(57)【要約】【課題】アクチュエータの回転中心とスピンドルの回転中心との距離が変化することにより、ヘッドオフセットが変化する。これによりデータエラーレートの低下が生じる。【解決手段】ヘッド位置に応じて変化する記録ヘッドと再生ヘッドのトラック方向の偏差であるヘッドオフセットについて組立時に測定したヘッド位置に対するヘッドオフセット値をテーブルとして記憶しておき、ヘッドオフセットを記録再生時に目標位置への加算信号として制御手段へ出力するヘッドオフセット出力手段と、ディスク回転手段の回転中心とアクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを計測するアクチュエータ中心位置測定手段と、距離Lよりヘッドの半径位置と記録媒体に記録されたトラックとの角度を計算するとともにヘッドオフセットを計算してテーブルを修正するヘッドオフセット調整手段によってヘッドオフセットを調整する。【選択図】図１
2006127564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸状に配置された複数のディスク状の記録媒体に情報の記録再生を行うディスク装置において、
情報が記録されるディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転させるディスク回転手段と、
前記記録媒体に情報を記録する記録ヘッドと前記記録媒体の情報を再生する再生ヘッドとを有し、前記ヘッドを前記記録媒体に対向して一定の量で浮上させるヘッドスライダと、
前記スライダを支持するヘッド支持機構と、
ディスクにおいてヘッドの目標位置への移動を行うアクチュエータと、
前記アクチュエータ手段を駆動する駆動手段と、
位置信号を検出あるいは推定する位置検出手段と、
前記位置信号と目標位置との位置誤差に応じて制御量を演算して制御信号を出力する制御手段とを具備し、
ヘッドの位置に応じて変化する記録ヘッドと再生ヘッドのトラック方向の偏差であるヘッドオフセットについて組み立て時に測定したヘッド位置に対するヘッドオフセット値をテーブルとして記憶しておき、ヘッドオフセットを記録再生時に目標位置への加算信号として制御手段へ出力するヘッドオフセット出力手段と、
前記ディスク回転手段の回転中心と前記アクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを計測するアクチュエータ中心位置測定手段と、
前記距離Lよりヘッドの半径位置と記録媒体に記録されたトラックとの角度を計算するとともに半径方向における記録ヘッドと再生ヘッドとのヘッドオフセットを計算して前記ヘッドオフセット出力手段のテーブルを修正するヘッドオフセット調整手段とを有することを特徴とするディスク装置。
【請求項２】
ヘッドオフセット出力手段は、ディスク回転手段の回転中心とアクチュエータのピボット中心との距離と、アクチュエータのピボット中心と記録ヘッド及び再生ヘッドまでの距離を記憶するとともに、前記３つの値をアクチュエータ中心位置測定手段に出力し、現在のヘッド位置のヘッドオフセットを制御手段に出力することを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】
アクチュエータ中心位置測定手段は、任意のヘッド位置でヘッドオフセットを計測するとともに、ヘッドオフセット出力手段の出力である記録ヘッドと再生ヘッドとの距離と、アクチュエータ手段のピボット中心と記録ヘッド及び再生ヘッドまでの距離より、ディスク回転手段の回転中心とアクチュエータ手段のピボット中心との距離を計算して出力することを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項４】
アクチュエータ中心位置測定手段は、ショックセンサを有し、前記ショックセンサ出力が規定値を超えた場合に、前記ディスク回転手段の回転中心と前記アクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを測定することを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。
【請求項５】
アクチュエータ中心位置測定手段は、温度センサを有し、前記温度センサ出力が規定値を超えた場合に、前記ディスク回転手段の回転中心と前記アクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを測定することを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。
【請求項６】
