JPH01251479A - 磁気ヘッド位置決め制御装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ハードディスク装置に使用されるデータ面サ
ーボ方式の磁気ヘッド位置決め制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、ハードディスク装置では、記録媒体に予め記録さ
れたサーボデータに基づいて、磁気ヘッドを目標トラッ
クに位置決めする位置決め制御動作が行われている。こ
の位置決め制御にはサーボ面サーボ方式及びデータ面サ
ーボ方式がある。

サーボ面サーボ方式は、記録媒体の中に設けられたサー
ボデータ専用のサーボ面を利用した方式である。また、
データ面サーボ方式は、データ面に設けられたサーボエ
リアに記録されたサーボデータを利用する方式である。

ところで、ハードディスク装置では記憶容量の大容量化
の要求が高く、このため記録媒体の高密度記録化が図ら
れている。記録密度が増大化すると、それに伴って磁気
ヘッドの位置決め制御の精度をさらに一層向上させる必
要がある。このため、サーボ面サーボデータを目標トラ
ックまでの速度制御（比較的粗い位置決め制御）に利用
し、またデータ面サーボデータを目標トラックの中心に
位置決めするための精密な位置決め制！ｌｌ（いわゆる
位置制御）に利用するサーボ面サーボ方式及びデータ面
サーボ方式の併用サーボ方式が開発されている。

ハードディスク装置では、複数の記録媒体がスピンドル
軸の方向に設けられており、各記録媒体のデータ面及び
サーボ面に対応する各磁気ヘッドが配置されている。ホ
ストシステム（コントローラを含む）からリード／ライ
トすべき目標トラックに応じて磁気ヘッドが指定される
と、この指定された磁気ヘッドは前記のような併用サー
ボ方式の位置決め制御装置により目標トラックに位置決
めされることになる。

ここで、データ面サーボデータを利用した位置制御では
、第２図に示すような位置決め制御装置によりなされて
いる。即ち、磁気ヘッド１０から読出されたリード信号
（サーボ信号）はプリアンプ１１により増幅された後、
ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２によりノイズ除去され
る。ノイズ除去されたリード信号はメインアンプ１３に
より増幅された後、ピークホールド回路１４へ出力され
る。

ピークホールド回路１４は、第３図に示すように、デー
タ面のサーボエリアに記録された２相のサーボデータＡ
、Ｂに対応する各リード信号のピークをホールドし、そ
のピーク差を出力する。第３図に示すように、例えばヘ
ッドＨ１がトラックＴ１の中心に位置していれば、ヘッ
ドＨ１により読出されるサーボデータＡ、Ｂに対応する
各リード信号のピーク差（Ａ−Ｂ）は０となる。これに
対して、例えばヘッドＨ２はトラックＴ１の中心よりず
れているため、サーボデータＡ、Ｂに対応する各リード
信号のピーク差は０より大きい値となる。

Ａ／Ｄ変換回路Ｉ５は、ピークホールド回路１４から出
力されるピーク差（電圧レベル値）をディジタルデータ
に変換してマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１Ｂへ出力す
る。ＣＰＵ１ＢはＡ／Ｄ変換回路１５からのディジタル
データを磁気５ツドのオフトラック量（トラックの中心
からのずれ量）として認識し、これを補正（即ち、オフ
トラック量を０にする）するための補正データ（位置決
め制御用データ）を生成する。Ｄ／Ａ変換回路１７はｃ
ｐｕｔｅからの補正データをアナログ信号に変換して、
位置決め制御機構の制御回路へ出力する。

これにより、磁気ヘッドはオフトラック量だけ移動制御
されて、目標トラックの中心に位置決めされることにな
る。

ところで、ハードディスク装置では前記のように複数の
磁気ヘッドが設けられており、ホストシステムによりリ
ード／ライトすべき磁気ヘッドの切換えがなされる。こ
の場合、各磁気ヘッドを支持するキャリッジ（ヘッド位
置決め機構）及びスピンドル機構の軸との間における構
造的精度により、各磁気ヘッドのオフトラック量が異な
ることが多い。磁気ヘッドのオフトラック量が大きい場
合には、第４図（ｂ）に示すように、例えばサーボデー
タＡに対応するピークがサーボデータＢに対応するそれ
よりも非常に大きくなる。また、オフトラック量が小さ
い場合には、同図（ａ）に示すように、両者のピーク差
は小さくなる。

