JPH029065A - ディスク装置 - 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】 〔概　要］ ディスク装置のヘッド位置決め制御に関し、ディスク装
置がファイン制御中にディスク装置に与えられる外力等
の外乱によりヘッドがトラックを横切ったことにより生
ずるヘッドの暴走を検出することを目的とし、 ディスクの所定のトラックに対して情報の記録／再生を
行なうためのヘッドを移動位置決めするに当たり、目標
速度を実速度の差に基づいてヘッドを移動制御するコー
ス制御と、目標位置近傍に達したことによりヘッドを目
標位置と現在位置との差によりヘッドを移動制御するフ
ァイン制御と、によりヘッドを移動位置決めするディス
ク装置であって、前記ファイン制御３ｕ中にヘッドがト
ラックを横切ったことを検出する検出手段を設けて構成
した。

勤が完了した後その位置にヘッドの位置付けたままその
状態を保持するように構成されているが、大きな外力が
加わった場合に、この外力によりヘッドが他のトラック
へ移動してしまう場合があり、その場合の移動を検出し
て、ヘッドの暴走などを防止することが要望されている
。

〔発明の利用分野〕

本発明は、磁気ディスク装置や、光デイスク装置等のデ
ィスク装置に関し、特にディスク装置におけるヘッド移
動制御の改良に関するものである。

ディスク装置においては、ランダムアクセスを可能とす
る関係より、ディスク上に設けられた同心円もしくは、
渦巻型のトラックを横断してヘッドを移動制御している
。

即ち、ディスク装置が接続された上位の処理制御装置か
らのヘッド移動命令を受けると、その移動命令によって
指示された目標トラックにヘッドを移動制御するもので
ある。

このようなディスク装置におていはヘッドの移〔従来の
技術〕 このようなディスク装置における従来のヘッド位置決め
制御方法を第５図を使用して説明する。

第５図は本発明に係るヘッド移動（シーク）制御の一般
的技術を説明するための図である。

第５図（１）はヘッドが移動したことにより発生する位
置信号であり、このアナログ信号のゼロクロス点がトラ
ックの中心に対応する信号である。

このアナログ位置信号は、磁気ディスク装置においては
、ディスク上に記録されたサーボ信号を読み取って信号
処理することにより得られるか、もしくは、ヘッドの移
動機構の一部に設けられたエンコーダからの位置信号を
信号処理して得ることが出来る。また光デイスク装置の
場合も、同様で、ヘッドを移動させた時にディスク上よ
り得られるトラックエラー信号を処理して作成されるか
ヘッド位置決め機構の一部に設けられたエンコーダから
の位置信号を信号処理して得ることが出来る。

第５図（２）はトラッククロス信号と称されるもので、
第５図（１）の信号を信号処理することによりトラック
を横切る毎にパルス状の信号を得ることが出来る。

即ち、ヘッド移動中にトラックを横切ることにパルス信
号が発生し、このパルス信号をカウントすることによっ
て現在のヘッドの位置を知ることが出来る。

第５図（３）はモード信号であって、ヘッド移動中にお
けるコース制御区間と、ファイン制御区間を示す信号で
ある。

次に具体的にヘッドの移動制御方法について説明する。

第５図の例では、現在のトラックより上位装置からのシ
ーク命令（ヘッド移動命令）によって４トラツク先のト
ラックにヘッドを移動位置決めする場合を例に説明する
。

上位装置からシーク命令を受信すると、図示しないヘッ
ド位置決め制御回路は、モード信号（３〕をコース制御
にモード設定して、目標速度をサーボ制御回路のうちコ
ース制御部に与える。

また、この与えられる目標速度は、ヘッドの移動に伴い
、時々刻々と変化し、目標位置において速度が零となる
ように所望の速度カーブを描くように制御される。

即ち、ヘッド位置決め制御回路は（２）のトラッククロ
ス信号を受取り、移動中のヘッドの現在位置を常に監視
しており、移動すべき区間の各ヘッド位置において最も
最適な速度となるように目標速度をコース制御部に与え
る。