アクチュエータ中心位置測定手段は、ヘッドまたはディスクを交換した場合に、前記ディスク回転手段の回転中心と前記アクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを測定することを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。
【請求項７】
アクチュエータ中心位置測定手段は、ヘッド交換を認識するための信号検出部を有することを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項８】
アクチュエータ中心位置測定手段は、ディスク交換を認識するため、初期測定後に測定済み信号をディスクの特定場所へ記録することを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項９】
アクチュエータ中心位置測定手段は、電源が入り起動直後に、前記ディスク回転手段の回転中心と前記アクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを測定することを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。
【請求項１０】
ディスクが組みつけられたディスク回転手段が取り付けられた第1の筺体と、アクチュエータ手段が取り付けられた第2の筺体で構成されることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項１１】
アクチュエータ中心位置測定手段は、再生ヘッドをサーボトラックに位置決めした後、単一周波数信号を記録し、再生ヘッドを微小移動させながら記録信号振幅を出力して、再生ヘッドと記録ヘッドのヘッドオフセットを計測することを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項１２】
アクチュエータ中心位置測定手段は、前記再生ヘッドと記録ヘッドの素子オフセットの計測をディスク上の複数の場所で行い、半径位置と出力の関係を統計処理して線形近似する線形近似手段により、アクチュエータ中心位置を計測することを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項１３】
アクチュエータ中心位置測定手段は、目標トラックが１次の回転同期偏心を有する場合、偏心がゼロもしくはトラックピッチの２０％以下となる場所で前記測定を実施することを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項１４】
データは、サーボトラック中心もしくはヘッドオフセットゼロの目標位置に記録ヘッドを位置決めして記録することを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項１５】
制御手段は目標トラックの偏心量を推定もしくは検出し、アクチュエータ中心位置測定手段は、前記目標トラックの偏心量を記憶しておく偏心記憶部を有し、記憶されている偏心量と現推定偏心量より、記録されたデータの偏心を推定するデータ偏心推定部を有して、ヘッドオフセットの測定は前記記録されたデータの偏心に応じて測定されることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項１６】
データは、目標トラックの偏心量に応じてディスク上の記録場所を管理されることを特徴とする請求項１５に記載のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータによってヘッドをディスク上の任意の目標トラックに高速移動させる、あるいはヘッドをディスク上の目標トラックへ高精度に位置決めして情報の記録と再生を行う磁気ディスク装置などのディスク装置とそのヘッド位置決め制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の磁気ディスク装置とその制御方法としては、ヘッドを目標トラックへ高速に移動（シーク動作）して、目標トラックに追従（フォローイング動作）させ、記録時には記録ヘッドを目標データトラックに位置決めし、信号再生時には再生ヘッドをデータトラックに位置決めして、記録と信号再生時でヘッドの位置決め目標位置を切り換えているものがあった（例えば、特許文献特表平11−506245参照）。
【０００３】
図１２は、前記特許文献1に記載された従来の磁気ディスク装置を示すものである。
【０００４】
これは、回転する磁気ディスクのトラックに沿ってリードライトヘッドを正確に位置決めするためのヘッド位置決めシステムに関するものである。
【０００５】
