JPH01205773A - 磁気ディスク装置の位置決め制御方式 - Google Patents

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】 ［概要］ 目標トラック位置にヘッドを移動して位置決め制御する
磁気ディスク装置の位置決め制御方式に関し、 シーク終了時の外乱等によりヘッドがオントラック検出
レベルに達せずに停止しても確実に目標トラック位置に
引き込んでシーク動作を完了させることを目的し、 目標トラック位置の少なくとも半トラック前のヘッド位
置検出信号が得られた時に起動して一定時間後にタイマ
出力を生ずるタイマ回路を設け、シーク完了信号が得ら
れなくともタイマ出力によってコアース制御（速度制御
）からファイン制御（位置制御）に強制的に切換える。

［産業上の利用分野］ 本発明は、目標トラック位置にヘッドを移動して位置決
め制御する磁気ディスク装置の位置決め制御方式に関す
る。

磁気ディスク装置で目標トラックにヘッドを移動して位
置決め制御する場合には、ヘッド移動によるアクセス時
間を短縮すると共に目標トラックに到達した後のヘッド
の位置決め精度を向上するために、コアース制御として
知られた速度制御とファイン制御として知られた位置決
め制御を組合せるようにしている。

［従来の技術］ 第５図は磁気ディスク装置における従来の位置決め制御
方式を示した説明図である。

第５図において、２０は目標速度作成回路であり、Ｄ／
Ａコンバータ２２を介してロジック回路（図示せず）よ
り目標速度ＶＯが設定され、更にクランプ信号作成回路
２４より目標トラック付近（目標トラックの約半トラッ
ク手前）での目標トラック位置へのヘッド移動の引き込
み力を強くするためのポジション信号を基に作成したク
ランプ信号が与えられており、目標速度作成回路２０は
、シーク動作中にはＤ／Ａコンバータ２２より得られる
階段状の目標速度ｖＯに補間信号を加え、なだらかなカ
ーブにし最適なシークが行なえるようにゲイン倍した信
号及び目標位置付近では前記クランプ信号を加算点２６
に出力する。加算点２６にはポジション信号の微分等で
得られたヘッドの実速度を示す速度検出信号ｖｉが速度
検出回路２８から与えられており、そのため加算点２６
でクランプ信号を含む目標速度ＶＯと検出速度■ｉとの
偏差でなる速度制御信号を作り出し、切換スイッチ３０
を介してヘッド駆動部のパワーアンプ（図示せず）に出
力している。

このため目標速度作成回路２０．Ｄ／Ａコンバータ２２
、クランプ信号作成回路２４、速度検出回路２８、及び
加算点２６によってコアース制御のための速度制御部が
構成される。

一方、目標トラック位置に移動されたヘッドを位置決め
するファイン制御のため、位置決め制御回路３２が設け
られ、位置決め制御回路３２は、ヘッドの実位置を示す
ポジション信号３ｉの目標位置からの偏差として位置制
御信号を出力し、位置制御信号は切換スイッチ３４を介
してヘッド駆動部のパワーアンプに出力される。

更に、コアース制御（速度制御）とファイン制＃（位置
制御）とを切換えるため、イコール検出回路３６、速度
レベル検出回路３８、オントラック検出回路４０．シー
ク完了検出回路１４、コアースフファイン切換回路１６
が設けられる。

イコール検出回路３６は現在ヘッドが位置しているトラ
ックタイプが目標トラックと同じタイプになるとイコー
ル信号を出力し、速度レベル検出回路３８はヘッド速度
が予め設定した速度検出レベル以下のとき、即ちヘッド
速度が充分に遅くなったときに速度レベル検出信号を出
力し、更にオントラック検出回路４０はポジション信号
が目標トラック位置に対し予め設定したオントラック検
出レベル以下の範囲に入った時にオントラック検出信号
を出力する。

シーク完了検出回路１４は、第６図のタイミングチャー
トに示すように、イコール検出回路３６、速度レベル検
出回路３８及びオントラック検出回路１４からの３つの
検出出力が得られた時に、所定の整定時間の経過後にシ
ーク完了信号をコアースフファイン切換回路１６に出力
する。コアースフファイン切換回路１６はシーク完了信
号が得られるまでは切換スイッチ３ｏをオン、切換スイ
ッチ３４をオフとし、パワーアンプに速度制御信号を出
力してコアース制御を行なっており、シーク完了信号が
得られると切換スイッチ３ｏをオフ、切換スイッチ３４
をオンとし、位置制御信号をパワーアンプに切換出力し
てコアース制御からファイン制御に切換える。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の位置決め制御方式にあ
っては、例えば第７図に示すように、シーク動作の終り
に振動等の外乱がヘッドに加わってポジション信号が大
きく変動すると、ポジション信号がオントラック検出レ
ベルまで達せずに、そのまま伸びてしまい、目標トラッ
クに対するヘッド位置決めができずシーク動作の失敗を
起こす。