このような場合に、最大のオフトラック量に適合するよ
うにピークホールド回路１４及びＡ／Ｄ変換回路１５等
の動作範囲（レンジ）を決定すると、オフトラック量が
小さい場合（即ち、ピーク差が小さい場合）にはピーク
ホールド回路１４の出力レベルは非常に小さい値となる
。このため、その出力信号はノイズ等の影響を受は易く
なり、またＡ／Ｄ変換回路１５の精度による影響が大き
（なる。

したがって、Ａ／Ｄ変換回路１５からＣＰ　Ｕ　１Ｂに
対して送られるオフトラック量に関するデータの精度が
低下する場合がある。

（発明が解決しようとする課題） 従来の併用サーボ方式において、データ面サーボデータ
を利用して比較的精密なヘッド位置決め制御を行なう場
合に、通常では位置決め制御装置におけるオフトラック
量検出系の回路（ピークホールド回路１４及びＡ／Ｄ変
換回路１５）は最大オフトラック量に適合するように動
作範囲が設定されている。このため、オフトラック量が
比較的小さい場合に、オフトラック量に対応するアナロ
グ信号のレベルが小さいものとなり、そのディジタルデ
ータに変換された際にその精度が低下する。

したがって、オフトラック量に基づいて、磁気ヘッドを
目！１トラックの中心に位置決めするための位置決め制
御動作の精度が低下する欠点がある。

本発明の目的は、各磁気ヘッドのオフトラック量が異な
る場合でも、常に正確なオフトラック量を得ることがで
きるようにして、磁気ヘッドの位置決め制御を確実に行
なうことができる磁気ヘッド位置決め制御装置を提供す
ることにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、各データ面に対応する各磁気ヘッドの位置決
め制御を行なうデータ面サーボ方式の磁気ヘッド位置決
め制御装置において、磁気ヘッドのオフトラック量を動
作範囲を決定するリファレンス電圧に基づいてディジタ
ルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段、位置決めすべき磁
気ヘッドの切換えを検出するための磁気ヘッド切換え検
出手段、磁気ヘッド切換え検出手段による検出結果に応
じてＡ／Ｄ変換手段のリファレンス電圧をオフトラック
量に基づいて決定される適正値に設定するリファレンス
電圧設定手段を備えた装置である。

このような構成により、常にオフトラック量に応じた高
精度のディジタルデータを生成することが可能となり、
このデータに基づいて確実な磁気ヘッド位置決め制御を
行なうことが可能となる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図は
同実施例の構成を示すブロック図である。第１図におい
て、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２０は、併用サーボ
方式においてデータ面サーボデータを利用し、比較的精
密な磁気ヘッドの位置制御を行なうための各種制御を行
なう回路である。ＣＰＵ２０は、Ａ／Ｄ変換回路Ｉ５か
ら出力されるオフトラック量に対応するディジタルデー
タに基づいて、磁気ヘッドの位置決め制御するための補
正データ（位置決め制御データ）を生成する。さらに、
ＣＰＵ２０は、コンパレータ２１から出力される不一致
信号Ｅにより磁気ヘッドの切換えを認識ｌ２、Ａ／Ｄ変
換回路１５及びＤ／Ａ変換回路１７のリファレンス電圧
を変更させるためのデータをＤ／Ａ変換回路２２へ出力
する。

コンパレータ２１はへラドレジスタ２３に格納されたヘ
ッド番号と新た＃に指定されたヘッド番号とを比較し、
不一致の場合の不一致信号ＥをＣＰＵ２０へ出力する。

ヘッドレジスタ２３はホストシステムから指定される磁
気ヘッドのヘッド番号を、ＣＰＵ２０からの制御信号に
応じて格納するレジスタである。なお、他の構成は前記
第２図に示すものと同様のため、同一符号を付して説明
を省略する。

