JPH0520808A - 磁気デイスク装置の磁気ヘツド位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーアンプをスイッチング動作させて、発
熱を抑える。 【構成】 磁気ヘッドの加速領域では、スイッチ９には
信号８を選択させ、スイッチ７にはイン・シーク時は正
の基準電圧＋Ｖｒｅｆを選択させる。また、ゲート信号
１０はハイレベルにする。電流検出信号２３が速度誤差
信号４より小さいときは、コンパレータ１２の出力はハ
イレベルとなり、カウンタ１５はクロック信号１１の計
数動作を行い、それが所定値となるまでローレベルの信
号１６を出力する。従って信号１８はローレベルであ
り、アンプ２０は基準電圧＋Ｖｒｅｆにもとづき飽和電
流をボイスコイルモータ２１に流す。電流が増加して、
信号２３が上昇し、コンパレータ１２の出力がローレベ
ルになると、カウンタ１５はリセットされ、信号１８が
ハイレベルになるので、アンプ２０はボイスコイルモー
タ２１の駆動を停止する。

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の磁気
ヘッド位置決め装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置では磁気ヘッ
ドの位置決めのため、磁気ヘッドを現在のトラックから
目標とするトラックに移動させる制御と、目標トラック
上に磁気ヘッドを保持する制御とが行われる。これらの
制御において、可動部に取り付けられた磁気ヘッドはボ
イスコイルモータによって駆動され、ボイスコイルモー
タはパワーアンプから電流が供給されると、その大きさ
に比例した力を発生して磁気ヘッドを駆動する。そして
パワーアンプは入力電圧に比例した電流をボイスコイル
モータに供給する。

【０００３】磁気ヘッドを目標トラックに移動させる場
合、磁気ヘッドの移動速度は図４に示すように制御され
る。図中、速度信号２４は磁気ヘッドの速度に比例して
値が変化する信号である。ただし図では極性を反転して
示されている。この速度信号は通常、磁気ヘッドの移動
と共に三角波状に変化する位置信号を微分して得られる
信号をもとに生成され、具体的には電子タコメータ回路
と呼ばれる回路によって発生される。速度基準信号２５
はメモリに格納したテーブルを用いて生成される。すな
わち、現在のトラックから目標トラックまでのトラック
差がセットされ、磁気ヘッドが１トラック移動するごと
に１ずつ減算されるディファレンスカウンタと呼ばれる
カウンタの出力を、目標トラックまでの残りトラック数
に対応した速度基準信号のデータを書き込んだリードオ
ンリーメモリにアドレスとして与え、そのメモリから読
み出されたデータをＤＡ変換して生成される。

【０００４】図４において、磁気ヘッドが移動を開始す
る時点では、速度信号２４は零であり、速度基準信号２
５は最初から大きい電圧値を有している。パワーアンプ
には速度基準信号２５と速度信号２４との差が入力さ
れ、磁気ヘッドの加速領域では速度基準信号２５と速度
信号２４との差が大きいので、パワーアンプにはパワー
アンプが出力し得る最大電流値に対応した最大入力電圧
よりも大きい電圧が印加されることになる。従って、こ
の領域ではパワーアンプは飽和状態となり、ボイスコイ
ルモータには、ボイスコイルモータ電流２６として図に
示すように、パワーアンプの電源電圧やボイスコイルモ
ータの抵抗値などによって決まる最大電流が流れる。

【０００５】磁気ヘッドがさらに移動を続けると、速度
基準信号２５は減少し始めるので、ボイスコイルモータ
電流２６は、図の後半部に示すように、極性が逆とな
り、磁気ヘッドは減速する。このとき速度信号２４は速
度基準信号２５に追従して減少し、磁気ヘッドは目標ト
ラックに到達する。

【０００６】このように、速度基準信号２５として最初
から大きな値を与えるような制御方式の場合には、磁気
ヘッドの加速領域ではボイスコイルモータには急峻に立
ち上がる電流が流れるために可動部の加速度が大きくな
り、可動部の機械的共振を誘起する。そして目標シリン
ダに到達後も減衰振動が残り、磁気ヘッドの位置決め精
度を悪化させたり、あるいはシーク時の騒音を増大させ
る結果となっている。

【０００７】この問題を解決する方法として、図５に示
すように、磁気ヘッドの加速領域において、零から叙々
に電圧値が増大する速度基準信号２８を用いる方法があ
る。この場合には、ボイスコイルモータ電流２９の変化
は加速領域でも図のように滑らかとなり、位置決め精度
の悪化や騒音の問題を解決できる。なお、このような速
度基準信号２８は、マイクロ・プロセッサを用いてディ
ファレンス・カウンタの値を読み取り、リードオンリー
メモリに書き込まれた速度基準信号データをＤＡ変換す
ることにより得られる。また図中、２７は速度信号を示
す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、速度基準信号
を零から徐々に電圧値が増大するようにした場合には、
ボイスコイルモータ電流の変化を滑らかにすることは可
能であるが、磁気ヘッドの加速領域でパワーアンプの動
作が飽和動作ではなく線形動作となるため、パワーアン
プを構成するパワートランジスタの熱損失が増大し、装
置の発熱が増えるという問題が生じる。

