JP2009032354A - 記憶装置、制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加速度センサによる検出信号に並進外乱振動、外来ノイズ、センサ自身のＳＮノイズが含まれていても、フォローイング制御中のヘッド位置決め精度の悪化を確実に防止する。
【解決手段】回転外乱補償制御部５４は加速度センサ５６−１，５６−２を用いて検出した回転外乱振動成分を相殺するように位置決め制御部５０に補償信号を加える。位置誤差検出部６０は所定のタイミングで、回転外乱補償制御部５４をオンした場合とオフした場合のそれぞれの位置誤差を検出する。補償制御切替部６２は、回転外乱の補償制御をオンした場合の位置誤差が小さければ回転外乱補償制御部５４をオンに切替え、回転外乱の補償制御をオフした場合の位置誤差が小さければ補償制御切替部６２をオフに切替える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる磁気ディスク装置などの記憶装置、制御方法及び制御装置に関し、特に、装置に加わる回転外乱振動を補償してヘッド位置決め精度を確保する記憶装置、制御方法及び制御装置に関する。

従来、磁気ディスク装置にあっては、ヘッドから読み出された磁気ディスクのサーボ情報からヘッド位置信号を復調し、ヘッド位置信号に基づき目標トラックのトラックセンタにヘッドが追従するように位置決めするフォローイング制御（「オントラック制御」ともいう）を行っている。

しかしながら、磁気ディスク装置の使用環境にあっては、例えばサーバやストレージシステム等のラックに入れられるため、ファンや他の磁気ディスク装置の振動の影響を受ける。この振動はロータリーアクチュエータを物理的に振動させ、その振動はヘッド位置信号に外乱として現れる。

磁気ディスク装置に加わる振動には、並進振動とねじれ振動がある。並進振動は装置全体を一方向に移動させる振動であり、ロータリーアクチュエータも一体に振動することからヘッド位置決めには影響しない。これに対しねじれ振動は、ある位置を中心に装置全体を回転方向に移動させる振動であり、ピボッド軸により回転自在に支持されたロータリーアクチュエータを回転方向に移動させる振動となり、ヘッド位置誤差を起こす外乱となり、これを回転外乱振動という。

このような回転外乱振動による位置決め精度の悪化を解消するため、従来の磁気ディスク装置にあっては、外乱振動を検出する加速度センサを設け、加速度センサの出力に比例したサーボ補償信号を位置決め制御サーボ系に加算して相殺させることで、外部からの不測の外乱振動が印加された場合にも、外部振動要因で生じるヘッド位置誤差を減少することができる（特許文献１）。
特開昭６３−２１３１７６号公報 特開２００６−２２１７３２号公報 特開平８−１７１５１号公報

しかしながら、加速度センサを用いた従来の補償制御にあっては、加速度センサから出力される信号には、並進振動、電源リップル、センサ自体のＳＮ比などの回転外乱振動以外の要因によるノイズ成分が含まれる場合があり、位置決め制御系に加える回転外乱振動の補償信号に含まれるノイズ成分の影響により、位置決め精度を悪化させてしまう問題がある。

補償制御に使用する加速度センサは、磁気ディスク装置のディスク面内（Ｘ−Ｙ平面）における回転外乱振動を検出することを予定しているが、実際には、加速度センサの出力には、電源リップルノイズや、ディスク面に直交する方向（Ｚ方向）の並振による回転外乱振動以外の信号成分が含まれ、不適切なセンサ信号を位置決め制御系にフィードフォワードしてしまう結果となり、ヘッド位置誤差を悪化させてしまう問題がある。

また加速度センサに外乱振動やノイズが印加されてない正常時であっても、加速度センサ自身のＳＮ比の影響により、センサ信号にノイズ成分が含まれており、このようなセンサ信号が位置決め制御系にフィードフォワードされることで、位置決め精度を悪化させてしまう問題もある。

本発明は、加速度センサからの信号に並進外乱振動成分、電源リップル等の外来ノイズ、センサ自身のＳＮによるノイズが含まれていても、フォローイング制御中のヘッド位置決め精度の悪化を確実に防止する記憶装置、制御方法及び制御方法を提供することを目的とする。

（記憶装置）
本発明は記憶装置を提供する。本発明の記憶装置は、
回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御部と、
加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように位置決め制御部に補償信号を加える補償制御部（回転外乱補償制御部）と、
所定のタイミングで、補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出部と、
位置誤差検出部で検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、補償制御部を有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替部と、
を備えたことを特徴とする。

ここで、位置誤差検出部は、所定期間における補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を離散的に検出すると共に、位置誤差の所定期間に亘る二乗積分値を検出し、
補償制御切替部は、
２つの位置誤差の両方が所定の閾値未満の場合は、補償制御部を無効化し、
２つの位置誤差の少なくともいずれか一方が所定の閾値を越えた場合は、２つの二乗積分値の大小関係に基づいて、補償制御部を有効化又は無効化する。

補償制御切替部は、
補償制御部を有効化した場合の二乗積分値が小さい場合は、補償制御部を有効化し、
補償制御部を無効化した場合の二乗積分値が小さい場合は、補償制御部を無効化する。

補償制御切替部は、補償制御部を有効化する場合は位置決め制御部に加える補償信号をオンとし、補償制御部を無効化する場合は位置決め制御部に加える補償信号をオフとする。

補償制御切替部は、補償制御部を有効化する場合は位置決め制御部に加える補償信号に所定のゲインを乗じて調整し、補償制御部を無効化する場合は位置決め制御部に加える補償信号をオフとする。

位置誤差検出部及び補償制御切替部は、ライトリトライの発生時に動作する。位置誤差検出部及び補償制御切替部は、リードリトライの発生時に動作する。位置誤差検出部及び補償制御切替部は、ホストからコマンドを受付けていないアイドルへの移行時に動作する。

補償制御部は、一対の加速度センサからの加速度検出信号の差信号を回転外乱振動検出信号として検出する。

（記憶装置の制御方法）
本発明は記憶装置の制御方法を提供する。本発明による記憶装置の制御方法は、
回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御ステップと、
加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように位置決め制御ステップに補償信号を加える補償制御ステップと、
所定のタイミングで、補償制御ステップを有効化した場合と無効化した場合の位置決め制御ステップによるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出ステップと、
位置誤差検出ステップで検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、補償制御ステップを有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替ステップと、
を備えたことを特徴とする。

