JPH07201148A - Magnetic disk unit - Google Patents

Magnetic disk unit

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Publication number
JPH07201148A
JPH07201148A JP35128393A JP35128393A JPH07201148A JP H07201148 A JPH07201148 A JP H07201148A JP 35128393 A JP35128393 A JP 35128393A JP 35128393 A JP35128393 A JP 35128393A JP H07201148 A JPH07201148 A JP H07201148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
head
magnetic disk
magnetic
supporting member
radial direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP35128393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehito Yamada
健仁 山田
Katsuki Kitagawa
勝喜 北川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP35128393A priority Critical patent/JPH07201148A/en
Publication of JPH07201148A publication Critical patent/JPH07201148A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/54Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
    • G11B5/55Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5552Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means

Landscapes

  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ヘッド位置決め精度を大幅に向上させることが
できる磁気ディスク装置を提供する。 【構成】ヘッド移動機構を位置誤差信号18に応じて制
御する第1のヘッド位置決めサーボ系11,12,19
と、磁気ヘッド6を一端で支持し、磁気ディスクの径方
向に弾性変形可能に構成されたヘッド支持部材7と、こ
のヘッド支持部材7の磁気ディスクの径方向の両側面に
対向して設けられた一対の固定部材8と、ヘッド支持部
材7の他端を固定するサスペンション部3と、このサス
ペンション部3に対してヘッド支持部材7を磁気ディス
クの径方向に弾性変形させつつ変位駆動するヘッド微動
機構駆動回路22と、この駆動回路22を位置誤差信号
に応じて制御する第2のヘッド位置決め制御系20〜2
1とを有する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a magnetic disk device capable of greatly improving head positioning accuracy. A first head positioning servo system 11, 12, 19 for controlling a head moving mechanism according to a position error signal 18
A head support member 7 that supports the magnetic head 6 at one end and is configured to be elastically deformable in the radial direction of the magnetic disk; and a head support member 7 that is provided so as to face both side surfaces in the radial direction of the magnetic disk. A pair of fixing members 8, a suspension portion 3 for fixing the other end of the head supporting member 7, and a head fine movement for displacement driving the head supporting member 7 elastically deforming with respect to the suspension portion 3 in the radial direction of the magnetic disk. Mechanism drive circuit 22 and second head positioning control systems 20-2 for controlling the drive circuit 22 according to the position error signal.
1 and.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置に係
り、特に磁気ヘッドを目標とする所望トラック上に位置
決めするヘッド位置決め装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk device, and more particularly to a head positioning device for positioning a magnetic head on a desired target track.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、磁気ディスク装置、例えばハー
ドディスク装置においては、トラック密度を上げるため
に、磁気ディスク上に磁気ヘッドの位置決めのための位
置情報(サーボ情報という)を予め記録しておき、この
サーボ情報を用いて磁気ヘッドを磁気ディスクの径方向
に移動させて所望トラックに位置決めする方式がとられ
ている。
2. Description of the Related Art Generally, in a magnetic disk device, for example, a hard disk device, position information (servo information) for positioning a magnetic head is previously recorded on a magnetic disk in order to increase track density. A method is used in which the magnetic head is moved in the radial direction of the magnetic disk by using servo information to position it on a desired track.

