(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記録されるディスクと、前記ディスクとの間で情報の読み出しや書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドを情報の読み出しや書き込みのために移動させるアクチュエータと、前記ヘッドの位置を検出して検出位置信号を出力するヘッド位置検出手段と、前記ヘッドの位置決め用の目標位置信号を発生する目標位置発生手段と、前記目標位置信号と前記検出位置信号とから制御信号を発生して前記アクチュエータを制御する制御手段と、前記制御信号から前記検出位置信号までの利得を同定する利得同定手段とを備え、前記利得同定手段で同定した利得に基づいて前記制御手段の発生する制御信号を補正するようになっているディスク装置であって、前記利得同定手段に利得同定動作を開始させるトリガを前記制御信号に基づいて自動的に発生する利得同定トリガ発生手段を備えると共に、前記利得同定トリガ発生手段は、過去から現在までの前記制御信号を平均化して得た評価値が予め与えられている閾値を超えた場合に前記トリガを発生するものとしたディスク装置。
【請求項２】
情報が記録されるディスクと、前記ディスクとの間で情報の読み出しや書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドに接続する微動アクチュエータと前記微動アクチュエータに接続する粗動アクチュエータとからなると共に、前記粗動アクチュエータで前記微動アクチュエータとともに前記ヘッドを移動させた後に前記微動アクチュエータで前記ヘッドを移動させるようにされている、前記ヘッドを情報の読み出しや書き込みのために移動させるアクチュエータと、前記ヘッドの位置を検出して検出位置信号を出力するヘッド位置検出手段と、前記ヘッドの位置決め用の目標位置信号を発生する目標位置発生手段と、前記目標位置信号と前記検出位置信号とから制御信号を発生して前記アクチュエータを制御する制御手段と、前記制御信号から前記検出位置信号までの利得を同定する利得同定手段とを備え、前記利得同定手段で同定した利得に基づいて前記制御手段の発生する制御信号を補正するようになっているディスク装置であって、前記利得同定手段に利得同定動作を開始させるトリガを前記制御信号に基づいて自動的に発生する利得同定トリガ発生手段を備えると共に、前記利得同定トリガ発生手段は、過去から現在までの前記制御信号を平均化して得た評価値が予め与えられている閾値を超えた場合に前記トリガを発生するものとしたディスク装置。
【請求項３】
前記利得同定トリガ発生手段は、前記トリガを発生すると共に、前記閾値をこれまでよりも大きな値に更新するようにされている請求項１又は２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記ディスクを複数有するとともに、前記各ディスクごとに前記ヘッドと前記アクチュエータが設けられており、そして前記利得同定トリガ信号が発生したときにこれを受け取った利得同定手段が、前記複数のアクチュエータ全てについてそれぞれの利得を同定するようにされている請求項１又は２に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクチュエータを制御する磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アクチュエータを制御する制御装置はさまざまな機器に用いられており、情報記録用の磁気ディスク装置や光ディスク装置などもそのような機器の一つである。一般にそのような制御装置は、出力検出手段と目標軌道発生手段および制御手段を備えており、出力検出手段がアクチュエータ出力を検出して発生する検出出力信号と目標軌道発生手段が与える目標軌道信号とから制御手段が制御信号を発生し、この制御信号によりアクチュエータの制御を行なうようになっている。
【０００３】
このような制御装置においては、制御対象の利得（制御信号から検出出力信号までの利得）の問題がある。すなわち制御対象の利得は、制御対象を構成する各種要素の製造公差や動作条件あるいは動作環境などによりばらつき、また特に制御対象を構成するアクチュエータの経時的な劣化などにより経時的にも変動する。そしてこのような利得のばらつきや経時的変動があると、例えば磁気ディスク装置であれば、ヘッドの高速な移動や高精度な位置決め動作を妨げ、装置性能の低下を引き起こす。そこで制御対象の利得を同定（推定）する利得同定手段を設け、この利得同定手段で同定した利得に基づいて制御手段に制御信号を発生させるという構成を付加することが磁気ディスク装置などにおいて行なわれている。
【０００４】