即ち、シーク動作終了時には速度制御信号は零に近づい
ているため、外乱による振動等でヘッドがオントラック
検出レベルを越える位置に止まっても、速度制御による
オントラック検出レベル以下へのヘッド引き込みは行な
われず、オントラック検出レベルを外れた位置にヘッド
が停止してしまう。またオントラック検出レベルによる
オントラック検出出力が得られないため、コアース制御
からファイン制御への切換えもできず、一定時間内にシ
ーク完了信号が得られないためシーク動作の失敗となっ
てしまう。

このようなシーク終了直前の外乱によるシーク異常を回
避するため、例えば目標速度作成回路２０における目標
速度に対するクランプ信号の加算量を大きくして外乱に
より停止したヘッドをオントラック検出レベル以下に引
き込むことも考えられるが、目標速度に対するクランプ
信号の加Ｉｎは正常なシーク時に最適となるように決め
られており、加算量を大きくするとシーク後にヘッドに
振動が起きるという別の問題を生ずる。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、シーク終了時の外乱等によりヘッドがオントラッ
ク検出レベルに達せずに停止しても確実に目標トラック
位置に引き込んでシーク動作を完了できるようにした磁
気ディスク装置の位置決め制御方式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］ 第１図は本発明の原理説明図である。

第１図（ａ）において、本発明の位置決め制御方式は、
目標速度Ｖｏとヘッドの実速度ｖｉとの偏差に応じた速
度制御信号を出力する速度−師部（コアース制御部＞１
０と、目標トラック位置ＳＯとヘッドの実位置Ｓｉとの
偏差に応じた位置制御信号を出力する位置制御部（ファ
イン制御部）１２と、目標トラックとトラックタイプが
同じことを判別して得られるイコール信号、実速度ｖｉ
が所定の速度レベル以下となった時に得られる速度レベ
ル検出信号、及び実位置３ｉが目標トラック位置ＳＯに
対し所定のオントラック検出レベルの範囲内に達した時
に得られるオントラック検出信号の３つが得られたとき
にシーク完了信号を発生するシーク完了検出回路１４と
、シーク完了信号が得られるまでは速度制御部１０から
の速度制御信号をヘッド駆動部のパワーアンプに出力し
く切換スイッチ３０がオン、切換スイッチ３４がオフ）
、シーク完了信号が得られた時には、位置制御部１２か
らの位置制御信号をヘッド駆動部のパワーアンプに切換
出力（切換スイッチ３０をオフ、切換スイッチ３４をオ
ン）する切換回路１６を備えた磁気ディスク装置を対象
とする。

このような磁気ディスク装置に対し本発明にあっては、
目標トラック位置の少なくとも半トラック前のヘッド位
置検出信号が得られたときに起動して一定時間Ｔａ後に
タイマ出力を生ずるタイマ回路１８を設け、第１図（ｂ
）のタイミングチャートに示すように、シーク終了時の
外乱によりヘッドがオントラック検出レベルを越える位
置に停止し、ポジション信号が伸びたままとなってシー
ク完了信号が得られなくとも、半トラック前の検出で起
動したタイマ回路１８のタイマ出力が一定時間Ｔａ後に
得られると、インバータ４４及びＡＮＤゲート４２によ
って切換回路１６からコアース切換信号が有効（Ｈレベ
ル）となっていても切換スイッチ３０をオフして速度制
御信号を遮断し、同時にＯＲゲート３４を介してタイマ
出力により切換スイッチ３４をオンしてパワーアンプに
位置制御信号を切換出力し、位置制御信号に基づくフア
イン制御によってオントラック検出レベルを外れる位置
に外乱によって停止したヘッドを目標トラック位置に引
込むようにする。