【0003】図1は、従来の磁気ディスク装置における
磁気ヘッド機構101を示したものであり、取付け部1
02に基端が支持されたサスペンション部103、サス
ペンション部103の先端部に支持されたジンバル部1
04、およびスライダ部に磁気ヘッドを備えてなる磁気
ヘッド105から構成され、磁気ヘッド105はジンバ
ル部104に支持されている。この磁気ヘッド機構10
1は、取付け部102を介して図示しないヘッド移動機
構(アクチュエータ)のキャリッジに固定される。この
ヘッド移動機構は、例えばボイスコイルモータにより実
現される。そして、磁気ヘッド機構101により図示し
ない磁気ディスク上から読み取ったサーボ情報を基に制
御信号を生成し、これをヘッド移動機構にフィードバッ
クするヘッド位置決め制御系を構成して、このヘッド位
置決め制御系により磁気ヘッド機構101を磁気ディス
クの径方向に移動させてトラックアクセスを行うと共
に、磁気ヘッド105の位置決めを行う。
FIG. 1 shows a magnetic head mechanism 101 in a conventional magnetic disk device.
The suspension part 103 whose base end is supported by 02, and the gimbal part 1 which is supported by the tip part of the suspension part 103.
04, and a magnetic head 105 having a magnetic head in the slider portion, and the magnetic head 105 is supported by the gimbal portion 104. This magnetic head mechanism 10
1 is fixed to a carriage of a head moving mechanism (actuator) (not shown) via a mounting portion 102. This head moving mechanism is realized by, for example, a voice coil motor. A magnetic head mechanism 101 generates a control signal based on servo information read from a magnetic disk (not shown) and feeds the control signal back to the head moving mechanism to form a head positioning control system. The head mechanism 101 is moved in the radial direction of the magnetic disk for track access, and the magnetic head 105 is positioned.

【0004】ところで、上述した磁気ヘッド機構101
は共振周波数が2〜3kHzであるため、ヘッド位置決
め制御系のサーボ帯域は高々400Hz程度しかとれな
い。この場合のヘッド位置決め精度は、サブミクロン程
度である。最近では、磁気ディスク装置の一層の高記録
密度化のために、より高いヘッド位置決め精度が要求さ
れているが、上述した従来の磁気ディスク装置の構成で
は、現状以上にヘッド位置決め精度を上げることは難し
い。
By the way, the above-mentioned magnetic head mechanism 101.
Since the resonance frequency is 2 to 3 kHz, the servo band of the head positioning control system can be about 400 Hz at most. The head positioning accuracy in this case is about submicron. Recently, higher head positioning accuracy is required for higher recording density of the magnetic disk device. However, in the configuration of the conventional magnetic disk device described above, it is not possible to increase the head positioning accuracy more than the present condition. difficult.

【0005】また、最近の小型磁気ディスク装置では、
振動・衝撃に対するヘッド位置決め性能の向上も要求さ
れるようなって来ているが、従来の磁気ディスク装置は
耐振動・衝撃特性の点でも満足のゆくものではなかっ
た。
Further, in recent compact magnetic disk devices,
Although there is a demand for improved head positioning performance against vibration and shock, conventional magnetic disk devices have not been satisfactory in terms of vibration resistance and shock resistance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の磁気ディスク装置ではヘッド位置決め精度の向上に限
界があり、また振動・衝撃に対するヘッド位置決め性能
の向上が期待できないという欠点があった。
As described above, the conventional magnetic disk device has a drawback that there is a limit to the improvement of the head positioning accuracy and that the head positioning performance against vibration and impact cannot be expected to be improved.

【0007】従って、本発明の目的はヘッド位置決め精
度を大幅に向上させることができる磁気ディスク装置を
提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic disk device which can greatly improve the head positioning accuracy.

【0008】また、本発明の他の目的は振動・衝撃など
の外乱に対するヘッド位置決め性能を向上させることが
できる磁気ディスク装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a magnetic disk device capable of improving the head positioning performance against disturbances such as vibrations and shocks.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、磁気ディスクと、この磁気ディスクの径方
向に磁気ヘッドを移動させるヘッドヘッド移動機構とを
有する磁気ディスク装置において、ヘッド移動機構を磁
気ディスク上の所望トラックに対する磁気ヘッドの位置
誤差を示す位置誤差信号に応じて制御する第1の制御手
段と、磁気ヘッドを一端で支持し、磁気ディスクの径方
向に弾性変形可能に構成されたヘッド支持部材と、この
ヘッド支持部材の磁気ディスクの径方向の両側面に対向
して設けられた一対の固定部材と、ヘッド支持部材の他
端を固定するサスペンション部と、このサスペンション
部に対してヘッド支持部材を磁気ディスクの径方向に弾
性変形させつつ変位駆動する変位駆動手段と、この変位
駆動手段を位置誤差信号に応じて制御する第2の制御手
段とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic disk drive having a magnetic disk and a head head moving mechanism for moving a magnetic head in the radial direction of the magnetic disk. First control means for controlling the mechanism according to a position error signal indicating a position error of the magnetic head with respect to a desired track on the magnetic disk, and the magnetic head is supported at one end and is elastically deformable in the radial direction of the magnetic disk. Head supporting member, a pair of fixing members provided on both side surfaces of the head supporting member in the radial direction of the magnetic disk, a suspension part for fixing the other end of the head supporting member, and a suspension part for the suspension part. On the other hand, the displacement driving means for displacing the head supporting member while elastically deforming it in the radial direction of the magnetic disk, and the displacement driving means are misaligned Characterized by a second control means for controlling in response to the signal.