（制御装置）
本発明は記憶装置の制御装置を提供する。本発明の制御装置は、
回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御部と、
加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように位置決め制御部に補償信号を加える補償制御部と、
所定のタイミングで、補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出部と、
位置誤差検出部で検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、補償制御部を有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、補償制御を有効化及び無効化してヘッド位置決め制御への影響をそれぞれ位置誤差として検出し、位置誤差が小さい方に対応して補償制御を有効化又は無効化するようにしたため、加速度センサからの信号に回転外乱振動成分が含まれている場合には補償制御を有効化してヘッド位置決め精度を高め、一方、加速度センサからの信号に、並進外乱振動成分や電源リップルなどの外来ノイズが含まれていた場合には、補償制御を無効化し、補償信号によるノイズ成分が位置決め制御系に加わらないことから、ヘッド位置決め精度のノイズ成分による悪化を防止できる。

また並進振動外乱や外来ノイズのない正常時に加速度センサのＳＮ比によりセンサ自身によるノイズについても、補償制御を無効化し、ヘッド位置決め精度のノイズ成分による悪化を防止できる。

また補償制御を有効化した場合と無効化した場合について位置誤差を検出して大小関係から補償制御を有効化又は無効化する処理を常時行うのではなく、ライトリトライ時、リードリトライ時あるいはアイドル移行時に限定して行うことで、装置性能への影響を抑制することができる。

図１は本発明が適用される磁気ディスク装置の実施形態を示したブロック図である。図１において、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として知られた磁気ディスク装置１０は、ディスクエンクロージャ１２と制御ボード１４で構成される。ディスクエンクロージャ１２にはスピンドルモータ１６が設けられ、スピンドルモータ１６の回転軸に磁気ディスク（記憶媒体）２２−１，２２−２を装着し、一定回転数、例えば４２００ｒｐｍで回転させる。

またディスクエンクロージャ１２にはボイスコイルモータ１８が設けられ、ボイスコイルモータ１８はロータリーアクチュエータ２０を駆動し、アーム先端に支持したヘッド２４−１〜２４−４の磁気ディスク２２−１，２２−２の記録面に対するヘッドの位置決めを行う。

ヘッド２４−１〜２４−４は記録素子と読出素子が一体化された複合型のヘッドである。記録素子には面内磁気記録型の記録素子または垂直磁気記録型の記録素子が使用される。垂直磁気記録型の記録素子の場合、磁気ディスク２２−１，２２−２には、例えば記録層と軟磁性裏打ち層を備えた垂直記憶媒体を使用する。読出素子にはＧＭＲ素子やＴＭＲ素子を使用する。

ヘッド２４−１〜２４−４はヘッドＩＣ２６に対し信号線接続されており、ヘッドＩＣ２６は上位装置となるホストからのライトコマンドまたはリードコマンドに基づくヘッドセレクト信号で１つのヘッドを選択して書込みまたは読出しを行う。またヘッドＩＣ２６には、ライト系についてはライトドライバが設けられ、リード系についてはプリアンプが設けられている。

制御ボード１４にはＭＰＵ２８が設けられ、ＭＰＵ２８のバス３０に対し、ＲＡＭを用いた制御プログラム（ファームウェアプログラム）及び制御データを格納するメモリ３１、フラッシュメモリ等を用いた制御プログラム（ファームウェアプログラム）を格納する不揮発メモリ３２が設けられている。

またＭＰＵ２８のバス３０には、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ３８を制御するバッファメモリ制御部３６、フォーマッタとして機能するハードディスクコントローラ４０、ライト変調部及びリード復調部として機能するリードチャネル４２、ボイスコイルモータ１８及びスピンドルモータ１６を制御するモータ駆動制御部４４が設けられている。

なお、制御ボード１４の実装面積に応じて、各種制御装置である、ＭＰＵ２８、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ制御部３６、ハードディスクコントローラ４０及びリードチャネル４２は、個々のＬＳＩ回路に構成することもできるし、例えばＭＰＵ２８、ハードディスクコントローラ４０及びリードチャネル４２のように複数を選択して１つのＬＳＩ回路として構成することもできる。

ＭＰＵ２８はホストからのコマンドに基づき書込処理及び読出処理を行う。ここで、磁気ディスク装置１０における通常の動作を説明すると次のようになる。

ホストからのライトコマンドとライトデータをホストインタフェース制御部３４で受けると、ライトコマンドをＭＰＵ２８で解読し、受信したライトデータを必要に応じてバッファメモリ３８に格納した後、ハードディスクコントローラ４０で所定のデータ形式に変換すると共にＥＣＣ符号化処理によりＥＣＣ符号を付加し、リードチャネル４２におけるライト変調系でスクランブル、ＲＬＬ符号変換、更に書込補償を行った後、ライトアンプからヘッドＩＣ２６を介して選択した例えばヘッド２４−１の記録素子から磁気ディスク２２−１に書き込む。

このライトデータを磁気ディスク２２−１に書込む際には、ＭＰＵ２８からモータ駆動制御部４４にヘッド位置決め信号が与えられており、ボイスコイルモータ１８によるロータリアクチュエータ２０の駆動でヘッドをコマンドで指示された目標トラックにシークした後にトラックセンタに位置決めするフォローイング制御を行っている。

具体的には、磁気ディスク２２−１の円周方向には一定角度間隔でサーボ情報が記録されており、ヘッド２４−１で読取ったサーボ情報をリードチャネル４２に設けた信号処理部４６で復調した後、ハードディスクコントローラ４０に設けた位置検出部４８でヘッド位置を検出し、ＭＰＵ２８からモータ駆動制御部４４にヘッド位置決め信号が与えられ、ＶＣＭドライバ５２によるボイスコイルモータ１８の駆動でロータリアクチュエータ２０を駆動してヘッドをコマンドで指示された目標トラックにシークした後にオントラックしてフォローイング制御を行っている。なお、位置検出部４８はＭＰＵ２８の機能として実現しても良い。

一方、ホストからのリードコマンドをホストインタフェース制御部３４で受けると、リードコマンドをＭＰＵ２８で解読し、ヘッドＩＣ２６のヘッドセレクトで選択されたヘッドの読出素子により読み出された読出信号をプリアンプで増幅した後に、リードチャネル４２のリード復調系に入力し、パーシャルレスポンス最尤検出（ＰＲＭＬ）などによりリードデータを復調し、ハードディスクコントローラ４０でＥＣＣ復号処理を行ってエラーを訂正した後、バッファメモリ３８にバッファリングし、ホストインタフェース制御部３４からリードデータをホストに転送する。

更に、本実施形態の磁気ディスク装置１０における制御ボード１４には、装置に加わる回転外乱振動によるヘッド位置誤差を補償するため、一対の加速度センサ５６−１，５６−２、回転振動検出部５８、及びＭＰＵ２８のプログラムの実行により実現される機能として、回転外乱補償制御部５４、位置誤差検出部６０及び補償制御切替部６２を設けている。

回転外乱補償制御部５４は、加速度センサ５６−１，５６−２及び回転振動検出部５８で検出した磁気ディスク装置１０に加わる回転外乱振動成分を相殺するように、位置決め制御部５０に補償信号を加えてフィードフォワード制御を行う。

