JPS623473A - 磁気ヘツドの位置決め制御方式 - Google Patents

磁気ヘツドの位置決め制御方式

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JPS623473A
JPS623473A JP60142153A JP14215385A JPS623473A JP S623473 A JPS623473 A JP S623473A JP 60142153 A JP60142153 A JP 60142153A JP 14215385 A JP14215385 A JP 14215385A JP S623473 A JPS623473 A JP S623473A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic head
current value
track
correction current
thermal
Prior art date
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Pending
Application number
JP60142153A
Other languages
English (en)
Inventor
Shunji Kitamura
喜多村 俊二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US06/878,696 priority patent/US4697213A/en
Publication of JPS623473A publication Critical patent/JPS623473A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59605Circuits
    • G11B5/59611Detection or processing of peak/envelop signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

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】 [発明の技術分野] 本発明は、磁気ディスク装置において、サーマルオフセ
ットの補正機能を有するインデックスサーボ方式の磁気
ヘッド位置決め制御方式に関する。
[発明の技術的背景とその問題点〕 磁気ディスク装置(ハードディスク装置)では、発熱に
より金属をベースとするハードディスクと磁気ヘッドと
の相対的位置がずれるサーマルオフトラックと称する事
態が発生する。このため、磁気ヘッドが所定の目的トラ
ックまでシーク動作する際に、その目的トラックでのサ
ーマルオフトラックを吸収するために、位置決め補正を
行なう必要がある。
従来、インデックスサーボ方式(埋込みサーボ方式)で
は、第5図に示すように、ハードディスり(以下単にデ
ィスクと称す)10のデータ面のインデックス部にサー
ボデータSDが記録されている。このサーボデータSD
が磁気ヘッドにより読出されると、このサーボデータに
基づいてサーマルオフトラック量を算出する。このサー
マルオフトラック量に応じて、磁気ヘッドの位置補正値
(以下サーマルオフセット値)を設定し、磁気ヘッドの
位置補正を行なう。即ち、サーマルオフセット値に応じ
た補正電流をキャリッジに供給して、このキャリッジの
駆動により磁気ヘッドの位置補正が実行される。
このようなインデックスサーボ方式では、具体的には、
例えば第6図に示すように、磁気ヘッドはサーボデータ
A、Bの各ピーク値が等しくなるように、位置決めされ
る。即ち、磁気ヘッドがPOの位置である正確なオント
ラックの位置に位置決めされるように制御される。これ
に対して、磁気ヘッドがPl又はP2の位置にある場合
には、サーボデータA、Bの各ピーク値が異なる。した
がって、サーボデータA、Bの各ピーク値を監視するこ
とにより、磁気ヘッドがオントラック上に位置するか否
かを識別することが可能となる。これにより、ピーク値
の差(電圧レベル差)から磁気ヘッドのオフトラック値
を算出し、このオフトラック値に応じた補正電流をキャ
リ、ンジの駆動源であるステッピングモータへ供給する
ような制御が実行される。補正電流によるキャリッジの
駆動により、磁気ヘッドが位置補正されることになる。
ところで、前記のようなインデックスサーボ方式では、
以下様な問題点がある。第1に、サーボデータはディス
クが1回転する毎に1回しか得られないため、所定のト
ラックでの位置補正を行なう際に、磁気ヘッドはサーボ
データが横切るまで待機する必要がある。このため、位
置決め制御に要する時間が多大となり、磁気ディスク装
置のスループットが低下することになる。このような点
を解消するために、予め目的トラックでのサーマルオフ
トラック量に応じた補正値を予測し、この補正値により
磁気ヘッドの位置決め制御を行なう方式がある。しかし
ながら、装置自体又は温度差によりサーマルオフトラッ
ク量が大きく異なることがあり、磁気ヘッドの位置決め
するためのサーマルオフセット値を正確に設定すること
は困難である。
第2の問題点として、サーボデータのピーク値の差とオ
フトラック量との関係を、ディスクの内。
外周又は装置間で一定する必要がある。このため、正確
な自動利得制御回路(AGC)が必要となる。
また、オフトラック量と補正電流値との関係が装置間で
一定であることが必要であるが、このためにはキャリッ
ジの摩擦やステッピングモータの変位量のばらつきを減
少させる必要がある。即ち、磁気ディスク装置を構成す
る部品の特性バラツキを無くし、正確なAGCを必要と
するため、装置全体のコストが増大することになる。