そのような技術として、例えば特開平５−２６６６１９号公報に記載される例がある。この技術では、製造公差やヘッドが位置決めするシリンダ位置（トラック位置）による制御対象の利得のばらつきを補正するようにしている。つまりこの技術は利得の固定的なばらつきを補正するものである。この他に、アクチュエータの経時的な劣化などによる利得の経時的な変動に対処する技術もある。その一つは、アクチュエータを含む制御対象の利得を各サンプリングタイム毎に同定し、これに基づいて制御手段の利得をその都度補正する方法であり、他の一つは、利得の同定を装置の立ち上げ時やオペレータがコマンドを与えたとき、あるいは予め定めてある一定時間毎などのように間欠的に行なう方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、磁気ディスク装置では、更なる高密度記録を実現するためにヘッドの駆動用であるボイスコイルモータの先に微動アクチュエータを設け、ボイスコイルモータによる移動の後に微動アクチュエータによる微細な移動をヘッドに行なわせるという二段アクチュエータ方式の適用が見込まれている。二段アクチュエータ方式における微動アクチュエータには、それ自身が小型で軽量であって欲しいという要求から、例えばピエゾ素子などによる圧電アクチュエータを用いるのが一般的である。しかし圧電アクチュエータには動作環境により経時劣化を生じやすいという性質があり、したがって二段アクチュエータ方式を適用した磁気ディスク装置における制御対象にあってはその利得に経時的な変動を生じやすくなる。このことは利得の経時的変動に対する補正の重要性がさらに高まることを意味する。
【０００６】
利得の経時的変動に対する補正は、利得を各サンプリングタイム毎に同定して補正する上記の方法によれば十分に有効に行なうことができる。しかしこの方法であると不必要な補正動作も多く行なわれることになり、徒に補正のための動作時間が増大し、結果としてデータの書き込みや読み取りのための動作時間の割合が減少し、記憶装置としての性能を低下させてしまう。一方、上記の間欠的に補正する方法であれば、徒に補正動作時間が増大するという問題はある程度避けることができる。しかしこの方法では、実際の利得変動とは関係なく利得の同定・補正動作を行うため、突然の利得変動に対応できない。
【０００７】
また圧電アクチュエータは、動作状況などにより突然動作をしなくなることがある。そして圧電アクチュエータが動作しない破損状態になると、書き込み時に隣接するトラック上のデータを消去してしまうほど位置決め精度が劣化する可能性がある。ただ微動アクチュエータである圧電アクチュエータの破損は部分的に機能を阻害するだけである。つまりヘッドやボイスコイルモータの破損とは違い、当該圧電アクチュエータで動作させられていたヘッドやこれに対応するディスクが全体的に機能しなくなるのではなく、また当該圧電アクチュエータで動作させられていたヘッドの位置決めを全く不能にするものではない。したがって微動アクチュエータに破損が生じた場合には、これを迅速に検知して適当な救済措置をとることが可能であり、そのようにすることで二段アクチュエータ方式の有用性をより高めることができる。
【０００８】
本発明は、上記のような磁気ディスク装置に関する課題に鑑みてなされたものであり、制御対象、特にヘッド用のアクチュエータの経時的な利得変動を補正するについて、これをより的確に行うことを可能とする制御装置を備えた磁気ディスク装置を提供することを目的とし、さらに微動アクチュエータに破損が生じた場合に、これを迅速に検知して必要な対処を可能とする二段アクチュエータ方式の磁気ディスク装置を提供することも目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、情報が記録されるディスクと、前記ディスクとの間で情報の読み出しや書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドを情報の読み出しや書き込みのために移動させるアクチュエータと、前記ヘッドの位置を検出して検出位置信号を出力するヘッド位置検出手段と、前記ヘッドの位置決め用の目標位置信号を発生する目標位置発生手段と、前記目標位置信号と前記検出位置信号とから制御信号を発生して前記アクチュエータを制御する制御手段と、前記制御信号から前記検出位置信号までの利得を同定する利得同定手段とを備え、前記利得同定手段で同定した利得に基づいて前記制御手段の発生する制御信号を補正するようになっているディスク装置であって、前記利得同定手段に利得同定動作を開始させるトリガを前記制御信号に基づいて自動的に発生する利得同定トリガ発生手段を備えると共に、前記利得同定トリガ発生手段は、過去から現在までの前記制御信号を平均化して得た評価値が予め与えられている閾値を超えた場合に前記トリガを発生するものとしたディスク装置を開示する。