位置誤差検出部６０は、予め定めた所定のタイミングで、回転外乱補償制御部５４を補償信号を有効化した場合と無効化した場合の位置決め制御部５０におけるそれぞれの位置誤差を検出する。

具体的には、位置誤差検出部６０は、
（１）ライトリトライの発生時、
（２）リードリトライの発生時、
（３）ホストからコマンドを受け付けないパーフォーマンスアイドルの移行時、
のいずれかのタイミングで位置誤差検出処理を実行する。

位置誤差検出部６０の処理は、回転外乱補償制御部５４の制御機能を有効化した場合と無効化した場合に分けて、それぞれにおける位置決め制御部５０の一定期間に亘る位置誤差と、同じく一定期間に亘る位置誤差を二乗した積分値を検出する。

ここで回転外乱補償制御部５４の有効化とは、回転外乱補償制御部５４で生成された補償信号を位置決め制御部５０に加えてフィードフォワード制御することを意味する。これに対し回転外乱補償制御部５４の無効化とは、回転外乱補償制御部５４で生成した補償信号を位置決め制御部５０に加えずにフィードフォワード制御を行わないことを意味する。

具体的には、回転外乱補償制御部５４から位置決め制御部５０に補償信号を加える経路に設けているスイッチを、有効化の際にはオンし、無効化の際にはオフする。

またスイッチのオン、オフ切替によらず、回転外乱補償制御部５４から位置決め制御部５０に供給する補償信号のゲインを調整しても良い。回転外乱補償制御部５４を有効化する場合にはゲイン＝１とし、補償信号をそのまま位置決め制御部５０に加える。これは位置決め制御部５２に補償信号を加えるスイッチをオンしたことに相当する。

回転外乱補償制御部５４を無効化する場合にはゲイン＝０とし、位置決め制御部５０に加える補償信号をゼロとする。これは位置決め制御部５０に補償信号を加えるスイッチをオフしたことに相当する。

更に、回転外乱補償制御部５４を有効化する際のゲイン設定は、ゲイン＝１とする以外に、必要に応じてゲインを、０を超え１未満の範囲、あるいは１を超えそれ以上の範囲で調整しても良い。このため回転外乱補償制御部５４の有効化とは、補償信号に所定のゲインを乗ずることも意味する。

回転外乱補償制御部５４は、前述したライトリトライ発生時、リードリトライ発生時またはパーフォーマンスアイドル移行時のタイミングで、回転外乱補償制御部５４から補償信号を位置決め制御部５０に供給するスイッチをオンした状態とオフした状態のそれぞれについて、位置決め制御部５０におけるディスク１回転に亘りサーボサンプルに同期して検出された複数の位置誤差と、ディスク１回転に亘る位置誤差の二乗積分値を検出する。

ここで回転外乱補償制御部５４をオンしたときの位置誤差に基づく二乗積分値をＡ、回転外乱補償制御部５４をオフした場合の位置誤差の二乗積分値をＢとする。

補償制御切替部６２は、位置誤差検出部６０で検出した回転外乱補償制御部５４のオンとオフのそれぞれで得られた位置誤差の大小関係に基づいて、回転外乱補償制御部５４をオンまたはオフとする。

具体的には、回転外乱補償制御部５４をオンした場合とオフした場合について検出した位置誤差について、所定のスライスレベル（閾値）と比較し、スライスレベルを超える回数を検出する。このスライスレベルを超える回数が所定値未満の場合、具体的には回数＝０の場合には、回転外乱補償制御部５４をオフとし、回転外乱補償制御部５４から位置決め制御部５０に補償信号を加えないようにする。

これに対し回転外乱補償制御部５４のオンとオフで検出した位置誤差の少なくともいずれか一方の所定のスライスレベルを超える回数が所定値以上の場合、具体的には１回以上の場合には、２つの二乗積分値Ａ，Ｂの大小関係に基づいて、回転外乱補償制御部５４をオンまたはオフに切替える。

この２つの二乗積分値Ａ，Ｂの大小関係に基づく回転外乱補償制御部５４のオンまたはオフの切替えは次のようになる。

（１） 回転外乱補償制御部５４をオンして検出した位置誤差の二乗積分値Ａが、回転外乱補償制御部５４をオフして検出した位置誤差の二乗積分値Ｂより小さい場合は、回転外乱補償制御部５４をオンとし、位置決め制御部５０に回転外乱補償信号を加える。

（２） 回転外乱補償制御部５４をオフして検出した位置誤差の二乗積分値Ｂが、回転外乱補償制御部５４をオンして検出した位置誤差の二乗積分値Ａより小さい場合は、回転外乱補償制御部５４をオフとし、位置決め制御部５０に回転外乱補償信号を加えないようにする。

図２は本実施形態の内部構造と制御ボードに対する加速度センサの配置を示した説明図である。図２において、本実施形態の磁気ディスク装置は、ベース６４上にスピンドルモータ１６により一定速度で回転する磁気ディスク２２−１，２２−２（図示せず）を配置している。

磁気ディスク２２−１，２２−２に対しては、ピボット軸により回転自在に支持されたロータリアクチュエータ２０が配置され、その先端にヘッドを支持している。ロータリアクチュエータ２０のヘッド装着側の反対側にはＶＣＭ１８が配置されている。ＶＣＭ１８は、ロータリアクチュエータ２０側に装着されたコイルと、ベース６４側に固定された永久磁石を装着して上下に配置したヨークで構成している。

ベース６４の裏側には制御ボード（回路基板）１４が配置され、下側に分解して示すように、制御ボード１４上には一対の加速度センサ５６−１，５６−２が、例えば最も設置距離が確保できる対角線方向となるコーナー部に配置されている。加速度センサ５６−１，５６−２は、検出素子として圧電素子、例えばピエゾ抵抗素子を使用しており、センサに加わる加速度の方向に応じた極性で、加速度の大きさに応じたレベルの加速度検出信号を出力する。

図３は本実施形態に加わる回転外乱振動と並進外乱振動を示した説明図である。図３において、磁気ディスク装置１０には、図２に示したように制御ボードの対角線方向のコーナー部に一対の加速度センサ５６−１，５６−２を設置している。ここで磁気ディスク装置１０の磁気ディスク媒体面に沿った平面にＸ軸とＹ軸を設定してＸＹ平面とし、このＸＹ平面に直交する高さ方向をＺ軸としている。

このような３次元座標を想定した磁気ディスク装置１０につき、加速度センサ５６−１，５６−２で検出出力を生ずる外乱振動としては、Ｘ軸平面上に加わる回転外乱振動６６と、Ｚ軸方向に加わる並進外乱振動６８がある。

