JPH06103712A - ディスク装置における外力補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、例えば、ＭＰＵで制御される磁気
ディスク装置の磁気ヘッドの位置決めを行うとき、磁気
ヘッドからリード, ライト回路に信号を送るための伝送
路であるフレキシブル印刷回路(FPC) により発生する外
力の温度変化による補正方法に関し、外力補正値の誤差
によるシークのセトリング時間の伸びや,シークエラー
を少なくする。 【構成】 ディスク装置内に設けられている温度センサ
からの温度をホールドした値と、一定周期でサンプリン
グした温度との差が、所定の±ｘ度以上となった時点を
検出したとき、ＭＰＵに割り込みを発生し、割り込まれ
たＭＰＵで、各シリンダ位置での外力に対する補正量を
測定し直して、サーボ定数を再作成するか、予め、設
定されている各温度での、所定の温度変化に対する外力
変化テーブルを参照して、今回の割り込みを発生させ
た温度での、上記温度センサで検出された温度差±ｘ度
Ｃに対する外力補正量を求め、前回のサーボ定数に加
減算して補正する。

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、マイクロプロ
セッサ（ＭＰＵ）で制御される磁気ディスク装置の磁気
ヘッドをディスクの所定のシリンダ（トラック）へ移動
させて位置決めを行うときの補正方法であって、特に、
ヘッドからリード, ライト回路に信号を送るための伝送
路であるフレキシブル印刷回路(FPC) により発生する外
力の温度変化による補正方法に関する。

【０００２】近年、磁気ディスク装置において、高容量
化が進み、それに伴い、トラックピッチが小さくなって
いる。このことにより、ヘッドからリード, ライト回路
に信号を送るための伝送路を構成しているフレキシブル
印刷回路(FPC) 等による外力が、ヘッドの位置決めに影
響する割合も増加することとなり、該ヘッドの位置決め
の精度は、より厳しくなり、回転する媒体の偏心, 及
び、ヘッド間のずれ等の割合が見掛け上増加する動向に
あり、従来の補正の精度を上げていくことが要求され
る。

【０００３】

【従来の技術】図５は、磁気ディスク装置における外力
値を説明する図であり、図６，図７は、従来の外力補正
方法を説明する図であり、図６は、ブロック図を示し、
図７は従来の補正方法を流れ図で示し、図８は、シリン
ダ位置と外力の測定例を示した図である。

【０００４】図５に示したディスク装置 1において、ス
ピンドルモータによって回転する媒体に対して、ボイス
コイルモータ(VCM) 16で制御されるヘッドアーム 17 の
先に、磁気ヘッド 15 が装着されており、該磁気ヘッド
15 と外部のリード, ライト回路との間で読み取り信
号, ライト信号を伝送するために、フレキシブル印刷回
路(FPC) 18が使用されている。

【０００５】該フレキシブル印刷回路(FPC) 18は、例え
ば、ポリイミド等の樹脂材料の上に、銅箔で伝送回路を
作り、その上に、上記ポリイミド等の樹脂材料を被せて
作成される。

【０００６】ここで、磁気ヘッド 15 が、インナーから
アウターに移動した場合、該フレキシブル印刷回路(FP
C) 18の曲がりが大きくなり、該フレキシブル印刷回路
(FPC)18により反力が発生し、且つ、該反力は、該磁気
ディスク装置内の環境温度に依存する。

【０００７】又、ボイスコイルモータ(VCM) 16のベアリ
ングのグリスとか、媒体の回転により発生する“風”等
による外力がある。かかる外力に対する従来の補正方法
を、図６，図７によって説明する。