【0010】また、本発明は上記構成に加えて、ヘッド
支持部材と一対の固定部材との間の静電容量が等しくな
るように変位駆動手段を制御する第3の制御手段と、こ
の第3の制御手段による制御量から外乱加速度を示す加
速度信号を第1の制御手段に加える加速度信号生成手段
を具備することを特徴とする。
In addition to the above construction, the present invention further comprises a third control means for controlling the displacement driving means so that the electrostatic capacitances between the head support member and the pair of fixing members become equal, and the third control means. It is characterized by further comprising acceleration signal generation means for adding an acceleration signal indicating a disturbance acceleration to the first control means from the control amount by the control means.

【0011】さらに、本発明ではヘッド支持部材および
一対の固定部材は、少なくとも相対向する面が導電性を
有し、変位駆動手段はこれらヘッド支持部材と固定部材
との間に電圧を印加することによりヘッド支持部材を弾
性変形させつつ変位駆動するようにしたことを特徴とす
る。
Further, in the present invention, at least the surfaces of the head supporting member and the pair of fixing members facing each other have conductivity, and the displacement driving means applies a voltage between the head supporting member and the fixing member. The head supporting member is elastically deformed and driven for displacement.

【0012】[0012]

【作用】第1の発明においては、ヘッド移動機構をヘッ
ド粗動機構として用い、これと位置誤差信号に応じてヘ
ッド移動機構を制御する第1の制御手段により第1のヘ
ッド位置決め制御系を構成する。さらに、弾性変形可能
に構成されたヘッド支持部材とこれを変位駆動する変位
駆動手段をヘッド微動機構とし、このヘッド微動機構と
変位駆動手段を位置誤差信号に応じて制御する第2の制
御手段により第2のヘッド位置決め制御系を構成する。
According to the first aspect of the invention, the head moving mechanism is used as the head coarse moving mechanism, and the first head positioning control system is constituted by the first controlling means for controlling the head moving mechanism in accordance with this and the position error signal. To do. Further, the head support member configured to be elastically deformable and the displacement drive means for displacing and driving the head support member are head fine movement mechanisms, and the second fine control mechanism controls the head fine movement mechanism and the displacement drive means according to the position error signal. It constitutes a second head positioning control system.

【0013】ここで、ヘッド微動機構における弾性変形
可能なヘッド支持部材は、ヘッド部分を直接変位駆動す
るものであるため、その共振周波数は従来から設けられ
ているヘッド移動機構のそれに比較して高い。従って、
第2のヘッド位置決め制御系のサーボ帯域は、ヘッド移
動機構を含む第1のヘッド位置決め制御系のサーボ帯域
より高くでき、それだけヘッド位置決め精度を高くとる
ことができる。従って、これら二つのヘッド位置決め制
御系を併用することにより、従来に比較してより高速・
高精度なヘッド位置決め制御が可能となる。
Since the elastically deformable head supporting member in the fine head moving mechanism directly drives the head portion for displacement, its resonance frequency is higher than that of the head moving mechanism conventionally provided. . Therefore,
The servo band of the second head positioning control system can be made higher than the servo band of the first head positioning control system including the head moving mechanism, and the head positioning accuracy can be made higher accordingly. Therefore, by using these two head positioning control systems together, higher speed and
Highly accurate head positioning control is possible.

