデル速度を補正することができる。切り替え位置記憶部９Ｂは、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替え位置に対応するセクタ／シリンダ情報４２のサーボ番地を記憶することができる。

また、磁気記録制御部５はホスト１２に接続されている。なお、ホスト１２としては、書き込み指示や読み出し指示を磁気ディスク装置に行うパーソナルコンピュータであってもよいし、外部インターフェースであってもよい。

そして、スピンドルモータ１３により磁気ディスク２、３が回転されながら、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３それぞれを介してディスク面Ｍ０〜Ｍ３から信号が読み出され、再生信号検出部６Ｂにて検出される。再生信号検出部６Ｂにて検出された信号は、リードライトチャネル８にてデータ変換された後、ハードディスク制御部９に送られる。そして、ハードディスク制御部９において、再生信号検出部６Ｂにて検出された信号に含まれるバーストパターン４３に基づいて磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３のトラッキング制御が行われる。また、再生信号検出部６Ｂにて検出された信号に含まれるセクタ／シリンダ情報４２に基づいて磁気ヘッド２、３のヘッド位置が算出され、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３が目標位置に近づくようにシーク制御が行われる。この時、ヘッド位置制御部９Ａは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３を模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいて磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３の速度を推定し、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３が目標位置に近づくように磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３の操作量（ボイスコイルモータ４の電流値）を制御することができる。

また、ヘッド位置制御部９Ａは、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とを比較する。そして、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とが一致する場合、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替えがあると判断し、ゾーンＺ０〜Ｚ２間のギャップＧ０、Ｇ１に起因するサンプリング時間の変動が反映されるようにモデル位置およびモデル速度を補正する。

図３（ａ）は、図２（ｂ）のゾーンＺ０からゾーンＺ１に切り替える時のギャップＧ０とサンプリング時間Ｔとの関係を示す図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のゾーンＺ１からゾーンＺ０に切り替える時のギャップＧ０とサンプリング時間Ｔとの関係を示す図である。
例えば、磁気ヘッドＨ０の操作量は、磁気ヘッドＨ０を模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいてサンプリング時間Ｔごとに算出される。サンプリング時間Ｔは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３が一定速度で回転するディスク面Ｍ０〜Ｍ３上のサーボエリアＳＳ上を通過するタイミング間隔を表しており、そのタイミングで制御が行われる。ここで、図３（ａ）に示すように、磁気ヘッドＨ０の位置がゾーンＺ０からゾーンＺ１に切り替わる時は、サンプリング時間ＴがギャップＧ０の移動時間だけ短くなる。また、図３（ｂ）に示すように、磁気ヘッドＨ０の位置がゾーンＺ１からゾーンＺ０に切り替わる時は、サンプリング時間ＴがギャップＧ０の移動時間だけ長くなる。ギャップＧ０は第２図（ｂ）に示すように、ゾーンＺ０とゾーンＺ１とを隔てるために設けられており、ゾーンが切り替わる際は、このギャップＧ０分だけサンプリング時間が変動する。この変動分をここではギャップの移動時間と表している。

このため、ヘッド位置制御部９Ａは、サンプリング時間ＴがギャップＧ０の移動時間だけ短くなった場合には、その短くなった分に対応してモデル位置およびモデル速度を補正し、サンプリング時間ＴがギャップＧ０の移動時間だけ長くなった場合には、その長くなった分に対応してモデル位置およびモデル速度を補正する。
これにより、サンプリング時間Ｔの変動分をモデル位置およびモデル速度に反映させることができ、モデル追従シーク制御系の過渡応答を減らし、シーク騒音を低下させることが可能となる。なお、磁気ヘッドＨ０の位置がゾーンＺ１とゾーンＺ２との間で切り替わるときにも同様の操作が行われる。

図４は、図１のヘッド位置制御部の概略構成を示すブロック図である。
図４において、ヘッド位置制御部９Ａには、制御対象３０を模擬することでモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶを算出するモデル２４、目標位置ＴＰからモデル位置ＭＰを減算する減算器２６、減算器２６の減算結果に基づいて目標速度ＴＶを算出する目標速度算出部２２、目標速度ＴＶからモデル速度ＭＶを減算する減算器２７、減算器２７の減算結果が０に近づくようにモデル２４にモデル操作量ＭＥを出力する速度フィードバック部２３、モデル位置ＭＰからヘッド位置ＪＰを減算する減算器２９、減算器２９の減算結果が０に近づくようにヘッド位置補正量ＡＰを出力する位置フィードバック部２１、ヘッド位置補正量ＡＰとモデル操作量ＭＥとを加算し、制御対象３０にヘッド操作量ＪＥを出力する加算器２８、ヘッド位置ＪＰに基づいてゾーン切り替え補正をモデル２４に指示するゾーン切り替え補正指示部２５が設けられている。なお、制御対象３０は、図１の構成では、各磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３とアームＡ０〜Ａ３およびボイスコイルモータ４を含む。また、ヘッド位置制御部９Ａの処理はファームウエアにて実行させることができる。

