JPH05101562A

JPH05101562A - ヘツド位置決め制御装置

Info

Publication number: JPH05101562A
Application number: JP28945591A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ogawa; 仁小川; Eisaku Saiki; 栄作斉木; Taisuke Kaneda; 泰典兼田; Tetsushi Kawamura; 哲士川村; Katsuhiro Tokida; 勝啓常田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1993-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッド位置決め制御の性能向上、回路基板の
面積縮小を図る。【構成】ディスク３の再生信号から、位置信号生成回
路１７により、トラック番号やヘッドの位置ずれを表わ
すディジタル位置信号が得られる。ヘッド位置決め制御
回路１８では、この位置信号とマイコンからのトラック
指示信号とから、目標トラックへの送り、目標トラック
への追従のためのディジタル制御信号が形成される。モ
ータドライバ１９では、ＰＷＭドライバ２８により、こ
のディジタル制御信号に応じたＰＷＭ信号が発生され、
フィルタ２９、ＶＣＭドライバ３０を介してＶＣＭ７に
供給される。【効果】従来のＤ／Ａコンバータの代りにＰＷＭドラ
イバが使用され、このため、Ｄ／Ａコンバータの付属回
路が不要となる。小さな制御信号もＰＷＭパルスとなる
ので、パルス振幅を大きくすることにより、ノイズの影
響がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置や光
ディスク装置などのディスク装置におけるヘッドの位置
決め制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク装置のヘッド位置決め制御に
は、従来からヘッド位置決め制御信号をアナログ信号処
理によつて得るアナログ制御方式が用いられてきたが、
これにＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータを使用し、
ヘッド位置決め制御信号をディジタル信号処理によつて
得るディジタル制御方式も採用されてきた。

【０００３】かかるディジタルヘッド位置決め制御方式
は、特開昭６１−８２３８７号公報に記載のように行な
うのが一般的である。即ち、ヘッド駆動モータより、ヘ
ッドがトラックを横切る毎にトラックパルスをカウント
することでトラック番号を得るとともに、トラックに対
するヘッドの微小な位置変動を表わすアナログ位置信号
をＡ／Ｄコンバータでディジタル値に変換し、これら２
つのディジタル情報をＣＰＵやＤＳＰ等の位置決め制御
回路で処理して所望に特性補償し、しかる後、Ｄ／Ａコ
ンバータでアナログ値に変換してヘッド駆動モータを制
御するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ａ／Ｄ
コンバータとＤ／Ａコンバータを使用した上記従来のデ
ィジタルヘッド位置決め制御方式によると、Ａ／Ｄコン
バータやＤ／Ａコンバータのための基準電源、サンプル
ホールド回路、電流／電圧変換回路やアナログ回路のオ
フセット対策等の付加回路が必要であり、ノイズ対策の
ための回路レイアウトも考慮しなければならない。ま
た、Ｄ／Ａコンバータの分解能によって特性補償結果の
最小値が制限されるため、ヘッドを目標トラックに追従
させるための微妙な制御を行なわせるためには、高価な
高分解能のＤ／Ａコンバータが必要となり、あるいは普
通の分解能のＤ／Ａコンバータにその出力段のゲインを
切り換えるための回路等の付加回路を設けなければなら
ない。

【０００５】このため、今後２．５インチ以下の超小型
磁気ディスク装置や小型光ディスク装置のような小型デ
ィスク装置の大容量を図る場合、これを実現可能とする
ヘッド位置決め制御の高い性能を得ることができない
し、制御が大きすぎ、低価格化も限界がある等ディスク
装置のヘッド位置決め制御性能、実装スぺース、低価格
化等の点で問題があった。

【０００６】本発明の目的は、ヘッドの位置決め制御の
性能を向上させることができるようにしたディスク装置
のヘッド位置決め制御装置を提供することにある。

【０００７】また、本発明の他の目的は、ヘッド位置決
め制御回路の実装面積の縮小化、低価格化を図ることが
できるようにしたディスク装置のヘッド位置決め制御装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の本発明は、ヘッド位置決めのためのディジタ
ル制御信号が供給されるモータドライバを、該制御信号
に応じたＰＷＭ信号を発生するＰＷＭドライバと、該Ｐ
ＷＭ信号が供給されるフィルタと、該フィルタの出力信
号でヘッドモータを駆動するドライバとで構成する。

