(57)【要約】【課題】  ヘッドの移動中にアクチュエータのトルク特性が大きく変化する場合であっても、高精度な速度制御を実行する。【解決手段】  ヘッド制御装置１３０は、アクチュエータ７のボイスコイルモータ１０１Ａに駆動信号を供給する駆動器２０２と、駆動器２０２を制御するための制御信号Ｕｖを出力する制御器２０３と、ボイスコイルモータ１０１Ａの磁界を検出して磁界信号Ｕｍを出力する磁界検出器２０４と、磁界信号Ｕｍを受けてアクチュエータ７のトルク特性を推定し、アクチュエータ７の出力トルクの誤差を補正するためのトルク補正信号Ｕsubを出力するトルク推定器２０５と、トルク補正信号Ｕsubに基づいて制御信号Ｕｖを補正し、駆動器２０２に補正制御信号Ｕを出力する制御量生成器２０６とを備えている。【選択図】  図１
2005174392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の記録又は再生を行うヘッドと、
前記ヘッドが取り付けられたアームと前記アームを回動させるボイスコイルモータとを有するアクチュエータと、
前記ボイスコイルモータに駆動信号を供給し、前記アクチュエータを駆動する駆動器と、
前記駆動器を制御するための制御信号を出力する制御器と、
前記ボイスコイルモータの磁界を検出し、磁界信号を出力する磁界検出器と、
前記磁界信号を受けて前記アクチュエータのトルク特性を推定し、前記アクチュエータの出力トルクの誤差を補正するためのトルク補正信号を出力するトルク推定器と、
前記制御信号と前記トルク補正信号とが入力され、前記トルク補正信号に基づいて前記制御信号を補正し、前記駆動器に補正制御信号を出力する制御量生成器と、
を備えたヘッド制御装置。
【請求項２】
前記制御量生成器は、前記制御信号と前記トルク補正信号とを加算する加算器からなり、前記制御信号と前記トルク補正信号とを加算した信号を前記補正制御信号として出力する請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項３】
前記制御量生成器は、前記制御信号と前記トルク補正信号とを乗算する乗算器からなり、前記制御信号と前記トルク補正信号とを乗算した信号を前記補正制御信号として出力する請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項４】
前記制御器は、
前記アクチュエータの駆動に伴って発生する前記ボイスコイルモータの逆起電圧を検出し、逆起電圧信号を出力する電圧検出器と、
前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とが入力され、前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とから前記ヘッドの移動速度を推定し、速度推定信号を出力する速度推定器と、
前記ヘッドの目標速度を示す速度指令信号と前記速度推定信号とが入力され、前記速度指令信号と前記速度推定信号とから前記制御信号を生成し且つ出力する速度制御器と、
を備えている請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項５】
前記制御器は、
前記アクチュエータの駆動に伴って発生する前記ボイスコイルモータの逆起電圧を検出し、逆起電圧信号を出力する電圧検出器と、
前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とが入力され、前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とから前記ヘッドの移動速度と前記アクチュエータに加わる外乱負荷の大きさとを推定し、速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定器と、
前記ヘッドの目標速度を示す速度指令信号と前記速度推定信号とが入力され、前記速度指令信号と前記速度推定信号とから前記制御信号を生成し且つ出力する速度制御器と、
を備え、
前記制御量生成器に代わり、前記制御信号と前記負荷推定信号と前記トルク補正信号とが入力され、前記制御信号と前記負荷推定信号と前記トルク補正信号とから前記補正制御信号を生成し且つ出力する制御量生成器を備えている請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記アームの一方の端部に設けられたタブ部と、前記アームに設けられて前記ヘッドを搭載したヘッドスライダと、前記ヘッドの揺動動作を支持するピボット軸受けと、前記ヘッドスライダをディスクに接近させる方向の付勢力を付与する弾性機構部とを備え、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータは、前記アームの他方の端部に設けられたボイスコイルと、前記ボイスコイルの両側にそれぞれ対向して配置された上側ヨーク及び下側ヨークと、前記ヨークの一方又は両方に固着されたマグネットとを備え、
前記タブ部は、前記ヘッドのロード又はアンロードの際に、複数の斜面と複数の平面とを有するランプ部上を摺接移動するように構成されている請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項７】
前記マグネットの前記ボイスコイルに対向する部分の面積は、前記タブ部が前記ランプ部上に位置しているときに前記ボイスコイルと対向する部分の方が、前記ヘッドが前記ディスク上に位置しているときに前記ボイスコイルと対向する部分よりも大きい請求項６に記載のヘッド制御装置。
【請求項８】
パルス駆動信号を出力するパルス駆動信号発生器と、
前記制御量生成器から出力される補正制御信号と前記パルス駆動信号発生器から出力される前記パルス駆動信号とが入力され、前記ヘッドのロード開始時には前記駆動器に対して前記パルス駆動信号を出力する一方、前記ヘッドのロード開始時から所定時間経過後は前記駆動器に対して前記補正制御信号を出力する駆動切換器と、
を備えている請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、前記ヘッドのロード又はアンロードの際にランプ部上を摺接移動するタブ部を備え、
前記制御器から出力される制御信号と前記制御量生成器から出力される補正制御信号とが入力され、前記タブ部が前記ランプ部上にあるときには前記駆動器に対して前記補正制御信号を出力する一方、前記ヘッドがディスク上にあるときには前記駆動器に対して前記制御信号を出力する制御切換器を備えている請求項１に記載のヘッド制御装置。
【請求項１０】
ディスクと、
前記ディスクを回転させる駆動機構と、
請求項１〜９のいずれか一つに記載のヘッド制御装置と、