［作用コ このような構成を備えた本発明の位置決め制御方式によ
れば、シーク終了時に外乱振動等によってヘッドがオン
トラック検出レベルを越える位置に停止してポジション
信号がそのまま伸びても、目標トラック位置の直前の半
トラック位置の検出で起動したタイマ回路の一定時間後
のタイマ出力によって、強制的にコアース制御からファ
イン制御に切換えられ、オントラック検出レベルを外れ
る位置に停止したヘッドを目標トラック位置にファイン
制御によって引き込むことができ、外乱を受けてもシー
ク動作の失敗を確実に防止することができる。

［実施例］ 第２図は本発明の実施例構成図である。

第２図において、２０は目標速度作成回路であり、Ｄ／
Ａコンバータ２２を介してロジック回路（図示せず）よ
り目標速度Ｖｏが設定される。目標速度作成回路２０に
対してはクランプ信号作成回路２４よりヘッドの実位置
を示すポジション信号３ｉに基づいた目標値加輝聞とし
てのクランプ信号が与えられ、目標速度作成回路２０は
目標速度Ｖｏに目標トラック位置での速度制御によるヘ
ッド引込み力を強くするためのクランプ信号を加算した
目標信号を加算点２６に出力する。加算点２６には速度
検出回路２８からヘッドの実速度■ｉの速度検出信号が
与えられており、加算点２６でクランプ信号の加算機を
含む目標速度から検出速度ｖｉを差引いて得た偏差とし
ての速度制御信号を作り出し、切換スイッチ３０を介し
てヘッド駆動機構のパワーアンプに出力する。

このようなコアース制御のための速度制御部に対し、ヘ
ッドが目標位置に達したときに目標トラック上に位置決
め制御するためのファイン制御を行なう位置決め制御回
路３２が設けられる。位置決め制御回路３２にはポジシ
ョン信号３ｉが与えられており、目標トラックからの位
置ずれに応じた位置制御信号を切換スイッチ３４を介し
てヘッド駆動部のパワーアンプに出力している。

更に、速度制御信号によるコアース制御と位置制御信号
によるファイン制御を切換えるため、イコール検出回路
３６、速度レベル検出回路３８、オントラック検出回路
４０、シーク完了検出回路１４、コアース／ファイン切
換回路１６が設けられている。

イコール検出回路３６にはポジション信号３ｉと目標ト
ラック情報が与えられ、現時点でヘッドの位置するトラ
ックタイプが目標トラックタイプと同じになることを判
別すると、イコール信号ａをシーク完了検出回路１４に
出力する。速度レベル検出回路３８はシーク終了時にヘ
ッド速度が充分遅くなったことを検出する回路であり、
速度検出回路２８より得られるヘッドの検出速度■ｉが
予め設定した速度検出レベル以下となったときに速度レ
ベル検出信号すをシーク完了検出回路１４に出力する。

更に、オントラック検出回路４０は目標トラック位置に
対し予め設定したオントラック検出レベルにポジション
信号３ｉが入ったことを検出してオントラック検出信号
Ｃをシーク完了検出回路１４に出力する。

シーク完了検出回路１４はイコール検出回路３６のイコ
ール信号ａ、速度レベル検出回路３８の速度レベル検出
信号す、及びオントラック検出回路４０のオントラック
検出信号Ｃの３つの検出信号が得られたときに動作して
一定の整定時間後にシーク完了信号をコアース／ファイ
ン切換回路１６に出力する。コアース／ファイン切換回
路１６はシーク完了検出回路１４よりシーク完了信号が
得られるまでは、コアース切換信号ｆをＨレベル、ファ
イン切換信号ｇをＬレベルとしており、シーク完了信号
が得られるとコアース切換信号ｆ＠Ｌレベル、ファイン
切換信号ｑをＬレベルとする。

このような構成は従来方式と同じであるが、これに加え
て本発明にあっては新たにタイマ回路１８が設けられる
。タイマ回路１８に対してはヘツドが目標トラック位置
の半トラック前に達したときに得られる半トラック前検
出信号ｄが起動信号として与えられ、半トラック前検出
信号ｄを受けるとタイマ回路１８は予め定めた一定時間
Ｔａ後にトルベルに立上がるタイマ出力ｅを発生する。

ここでタイマ回路１８を起動するための半トラック前検
出信号としては、目標速度を作成する際に用いられる目
標トラックまでの残りトラック数を検出するディファレ
ンスカウンタを使用でき、ディファレンスカウンタの値
が零となったときにタイマ回路１８に対し半トラック前
検出信号を出力するようになればよい。