本実施形態にあっては、加速度センサ５６−１，５６−２によって回転外乱振動６６を検出して位置決め制御の補償を行うものであるが、この回転外乱振動６６以外に、Ｚ軸方向の並進外乱振動６８による加速度成分も加速度センサ５６−１，５６−２から出力され、並進外乱振動６８による加速度センサ５６−１，５６−２の出力は、本来補償しようとする回転外乱振動６６とは無関係のため、これを補償信号として位置決め制御部５０に加えると、却って位置誤差を大きくしてしまうことになる。

これ以外に加速度センサ５６−１，５６−２から出力される加速度検出信号に含まれる位置誤差を大きくする成分としては、電源リップルノイズなどの外来ノイズや、加速度センサ５６−１，５６−２のセンサ自身のＳＮ比に起因したノイズがある。

図４は本実施形態における正常時の加速度センサ５６−１と加速度センサ５６-２の差分信号から得られた加速度検出信号を示したタイムチャートである。正常時の加速度検出信号８４にあっては、基本的には加速度が生じていないことからフラットであるが、センサ自身のＳＮ比に起因した微小なノイズがランダムに含まれており、このノイズを持つ補償信号を位置決め制御部５０に加えると、位置誤差を悪化させる要因となる。

図５は図３に示す磁気ディスク装置１０のＸＹ平面周りの回転外乱振動６６が加わった場合の加速度センサの加速度検出信号８６を示したタイムチャートである。この回転外乱振動は本実施形態で検出対象とする加速度成分であり、回転外乱振動を含む加速度検出信号８６に基づいた補償信号を位置決め制御部５０に加えてフィードフォワード制御することで、回転外乱振動を相殺して位置決め精度を高めることができる。

図６は電源リップルノイズが加わった場合の本実施形態における加速度センサの加速度検出信号８８を示したタイムチャートである。電源リップルノイズを含む加速度検出信号８８に基づく補償信号を位置決め制御部５０に加えると、回転外乱振動成分とはまったく関係のないノイズ成分であるため、回転外乱振動補償は行われずに、位置決め精度を悪化させる。

図７は図３に示したＺ軸方向の並進外乱振動６８が加わった場合の本実施形態における加速度センサから出力される加速度検出信号９０を示したフローチャートである。Ｚ軸方向の外乱振動は本実施形態の加速度センサが検出しようとする図５の回転外乱振動とは別のものであり、補償対象とはならない信号であるが、加速度センサ５６−１，５６−２に組み込んでいる圧電素子の配置構造に起因して、並進外乱振動の加速度変動に応じた大きな変動を持つ加速度検出信号９０が出力され、これをそのまま位置決め制御部５０に加えてフィードフォワード制御すると、位置決め精度は大きく悪化することになる。

図８は本実施形態における回転外乱補償制御のための機能構成を示したブロック図であり、位置決め制御系５０−１及び回転外乱補償制御系５４−１を、サーボ制御系の機能として表している。

図８において、位置決め制御系５０−１は、ヘッド２４、位置信号復調部７０、サーボ補償部７２、加算部７４、ＶＣＭドライバ５２及びＶＣＭ１８で構成される。ここで、位置信号復調部７０は、図１のリードチャネル４２に設けた信号処理部４６と、ハードディスクコントローラ４０に設けた位置検出部４８を合わせた機能であり、ヘッド２４の読取素子から得られたサーボ情報からヘッド位置信号を復調している。またサーボ補償部７２及び加算部７２は図１のＭＰＵ２８に設けた位置決め制御部５０の機能であり、ＭＰＵ２８によるファームウェアプログラムの実行により実現される機能である。

サーボ補償部７２は、位置信号復調部７０から出力されたヘッド位置信号を目標トラックのトラックセンタに制御するための目標値に対するヘッド位置信号の偏差信号に、必要に応じた比例積分演算を施した信号を出力する。

加算部７４は、サーボ補償部７２からの制御信号に回転外乱補償制御系５４−１から出力される補償信号を加算し、回転外乱補償のためのフィードフォワード制御を行う。加算部７４からの制御信号Ｅ５は、ＶＣＭドライバ５２でＤＡ変換されて電流信号に変換された後、ＶＣＭ１８を駆動し、ヘッド２４をトラックセンタに追従させるようにロータリアクチュエータを駆動する。

回転外乱補償制御系５４−1は、一対の加速度センサ５６−１，５６−２、図１の回転振動検出部５８に設けられている差動増幅器７６、ＡＤ変換器７８、ゲイン設定器８０及びスイッチ８２で構成される。ここで、ＡＤ変換器７８、ゲイン設定器８０及びスイッチ８２は、図１のＭＰＵ２８に設けた回転外乱補償制御部５４の機能であり、ＭＰＵ２８によるファームウェアプログラムの実行により実現される機能である。

差動増幅器７６は、加速度センサ５６−１からの加速度検出信号Ｅ１と、加速度センサ５６−２からの加速度検出信号Ｅ２の差動信号を増幅出力する。一対の加速度センサ５６−１，５６−２の出力の差動信号を取る理由は、図３に示した回転外乱振動６６に対し対角方向に配置している加速度センサ５６−１，５６−２には、例えばＺ軸からの距離が等しいとすると、大きさが同じで方向が逆となる加速度が接線方向に加わる。

このため、加速度センサ５６−１からの加速度検出信号Ｅ１の極性がプラスであるとすると、加速度センサ５６−２からの加速度検出信号Ｅ２の極性は逆極性のマイナスとなり、これを差動増幅器７６で差動増幅することで、回転外乱振動については（Ｅ１＋Ｅ２）と加算増幅した加速度検出信号を得ることができる。

これに対し図３に示した並進外乱振動６８については、加速度センサ５６−１，５６−２に対し同じ大きさで同じ方向の加速度が加わるため、差動増幅器７６で加速度検出信号Ｅ１から加速度検出信号Ｅ２を減算することで、もし加速度センサ５６−１，５６−２の検出信号が同じであれば、並進外乱振動成分については相殺してゼロとすることができる。

しかしながら、実際には、並進外乱振動６８が生じた場合、加速度センサ５６−１，５６−２に加わる加速度が同じということはあり得ず、両者の差に応じた並進外乱振動成分に基づく加速度検出信号が差動増幅器７６から出力されることになる。

ＡＤ変換器７８は、差動増幅器７６から出力された加速度検出信号Ｅ３を磁気ディスクに記録しているサーボ情報のサンプルタイミングに同期して取り込み、ゲイン設定器８０で所定のゲインを乗じた後に加算部７４に出力し、位置決め制御系に対し回転外乱成分を相殺するための補償信号Ｅ４を加えるフィードフォワード制御を行う。

このような位置決め制御系５０−１及び回転外乱補償制御系５４−１に加え、本実施形態にあっては更に、位置誤差検出部６０、補償制御切替部６２及びスイッチ８２を設けている。