[発明の目的] 本発明の目的は、インデックスサーボ方式において、簡
単な構成でしかも効率的に、目的トラック上のサーマル
オフトラックを吸収するためにサーマルオフセット値を
補正し、常に磁気ヘッドの位置決め動作を確実に行なう
ことができる磁気ヘッドの位置決め制御方式を提供する
ことにある。
[発明の概要コ 本発明は、インデックスサーボ方式において、磁気ヘッ
ドの初期シーク動作時にサーボデータに基づいてサーマ
ルオフトラックの補正に必要な補正電流値を求めて記憶
する初期補正電流値算出手段を備えている。目的トラッ
ク補正電流値算出手段は、補正電流値を決定する算出式
を構成するトラック数を変数とする関数項とサーマルオ
フセット定数項を設定し、この関数項及び定数項に基づ
いて磁気ヘッドの移動先である目的トラックに応じた補
正電流値を算出する。この目的トラック補正電流値算出
手段により求められた補正電流値に基づいて、目的トラ
ックでのサーマルオフトラックが補正されるように構成
されている。
このような構成により、インデックスサーボデータが得
られないシーク動作時においても、目的トラック上での
サーマルオフトラックを補正することが可能となる。
[発明の実施例] 以下図面を参照して本発明の一実施例を説、明する。第
1図は一実施例に係わる磁気ヘッド位置決め制御回路の
構成を示すブロック図である。第1図において、スピン
ドルモータ11は、ディスクドライブに設けられており
、サーボデータSDが記録されたディスクlOを回転さ
せる。磁気ヘッド12は、キャリッジ13により支持さ
れており、このキャリッジ13の駆動によりディスクI
O上をシーク動作する。ピークホールド回路IBは、タ
イミング発生回路15から出力されるタイミング信号に
応じて、磁気ヘッド12から読出されるサーボデータの
ピークをホールドする。即ち、ピークホールド回路16
は、例えば第6図に示すホールドタイミングで、Aの期
間でEVEN )−ラックからのサーボデータのピーク
をホールドし、Bの期間でODDトラックからのサーボ
データのピークをホールドする。
差分回路17は、ピークホールド回路1Bからの各ピー
ク値の差分を出力する。差分回路17からの差分出力値
は、A/D変換器I8によりデジタル信号に変換された
後に、マイクロプロセッサ(CP U。
19)に与えられる。CP U 19は、位置決め制御
を行なう回路であり、サーマルオフセットの補正に必要
な補正電流値を算出する。この補正電流値は・D /’
 A変換器20、制御回路21及びドライバ回路22を
通じてキャリッジI3の駆動源に供給される。
このような構成の位置決め制御回路において、同実施例
の動作を第2図乃至第4図を参照して説明する。先ず、
CPU19は、磁気ヘッド12により読出されたサーボ
データに基づいて補正電流値を算出する。即ち、第2図
のステップS1に示すように、CPU19は、サーボデ
ータに基づいて差分回路17から得られるピーク値の差
分を読込む。さらにステップS2に示すように、CPU
19はピーク値の差分の極性に応じて、磁気ヘッドの移
動方向を判断する。この判断結果により、CPU19は
ピーク値の差分に応じて設定される補正電流をキャリッ
ジ13へ供給し、磁気ヘッドの位置決め制御を行なう。
そして、ディスク10が1回転すると、再度ピーク値の
差分が検出されることになり、CPU19は再度キャリ
ッジ13へ補正電流を供給する。
このとき、補正電流値は、差分の極性に応じて、所定の
ステップ値で増加又は減少することにより切換えられる
。即ち、ステップS3に示すように、例えばピーク値A
の方がピーク値Bより大きい場合には、CPU19はキ
ャリッジ13をODDトラック側へ移動させるように、
補正電流値を所定のステップ値だけ増加させる。また、
ピーク値Aの方がピーク値Bより小さい場合には、ステ
ップS4に示すように、その逆にキャリッジ13をEV
ENトラック側へ移動させるように、補正電流が増加さ
せる。
ここで、磁気ヘッドがシーク動作する際、目的トラック
上でのサーマルオフトラックは以下のような理由により
発生する。第4図に示すように、ベース40上にスピン
ドルモータ11とステッピングモータ41が固定されて
いる。キャリッジエ3はステッピングモータ41により
駆動される。磁気ヘッド12は、キャリッジ13のへラ
ドアーム42に固定されている。また、ディスク10は
、スピンドルモータ11により固定された状態で回転さ
れる。このような機構において、サーマルオフトラック
とは、ディスクlOと磁気ヘッド12との相対位置がず
れることを意味する。これは、装置の発熱によりディス
クlOが伸縮した長さ及び磁気ヘッド12の位置が変動
する長さが異なるために発生する。この場合、磁気ヘッ
ドI2の位置は、キャリッジ13及びヘッドアーム42
の熱伸縮により変動する。いま仮に、ベース40の線膨
張係数をΔLO、ディスク10.ヘッドアーム42.キ
ャリッジ13の線膨張係数をそれぞれΔLl、  ΔL
2.  ΔL3とすると、サーマルトラックff1sT
は下記式(1)に示すようになる。
5T−Ll  (ΔL1−ΔLO)t −L2 (ΔL2−ΔLO)を −L3 (ΔL3−ΔLO)t・・・(1)ここで、t
は温度差である。この式(1)からディスク10上のト
ラック位置におけるサーマルオフセット値ΔXは、LL
はトラック位置により変動するがL2.L3は固定であ
るため、下記式(2)%式% Δx−A  (t)+3  (t)  φ T−(2)
ここで、Tは、トラック数、Aはトラック数とは無関係
に設定されるサーマルオフセ・ソト値、Bはトラック数
に応じて設定されるサーマルオフセット値のトラックに
対する傾きである。A、Bは共に温度tによる関数とな
る。前記式(2)に示すように、サーマルオフセット値