を備えたディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともヘッドのロード又はアンロード制御を実行するヘッド制御装置並びにそれを備えたディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディスク装置として、ヘッドをディスク面上にロードさせる、あるいはヘッドをディスク面上からアンロードさせるロード・アンロード機構を有し、ヘッドのロード又はアンロードを制御するヘッド制御装置を備えたものが知られている。また、この種のヘッド制御装置として、ロード又はアンロード時にヘッドの速度制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された磁気ディスク装置では、ロード又はアンロード時に、ボイスコイルモータの逆起電圧に基づいてヘッドの移動速度を推定し、その推定速度に基づいて速度制御を実行する。しかし、ロード又はアンロード時には、ヘッドアッセンブリのタブがランプ上を移動する際に生じる摩擦力や重力が原因となり、速度の推定に誤差が生じやすい。そこで、上記磁気ディスク装置では、摩擦力や重力を外力と見なし、その外力値を予め測定している。そして、ロード・アンロード制御の際には、その外力をキャンセルするように補償値を出力することによって、外力による影響を抑制する。
【０００４】
特許文献２に開示されたディスク装置は、ボイスコイルモータの逆起電圧に基づいてヘッドの移動速度を推定するとともに摩擦等の外乱負荷を推定し、オブザーバを応用してヘッドの速度制御を実行する。
【特許文献１】特開２００１−４３６４５号公報
【特許文献２】特開２００２−４２４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された磁気ディスク装置では、ロード・アンロードの際に、外力を予想して補償を行うものの、アクチュエータのトルク特性（アクチュエータに入力される駆動信号と出力トルクとの関係）は一定であるとしていた。すなわち、制御量の補償に際しては、ボイルコイルモータの逆起電圧から推定した推定速度と目標速度との速度誤差に対し、アクチュエータのトルク特性は一定であるとして設計仕様から求めたフィードバックゲインを乗じて、速度制御を行っていた。ところが実際には、ヘッドがランプ位置にある場合には、ヘッドの位置によってアクチュエータのトルク特性は大きく変化する。そのため、トルク特性を考慮しない上記磁気ディスク装置では、ロード・アンロードの際に、高精度な速度制御を実行することは困難であった。
【０００６】
特許文献２に開示されたディスク装置においても、ロード・アンロード時のようにアクチュエータのトルク特性が大きく変化する場合には、推定器のモデル誤差が大きくなり、ヘッドの速度及び外乱負荷を高精度に推定することは困難である。そのため、所定の速度でヘッドをロード・アンロードすることが困難であるという課題があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ヘッドの移動中にアクチュエータのトルク特性が大きく変化する場合であっても、高精度な速度制御を実行するヘッド制御装置及びそれを備えたディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るヘッド制御装置は、情報の記録又は再生を行うヘッドと、前記ヘッドが取り付けられたアームと前記アームを回動させるボイスコイルモータとを有するアクチュエータと、前記ボイスコイルモータに駆動信号を供給し、前記アクチュエータを駆動する駆動器と、前記駆動器を制御するための制御信号を出力する制御器と、前記ボイスコイルモータの磁界を検出し、磁界信号を出力する磁界検出器と、前記磁界信号を受けて前記アクチュエータのトルク特性を推定し、前記アクチュエータの出力トルクの誤差を補正するためのトルク補正信号を出力するトルク推定器と、前記制御信号と前記トルク補正信号とが入力され、前記トルク補正信号に基づいて前記制御信号を補正し、前記駆動器に補正制御信号を出力する制御量生成器と、を備えたものである。
【０００９】
上記ヘッド制御装置によれば、トルク推定器において、ボイスコイルモータの磁界に基づいて、アクチュエータの出力トルクの誤差を補正するためのトルク補正信号が生成される。制御量生成器においては、上記トルク補正信号に基づいて制御信号が補正される。そして、アクチュエータのトルク特性が考慮された補正制御信号によって、アクチュエータの制御が行われる。
【００１０】
したがって、例えば、ヘッドがランプ位置にあって、摩擦などの負荷が大きくなるとともにアクチュエータのトルク特性が大きく変化する場合であっても、高精度な速度制御でヘッドをロード又はアンロードさせることができる。また、ロード・アンロード時以外であっても、高精度な速度制御を実行することができる。
【００１１】
前記制御量生成器は、前記制御信号と前記トルク補正信号とを加算する加算器からなり、前記制御信号と前記トルク補正信号とを加算した信号を前記補正制御信号として出力してもよい。
【００１２】
あるいは、前記制御量生成器は、前記制御信号と前記トルク補正信号とを乗算する乗算器からなり、前記制御信号と前記トルク補正信号とを乗算した信号を前記補正制御信号として出力してもよい。
【００１３】
前記制御器は、前記アクチュエータの駆動に伴って発生する前記ボイスコイルモータの逆起電圧を検出し、逆起電圧信号を出力する電圧検出器と、前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とが入力され、前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とから前記ヘッドの移動速度を推定し、速度推定信号を出力する速度推定器と、前記ヘッドの目標速度を示す速度指令信号と前記速度推定信号とが入力され、前記速度指令信号と前記速度推定信号とから前記制御信号を生成し且つ出力する速度制御器と、を備えていてもよい。
【００１４】
前記制御器は、前記アクチュエータの駆動に伴って発生する前記ボイスコイルモータの逆起電圧を検出し、逆起電圧信号を出力する電圧検出器と、前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とが入力され、前記逆起電圧信号と前記補正制御信号とから前記ヘッドの移動速度と前記アクチュエータに加わる外乱負荷の大きさとを推定し、速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定器と、前記ヘッドの目標速度を示す速度指令信号と前記速度推定信号とが入力され、前記速度指令信号と前記速度推定信号とから前記制御信号を生成し且つ出力する速度制御器と、を備え、前記制御量生成器に代わり、前記制御信号と前記負荷推定信号と前記トルク補正信号とが入力され、前記制御信号と前記負荷推定信号と前記トルク補正信号とから前記補正制御信号を生成し且つ出力する制御量生成器を備えていてもよい。
【００１５】