図１１において、サーボ情報がトラックに沿って記録され、サーボ情報の中心線（７２）はトラックに沿って記録または書き込まれているデータの中心線（５６）から半径方向の距離（８８）だけオフセットされている。ヘッド位置決めシステムは、読み取り動作と書き込み動作についてサーボ情報の中心線から第１（８４）および第２（８８）の半径方向距離だけリード・ライトヘッドを微小移動している。
【特許文献１】特表平11−506245号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の構成では、図１２のようにディスクを有するスピンドルモータと記録再生ヘッドを有するヘッドアクチュエータが同一筺体に組つけられているが、ディスク装置の薄型化のために上側シャーシにヘッドアクチュエータ、下側シャーシにスピンドルモータが取り付けられた場合、振動・衝撃、温度環境による部品の収縮、さらには内部の部品交換により、ヘッドアクチュエータの回転中心とスピンドルモータの回転中心との距離Lが変化することにる。
【０００７】
距離Lが変化すると、従来例におけるヘッドの位置ごとに変化するヘッドオフセット（８４）、（８８）が変化することになり、記録済みデータを正しく再生できない、すなわちエラーレートの低下が発生する。また、さらに衝撃などでディスクシフトも加わり、記録済みデータの回転同期偏心が変化すると、隣接トラックの記録済みデータを上書きしてしまうという問題が発生するという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、振動・衝撃、温度環境による部品の収縮、さらには内部の部品交換により、ヘッドアクチュエータの回転中心とスピンドルモータの回転中心との距離Lが変化しても、ヘッドオフセットを再測定して記録および信号再生時でのヘッドを位置決めする目標位置を修正することによって、エラーレートの低下、転送レートの低下を防止できるようにしたヘッド制御装置とそれを用いたディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヘッド制御装置およびディスク装置は、
情報が記録されるディスク状の記録媒体と、
前記記録媒体を回転させるディスク回転手段と、
前記記録媒体に情報を記録する記録ヘッドと前記記録媒体の情報を再生する再生ヘッドとを有し、前記ヘッドを前記記録媒体に対向して一定の量で浮上させるヘッドスライダと、
前記スライダを支持するヘッド支持機構と、
ディスクにおいてヘッドの目標位置への移動を行うアクチュエータ手段と、
前記アクチュエータ手段を駆動する駆動手段と、
位置信号を検出あるいは推定して目標位置との位置誤差に応じて制御量を演算して制御信号を出力する制御手段とを具備し、
ヘッドの位置に応じて変化する記録ヘッドと再生ヘッドのトラック方向の偏差量であるヘッドオフセットについて組み立て時に測定したヘッド位置に対するヘッドオフセット値をテーブルとして記憶しておき、記録再生時に目標位置を制御手段へ出力するヘッドオフセット出力手段と、
前記ディスク回転手段の回転中心と前記アクチュエータ手段の揺動中心との距離Lを計測するアクチュエータ中心位置測定手段と、
Lよりヘッドの半径位置と記録媒体に記録されたトラックとの角度を計算するとともに半径方向における記録ヘッドと再生ヘッドとのヘッドオフセットを計算して前記ヘッドオフセット出力手段のテーブルを修正するヘッドオフセット調整手段とを有して、記録および信号再生時におけるヘッド位置決め制御おいて、ヘッドの目標位置に加算するヘッドオフセットを高精度に修正することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のディスク装置によれば、振動・衝撃、温度環境による部品の収縮、さらには内部の部品交換により、ヘッドアクチュエータの回転中心とスピンドルモータの回転中心との距離Lが変化しても、ヘッドオフセットを再測定して記録および信号再生時でのヘッドを位置決めする目標位置を修正することによって、エラーレートの低下、転送レートの低下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるディスク装置の構成図である。
【００１３】
図１において、１は磁気記録ヘッド、２はGMRヘッドである再生ヘッド、３は記録再生ヘッドを有するヘッドスライダ、４はヘッドスライダを支持するヘッド支持機構、５は先端にヘッドスライダ１を有してヘッド２を目標位置へ位置決めするあるいはメディア上へヘッド２を移動させるためのアクチュエータ、１５はヘッド信号より現在のヘッド位置を検出する位置検出手段、１０−Sはヘッド位置Xと目標位置Rとの差よりヘッド位置誤差PEを求める位置誤差生成手段、１０−Cはヘッド位置誤差PEより制御量を計算する制御量演算手段、１１は制御量をもとにアクチュエータを制御駆動する駆動手段、１０−Aはサーボの目標位置にヘッドオフセットを加算して記録時及び再生時の目標位置R‘を計算する目標位置生成手段で、１０が位置信号から制御信号を出力する制御手段ある。