トラッキング制御では、モデル操作量ＭＥが０に設定され、モデル位置ＭＰが目標位置ＴＰに設定されることで、トラッキング制御系からモデル２４が切り離される。そして、磁気ディスク２、３から読み出されたバーストパターン４３に基づいて制御対象３０のヘッド位置ＪＰが算出される。そして、ヘッド位置ＪＰと目標位置ＴＰとの差分が０に近づくようにヘッド操作量ＪＥが算出され、ヘッド操作量ＪＥに応じてボイスコイルモータ４の電流値が制御されることで、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３が位置決めされる。

一方、シーク制御では、モデル２４にてモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶが算出され、目標位置ＴＰとモデル位置ＭＰとの差分に基づいて目標速度ＴＶが算出される。そして、目標速度ＴＶとモデル速度ＭＶとの差分が０に近づくようにモデル操作量ＭＥが算出される。
また、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に基づいて制御対象３０のヘッド位置ＪＰが算出される。そして、モデル位置ＭＰとヘッド位置ＪＰとの差分が０に近づくようにヘッド位置補正量ＡＰが算出され、ヘッド位置補正量ＡＰがモデル操作量ＭＥに加算されることでヘッド操作量ＪＥが算出される。そして、ヘッド操作量ＪＥに応じてボイスコイルモータ４の電流値が制御されることで、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３が位置決めされる。

ゾーン切り替え補正指示部２５では、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とが比較される。そして、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とが一致する場合、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替えがあると判断され、モデル位置およびモデル速度を補正するようにモデル２４に指示される。

図５は、図３のゾーン切り替え補正指示部の動作を示すフローチャートである。
図５において、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地を取得することで、制御対象３０の位置が取得される（Ｓ１）。

次に、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とが比較される。そして、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とが一致する場合、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替えがあると判断され（Ｓ２、Ｙｅｓ）、モデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶを補正するようにモデル２４に指示される（Ｓ３）。

一方、切り替え位置記憶部９Ｂに記憶されたサーボ番地と、磁気ディスク２、３から読み出されたセクタ／シリンダ情報４２に含まれるサーボ番地とが一致しない場合、ゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替えがないと判断され（Ｓ２、Ｎｏ）、モデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶの補正指示がスキップされる。

図６は、図３のモデルの動作を示すフローチャートである。
図６において、モデル２４は、モデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶを算出する（Ｓ１１、Ｓ１２）。このモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶは、モデル２４が質量のある慣性系で表現されているものとすると、時刻ｋから時刻ｋ＋１に遷移する時の１サンプル当たり、以下の（１）式および（２）式で求めることができる。
ＭＰＢ（ｋ＋１）＝ＭＰＢ（ｋ）＋ＭＶＢ（ｋ）＋Ａ１＊ＭＥ（ｋ）・・・（１）
ＭＶＢ（ｋ＋１）＝ＭＶＢ（ｋ）＋Ａ２＊ＭＥ（ｋ） ・・・（２）
ただし、ＭＰＢ（ｋ＋１）は補正前のモデル位置、ＭＶＢ（ｋ＋１）は補正前のモデル速度、ＭＥ（ｋ）はモデル操作量、Ａ１およびＡ２はゲインである。

次に、ゾーン切り替え補正指示部２５から補正指示があるかどうかを判断し（Ｓ１３）、補正指示がない場合（Ｓ１３、Ｎｏ）は、Ｓ１１、Ｓ１２の処理を繰り返す。

一方、Ｓ１３において補正指示がある場合（Ｓ１３、Ｙｅｓ）は、モデル２４は、モデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶを補正する（Ｓ１４、Ｓ１５）。このモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶの補正では、時刻ｋと時刻ｋ＋１との間でゾーンＺ０〜Ｚ２が切り替えられるものとすると、以下の（３）式および（４）式で求めることができる。
ＭＰＡ（ｋ＋１）＝ＭＰＢ（ｋ＋１）＋ＭＶＢ（ｋ＋１）＊ｄｔ／Ｔ
＋Ａ１＊ＭＥ（ｋ）＊（ｄｔ／Ｔ）^２ ・・・（３）
ＭＶＡ（ｋ＋１）＝ＭＶＢ（ｋ＋１）＋Ａ２＊ＭＥ（ｋ）＊ｄｔ／Ｔ ・・・（４）
ただし、ＭＰＡ（ｋ＋１）は補正後のモデル位置、ＭＶＡ（ｋ＋１）は補正後のモデル速度を、Ｔはサンプル時間、ｄｔはギャップ時間である。なお、ｄｔは磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３のシーク方向とゾーンＺ０〜Ｚ２の配置によって正負の値をとることができる。例えば、図３（ａ）に示すように、サンプリング時間ＴがギャップＧ０の移動時間だけ短くなる場合はｄｔは負、サンプリング時間ＴがギャップＧ０の移動時間だけ長くなる場合はｄｔは正である。