タイマ回路１Ｂのタイマ出力ｅはインバータ４４を介し
てＡＮＤゲート４２の一方に入力され、ＡＮＤゲート４
２のイ也方にはコアース／ファイン切換回路１６からの
コアース切換信号ｆが入力され、このＡＮＤゲート４２
の出力によってパワーアンプに速度制御信号を出力する
切換スイッチ３０を切換制御する。

また、タイマ回路１８のタイマ出力ｅはＯＲゲート４６
の一方に入力され、ＯＲゲート４６の他方にはコアース
／ファイン切換回路１６からのファイン切換信号ｑが人
力され、ＯＲゲート４６の出力によってパワーアンプに
対し位置制御信号を出力する切換スイッチ３４を切換制
御する。

更に、ＡＮＤゲート４２に対するコアース／ファイン切
換回路１６からのコアース切換信号ｆはタイマ回路１８
のクリア端子ＣＬに入力されており、半トラック前検出
信号ｄで起動されたタイマ回路１８はコアース切換信号
ｆによってクリアリセットされる。

次に、第２図の実施例において、シーク終了時に外乱振
動を受けてシーク異常を生じたときの動作を第３図のタ
イミングチャートを参照して説明する。

まず目標トラックに対しヘッドの位置決め移動を開始す
ると、このときコアース／ファイン切換回路１６からの
コアース切換信号ｆがトルベル、ファイン切換信号ｑが
トルベルにあり、タイマ回路１８のタイマ出力ｅはトル
ベルにあることから、インバータ４４の反転出力により
ＡＮＤゲート４２は許容状態におかれ、コアース／ファ
イン切換回路１６からのトルベルとなるコアース切換信
号ｆに基づいてＡＮＤゲート４２がトルベル出力を生じ
、切換スイッチ３０をオンすることで加算点２６からの
速度制御信号をヘッド駆動部のパワーアンプに供給し、
コアース制御（速度制御）によってヘッドを目標トラッ
ク位置に移動させる。

このコアース制御によるヘッド移動で目標トラック位置
に近づいたシーク終了時に磁気ディスク装置に振動が加
わり、第３図のポジション信号３ｉに示すようにヘッド
の外乱振動によってポジション信号３ｉがオントラック
検出レベルを外れる位置に停止し、ポジション信号がそ
のまま延びる異常を生ずる。このようなポジション信号
がオントラック検出レベルを外れた状態で延びるシーク
異常が起きたとき、まずイコール検出回路３６で目標ト
ラックタイプと同一トラックタイプの判別結果に基づい
てイコール信号ａがトルベルに立上がり、続いてヘッド
速度が予め設定した速度検出レベル以下に下がることで
速度レベル検出回路３８からの速度レベル検出信号すが
トルベルに立上がる。しかしながら、オントラック検出
回路４０はポジション信＠Ｓｉがオントラック検出レベ
ルに入らずにそのまま延びているため、オントラック検
出信号Ｃが１昇られず、その結果、シーク完了検出回路
１４よりシーク完了信号が得られない。

このようなシーク完了信号が得られない状態にあっても
本発明にあっては、時刻ｔ１のタイミングでタイマ回路
１８に半トラック前検出信号ｄが与えら−れてトルベル
に立上がることでタイマ回路１８が起動し、時刻ｔ１か
ら一定時間Ｔａ後過後の１２のタイミングでタイマ回路
１８のタイマ出力ｅがトルベルに立上がる。タイマ回路
１８のタイマ出力ｅがトルベルに立上がると、インバー
タ４４の出力はトルベルに反転してＡＮＤゲート４２の
出力もトルベルとなり、コアース／ファイン切換回路１
６からのコアース切換信号ｆがトルベルにあっても切換
スイッチ３０はオフに切換えられ、パワーアンプに対す
る速度制御信号の出力が遮断される。同時にタイマ回路
１８のＨレベルとなったタイマ出力ｅはＯＲゲート４６
を介して切換スイッチ３４に与えられ、切換スイッチ３
４がオンすることでパワーアンプに対し位置制御信号が
出力され、タイマ回路１８のタイマ出力ｅによって強制
的にコアース制御からファイン制御に切換ねる。

このため、時刻ｔ２におけるタイマ出力ｅに基づいたフ
ァイン制御への切換えでオントラック検出レベルを外れ
る位置に停止していたヘッドはファイン制御を受けて目
標トラック位置に引込まれ、時刻ｔ３でポジション信号
Ｓｉがオントラック検出レベル以下となることで、オン
トラック検出回路４０からのオントラック検出信号Ｃが
Ｈレベルに立上がり、その結果、時刻ｔ３から一定の整
定時間を経過した後にシーク完了検出回路１４がシーク
完了信号をコアース／ファイン切換回路１６ニ出カシ、
コアース切換信号ｆがＬレベル、ファイン切換信号ｑが
Ｈレベルに切換ねり、正常なシーク動作の完了状態とな
る。