【０００８】通常、図示されていない上位装置、例え
ば、チャネル処理装置において、シークコマンドが発生
されると、当該磁気ディスク装置のマイクロプロセッサ
(MPU)14において、現在の磁気ヘッド 15 の位置と、該
シークコマンドが指示する磁気ヘッド位置 (具体的に
は、トラック番号) との差を算出し、加速電流と, 減速
電流とからなるボイスコイルモータ制御電流が、ディジ
タル／アナログ変換器(D/A) 140 を介して、ボイスコイ
ルモータ(VCM) 16に送出され、該磁気ヘッドアーム17
を、所定の位置迄回転させ、該磁気ヘッドアーム 17 の
位置情報と、上記シークコマンドが指示するトラック位
置とが一致した時点で、該ボイスコイルモータ制御電流
は“０”になって、平衡状態となる。

【０００９】このとき、実際には、該磁気ヘッドアーム
17 には、フレキシブル印刷回路(FPC) 18により反力が
発生しているので、該反力を補正する為の補正電流(Bia
s)が、後述のサーボ定数に基づいて、該ボイスコイル
モータ(VCM) 16に送出されている。

【００１０】該補正電流は、前述のように、温度依存性
があるので、従来は、図７の流れ図に示した方法で外力
を測定し、サーボ定数を生成していた。即ち、該磁気
ディスク装置 1のマイクロプロセッサ(MPU) 14が備えて
いる実時間タイマからのタイマ割り込みを契機として、
図７に流れ図で示した処理を実行する。

【００１１】先ず、タイマ割り込みが発生すると、ター
ゲットシリンダの番号を、例えば、“０”とし、該ター
ゲットシリンダ０にシークさせ、位置決め（オントラッ
ク）をさせる。ここでのオントラックの状態は、位置誤
差（マイクロプロセッサで実行するシークコマンドが指
示するトラック番号のセンタ位置と、実際の磁気ヘッド
の位置との誤差）は“０”であるから、理想的にはボイ
スコイルモータ制御電流値は“０”になるはずである。
ところが、実際には、前述したように、何らかの力（外
力）が働いており、該磁気ヘッドを所定の位置で平衡さ
せるためには、それをキャンセルするための補正電流を
ボイスコイルモータ(VCM) 16に送出することが必要とな
る。

【００１２】以上のように、位置誤差が“０”のときの
ボイスコイルモータ(VCM) 16に流れる電流は、そのとき
のシリンダ位置で、磁気ヘッドアーム 17 にかかる外力
をキャンセルする電流値 (バイアス値) である。

【００１３】このキャンセルするための電流 (ボイスコ
イルモータ制御電流値) を、図６に示した測定ポイント
にて測定し、マイクロプロセッサ(MPU) 14内部の図示さ
れていない RAMに格納する。｛図７の処理ステップ 100
〜102 参照｝ターゲットシリンダ０での外力の測定が終
了すると、該ターゲットシリンダ番号に、例えば、
“α”を加算したターゲットシリンダの番号について、
外力を測定することを、最終シリンダ迄繰り返して、そ
の時点でのサーボ定数を得るようにする。｛図７の処
理ステップ 103〜106 参照｝図８は、上記のようにして
測定された各シリンダ位置での外力の測定例を示したも
ので、ヘッドがインナーからアウター移動するに従っ
て、外力が非線形に増加する。

【００１４】従って、この状態で、上位装置から、シー
クコマンドが発行されると、該シークコマンドが指示す
るシリンダ番号に対応した外力補正値が、上記サーボ定
数から求められ、該求めた電流値をボイスコイルモー
タ(VCM) 16に流すことにより、磁気ヘッドアーム 17 を
所定に位置で、外力と平衡させるようにしていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
外力補正方法では、一定時間毎に外力値を測定し、その
値を、サーボ定数として、図示されていない主記憶装
置上のテーブルに格納しておき、上位装置からシークコ
マンドが発行されたとき、該サーボ定数を参照して、
当該シークコマンドが指示するシリンダ位置に対応する
外力補正値を求め、加味することにより、該磁気ヘッド
アーム 17 の外力値をキャンセルしていた。

