JPH0411369A - データ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （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トの位置決め制
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、ハードディスク装Ｍ　（ＨＤＤ）では、磁気ヘッ
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信号およびデー
タ面に記録されたデータ面サーボ制御信号の両者を用い
て位置決め制御を行なう併用サーボ方式が開発されてい
る。この併用サーボ方式では、まず、サーボ面サーボ制
御信号に基づいて磁気ヘッドを目標トラックまで移動さ
せるシーク制御モード（速度制御モード）か実行され、
その後、サーボ面およびデータ面の各サーボ信号に基づ
いてその目標トラックの中心位置に磁気ヘッドを位置決
めする位置決め制御モード（位置制御モード）が実行さ
れる。

ここで、データ面サーボ信号による位置決め制御では、
サーボトラック中心位置とデータトラック中心位置の周
囲の温度変化等による機械的なずれ（熱オフトラック）
の補正か主目的である。この場合、データヘッドは複数
あるため、選択されたデータヘッドが異なるとデータ面
サーボ信号による位置決め補正量も異なった値となる。

したかって、データの記録／再生時において、データヘ
ッドが切り替えられる度に、新たに選択されたヘッドで
読み出されるデータ面サーボ信号によって位置決め制御
量を変更していく処理を行なっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述したデータ而サーボ処理を行なう上で、
各データ記録面のトラック中心に対する各データヘッド
の位置すれ量をデータ面サーボ信号から測定する処理が
必要となる。この測定はデータ面サーボ信号によって得
られる位置信号と、データヘッドのトラック幅等から決
定される係数によって求められる。したがって、正確な
位置すれ量を得るためには、データヘッドのトラック幅
が一定の値になっている必要がある。

しかしながら、実際のデータヘッドは、加工精度の限界
などからトラック幅にばらつきがあるため、ヘッドによ
って実際の位置ずれ量と測定された位置ずれ量に誤差か
発生し、これによってヘッド切替え後の位置決め精度か
悪化する問題かあった。

本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、併用サ
ーボ方式において、データヘットのトラック幅にばらつ
きがあっても、正確な位置すれ量を測定して、位置決め
精度を悪化させる二とのないデータ記録再生装置のヘッ
ト位置決め制御装置を提供することを目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するだめの手段と作用） すなわち、本発明は例えばサーボ面サーボ方式とデータ
面サーボ方式を併用する併用サーボ方式のヘッド位置決
め制御装置において、データ面サーボ制御による位置決
め制御を禁止し、サーボ面サーボ制御のみによってヘッ
ドの位置決めを行なわせる制御手段と、さらに所定量だ
けヘッドの停止位置をすらすオフトラック手段と、オフ
トラックした場合とオフトラックしない場合のデータ面
サーボ信号の変化からデータ面サーボ制御手段での制御
利得調整量を算出する調整量算出手段と、その制御利得
調整量を記憶するメモリ手段と、このメモリ手段から上
記制御利得補正量を読出し、上記データ面サーボ制御手
段の制御利得を調整する制御利得調整手段とを設けたも
のである。

このような構成により、各データヘットのトラック幅に
応してデータ面サーボ制御利得を調整することができ、
高精度なヘッド位置決め制御装置を実現できるものであ
る。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係るデータ記
録再生装置のヘッド位置決め制御装置を説明する。

第１図は同実施例におけ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図である。第
１図において、複数の記録媒体１１は、スピンドルモー
タ１０の駆動により回転する。

この各記録媒体１１の中には、予めサーボ面サーボ信号
が記録されているサーボ面１２と、予めデータ面サーボ
信号が記録されているデータ面１３がある。

サーボ面１２は、サーボ専用の面である。データ面】３
は、データの記録／再生を行なうだめの面である。サー
ボヘッド１４は、サーボ面１２のサーボ面サーボ信号を
読出すサーボ専用ヘッドである。データヘッド１５は、
データの記録／再生を行なうと共に、データ面１３のデ
ータ面サーボ信号を読出すリード／ライトヘッドである
。キャリッジ機構１６は、サーボヘッド１４およびデー
タへソド１５を支持すると共に、同ヘッド１４．１５を
記録媒体１１の半径方向に移動させる。

また、制御系において、サーボ面サーボ制御回路１７は
、サーボヘッド１４から読み出されるサーボ面サーボ信
号によってサーボ面位置決め信号を作成する。データ面
サーボ制御回路１８は、データヘッド１５から読み出さ
れるデータ面サーボ信号によってデータ面位置決め信号
を作成する。位置決め制御回路１９は、サーボ面サーボ
制御回路１７およびデータ面サーボ制御回路１８からの
位置決め信号に基づいてキャリッジ１Ｂの制御量を計算
する。キャリッジ駆動回路２０は、位置決め制御回路１
９で求められた制御量に基づいてキャリッジ１６を駆動
する。