モデル２４が質量のある慣性系で表現されている場合には、この（３）式および（４）式を用いることにより、ギャップ時間ｄｔに起因するサンプリング時間Ｔの変動分をモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶに反映させることができる。

なお、（３）式および（４）式のギャップ時間ｄｔは、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３およびゾーンＺ０〜Ｚ２に対して共通の値に設定してもよいし、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３ごとまたはゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替え点ごとにキャリブレーションするようにしてもよい。ここで、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３ごとまたはゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替え点ごとにギャップ時間ｄｔをキャリブレーションすることにより、ディスク面Ｍ０〜Ｍ３およびゾーンＺ０〜Ｚ２間でギャップＧ０、Ｇ１の間隔が変動する場合においても、モデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶの補正精度の低下を防止することができる。

（第２実施形態）
上述した第１実施形態では、ギャップ時間ｄｔに起因するサンプリング時間Ｔの変動分をモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶに反映させる方法について説明したが、ギャップ時間ｄｔを用いることなく、プラント変動分だけモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶに反映させるようにしてもよい。この時、このモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶの補正では、図４の制御対象３０の速度が局所的に一定である場合、時刻ｋと時刻ｋ＋１との間でゾーンＺ０〜Ｚ２が切り替えられるものとすると、以下の（５）式および（６）式で求めることができる。
ＭＰＡ（ｋ＋１）＝ＭＰＢ（ｋ＋１）＋ＪＰＡ（ｋ＋１）−ＪＰＢ（ｋ＋１）・（５）
ＪＰＢ（ｋ＋１）＝２＊ＪＰＡ（ｋ）−ＪＰＡ（ｋ−１） ・・・（６）
ただし、ＪＰＡ（ｋ＋１）は制御対象３０のヘッド位置、ＪＰＢ（ｋ＋１）は制御対象３０の予想位置である。

図７は、制御対象の予想位置の算出方法を説明する図である。
図７において、制御対象３０の速度が局所的に一定であるとすると、ＪＰＡ（ｋ）−ＪＰＡ（ｋ−１）と、ＪＰＢ（ｋ＋１）−ＪＰＡ（ｋ）は等しくなる。このため、時刻ｋから時刻ｋ＋１に遷移した時の予想位置は、時刻ｋ−１から時刻ｋに遷移した時の距離を時刻ｋのヘッド位置に加算することで求めることができ、（６）式が得られる。

ここで、プラント変動分だけモデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶに反映させることにより、ギャップ時間ｄｔが（５）式および（６）式に現れないようにすることができる。このため、ディスク面Ｍ０〜Ｍ３およびゾーンＺ０〜Ｚ２間でギャップＧ０、Ｇ１の間隔が変動する場合においても、磁気ヘッドＨ０〜Ｈ３ごとまたはゾーンＺ０〜Ｚ２の切り替え点ごとにギャップ時間ｄｔをキャリブレーションすることなく、モデル位置ＭＰおよびモデル速度ＭＶの補正精度の低下を防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ ケース、２、３ 磁気ディスク、Ｍ０〜Ｍ３ ディスク面、Ｈ０〜Ｈ３ 磁気ヘッド、Ａ０〜Ａ３ アーム、４ ボイスコイルモータ、１３ スピンドルモータ、１４ スピンドル、５ 磁気記録制御部、６ ヘッド制御部、６Ａ ライト電流制御部、６Ｂ 再生信号検出部、７ パワー制御部、７Ａ スピンドルモータ制御部、７Ｂ ボイスコイルモータ制御部、８ リードライトチャネル、９ ハードディスク制御部、９Ａ ヘッド位置制御部、９Ｂ 切り替え位置記憶部、１２ ホスト

Claims (7)