【０００９】また、第２の本発明は、第１の本発明での
上記ＰＷＭドライバの代りに、上記制御信号のうちに大
きいディジタル値成分をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
コンバータと、小さいディジタル値成分に応じたＰＷＭ
信号を発生するＰＷＭドライバとを用い、該アナログ信
号と該ＰＷＭ信号との加算信号を上記フィルタに供給す
るようにする。

【００１０】さらに、第３の本発明は、上記第２の本発
明での上記アナログ信号と上記ＰＷＭ信号とを加算する
代りに、上記制御信号が大きいディジタル値であるとき
上記アナログ信号を選択し、小さいディジタル値である
とき上記ＰＷＭ信号を選択して上記フィルタに供給する
ようにする。

【００１１】

【作用】第１の本発明においては、従来用いられていた
Ｄ／Ａコンバータの代りにＰＷＭドライバを使用するか
ら、Ｄ／Ａコンバータに必要な基準電源、電流／電圧変
換回路等のＤ／Ａコンバータが故のアナログ回路が不要
になるし、ＰＷＭ制御の性能を決める分解能は単位サン
プル周期内のパルス数によるものであり、パルスの振幅
をあまり小さくする必要がないから、回路のノイズによ
って制御効果がなくなることはない。

【００１２】第２の本発明においては、細かい制御はＰ
ＷＭドライバによって行なわれるから、Ｄ／Ａコンバー
タとして、制御性能の向上のためとしても、高価な高分
解能のＤ／Ａコンバータを用いる必要がないし、通常分
解能のＤ／Ａコンバータの出力段のゲインを変更する回
路が必要でなくなる。また、ＰＷＭ信号のパルスの振幅
をあまり小さくする必要がないから、回路のノイズによ
って制御効果がなくなるということはなく、極め細やか
な制御量を実現することができる。

【００１３】第３の本発明においては、ヘッド位置を制
御するための制御出力の演算結果がＤ／Ａコンバータの
１ＬＳＢ以上である場合には、Ｄ／Ａコンバータの出力
を用い、また、それ以下の微妙に制御したいときには、
ＰＷＭドライバの出力を用いるから、やはり高価な高分
解能のＤ／ＡコンバータやＤ／Ａコンバータの出力段の
ゲインを変更する回路は不要になり、また、回路のノイ
ズによって制御効果がなくなることはない。

【００１４】

【実施例】まず、図２により、本発明を用いたディスク
装置について説明するが、ここでは、超小型磁気ディス
ク装置を例として説明する。但し、同図においては、１
は機構部、２は電子回路部、３は磁気ディスク、４は磁
気ヘッド、５はスピンドルモータ、６はガイドアーム、
７はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）、８はケース、９は
回路基板、１０はリード／ライト機能部、１１はメカ制
御部、１２はデータ制御部、１３はＲ／Ｗ（リード／ラ
イト）アンプ、１４は波形整形回路、１５はデータセパ
レータ、１６は弁別回路、１７は位置信号生成回路、１
８はヘッド位置決め制御回路、１９はモータドライバ、
２０はスピンドルモータ制御／ドライバ、２１はライト
クロック生成回路、２２はＳＣＳＩ（ＳｍａｌｌＣｏ
ｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）コ
ントローラ、２３はＨＤＣ（ハードディスクコントロー
ラ）、２４はバッファＲＡＭ、２５はＣＰＵ（中央処理
ユニット）である。図２において、この超小型磁気ディ
スク装置は磁気ディスク３を回転駆動してデータの記録
再生を行なう機構部１と、この機構部１を制御する電子
回路２とで概ね構成されている。

【００１５】機構部１においては、磁気ディスク３がス
ピンドルモータ５によって回転駆動される。また、磁気
ヘッド４はガイドアーム６に支持されており、ＶＣＭ７
がこのガイドアーム６を駆動することにより、磁気ヘッ
ド４が磁気ディスク３の半径方向に移動する。これら磁
気ディスク３、磁気ヘッド４、スピンドルモータ５、ガ
イドアーム６、ＶＣＭ７等はケース８内に封入されてお
り、このケース８は回路基板９上に搭載されている。

【００１６】一方、電子回路２は磁気ディスク３でデー
タの書込み、読出しを行なわせるためのリード／ライト
機能部１０、磁気ヘッド４を磁気ディスク３上の目標ト
ラックに位置極めする制御を行なうメカ制御部１１およ
びリード／ライト機能部１０と外部ホストとの間のデー
タ転送を行なわせるデータ制御部１２で構成されてい
る。

