JPH03201272A - 磁気ディスク装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク装置に関し、特に磁気ディスク
装置のシークタイム調整の自動化に関するものである。

Ｂ０発明の概要 本発明は、磁気ヘッドをディスク径方向に駆する磁気ヘ
ッド駆動手段と、磁気ヘッドの移動速度を検出する検出
ゲインが可変自在な速度検出手段と、現在の磁気ヘッド
位置と目標トラック位置の差に応じて速度プロファイル
出力を発生するプロファイル発生手段と、速度検出手段
からの速度検出出力とプロファイル発生手段からの速度
プロファイル出力の差に応じて磁気ヘッド駆動手段を制
御する駆動制御手段と、プロファイル発生手段からの所
定の速度プロファイル出力により磁気ヘッドが所定のト
ラック数をシークする時間を測定するシークタイム測定
手段と、シークタイム測定手段の出力により速度検出手
段の検出ゲインを制御する制御手段とを有し、所定の速
度プロファイル出力と磁気ヘッドの移動速度検出手段の
出力の誤差を検出しながら磁気ヘッドが所定のトラック
数をシークするように制御する際のシークタイムが規格
を満足するように、磁気ヘッドの移動速度検出手段の検
出ゲインを自動的に調整するようにしたものである。

Ｃ１従来の技術 磁気ディスク装置では、磁気ディスクをスピンドルモー
タによって回転駆動し、磁気ディスクのディスク面の記
録層に、例えば同心円状にあるいはスパイラル状にデー
タを記録する記録トラックが形成されるようになってい
る。゛磁気ディスクにデータを記録又は再生するときは
、目標とする記録トラックに磁気ヘッドを高速に移動（
シーク）させてた後、磁気ヘッドが当該記録トラックの
中心を走査するような制御（トラッキング制ａｌｌ）が
行われる。

このように磁気ヘッドを高速にシークさせるためには、
現在のヘッド位置から目標トラックまで距離、すなわち
移動が必要なトラック数に応じて磁気ヘッドを搭載して
いるヘッドアームの移動速度を制御して、ヘッドアーム
の先端に搭載されている磁気ヘッドのディスク径方向に
おける移動速度を制御するようになされている。

例えば、目標トラックが遠いときは、第５図に示すよう
に磁気ヘッドを最大加速度で加速して一定速度（通常は
最大速度）にした後、残りのトラック数が所定のトラッ
ク数になるまで一定速度で磁気ヘッドを移動させ、残り
のトラック数が所定のトラック数以下になった後は、所
定の加速度で減速し、すなわち磁気ヘッドの速度を検出
しながら、例えば残りのトラック数に反比例する速度に
なるように減速して目標トラックの近傍で速度が零とな
るように制御Ｉｃ以下速度制御−ドと呼ぶ）し、その後
は磁気ヘッドの位置を検出しながら目標トラックの中心
に磁気ヘッドが位置するように磁気ヘッドを移動制御（
以下位置制御−ドと呼ぶ）するようになされている、こ
の場合、磁気ヘッドを加速し始めてから速度が零となる
までの時間がシークタイムとされる。なお、速度が零に
なってから磁気ヘッドが目標トラックの中心に位置する
までの時間がセットリングタイムとされる。

また、例えば、目標トラックが近いときは、第６図に示
すように磁気ヘッドを最大加速度で加速した後、残りの
トラック数が所定のトラック数以下になった後は、所定
の加速度で減速し、すなわち磁気ヘッドの速度を検出し
ながら、例えば残りのトラック数に反比例する速度にな
るように減速して目標トラックの近傍で速度が零となる
ように制御し、その後は磁気ヘッドの位置を検出しなが
ら目標トラックの中心に磁気ヘッドが位置するように磁
気ヘッドを移動制御するようになされていり０発明が解
決しようとする課題 ところで、上述のシークタイムは、例えば磁気ディスク
装置においてデータを記録又は再生する際の重要な性能
の１つであるアクセスタイムを大きく左右するものであ
り、このシークタイムには規格が設けられている。した
がって、磁気ディスク装置の製造工程において例えば磁
気ヘッドがディスク半径の１／３をシークするシークタ
イムが所定の規格値に入るように十分に調整され、この
調整された磁気ディスク装置が出荷されている。