位置誤差検出部６０は、図１のＭＰＵ２８について説明したと同様、ライトリトライ時、リードリトライ時またはパーフォーマンスアイドル移行時のタイミングで、回転外乱補償制御系のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合のそれぞれについて、位置誤差とその検出期間に亘る二乗積分値を求め、補償制御切替部６２に出力する。

ここで、位置誤差検出部６０は、位置決め制御部５０における位置誤差を取り込む必要があるが、ＡＤ変換器７８の場合と同様、サーボサンプルのタイミングで取り込んで、ディスク１回転における離散的な位置誤差、及びディスク１回転に亘る位置誤差の二乗積分値を算出する。

補償制御切替部６２は、回転外乱補償制御系５４−１のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合について検出した位置誤差が所定のスライスレベルを超える回数をカウントし、この回数がゼロであれば回転外乱補償制御系５４−１のスイッチ８２をオフとする。

一方、補償制御切替部６２において、所定のスライスレベルを超える位置決め信号の回数が１回以上であった場合には、補償制御切替部６２は位置誤差検出部６０から得られた回転外乱補償制御系５４−１のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合のそれぞれについて求めた位置誤差の二乗積分値Ａ，Ｂの大小関係を比較し、スイッチ８２をオンした場合の二乗積分値Ａの方が大きければ、スイッチ８２をオンして回転外乱補償制御系５４−１を有効化し、スイッチ８２をオフして検出した二乗積分値Ｂの方が小さければ、スイッチ８２をオフして回転外乱補償制御系５４−１を無効化する。

ここで、図８の実施形態ではスイッチ８２のオン、オフにより回転外乱補償制御系５４−１を有効化又は無効化しているが、スイッチ８２を設けていない場合には、補償制御切替部６２によりゲイン設定器８０のゲインを切り替え制御すれば良い。即ち、回転外乱補償制御系５４−１は補償制御切替部６２を有効化する場合は、ゲイン設定器８０にゲイン＝１を設定し、無効化する場合はゲイン＝０を設定すれば良い。

またスイッチ８２の代わりに出力レジスタを設け、補償制御切替部６２を有効化する場合は出力レジスタに補償信号をセットし、無効化する場合には出力レジスタをオールゼロにクリアすればよい。

図９は本実施形態において回転外乱振動、並進外乱振動、更には電源リップルノイズなどの外来ノイズがない正常時の位置決め制御部５０から得られる位置誤差と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部５４のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合（以下「回転外乱補償制御のオン、オフ」という）について示したタイムチャートである。

図９（Ａ）は位置誤差、図９（Ｂ）は回転外乱補償制御部のオンとオフ、更に図９（Ｃ）は位置誤差二乗積分値を示している。なお図９（Ａ）の位置誤差の縦軸に示す数値は例えばＡＤ変換器による読出し値であり、同様に図９（Ｃ）もＡＤ変換器の読出し値を示す数値であり、相対的な数値である。

図９にあっては、時刻ｔ１〜ｔ２について図９（Ｂ）に示すように回転外乱補償制御をオンした場合を示し、残りのｔ２〜ｔ３について回転外乱補償制御をオフした場合を示している。

時刻ｔ１〜ｔ２の回転外乱補償制御をオンした場合には、図４に示したような正常時の加速度検出信号８４が図８の差動増幅器７６から加速度検出信号Ｅ３として得られて、ＡＤ変換器７８でサーボサンプリングに同期して読み込まれ、ゲイン設定器８０及びオン状態にあるスイッチ８２を介して、加算部７４から位置決め制御部５０に補償信号として加えられ、回転外乱補償のためのフィードフォワード制御が行われる。

この時刻ｔ１〜ｔ２の回転外乱補償制御をオンした場合の図９（Ａ）に示す位置誤差９２は、所定のスライスレベル９６，９８の範囲内に収まっている。また図９（Ｃ）に示す位置誤差９２を時刻ｔ１〜ｔ２に亘る二乗して積分値した位置誤差二乗積分値１００は図示のように上昇し、積分終了時となる時刻ｔ２ではＢ１１の値を持つ。

次の回転外乱補償制御をオフした時刻ｔ２〜ｔ３における位置誤差９４は、同様にスライスレベル９６，９８の範囲に収まっており、その位置誤差の二乗値を積分した位置誤差二乗積分値１０２も時間の経過と共に徐々に増加し、時刻ｔ３でＢ２１の値となっている。

このような正常時については、本実施形態にあっては、回転外乱補償制御をオンした場合とオフした場合のそれぞれについて、位置誤差９２，９４がスライスレベル９６，９８を超える回数を計数しても回数はゼロであることから、この場合には回転外乱補償制御をオフに設定している。

この正常時については、図４に示したように、加速度検出信号８４の中にセンサ自身のＳＮ比に起因したノイズが若干含まれている状態であり、回転外乱補償制御は特に必要ないことから、回転外乱補償制御をオフに固定している。

図１０は回転外乱振動が加わったときの位置誤差と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部５４をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャートである。

図１０において、図１０（Ｂ）に示すように回転外乱補償制御をオンする時刻ｔ１〜ｔ２については、図５に示したような回転外乱振動成分を含む加速度検出信号８６が補償信号として位置決め制御部５０に加えられてフィードフォワード制御を行うため、位置決め制御における回転外乱成分が補償信号により相殺され、図１０（Ａ）に示す位置誤差１０４はスライスレベル９６，９８の範囲内に収まっている。また位置誤差１０４の二乗値を積分した図１０（Ｃ）に示す位置誤差二乗積分値１０８についても、時刻ｔ１〜ｔ２に亘る時間積分を行っても、それほど増加せず、Ｂ１２の値となっている。

これに対し、時刻ｔ２〜ｔ３に示すように回転外乱補償制御をオフした場合には、回転外乱振動成分を相殺する補償信号が位置決め制御部５０に加えられないため、回転外乱振動成分による影響を受けて、位置誤差１０６はスライスレベル９６，９８を超えて大きく変動している。

この結果、図１０（Ｃ）に示す回転外乱補償制御をオフした際の位置誤差二乗積分値１１０は、時刻ｔ２〜ｔ３の時間経過に伴い大きく増加し、最終値はＢ２２となり、回転外乱補償制御をオンした場合の最終値Ｂ１２に対し大きな値を持っている。

このような場合、本実施形態にあっては、回転外乱補償制御をオンした場合とオフした場合のそれぞれについて、スライスレベル９６，９８を超える位置誤差１０４，１０６の回数をカウントする。

この場合には回転外乱補償制御をオフした位置誤差１０６について、スライスレベル９６，９８を超える回数が１以上であることから、図１０（Ｃ）の回転外乱補償制御をオンした場合とオフした場合について求められている位置誤差二乗積分値１０８，１１０の最終値Ｂ１２，Ｂ２２を比較する。この場合、Ｂ１２がＢ２２に対し小さいことから、小さい値を持つＢ１２の検出に用いた回転外乱補償制御のオンに切替える。