次に、同実施例の動作を説明する。先ず、ホストシステ
ムから指定されたヘッド番号の磁気ヘッドの位置決め制
御が開始されると、ＣＰＵ２０はＡ／Ｄ変換回路１５か
ら出力されるオフトラック量に対応するディジタルデー
タに基づいて補正データを生成する。ここで、オフトラ
ック量は、指定された磁気ヘッドから読出されたサーボ
データＡ。

Ｂに対応する各リード信号のピークがピークホールド回
路１４にホールドされて、このピークホールド回路１４
から出力されるピーク差により求められる。磁気ヘッド
から読出されたリード信号は、前記のように、プリアン
プ１１により増幅された後、ローパスフィルタ１２によ
りノイズ除去され、さらにメインアンプＩ３により増幅
された後にピークホ−ルド回路１４へ与えられる。

ＣＰＵ２０から出力された補正データは、Ｄ／Ａ変換回
路１７によりアナログ信号に変換されて位置決め制御機
構の制御回路へ転送される。これにより、磁気ヘッドは
オフトラック量に相当する移動がなされて、目標トラッ
クの中心に位置決めされることになる。この後、磁気ヘ
ッドは目標トラックに対してリード／ライト動作を行な
うことになる。

ここで、ホストシステムによりヘッド番号の切換えがな
されて、別の磁気ヘッドに対するリード／ライトが指示
されたとする。ホストシステムからのヘッド番号は、磁
気ヘッドｐ位置決め制御機構の制御回路と共にコンパレ
ータ２１に転送される。

コンパレータ２１はへラドレジスタ２３に格納された前
のヘッド番号及び新たに指定されたヘッド番号とを比較
し、異なるため不一致信号ＥをＣＰＵ２０へ出力する。

ＣＰＵ２０は入力された不一致信号Ｅにより、位置決め
すべき磁気ヘッドの切換えがなされたことを認識する。

ＣＰＵ２０は、新たな磁気ヘッドのオフトラック量が最
大の場合でも制御が可能なように、Ａ／Ｄ変換回路１５
及びＤ／Ａ変換回路１７のリファレンス電圧を十分高く
設定できるようなデータをＤ／Ａ変換回路２２に出力す
る。Ｄ／Ａ変換回路２２はＣＰＵ２０からのデータをア
ナログ信号（リファレンス電圧）に変換して、Ａ／Ｄ変
換回路１５及びＤ／Ａ変換回路１７の各リファレンス電
圧として出力する。これにより、Ａ／Ｄ変換回路１５は
比較的大きなリファレンス電圧による動作範囲でＡ／Ｄ
変換動作し、比較的大きなオフトラック量に対応するデ
ィジタルデータをＣＰＵ２０へ出力する。

同様に、Ｄ／Ａ変換回路１７は比較的大きなリファレン
ス電圧による動作範囲でＤ／Ａ変換動作し、ＣＰＵ２０
からの比較的大きな補正データをアナログ信号に変換し
て位置決め制御機構の制御回路へ転送す４゜ このような制御動作を終了すると、ＣＰＵ２０はＡ／Ｄ
変換回路１５及びＤ／Ａ変換回路１７のリファレンス電
圧を低下させるようなデータをＤ／Ａ変換回路２２に出
力する。これにより、Ａ／Ｄ変換回路１５は小さいオフ
トラック量に応じてピークホールド回路１４から出力さ
れる小さいレベルのアナログ信号を相対的に大きな値の
ディジタルデータに変換することが可能となる。これに
より、ＣＰ０２Ｇは小さいオフトラック量に対応する精
度の高いディジタルデータを得ることができる。このと
き、ＣＰＵ２０は制御信号をヘッドレジスタ２３へ出力
し、新たなヘッド番号をヘッドレジスタ２３に格納させ
る。これにより、コンパレータ２１は比較結果が同一と
なり、不一致信号Ｅの出力を停止する。