更に本発明は、情報が記録されるディスクと、前記ディスクとの間で情報の読み出しや書き込みを行うヘッドと、前記ヘッドに接続する微動アクチュエータと前記微動アクチュエータに接続する粗動アクチュエータとからなると共に、前記粗動アクチュエータで前記微動アクチュエータとともに前記ヘッドを移動させた後に前記微動アクチュエータで前記ヘッドを移動させるようにされている、前記ヘッドを情報の読み出しや書き込みのために移動させるアクチュエータと、前記ヘッドの位置を検出して検出位置信号を出力するヘッド位置検出手段と、前記ヘッドの位置決め用の目標位置信号を発生する目標位置発生手段と、前記目標位置信号と前記検出位置信号とから制御信号を発生して前記アクチュエータを制御する制御手段と、前記制御信号から前記検出位置信号までの利得を同定する利得同定手段とを備え、前記利得同定手段で同定した利得に基づいて前記制御手段の発生する制御信号を補正するようになっているディスク装置であって、前記利得同定手段に利得同定動作を開始させるトリガを前記制御信号に基づいて自動的に発生する利得同定トリガ発生手段を備えると共に、前記利得同定トリガ発生手段は、過去から現在までの前記制御信号を平均化して得た評価値が予め与えられている閾値を超えた場合に前記トリガを発生するものとしたディスク装置を開示する。
【００１０】
更に本発明は、前記利得同定トリガ発生手段は、前記トリガを発生すると共に、前記閾値をこれまでよりも大きな値に更新するようにされているディスク装置を開示する。
更に本発明は、前記ディスクを複数有するとともに、前記各ディスクごとに前記ヘッドと前記アクチュエータが設けられており、そして前記利得同定トリガ信号が発生したときにこれを受け取った利得同定手段が、前記複数のアクチュエータ全てについてそれぞれの利得を同定するようにされているディスク装置を開示する。
【００１１】
また上記目的を達成するために本発明では、情報が記録される複数のディスクと、前記ディスクとの間で情報の読み出しや書き込みを行うために前記ディスクごとに設けられたヘッドと、前記ヘッドごとに設けられて前記ヘッドを情報の読み出しや書き込みのために移動させる微動アクチュエータと、前記微動アクチュエータとともに前記ヘッドを移動させる粗動アクチュエータと、前記ヘッドの位置を検出して検出位置信号を出力するヘッド位置検出手段と、前記ヘッドの位置決め用の目標位置信号を発生する目標位置発生手段と、前記目標位置信号と前記検出位置信号とから制御信号を発生して前記アクチュエータを制御する制御手段とを備えたディスク装置において、前記制御信号に基づいて前記微動アクチュエータの破損を判定する破損判定手段と、前記破損判定手段による判定結果を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明する。図１に本発明の第１の実施形態に係る制御装置の構成をブロック線図で示す。この制御装置における動作は、大別して目標軌道追従制御と利得推定動作の二つに分かれ、この両者は利得同定トリガ発生手段の発生する利得同定トリガによって自動的に区別される。具体的には以下の通りである。
【００１３】
利得同定トリガ発生手段９が利得同定トリガ１０を発生していないときには、目標軌道発生手段１６によって生成された目標軌道にアクチュエータ出力１を追従させる目標軌道追従制御を行う。目標軌道追従制御下にあっては、アクチュエータ出力１が出力検出手段５によって検出され、ＡＤ（アナログディジタル）変換器６によりディジタル信号の検出出力信号８となる。制御手段１５は、目標軌道と検出出力信号８の差異を零とするよう制御信号７を生成する。制御信号７は、ＤＡ（ディジタルアナログ）変換器４によってアナログ信号に変換され、パワーアンプ３により増幅されてアクチュエータ２に入力し、アクチュエータ２を動作させる。この目標軌道追従制御時にはスイッチ１４が閉じ、スイッチ１２は開いている。そして制御手段１５は、メモリ１３に格納されている制御手段１５の利得に基づき、制御信号７の利得を決定する。
【００１４】
一方、利得同定トリガ発生手段９が利得同定トリガ１０を発生させた場合には利得推定動作（利得同定動作）を行う。利得推定動作時にはスイッチ１４を開き、スイッチ１２は閉じる。この状態で利得同定手段１１は、検出出力信号８と制御信号７により制御対象の利得を推定するとともに、推定した利得を用いて制御手段１５の利得を決定し、これをメモリ１３に格納する。ここで、制御対象の利得は、ＤＡ変換器４、パワーアンプ３、アクチュエータ２、出力検出手段５およびＡＤ変換器６までの利得とサンプリング時間の関数であるが、その内で有意な経時的変動を生じるのは主にアクチュエータ２である。