前記アクチュエータは、前記アームの一方の端部に設けられたタブ部と、前記アームに設けられて前記ヘッドを搭載したヘッドスライダと、前記ヘッドの揺動動作を支持するピボット軸受けと、前記ヘッドスライダをディスクに接近させる方向の付勢力を付与する弾性機構部とを備え、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータは、前記アームの他方の端部に設けられたボイスコイルと、前記ボイスコイルの両側にそれぞれ対向して配置された上側ヨーク及び下側ヨークと、前記ヨークの一方又は両方に固着されたマグネットとを備え、前記タブ部は、前記ヘッドのロード又はアンロードの際に、複数の斜面と複数の平面とを有するランプ部上を摺接移動するように構成されていてもよい。
【００１６】
前記マグネットの前記ボイスコイルに対向する部分の面積は、前記タブ部が前記ランプ部上に位置しているときに前記ボイスコイルと対向する部分の方が、前記ヘッドが前記ディスク上に位置しているときに前記ボイスコイルと対向する部分よりも大きくてもよい。
【００１７】
前記ヘッド制御装置は、パルス駆動信号を出力するパルス駆動信号発生器と、前記制御量生成器から出力される補正制御信号と前記パルス駆動信号発生器から出力される前記パルス駆動信号とが入力され、前記ヘッドのロード開始時には前記駆動器に対して前記パルス駆動信号を出力する一方、前記ヘッドのロード開始時から所定時間経過後は前記駆動器に対して前記補正制御信号を出力する駆動切換器と、を備えていてもよい。
【００１８】
前記アクチュエータは、前記ヘッドのロード又はアンロードの際にランプ部上を摺接移動するタブ部を備え、前記制御器から出力される制御信号と前記制御量生成器から出力される補正制御信号とが入力され、前記タブ部が前記ランプ部上にあるときには前記駆動器に対して前記補正制御信号を出力する一方、前記ヘッドがディスク上にあるときには前記駆動器に対して前記制御信号を出力する制御切換器を備えていてもよい。
【００１９】
本発明に係るディスク装置は、ディスクと、前記ディスクを回転させる駆動機構と、前記ヘッド制御装置と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、ヘッドの移動中にアクチュエータのトルク特性が大きく変化する場合であっても、ヘッドの高精度な速度制御を実行することができる。したがって、ヘッドの制御の信頼性を高めることができる。
【００２１】
例えばヘッドがランプ位置上にあって、摩擦などの負荷が大きくなるとともにアクチュエータのトルク特性が大きく急激に変化する場合であっても、高精度な速度制御でヘッドをロード又はアンロードすることができる。そのため、ロード又はアンロード時のヘッドとメディアとの衝突によるヘッド又はメディアの破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１に示すように、ディスク装置１２０は、ヘッドを搭載したヘッド支持アーム２１と、ヘッド支持アーム２１を回動させるボイスコイルモータ（以下、ＶＣＭと称する）１０１Ａと、メディア（情報記録媒体）としてのディスク４とを備えている。ヘッド支持アーム２１にはヘッドスライダ９が取り付けられている。なお、ディスク４に対する情報の記録又再生を行うヘッドは、ヘッドスライダ９に設けられている。ＶＣＭ１０１Ａは、ボイスコイル１０と、マグネット１１と、上側ヨーク１２と、下側ヨーク（図示せず）とによって構成されている。ディスク４の外周部付近には、ランプブロック１０６を有するランプ部１４が設けられている。ヘッド支持アーム２１の先端には、タブ８が設けられている。ディスク４の中心部には、回転軸１０９とロータハブ１１０とが設けられている。ヘッド支持アーム２１の根元側には、回動軸５が嵌め込まれている。ヘッド支持アーム２１は、ベアリング１１２を介して、回動軸５に回動自在に支持されている。
【００２４】
図２は、ヘッド制御装置１３０の構成図である。ヘッド制御装置１３０は、ＶＣＭ１０１Ａ及びヘッド支持アーム２１を有するアクチュエータ７と、ＶＣＭ１０１Ａに駆動電流を供給する駆動器２０２と、ヘッドの移動制御のための制御量を導出する制御器２０３と、ボイスコイルモータ１０１Ａにおけるボイスコイル１０の周囲の磁界を検出する磁界検出器２０４と、磁界検出器２０４によって検出した磁界に基づいてアクチュエータ７の出力トルクを推定するトルク推定器２０５と、トルク推定器２０５によって推定したトルクに基づいて制御器２０３の制御量を補正し、補正後の制御量に基づいた信号（補正制御信号Ｕ）を駆動器２０２に出力する制御量生成器２０６とを備えている。
【００２５】
制御器２０３は、ボイスコイルモータ１０１Ａの逆起電圧に基づいてヘッドの移動速度を推定し、推定速度と目標速度との誤差を演算し、その演算結果に基づいて制御量を導出する。図３は、制御器２０３の詳細構造を図示したヘッド制御装置１３０の構成図である。図３に示すように、制御器２０３は、電圧検出器２０７と速度推定器２０８と速度制御器２０９とを備えている。電圧検出器２０７は、ＶＣＭ１０１Ａの逆起電圧を検出し、逆起電圧信号Ｖbemfを出力する。速度推定器２０８は、制御量生成器２０６から出力される補正制御信号Ｕと逆起電圧信号Ｖbemfとを受け、ヘッドの移動速度を推定する。そして、速度推定器２０８は、推定速度信号Ｖｅを出力する。速度制御器２０９は、上記推定速度信号Ｖｅと目標速度信号Ｖｒとから速度偏差を演算し、その速度偏差に速度制御ゲインＫｖを乗算した信号を制御信号Ｕｖとして、制御量生成器２０６に出力する。
【００２６】
次に、電圧検出器２０７、速度推定器２０８及び速度制御器２０９の詳細な構成を順に説明する。
【００２７】
図４は電圧検出器２０７の詳細図である。電圧検出器２０７においては、ＶＣＭ１０１Ａのボイスコイル１０と直列に、検出抵抗７１３が設けられている。検出抵抗７１３の両端には、駆動器２０２によって電圧が加えられ、検出抵抗７１３には、制御信号Ｕｖに比例した制御駆動電流が流れる。そして、差動検出部７１４と差動検出部７１７とにより、ヘッドの移動速度に比例した逆起電圧信号Ｖbemfが検出される。この逆起電圧信号Ｖbemfは、速度推定器２０８に出力される。なお、駆動器２０２には、例えばドライバＬＳＩ等を好適に用いることができる。
【００２８】
図５は、速度推定器２０８の詳細図である。図５に示すように、電圧検出器２０７からの逆起電圧信号Ｖbemfには、ブロック８０で表される速度変換ゲインｋｂが乗じられる。その結果、ＶＣＭ１０１Ａの逆起電圧に基づいて算出したヘッドの移動速度を表す移動速度信号Ｖvcmが生成される。この移動速度信号Ｖvcmは推定速度信号Ｖｅと比較され、その誤差は推定誤差信号Ｖeeとなる。推定誤差信号Ｖeeに推定ゲイｋｅ（ブロック８６参照）を乗じた信号と、補正制御信号Ｕに入力変数Ｂ（ブロック８２参照）を乗じた信号と、積分要素８５Ｉからの信号に状態変数Ａ（ブロック８１参照）を乗じた信号とは、加算器８４Ａにおいて加算され、加算後の信号は積分要素８５Ｉに入力される。積分要素８５Ｉから出力される信号は、出力変数Ｃ（ブロック８３参照）が乗じられることによって、推定速度信号Ｖｅとなる。この推定速度信号Ｖｅは、ヘッドの移動速度を推定した信号（場合によってはヘッドに加わる外乱の推定も含む）として、速度制御器２０９に出力される。なお、状態変数Ａ、入力変数Ｂ、出力変数Ｃは、ヘッドアクチュエータ７と駆動器２０２とをモデル化したときの状態変数、入力変数、出力変数をそれぞれ表している。