は、所定の温度において定数項とトラック数に対する関
数により表現される。したがって、温度変化及び時間変
化に対して、A、(t)、B(t)を時間系列的に求め
ることにより、所定の目的トラックTに対するサーマル
オフセット値を常に予測することが可能となる。
前記のようなサーマルオフセット値に応じた補正電流値
ΔIは、下記式(3)に示すようになる。
ΔI−C(t)+D (t)  ・T・・・(3)即ち
、この式(3)により、任意のトラックでΔ■を予め測
定すれば、温度変化と共に変化するC、Dの値を常に監
視し、修正することができる。
CPU19は、第3図に示すように、磁気ヘッド12に
より読出されたサーボデータに基づいて、す。
−マルオフセット方向を決定し、補正電流値ΔIを求め
て所定のステップ値だけ変動させる(ステップ85〜S
7)。次に、磁気ヘッドのシーク動作が実行されない場
合には、前記式(3)の0項のみが変動したとして0項
を修正する(ステップ510)。CPU19は、0項の
みを変動させた補正電流値Δlを算出し、この補正電流
値Δ工による電流をキャリッジL3へ供給する。これに
より、シ〜り動作しない磁気ヘッド12の位置補正が実
行されることになり、サーマルオフトラックが吸収され
ることになる。これは、ベース40とディスクIOの基
板は通常ではアルミニュームで形成されているため、そ
の線膨張係数はほぼ等しくなる。このため、ΔIに及ぼ
す影響度は前記式(1)の2゜3項に相当する0項の方
が大きくなり、ΔIの変動はCのみの変動であるとして
も、それほどの誤差は発生しない。
次に、磁気ヘッド12がシーク動作する場合には、CP
U19はステップS9に示すように、自動的に磁気へラ
ド12をディスク10の内周及び外周にシークさせて、
C,Dを適正な値に修正する。
このようにして、サーボデータに基づいてサーマルオフ
セット方向を検出し、目的トラ、ンクでのサーマルオフ
セット値を予め予測することにより、磁気ヘッド12の
シーク動作完了時にはサーボデータを必要とすることな
く、サーマルオフセット値を補正することができる。し
たがって、磁気ヘッド12のシーク動作時間内にサーマ
ルオフセット補正時間を含む必要がないため、高速のシ
ーク動作が可能となる。また、補正電流値とサーマルオ
フセット値との関係が磁気ディスク装置間で異なってい
ても、サーマルオフセットを確実に補正することができ
る。このため、磁気ディスク装置の部品に多少の特性バ
ラツキがある場合でも、サー・マルオフセットを確実に
補正できるため、装置のコストを軽減できる。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、インデックスサー
ボ方式において、磁気ヘッドのシーク動作完了時には次
のサーボデータを読出すことなく、目的トラック上のサ
ーマルオフトラックを吸収するためのサーマルオフセッ
ト値を補正することができる。したがって、簡単な構成
でしかも効率的に、磁気ヘッドの位置決め動作を確実に
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わる磁気ヘッド位置決め
制御回路の構成を示すブロック図、第2図及び第3図は
それぞれ同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト、第4図は同実施例の動作を説明するための磁気ヘッ
ドの移動機構の構成を示す図、第5図はディスクの一例
を示す図、第6図は従来のインデックスサーボ方式の動
作を説明するための図である。 lO・・・ディスク、12・・・磁気ヘッド、13・・
・キャリッジ、19・・・CPU。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第3I!i!l ° 第4図 15図 A     BAB        ホールドタイミン
Tf4 6  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 磁気記録媒体のデータ面に記録されたサーボデータに基
    づいて磁気ヘッドの位置決め制御を行なうインデックス
    サーボ方式の磁気ヘッド位置決め制御方式において、 前記磁気ヘッドの初期シーク動作時に前記サーボデータ
    に基づいてサーマルオフトラックに応じたサーマルオフ
    セットの補正に必要な補正電流値を求めて記憶する初期
    補正電流値算出手段と、前記補正電流値を決定する算出
    式を構成するトラック数を変数とする関数項とサーマル
    オフセット定数項を設定しこの関数項及び定数項に基づ
    いて前記磁気ヘッドの移動先である目的トラックに応じ
    た補正電流値を算出する目的トラック補正電流値算出手
    段と、 この目的トラック補正電流値算出手段により求められた
    補正電流値に基づいて前記磁気ヘッドの移動制御を実行
    し前記目的トラックでのサーマルオフトラックに応じた
    サーマルオフセットを補正する制御手段とを具備したこ
    とを特徴とする磁気ヘッドの位置決め制御方式
JP60142153A 1985-06-28 1985-06-28 磁気ヘツドの位置決め制御方式 Pending JPS623473A (ja)

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US06/878,696 US4697213A (en) 1985-06-28 1986-06-26 Index servo type magnetic head positioning control apparatus and method thereof

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