【００１５】
図２に、図１の制御装置における上記のような動作の実行手順のフローチャートを示す。以下このフローチャートにしたがって実行手順を説明する。図１の制御装置は、起動すると目標軌道追従動作を行い（ステップ２０１）、目標軌道追従動作終了のコマンドが入ると、動作を終了する（ステップ２０２）。目標軌道追従動作時には利得同定トリガ発生手段は、上記のような制御対象の利得を制御信号に基づいて監視しており、利得同定トリガを発生させるかどうかを判定し、発生させる要件が満たされた場合に利得同定トリガを発生する（ステップ２０３）。利得同定トリガを発生しない場合はそのまま目標軌道追従動作を行い、利得同定トリガを発生した場合は利得推定動作に入る（ステップ２０４）。利得推定動作時には、利得同定手段が制御対象の利得を推定し、推定した利得に基づいて制御手段の利得を決定する（ステップ２０５）。決定した制御手段の利得はメモリに格納され、目標軌道追従動作に復帰する（ステップ２０６）。
【００１６】
図３に図１の利得同定トリガ発生手段９の具体的構成例をブロック線図で示す。評価値生成手段３０２は、過去から現在までの制御信号７を平均化する評価値３０４を生成する。メモリ３０３には評価値３０４の大きさを評価するための閾値３０５が格納されている。比較器３０１は、評価値３０４を閾値３０５と比較し、評価値３０４が閾値３０５を超えたときに利得同定トリガを発生する。そして利得同定トリガを発生した場合には、メモリ３０３の閾値３０５をこれまでより大きな値に更新する。
【００１７】
図４に、図３の利得同定トリガ発生手段における上記のような動作の実行手順のフローチャートを示す。以下このフローチャートにしたがって実行手順を説明する。まず予め利得同定トリガを零、すなわちトリガの立っていない状態にする（ステップ４０１）。次ぎに制御信号を取り込む（ステップ４０２）。取り込んだ現在の制御信号と過去の制御信号とから制御信号を平均化する評価値を作成する（ステップ４０３）。評価値が閾値以下のときにはそのまま終了する（ステップ４０４）。評価値が閾値を超えるときには、利得同定トリガを１、すなわちトリガを立て（ステップ４０５）、閾値をこれまでより大きな値に更新する（ステップ４０６）。
【００１８】
以上の説明における評価値の生成つまり図３の評価値生成手段３０２で行なう評価値の生成には例えば以下のような数式（数１〜数３）による演算を用いることができる。数１は現在と過去ｎ回の制御信号の平均を評価値３０４とする例であり、制御信号の初期値ｕ（０），……，ｕ（１−ｎ）＝０である。数２は現在と過去ｎ回の制御信号の二乗平均を評価値３０４とする例であり、制御信号の初期値ｕ（０），……，ｕ（１−ｎ）＝０である。数３は、現在と過去の制御信号７の重み付き総和を評価値３０４とする例である。ここで、ｗは重みであり、ｗ＜１とすると、遠い過去の制御信号７ほど評価値３０４に与える影響が小さくなる。この場合、評価値３０４の初期値λ（０）＝０である。
【数１】
0003705998.tif 000002
【数２】
0003705998.tif 000003
【数３】
0003705998.tif 000004
【００１９】
次ぎに、閾値３０５の更新方法についての例を説明する。第１の例は、メモリ３０３に更新する閾値３０５を順じ用意しておき、利得同定トリガ発生毎に次ぎに用意された値に更新することである。他の例では、メモリ３０３に基準となる出力の値を用意しておき、その基準となる値を利得同定手段で推定したアクチュエータ利得で割り、前記基準となる値に対応する制御信号７の値を算出し、これを新しい閾値とする。
【００２０】
図５に本実施形態における効果をタイミングチャートで示す。アクチュエータ利得（アクチュエータを含む上記のような制御対象の利得）５０１は経時劣化している。それに伴い、制御装置の制御帯域５０２が悪化する。一方、アクチュエータ利得５０１の劣化に伴い、平均化された制御信号７である評価値３０４は増大する。評価値３０４が閾値３０５を超えると、利得同定トリガ１０が起立し、これに応じて利得同定動作をなし、制御手段利得５０３の更新を行うとともに、閾値３０５をこれまでより大きな値に更新する。そして制御手段利得５０３の更新により、制御帯域５０２は当初の帯域に復帰する。このようにして制御帯域５０２に一定の範囲内の値を取らせることができ、制御対象の利得に経時的な変動があっても高い制御性を常時維持することができる。しかも利得同定トリガ発生手段により利得同定トリガ１０が発生された条件、すなわち制御対象の利得が変化し、制御手段の利得を補正する必要が生じた場合においてのみ制御手段利得５０３の更新を行なうようになっているので、利得に関する補正を徒に行なうことによって記憶装置としての性能を低下させてしまうような事態も効果的に避けることができる。言い換えれば、本実施形態の構成によると、利得の変動に対する補正を確実に行なうことができ、しかも無駄に補正動作を行なうことがなく、利得補正動作をより的確なものとすることができる。