また、コアース／ファイン切換回路１６からのコアース
切換信号ｆがＬレベルに立下がるとタイマ回路１８がク
リアリセットされ、タイマ回路１８のタイマ出力ｅは再
びＬレベルに戻るが、このときファイン切換信＠ＱはＨ
レベルにあるため、切換スイッチ３４のオン状態は維持
され、ヘッドを目標トラック位置に位置決め制御するた
めのファイン制御が継続される。

第４図は正常にシーク動作を終了したときのタイミング
チャートを示す。

この第４図に示す正常シーク終了時にあっては、時刻ｔ
１のタイミングでタイマ回路１８に半トラック前検出信
号ｄが与えられてタイマ回路１８が起動しても、直後の
時刻ｔ２のタイミングでポジション信号３ｉがオントラ
ック検出レベル以下となることでオントラック検出信号
ＣがＨレベルとなってシーク完了信号によりファイン制
御への切換えが行なわれる。ファイン制御への切換えで
タイマ回路１８はクリアリセットされるため、タイマ回
路１８はＨレベルとなるタイマ出力を生ずることなくシ
ーク動作を終了してファイン制御に入るようになる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように本発明によれば、シーク動作の
途中、特にシーク終了直前に振動等の外乱を受けてヘッ
ドがオントラック検出レベルを外れる位置に停止してポ
ジション信号にオフトラックを生じても、強制的にファ
イン制御に切換わることでヘッドを目標トラック位置に
引込んでシーク動作を完了することができ、振動等の外
乱によるシーク動作の失敗を確実に防止して安定的にヘ
ッドを目標トラックに位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図： 第２図は本発明の実施例構成図； 第３図はシーク異常時のタイミングチャート：第４図は
シーク正常時のタイミングチャート：第５図は従来技術
説明図： 第６図は従来のシーク動作のタイミングチャート：第７
図は外乱によるシーク異常時の説明図である。 図中、 １０：速度制御部（コアース制御部） １２：位置制御部（ファイン制御部） １４：シーク完了検出回路 １６：切換回路（コアース／ファイン切換回路）１８：
タイマ回路 ２０：目標速度作成回路 ２２：Ｄ／Ａコンバータ ２４：クランプ信号作成回路 ２６：加算点 ２８：速度検出回路 ３０．３４：切換スイッチ ３２：位置決め制御回路 ３６：イコール検出回路 ３８：速度レベル検出回路 ４０：オントラック検出回路 ４２：ＡＮＤゲート ４４：インバータ ４６：ＯＲゲート 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標速度（Ｖｏ）とヘッドの実速度（Ｖｉ）との
   偏差に応じた速度制御信号を出力する速度制御部（１０
   ）と、目標トラック位置（Ｓｏ）とヘッドの実位置（Ｓ
   ｉ）との偏差に応じた位置制御信号を出力する位置制御
   部（１２）と、目標トラックとトラックタイプが同じこ
   とを判別して得られるイコール信号、実速度（Ｖｉ）が
   所定レベル以下となった時に発生される速度レベル検出
   信号、及び実位置（Ｓｉ）が目標トラック位置に対し所
   定範囲内に達した時に発生されるオントラック検出信号
   の３つが得られた時にシーク完了信号を発生するシーク
   完了検出回路（１４）と、前記シーク完了検出信号が得
   られるまでは前記速度制御部（１０）からの速度制御信
   号をヘッド駆動部に出力し、シーク完了信号が得られた
   時には前記位置制御部（１２）からの位置制御信号を前
   記ヘッド駆動部に切換出力する切換回路（１６）とを備
   えた磁気ディスク装置の位置決め制御方式であって、 目標トラック位置の少なくとも半トラック前のヘッド位
   置検出信号が得られた時に起動して一定時間後にタイマ
   出力を生ずるタイマ回路（１８）を設け、前記シーク完
   了検出信号が得られなくとも前記タイマ回路（１８）の
   タイマ出力により前記速度制御信号の出力から位置制御
   信号の出力に切換えることを特徴とする磁気ディスク装
   置の位置決め制御方式。