【００２９】
図６は、速度制御器２０９のブロック図である。速度推定器２０８からの推定速度信号Ｖｅは、減算器９１Ｓに入力される。減算器９１Ｓでは、推定速度信号Ｖｅと目標速度信号Ｖｒとの差分が取られ、速度誤差信号Verrが生成される。速度制御器２０９においては、この速度誤差信号Verrに基づいて制御信号Ｕｖが生成され、制御信号Ｕｖは制御量生成器２０６に出力される。
【００３０】
図７は、制御量生成器２０６の構成図である。この制御量生成器２０６では、制御信号Ｕｖにトルク補正信号Ｕsubを加算することによって、補正制御信号Ｕを生成する。ただし、制御量生成器２０６の構成は、図７に示す構成に限定されるものではない。図８は、制御量生成器２０６の変形例を表している。この変形例に係る制御量生成器２０６では、制御信号Ｕｖにトルク補正信号Ｕsubを乗算することによって、補正制御信号Ｕを生成している。
【００３１】
図９は、ランプ部１４におけるヘッドスライダ９の位置とＶＣＭ１０１Ａの出力トルクとの関係を示す図である。ヘッドはヘッドスライダ９に搭載されているので、図９は、ヘッドのランプ上の位置とＶＣＭ１０１Ａの出力トルクとの関係を示す図でもある。ここでは、ヘッドの位置とＶＣＭ１０１Ａの出力トルクとの関係を、アクチュエータ７のトルク特性という。
【００３２】
図９から分かるように、一定の電圧を印加したとしても、ＶＣＭ１０１Ａの出力トルクは、ヘッドスライダ９の位置によって異なる。これは、ＶＣＭ１０１Ａのボイスコイル１０及びマグネット１１の位置又は形状の特性や、磁界の漏れ等の不確定要因によるものと考えられる。なお、図９では、トルク特性をランプ部１４の位置毎に直線近似して図示しているが、実際にはトルク特性は曲線で表される。
【００３３】
図９に示すように、ヘッドスライダ９をディスク４上の所定のトラックから目標トラックへオントラックさせる場合、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性は、ヘッド位置に対してほぼ一定である。ところが、ヘッドスライダ９がランプ部１４から移動してディスク４上へロードされる場合、あるいはディスク４からランプ部１４へアンロードされる場合には、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性は大きく変化する。
【００３４】
従来のロード・アンロード制御方法では、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性は一定であると仮定し、ＶＣＭ１０１Ａの逆起電圧信号からヘッド移動速度を推定し、その推定速度に基づいてヘッドの速度制御を行っていた。しかしながら、このような従来の制御では、図９に示すようにヘッド位置によってトルク特性が大きく変化する場合には、良好な制御を行うことは困難である。
【００３５】
例えば、ヘッドスライダ９がディスク４上にあるとき（領域Ｐ５参照）の出力トルクの値を基準とすると、ロード制御の際には、動作開始時（領域Ｐ２参照）の出力トルクが設計値（領域Ｐ５の出力トルクの値）に比べて小さいため、トルク不足でヘッドスライダ９をディスク４上へロードできなくなるおそれがあった。また、アンロード制御では、トルク不足により、ヘッドスライダ９がランプ部１４の途中で停止してしまうおそれがあった。
【００３６】
一方、出力トルクの値が小さなランプ部１４上の位置（領域Ｐ２参照）を基準とすると、ロード制御では、ヘッドスライダ９のディスク４上へのロード速度が目標速度を超えてしまい、ヘッドスライダ９がディスク４に衝突してしまうおそれがあった。
【００３７】
そこで、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性に応じて、制御量を修正することが必要となる。本実施形態では、ＶＣＭ１０１Ａに加わる磁界を磁界検出器２０４によって検出し、その検出結果に基づいてトルク特性、ひいてはランプ部１４におけるヘッドスライダ９の位置を推定し、アクチュエータ７の制御信号Ｕｖを補正する。なお、磁界検出器２０４の種類は何ら限定されないが、例えばホール素子、リング型コイル等を好適に利用することができる。
【００３８】
図１０は、トルク推定器２０５の構成を示すブロック図である。磁界検出器２０４は、ボイスコイル１０に加わる磁束Ｂとボイスコイル１０に流れている電流Ｉとを検出し、その磁束Ｂに比例した第１電圧信号ＶBと、その電流Ｉに比例した第２電圧信号ＶIとを出力する。トルク推定器２０５には、磁界検出器２０４からの磁界信号Ｕｍとして、第１電圧信号ＶB及び第２電圧信号ＶIとが入力される。
【００３９】
第１電圧信号ＶBにはブロック３０１で表される１／ＫBが乗じられ、磁束Ｂの信号がブロック３０３に送られる。一方、第２電圧信号ＶIにはブロック３０２で表される１／ＫRSが乗じられ、電流Ｉの信号がブロック３０３及びブロック３０４に送られる。
【００４０】
ブロック３０３では、トルクの実測値τ＝ｎ・Ｉ・Ｂ・Ｌが算出される。一方、ブロック３０４では、トルクの設計値τnomi＝ｎ・Ｉ・Ｂnomi・Ｌが算出される、なお、ｎはボイスコイル１０の巻き数、ＢnomiはＶＣＭ１０１Ａに加わる磁束の設計値、ＬはＶＣＭ１０１Ａのトルク出力に関係するコイル長さである。トルクの実測値τと設計値τnomiとは、比較器３０５において比較され、それらの差がトルク補正信号Ｕsubとして出力される。
【００４１】
このように、トルク推定器２０５は、磁界検出器２０４からの信号に基づいて、ＶＣＭ１０１Ａが実際に出力しようとしているトルクを推定し、設計値との差を演算したうえで、その差を表す信号を出力する。
【００４２】
そして、制御量生成器２０６では、制御信号Ｕｖに対してトルク補正信号Ｕsubが加算もしくは乗算され、このことにより、制御信号Ｕｖによって出力させようとしているトルクは、ＶＣＭ１０１Ａが実際に出力しているトルクによって補正されることになる。
【００４３】
したがって、ヘッド制御装置１３０によれば、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性に大きな変化があったとしても、高精度な速度制御でヘッドをディスク４上にロード、あるいはランプ部１４上にアンロードすることが可能となる。本ヘッド制御装置１３０によれば、ＶＣＭ１０１Ａの出力トルク誤差を小さく抑えることができるので、ヘッドの速度制御の信頼性を向上させることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２のヘッド制御装置１３０の構成図である。以下の説明では、実施形態１と同様の構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００４５】
図１１に示すように、実施形態２に係るヘッド制御装置１３０では、制御器２０３は、電圧検出器２０７と速度負荷推定器２１０と速度制御器２０９とを備えている。速度負荷推定器２１０は、速度制御器２０９へ推定速度信号Ｖvcmを出力するとともに、トルク推定器２０５に推定負荷信号Ｕｆを出力するものである。