図１１は電源リップルノイズが加わったときの位置誤差と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャートである。

図１１にあっては、図１１（Ｂ）に示すように、回転外乱補償制御を時刻ｔ１〜ｔ２でオンとしており、このため、図６に示したような電源リップルノイズを含む加速度検出信号８８が検出されて補償信号として位置決め制御部５０に加えられており、本来補償すべき対象でない電源リップルノイズの補償信号が加わるため、図１１（Ａ）のように位置誤差１１２はスライスレベル９６，９８を超えて大きく変動し、図１１（Ｃ）の位置誤差二乗積分値１１６も積分終了時刻ｔ２で大きな値Ｂ１３を持つことになる。

続いて図１１（Ｂ）のように回転外乱補償制御を時刻ｔ２〜ｔ３でオフした場合には、図６に示したような電源リップルノイズを含む加速度検出信号８８に基づく補償信号が位置決め制御部５０に加わらないため、図９に示した正常時とほぼ同様な位置誤差１１４となり、スライスレベル９６，９８を超えない範囲に収まっている。このため図１１（Ｃ）の位置誤差二乗積分値１１８も、最終値はＢ２３と小さな値に収まっている。

このような電源リップルノイズが加わった場合については、時刻ｔ１〜ｔ２の回転外乱補償制御をオンした場合の位置誤差１１２がスライスレベル９６，９８を超えて、その回数が１以上となっていることから、図１１（Ｃ）の位置誤差二乗積分値の最終値Ｂ１３とＢ２３を比較し、小さい方のＢ２３に対応した回転外乱補償制御のオフに切替える。

図１２は本実施形態においてＺ方向の並進外乱振動が加わったときの位置誤差と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャートである。

図１２にあっては、図１２（Ｂ）に示すように、回転外乱補償制御を時刻ｔ１〜ｔ２でオンした場合、図７に示したようなＺ軸方向の並進振動成分を含む加速度検出信号９０に基づく補償信号が位置決め制御部５０に加えられてフィードフォワード制御されるため、位置決め精度は大きく悪化し、図１２（Ａ）の位置誤差１２０に示すようにスライスレベル９６，９８を大きく超えた位置誤差を生じている。このため、図１２（Ｃ）の位置誤差二乗積分値１２４も時間の経過に伴って大きく増加し、最終値はＢ１４となっている。

続いて時刻ｔ２〜ｔ３に示すように回転外乱補償制御をオフした場合には、図７に示すようなＺ軸方向の並進外乱振動成分を持つ加速度検出信号９０が補償信号として位置決め制御部５０に加えられないため、回転外乱補償制御をオンした場合に比べ、位置誤差１２２に示すように、スライスレベル９６，９８を超えるが、より小さい範囲に収まっている。このため、図１２（Ｃ）の位置誤差二乗積分値１２６も増加割合は小さくなり、最終値はＢ２４となっている。

このようなＺ軸方向の並進振動成分が加わった場合については、図１２（Ａ）の位置誤差における回転外乱補償制御をオンした場合とオフした場合のそれぞれについて、スライスレベル９６，９８を超える回数を求めると、１回以上であることから、図１２（Ｃ）で求めている位置誤差二乗積分値１２４，１２６の最終値Ｂ１４，Ｂ２４を比較し、小さい方のＢ２４に対応した回転外乱補償制御のオフに切替える。

図１３は本実施形態による回転外乱補償制御の切替処理を含む磁気ディスク装置の制御処理を示したフローチャートである。

図１３において、磁気ディスク装置１０の電源が投入されると、ステップＳ１で起動処理を行う。この起動処理は、自己診断及び初期化処理を行った後、ブートコードの実行により例えば磁気ディスク媒体からファームウェアプログラムをメモリ３１にロードし、ＭＰＵ２８により実行することになる。

起動処理により磁気ディスク装置１０のデバイスレディが得られると、ステップＳ２に進み、ホストからのコマンド受領の有無をチェックする。ホストからのコマンド受領がなければ、ステップＳ３で一定時間後にパーフォーマンスアイドルに移行し、ステップＳ４で本実施形態による回転外乱補償切替処理を実行する。

ステップＳ２でホストからのコマンド受領が判別されると、ステップＳ５でライトコマンドか否か判別し、ライトコマンドであった場合には、ステップＳ６でライト処理を実行する。このライト処理について、ステップＳ７でライトエラーが判別されると、ステップＳ８に進み、本実施形態による回転外乱補償切替処理を実行した後、ステップＳ９でライトリトライ処理を実行する。

このライトリトライ処理につき、ステップＳ１０で再度ライトエラーとなった場合には、ステップＳ１１で予め定めた所定回数のライトリトライに達してリトライアウトとなるか否かチェックし、リトライアウトでなければ、ステップＳ８からの処理を繰り返す。

もしステップＳ１１でリトライアウトとなった場合には、異常終了となる。またステップＳ９のライトリトライ処理により、ステップＳ１０でライトエラーがなかった場合には、ステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２にあっては、ステップＳ２で受領したコマンドがリードコマンドか否かチェックしており、リードコマンドを判別した場合は、ステップＳ１３でリード処理を実行する。

このリード処理について、ステップＳ１４でリードエラーが判別された場合には、ステップＳ１５で回転外乱補償切替処理を実行した後に、ステップＳ１６でリードリトライ処理を実行する。

このリードリトライ処理につき、ステップＳ１７でリードエラーが再び検出された場合には、ステップＳ１８でリトライアウトとなるまで、ステップＳ１４からの処理を繰り返す。リードエラーが発生しなければ、ステップＳ１９に進み、停止指示があるまでステップＳ２からの処理を繰り返す。

図１４は図１３のステップＳ４，Ｓ８及びＳ１５における回転外乱補償切替処理の詳細を示したフローチャートであり、図８を参照して説明すると次のようになる。

図１４において、まずステップＳ１で回転外乱補償制御部５４を有効とするためスイッチ８２をオンとする。次にステップＳ２で、サーボサンプリングに同期して加算部７４から出力される制御信号を磁気ディスク１回転に亘り位置誤差として位置誤差検出部６０に取り込んで検出する。

続いてステップＳ３で、検出した位置誤差につき所定のスライス以上の位置誤差の回数Ａ１をカウントする。続いてステップＳ４で１回転分の位置誤差の二乗積分値Ｂ１を計算する。次にステップＳ５で回転外乱補償制御部５４を無効化するためスイッチ８２をオフとする。続いてステップＳ６で、サーボサンプリングに同期して加算器７４の出力を磁気ディスク１回転に亘り位置誤差として位置誤差検出部６０に取り込む。続いてステップＳ７で、スライス以上の位置誤差の回数Ａ２をカウントする。続いてステップＳ８で磁気ディスク１回転分の位置誤差の二乗積分値Ｂ２を計算する。