ヘッド切替え回路２１は、図示せぬディスクコントロー
ラ等から指示されるヘッド選択信号に基づいてデータヘ
ッド１５のうちの１つを選択する。このヘッド切替え回
路２１の制御信号によって、データ面１３か選択され、
そのデータ面１３のデータ面サーボ信号か入力される。

さらに、スイッチ回路１００は、データ面サーボ制御回
路１８による位置決め制御を禁止する。このスイッチ回
路１００により、サーボ面サーボ制御回路１７のみによ
る位置決め制御を行うことができる。

オフトラック印加回路１０１は、スイッチ回路１００に
よってサーボ面サーボ制御回路１７のみによる位置決め
制御時になったときに、所定量の位置ずれ（オフトラッ
ク）を発生させる。演算回路ｌｏ２は、オフトラック印
加回路１０１によって所定量の位置すれを発生させた場
合と発生させなかった場合のデータ面サーボ制御回路１
８のデータ面位置決め制御信号の変化から、データ面サ
ーボ制御利得調整量を計算する。

メモリ回路１０３は、この演算回路１０２で得られたデ
ータ面サーボ制御利得調整量をデータヘッド１５の個数
分、別々に保存する。制御利得調整回路１０４は、ヘッ
ド切替え回路２１の指示によってメモリ回路＋０３から
読み出された現在選択されているヘッド用のデータ面サ
ーボ制御利得調整量に基づいてデータ面サーボ制御利得
を変化させる。制御回路１０５は、ＨＤＤ全体の制御を
行なうものであり、ここでは第５図及び第６図に示すヘ
ッド位置決め制御処理を実行する。

第２図乃至第４図は同実施例におけるヘッド位置決め制
御動作を説明するための概念図である。

第２図において、ＳＡはデータ面サーボ信号の片側、Ｓ
Ｂはデータ面サーボ信号のＳＡとは逆側を示す。ＴＣは
データ面サーボ信号のＳＡとＳＢの境目を示し、ここが
トラック中心位置となる。

１５ａはトラック幅の狭いデータヘッドを示す。

Ｃ１はデータヘッド１５ａの移動距離とデータ面サーボ
制御回路１８で得られるデータ位置決め制御信号の変化
を示すグラフである。Ｐｌａ〜Ｐ３ａはデータヘッド１
５ａの停止位置である。Ｌはデータヘッド１５ａがオフ
トラック印加回路１０１て所定量オフトラックさせる距
離を示す。ｖｌはデータヘッド１５ａがＬだけオフトラ
ックした場合のデータ面位置決め制御信号の変化を示す
。Ｃ３はＣ１に対して第４図に示す制御利得調整を行な
った結果の特性を示すグラフである。

また、第３図において、１５ｂはトラック幅の広いデー
タヘッドを示す。Ｃ２はデータヘッド１５ｂの移動距離
とデータ面サーボ制御回路１８で得られるデータ位置決
め制御信号の変化を示すグラフである。Ｐｌｂ−Ｐ３ｂ
はデータヘッド１５ｂの停止位置である。Ｖ２はデータ
ヘッド１５ｂかＬだけオフトラックした場合のデータ面
位置決め制御信号の変化を示す。Ｃ４はＣ２に対して第
４図に示す制御利得調整を行なった結果の特性を示すグ
ラフである。

第４図はデータ位置決め制御信号の変化ｖ１またはｖ２
とその量から決定される制御利得調整量の関係を示す図
である。

第５図及び第６図は同実施例におけるヘット位置決め制
御動作を説明するためのフローチャートである。第５図
において、８１〜５１４は装置の立ち上げ時に行なう処
理を示す。ＳｌはＨＤＤの電源投入後の装置立ち上げ処
理およびファーストシーク処理を実行するステップであ
り、最初にヘッドを基準位置に位置決めする。Ｓｌはス
イッチ回路１００によってデータ面サーボ制御を禁止す
るステップであり、ここでサーボ面サーボのみで位置決
めを行なうようにする。Ｓ３はヘッドを選択するステッ
プであり、ヘッド切替えを内部で行なえるように切り替
えた後、ヘッド番号０のデータヘッド１５を選択する。

Ｓ４はオフトラック量をＯとするステップであり、オフ
トラック印加回路１０１でのオフトラック印加量を０と
する。Ｓ５は位置決め制御量読取りステップであり、オ
フトラック量０のときのデータ面サーボ制御回路で得ら
れる位置決め信号を読込み、それをｖｌとする。