【００１４】
図２は、ディスク上でのヘッドアクチュエータとスライダの動きを示しているとともに、図３は内周及び外周での記録ヘッド、再生ヘッドの動きとヘッドオフセットの変化を示している。スピンドルの回転中心とアクチュエータの回転中心との距離Lは一定で、ヘッドスライダは揺動運動を行なう。そのため、通常ヘッドスライダは図３のように内周側、外周側でトラックに対してスキュー各αだけ傾くことになる。記録ヘッド１と再生ヘッド２には素子オフセットOLがあり、スキューの分により記録ヘッドの中心すなわち記録データの中心と、再生ヘッドの中心との距離ヘッドオフセットMJが発生することになる。
【００１５】
そこで、従来よりスピンドルの回転中心とアクチュエータの回転中心との距離Lと素子オフセットOLによるアクチュエータ中心と記録ヘッドまでの距離L1と再生ヘッドまでの距離L2よりディスク半径に対するヘッドオフセットMJをテーブルとして記憶しておき、記録または再生に応じて目標位置にヘッドオフセットMJを加算して真の目標位置を決定している。
【００１６】
しかしながら、スピンドルが下側シャーシに取り付けられ、アクチュエータが上側シャーシに取り付けられた場合で、たとえば衝撃が加わり、ショックセンサの出力が５００Gを超えたことによって図４に示すようにスピンドルの回転中心とアクチュエータの回転中心との距離LがL‘に変化した場合、半径に対するヘッドスキュー角が変化する。すなわち、半径に対するヘッドオフセットMJが変化することになる。
【００１７】
そこで、外周、中周、内周の3ヶ所で、図５のように測定用バースト信号を記録して、再生ヘッドを微小ステップで送りながら図６のようなオフトラックプロファイルを測定する。この図６の結果より、半径位置でのヘッドオフセットMJを求めることになる。図３の下図に示すように、もともとラインAのように、外周でMJ＝0.25um、内周でMJ＝-0.25umであったのが、振動衝撃によって、ラインBのようになった場合、中周でMJ＝0.25um、外周でMJ=0.5umとなっている。
【００１８】
そこで、図１におけるアクチュエータ中立位置検出手段で中立位置３点より半径とヘッドオフセットの関係式を統計的近似式で表し、Lの変化量を見積もる。その後、ヘッドオフセット調整手段で半径とヘッドオフセットMJの関係式を見積もる。そして、この値をもとにヘッドオフセット出力手段のテーブルを調整し、この値を記録再生時のヘッド移動の目標位置に加算して真の目標位置を決定することができる。
【００１９】
以上のような構成をとれば、振動・衝撃、温度環境による部品の収縮、さらには内部の部品交換により、ヘッドアクチュエータの回転中心とスピンドルモータの回転中心との距離Lが変化しても、ヘッドオフセットを再測定して記録および信号再生時でのヘッドを位置決めする目標位置を修正することが可能となる。よって、ヘッドオフセットを調整されたディスク装置は、エラーレートの低下、転送レートの低下を防止することが可能となる。
【００２０】
（実施の形態２）
図７は本発明の第２の実施の形態であるディスク装置の構成図である。
【００２１】
ディスク装置の機構的な構成については、第１の実施の形態と同様のため、ここでは、機構的な説明は省略する。また、第１の実施の形態と同一の構成要素については、図１と同一の符号を付している。
【００２２】
図１と異なるところは、ヘッドオフセット出力手段の出力信号で、アクチュエータ中心位置測定手段を追加したところである。
【００２３】
図８は、線形近似手段を含むアクチュエータ中心位置測定手段の詳細図である。図において、１３−Rがヘッドオフセット測定手段、１３−Rが線形近似手段である。
【００２４】
ヘッドオフセットを内周、中周、外周の3箇所で測定し、３つの値から計算される３つのアクチュエータ中心位置値より平均値、あるいは中央値より、ヘッド位置決めのためのアクチュエータ中心位置を決定する。
【００２５】
以上のような構成をとれば、振動・衝撃、温度環境による部品の収縮、さらには内部の部品交換により、ヘッドアクチュエータの回転中心とスピンドルモータの回転中心との距離Lが変化しても、ヘッドオフセットを再測定して記録および信号再生時でのヘッドを位置決めする目標位置を修正することが可能となる。よって、ヘッドオフセットを調整されたディスク装置は、エラーレートの低下、転送レートの低下を防止することが可能となる。
【００２６】
（実施の形態３）