【００４６】
図１２は、速度負荷推定器２１０の詳細図であり、数式（運動方程式）でモデル化された制御対象を表している。図１２に示すように、速度負荷推定器２１０は、ヘッドの移動速度に比例した逆起電圧信号Ｖbemfを電圧検出器２０７から受け、制御量生成器２０６から補正制御信号Ｕを受ける。そして、速度負荷推定器２１０は、これら逆起電圧信号Ｖbemf及び補正制御信号Ｕを入力信号として、速度信号Ｖvcmと推定負荷信号Ｕｆとを出力する。
【００４７】
ここで、力外乱（負荷）の推定方法について説明する。負荷の推定に際しては、まず、補正制御信号Ｕに、アクチュエータ７のトルク定数ｋｔと、制御信号を駆動電流に変換するＤＡ変換定数ｋ_ａｄとを乗じて、アクチュエータ７に加えられた力の信号Ｕ１を求める。また、速度信号Ｖvcmに、アクチュエータ７の慣性J／ヘッドアクチュエータ長Ｌの値と、速度信号Ｖvcmを検出するときのＡＤ変換定数ｋ_ａｄとを乗じて、信号Ｕ２を求める。次に、信号Ｕ１と信号Ｕ２との加算信号を安定化の１次のローパスフィルタに通過させ、その信号からアクチュエータ７に実際に加えられた力Ｕ２を減算する。その結果、アクチュエータ７に加わった力外乱（負荷）が推定される。次に、この推定値Ｆｅ２に、先に乗じたトルク定数ｋｔ及びＤＡ変換定数ｋ_ｄａの逆数を乗じ、制御信号の次元を有する信号を生成する。その結果、推定負荷信号Ｕｆが得られる。
【００４８】
速度制御器２０９は、この速度信号Ｖvcmに基づき、速度制御信号Ｕｖを生成する。そして、図１１に示すように、速度制御器２０９から出力される速度制御信号Ｕｖは、制御量生成器２０６に入力される。制御量生成器２０６は、速度制御信号Ｕｖと、トルク推定器２０５からのトルク補正信号Ｕsubと推定負荷信号Ｕｆ’とにより、補正制御信号Ｕを生成する。そして、制御量生成器２０６は、補正制御信号Ｕを駆動器２０２に出力し、ヘッドを目標速度でディスク４上へロードする。これにより、ヘッドのロード制御が行われる。
【００４９】
速度負荷推定器２１０では、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性の低下に伴うトルク不足を、摩擦など動作を妨げる負荷外乱として推定する。また、トルク特性の上昇に伴うトルク過剰を、アクチュエータ７を加速させる外部からの力乱として推定する。そして、その推定値をフィードフォワードすることによって、トルク特性の変動に対応している。
【００５０】
しかしながら、ロード制御及びアンロード制御における速度制御にあっては、トルク特性変化が大きいことや、推定誤差の発生、あるいは推定にある程度の時間を要することなどにより、トルク推定器２０５からのトルク補正信号Ｕsubがなければ、トルク特性変化によるトルク不足又はトルク過剰を十分に補償することは困難である。
【００５１】
そこで、本ヘッド制御装置１３０では、トルク推定器２０５に対し、フィードフォワード信号である推定負荷信号Ｕｆを入力することとした。トルク推定器２０５は、ＶＣＭ１０１Ａが実際に出力しているトルクを推定するとともに、当該推定値と設計値との差を演算し、推定負荷信号Ｕｆ’とトルク補正信号Ｕsubとを制御量生成器２０６に出力する。
【００５２】
図１３は、トルク推定器２０５の構成を示すブロック図である。本実施形態では、比較器３０６において、速度負荷推定器２１０からの推定負荷信号Ｕｆと比較器３０５からのトルク補正信号Ｕsubとの差が演算され、推定負荷信号Ｕｆ’が生成される。なお、推定負荷信号Ｕｆは、ＶＣＭ１０１Ａの逆起電圧信号を基にした外乱推定信号であり、これには磁束Ｂの減少に伴うトルク定数の減少及び出力トルクの減少が含まれる。推定負荷信号Ｕｆ’は、推定負荷信号Ｕｆから磁束Ｂの減少による不足分の補償量を除いた信号であり、位置決め制御系に加わる外乱に相当する信号である。トルク補正信号Ｕsubは、磁束Ｂの減少に伴う出力トルクの減少量に相当する信号である。
【００５３】
本実施形態によれば、実施の形態１と同様に、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性に大きな変化があったとしても、ＶＣＭ１０１Ａの出力トルク誤差を小さく抑えることができ、高精度な速度制御でヘッドをディスク４上にロード、あるいはランプ部１４上にアンロードすることが可能となる。したがって、ヘッドの速度制御の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３のヘッド制御装置１３０の構成図である。以下の説明では、実施形態１と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００５５】
図１４に示すように、ヘッド制御装置１３０は、アクチュエータ７と、駆動器２０２と、磁界検出器２０４と、トルク推定器２０５と、制御器２０３と、制御量生成器２０６と、駆動切換器２１１とを備えている。
【００５６】
駆動切換器２１１へは、制御量生成器２０６の出力である補正制御信号Ｕと、図示しないパルス駆動信号発生器から出力されるパルス駆動信号Ｕpulseとが入力される。
【００５７】
ここで、パルス駆動信号Ｕpulseとは、例えば周期が2msecの矩形波形からなり、電圧が５Vの信号であり、アンロード位置にあるヘッドを初期微動させる信号である。具体的には、パルス駆動信号Ｕpulseは、図９に示すように、ヘッド位置Ｐ１で示されるアンロード位置から、ヘッド位置Ｐ２で表される位置にまで、ヘッドを移動させるための駆動信号である。
【００５８】
本実施形態では、ランプ部１４の壁面１２０Ａ（ヘッドスライダ９がヘッド位置Ｐ１からヘッド位置Ｐ２に移動する間に摺接する壁面）は、鉛直面ではなく、ディスク４側（図９の左側）に若干傾斜している。したがって、ヘッドスライダ９がディスク４側に移動するようにアクチュエータ７を駆動すると、ヘッドスライダ９は壁面１２０Ａに押しつけられる。この際、ヘッドスライダ９は壁面１２０Ａから力を受け、その力の一部は、ヘッドスライダ９を上方に持ち上げる力に変換される。ロード制御の開始時には、ＶＣＭ１０１Ａの出力トルクを大きくし、ヘッドスライダ９を持ち上げる力をかけながらロード方向（ディスク４に向かう方向）へヘッドスライダ９を初期微動させる。なお、本実施形態では、このような機構により、ラッチ機構を有さないランプ機構を構成している。
【００５９】
ロード制御の開始時には、駆動切換器２１１には、駆動信号としてパルス駆動信号Ｕpulseが入力される。そして、駆動切換器２１１は、所定数（例えば３パルス）のパルスが入力されると、駆動信号をパルス駆動信号Ｕpulseから補正制御信号Ｕに切り換える。
【００６０】
本実施形態では、このような駆動切換器２１１を用いることにより、出力トルクの小さな初期段階では、ヘッドの初期位置からの引き上げと静止摩擦に対する対策として、高電圧のパルス駆動信号Ｕpulseを用いている。一方、初期段階が終了した後は、駆動信号を切り換えることによって、実施形態１と同様、トルク特性の変化を補正しながら速度制御を実行する。