【００２１】
以上の説明ではアクチュエータ利得が劣化した場合を前提にしていたが、これとは逆に利得が回復したときにも、基本的には上記と同様な処理で必要時においてのみ自動的に利得の同定と調整を行い、ゲイン増大による制御系の安定性低下を回避することができる。利得回復時の処理のためには、利得同定トリガ発生手段９にアクチュエータ利得回復感知用の閾値を閾値３０５とは別に用意しておく。この利得回復感知用閾値は利得劣化感知閾値３０５よりも小さい値である。そして評価値３０４がこの利得回復感知閾値を下回ったときに利得同定トリガ１０を発生し、これに応じて上記と同様な処理により制御手段利得を更新する。またそれとともに、利得回復感知閾値と利得劣化感知閾値をこれまでより小さな値に更新する。
【００２２】
図６に本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装置における制御装置（ヘッド位置決め制御装置）の構成をブロック線図で示す。この制御装置は基本的には第１の実施形態による制御装置と同様であり、その動作は、位置決め制御（目標軌道追従制御）と利得推定動作の二つに分かれ、この両者は利得同定トリガ発生手段の発生する利得同定トリガによって自動的に区別される。これらの動作について説明する前にまず制御装置に関連する磁気ディスク装置の構成を簡単に説明する。
【００２３】
スピンドルモータ６０１で駆動される軸には複数のディスク６０２が取り付けられている。各ディスク６０２の記録面上には各ディスク６０２に対応するヘッド６０３が僅かな隙間をおいて浮上している。各ヘッド６０３は、それぞれヘッド支持系６０４によって支持され、ヘッド支持系６０４は例えば圧電アクチュエータが用いられる微動アクチュエータ６０５にそれぞれ固定されている。各微動アクチュエータ６０５は、それぞれに対応するヘッド６０３をディスク６０２の径方向（内周から外周方向またはその逆方向）に例えば３０Ｖの印加電圧に対して１μｍ駆動させる。これらの各微動アクチュエータ６０５は、それぞれの微動アクチュエータ支持系６０６によって支持され、各微動アクチュエータ支持系６０６は何れも一つのボイスコイルモータ６０７に固定されている。したがって粗動アクチュエータであるボイスコイルモータ６０７の作動に伴い、各微動アクチュエータ支持系６０６が一括的にディスク６０２の径方向に駆動される。この駆動により各ヘッド６０３が各ディスク６０２に対して概略的な位置決めを行い、それから目的のディスク６０２において微動アクチュエータ６０５により当該ディスク６０２のヘッド６０３が駆動されて目的のトラックの中心に位置決めし、そこに記録されている情報を読み取りまたはそこに書き込みをする。
【００２４】
本実施形態の磁気ディスク装置は、高密度記録を実現するために、全てのディスク６０２においてそこのトラックの先頭セクタに位置基準信号が記録されており、この位置基準信号をヘッド６０３で読み取って位置決めを行うセクタサーボ方式が採用されている。つまり全てのヘッドがユーザーによる情報の読み取りや書き込みを行なえるデータヘッドとされている。これに応じて各ヘッド６０３にはそれぞれからの信号を処理する演算部を備えた位置検出手段６１４が個別に設けられている。そして個々のデータヘッド６０３から得られた位置基準信号は、それぞれに対応する位置検出手段６１４により位置信号に変換される。位置検出手段６１４の後段にはヘッド切換え手段６１５が設けられており、発せられたコマンドで指定された目的のヘッド番号６２７をこのヘッド切換え手段６１５で選択する。目的のヘッド６０３に接続する位置検出手段６１４から発生された位置信号は、ＡＤ変換器６１６によりディジタル信号に変換され、検出位置信号６１７となる。目標位置発生手段６２５は、コマンドで指定された目的のトラック番号６２６を選択し、目標位置信号を発生する。
【００２５】
次ぎに利得推定動作と位置決め制御について説明する。利得同定トリガ発生手段６１８によって利得同定トリガ６１９が発生すると、利得推定が選択され、以下の動作を行う。まずスイッチ６２１を閉じスイッチ６２３を開く。この状態で利得同定手段６２０は、目的のヘッド６０３が目的のトラックに位置決めされたときの、ヘッド番号６２７に対応した微動アクチュエータ６０５を含む制御対象の利得を推定するとともに、推定した制御対象利得を用いて制御手段６２４の利得を決定する。それからメモリ６２２は、現在対象となっているヘッド番号６２７と、このヘッド番号６２７のヘッド６０３に係る制御対象の利得の推定値に基づいた制御手段６２４の利得とを対にして格納する。