【００１６】従って、従来の外力補正法では、一定時間
毎に、外力を測定して補正値として取り込んでいる為、
その補正値は、次のタイマ割り込みが発生して、新たな
外力測定が行われるまで更新されない。

【００１７】このため、次の測定時間までに急激な温度
変化があった場合、該シーク動作のセトリング時間｛シ
ーク動作の為に加速, 減速電流を流し、所望のシリンダ
近傍にシークした後の、正確に、磁気ヘッドの位置が決
まる迄の時間：図６参照｝が延びたり、シークエラーと
なる等の問題があった。

【００１８】尚、磁気ヘッドアームを所定の位置に位置
決めする際の補正の従来技術として、特開昭63-209077
号公報「磁気ディスク装置」, 特開昭63-291274 号公報
「磁気ディスク装置」, 特開平2-9066号公報「磁気ディ
スク装置」があるが、何れも、データヘッドのオフセッ
ト量の温度変化に対して補正するものであり、本願出願
人が上記従来技術として説明しているフレキシブル印刷
回路(FPC) 等から発生する外力を補正するものではな
く、上記の問題点を解決するものではない。

【００１９】本発明は上記従来の欠点に鑑み、例えば、
マイクロプロセッサ(MPU) で制御される磁気ディスク装
置の磁気ヘッドをディスクの所定のシリンダ（トラッ
ク）へ移動させて位置決め (オントラック) を行うとき
の補正方法であって、特に、ヘッドからリード, ライト
回路に信号を送るための伝送路であるフレキシブル印刷
回路(FPC) により発生する外力の温度変化による補正を
行い、外力補正値の誤差によるシークのセトリング時間
の伸びや, シークエラーを少なくすることができる方法
を提供することを目的とするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。上記の問題点は下記の如くに構成したディス
ク装置における外力補正方法によって解決される。

【００２１】(1) マイクロプロセッサ 14 で制御される
ディスク装置 1の磁気ヘッドをディスクの所定のシリン
ダ位置へ移動させて位置決めを行うときの外力補正方法
であって、ディスク装置 1内に設けられている温度セン
サ 11 からの温度をホールドした値と、一定周期でサン
プリングした温度との差が、所定の±ｘ度Ｃ以上となっ
た時点を検出したとき、マイクロプロセッサ 14 に割り
込みを発生し、割り込まれたマイクロプロセッサ 14
で、各シリンダ位置での必要とする外力に対する補正量
を測定し直して、外力に対するサーボ定数を再作成す
るように構成する。

【００２２】(2) マイクロプロセッサ 14 で制御される
ディスク装置 1の磁気ヘッドをディスクの所定のシリン
ダ位置へ移動させて位置決めを行うときの外力補正方法
であって、ディスク装置 1内に設けられている温度セン
サ 11 からの温度をホールドした値と、一定周期でサン
プリングした温度との差が、所定の±ｘ度以上となった
時点を検出したとき、マイクロプロセッサ 14 に割り込
みを発生し、該割り込まれたマイクロプロセッサ 14
で、予め、設定されている各温度での、所定の温度変化
に対する外力変化テーブルを参照して、今回の割り込
みを発生させた温度での、上記温度センサ 11 で検出さ
れた温度差±ｘ度Ｃに対する外力補正量を求め、前回の
補正時でのサーボ定数に加減算して、該サーボ定数
を補正するように構成する。

【００２３】

【作用】即ち、本発明においては、例えば、マイクロプ
ロセッサ(MPU) で制御される磁気ディスク装置内に、温
度センサーを取り付けでおき、所定のサンプリング周期
で、該磁気ディスク装置内の温度変化をサンプリングし
て取り出し、ホールド回路でホールドされている基準温
度に対して、所定の±ｘ度Ｃ以上の温度変化を検出した
とき、マイクロプロセッサ(MPU) に割り込みを発生する
と共に、上記ホールド回路をリセットして、該割り込み
を発生した時の温度を該ホールド回路に、次の基準温度
として保持する。