【００１７】外部ホストとのデータ転送では、ＳＣＳＩ
コントローラ２２により、データ転送で標準的なＳＣＳ
Ｉプロトコルの制御が行なわれる。外部ホストからのパ
ラレルデータはデータ制御部１２に送られ、ＳＣＳＩコ
ントローラ２２において、機構部１の制御データと磁気
ディスク３への記録データとに区別される。制御データ
はＨＤＣ２３を介してＣＰＵ２５に供給される。ＣＰＵ
２５は各部の制御を行なうのであるが、外部ホストから
上記の制御データが供給されると、その種類を判別して
これに応じた制御信号をメカ制御部１１に送る。メカ制
御部１１では、ＣＰＵ２５からの制御信号に応じて、ス
ピンドルモータ制御／ドライバ２０が動作して機構部１
でのスピンドルモータ５を回転制御し、磁気ディスク３
を所定速度で回転させたり、ヘッド位置決め制御回路１
８が動作して機構部１でのＶＣＭ７を制御し、磁気ヘッ
ド４を磁気ディスク３上の外部ホストからの制御データ
で指定させる目標トラックに移動させたりする。

【００１８】ここで、この目標トラックへの磁気ヘッド
４の位置決め動作について、より詳しく説明する。磁気
ディスク３には、予めトラック毎にトラック番号などの
位置情報が記録されている。外部ホストは、磁気ディス
ク３への記録データを送るとき、この記録データの磁気
ディスク３での記録位置を指示する制御データも送る。
ＣＰＵ２５は、この制御データにより、スピンドルモー
タ制御／ドライバ２０を起動して磁気ディスク３を回転
させ、これとともに、ヘッド位置決め制御回路１８にこ
の制御データによる指定記録位置情報を送る。

【００１９】磁気ディスク３が回転すると、磁気ヘッド
４によってその位置での位置情報信号が磁気ディスク３
から再生され、リード／ライト機能部１０に供給され
る。このリード／ライト機能部１０では、この位置情報
信号がＲ／Ｗアンプ１３で増幅され、波形整形回路１４
でその信号波形が整形された後、メカ制御部１１の位置
信号生成回路１７に供給される。この位置信号生成回路
１７では、供給された位置情報信号から磁気ヘッド４の
磁気ディスク３上の現在位置を表わす位置情報が生成さ
れる。この位置情報はヘッド位置決め制御回路１８に供
給され、先の指定記録位置情報との差分に応じた制御信
号が形成される。この制御信号はモータドライバ１９を
介してＶＣＭ７に供給され、これにより、ＶＣＭ７は磁
気ヘッド４を移動させる。かかる動作は磁気ディスク３
から位置情報が再生される毎に行なわれ、従って、ＶＣ
Ｍ７は指定記録位置情報による目標トラックまで磁気ヘ
ッド４を移動させる。

【００２０】このようにして磁気ヘッド４は目標トラッ
クに位置決められると、外部ホストからのパラレルの記
録データは、バッファＲＡＭ２４を用いて磁気ディスク
３への記録に適したデータ転送速度に変換され、さら
に、ＨＤＣ２３でシリアルのＮＲＺ信号に変換されてリ
ード／ライト機能部１０に供給される。リード／ライト
機能部１０では、入力されたＮＲＺ信号がライトクロッ
ク生成回路２１から出力される書込みクロックによって
動作する弁別回路１６で記録に適した符号に変換され、
Ｒ／Ｗアンプ１３で増幅された後、磁気ヘッド４に供給
されて磁気ディスク３上の目標トラックに記録される。

【００２１】磁気ディスク３から所望データを再生する
場合も、外部ホストからこの所望データが記録されてい
るトラックが指定され、これを目標トラックとして、上
記のように磁気ヘッド４の位置決めが行なわれる。この
目標トラックからの再生信号はＲ／Ｗアンプ１３で増幅
され、波形整形回路１４で波形整形されてデータセパレ
ータ１５と弁別回路１６とに供給される。データセパレ
ータ１５は再生信号からクロックを抽出し、弁別回路１
６はこのクロックによって波形整形回路１４の出力信号
をＮＲＺ信号に変換してデータ制御部１２に送る。デー
タ制御部１２では、ＨＤＣ２３がこのＮＲＺ信号を、外
部ホストへの転送に適するように、パラレルデータに変
換するとともに、バッファＲＡＭ２４を用いてデータ転
送速度を変換する。このように処理されたデータはＳＣ
ＳＩコントローラ２２の制御のもとに外部ホストに転送
される。