Ｓ６はオフトラック量印加ステップであり、オフトラッ
ク印加回路１０１で所定量のオフトラックを印加する。

Ｓ７は位置決め制御量読取りステップであり、オフトラ
ック時のデータ面サーボ制御回路で得られる位置決め信
号を読込み、それをＶ２とする。Ｓ８は利得調整計算ス
テップであり、Ｓ５とＳ７で得られた■１と■２から利
得調整量を計算する。Ｓ９はメモリ保管ステップであり
、Ｓ８で得られた利得調整量をヘッド毎に採算する。

ＳＩＯはヘッド番号判定ステップであり、全てのヘッド
について処理か終了したか否か判断する。

Ｓｌｌはヘッド番号更新ステップであり、次の番号のデ
ータヘッド１５を選択する。Ｓ１２はオフトラック量を
０とするステップであり、オフトラック印加回路１０１
でのオフトラック印加量を０とする。８１３はヘッド切
り替えを選択するステップであり、ヘッド切り替えを外
部で行なえるように切り替える。Ｓ１４はデータ面サー
ボ処理を許可するステップであり、ここでスイッチ回路
１００によって位置決めにデータ面サーボ制御も用いる
ようにする。

また、第６図において、５２０−３２３は装置立ち上げ
終了後の通常処理時に行なう処理を示す。

Ｓ２０は通常処理ステップである。Ｓ２］はヘッド切替
え検出ステップであり、ここでヘッド切替えが行われた
ことの検出を行なう。Ｓ２２は利得調整量読出しステッ
プであり、新しく選択されたヘッド用の制御利得調整量
をメモリ回路１０３から読出す。３２３は利得調整量印
加ステップであり、メモリ回路１０３から得られた制御
利得調整量を制御利得調整回路１０４に印加し、データ
面サーボ制御利得の設定を行なう。

次に、同実施例の動作を説明する。

第１図に示すように、複数の記録媒体１１がスピンドル
モータ１０に取り付けられ、同モータｌＯの駆動により
回転する。この記録媒体１１の中には、予めサーボ面サ
ーボ信号が記録されているサーボ面１２と、データの記
録／再生を行なうと共に予めデータ面サーボ信号が記録
されたデータ面１３がある。

そして、各面にはサーボ面１２からサーボ面サーボ信号
を読出すサーボヘッド１４と、データ面１３出データの
記録再生を行なうと共にデータ面サーボ信号を読出す複
数のデータヘッド１５がある。これらのヘッド１４．１
５は、キャリッジ機構１６で支持され、同機構１６によ
って記録媒体１１の半径方向に移動する。

ここで、サーボ面１２からサーボヘッド１４によってサ
ーボ面サーボ信号か読み出され、サーボ面サーボ制御回
路１７によってサーボ面位置決め信号が作成される。ま
た、データ面１３からはヘッド切替え回路２１で選択さ
れたデータヘッド１５によってデータ面サーボ信号が読
み出され、データ面サーボ制御回路１８によってデータ
面位置決め信号が作成される。この両者の位置決め信号
によって位置決め制御回路Ｊ９で制御量か計算され、そ
の制御量かキャリッジ駆動回路２０に与えられる。これ
により、キャリッジ駆動回路２０を通じてキャリッジ機
構１６が駆動され、データヘッド１５の位置決め制御が
行われる。

ところで、データ面サーボ制御を行なう上で、データ面
位置決め信号と、実際のデータヘッド１５の位置ずれ量
の対応をとる必要かある。ここで、第２図乃至第４図を
参照して具体的に説明する。

今、サーボ信号ＳＡとサーボ信号ＳＢかトラック中心Ｔ
Ｃを境に記録されているようなデータ面サーボ信号をデ
ータヘッド１５て読み出し、データ面位置決め信号（Ａ
−Ｂ）／　（Ａ＋Ｂ）を作成するものとする。

データヘット１５のトラック幅にはばらつきかあり、ヘ
ット１５ａとヘッド１５ｂのように異なった幅のデータ
ヘッドでデータ面サーボ信号を読み出した場合において
、幅の狭いデータベツド１５ａでは、グラフＣ１に示す
ように停止位置Ｐｌａ−Ｐ３ａでデータ面位置決め信号
は「−１」〜「＋１」の値をとる。これに対し、幅の広
いデータヘッド１５ｂでは、グラフＣ２に示すように停
止位置Ｐｌｂ−Ｐ３ｂでデータ面位置決め信号は「−１
」〜「＋１」の値をとることになる。したかって、単位
移動距離りに対するデータ面位置決め信号の変化は、デ
ータヘッド１５ａではｖｌ　データヘッド１５ｂではＶ
２であり、全く異なった値となる。