このようにして、位置決めすべき磁気ヘッドの切換えが
なされた場合には、Ａ／Ｄ変換回路１５及びＤ／Ａ変換
回路１７のリファレンス電圧の変更が行われる。このた
め、切換えられた新たな磁気ヘッドのオフトラック量が
大きい場合でも、それに対応するディジタルデータを得
ることが可能となり、また位置決め量を決定するための
補正データを生成することができる。即ち、Ａ／Ｄ変換
回路１５及びＤ／Ａ変換回路１７に対して、最大オフト
ラック量に適正な動作範囲に設定することができる。

したがって、切換え後の磁気ヘッドに対して、比較的大
きなオフトラック量を解消するような位置決め制御を行
なうことができる。

一方、比較的大きなオフトラック量に対する位置決め制
御の終了後には、前記リファレンス電圧を低下させるよ
うに設定する。このため、目標トラックの中心に十分接
近してオフトラック量が減少した場合には、そのオフト
ラック量に対応する小さいピーク差（低レベルのアナロ
グ信号）を精度の高いディジタルデータに変換すること
ができる。これにより、ＣＰＵ２０は正確なオフトラッ
ク量を認識し、それに基づいて正確な補正データを生成
することができることになる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、各磁気ヘッドのオ
フトラック量が異なり、位置決めすべき磁気ヘッドが切
換えられる場合に、切換えられた直後の磁気ヘッドのオ
フトラック量が大きい場合でも、それに対応するディジ
タルデータを得ることができる。また、目標トラックの
中心に接近してオフトラック量が小さい場合にも、それ
に対応する精度の高いディジタルデータを得ることがで
きる。

これにより、データ面サーボデータを利用して位置制御
を行なう場合に、大小のオフトラック量に応じた正確な
データをｉすることが可能となり、結果的に常に確実な
磁気ヘッドの位置決め制御を行なうことができるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる磁気ヘッド位置決め制
御装置の構成を示すブロック図、第２図は従来の磁気ヘ
ッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図、第３図
は磁気ヘッド位置決め制御動作を説明するだめの概念図
、第４図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ磁気ヘッドのリード
信号の波形図である。 ＩＯ・・・磁気ヘッド、１４・・・ピークホールド回路
、１５・・・Ａ／Ｄ変換回路、ｌｆ３．２０・・・ＣＰ
Ｕ２０．１７゜２２・・・Ｄ／Ａ変換回路、２１・・・
コンパレータ、２３・・・ヘッドレジスタ。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気記録媒体のデータ面に記録されたサーボデータに基
   づいて各データ面に対応する各磁気ヘッドの位置決め制
   御を行なうデータ面サーボ方式の磁気ヘッド位置決め制
   御装置において、 前記磁気ヘッドから再生されるサーボデータに基づいて
   前記磁気ヘッドを位置決めすべき目標トラックに対する
   オフトラック量を求めるオフトラック量算出手段と、 このオフトラック量算出手段により求められたオフトラ
   ック量を所定のリファレンス電圧に基づいてディジタル
   データに変換するＡ／Ｄ変換手段と、 前記各磁気ヘッドにおいて位置決めすべき磁気ヘッドの
   切換えを検出するための磁気ヘッド切換え検出手段と、 この磁気ヘッド切換え検出手段による検出結果に応じて
   前記Ａ／Ｄ変換手段の前記リファレンス電圧を前記各磁
   気ヘッドにおけるオフトラック量に基づいて決定される
   適正値に設定するリファレンス電圧設定手段と、 前記Ａ／Ｄ変換手段から出力されるディジタルデータに
   基づいて前記磁気ヘッドを目標トラックに位置決めする
   際に必要な位置決め制御用データを生成する位置決め制
   御用データ生成手段とを具備したことを特徴とする磁気
   ヘッド位置決め制御装置。