【0014】第2の発明においては、ヘッド支持部材と
一対の固定部材との間の静電容量が等しくなるように変
位駆動手段を制御する第3の制御手段を設け、この第3
の制御手段における制御量から、磁気ヘッド近傍に加わ
る振動・衝撃などの外乱の加速度を直接検出し、その検
出された外乱加速度の加速度信号をフィードバックもし
くはフィードフォワードにより第1のヘッド位置決め制
御系に加えることによって、外乱の影響を大幅に軽減す
ることが可能となる。
According to the second aspect of the invention, there is provided a third control means for controlling the displacement driving means so that the electrostatic capacitances between the head support member and the pair of fixing members become equal to each other.
The acceleration of a disturbance such as vibration or impact applied to the vicinity of the magnetic head is directly detected from the control amount of the control means, and the acceleration signal of the detected disturbance acceleration is fed back or fed to the first head positioning control system. This makes it possible to significantly reduce the influence of disturbance.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明に係る磁気ディスク装置に
おける磁気ヘッド機構1の概略構成を示したものであ
る。この磁気ヘッド機構1は、大きく分けて取付け部2
に基端が支持されたサスペンション部3と、このサスペ
ンション部3の先端部に例えばスポット溶接により固定
されたジンバル部4と、このジンバル部4に支持され、
図示しないヘッドスライダ部に備えられたヘッド部5と
からなる。なお、サスペンション部3は薄板により形成
され、剛性を高めるため側部3aは上方に折り曲げられ
ている。ジンバル部4も同様に薄板からなり、図示のよ
うにサスペンション部3に固定された部分から取付け部
側に向かってサスペンション部3とほぼ平行に折り曲げ
られている。
FIG. 1 shows a schematic structure of a magnetic head mechanism 1 in a magnetic disk device according to the present invention. The magnetic head mechanism 1 is roughly divided into a mounting portion 2
A suspension part 3 whose base end is supported, a gimbal part 4 fixed to the tip end of the suspension part 3 by spot welding, and supported by the gimbal part 4,
The head unit 5 is provided in a head slider unit (not shown). The suspension portion 3 is formed of a thin plate, and the side portion 3a is bent upward to enhance rigidity. The gimbal portion 4 is also made of a thin plate and is bent substantially parallel to the suspension portion 3 from the portion fixed to the suspension portion 3 toward the mounting portion side as shown in the figure.

【0017】ヘッド部5は、図2に拡大して示すよう
に、磁気ヘッド6と、この磁気ヘッド6を先端で支持す
る板状のヘッド支持部材7と、このヘッド支持部材7の
磁気ディスク径方向の両側に設けられた一対の固定部材
8とからなっている。ここで、ヘッド支持部材7のジン
バル部4に固定される部分は、幅が狭く形成されてカン
チレバー7aとなっている。この構成により、ヘッド支
持部材7はカンチレバー7aを支点として磁気ディスク
の径方向に弾性変形可能となっている。
As shown in the enlarged view of FIG. 2, the head portion 5 has a magnetic head 6, a plate-shaped head supporting member 7 for supporting the magnetic head 6 at its tip, and a magnetic disk diameter of the head supporting member 7. It is composed of a pair of fixing members 8 provided on both sides in the direction. Here, the portion of the head support member 7 fixed to the gimbal portion 4 is formed with a narrow width to form a cantilever 7a. With this configuration, the head support member 7 can be elastically deformed in the radial direction of the magnetic disk with the cantilever 7a as a fulcrum.