【００２６】
利得同定トリガ発生手段６１８が利得同定トリガ６１９を発生していないときには、位置決め制御が選択され、以下の動作を行う。まずスイッチ６２１を開き、スイッチ６２３を閉じる。この状態でメモリ６２２はコマンドで指定された目的のヘッド番号６２７に対応した制御系の利得を選択し、制御手段６２４に設定する。制御手段６２４は、検出位置信号６１７と目標位置発生手段６２５からの目標位置信号との偏差が零となるように粗動系制御信号６１０と微動系制御信号６１３を発生する。その粗動系制御信号６１０は、ＤＡ変換器６０９でアナログ信号に変換されるとともにパワーアンプ６０８で増幅される。そしてこの増幅された粗動系制御信号６１０に応じた電流がボイスコイルモータ５０７に入力し、ボイスコイルモータ６０７を作動させる。一方、微動系制御信号６１３は、ＤＡ変換器６１２でアナログ信号に変換されるとともにパワーアンプ６１１で増幅され、この増幅された微動系制御信号６１３に応じた電圧が微動アクチュエータ６０５に入力し、微動アクチュエータ６０５を作動させる。
【００２７】
次ぎに利得同定トリガ発生手段６１８について具体的に説明する。まず微動系制御信号６１３においては通常動作時の位置決め誤差が例えばトラックピッチ０．５μｍの１０％である０．０５μｍを超えることはほとんどないとする。このことを前提に、変位０．０５μｍにあたる電圧である１．５Ｖを閾値６３２としてメモリ６３０に記録しておく。利得同定トリガ発生手段は、上記した数１〜数３あるいはそれに準拠する演算方法などにより、制御信号を平均化する評価値６３１を所定の時間間隔で発生し、その都度この評価値６３１を比較器６２８で閾値６３２と比較し、これが閾値６３２を超えたときは利得同定トリガ６１９を発生する。またそれとともに、メモリ６３０の閾値６３２をこれまでより大きな値に更新する。
【００２８】
図７に、図６のヘッド位置決め制御装置における上記のような動作の実行手順のフローチャートを示す。以下このフローチャートにしたがって実行手順を説明する。コマンドにより起動するとまず位置決め制御動作を行い（ステップ７０１）、位置決め制御動作終了のコマンドにより、位置決め制御動作を終了する（ステップ７０２）。位置決め制御動作中は、微動制御信号に基づき微動アクチュエータ６０５を含む制御対象の利得を監視しながら利得同定トリガを発生するかどうかを判定し、発生させる要件が満たされた場合に利得同定トリガを発生する（ステップ７０３）。利得同定トリガが発生していないときには、そのまま位置決め制御動作を続け、利得同定トリガが発生したときには、利得推定動作に入る（ステップ７０４）。
【００２９】
利得推定動作に入ったら利得同定手段が微動アクチュエータを含む制御対象の利得を推定し、この推定した利得に基づいて制御手段の利得を決定する（ステップ７０５）。決定した制御手段の利得はメモリに格納され、位置決め制御動作に復帰する（ステップ７０６）。ここで、位置決め制御動作時（ステップ７０１）に制御手段は、メモリに格納された利得に基づいて制御信号を発生する。
【００３０】
次ぎに利得同定トリガ発生手段による利得同定トリガ発生（ステップ７０３）の実行手順を説明する。まず予め利得同定トリガを零、すなわちトリガの立っていない状態にする（ステップ７０７）。次ぎに微動系の制御信号を取り込む（ステップ７０８）。取り込んだ現在の微動系制御信号と過去の微動系制御信号とから微動系制御信号を平均化する評価値を作成する（ステップ７０９）。評価値が閾値以下のときにはそのまま終了する（ステップ７１０）。評価値が閾値を超えるときには、利得同定トリガを１、すなわちトリガを立て（ステップ７１１）、閾値をこれまでより大きな値に更新する（ステップ７１２）。
【００３１】
次ぎに閾値６３２の更新方法についての例を説明する。第１の例では、メモリ６３０に更新する閾値６３２を順じ用意しておき、利得同定トリガ発生毎に次ぎに用意された値、例えば２．５Ｖに更新する。他の例では、メモリ６３０に基準となる出力（位置信号）の値、ここでは０．０５μｍを用意しておき、この基準となる値を利得同定手段で推定したアクチュエータ利得、例えば０．５μｍ／３０Ｖで割り、前記基準となる値に対応する微動系制御信号６１３の値、ここでは３Ｖを算出し、これを新しい閾値とする。
【００３２】