従来、シークタイムの調整はボリュームを用いて手動で
行われており、ヘッドアームの重量、ヘッドアームを駆
動するモータのトルク、ヘッド位置検出センサの出力等
が、個々の磁気ディスク装置においてばらついており、
調整のための工数がかかり、製造コストの増加を招いて
いた。また、ボリュームは通常の抵抗に比して信頼性の
面で劣っていた。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、磁気ディスク装置のシークタイムを調整する手動の工
程を必要とせず、個々の磁気ディスク装置でのへラドア
ームの重量のばらつき等に影響されずシークタイムを自
動的に調整し得、信頼度がより高い磁気ディスク装置の
提供を目的とする。

８０課題を解決するための手段 本発明に係る磁気ディスク装置は、磁気ヘッドをディス
ク径方向に駆動する磁気ヘッド駆動手段と、上記磁気ヘ
ッドの移動速度を検出する検出ゲインが可変自在な速度
検出手段と、現在の磁気ヘッド位置と目標トラック位置
の差に応じて速度プロファイル出力を発生するプロファ
イル発生手段と、上記速度検出手段からの速度検出出力
と上記プロファイル発生手段からの速度プロファイル出
力の差に応じて上記磁気ヘッド駆動手段を制御する駆動
制御手段と、上記プロファイル発生手段からの所定の速
度プロファイル出力により上記磁気ヘッドが所定のトラ
ック数をシークする時間を測定するシークタイム測定手
段と、該シークタイム測定手段の出力により上記速度検
出手段の検出ゲインを制御する制御手段とを有すること
により、上記！ｌｌ！題を解決する。

Ｆ５作用 本発明に係る磁気ディスク装置は、速度プロファイル出
力と検出ゲインが可変自在な磁気ヘッドの移動速度検出
手段の出力の誤差を検出しながら磁気ヘッドが所定のト
ラック数をシークし、このときのシークタイムが規格を
満足するように上記磁気ヘッドの移動速度検出手段の検
出ゲインを調整する。

Ｇ、実施例 以下、本発明に係る磁気ディスク装置の一実施例を図面
を参照しながら説明する。第１図は、本発明に係る磁気
ディスク装置のブロック回路図である。

第１図において、Ｙ字状のへラドアーム２の一方の先端
に、例えば２枚の磁気ディスク３のディスク面３Ａ、３
Ｂ、３Ｃ１３Ｄをそれぞれ走査する磁気ヘッド４Ａ、４
Ｂ、４Ｃ１４Ｄが装着されている。

上記磁気ディスク３の各ディスク面３Ａ、３Ｂ、３Ｃ，
３Ｄには、後述するヘッド位置検出センサ６の各位相に
対応する記録トラックＴＲＩ〜ＴＲ４が順次循環的に形
成されている。すなわち、各記録トラックＴＲＩ〜ＴＲ
４に対する上記磁気ヘッド４Ａ、４Ｂ、４Ｃ１４Ｄの位
置を検出するために、例えば４相からなる位置検出信号
が用いられ、この位置検出信号の各相が各記録トラック
ＴＲ１−ＴＲ４に対する磁気ヘッド４Ａ、４Ｂ１４Ｃ２
４Ｄのそれぞれの位置を示すようになっている。

上記へラドアーム２は、回転軸５を中心にして回転する
ことにより、磁気へノド４Ａ、４Ｂ、４Ｃ１４Ｄ（以下
磁気ヘッド４と呼ぶ）を一体として磁気ディスク３の径
方向に移動するようになされ、磁気ディスク３の各ディ
スク面３Ａ、３Ｂ、３Ｃ１３Ｄ（以下ディスク面３と呼
ぶ）上に同心円状に形成された多数の記録トラックＴＲ
Ｉ〜ＴＲ４上に磁気ヘッド４をトラッキング制御し得る
ようになされている。

これに対して、上記へラドアーム２の他方の先端部２Ｂ
には、ヘッド位置検出センサ６が設けられている。該ヘ
ッド位置検出センサ６は、光源７から射出された光をレ
ンズ８を介してヘッドアーム２の先端に取り付けられた
スケール１ｏを通してレチクル９に透過させるようにな
され、その透過光が例えば５つの光電変換素子で構成さ
れた光センサ１１に導かれるようになされている。

上記レチクル９及びスケール１ｏは、それぞれ所定の間
隔のスリットを有し、ヘッドアーム２の回転に伴ってレ
チクル９に対するスケール１０の位置が変化すると、レ
チクル９及びスケール１゜を介して光センサ１１の各光
電変換素子に入射する光量が変化するようになされてい
る。