【０００９】本発明の目的は、このような問題を解決
し、ボイスコイルモータ電流の変化を滑らかにすること
ができ、かつパワーアンプの動作を飽和動作とできる磁
気ディスク装置の磁気ヘッド位置決め装置を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気ディスク
装置の磁気ヘッドを移動させるボイスコイルモータと、
このボイスコイルモータの駆動回路とを備えた磁気ヘッ
ド位置決め装置において、所定の制御信号が与えられた
場合にのみ、前記ボイスコイルモータを駆動し、入力電
圧に応じた電流を前記ボイスコイルモータに流すパワー
アンプと、このパワーアンプに一定の前記入力電圧を供
給する電源と、前記ボイスコイルモータに流れる電流の
大きさを検出する電流検出手段と、この電流検出手段に
より検出された電流の大きさが所定値より小さいとき、
前記制御信号を前記パワーアンプに与えるスイッチング
制御手段とを前記駆動回路に設けたことを特徴とする。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１に本発明による磁気ディスク装置の磁気
ヘッド位置決め装置の一例を示す。２１はボイスコイル
モータ、２０はボイスコイルモータ２１に電流を供給す
るパワーアンプである。ボイスコイルモータ２１に直列
に接続された抵抗２２は、ボイスコイルモータ２１に流
れる電流を検出するためのものである。

【００１２】加算アンプ３は速度基準信号１と速度信号
２とを入力とし、速度誤差信号４を出力する。速度誤差
信号４はアナログスイッチ９、コンパレータ１２の非反
転入力端子、ならびにコンパレータ１３の反転入力端子
に入力されている。アナログスイッチ７は正の基準電圧
＋Ｖｒｅｆまたは負の基準電圧−Ｖｒｅｆのいずれかを
選択して出力し、アナログスイッチ９は、その出力電圧
あるいは加算アンプ３からの速度誤差信号４のいずれか
を選択し、アンプ２０にパワーアンプ入力信号１９とし
て出力する。なお、正負の基準電圧＋Ｖｒｅｆ，−Ｖｒ
ｅｆの絶対値は十分に大きく、パワーアンプ２０はこれ
らの電圧が入力された場合、飽和状態で動作する。

【００１３】抵抗２２とボイスコイルモータ２１との接
続点からの電流検出信号２３は、アンプ２０に帰還さ
れ、またコンパレータ１２の反転入力端子とコンパレー
タ１３の非反転入力端子とに入力されている。コンパレ
ータ１２，１３の出力端子はワイヤードオア接続され、
カウンタ１５にリセット信号１４として与えられてい
る。カウンタ１５は一定周波数のクロック信号１１を計
数し、所定数のクロック信号１１を計数するごとにレベ
ルが変化するカウンタ出力信号１６を出力する。アンド
回路１７にはゲート信号１０とカウンタ出力信号１６と
が入力されており、それらが共にハイレベルのとき、ハ
イレベルのインヒビット信号１８を出力する。パワーア
ンプ２０はこのハイレベルのインヒビット信号１８が入
力された場合には、ボイスコイルモータ２１の駆動を停
止する。

【００１４】次に、磁気ヘッドがディスクの中心方向へ
移動するイン・シーク時の動作を説明する。図２はその
場合の各信号の変化を示しており、速度基準信号１の電
圧値はシーク動作開始と共に零から徐々に増大して最大
値となった後、減速領域では徐々に減少する。そして速
度信号２はこの速度基準信号１の変化に追従して変化す
る。ただし、図には、速度基準信号１との対応を分かり
易くするため極性を反転させて描かれている。加算アン
プ３は速度基準信号１と速度信号２とを加算し、結果を
速度誤差信号４として出力する。この速度誤差信号４は
磁気ヘッドの加速領域では正の極性となり、減速領域で
は負の極性となる。

【００１５】ゲート信号１０としては磁気ヘッドの加速
領域の区間でハイレベルとなる信号を与える。このゲー
ト信号１０は、マイクロ・プロセッサによって、リード
オンリーメモリに書き込まれた各シークの長さに対応し
た時間値のテーブルを参照し、シーク開始後の加速領域
に対応する時間だけハイレベルとなるようにして生成す
る。ゲート信号１０がハイレベルの間、アンド回路１７
を通じてカウンタ出力信号１６はアンプ２０に供給され
る。

【００１６】磁気ヘッドの加速領域の区間では、アナロ
グスイッチ９には基準電圧信号８を選択させ、アナログ
スイッチ７には、イン・シーク動作であるから正の基準
電圧＋Ｖｒｅｆを選択させる。