【００２２】以上、超小型磁気ディスク装置について説
明したが、かかる装置での現在の磁気ヘッドの位置決め
制御方式は、基板面積の縮小や低コスト化、また、外力
の推定等インテリジェント化が可能なディジタル位置決
め制御方式が主流となっているが、磁気ヘッドの位置決
め情報やＶＣＭの制御電流は従来どおりアナログ信号の
ままであり、Ａ／ＤコンバータとＤ／Ａコンバータを利
用することによってディジタル位置決め制御方式を実現
している。

【００２３】これに対し、本発明は、位置信号生成回路
１７で生成される位置情報をディジタル情報とし、さら
に、ＶＣＭを駆動するモータドライバをＰＷＭパルス変
調とするものであり、これにより、磁気ヘッドの位置決
め制御をすべてディジタル量で制御することができる。
従って、現状のＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータで
磁気ヘッドの位置決め制御を行なうディジタルサーボ方
式に比べ、アナログ回路を極力排除することができ、ア
ナログ回路のオフセット対策等のための付加回路やノイ
ズ対策のための回路レイアウトなどを考慮する必要がな
くなる。このため、メカ制御部の回路基板の面積削減や
回路レイアウトの融通性が出てくる。以上により、回路
基板の面積が少なく、低コスト化が可能な超小型磁気デ
ィスク装置が実現できる。

【００２４】以下、本発明の実施例を図面によって説明
する。図１は本発明によるヘッド位置決め制御装置の一
実施例を示すブロック図であつて、２６はトラック番号
検出回路、２７は位置ずれ検出回路、２８はＰＷＭドラ
イバ、２９はフィルタ、３０はＶＣＭドライバであり、
図２に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明
を省略する。

【００２５】同図において、波形整形回路１４から出力
される再生された位置情報は位置信号生成回路１７に供
給される。この位置信号生成回路１７はトラック番号検
出回路２６と位置ずれ検出回路２７とからなり、トラッ
ク番号検出回路２６は位置情報からトラック番号情報を
検出し、位置ずれ検出回路２７は磁気ヘッド４のトラッ
クからの微妙なずれ量を表わす情報（ずれ量情報）を検
出する。これらの情報はディジタル情報として所定の周
期（ディジタル位置決め制御のサンプル周期。以下、単
に制御サンプル周期という）で検出されるものであり、
ヘッド位置決め制御回路１８に供給される。ヘッド位置
決め制御回路１８は、ＣＰＵ２５（図２）の指示に従
い、トラック番号情報、ずれ量情報を処理して制御デー
タを制御サンプル周期毎に算出し、モータドライバ１９
に出力する。

【００２６】モータドライバ１９はＰＷＭドライバ２
８、フィルタ２９及びＶＣＭドライバ３０でもって構成
されている。ＰＷＭドライバ２８はヘッド位置決め制御
回路１８から出力される制御データによって制御される
パルス発生手段であり、制御サンプル周期毎にそのとき
の制御データに応じた個数のパルスを出力する。つま
り、ＰＷＭドライバ２８から出力されるＰＷＭ信号は制
御サンプル周期毎に制御データに応じた個数のパルスか
らなっている。かかるＰＷＭ信号はフィルタ２９に供給
され、制御サンプル周期毎にパルス数に応じた実効値の
電圧に変換され、ＶＣＭドライバ３０を介してＶＣＭ７
に供給される。これにより、ＶＣＭ７は、ＰＷＭ信号の
制御サンプル周期毎に、そのパルス数に応じた駆動力で
駆動され、磁気ヘッド４を移動させる。

【００２７】ここで、この実施例と従来のＤ／Ａコンバ
ータ方式と比較すると、次の通りである。ヘッド位置決
め制御回路の出力制御データをＤ／Ａコンバータでアナ
ログ信号に変換する従来のＤ／Ａコンバータ方式では、
Ｄ／Ａコンバータの出力はディジタル位置決め制御のサ
ンプル周期内で一定値に保たれるため、制御データの分
解能がそのまま制御性能に効いてくる。一般的な分解能
は、制御データが１０ビット程度なので、１０２４の分
解能である。これ以上の分解をもつＤ／Ａコンバータも
数多く存在しているが、余り分解能を上げてもＬＳＢ
（最下位ビット）が回路のノイズ以下のレベルになって
しまい、小さい値での制御効果がなくなってしまう。