このように、単位移動距離りに対するデータ面位置決め
信号の変化は、データヘッド１５のトラック幅によって
変化するため、本実施例では、このデータ面位置決め信
号の変化を用いて装置の立ち上げ時にデータヘッド１５
のトラック幅の測定を行なう。以下、第５図及び第６図
に示すフローチャートを参照して説明する。

ます、第５図に示すように、装置の電源投入後、装置の
立ち上げ及びヘッドを基準位置に停止させるファースト
シーク処理を実行する（ステップＳｌ）。この後、スイ
ッチ回路１００によってデータ面サーボ制御回路１８に
よる位置決め制御を禁止し、サーボ面サーボ制御回路１
７のみによりキャリッジ１６の位置決め制御を行なうよ
うにする（ステップＳ２）。次に、ヘッド切替え回路２
１にてヘッド切替えをディスクコントローラ側から切り
離し、内部の制御回路１０５て選択できるようにして、
まずヘッド番号０のデータヘッド】５を選択する（ステ
ップＳ３）。

このとき、データ面サーボ制御回路１８は動作しており
、データヘッド】５から読み出されるデータ面サーボ信
号によってデータ面位置決め信号が作成される。そこで
、最初はオフトラック印加回路１０１を動作させずにサ
ーボ面サーボ制御回路１７による位置決め制御を行ない
（ステップＳ４）、そのデータ面位置決め信号を演算回
路１０２に取り込む（ステップＳ５）。次に、オフトラ
ック印加回路１０１によって所定量の位置すれ（オフト
ランク）を発生させる（ステップＳ６）。そして、コノ
時点でのデータ面位置決め信号も演算回路１０２に取り
込む（ステップＳ７）。

ここで、オフトラック印加回路１０１によって所定量の
位置すれを発生させた場合と、オフトラック印加回路１
０１を動作させなかった場合の、データ面サーボ制御回
路１８て得られるデータ面位置決め信号の変化は第２図
のグラフＣＩのｖｌ、あるいは第３図のグラフＣ２のｖ
２で示される値とな。

この値から、演算回路１０２で第４図に示す制御利得に
相当する演算を施し、データ面サーボ制御利得調整量を
計算する（ステップＳ８）。この演算回路１０２で得ら
れたデータ面サーボ制御利得調整量によって、グラフＣ
１示される特性はグラフＣ３のように補正されることに
なる。また、Ｃ２で示される特性はグラフＣ４のように
補正されることになる。

これによって、データヘッド１５のトラック幅がばらつ
いても同一の位置すれ量に対して同一のデータ面位置決
め信号を得ることか可能となる。このようにして得られ
たデータ面サーボ制御利得調整量をメモリ回路１０３に
データヘット別に保存する（ステップＳ９）。この処理
を全データヘッド分について行ない、全データヘッド分
のデータ面サーボ制御利得調整量を求める（ステップ５
１０Ｓ１１）。

全データヘッド分のデータ面サーボ制御利得調整量の算
出後、オフトラック印加回路１０１によるオフトラック
の印加を禁止しく印加量をＯとする）、ヘッド切替え回
路２１にてヘット切替えをディスクコントローラ側に戻
す（ステップＳ］２゜８１３）。そして、スイッチ回路
１００によってデータ面サーボ制御回路１８による位置
決め制御を許可し、通常処理に入る（ステップ５１４）
。

第６図に示すように、通常処理では、上記のようにして
得られた各データヘッド毎のデータ面すボ制御利得調整
量を、ヘット切替え回路２Ｉでヘッド切替えが検出され
る度に（ステップ５２１）選択されるヘッド番号に応し
てメモリ回路１０３がら読みだす（ステップ５２２）。

そして、この読出した制御利得調整量を制御利得調整回
路１０４に与えることによって、データ面サーボ制御利
得を調整する（ステップ８２３）。

これにより、データヘッド１５のトラック幅のばらつき
に影響されずにデータ面位置決め信号とデータヘッド１
５の位置ずれ量の関係を保つことができ、高精度の位置
決め制御を実行することができる。

なお、上記実施例では、サーボ面サーボ方式とデータ面
サーボ方式を併用したものについて説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、例えば光学的にヘッドの位
置を検出して位置決め制御を行うスケールサーボ方式と
データ面サーボ方式を併用したものでも、上記同様の手
法にて同様の効果が得られるものである。