以上の説明ではアクチュエータ利得が劣化した場合を前提にしていたが、これとは逆に利得が回復したときにも、基本的には上記と同様な処理で必要時においてのみ自動的に利得の同定と調整を行い、ゲイン増大による制御系の安定性低下を回避することができる。利得回復時の処理のためには、利得同定トリガ発生手段６１８に微動アクチュエータ利得回復感知用の閾値を閾値６３２とは別に用意しておく。この利得回復感知用閾値は利得劣化感知閾値６３２よりも小さい値である。そして評価値６３１がこの利得回復感知閾値を下回ったときに利得同定トリガ６１９を発生し、これに応じて上記と同様な処理により制御手段利得を更新する。またそれとともに、利得回復感知閾値と利得劣化感知閾値をこれまでより小さな値に更新する。
【００３３】
ここで、ディスクに対するヘッドのアクセスは、複数のヘッドの何れか一つにより行なわれる。つまり常に複数のヘッドの何れか一つだけが動作し、他はその間動作していないのが通常であり、場合によってはかなりの時間動作しないヘッドもある。そこで、これらのヘッドの微動制御系についてもいわば定期点検を行い、事前にその利得の状態を検査するようにすれば、より好ましい。そのためには、磁気ディスク装置の本来の機能に支障を来さないような時間帯などを利用して全ての微動制御系の利得を同定する動作を適宜に行なうようにする。
【００３４】
図８に本発明の第３の実施形態に係る磁気ディスク装置における制御装置の構成を破損判定手段の部分についてブロック線図で示す。なお本実施形態の磁気ディスク装置もその制御装置に関連する部分の構成は第２の実施形態におけるそれと基本的には同様であるので、その説明は省略する。本実施形態における制御装置の動作は、位置決め制御と微動アクチュエータが破損した場合のデータ保護動作の二つに分かれ、この両者は破損判定手段８０１の発生する破損判定トリガ８０２により自動的に区別される。ここで、微動アクチュエータ６０５の破損とは、微動アクチュエータ６０５の利得が極端に低下し、微動アクチュエータ６０５によるヘッド６０３の変位が殆ど表れないような状態を指す。この場合は、微動アクチュエータが破損したヘッド以外のヘッドでは微動アクチュエータによる精密な位置決めが可能であり、微動アクチュエータが破損したヘッドにおいてもボイスコイルモータ６０７のみによる位置決めは可能である。
【００３５】
まず破損判定手段８０１が破損判定トリガ８０２を発生していないときには、位置決め制御が選択され、以下の動作を行う。制御手段６２４は、検出位置信号６１７と目標位置発生手段６２５が発生した目標位置信号との偏差が零となるように粗動系制御信号６１０と微動系制御信号６１３を発生する。ただし、コマンドで指定された目的のヘッド番号６２７における微動アクチュエータ６０５の破損がメモリ８０３に記憶されている場合には、当該ヘッド番号６２７についての位置決め制御コマンドを拒否する。粗動系制御信号６１０は、ＤＡ変換器６０９でアナログ信号に変換されるとともにパワーアンプ６０８で増幅され、この増幅された粗動系制御信号６１０に応じた電流がボイスコイルモータ５０７に入力し、ボイスコイルモータ６０７を作動させる。一方、微動系制御信号６１３は、ＤＡ変換器６１２でアナログ信号に変換されるとともにパワーアンプ６１１で増幅され、この増幅された微動系制御信号６１３に応じた電圧が微動アクチュエータ６０５に入力し、微動アクチュエータ６０５を作動させる。
【００３６】
一方、位置決め制御時に破損判定手段８０１によって破損判定トリガ８０２が発生したときには、データ保護動作が選択され、以下の動作を行う。まず位置決め制御動作中のヘッド番号６２７に対応する微動アクチュエータ６０５が破損したことを示すデータをメモリ８０３に格納する。メモリ８０３は、微動アクチュエータ６０５の破損が発生したヘッド番号６２７に対応した微動系制御信号６１３を零とし、当該ヘッド番号６２７に対応する微動アクチュエータ６０５の動作を停止させる。それとともに、当該ヘッド番号６２７に対応するディスク６０２に記録されているデータを保護するためにディスク面データ保護コマンドを発生させる。
【００３７】
ディスク面データ保護は、以下のような動作またはそれに準拠する動作によりなされる。微動アクチュエータ６０５が破損したヘッド６０３での書き込み動作を禁止し、それとともに破損が発生したヘッド番号６２７に対応するディスク６０２に記録されているデータをボイスコイルモータ６０７のみによるヘッド６０３の移動によって読み取り、他のディスク６０２に保存するか、または他の記憶媒体に保存する。
【００３８】
次ぎに、破損判定手段８０１について具体的に説明する。評価値生成手段８０６は、過去から現在までの微動系制御信号６１３を平均化した評価値８０８を発生する。メモリ８０７には微動アクチュエータの利得が極端に低下して破損状態になっているかどうかを判定するための閾値８０９、例えば定格値３０Ｖが格納されている。この閾値８０９と評価値８０８を比較器８０５で比較し、評価値８０８が閾値８０９を超えていたときには破損と判定して破損判定トリガ８０２を発生する。