【００２８】これに対し、この実施例のＰＷＭ制御方式
は、ディジタル位置決め制御のサンプル周期（一般的に
は、１００μｓｅｃ程度）毎に充分高速なパルスを出力
する回数を制御することにより、このディジタル位置決
め制御のサンプル周期内の実効値を変化させて制御量を
決定する方式である。これによると、制御性能を決める
分解能はディジタル位置決め制御のサンプル周期内のパ
ルス数で決まることになり、パルスの振幅は任意に設定
できる。このため、パルスの振幅を回路のノイズよりも
充分高めることにより、このノイズの影響をなくすこと
ができ、より極め細やかな制御を実現することができて
高精度な磁気ヘッドの位置決め制御が可能となる。

【００２９】また、ＰＷＭ制御方式によると、従来のＤ
／Ａコンバータを用いて磁気ヘッドの位置決め制御を行
なうディジタルサーボに比べ、基準電源、ゲイン変換回
路等のアナログ回路を極力排除することができ、アナロ
グ回路のオフセット対策等の付加回路やノイズ対策のた
めの回路レイアウトなどを考慮する必要がなくなる。こ
のため、メカ制御部の回路面積削減が可能となるし、回
路レイアウトの融通性が高まる。

【００３０】以上により、この実施例によると、磁気ヘ
ッドの位置決め制御の性能向上が図れ、かつ、電子回路
の基板面積が少なく、低コスト化が可能な超小型磁気デ
ィスク装置が実現できる。勿論、ＰＷＭドライバ２８、
フィルタ２９、ＶＣＭドライバ３０からなるドライバ１
９、さらに必要があれば、ヘッド位置決め制御回路１８
も含めて１パッケージＩＣ化することにより、基板面積
の縮小化を図ることもできる。

【００３１】図３は本発明によるディスク装置のヘッド
位置決め制御装置の他の実施例を示すブロック図であつ
て、３１はＤ／Ａコンバータであり、図１に対応する部
分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。

【００３２】同図において、位置決め制御回路１８は、
位置信号生成回路１７からトラック番号情報と目標トラ
ックに対しての磁気ヘッド４の微妙なずれ量を表わす位
置ずれ信号をディジタル量として取り込み、ディスク用
制御のＣＰＵ２５の指示に従い、磁気ヘッド４の位置を
制御するための制御出力を算出する。この算出結果のう
ちのＤ／Ａコンバータ３１の１ＬＳＢの分解能以上の部
分はＤ／Ａコンバータ３１に、それ以下の部分はＰＷＭ
ドライバ２８に夫々供給される。Ｄ／Ａコンバータ３１
のアナログ出力とＰＷＭドライバ２８のパルス出力は合
成され、その合成出力が、図１の実施例と同様に、フィ
ルタ２９、ＶＣＭドライバ３０を介してＶＣＭ７に供給
され、これにより、磁気ヘッド７の位置決め制御が行な
われる。

【００３３】この実施例においても、高価な高分解能の
Ｄ／Ａコンバータを使用する必要がなくなり、低コスト
化が実現できる。また、磁気ヘッド７の微妙な位置決め
制御にＰＷＭ制御を用いているため、このＰＷＭパルス
の振幅の大きさをあまり小さくする必要はなく、このパ
ルスが回路のノイズ以下ならず、この制御効果が充分に
得られ、より極め細やかな制御を実現することができ
て、高精度な磁気ヘッドの位置決め制御を実現すること
ができる。従って、磁気ヘッドの位置決め制御性能の向
上が図れ、かつ、低コスト化が可能な超小型磁気ディス
ク装置が実現できる。

【００３４】勿論、ＰＷＭドライバ、Ｄ／Ａコンバー
タ、フィルタ、ＶＣＭドライバからなるモータドライバ
を、さらに必要があれば、ヘッド位置決め制御回路まで
も含めて１パッケージＩＣ化することにより、基板面積
の縮小化を図ることができる。

【００３５】図４は本発明によるディスク装置のヘッド
位置決め制御装置のさらに他の実施例を示すブロック図
であつて、３２は切換スイッチであり、図３に対応する
部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。