【００２４】そして、マイクロプロセッサ(MPU) では、
該割り込みを検出したとき、ターゲットシリンダを、例
えば、インナーからアウターに移動されたときの、当該
温度での外力を測定し直し、新たなサーボ定数とす
る。

【００２５】又は、マイクロプロセッサ(MPU) では、該
割り込みを検出したとき、温度センサーが指示している
温度を読み取り、予め、各温度に対応して設定されてい
る外力変化テーブルを参照し、該温度での、上記検出
した温度の差分に対応した外力を補正する為の補正量を
求め、前回の補正時でのサーボ定数に加減算して、該
サーボ定数を書き直すようにしたものである。

【００２６】従って、急激な温度変化に対して、タイム
リーに外力を補正する為のボイスコイルモータ制御電流
値 (ディジタル値) を求めることができ、補正と補正と
の谷間で起こる外力補正誤差によるシークのセトリング
時間の伸びや、シークエラーといった現象を抑止するこ
とができる効果がある。

【００２７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面によって詳述す
る。前述の図１は、本発明の原理構成図であり、図２〜
図４は、本発明の一実施例を示した図であり、図２は本
発明による外力補正方法を流れ図で示し、図３は、ウィ
ンドウコンパレータでの動作をタイムチャートで示し、
図４は、温度変化による外力補正テーブル (サーボ定
数) の変更例を示している。

【００２８】本発明においては、例えば、マイクロプロ
セッサ(MPU) 14で制御される磁気ディスク装置 1内に、
温度センサー 11 を取り付けでおき、所定のサンプリン
グ周期で、該磁気ディスク装置 1内の温度変化をサンプ
リングして取り出し、ホールド回路 12 でホールドされ
ている基準温度に対して、所定の±ｘ度Ｃ以上の温度変
化を検出したとき、マイクロプロセッサ(MPU) 14に割り
込みを発生すると共に、上記ホールド回路 12 をリセッ
トして、該割り込みを発生した時の温度を該ホールド回
路 12 に、次の基準温度として保持する。そして、マイ
クロプロセッサ(MPU) 14では、該割り込みを検出したと
き、ターゲットシリンダを、例えば、インナーからアウ
ターに移動されたときの、当該温度での外力を測定し直
し、新たなサーボ定数とする手段、又は、マイクロプ
ロセッサ(MPU) 14では、該割り込みを検出したとき、温
度センサー 11 が指示している温度を読み取り、予め、
各温度に対応して設定されている外力変化テーブルを
参照し、該温度での、上記検出した温度の差分に対応し
た外力を補正する為の補正量を求め、前回の補正時での
サーボ定数に加減算して、該サーボ定数を書き直す
手段が、本発明を実施するのに必要な手段である。尚、
全図を通して同じ符号は同じ対象物を示している。

【００２９】以下、図１を参照しながら、図２〜図４に
よって、本発明のディスク装置における外力補正方法を
説明する。本実施例においては、磁気ディスク装置を例
にして説明するが、これに限定されるものではなく、光
ディスク装置, 光磁気ディスク装置, ディスク装置等、
ヘッドを媒体上でシークさせて、所定のトラック上にヘ
ッドをオントラックして、リード, ライト動作を行う装
置であれば、どのような装置にも適用できることはいう
迄もないことである。

【００３０】先ず、図１において、ウィンドウコンパレ
ータ 13 での、急激な温度変化の検出方法を、図３のタ
イムチャートを参照しながら説明する。磁気ディスク装
置 1内に設けられている温度センサー 11 から出力され
ている温度情報を所定のサンプリング周期でサンプリン
グし、以前に割り込みを発生させた温度を保持している
ホールド回路 12 の温度情報と、現在のサンプリングさ
れた温度とをウィンドウコンパレータ 13 で比較し、所
定の温度変化±ｘ度Ｃ以上の変化があったこを検出｛図
３のタイムチャートを参照｝すると、マイクロプロセッ
サ(MPU) 14に対して割り込みを発生させる。