コース制御部においては目標速度以外に実際のヘッドの
移動速度がフィードバックされており、目標速度と実速
度が位置するような電流をヘッド移動用モータに与える
ように制御される。

実速度については、色々な方法が考えられるが位置信号
を微分して得た速度と、モータ電流を積分して得た速度
の両方より作成されるのが一般的である。

このようにして、コース制御部は、ヘッドを所望の速度
カーブを描きながら制御する。

そして、目標とするトラックに来たことによりヘッド位
置決め制御回路は、モード信号をコース制御よりファイ
ン制御に切替え、今度は、図示しないファイン制御部に
よってヘッドの位置決めと位置保持制御に入る。

即ち、ファイン制御部においてはヘッドのアナログ位置
信号が入力され、この位置信号が常に零クロス点となる
ようにモータの電流を制御してヘッドを所望のトラック
に位置保持制御するものである。

これによりヘッドの位置決めが完了し、位置付けられた
トラックにおいて記録／再生が行なわれる。

ここで注意しなければならないのは、ファイン制御部に
おける制御方法である。

即ち上述したようにファイン制御においては、アナログ
位置信号がゼロクロス点に常に位置するようにヘッドの
移動を制御するように構成されている点である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来のヘッド位置決め制御においては、特に
ファイン制御においては、単にアナログ位置信号のゼロ
クロス点になるようにヘッドを位置制御している。この
ため、第６図に示すような外力がディスク装置に加わり
、ファイン制御における位置保持能力を越える力が加わ
っ場合、隣接するトラックへヘッドが移動することにな
る。

この場合、第６図に示すようにアナログ位置信号は、一
つトラックを横切る信号を発するが、先にも述べたよう
にファイン制御中は、このアナログ位置信号のゼロクロ
ス点に位置制御するように働くため、外力で移動したト
ラックにおけるアナログ位置信号のゼロクロス点に位置
付けようと位置制御をすることになる。

従って、外力によって１トラック以上ずれた場合には、
ファイン制御においては元のトラックに戻す制御は出来
ない。

このような状態において、さらにヘッドの移動制御を行
なおうとした場合、ヘッド位置決め制御回路は、もとも
と位置付けた位置しか記憶していないため、実際のヘッ
ドの位置とは異なる点から移動制御を行なうことになる
ため、次にシーク命令を受信してヘッドの移動制御を行
なっても目標のトラックには移動できないばかりでなく
、ヘッドが大きくずれた点からヘッドの移動を開始した
場合には、ヘッドがディスクより外れるような点を目標
位置として与えることになり、その結果ヘッドがディス
ク上より外れないように設けられているヘッド位置決め
機構のストッパに衝突するという状態が発生して、ヘッ
ドがおよびディスクを損傷する可能性があるという問題
があった。

従って本発明では、ディスク装置がファイン制御中にデ
ィスク装置に与えられる外力等の外乱によりヘッドがト
ラックを横切ったことにより生ずるヘッドの暴走を検出
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のディスク装置は、
ディスクの所定のトラックに対して情報の記録／再生を
行なうためのヘッドを移動位置決めするに当たり、目標
速度を実速度の差に基づいてヘッドを移動制御するコー
ス制御と、目標位置近傍に達したことによりヘッドを目
標位置と現在位置との差によりヘッドを移動制御するフ
ァイン制御と、によりヘッドを移動位置決めするディス
ク装置であって、前記ファイン制御中にヘッドがトラッ
クを横切ったことを検出する検出手段を設けることを特
徴とするものである。

また、本発明では、前記検出手段により、ファイン制御
中に前記ヘッドがトラックを横切ったことを検出したこ
とにより、前記ヘッドを初期位置に戻す動作を行なうこ
とを特徴とする。