【００６１】
したがって、ラッチ機構のないランプ機構を備えたディスク装置であっても、安定かつ高精度な速度制御によって、ヘッドをロードさせることが可能となる。本実施形態によれば、初期摩擦の大きなランプ機構を有するディスク装置であっても、ロード動作を円滑に実行することができる。また、ヘッドの速度制御の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
なお、上記実施形態においては、パルス駆動信号Ｕpulseのパルスを周期2msec、電圧５Vの矩形波形としたが、パルス駆動信号Ｕpulseのパルスは何ら限定されるものではない。上記パルスには、矩形波形以外の波形、例えば三角波や正弦波を用いてもよく、パルスの周期や電圧が上記実施形態のパルスと異なってもよい。例えば、周期が1msec、電圧が8.3Vであってもよく、周期が5msec、電圧が3.3Vであってもよい。
【００６３】
次に、ラッチ機構のないランプ機構を備えたディスク装置の具体例を説明する。
【００６４】
まず、図１５及び図１６を参照しながらアクチュエータ７の構成を説明する。図１５及び図１６において、一方の端部にタブ部８及び他方に穴部２１ａを有するヘッド支持アーム２１に、ジンバル機構２２を介して磁気ヘッド（図示せず）を搭載したヘッドスライダ９を配設して、ヘッド支持アームユニット２３を構成している。尚、ヘッドスライダ９の中心部分近傍に当接するようにディンプル２１ｂ（図１５参照）をヘッド支持アーム２１の下面に設けて、ジンバル機構２２を介してヘッドスライダ９を取り付けた時、そのディンプル２１ｂがジンバル機構２２或いはヘッドスライダ９の上面（磁気ヘッドが搭載された面とは反対側の面）の略中心部に当接させるようにすることによって、磁気ディスク装置の動作時におけるヘッドスライダ９の記録媒体（ディスク）４に対するロール或いはピッチ方向の不要な振動等にも柔軟性良く追従することができる。更に、ボイスコイル１０が穴部２４ａを有するボイスコイルホルダ２４に取り付けられ、ボイスコイル１０を挟んで穴部２４ａの反対側にバランサ２５が固着されて構成されたボイスコイル部２６をヘッド支持アームユニット２３に固着し、アクチュエータサブユニット２７を構成する。尚、ヘッド支持アームユニット２３とボイスコイル部２６は別部材として記述したが、何らこれに限るものではなく一体化された１つのユニットとしても良い。
【００６５】
一方、上面から見て略環状で側面から見ると略Ｚ字状に２段に折り曲げられた弾性手段である板ばね部２８の一端が半円環形状のばね固定部材２９を介して一対のピボット３０ａ及び３０ｂと穴部３０ｃを有するピボット軸受３０に固着されており、更に、板ばね部２８をヘッド支持アーム２１の穴部２１ａに貫通させ、ピボット軸受３０の一対のピボット３０ａ及び３０ｂをヘッド支持アーム２１の上面に当接させて板ばね部２８の他端をヘッド支持アーム２１の下面に固着し、板ばね部２８と一対のピボット３０ａ及び３０ｂを介してヘッド支持アーム２１を構成要素とするアクチュエータサブユニット２７とピボット軸受部３０が弾性手段である板ばね部２８によって弾性的に接続され、且つ、ピボット軸受３０の一対のピボット３０ａ及び３０ｂとヘッド支持アーム２１の上面とのそれぞれの当接点Ｐ1及びＰ2を支点としてアクチュエータサブユニット２７を構成するヘッド支持アーム２１のタブ部８側を下方に押し下げるように板ばね部２８が作用するようになされ、アクチュエータアーム３１を構成している。従って、磁気ディスク装置の動作時、ヘッド支持アームユニット２３にジンバル機構２２を介して取り付けられたヘッドスライダ９が記録媒体４の表面に対して浮上している時のヘッドスライダ９のロード荷重は、ピボット軸受３０の一対のピボット３０ａ及び３０ｂのそれぞれの当接点Ｐ1及びＰ2によるヘッド支持アームユニット２３に対する板ばね部２８の変形による反力としての記録媒体４方向への圧縮応力によって生じることになり、ヘッドスライダ９にかかる記録媒体４方向の付勢力とその逆方向の浮揚力との関係によってヘッドスライダ９が浮上し、板ばね部２８を変形させて、ヘッドスライダ９即ち磁気ヘッドと記録媒体４との間に一定の空隙を保って磁気ディスク装置の記録再生が行われる。
【００６６】
更に、一端側がピボット軸受３０の穴部３０ｃの内径よりも大きな外径を有するフランジ３２ａと、他端側がピボット軸受３０の穴部３０ｃの内径よりも小さな外径を有するねじ部３２ｂと、フランジ３２ａとねじ部３２ｂとの間にピボット軸受３０の穴部３０ｃと嵌合する外径を有する円筒部３２ｃからなる中空つば付き円筒形状の軸受部３２を、ピボット軸受３０の穴部３０ｃ、ばね固定部材２９の半円環形状の内側、板ばね部２８の円環状の内側及びボイスコイルホルダ２４の穴部２４ａに貫通させ、一方、フランジ３２ａとは反対側から円筒部３２ｃに嵌合する内径とボイスコイルホルダ２４の穴部２４ａを貫通する外径を有し、一方に側面から見た形状が略Ｚ字状の板ばね部２８がばね固定部材２９に当接している部分と略同様の形状を有する半円環形状の突出部３３ａを設けた中空のカラー３３を突出部３３ａが軸受部３２のフランジ３２ａ側となるようにして軸受部３２の円筒部３２ｃに嵌合させて挿入し、突出部３３ａの上面３３ｂがばね固定部材２９に固着された板ばね部２８の略環状の平面部分に当接するようにして、カラー３３をばね固定部材２９とそのばね固定部材２９に固着当接している板ばね部２８の平面部分と共に軸受部３２のフランジ３２ａとナット３４によって狭持して一体化し、アクチュエータ７を構成している。
【００６７】
次に、アクチュエータ７を構成するピボット軸受３０に設けられた一対のピボット３０ａ及び３０ｂの位置について説明する。ピボット３０ａとピボット３０ｂがヘッド支持アーム２１の上面に当接するそれぞれの当接点Ｐ1と当接点Ｐ2を結ぶ線が、図１に示すアクチュエータ７の回動軸５の軸心を通り、且つ、図１に示すアクチュエータ７の長手方向の中心線１０７に垂直になるように形成されている。尚、当接点Ｐ1と当接点Ｐ2をアクチュエータ７の回動軸５の軸心に関して互いに対称的な位置にあるように配置して、当接点Ｐ1と当接点Ｐ2を結ぶ線の中点を回動軸５の軸心に略一致させることが望ましい。このように構成することによって、アクチュエータ７を構成するアクチュエータサブユニット２７はピボット３０ａ及びピボット３０ｂの当接点Ｐ1と当接点Ｐ2を結ぶ線の周りに記録媒体４の表面に垂直な方向に回動可能となり、板ばね部２８の弾性力によって、アクチュエータサブユニット２７を構成するヘッド支持アーム２１に搭載されたヘッドスライダ９側が記録媒体４方向へ付勢されることになる。
【００６８】