【００３９】
図９に、図８の磁気ディスク装置の制御装置における上記のような動作の実行手順のフローチャートを示す。以下このフローチャートにしたがって実行手順を説明する。コマンドにより起動するとまず位置決め制御動作を行い（ステップ７０１）、位置決め制御動作終了のコマンドにより、位置決め制御動作を終了する（ステップ７０２）。位置決め制御動作時に破損判定手段が破損判定トリガを発生していないときは、そのまま位置決め制御動作を続ける（ステップ９０２）。破損判定手段が破損判定トリガを発生した場合（ステップ９０１）には、目的のヘッド番号において微動アクチュエータが破損したことを示すデータをメモリに保存する（ステップ９０３）とともに、当該ヘッド番号に対応する微動アクチュエータの動作を停止し（ステップ９０４）、さらに当該ヘッド番号に対応するディスクのディスク面データ保護を行う（ステップ９０５）。
【００４０】
次ぎに、破損判定手段による破損判定トリガ発生の実行手順を説明する。まず予め破損トリガを零、すなわちトリガの立っていない状態にする（ステップ９０６）。次ぎに微動系制御信号を取り込む（ステップ９０７）。過去から現在までの微動系制御信号を平均化する評価値を上記した数１〜数３あるいはそれに準拠する演算方法などにより作成する（ステップ９０８）。作成された評価値を閾値と比較し、評価値が閾値よりも小さい場合にはそのまま終了する（ステップ９０９）。一方、評価値が閾値を超えていた場合には、破損と判定して破損判定トリガを１とする、すなわちトリガを立てる（ステップ９１０）。
【００４１】
以上のような破損判定手段を備えることにより、微動アクチュエータに破損が生じた場合において、有効な救済措置を迅速にとることができ、アクチュエータがボイスコイルモータ（粗動アクチュエータ）と微動アクチュエータからなる二段アクチュエータ方式の有用性をより高めることができる。またこのような構成を第２の実施形態として説明した利得の補正方式と組み合わせることで、さらに一層二段アクチュエータ方式の有用性を高めることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、利得同定トリガ発生手段により制御対象の利得を監視し、制御対象の利得が変化して制御手段の利得を補正する必要が生じた場合においてのみ利得補正動作を行なうようにしているので、制御対象の利得の経時的な変動に関わらず常に高い制御性を維持でき、しかも例えば磁気ディスク装置であればディスクに対する書き込みや読み取りといった制御対象の本来の機能を利得補正動作により徒に低下させることを効果的に避けることができ、利得補正動作をより的確なものとすることができる。また本発明によれば、二段アクチュエータ方式の磁気ディスク装置について、破損判定手段により微動アクチュエータの破損の有無を監視し、微動アクチュエータに破損が生じた場合には必要な措置を迅速にとれるようにしているので、二段アクチュエータ方式の有用性をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態による制御装置のブロック線図である。
【図２】図１の制御装置における実行手順のフローチャートである。
【図３】利得同定トリガ発生手段のブロック線図である。
【図４】図３の利得同定トリガ発生手段における実行手順のフローチャートである。
【図５】第１の実施形態による制御装置における作用効果を説明するタイミングチャートである。
【図６】第２の実施形態に係る磁気ディスク装置における制御装置のブロック線図である。
【図７】図６の制御装置における実行手順のフローチャートである。
【図８】第３の実施形態に係る磁気ディスク装置の制御装置のブロック線図である。
【図９】図８の制御装置における実行手順のフローチャートである。
【符号の説明】
１  出力
２  アクチュエータ
５  出力検出手段
７  制御信号
８  検出出力信号
９、６１８  利得同定トリガ発生手段
１０、６１９  利得同定トリガ
１１、６２０  利得同定手段
１５、６２４  制御手段
１６  目標軌道発生手段
３０４、６３１、８０８  評価値
３０５、６３２、８０９  閾値
５０１  アクチュエータ利得
５０３  制御手段利得
６０２  ディスク
６０３  ヘッド
６０５  微動アクチュエータ
６０７  ボイスコイルモータ（粗動アクチュエータ）
６１４  位置検出手段
６２５  目標位置発生手段
８０１  破損判定手段
８０２  破損判定トリガ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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