さらに本発明では、ヘッド移動命令を受領したことによ
り、前記検出手段の検出結果を参照し、そしてファイン
制御中に前記ヘッドがトラックを横切ったことが検出さ
れていれば、前記ヘッドを初期位置に戻す動作を行なっ
た後、前記移動命令に基づくヘッド移動動作を行なうよ
うにしたことを特徴とするものである。

〔作　用〕

このように本発明においては、ファイン制御中において
ヘッドがトランクを横切ったことを検出するようにした
ものである。

このようにしておけば、次にシーク命令が来た時にこの
検出状態を見れば、ディスク装置が記憶しているヘッド
の現在位置と、実際位置に差が生じているかを容易に判
断するこ七が出来るため、ヘッドが暴走状態となり、位
置決め機構がストッパに衝突するようなことは未然に防
止することが出来る。

また、検出手段によりファイン制御中にヘッドがトラッ
クを横切ったことが検出されれば、既に記憶位置と現在
位置が変化しているため、初期花実る必要があり、トラ
ンク零などの位置へのリターンツーゼロ動作を行なうこ
とにより、記憶しているヘッドの現在位置と実際のヘッ
ドの実際の位置を一致させることが出来るので、その後
のヘッドのアクセスを正常に行なうことが出来る。

また、この検出手段の検出を、シーク命令受信と同期し
て行なうことにより、特にマイクロプロセッサにヘッド
位置決め制御回路が構成され、且つのこのマイクロプロ
セッサが他の処理を行なう場合には、マイクロプロセッ
サが常に検出手段を監視する必要もなく、プロセッサの
負担が軽減出来るという効果もある。

〔実施例〕

第１図は、本発明の実施例ハードウェア構成図である。

図において、１はマイクロプロセッサで、上位装置から
のシーク命令を受信し、ヘッドの移動を制御する。

２はコース制御回路で、マイクロプロセッサ１から目標
速度と、実際のヘッドの移動速度が入力され、ヘッドの
実際の速度との差からモータの電流を制御するための信
号を出力する。

３はファイン制御回路で、ヘッドのアナログ位置信号が
入力され、アナログ信号の零クロス点となるようにヘッ
ドの位置制御するためのモ・−夕の電流を制御するため
の信号を出力する。

４はモード切替スイッチであり、マイクロプロセッサ１
からのモード選択信号によってモータを制御するための
信号をコース制御回路２またはファイン制御回路３の何
れから得るかを制御するためのものである。

即ち、ヘッドの移動制御中は、コース制御としてコース
制御回路２の出力を許容し、ヘッド位置保持制御中はフ
ァイン制御としファイン制御回路３の出力を許容するよ
うにモード選択信号によって制御される。

５は増幅回路で、モータを制御するための制御信号より
実際にモータに流す電流を生成する。

６はボイスコイールモータ（ＶＣＭ）で、ヘッドを移動
させるためのＤＣモータである。

７はエンコーダで、ヘッド位置を検出するためのもので
ある。

８はディスクで、情報を記録するためのものであり、１
または複数枚のディスクをスピンドル部に搭載される。

９はヘッドであり、ディスクに対して情報の記録／再生
を行なうものである。

１０は通称スピンドルモータと称されるもので、ディス
クを所望の一定の回転数で回転させるためのＤＣモータ
である。

１１は速度信号作成回路であり、ヘッド位置決め用モー
タに流れる電流と、ヘッド位置信号が人力されモータ電
流の積分と、ヘッド位置信号の微分とで得られた速度信
号を合成して出力するためのものである。

１２は位置信号作成回路であり、通常はエンコーダ７よ
り得られる信号は互いに９０度位相の異なる２位相の信
号より構成されているため、これらの位置信号を選択出
力するとともに、位置信号の極性を一致させて出力する
ためのものである。