【００３６】同図において、ヘッド位置決め制御回路１
８での制御出力の算出結果のうち、Ｄ／Ａコンバータ３
１の１ＬＳＢの分解能以上の部分はＤ／Ａコンバータ３
１に、それ以下の部分はＰＷＭドライバ２８に供給さ
れ、それらの出力が切換スイッチ３２（通常、アナログ
スイッチ等が考えられる）で選択されてフィルタ２９に
供給される。この切換スイッチ３２は、磁気ヘッド７を
大きく動かしたいときには、Ｄ／Ａコンバータ１９の出
力を選択するようにし、微妙に動かしたいときには、Ｐ
ＷＭドライバ２８の出力を選択するようにする。

【００３７】この実施例においても、高価な高分解能の
Ｄ／Ａコンバータが必要でなくなるし、低コストの８ビ
ット程度の普通の分解能のＤ／Ａコンバータが使用でき
て、その出力段のゲインを切り換えて実質的に１ＬＳＢ
の分解能を図るという付加回路が必要でなくなり、低コ
スト化が実現できる。また、ＰＷＭ制御のためパルスの
振幅はあまり小さくする必要はなく、これによって回路
のノイズ以下になることがないから、磁気ヘッドの微妙
な制御効果が確実に行なわれることになる。磁気ヘッド
の極め細やかな制御を実現することができ、高精度な磁
気ヘッドの位置決め制御を実現することができる。従っ
て、磁気ヘッドの位置決め制御の性能向上が図れ、か
つ、低コスト化が可能な超小型磁気ディスク装置が実現
できる。

【００３８】なお、ＰＷＭドライバ、Ｄ／Ａコンバー
タ、切換スイッチ、フィルタ、ＶＣＭドライバからなる
モータドライバを、さらに必要があれば、ヘッド位置決
め制御回路までも１パッケージＩＣ化することにより、
基板面積の縮小化を図ってもよい。

【００３９】図５は超小型磁気ディスク装置のための磁
気ヘッドのディジタル位置決め情報が得られるようにし
た磁気ディスク上での位置決め情報の磁化パターンを示
す図である。

【００４０】同図において、この磁化パターンは、磁気
ヘッドが磁気ディスクから磁化パターンを読み出すため
のタイミングを示す同期領域と磁気ヘッドの位置決め情
報が記録されている位置決め情報領域からなる。磁気ヘ
ッドが同期領域を再生することにより、次に磁気ヘッド
の位置決め情報領域の磁化パターンを再生することを検
知することができる。

【００４１】位置決め情報領域の磁化パターンは、図示
するように、隣接トラック間で位相差２αをもって形成
されており、磁気ヘッドがｎトラックにオントラックし
ているときに再生される位置決め情報に対し、オントラ
ックから±１／２トラックずれた状態で再生される位置
決め情報は位相が±αだけずれる。従って、この磁化パ
ターンの周期に対して充分短い周期のクロックを利用し
て、位置決め情報領域から再生された位置決め情報の位
相と予め判っているオントラック時の位置決め情報の位
相との差をカウントし、これを位置ずれ信号とすること
により、磁気ヘッドの目標トラックの追従制御をＡ／Ｄ
コンバータなしで実現できる。

【００４２】これにより、Ａ／Ｄコンバータを使用する
ことにより基準電源、ホルダ、アナログ位置信号のノイ
ズ対策のためのフィルタ等を極力排除することができ、
さらにノイズ対策のための回路レイアウトなどを考慮す
る必要がなくなる。このため、メカ制御部の回路面積削
減や回路レイアウトの融通性が出てくる。従って、電子
回路の基板面積が少なく、低コスト化が可能な超小型磁
気ディスク装置が実現できる。

【００４３】なお、上記位置信号生成回路、ＰＷＭドラ
イバ、Ｄ／Ａコンバータ、切換スイッチ、フィルタ、Ｖ
ＣＭドライバ、さらに必要があれば、ヘッド位置決め制
御回路まで１パッケージＩＣ化することにより、基板面
積の縮小化を図ることもできる。

【００４４】図６は本発明を用いた超小型磁気ディスク
装置の外観図である。かかる磁気ディスク装置において
は、磁気ディスクからの再生信号が微弱なため、磁気ヘ
ッドの位置決め制御に上記のようにＰＷＭ方式を採用す
ると、この方式が高周波パルスで制御していることか
ら、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ信号にノイズが混入し、ユー
ザデータに影響するおそれがある。そのため、メカ制御
部１１をシールド３３で覆い、Ｒｅａｄ／Ｗｒｉｔｅ信
号にノイズを極力混入させないようにする。