図９は本発明の第３の実施の形態であるディスク装置の構成図である。また、図１０はアクチュエータ中心位置測定手段の詳細図である。
【００２７】
ディスク装置の機構的な構成については、第１の実施の形態と同様のため、ここでは、機構的な説明は省略する。また、第１の実施の形態と同一の構成要素については、図１と同一の符号を付している。
【００２８】
図１と異なるところは、アクチュエータ中心位置測定手段が、制御手段からの信号入力として、偏心量を計算記憶する回転同期偏心記憶部１３−Mと、偏心変化検出部１３−Sと、データ偏心記憶部１３−Eを追加したところである。
【００２９】
以前の、記録時の偏心を回転同期偏心記憶部１３−Mに記憶しておき、現在の偏心量との比較を偏心変化検出部１３−Sで行い、１３−Sからの出力信号を元に記録されたデータトラックの偏心状態をデータ偏心記憶部１３−Eで推定する。ここで、偏心量の変化を検出して、記録されたデータの偏心状態を推定し、偏心量の小さいサーボウェッジで図５および図６のヘッドオフセット測定を行なっている。
【００３０】
以上のような構成をとれば、振動・衝撃、温度環境による部品の収縮、さらには内部の部品交換により、ヘッドアクチュエータの回転中心とスピンドルモータの回転中心との距離Lが変化しても、ヘッドオフセットを再測定して記録および信号再生時でのヘッドを位置決めする目標位置を修正することが可能となる。よって、ヘッドオフセットを調整されたディスク装置は、エラーレートの低下、転送レートの低下を防止することが可能となる。
【００３１】
なお、本実施の形態において、距離Lが短くなった場合を図３のラインBで示したが、距離Lが長くなった場合も図３のラインCのようになり、ヘッドオフセット調整手段での調整が可能である。
【００３２】
また、本実施の形態では、衝撃センサの５００G検出をしきい値としたが、距離Lに変化が起こる場合を想定してしきい値を下げても同様の効果が得られる。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、衝撃センサをしきい値として使用したが振動センサ、温度センサや、シャーシの開閉、ヘッド／メディアの交換などを検知して、ヘッドオフセットを調整しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明にかかるディスク装置は、磁気ディスク装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるディスク装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるアクチュエータの動作説明図
【図３】本発明の実施の形態１におけるスライダの傾きとヘッドオフセットの変化説明図
【図４】本発明の実施の形態１における衝撃印加時のアクチュエータの動作詳細図
【図５】本発明の実施の形態１における測定用バーストを含むサーボパターン図
【図６】本発明の実施の形態１におけるトラックプロファイル測定図
【図７】本発明の実施の形態１におけるヘッドオフセット出力手段の動作説明用ブロック図
【図８】本発明の実施の形態１におけるアクチュエータ中心位置測定手段の詳細ブロック図
【図９】本発明の実施の形態１における回転同期学習信号を含むブロック図
【図１０】本発明の実施の形態１における回転同期推定を含むアクチュエータ中心位置測定手段の詳細ブロック図
【図１１】従来の形態１におけるサーボトラックとリード・ライトヘッドの位置を表す説明図
【図１２】従来の形態１における磁気ディスクの構成図
【符号の説明】
【００３６】
１    記録ヘッド
２    再生ヘッド
３    ヘッドスライダ
４    ヘッド支持機構
５    アクチュエータ
６    ディスク
７    スピンドルモータ
８    磁気ディスク装置筐体
１０    制御手段
１１    駆動手段
１２    ヘッドオフセット出力手段
１３    アクチュエータ中心位置測定手段
１４    ヘッドオフセット調整手段
【図１】
2006127564.tif 000003
【図２】
2006127564.tif 000004
【図３】
2006127564.tif 000005
【図４】
2006127564.tif 000006
【図５】
2006127564.tif 000007
【図６】
2006127564.tif 000008
【図７】
2006127564.tif 000009
【図８】
2006127564.tif 000010
【図９】
2006127564.tif 000011
【図１０】
2006127564.tif 000012
【図１１】
2006127564.tif 000013
【図１２】
2006127564.tif 000014