更に、アクチュエータ７の重心位置を、アクチュエータサブユニット２７を構成するヘッド支持アーム２１の上面に当接するピボット軸受３０のそれぞれの当接点Ｐ1及びＰ2を結ぶ線の中点に略一致させるようにバランサ２５の質量（重量）を設定して、ボイスコイル部２６を構成するボイスコイルホルダ２４の一端にバランサ２５を固着する。即ち、アクチュエータ７を構成した時、アクチュエータ７の重心位置は、アクチュエータ７の回動軸５の軸心に略一致するように構成する。尚、近似的には、アクチュエータサブユニット２７の重心位置を上述のように回動軸５の軸心に略一致するようにしても良く、この時アクチュエータ７の重心位置とのずれが実用上は問題にはならない程度のものである。また、バランサ２５はボイスコイルホルダ２４の一端に固着するように記述したが、アクチュエータ７を構成するそれぞれの構成部品の質量（重量）配分によっては、ヘッド支持アームユニット２３のヘッドスライダ９側に設けねばならない場合もある。
【００６９】
図１７において、シャーシ或いは他の筐体に取り付けられたランプブロック１０６（図１参照）は、ランプ取付部の側面から水平方向に凸設したランプ部１４及びカバー部４２を有し、ランプ部１４の一部が記録媒体４の回転中心１の軸心方向において記録媒体４と上下に隙間を有して重複するように取り付けられている。そして、ランプ部１４は、第１の斜面１４ａ、第１の平面１４ｂ、第２の斜面１４ｃ、第１の段差側面１４ｄ、第２の平面１４ｅ及び第２の段差側面１４ｆからなる上面４３を有し、上述のアクチュエータ７を構成するヘッド支持アーム２１のタブ部８がランプ部１４の上面４３に当接しながら、アクチュエータ７をガイドする。また、カバー部４２は、その下面とランプ部１４の第１の平面１４ｂとの間隔がその間を通過するヘッド支持アーム２１のタブ部８の大きさよりも大きくなるように形成されている。尚、第２の斜面１４ｃを必ずしも設けなくても良い。
【００７０】
ランプ部１４における第１の平面１４ｂ及び第２の平面１４ｅは回動軸５に垂直な平面にそれぞれ平行な平面上にあり、第１の段差側面１４ｄは第２の平面１４ｅに対して（９０＋α）°の角度を有する平面上にあり、回動軸５の軸心方向の高さがヘッド支持アーム２１のタブ部８の回動軸５の軸心方向の高さより少なくとも大きい高さを有するように形成されている。また、第２の段差側面１４ｆは第２の平面１４ｅに対して略垂直な平面上にあり、その高さは第１の平面１４ｂの位置よりも少なくとも高くなるように形成されている。尚、周知のように、記録媒体４の記録領域側とは反対側へアクチュエータ７が回動して、ランプ部１４から離脱することを阻止するように、ボイスコイルホルダ２４の端面に当接するストッパ（図示せず）をシャーシ或いは筐体その他の構造部材に設けることによって、上述の第２の段差側面は必ずしも設けなくても良い。
【００７１】
磁気ディスク装置に停止指令が入力されると、記録媒体４を回転させた状態のまま、ＶＣＭに電流が供給されてアクチュエータ７を時計方向に回動させ、記録媒体４の外側に移動させる。記録媒体４の外周部近傍において、アクチュエータ７を構成するヘッド支持アーム２１のタブ部８は、ランプ部１４の第１の斜面１４ａに当接し、更に、アクチュエータ７の時計方向への回動により、ランプ部１４の第１の斜面１４ａ、第１の平面１４ｂ、第２の斜面１４ｃ、第１の段差側面１４ｄ、第２の平面１４ｅへと順次導かれ、第２の平面１４ｅ上に導かれて、アクチュエータ７の回動は停止し、第２の平面１４ｅ上においてアクチュエータ７の待避位置となる。尚、記録媒体４の回転は、アクチュエータ７がランプ部１４の上面４３をガイド中、或いは、待避位置に導かれた後に停止する。
【００７２】
先ず、アクチュエータ７を構成するボイスコイルホルダ２４に固着されたＶＣＭを構成するボイスコイル１０に対向する上側ヨーク１２に固着されたマグネット１１について説明する。図１８に示すように、記録媒体４の記録領域の中央位置に磁気ヘッド（図示せず）が位置する時のアクチュエータ７の位置において、ボイスコイル１０の回動周方向の中心線７１に対向させて、マグネット１１のＮ極とＳ極の境界がくるようにマグネット１１を着磁し、且つ、アクチュエータ７が記録媒体４の記録領域内で動作している時のボイスコイル１０の動作範囲に対応するマグネット１１の回動軸５の半径方向即ちアクチュエータ７の長手方向における幅より、アクチュエータ７が待避位置にある時の回動軸５の半径方向におけるマグネット１１の幅が大きくなるように、マグネット１１の形状が設定されて、上側ヨーク１２に固着されている。すなわち、マグネット１１のボイスコイル１０に対向する部分の面積は、タブ部８がランプ部１４上に位置しているときにボイスコイル１０と対向する部分の方が、ヘッドがディスク４上に位置しているときにボイスコイル１０と対向する部分よりも大きい。
【００７３】
ボイスコイル１０に電流が供給されると、ＶＣＭによってアクチュエータ７が回動されるとともに、ボイスコイル１０とマグネット１１との間にフレミングの右手の法則による磁気力が働き、ボイスコイル１０への電流の方向及びボイスコイル１０に対向するマグネット１１の極性によって、アクチュエータ７の回動方向及びマグネット１１方向への反発（吸引）方向が決まる。ボイスコイル１０に一定の電流を加えた時のＶＣＭにより発生するアクチュエータ７への回動トルク及びマグネット１１方向とは逆方向への反発駆動トルクの一例をそれぞれ図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示す。但し、図１９（ｂ）はＶＣＭにロード動作の指令が指示された場合の反発駆動トルクを示すものである。また、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、記録媒体４の記録領域の中央位置に磁気ヘッド（図示せず）が位置する時のアクチュエータ７におけるＶＣＭの位置を横軸方向の原点とし、その位置からアクチュエータ７の待避位置方向を正方向（＋）側としたＶＣＭの回転角を横軸としている。
【００７４】
磁気ディスク装置に動作指令が指示されると、ボイスコイル１０に電流が供給され、図１９（ａ）に示されるように、ＶＣＭの回動トルクによりアクチュエータ７を記録媒体４の方向へ回動させると同時に、図１９（ｂ）に示されるように、アクチュエータ７にＶＣＭの反発駆動トルクを与えて、ヘッド支持アーム２１のタブ部８がランプ部１４の第２の平面１４ｅから上方に移動させようとする。この時、ＶＣＭの回動トルクはアクチュエータ７を記録媒体４側の方へ移動させようとする力を生じ、アクチュエータ７を構成するヘッド支持アーム２１のタブ部８において、水平駆動力Ｆ3がランプ部１４の第１の段差側面１４ｄを押圧するように働く。また、ＶＣＭの反発駆動トルクはアクチュエータ７を記録媒体４の表面に垂直な方向に、ピボット３０ａ及びピボット３０ｂの当接点Ｐ1と当接点Ｐ2を結ぶ線の周りに回動しようとするトルクとなり、タブ部８を上方に持ち上げようとする垂直駆動力Ｆ4がタブ部８に働く。
【００７５】
図２０にランプ部１４の第１の段差側面１４ｄに当接する接点Ｔにおける第１の段差側面１４ｄに対してタブ部８が押圧しようとする作用力を示すように、タブ部８に働く付勢力Ｆ1及びＶＣＭによる水平駆動力Ｆ3は第１の段差側面１４ｄに対する押圧力となり、一方、ＶＣＭによる垂直駆動力Ｆ4は第１の段差側面１４ｄからタブ部８を離反しようとする離反力となる。従って、第１の段差側面１４ｄへの押圧力における第１の段差側面１４ｄに垂直な方向の押圧分力ｆ1とタブ部８の離反力における第１の段差側面１４ｄに垂直な方向の離反分力ｆ2の関係によって、アクチュエータ７がランプ部１４の第１の段差側面１４ｄを乗り越えて待避位置から記録媒体４側へ回動させることができる垂直駆動力Ｆ4を設定することができる。