【００４５】これにより、データの安定したＲｅａｄ／
Ｗｒｉｔｅができるようになり、ノイズ対策のための回
路レイアウトなどを考慮する必要がなくなる。従って、
電子回路の基板面積が少なく、回路レイアウトの融通性
がある超小型磁気ディスク装置が実現できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘッド位置決め制御のため、従来用いられていたＤ／Ａ
コンバータの代りにＰＷＭドライバを使用するので、Ｄ
／Ａコンバータに必要としていた基準電源、電流／電圧
変換回路等のアナログ回路も不要になる。また、従来の
Ｄ／Ａコンバータによるヘッド位置決め制御では、あま
り１ＬＳＢ当りの分解能を上げることにより、制御信号
が回路のノイズに埋もれて制御効果がなくなる場合があ
るが、本発明では、ＰＷＭ制御によるものであるから、
制御性能を決める分解能が単位サンプル周期内のパルス
数で決まり、そのため、パルスの振幅をあまり小さくす
る必要がなく、回路のノイズによって制御効果がなくな
るということはない。以上により、アナログ電子回路の
一部削減による基板面積の縮小化、低コスト化、アナロ
グ回路の排除による回路レイアウトの柔軟さという優れ
た効果が得られる。

【００４７】また、本実施例によれば、ディジタルヘッ
ド位置決め制御のため、Ｄ／ＡコンバータとＰＷＭドラ
イバを併用し、Ｄ／Ａコンバータの１ＬＳＢの分解能以
上の制御はＤ／Ａコンバータの出力で行ない、それ以下
の制御はＰＷＭドライバの出力で行なうものであるか
ら、Ｄ／Ａコンバータとしては普通の分解能のものでよ
く、制御性の向上のために高価な高分解能のＤ／Ａコン
バータやＤ／Ａコンバータの出力段のゲインを変更する
回路が必要でなくなるし、また、ＰＷＭ制御では、パル
スの振幅をあまり小さくする必要がないため、これが回
路のノイズ以下になることがなく、ヘッドの微妙な制御
効果が確実に得られる。これにより、現実的なコスト範
囲で極め細やかな制御を実現することができる。

【００４８】また、本実施例によれば、ディジタルヘッ
ド位置決め制御のために、ヘッド位置を制御するための
制御出力の演算結果のうち、Ｄ／Ａコンバータの１ＬＳ
Ｂ以上のものはＤ／Ａコンバータを介してヘッド位置制
御し、それ以下のもので微妙に制御したいときはＰＷＭ
ドライバに任せることにより、やはりＤ／Ａコンバータ
としては普通の分解能のものでよく、高価な高分解能の
Ｄ／ＡコンバータやＤ／Ａコンバータの出力段のゲイン
を変更する回路が不要になるし、また、回路のノイズに
よって制御効果がなくなるということはない。これによ
り、上記と同様に、現実的なコスト範囲で制御性能の大
幅な向上が図れる制御を実現することができる。

【００４９】また、本実施例によれば、ヘッド位置決め
制御のために必要なヘッド位置決め情報をディスクから
読み出された位置信号の位相差情報とし、しかも、該位
相差は基準クロックのカウント数で表わすことができる
ディジタルデータとなるので、該ヘッド位置決め情報を
Ａ／Ｄコンバータによることなく得ることができ、ヘッ
ドの目的トラックの追従制御を完全にディジタル的に行
なうことができる。これにより、Ａ／Ｄコンバータを使
用するに必要な基準電源、サンプルホールド回路、アナ
ログ位置信号のノイズ対策のためのフィルタ等が不要と
なり、回路基板面積の縮小化、低コスト化、回路レイア
ウトの融通性を実現できる。

【００５０】また、本実施例によれば、ＰＷＭの原理を
もとに高周波パルスで制御を行なうＰＷＭ方式による
と、ディスクで記録再生信号が微弱なため、この高周波
パルスによるノイズが混入してユーザデータが影響され
るおそれがあるが、メカ制御部をシールドで覆うように
しているから、記録再生信号へのノイズの混入を防止す
ることができ、回路レイアウトの柔軟さ、ディスク装置
の信頼性の向上が実現できる。