［発明の効果〕 以上のように本発明によれば、データヘッドのトラック
幅のばらつきによって、実際のヘッドの位置ずれ量とデ
ータ面サーボ信号によって検出される位置すれ量の関係
がばらついても、各ヘット毎にデータ面サーボ制御利得
を調整することによって、その位置ずれ量とサーボ信号
の関係を保つことができる。これにより、位置決め精度
を悪化させることなくヘッド位置決め制御を行なうこと
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るヘッド位置決め制御装
置の構成を示す図、第２図乃至第４図は同実施例におけ
るヘッド位置決め制御動作を説明するための概念図、第
５図及び第６図は同実施例におけるヘッド位置決め制御
動作を説明するためのフローチャートである。 １１・・・記録媒体、１２・・・サーボ面、１３　　デ
ータ面、１４・・サーボヘッド、１５・・データヘッド
、１６・・・キャリッジ機構、１７・・・サーボ面サー
ボ制御回路、１８・・データ面サーボ制御回路、１９・
・・位置決め制御回路、２０・・キャリッジ駆動回路、
２１・・・ヘット切替え回路、１００・・スイッチ回路
、１０トオフトラック印加回路、１０２・・・演算回路
、１０３・・・メモリ回路、１０４・・・制御利得調整
回路、１０５・・・制御回路。 ヘッド切替え信号 第 図 第５ 図 Ｂ Ｃ Ａ Ｂ １ａ ３ａ １ｂ ２ｂ ３ｂ ２ａ 第４ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘッドの位置を検出するヘッド位置 検出手段の検出信号およびデータ面に記録されたデータ
   面サーボ信号に基づいて、上記ヘッドを上記記録媒体の
   目標位置に位置決めするデータ記録再生装置のヘッド位
   置決め制御装置において、上記ヘッド位置検出手段の検
   出信号に基づいて、第１の位置決め信号を作成する第１
   のサーボ制御手段と、 上記データ面に記録されたデータ面サーボ信号に基づい
   て、第２の位置決め信号を作成する第２のサーボ制御手
   段と、 この第２のサーボ制御手段を禁止し、上記第１のサーボ
   制御手段によって得られる第１の位置決め信号のみによ
   って、上記ヘッドを所定位置に位置決めする制御手段と
   、 この制御手段によって上記所定位置に位置決めされた上
   記ヘッドを所定量だけオフトラックさせるオフトラック
   手段と、 上記制御手段によって上記ヘッドを上記所定位置に位置
   決めした場合と上記オフトラック手段によって上記ヘッ
   ドを上記所定量だけオフトラックさせた場合とで上記第
   ２のサーボ制御手段によって得られる第２の位置決め信
   号に基づいて、上記第２のサーボ制御手段の制御利得を
   調整するための調整量を算出する調整量算出手段と、 この調整量算出手段によって算出された制御利得調整量
   を記憶するメモリ手段と、 このメモリ手段から上記制御利得調整量を読出し、その
   調整量に基づいて上記第２のサーボ制御手段の制御利得
   を調整する制御利得調整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. （２）記録媒体のサーボ面に記録されたサ ーボ面サーボ信号およびデータ面に記録された第２のサ
   ーボ信号に基づいて、ヘッドを上記記録媒体の目標位置
   に位置決めするデータ記録再生装置のヘッド位置決め制
   御装置において、 上記サーボ面に記録されたサーボ面サーボ信号に基づい
   て、第１の位置決め信号を作成する第１のサーボ制御手
   段と、 上記データ面に記録されたデータ面サーボ信号に基づい
   て、第２の位置決め信号を作成する第２のサーボ制御手
   段と、 この第２のサーボ制御手段を禁止し、上記第１のサーボ
   制御手段によって得られる第１の位置決め信号のみによ
   って、上記ヘッドを所定位置に位置決めする制御手段と
   、 この制御手段によって上記所定位置に位置決めされた上
   記ヘッドを所定量だけオフトラックさせるオフトラック
   手段と、 上記制御手段によって上記ヘッドを上記所定位置に位置
   決めした場合と上記オフトラック手段によって上記ヘッ
   ドを上記所定量だけオフトラックさせた場合とで上記第
   ２のサーボ制御手段によって得られる第２の位置決め信
   号に基づいて、上記第２のサーボ制御手段の制御利得を
   調整するための調整量を算出する調整量算出手段と、 この調整量算出手段によって算出された制御利得調整量
   を記憶するメモリ手段と、 このメモリ手段から上記制御利得調整量を読出し、その
   調整量に基づいて上記第２のサーボ制御手段の制御利得
   を調整する制御利得調整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。