【0018】ヘッド支持部材7の両側部は導電膜7bが
コーティングされており、これに対向する固定部材8の
内側面にも電極9が被着されている。従って、ヘッド支
持部材7と固定部材8との間に適当な電界を印加する
と、ヘッド支持部材7は静電気力により磁気ディスクの
径方向に弾性変形し、これによって磁気ヘッド6を微動
させることになる。すなわち、ヘッド支持部材7と固定
部材8とにより、磁気ヘッド6を高精度に位置決めする
ためのヘッド微動機構が構成されている。
A conductive film 7b is coated on both sides of the head supporting member 7, and an electrode 9 is also attached to the inner surface of the fixing member 8 facing the conductive film 7b. Therefore, when an appropriate electric field is applied between the head supporting member 7 and the fixing member 8, the head supporting member 7 is elastically deformed in the radial direction of the magnetic disk by the electrostatic force, and thereby the magnetic head 6 is finely moved. . That is, the head support member 7 and the fixing member 8 constitute a head fine movement mechanism for positioning the magnetic head 6 with high accuracy.

【0019】また、この構成においては、ヘッド支持部
材7と固定部材8との間にそれぞれコンデンサが形成さ
れる。これらのコンデンサの静電容量をそれぞれC1
2とする。
Further, in this structure, capacitors are formed between the head supporting member 7 and the fixing member 8, respectively. The capacitance of these capacitors is C 1 , respectively
Let it be C 2 .

【0020】そして、本実施例においては、さらに第3
の制御手段によりヘッド部5の姿勢、つまり固定部材8
に対するヘッド支持部材7の相対位置がヘッド部5に加
わる振動・衝撃などの外乱の加速度によらず一定となる
ように制御され、その時の制御量から加速度が検出され
る。すなわち、ヘッド部5の姿勢を上記二つのコンデン
サの静電容量C1 ,C2 から検出して、それを第3の制
御手段における制御量を第1のヘッド位置決め制御系に
フィードバックし、加速度による慣性力と釣り合うだけ
の静電気力をヘッド支持部材7と固定部材8との間に発
生させてヘッド部5の姿勢が一定となるように制御す
る。これにより、ヘッド部5はC1 ,C2となるように
その姿勢が制御される。
Further, in the present embodiment, the third
The attitude of the head unit 5, that is, the fixing member 8
The relative position of the head support member 7 with respect to is controlled to be constant irrespective of the acceleration of disturbance such as vibration or impact applied to the head portion 5, and the acceleration is detected from the control amount at that time. That is, the attitude of the head unit 5 is detected from the electrostatic capacitances C 1 and C 2 of the above two capacitors, and the control amount in the third control means is fed back to the first head positioning control system to determine the acceleration. An electrostatic force that balances the inertial force is generated between the head supporting member 7 and the fixing member 8 to control the posture of the head unit 5 to be constant. As a result, the posture of the head unit 5 is controlled so as to be C 1 and C 2 .

【0021】この時の静電気力とヘッド部5に働く加速
度による慣性力は、次式(1)を満たす。 ε0 εSV2 /2d2 =mα (1) ここで、Sはヘッド支持部材7と固定部材8との間に形
成されるコンデンサの電極面積、Vはヘッド支持部材7
と固定部材8との間の印加電圧、dはコンデンサを形成
する2つの空隙の距離、mはヘッド部5の質量、αは加
速度、ε0 は真空の誘電率、εはコンデンサの両電極間
に存在する媒体(例えば空気)の比誘電率である。従っ
て、加速度αはフィードバック制御でヘッド部5が釣り
合っているとき、印加電圧Vに比例することになる。
At this time, the electrostatic force and the inertial force due to the acceleration acting on the head portion 5 satisfy the following expression (1). ε 0 εSV 2 / 2d 2 = mα (1) where S is the electrode area of the capacitor formed between the head supporting member 7 and the fixing member 8, and V is the head supporting member 7.
The applied voltage between the fixed member 8 and the fixed member 8, d is the distance between the two gaps forming the capacitor, m is the mass of the head portion 5, α is the acceleration, ε 0 is the dielectric constant of the vacuum, and ε is between the two electrodes of the capacitor. Is the relative permittivity of the medium (eg air) present in the. Therefore, the acceleration α is proportional to the applied voltage V when the head portion 5 is balanced by the feedback control.