【００１７】図３は図２の加速領域の一部を拡大したも
のである。イン・シークの加速領域では、コンパレータ
１２が動作する。まず、電流検出信号２３が速度誤差信
号４より小さい場合には、コンパレータ１２の出力信
号、すなわちリセット信号１４はハイレベルであり、従
ってカウンタ１５は計数動作を行う。そして所定数のク
ロック信号１１を計数するまではローレベルの出力信号
１６を出力し、この信号１６はアンド回路１７を通じて
パワーアンプ２０にインヒビット信号１８として与えら
れる。アンプ２０はインヒビット信号１８がローレベル
であるため、入力信号１９の十分に大きい電圧値（＋Ｖ
ｒｅｆ）に従ってボイスコイルモータ２１に電流を供給
する。その結果、ボイスコイルモータ２１に流れる電流
は、ボイスコイルモータ２１のインダクタンスにより決
まる時定数に従って増加し、電流検出信号２３の電圧値
も上昇する。そして、電流検出信号２３が速度誤差信号
４より大きくなると、コンパレータ１２が出力するリセ
ット信号１４はローレベルとなりカウンタ１５はリセッ
トされる。その結果、カウンタ１５の出力信号１６はハ
イレベルに変化し、アンプ２０にはハイレベルのインヒ
ビット信号１８が供給されるので、アンプ２０はボイス
コイルモータ２１の駆動を停止する。従って、ボイスコ
イルモータ２１に流れる電流は減少し、電流検出信号２
３も小さくなる。

【００１８】一方、カウンタ１５はリセットされた後、
計数動作を再開し、その後、計数値が所定値となると、
出力信号１６のレベルを反転させ、ローレベルに戻す。
従ってこのときにインヒビット信号１８もローレベルと
なり、パワーアンプ２０はボイスコイルモータ２１の駆
動を再開する。その結果、電流検出信号２３は再び上昇
を開始し、速度誤差信号４を越えると、カウンタ１５は
再度リセットされ、アンプ２０はボイスコイルモータ２
１の駆動を停止する。

【００１９】すなわち、この磁気ヘッド位置決め装置で
は、加速領域においてボイスコイルモータ２１はパワー
アンプ２０によってスイッチング駆動され、ボイスコイ
ルモータ２１を流れる電流は狭い範囲で上昇と下降を繰
り返しつつ速度基準信号１に追従するように制御され
る。

【００２０】磁気ヘッドの加速領域が終了すると、ゲー
ト信号１０はローレベルとなり、アンプ２０にはハイレ
ベルのインヒビット信号１８は入力されなくなるので、
アンプ２０は常に駆動状態となる。そしてこの場合に
は、アナログスイッチ９に速度誤差信号４を選択させ
る。その結果、アンプ２０は線形動作を行い、速度誤差
信号４の電圧値に対応する電流をボイスコイルモータ２
１に供給する。

【００２１】なお、磁気ヘッドをディスクの外周方向に
シークさせる場合には、アナログスイッチ７に負の基準
電圧−Ｖｒｅｆを選択させ、加速領域においてその電圧
をアナログスイッチ９を通じてパワーアンプ２０に供給
する。この場合の動作はコンパレータ１３が動作する点
を除いて上述の場合と基本的に同じである。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明による磁気デ
ィスク装置の磁気ヘッド位置決め装置では、磁気ヘッド
の加速領域において、ボイスコイルモータを駆動するパ
ワーアンプをスイッチング動作させて、ボイスコイルモ
ータに流れる電流を制御するので、パワーアンプを構成
するパワートランジスタの熱損失を減少させることが可
能となり、発熱の少ない優れた装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気ディスク装置の磁気ヘッド位
置決め装置の一例を示すブロック図である。

【図２】図１の磁気ヘッド位置決め装置の動作を説明す
るための波形図である。

【図３】図１の磁気ヘッド位置決め装置の動作を説明す
るためのもう一つの波形図である。

【図４】従来の磁気ヘッド位置決め装置の動作を説明す
るための波形図である。

【図５】従来の磁気ヘッド位置決め装置の動作を説明す
るためのもう一つの波形図である。

【符号の説明】

３ 加算アンプ ７，９ アナログスイッチ １２，１３ コンパレータ １５ カウンタ ２０ パワーアンプ ２１ ボイスコイルモータ ２２ 抵抗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】磁気ディスク装置の磁気ヘッドを移動させ
   るボイスコイルモータと、このボイスコイルモータの駆
   動回路とを備えた磁気ヘッド位置決め装置において、 所定の制御信号が与えられた場合にのみ、前記ボイスコ
   イルモータを駆動し、入力電圧に応じた電流を前記ボイ
   スコイルモータに流すパワーアンプと、 このパワーアンプに一定の前記入力電圧を供給する電源
   と、 前記ボイスコイルモータに流れる電流の大きさを検出す
   る電流検出手段と、 この電流検出手段により検出された電流の大きさが所定
   値より小さいとき、前記制御信号を前記パワーアンプに
   与えるスイッチング制御手段とを前記駆動回路に設けた
   ことを特徴とする磁気ディスク装置の磁気ヘッド位置決
   め装置。