すなわち、磁気ヘッド４をディスクの径方向に移動する
に伴って、磁気ヘッド４の記録トラックＴＲＩ〜ＴＲ４
に対する位置を表す検出信号ＤＥＴ＋　、ＤＥＴｚ　、
ＤＥＴｓ　、ＤＥＴ４を上記５つの光電変換素子のうち
の４つの充電変換素子から得ることができるようになさ
れている。例えば磁気ヘッド４が一定速度で記録トラッ
クＴＲＩ〜ＴＲ４を内方向又は外方向に横切って移動し
たとき、例えば第２図に示すように、順次９０度の位相
差を有する三角波形状に信号レベルが変化し、そのうち
右上がりに０レベルを横切る位相に対応する位ＷＴ１、
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４が、磁気ヘッド４が順次隣合う４本の
記録トラックＴＲＩ〜ＴＲ４にそれぞれ大まかにトラッ
キングするようにスリットが形成されている。したがっ
て、ヘッドアーム２を回転した際に、検出信号ＤＥＴ、
〜ＤＥＴ。

が右上がりにＯレヘルを横切る時点を検出することによ
り、磁気ヘッド４が位置ＴＩＴ２、Ｔ３、Ｔ４にそれぞ
れ位置することが検出できる。さらに上記へラド位置検
出センサ６からの検出信号ＤＥＴ、〜ＤＥＴ、の微分信
号を得るようにすれば、ヘッドアーム２を回転した際の
ヘッドアーム２の移動速度、すなわち磁気ヘンド４の移
動速度を検出することができる。

以上のような測定原理に基づいて、マルチプレクス回ｌ
１ｓ１５は、増幅回路１６．１７．１８．１９を介して
上記検出信号ＤＥＴ、−ＤＥＴ、を受け、目標トラック
で直線性を保っている１相分の検出信号を選択し、その
選択出力を位置検出信号Ｓ、として出力する。

また、マルチプレクス回路２０は、コンデンサ２５．２
６及び増幅回路２７．２Ｂを介して増幅回路１６、Ｉ７
から出力される検出（ｉ号ＤＥＴ、、ＤＥＴ、を受は取
ることにより、これらの検出信号ＤＥＴ、　５ＤＥＴ、
の微分信号を受けると共に反転増幅回路２９．３０を介
して微分信号の反転微分信号を受け、直線性があり、か
つ方向性が正しい微分信号を選択し、その選択出力を磁
気ヘッド４が記録トラックを横切る速度を表す速度検出
信号Ｓｖとして出力する。制御回路４０ば、例えば増幅
器で構成されるゲイン制御向ｌ１１３３のゲインを制御
することにより、速度検出信号Ｓｖを増幅又は減衰させ
、この増幅又は減衰された速度検出信号Ｓｖｚを加算回
路４４に供給する。

なお、上記マルチプレクス回路２０の選択制御は比較回
路２１．２２からの制御信号によって行われるようにな
されている。すなわち、比較回路２１．２２において増
幅回路１６〜１８を介してそれぞれ得られる検出信号Ｄ
ＥＴ、〜ＤＥＴ、を比較し、その結果得られる磁気ヘッ
ド４が記録トラックを４本横切る毎に信号レベルが立ち
上がり、互いに位相が１８０度異なる２つの制御信号Ｓ
　Ｔｌ、ＳＴ□を用いてマルヂブレクス回路２０の選択
制御が行われる。また、トラッククロスパルス発生回路
３１は、これらの互いに位相が異なる制御信号ＳＴ＋、
Ｓｔ□を用いて磁気ヘッド４が記録トラックを１本横切
る毎に信号レヘルが立ち上がる記録トラックカウント信
号ＳＴ３を生威し、この記録トラックカウント信号ｓｔ
ｉを制御回路４０に出力するようになされている。

かくして、本実施例では、上記へラドアーム２が、磁気
へラド４をディスク径方向に駆動する磁気ヘッド駆動手
段として用いられ、磁気ヘッド４の移動速度を検出する
検出ゲインが可変自在な速度検出手段が、上記ヘッド位
置検出センサ６、増幅回路１６〜１８．２７．２８、コ
ンデンサ２５．２６、反転増幅回路２９．３０、比較回
路２１．２２、マルチプレクス回路２０、ゲイン制御回
路３３から構成される。

ちなみに、光センサ１１の残りの１つの光電変換素子か
ら得られる検出信号ＤＥＴは、増幅回路３２を介して光
源７に帰還されるようになされ、これにより光源７の光
量を所定値に保持するようになされている。