１３はトラッククロスパルス作成回路であり、エンコー
ダより得られる各位置信号のゼロクロス点においてトラ
ッククロスパルスを出力するものである。

また、リターンツーゼロ命令を発行した時に初期位置を
検出するために、位置信号とは別にエンコーダのコード
スリットに刻まれた原点位置の信号を出力する。

１４はフリップフロップであり、トラッククロスパルス
が入力されることによりセットされ、マイクロプロセッ
サｌからのリセット信号によりリセットされる。

次に第１図の動作を第２図の本発明の実施例動作処理フ
ローチャートを使用して説明する。

尚、本発明においては、情報の記録／再生に関しては、
特に関係が無いので説明を省略しである。

ステップ１００ マイクロプロセッサ１は、上位処理装置からのシークコ
マントが到来するかを監視する。

そして、マイクロプロッサ１は、シークコマンドを受信
したことにより次のステップに進む。

ステップ１０１ マイクロプロセッサ１は、シーク命令を実行するに当た
って、フロップフロップ１４がセットされているかをチ
エツクする。

即ち、シーク命令を受領前においては、ヘッド位置決め
制御系は、ファイン制御中であるため、このファイン制
御中には、正常状態においてはトラッククロスパルスが
出ることは無いが、前述した装置に対する外部からの衝
撃などにより、ヘッド位置保持の制御範囲を越えてヘッ
ドが移動している可能性があるため、これをこのフリッ
プフロップ１４がセットされているかどうかで判定する
。

即ち、このフリップフロップ１４は、ファイン制御に入
ったことによりマイクロプロセッサ１によりリセットさ
れるため、ファイン制御中にトラッククロスパルスが出
力されることによりセットされることになるため、この
異常状態を検出することが出来る。

従って、本ステップにおいてこのフリップフロップ１４
がセットされていれば、マイクロプロセッが記憶してい
るヘッドの現在位置と、実際のヘッド位置が異なるため
、ヘッドを目標位置に移動位置決め出来ないこととなる
ため、ヘッドの位置の初期化のためのリターンツーゼロ
動作を実行するためにステップ１０２に進む。

またフリップフロップ１４がセットされていなＬｆれば
正常状態ということでシーク命令に対する動作を実行す
るようにステップ１０３に進む。

ステップ１０３ 本ステップにおいては、実際にシーク命令によって移動
すべきトラックにヘッドの移動させるために、ヘッドの
現在位置と目標位置の差を計算で求め、その結果実際に
移動させなければならないトラック数を算出する。

そして、この移動すべきトラック数が算出されたならば
、図示しないマイクロプロセッサ１内のＲＯＭテーブル
から初期の速度情報を索引し、コース制御回路２に対し
て目標速度を出力する。

また、ヘッド位置決め制御をコース制御に設定するため
にモード選択信号を出力し、スイッチ４をコース制御回
路２側とする。

尚、図示されていないがヘッドの移動方向についても図
示しない制御線によってマイクロプロセッサｌからコー
ス制御回路２に指示される。

このように移動を開始すると、移動にともないトラック
クロスパルス作成回路１３よりマイクロプロセッサ１に
対してトラッククロスパルスが入力され、このパスルに
対応して、前記ＲＯＭテーブルより順次索引して、目標
位置まで進む間の各位置における目標速度を得て、コー
ス制御回路２に与える目標速度を時々刻々と変化させな
がら順次目標位置まで動作させる。

目標位置に到達すると、当然目標速度は零になるように
制御されている。目標位置に到達したことおよびその過
程は、上述したトラッククロスパルスをマイクロプロセ
ッサ１によりカウントすることにより検出される。

そして、目標位置に到達すると、マイクロプロセンサ１
はモード切替信号によりスイッチ４を制御してファイン
制御回路３による制御に移る。

即ち、位置信号反転回路１２からのアナログ位置信号が
ファイン制御回路３に入力され、このアナログ位置信号
のゼロクロスポイントに位置するように位置保持制御に
入り、シーク制御が完了する。