【００５１】また、本実施例によれば、ヘッドのディジ
タル位置決め制御方式において、ＰＷＭドライバ、フィ
ルタ、メカ制御部の駆動ドライブ回路、Ｄ／Ａコンバー
タ、切換え回路、ヘッドの位置決め情報を位相差より判
断する回路、ＣＰＵやＤＳＰ等のヘッドの位置決め制御
回路等を必要に応じて１パッケージＩＣ化するので、基
板面積の縮小化が可能となってメカ制御部が小型化し、
従って、ディスク装置の小型化が実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるヘッド位置決め制御装置の一実施
例を示すブロック図である。

【図２】本発明を用いた磁気ディスク装置の一例を示す
構成図である。

【図３】本発明によるヘッド位置決め制御装置の他の実
施例を示すブロック図である。

【図４】本発明によるヘッド位置決め制御装置のさらに
他の実施例を示すブロック図である。

【図５】本発明によるヘッド位置決め制御装置における
位置決め情報の説明図である。

【図６】図１における機構部と電子回路部との構造を示
す外観図である。

【符号の説明】

１機構部２電子回路部３磁気ディスク４磁気ヘッド５スピンドルモータ７ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）９回路基板１０リード／ライト機能部１１メカ制御部１２データ制御部１７位置信号生成回路１８ヘッド位置決め制御回路１９モータドライバ２８ＰＷＭドライバ３１Ｄ／Ａコンバータ３２切換スイッチ３３シールド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者兼田泰典神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (72)発明者川村哲士神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マイクロエレクトロニクス機器開発研究所内 (72)発明者常田勝啓神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所小田原工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク状記録媒体の再生信号からヘッド
位置信号を生成する位置信号生成回路と、該ヘッド位置
信号からディジタル制御信号を形成するヘッド位置決め
制御回路と、該ディジタル制御信号に応じてヘッドモー
タを駆動するモータドライバとを備えたヘッド位置決め
制御装置において、該モータドライバは、該ディジタル制御信号に応じたＰ
ＷＭ信号を発生するＰＷＭドライバと、該ＰＷＭ信号が
供給されるフィルタと、該フィルタの出力信号を該ヘッ
ドモータに供給するドライバとからなることを特徴とす
るヘッド位置決め制御装置。
【請求項２】該モータドライバは、該ディジタル制御
信号のうちの大きなディジタル値成分をアナログ信号に
変換するＤ／Ａコンバータと、該ディジタル制御信号の
うちの小さなディジタル値成分に応じたＰＷＭ信号を発
生するＰＷＭドライバと、該アナログ信号と該ＰＷＭ信
号とを加算する加算回路と、該加算回路の出力信号が供
給されるフィルタと、該フィルタの出力信号を該ヘッド
モータに供給するドライバとからなることを特徴とする
ヘッド位置決め制御装置。
【請求項３】該ディジタル制御信号が大きいディジタ
ル値のとき該アナログ信号を選択し該ディジタル信号が
小さいとき該ＰＷＭ信号を選択する切換回路と、該切換
回路の出力信号が供給されるフィルタと、該フィルタの
出力信号を該ヘッドモータに供給するドライバとからな
ることを特徴とするヘッド位置決め制御装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、前記ディスク状記録媒体には各トラック毎に位相が異な
るヘッド位置決め情報が記録されており、前記位置信号生成回路は、再生された該ヘッド位置決め
情報の位相差から前記ディスク状記録媒体でのヘッド位
置を検出することを特徴とするヘッド位置決め制御装
置。
【請求項５】請求項１，２，３または４において、前記位置信号生成回路、前記ヘッド位置決め制御回路及
び前記モータドライバをシールドしたことを特徴とする
ヘッド位置決め制御装置。
【請求項６】請求項１，２，３または４において、前記モータドライバを１パッケージでＩＣ化したことを
特徴とするヘッド位置決め制御装置。
【請求項７】請求項１，２，３または４において、前記ヘッド位置決め制御回路と前記モータドライバを１
パッケージでＩＣ化したことを特徴とするヘッド位置決
め制御装置。
【請求項８】請求項１，２，３または４において、前記位置決め生成回路、前記ヘッド位置決め制御回路及
び前記モータドライバを１パッケージでＩＣ化したこと
を特徴とするヘッド位置決め制御装置。