演算処理回路構成の制御回路４０は、制御装置６０から
のシークタイムを自動調整する命令（コマンド）を受は
取ると、選択回路４１に切り換え信号Ｓｃ！を出力し、
例えば切り換え信号Ｓｅｔをハイレベル（以下Ｈレベル
と呼ぶ）にして接点を切り換えた後、移動方向を指示す
る移動方向制御信号ＳＬ＋及びＤ／Ａ変換器４３及び加
算回路４４を介して、磁気ヘッド４がシークするトラッ
ク数に応じた例えば第３図に示すようなブロフーアイル
を有する速度制御信号ＳＶＣを出力する。これにより、
制御回路４０は、磁気ヘッド４を目標記録トラックに向
かって移動させる。具体的には、加算回路４４は、速度
制御信号Ｓν、を受けると共に速度検出信号Ｓｖ□を受
けるようになされ、これにより当該加算回路４４を介し
て得られる誤差信号がＯレベルになるようにアクチエエ
ータ（図示せず）を駆動して磁気ヘッド４を移動するよ
うになされている。

さらにこのとき、制御回路４０は、上記トラッククロス
パルス発生回路３１からの記録トラックカウント信号Ｓ
Ｔ３に基づいて速度制御信号Ｓｖ（を出力することによ
り、磁気ヘッド４が横切った記録トラック数をカウント
しながら磁気ヘッド４を目標記録トラックに移動するよ
うになされている（以下速度制御モードと呼ぶ）。かく
して、本実施例では、現在の磁気ヘッド位置と目標トラ
ック位置の差に応じて速度プロファイル出力を発生する
プロファイル発生手段が、上記制御回路４０、Ｄ／Ａ変
換器４３から構成され、速度検出手段からの速度検出出
力とプロファイル発生手段からの速度プロファイル出力
の差に応じて磁気ヘッド駆動手段を制御する駆動制御手
段が、上記加算回路４４、選択回路４１から構成される
。

磁気ヘッド４が目標記録トラックに接近すると、制御回
路４０は選択回路４１に切り換え信号ＳＣ２を出力し、
例えば切り換え信号ＳＣ２をローレベル（以下Ｌレベル
と呼ぶ）にして接点を切り換えた後、マルチプレクス回
路１５を介して得られる位置検出信号Ｓ２に応じてＤ／
Ａ変換８４３を介して位置制御信号ＳＰＣを出力する。

加算回路４８は、位置制御信号ＳＦＣ及び位置検出信号
Ｓ、を受け、その結果得られる誤差信号を積分回路４９
、位相補償回路５１を介してアクチュエータに出力する
。これにより、磁気ヘッド４は、加算回路４日を介して
得られる誤差信号がＯレベルになる位置、例えば検出信
号ＤＥＴ、が０レベルを横切る位相に対応する位置ＴＩ
に位置制御される（以下位置制御モードと呼ぶ）。

以上のような動作において、制御回路４０は、内部に具
備されているタイマ回路を用いて、上述の切り換え信号
ＳＣＺをＨレベルにしてからＬレベルにするまでの時間
、すなわちシークタイムを測定する。かくして、本実施
例では、上記制御回路４３が、プロファイル発生手段か
らの所定の速度プロファイル出力により磁気ヘッド４が
所定のトラック数をシークする時間を測定するシークタ
イム測定手段として用いられる。

続いて、制御回路４０は、例えば磁気ヘッド４がディス
クの１／３をシークする時間が規格を満足しているか否
かを判断し、満足していないときは、上記ゲイン制御回
路３３のゲインを制御して、速度検出信号Ｓｖを増幅あ
るいは減衰させ、上述のシークタイムの測定動作をシー
クタイムが規格内になるまで繰り返す。かくして、本実
施例では、制御回路４３が、シークタイム測定手段の出
力により速度検出手段の検出ゲインを制御する制御手段
としても用いられる。

ゲイン制御回路３３は、例えば第４図に示すように、増
幅器６０、ラダー抵抗からなる帰還抵抗６１、アナログ
スイッチ６２〜６５から構成される。制御回路４０は、
アナログスイッチ６２〜６５をオン又はオフすることに
より帰還抵抗６１の両端間の抵抗値を変化させ、この増
幅器６０のゲインを変化させる。

具体的には、制御回路４０は、先ず、アナログスィッチ
６２〜６５全部をオフ状態、すなわちゲイン制御回路３
３のゲインを最大に設定し、換言すると磁気ヘッド４の
速度を最小になるように設定すると共に、Ｄ／Ａ変換器
４３を介して例えば上述した第３図に示すプロファイル
を有する速度制御信号Ｓｖｃを加算回路４４に出力して
磁気ヘッド４を規定のトラック数、例えばディスク半径
の１７３のトラック数をシークさせる。そして、このと
きのシークタイムを測定する。このシークタイムが規定
時間より長いときは、アナログスイッチ６２〜６５を順
次オン状態にして磁気ヘッド４の速度を順次上げていき
、シークタイムが規定値になるように上述の操作を繰り
返す。