1. 磁気ヘッドと、
   書き込み周波数が互いに異なるサーボパターンが複数のゾーンに分割されて記録された磁気ディスクと、
   前記磁気ヘッドを模擬することでモデル位置およびモデル速度を算出するモデルと、
   目標位置から前記モデル位置を減算する第１減算器と、
   前記第１減算器の減算結果に基づいて目標速度を算出する算出部と、
   前記目標速度から前記モデル速度を減算する第２減算器と、
   前記第２減算器の減算結果が０に近づくように前記モデルにモデル操作量を出力する速度フィードバック部と、
   前記モデル位置からヘッド位置を減算する第３減算器と、
   前記第３減算器の減算結果が０に近づくようにヘッド位置補正量を出力する位置フィードバック部と、
   前記ヘッド位置補正量と前記モデル操作量とを加算し、前記磁気ヘッドにヘッド操作量を出力する加算器と、
   前記ヘッド位置に基づいて前記ゾーン間のギャップに起因するサンプリング時間の変動が反映されるゾーン切り替え補正を前記モデルに指示する補正指示部と、
   を備え、
   前記モデルは、前記ゾーンの切り替え時に、前記補正指示部からの指示に応じて、前記モデル位置および前記モデル速度を補正する磁気ディスク装置。
2. 磁気ヘッドと、
   書き込み周波数が互いに異なるサーボパターンが複数のゾーンに分割されて記録された磁気ディスクと、
   前記磁気ヘッドを模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいて前記磁気ヘッドのシーク制御を行う際、前記ゾーンの切り替え時に、前記ゾーン間のギャップに起因するサンプリング時間の変動が反映されるように前記モデル位置および前記モデル速度を補正するヘッド制御部と、
   を備える磁気ディスク装置。
3. 前記モデルが慣性系で表現され、時刻ｋと時刻ｋ＋１との間で前記ゾーンが切り替えられ、補正後のモデル位置をＭＰＡ（ｋ＋１）、補正後のモデル速度をＭＶＡ（ｋ＋１）、補正前のモデル位置をＭＰＢ（ｋ＋１）、補正前のモデル速度をＭＶＢ（ｋ＋１）、モデル操作量をＭＥ（ｋ）、サンプル時間をＴ、ギャップ時間をｄｔ、Ａ１およびＡ２をゲインとすると、前記補正後のモデル位置ＭＰＡ（ｋ＋１）、及び、前記補正後のモデル速度ＭＶＡ（ｋ＋１）は、
   ＭＰＡ（ｋ＋１）＝ＭＰＢ（ｋ＋１）＋ＭＶＢ（ｋ＋１）＊ｄｔ／Ｔ
   ＋Ａ１＊ＭＥ（ｋ）＊（ｄｔ／Ｔ）^２
   ＭＶＡ（ｋ＋１）＝ＭＶＢ（ｋ＋１）＋Ａ２＊ＭＥ（ｋ）＊ｄｔ／Ｔ
   という式で与えられる請求項２に記載の磁気ディスク装置。
4. 前記ギャップ時間ｄｔは、前記磁気ヘッドのシーク方向と前記ゾーンの配置によって正負を切り替える請求項３に記載の磁気ディスク装置。
5. 前記ギャップ時間ｄｔは、前記磁気ヘッドごとまたは前記ゾーンの切り替え点ごとキャリブレーションされる請求項３に記載の磁気ディスク装置。
6. 前記モデルが慣性系で表現され、時刻ｋと時刻ｋ＋１との間で前記ゾーンが切り替えられ、補正後のモデル位置をＭＰＡ（ｋ＋１）、補正前のモデル位置をＭＰＢ（ｋ＋１）、前記磁気ヘッドのヘッド位置をＪＰＡ（ｋ＋１）、前記磁気ヘッドの予想位置をＪＰＢ（ｋ＋１）とすると、前記補正後のモデル位置ＭＰＡ（ｋ＋１）、及び、前記磁気ヘッドの予想位置ＪＰＢ（ｋ＋１）は、
   ＭＰＡ（ｋ＋１）＝ＭＰＢ（ｋ＋１）＋ＪＰＡ（ｋ＋１）−ＪＰＢ（ｋ＋１）
   ＪＰＢ（ｋ＋１）＝２＊ＪＰＡ（ｋ）−ＪＰＡ（ｋ−１）
   という式で与えられる請求項２に記載の磁気ディスク装置。
7. 書き込み周波数が互いに異なるサーボパターンが複数のゾーンに分割されて記録された磁気ディスクを備える磁気ディスク装置の磁気ヘッドの制御方法であって、
   前記磁気ヘッドを模擬したモデルから求めたモデル位置およびモデル速度に基づいて前記磁気ヘッドのシーク制御の際、前記ゾーンの切り替え時に、前記ゾーン間のギャップに起因するサンプリング時間の変動が反映されるように前記モデル位置および前記モデル速度を補正する磁気ヘッドの制御方法。

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