【0022】図3は、本実施例におけるヘッド位置決め
制御装置の構成を示す図である。同図において、VCM
(ボイスコイルモータ)11は図1の取付け部2を介し
てサスペンション部3に連結され、VCM駆動回路12
により駆動されて磁気ヘッド機構1を磁気ディスクの半
径方向に移動させるものである。一方、磁気ヘッド6に
より再生される信号はプリアンプ13により増幅された
後、サーボ情報抽出回路14に入力され、ここで磁気デ
ィスク上に記録されているサーボ情報が抽出される。こ
うして抽出されたサーボ情報信号15と基準信号16と
の差が減算器17でとられて、磁気ヘッド6の位置誤差
を示す位置誤差信号18が求められ、この位置誤差信号
18が第1の制御手段であるPID補償器19を介して
VCM駆動回路12に入力される。このようなヘッド位
置決めの主制御ループである第1ヘッド位置決め制御系
により、磁気ヘッド機構1は磁気ヘッド6が磁気ディス
クの所望トラック上に位置決めされるようにVCM11
により移動制御される。この第1のヘッド位置決め制御
系は、本実施例ではヘッド位置決めを大まかに行うため
のヘッド粗動機構を構成している。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the head positioning control device in this embodiment. In the figure, VCM
The (voice coil motor) 11 is connected to the suspension unit 3 via the mounting unit 2 of FIG.
The magnetic head mechanism 1 is moved in the radial direction of the magnetic disk by being driven by. On the other hand, the signal reproduced by the magnetic head 6 is amplified by the preamplifier 13 and then input to the servo information extraction circuit 14, where the servo information recorded on the magnetic disk is extracted. The difference between the servo information signal 15 thus extracted and the reference signal 16 is taken by a subtractor 17 to obtain a position error signal 18 indicating a position error of the magnetic head 6, and this position error signal 18 is used for the first control. It is input to the VCM drive circuit 12 via the PID compensator 19 as a means. By the first head positioning control system, which is the main control loop for head positioning, the magnetic head mechanism 1 causes the VCM 11 to position the magnetic head 6 on a desired track of the magnetic disk.
Is controlled by. In this embodiment, the first head positioning control system constitutes a head coarse movement mechanism for roughly performing head positioning.

【0023】さらに、第2のヘッド位置決め制御系にお
いては、位置誤差信号18が第2の制御手段であるフィ
ードフォワード制御器20および加算器21を介してヘ
ッド微動機構駆動回路22に供給される。これにより、
ヘッド微動機構を構成するヘッド支持部材7の導電膜7
aと固定部材8の電極9との間に、位置誤差信号18に
応じた直流電圧が印加されることによって、ヘッド支持
部材7は微小に弾性変形して磁気ヘッド6を磁気ディス
クの半径方向に変位させる。この結果、磁気ヘッド6は
第1のヘッド位置決め制御系よりも高精度に位置決め制
御される。フィードフォワード制御器20は、例えばロ
ーパスフィルタとゲイン回路により構成される公知のも
のである。
Further, in the second head positioning control system, the position error signal 18 is supplied to the head fine movement mechanism drive circuit 22 via the feedforward controller 20 and the adder 21 which are the second control means. This allows
Conductive film 7 of head support member 7 that constitutes the fine head movement mechanism
By applying a DC voltage according to the position error signal 18 between a and the electrode 9 of the fixed member 8, the head support member 7 is slightly elastically deformed to move the magnetic head 6 in the radial direction of the magnetic disk. Displace. As a result, the magnetic head 6 is controlled with higher precision than the first head positioning control system. The feedforward controller 20 is a known one that is configured by, for example, a low pass filter and a gain circuit.