続いてステップＳ９で、補償制御切替部６２の処理により回転外乱補償制御部５４のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合について検出している所定のスライス以上の位置誤差の回数Ａ１，Ａ２につき、予め定めた閾値回数Ｃ、例えばＣ＝１以上か否かチェックする。

回数Ａ１とＡ２の両方またはいずれか一方が閾値回数Ｃ＝１以上であれば、ステップＳ１０に進み、ステップＳ４，Ｓ８で計算した回転外乱補償制御部５４をオンした場合の位置誤差の二乗積分値Ｂ１が、回転外乱補償制御部５４をオフした場合の位置誤差の二乗積分値Ｂ２より小さいか否かチェックする。

二乗積分値Ｂ１が小さければステップＳ１１に進み、回転外乱補償制御部５４のスイッチ８２オンに切替えて有効化する。これに対し、ステップＳ９で回転外乱補償制御部５４のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合について求めている位置誤差のスライスレベルを超える回数Ａ１，Ａ２の両方ともゼロの場合には、ステップＳ１２に進み、回転外乱補償制御部５４のスイッチ８２をオフに切替えて無効化する。

なお、上記の実施形態にあっては、回転外乱振動を補償するための補償制御切替処理を、パーフォーマンスアイドル移行時、ライトリトライ発生時、リードリトライ発生時のタイミングで行うようにしているが、これ以外のタイミングであっても、ホストからのアクセス要求に対し、処理性能を悪化させることのない適宜のタイミングで実行してもよい。

また上記の実施形態にあっては、回転外乱補償制御部５４のスイッチ８２をオンした場合とオフした場合の位置誤差及び位置誤差二乗積分値の検出を、磁気ディスクの１回転の期間に亘り行っているが、磁気ディスクの複数回転でもよいし、１回転未満の所定セクタ数の範囲で行うようにしてもよい。

また本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。

ここで本発明の特徴をまとめて列挙すると、次の付記のようになる。
（付記１）（装置）
回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御部と、
加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように前記位置決め制御部に補償信号を加える補償制御部と、
所定のタイミングで、前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出部と、
前記位置誤差検出部で検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。（１）

（付記２）
付記１記載の記憶装置に於いて、
前記位置誤差検出部は、所定期間における前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を離散的に検出すると共に、前記位置決め誤差の前記所定期間に亘る二乗積分値を検出し、
前記補償制御切替部は、
前記２つの位置誤差の両方が所定の閾値未満の場合は、前記補償制御部を無効化し、
前記２つの位置誤差の少なくともいずれか一方が所定の閾値を越えた場合は、前記２つの二乗積分値の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化することを特徴とする記憶装置。（２）

（付記３）
付記２記載の記憶装置に於いて、前記補償制御切替部は、
前記補償制御部を有効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御部を有効化し、
前記補償制御部を無効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御部を無効化することを特徴とする記憶装置。（３）

（付記４）（補償信号のオン、オフ）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記補償制御切替部は、前記補償制御部を有効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号をオンとし、前記補償制御部を無効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号をオフとすることを特徴とする記憶装置。（４）

（付記５）（補償信号のゲイン調整とオフ）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記補償制御切替部は、前記補償制御部を有効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号に所定のゲインを乗じて調整し、前記補償制御部を無効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号をオフとすることを特徴とする記憶装置。（５）

（付記６）（ライトリトライ発生時）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記位置誤差検出部及び前記補償制御切替部は、ライトリトライの発生時に動作することを特徴とする記憶装置。（６）

（付記７）（リードリトライ発生時）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記位置誤差検出部及び前記補償制御切替部は、リードリトライの発生時に動作することを特徴とする記憶装置。（７）

（付記８）（アイドル移行時）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記位置誤差検出部及び前記補償制御切替部は、ホストからコマンドを受付けていないアイドルへの移行時に動作することを特徴とする記憶装置。（８）

（付記９）（回転外乱振動成分の検出）
付記１記載の記憶装置に於いて、前記補償制御部は、一対の加速度センサからの加速度検出信号の差信号を前記回転外乱振動検出信号として検出することを特徴とする記憶装置。

（付記１０）（方法）
回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御ステップと、
加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように前記位置決め制御ステップに補償信号を加える補償制御ステップと、
所定のタイミングで、前記補償制御ステップを有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御ステップによるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出ステップと、
前記位置誤差検出ステップで検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、前記補償制御ステップを有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替ステップと、
を備えたことを特徴とする記憶装置の制御方法。（９）
（付記１１）
付記１０記載の記憶装置の制御方法に於いて、
前記位置誤差検出ステップは、所定期間における前記補償制御ステップを有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御ステップによるそれぞれの位置誤差を離散的に検出すると共に、前記位置決め誤差の前記所定期間に亘る二乗積分値を検出し、
前記補償制御切替ステップは、
前記２つの位置誤差の両方が所定の閾値未満の場合は、前記補償制御ステップを無効化し、
前記２つの位置誤差の少なくともいずれか一方が所定の閾値を越えた場合は、前記２つの二乗積分値の大小関係に基づいて、前記補償制御ステップを有効化又は無効化することを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１２）
付記１１記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記補償制御切替ステップは、
前記補償制御部を有効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御ステップを有効化し、
前記補償制御部を無効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御ステップを無効化することを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１３）（補償信号のオン、オフ）
付記１０記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記補償制御切替ステップは、前記補償制御ステップを有効化する場合は前記位置決め制御ステップに加える補償信号をオンとし、前記補償制御ステップを無効化する場合は前記位置決め制御ステップに加える補償信号をオフとすることを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１４）（補償信号のゲイン調整とオフ）
付記１０記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記補償制御切替ステップは、前記補償制御ステップを有効化する場合は前記位置決め制御ステップに加える補償信号に所定のゲインを乗じて調整し、前記補償制御ステップを無効化する場合は前記位置決め制御ステップに加える補償信号をオフとすることを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１５）（ライトリトライ発生時）
付記１０記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記位置誤差検出ステップ及び前記補償制御切替ステップは、ライトリトライの発生時に動作することを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１６）（リードリトライ発生時）
付記１０記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記位置誤差検出ステップ及び前記補償制御切替ステップは、リードリトライの発生時に動作することを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１７）（アイドル移行時）
付記１０記載の記憶装置の制御方法に於いて、前記位置誤差検出ステップ及び前記補償制御切替ステップは、ホストからコマンドを受付けていないアイドルへの移行時に動作することを特徴とする記憶装置の制御方法。

（付記１８）（記憶制御装置）
回転する記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御部と、
加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように前記位置決め制御部に補償信号を加える補償制御部と、
所定のタイミングで、前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出部と、
前記位置誤差検出部で検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替部と、
を備えたことを特徴とする記憶制御装置。（１０）