【００３１】該割り込みを認識したマイクロプロセッサ
(MPU) 14では、図２(a),(b) の流れ図で示した処理を実
行して、該割り込みの要因となった急激な温度変化に対
応して、サーボ定数を更新し、通常のシーク命令での
動作を保障する。

【００３２】図２(a) は、サーボ定数を測定し直す例
を示している。先ず、上記ウィンドウコンパレータ 13
で、該磁気ディスク装置 1内での急激な温度変化 (±ｘ
度Ｃの変化)(図３参照) を検出して、マイクロプロセッ
サ(MPU) 14に割り込み (外部割り込み) が発生する。

【００３３】該割り込みを認識したマイクロプロセッサ
(MPU) 14では、ターゲットシリンダを、例えば、インナ
ーのシリンダ０を設定して、該ターゲットシリンダ０に
対してシーク動作を行わせる。

【００３４】該シーク動作では、前述のように、ヘッド
をターゲットシリンダ０にシークさせる為の加速電流と
減速電流を流し、該ターゲットシリンダ０の近傍に到達
すると、所謂、セトリング動作に入り、該ヘッド 15 か
らの位置情報と、ターゲットシリンダ０との位置情報と
の差分に対応する位置誤差（ポジションエラー）に対応
するボイスコイル電流が“０”になるようにサーボ制御
されると共に、外力に対する補正を行う為のボイスコイ
ルモータ制御電流(Bias)が流れる。

【００３５】そして、該ポジションエラーに対応するボ
イスコイル電流が“０”になった時点での上記ボイスコ
イルモータ制御電流(Bias)に対応したディジタル値を、
図１の測定ポイントで外力として読み取り、該シリンダ
０に対するサーボ定数とする。｛図２(a) の処理ステ
ップ 110〜112 参照｝ 上記のターゲットシリンダ０での外力の測定が終了する
と、該ターゲットシリンダ番号に、例えば、“α”を加
算したターゲットシリンダの番号について、上記と同様
にして、外力を測定することを、最終シリンダ迄繰り返
して、その時点での各シリンダに対応したサーボ定数
を得るようにする。｛図２(a) の処理ステップ 113〜11
6 参照｝従って、この状態で、上位装置から、シークコ
マンドが発行されると、現状の動作環境での該シークコ
マンドが指示するシリンダ番号に対応した外力補正値
が、上記サーボ定数から求められ、該求めた電流値を
ボイスコイルモータ(VCM)16に流すことにより、磁気ヘ
ッドアーム 17 を所定に位置で、外力と平衡させること
ができる。

【００３６】次に、図２(b) の流れ図により、予め、マ
イクロプロセッサ(MPU) 14の図示されていない主記憶装
置上に備えてられている各温度でのサーボ定数の外力
変化テーブルを参照して、上記割り込みが発生したと
きの温度でのサーボ定数を書き換える方法を説明す
る。

【００３７】マイクロプロセッサ(MPU) 14においては、
該割り込みを認識すると、温度センサー 11 から、現在
の温度を読み取り、上記外力変化テーブルを参照し
て、当該温度と、該割り込みを発生させた急激な温度差
(前回の書き換え値からの差に対応) に相当する、各シ
リンダでの外力の変化量を求める。

【００３８】そして、前回書き換えたサーボ定数に、
上記変化量を加減算して、該割り込みの発生した温度
と、温度差に対応して、各シリンダでのサーボ定数を
書き換え、該急激な温度変化に対応したサーボ定数を
得る。｛図２(b) の処理ステップ 120〜123 参照｝ 図４は、温度変化による外力補正テーブル (サーボ定
数) の変更例を示している。