以上の説明で明らかなように、磁気へブト４の移動速度
を検出する速度検出手段の検出ゲインを変化させて実際
の磁気ヘッド４の移動速度を変えることにより、規定ト
ラック数を磁気ヘッド４がシークする時間（シークタイ
ム）を規格内に調整することができる。また、制御回路
４０をマイクロコンピュータ等で構成し、制御回路４０
に上述のシークタイムを調整する操作を記憶しておくこ
とにより、シークタイムを自動調整することができる。

すなわち、個々の磁気ディスク装置においてへラドアー
ム２の重量、ヘッドアーム２を駆動するモータのトルク
、ヘッド位置検出センサ６の出力等にばらつきがある場
合でも、シークタイムを自動的に調整することが可能と
なる。また、上述のように自動化を図ることにより、シ
ークタイム調整のための工数が削減でき、製造コストを
軽減することができる。さらに、ボリュームをなくすこ
とにより信頼性を向上させることができる。

なお、上述の速度プロファイル出力、すなわちＤ／Ａ変
換器４３のゲインを変化させることにより、実際の磁気
へラド４の速度を変化させる方法も考えられるが、上記
実施例のようにＤ／Ａ変換器４３を位置制御モードにお
いても使用する回路構成では、位置制御モードにおける
制御系のループゲインまで変化してしまう。したがって
、本発明のように磁気へラド４の速度検出のゲインを変
化せる回路構成とすることにより、Ｄ／Ａ＊換器が１つ
ですみ、経済的にも有利である。さらに、シークタイム
の調整にボリュームを使用していないので、従来に比し
て信頼性を向上させることができる。

Ｈ１発明の効果 以上の説明からも明らかなように、本発明では、磁気ヘ
ッドの移動速度を検出する速度検出手段の検出ゲインを
変化させて実際の磁気ヘッドの移動速度を変えることに
より、シークタイムを規餡内に調整することができる。

また、例えばマイクロコンピュータ等で構成された制御
回路でシークタイムの調整制御を行うことにより自動化
が図れる。

すなわち、個々の磁気ディスク装置にお−いてヘッドア
ームの重量、ヘッドアームを駆動するモータのトルク、
ヘッド位置検出センサの出力等にばらつきがある場合で
も、シークタイムを自動的に調整することが可能となる
。また、上述のように自動化を図ることにより、シーク
タイム調整のための工数が削減でき、製造コストを軽減
することができる。さらに、ボリュームをなくすことに
より信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気ディスク装置のブロック回路
図であり、第２図は記録トラックと磁気ヘッド位置検出
信号の関係を示す図であり、第３図は速度プロファイル
を示す図であり、第４図はゲイン制御回路の一具体的な
回路図であり、第５図及び第６図はシーク時の磁気ヘッ
ドの速度を示す図である。 ４Ａ、４Ｂ、４Ｃ１４Ｄ・・・磁気へラド６・・・ヘッ
ド位置検出センサ １５．２０・・・マルチプレクス回路 ２１．２２・・・比較回路 ２５．２６・・・コンデンサ ３１・・・トラッククロスパルス発生回路３３・・・ゲ
イン制御回路 ４０・・・制御回路 ４１・・・選択回路 ４３・・・Ｄ／Ａ変換器 ４４．４８・・・加算回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気ヘッドをディスク径方向に駆動する磁気ヘッド駆動
   手段と、 上記磁気ヘッドの移動速度を検出する検出ゲインが可変
   自在な速度検出手段と、 現在の磁気ヘッド位置と目標トラック位置の差に応じて
   速度プロファイル出力を発生するプロファイル発生手段
   と、 上記速度検出手段からの速度検出出力と上記プロファイ
   ル発生手段からの速度プロファイル出力の差に応じて上
   記磁気ヘッド駆動手段を制御する駆動制御手段と、 上記プロファイル発生手段からの所定の速度プロファイ
   ル出力により上記磁気ヘッドが所定のトラック数をシー
   クする時間を測定するシークタイム測定手段と、 該シークタイム測定手段の出力により上記速度検出手段
   の検出ゲインを制御する制御手段とを有することを特徴
   とする磁気ディスク装置。