【００７６】
（実施の形態４）
図２１は、本発明の実施の形態４のヘッド制御装置１３０の構成図である。前記実施形態と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【００７７】
図２１に示すように、ヘッド制御装置１３０は、アクチュエータ７と、駆動器２０２と、磁界検出器２０４と、トルク推定器２０５と、制御器２０３と、制御量生成器２０６と、制御切換器２１２とを備えている。
【００７８】
制御切換器２１２へは、制御量生成器２０６の出力である補正制御信号Ｕと、速度制御器２０９の出力である速度制御信号Ｕｖとが入力される。
【００７９】
ここでは、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性の基準として、ヘッドがディスク４上にあるときのトルク特性を考える。すなわち、ＶＣＭ１０１Ａの制御系は、ディスク４上のトルク特性で設計されているとする。そして、ヘッドを、図９におけるヘッド位置Ｐ２からヘッド位置Ｐ３、Ｐ４を経由して、ディスク４上へ移動させる場合を考える。
【００８０】
図９に示すように、ヘッドがランプ部１４上にあるときのＶＣＭ１０１Ａの出力トルクは、ヘッドがディスク４上にあるときの出力トルクよりも小さい。そのため、ランプ部１４上では、出力トルクが必要トルクよりも小さく、ランプ部１４における摩擦によってヘッドを正常にロードすることは困難となる。
【００８１】
そこで、本実施形態では、制御切換器２１２によって、駆動信号の切換を行う。制御切換器２１２は、ヘッドがランプ部１４上のＰ１〜Ｐ３の位置にあるときには、補正制御信号Ｕを出力することによって、ヘッドを目標速度で速度制御しながらランプ１４上を移動させる。一方、ヘッドの位置がランプ部１４上の位置Ｐ４よりもディスク４側にあるときには、速度制御信号Ｕｖをそのまま使用して速度制御を行う。
【００８２】
本実施形態によれば、このような制御切換器２１２を用いることにより、ランプ部１４上でのヘッドの速度制御を、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性の変化を補正しながら実行することができる。一方、ディスク４上でのヘッドの速度制御を、ＶＣＭ１０１Ａのトルク特性の変化を考慮することなく、速度制御信号Ｕｖを用いて実行することができる。
【００８３】
したがって、本実施形態によれば、たとえラッチ機構を有さないランプ機構で構成されるディスク装置であっても、安定かつ高精度な速度制御によって、ヘッドをロードさせることが可能となる。初期摩擦の大きなランプ機構を有するディスク装置であっても、ロード動作を円滑に実行することができる。また、ヘッドの速度制御の信頼性を向上させることができる。
【００８４】
なお、前記実施の形態１〜４では、いずれもヘッドのロード制御を例として説明を行ったが、本発明はアンロード時の速度制御や、ディスク４上でのヘッド位置決め制御（トラックフォローイング制御）、ヘッドアクセス制御（シーク制御）等に対しても適用可能である。ロード制御以外の他の制御においても、前述と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は、例えば磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等のディスク装置並びにそのヘッド制御装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施の形態１に係るディスク装置の構成図である。
【図２】実施の形態１に係るヘッド制御装置の構成図である。
【図３】実施の形態１に係るヘッド制御装置の構成図である。
【図４】電圧検出器の構成図である。
【図５】速度推定器の構成図である。
【図６】速度制御器の構成図である。
【図７】制御量生成器の構成図である。
【図８】制御量生成器の変形例の構成図である。
【図９】ランプ部におけるヘッドの位置と出力トルクとの関係を示すトルク特性図である。
【図１０】実施の形態１に係るトルク推定器の構成図である。
【図１１】実施の形態２に係るヘッド制御装置の構成図である。
【図１２】速度負荷推定器の構成図である。
【図１３】実施の形態２に係るトルク推定器の構成図である。
【図１４】実施の形態３に係るヘッド制御装置の構成図である。
【図１５】実施の形態３に係るアクチュエータの構成を示す概略側面図である。
【図１６】実施の形態３に係るアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図１７】実施の形態３におけるディスク装置のランプブロックの部分断面図である。
【図１８】実施の形態３に係るディスク装置のＶＣＭを構成するボイスコイルとマグネットを示す部分平面図である。
【図１９】（ａ）はアクチュエータの回転角位置とＶＣＭによる回動トルクとの関係を示すグラフ、（ｂ）はアクチュエータの回転角位置とＶＣＭによる反発駆動トルクとの関係を示すグラフである。
【図２０】ディスク装置の動作開始時におけるタブ部の作用力を示す説明図である。
【図２１】実施の形態４に係るヘッド制御装置の構成図である。
【符号の説明】
【００８７】
４          ディスク
７          アクチュエータ
９          ヘッドスライダ（ヘッド）
１０        ボイスコイル
２１        ヘッド支持アーム
１０１Ａ    ボイスコイルモータ
１２０      ディスク装置
１３０      ヘッド制御装置
２０２      駆動器
２０３      制御器
２０４      磁界検出器
２０５      トルク推定器
２０６      制御量生成器
２０７      電圧検出器
２０８      速度推定器
２０９      速度制御器
【図１】
2005174392.tif 000003
【図２】
2005174392.tif 000004
【図３】
2005174392.tif 000005
【図４】
2005174392.tif 000006
【図５】
2005174392.tif 000007
【図６】
2005174392.tif 000008
【図７】
2005174392.tif 000009
【図８】
2005174392.tif 000010
【図９】
2005174392.tif 000011
【図１０】
2005174392.tif 000012
【図１１】
2005174392.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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