【００３９】図４において、実線で示した外力値は、前
回書き換えたサーボ定数を示しており、今回の急激な
温度変化の発生に起因した割り込みにより、上記変化テ
ーブルを参照して得た外力の変化量（矢印で示す）
を、前回のサーボ定数（実線）に加減算することによ
り、点線で示した、現在の温度でのサーボ定数（外力補
正量）を得ることができる。

【００４０】以後、上位装置からシークコマンドが発行
されたとき、上記サーボ定数により外力補正が行われ
る。このように、本発明においては、ディスク装置内に
設けられている温度センサからの温度をホールドした値
と、一定周期でサンプリングした温度との差が、所定の
±ｘ度Ｃ以上となった時点を検出したとき、ＭＰＵに割
り込みを発生し、割り込まれたＭＰＵで、各シリンダ位
置での必要とする外力に対する補正量を測定し直して、
サーボ定数を再作成するか、予め、設定されている所
定の温度での、所定の温度変化に対する外力変化テーブ
ルを参照して、今回の割り込みを発生させた温度で
の、上記温度センサで検出された温度差±ｘ度Ｃに対す
る外力補正量を求め、前回の補正時でのサーボ定数に
加減算して補正するようにした所に特徴がある。

【００４１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、急激な温度変化に対して、タイムリーに外力を
補正する為のボイスコイル電流値 (ディジタル値) を求
めることができ、補正と補正との谷間で起こる外力補正
誤差によるシークのセトリング時間の伸びや、シークエ
ラーといった現象を抑止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図

【図２】本発明の一実施例を示した図（その１）

【図３】本発明の一実施例を示した図（その２）

【図４】本発明の一実施例を示した図（その３）

【図５】磁気ディスク装置における外力値を説明する図

【図６】従来の外力補正方法を説明する図（その１）

【図７】従来の外力補正方法を説明する図（その２）

【図８】シリンダ位置と外力の測定例を示した図

【符号の説明】

1 磁気ディスク装置 11 温度センサ
ー 12 ホールド回路 13 ウィンドウ
コンパレータ 14 マイクロプロセッサ(MPU) 15 ヘッド, 又
は、データヘッド 16 ボイスコイルモータ(VCM) 17 ヘッドアー
ム 18 フレキシブル印刷回路(FPC) 100 〜106,110 〜116,120 〜123 処理ステップ サーボ定数 外力変化テ
ーブル, 変化テーブル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロプロセッサ(14)で制御されるディ
   スク装置(1) の磁気ヘッドをディスクの所定のシリンダ
   位置へ移動させて位置決めを行うときの外力補正方法で
   あって、 ディスク装置(1) 内に設けられている温度センサ(11)か
   らの温度をホールドした値と、一定周期でサンプリング
   した温度との差が、所定の±ｘ度以上となった時点を検
   出したとき、マイクロプロセッサ(14)に割り込みを発生
   し、 割り込まれたマイクロプロセッサ(14)で、各シリンダ位
   置での必要とする外力に対する補正量を測定し直して、
   外力に対するサーボ定数 () を再作成することを特徴
   とするディスク装置における外力補正方法。
2. 【請求項２】マイクロプロセッサ(14)で制御されるディ
   スク装置(1) の磁気ヘッドをディスクの所定のシリンダ
   位置へ移動させて位置決めを行うときの外力補正方法で
   あって、 ディスク装置(1) 内に設けられている温度センサ(11)か
   らの温度をホールドした値と、一定周期でサンプリング
   した温度との差が、所定の±ｘ度以上となった時点を検
   出したとき、マイクロプロセッサ(14)に割り込みを発生
   し、 該割り込まれたマイクロプロセッサ(14)で、予め、設定
   されている各温度での、所定の温度変化に対する外力変
   化テーブル () を参照して、今回の割り込みを発生さ
   せた温度での、上記温度センサ(11)で検出された温度差
   ±ｘ度に対する外力補正量を求め、 前回の補正時のサーボ定数 () に加減算して、該サー
   ボ定数（）を補正することを特徴とするディスク装置
   における外力補正方法。