ステップ１０４ 本ステップにおいては、ファイン制御に入ったことによ
りコース制御においてトラックを移動したことにより発
生したトラッククロスパルスによってセットされている
フリップフロップ１４をマイクロプロセッサ１からのリ
セット信号によってリセットされる。

ステップ１０５ そして、シークが完了したことにより上位処理装置に対
してシーク完了を示すシークコンプリート信号をマイク
ロプロセッサより出力する。

ステップ１０２ 本ステップは、リターントウゼロ命令であり、ヘッドの
実際の位置が不定若しくはその可能性が高いと判断され
た場合に実行される。

マイクロプロッセサ１は、モード切替信号によってスイ
ッチ４をコース制御回路２側にモード設定する。

そして、マイクロプロッセサ１は、目標速度としてすぐ
にヘッドの移動を停止出来るような比較的低速の目標速
度をコース制御回路２に与えて、ＶＣＭ６を所定のある
一定方向へ動作を開始させる。

そして、エンコーダ７から得られる原点位置信号が出力
されるのを待つ。

そして、この原点位置信号が検出されたことにより目標
速度を零指令して、モード選択信号によりファイン制御
回路３側にスイッチ４を制御して一旦トラック零に位置
付ける。

この状態で、マイクロプロセッサ１は、自己の内部に記
憶しているヘッドの現在位置をトランク零に位置するこ
とを記憶することによりヘッド位置の初期化が完了する
ともに、ここで、フリップフロップ１４をリセットする
。

第４図は、第２図の処理をタイムチャートで表したもの
である。

以上のように本実施例においては、ファイン制御中のト
ラッククロス信号によってセットされるフリップフロッ
プを設けたことにより、ファイン制御中における外乱に
よるヘッドのトラック横断を検出することが出来る。

第３図は本発明の他の実施例である。

即ち、第１図におけるフリップフロップ１４の代わりに
カウンタ１５で構成することを示すものである。

このように構成しても、同様に本願は実施出来る。

〔効　果］ 以上のように本発明においては、ファイン制御中におけ
るヘッドのトラック横断を検出することが可能となるた
め、誤ったヘッドの移動によるヘッドディスクの損傷等
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例ハードウェア構成図、第２図は
本発明の実施例動作処理フローチャート、 第３図は本発明の他の実施例、 第４図は本発明の実施例動作タイムチャート、第５図は
本発明に係るシーク制御の一般的技術を説明する図、 第６図は本発明に係る問題点を説明する図、をそれぞれ
示す。 さらに図において、 １はマイクロプロセッサ、 ２はコース制御回路、 ３はファイン制御回路、 １４はフリップフロップ、 １５はカウンタ、 をそれぞれ示す。 第２目

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクの所定のトラックに対して情報の記録／
   再生を行なうためのヘッドを移動位置決めするに当たり
   、 目標速度を実速度の差に基づいてヘッドを移動制御する
   コース制御と、 目標位置近傍に達したことによりヘッドを目標位置と現
   在位置との差によりヘッドを移動制御するファイン制御
   と、 によりヘッドを移動位置決めするディスク装置であって
   、 前記ファイン制御中にヘッドがトラックを横切ったこと
   を検出する検出手段 を設けたことを特徴とするディスク装置。
2. （２）前記検出手段により、ファイン制御中に前記ヘッ
   ドがトラックを横切ったことを検出したことにより、前
   記ヘッドを初期位置に戻す動作を行なうことを特徴とす
   る請求項１記載のディスク装置。
3. （３）ヘッド移動命令を受領したことにより、前記検出
   手段の検出結果を参照し、そしてファイン制御中に前記
   ヘッドがトラックを横切ったことが検出されていれば、
   前記ヘッドを初期位置に戻す動作を行なった後、前記移
   動命令に基づくヘッド移動動作を行なうようにしたこと
   を特徴とする請求項２記載のディスク装置。