（付記１９）
付記１８記載の記憶制御装置に於いて、
前記位置誤差検出部は、所定期間における前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を離散的に検出すると共に、前記位置決め誤差の前記所定期間に亘る二乗積分値を検出し、
前記補償制御切替部は、
前記２つの位置誤差の両方が所定の閾値未満の場合は、前記補償制御部を無効化し、
前記２つの位置誤差の少なくともいずれか一方が所定の閾値を越えた場合は、前記２つの二乗積分値の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化することを特徴とする記憶制御装置。

（付記２０）
付記１９記載の記憶制御装置に於いて、前記補償制御切替部は、
前記補償制御部を有効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御部を有効化し、
前記補償制御部を無効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御部を無効化することを特徴とする記憶制御装置。

本発明が適用される磁気ディスク装置の一実施形態を示したブロック図 本実施形態の内部構造と制御ボードに対する加速度センサの配置を示した説明図 本実施形態に加わる回転外乱振動と並進外乱振動を示した説明図 正常時の加速度検出信号を示したタイムチャート 回転外乱振動が加わった場合の加速度検出信号を示したタイムチャート 電源リップルノイズが加わった場合の加速度検出信号を示したタイムチャート Ｚ方向の並進外乱振動が加わった場合の加速度検出信号を示したタイムチャート 本実施形態における位置決め制御系と回転外乱補償制御系の機能構成を示したブロック図 正常時の位置誤差信号と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャート 回転外乱振動が加わった時の位置誤差と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャート 電源リップルノイズが加わった時の位置誤差信号と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャート Ｚ方向の並進外乱振動が加わった時の位置誤差信号と位置誤差二乗積分値を、回転外乱補償制御部をオンした場合とオフした場合について示したタイムチャート 本実施形態による回転外乱補償制御部の切替処理を含む磁気ディスク装置の制御処理を示したフローチャート 図１３のステップＳ４，Ｓ８及びＳ１５における回転外乱補償制御部の切替処理の詳細を示したフローチャート

符号の説明

１０：磁気ディスク装置
１２：ディスクエンクロージャ
１４：制御ボード
１６：スピンドルモータ
１８：ボイスコイルモータ
２０：ロータリアクチュエータ
２２−１，２２−２：磁気ディスク
２４，２４−１〜２４−４：ヘッド
２６：ヘッドＩＣ
２８：ＭＰＵ
３０：バス
３１：メモリ
３２：不揮発メモリ
３４：ホストインタフェース制御部
３６：バッファメモリ制御部
３８：バッファメモリ
４０：ハードディスクコントローラ
４２：リードチャネル
４４：モータ駆動制御部
４６：信号処理部
４８：位置検出部
５０：位置決め制御部
５０−１：位置決め制御系
５２：ＶＣＭドライバ
５４：回転外乱補償制御部
５４−１：回転外乱補償制御系
５６−１，５６−２：加速度センサ
５８：回転外乱振動検出部
６０：位置誤差検出部
６２：補償制御切替部
６４：ベース
６６：回転外乱振動
６８：並進外乱振動
７０：位置信号復調部
７２：サーボ補償部
７４：加算部
７６：差動増幅器
７８：ＡＤ変換器
８０：ゲイン設定器
８２：スイッチ
８４：正常時加速度検出信号
８６：回転外乱振動印加時検出信号
８８：リップルノイズ印加時加速度検出信号
９０：並進外乱振動印加時加速度検出信号
９２，９４，１０４，１０６，１１２，１１４，１２０，１２２：位置誤差
１００，１０２，１０８，１１０，１１６，１１８，１２４，１２６：位置誤差二乗積分値

Claims (10)

1. 記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御部と、
   加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように前記位置決め制御部に補償信号を加える補償制御部と、
   所定のタイミングで、前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出部と、
   前記位置誤差検出部で検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替部と、
   を備えたことを特徴とする記憶装置。
   
2. 請求項１記載の記憶装置に於いて、
   前記位置誤差検出部は、所定期間における前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を離散的に検出すると共に、前記位置決め誤差の前記所定期間に亘る二乗積分値を検出し、
   前記補償制御切替部は、
   前記２つの位置誤差の両方が所定の閾値未満の場合は、前記補償制御部を無効化し、
   前記２つの位置誤差の少なくともいずれか一方が所定の閾値を越えた場合は、前記２つの二乗積分値の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化することを特徴とする記憶装置。
   
3. 請求項２記載の記憶装置に於いて、前記補償制御切替部は、
   前記補償制御部を有効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御部を有効化し、
   前記補償制御部を無効化した場合の前記二乗積分値が小さい場合は、前記補償制御部を無効化することを特徴とする記憶装置。
   
4. 請求項１記載の記憶装置に於いて、前記補償制御切替部は、前記補償制御部を有効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号をオンとし、前記補償制御部を無効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号をオフとすることを特徴とする記憶装置。
   
5. 請求項１記載の記憶装置に於いて、前記補償制御切替部は、前記補償制御部を有効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号に所定のゲインを乗じて調整し、前記補償制御部を無効化する場合は前記位置決め制御部に加える補償信号をオフとすることを特徴とする記憶装置。
   
6. 請求項１記載の記憶装置に於いて、前記位置誤差検出部及び前記補償制御切替部は、ライトリトライの発生時に動作することを特徴とする記憶装置。
   
7. 請求項１記載の記憶装置に於いて、前記位置誤差検出部及び前記補償制御切替部は、リードリトライの発生時に動作することを特徴とする記憶装置。
   
8. 請求項１記載の記憶装置に於いて、前記位置誤差検出部及び前記補償制御切替部は、ホストからコマンドを受付けていないアイドルへの移行時に動作することを特徴とする記憶装置。
   
9. 記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御ステップと、
   加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように前記位置決め制御ステップに補償信号を加える補償制御ステップと、
   所定のタイミングで、前記補償制御ステップを有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御ステップによるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出ステップと、
   前記位置誤差検出ステップで検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、前記補償制御ステップを有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替ステップと、
   を備えたことを特徴とする記憶装置の制御方法。
   
10. 記憶媒体の目標トラックにヘッドを位置決めして追従させる位置決め制御部と、
    加速度センサで検出した回転外乱振動成分を相殺するように前記位置決め制御部に補償信号を加える補償制御部と、
    所定のタイミングで、前記補償制御部を有効化した場合と無効化した場合の前記位置決め制御部によるそれぞれの位置誤差を検出する位置誤差検出部と、
    前記位置誤差検出部で検出した２つの位置誤差の大小関係に基づいて、前記補償制御部を有効化又は無効化のいずれか一方に切替える補償制御切替部と、
    を備えたことを特徴とする記憶装置の制御装置。

Images