【0024】すなわち、ヘッド微動機構における弾性変
形可能なヘッド支持部材7は磁気ヘッド6の部分を直接
変位駆動するものであるため、その共振周波数は例えば
10kHz程度と、図1のヘッド機構におけるサスペン
ション部4およびVCM11等を含む従来からのヘッド
移動機構の共振周波数(2〜3kHz程度)に比較して
かなり高い。従って、第2のヘッド位置決め制御系のサ
ーボ帯域は1kHz程度となり、従来からのヘッド移動
機構を含む第1のヘッド位置決め制御系のサーボ帯域
(400Hz程度)よりも高くなるため、それだけヘッ
ド位置決め精度を高くとることができる。従って、これ
ら第1および第2のヘッド位置決め制御系を併用するこ
とにより、高速・高精度なヘッド位置決め制御が可能と
なる。
That is, since the elastically deformable head support member 7 in the fine head movement mechanism directly drives the magnetic head 6 to be displaced, its resonance frequency is, for example, about 10 kHz, and the suspension portion in the head mechanism shown in FIG. 4 and VCM 11 and the like, which is considerably higher than the resonance frequency (about 2 to 3 kHz) of the conventional head moving mechanism. Therefore, the servo band of the second head positioning control system is about 1 kHz, which is higher than the servo band of the first head positioning control system including the conventional head moving mechanism (about 400 Hz), so that the head positioning accuracy is improved. It can be expensive. Therefore, by using these first and second head positioning control systems together, high-speed and high-accuracy head positioning control becomes possible.

【0025】容量検出回路23は、ヘッド支持部材7の
導電膜7bと固定部材8上の電極9との間の静電容量C
1 ,C2 を検出し、その検出出力を変位検出回路24に
供給する。変位検出回路24は、検出された静電容量C
1 ,C2 からヘッド部5の姿勢、すなわち固定部材8に
対するヘッド支持部材7の相対位置状態を検出し、その
検出出力を第3の制御手段であるPID補償器25に与
える。このPID補償器25は、ヘッド支持部材7と固
定部材8とで構成されるヘッド微動機構を制御するため
の制御信号を生成し、それを加算器21を介してヘッド
微動機構駆動回路22に供給する。このような第3の制
御系により、静電容量C1 ,C2 が等しくなるようにヘ
ッド支持部材7が弾性変形して変位駆動される。
The capacitance detecting circuit 23 has a capacitance C between the conductive film 7b of the head supporting member 7 and the electrode 9 on the fixing member 8.
1 and C 2 are detected, and the detection output is supplied to the displacement detection circuit 24. The displacement detection circuit 24 detects the detected capacitance C
The posture of the head unit 5, that is, the relative position state of the head support member 7 with respect to the fixed member 8 is detected from 1 and C 2 , and the detected output is given to the PID compensator 25 which is the third control means. The PID compensator 25 generates a control signal for controlling the head fine movement mechanism composed of the head support member 7 and the fixing member 8, and supplies it to the head fine movement mechanism drive circuit 22 via the adder 21. To do. With such a third control system, the head supporting member 7 is elastically deformed and driven to be displaced so that the electrostatic capacitances C 1 and C 2 become equal.

【0026】そして、この第3の制御系における制御
量、すなわちPID補償器25の出力から、加速度信号
生成器26によりヘッド部5に加わる振動・衝撃などに
よる外乱加速度を示す加速度信号27が生成される。こ
の加速度信号27は、第1のヘッド位置決め制御系のP
ID制御器19に入力され、位置誤差信号18と加算さ
れてフィードバック制御に用いられる。なお、加速度信
号27をフィードフォワード信号として第3のヘッド位
置決め制御系に加えることも可能である。このようにす
ることにより、ヘッド部5に加わる振動・衝撃などの外
乱の影響を受けない安定したヘッド位置決め制御を行う
ことができる。
Then, from the control amount in the third control system, that is, the output of the PID compensator 25, the acceleration signal generator 26 generates the acceleration signal 27 indicating the disturbance acceleration due to the vibration or shock applied to the head portion 5. It This acceleration signal 27 corresponds to P of the first head positioning control system.
It is input to the ID controller 19, added to the position error signal 18, and used for feedback control. It is also possible to add the acceleration signal 27 as a feedforward signal to the third head positioning control system. By doing so, it is possible to perform stable head positioning control that is not affected by disturbances such as vibrations and shocks applied to the head portion 5.

【0027】なお、上記実施例では浮動型ヘッドの場合
について説明したが、他の実施例として磁気ヘッド機構
を接触型ヘッドで実現することも容易に可能である。
In the above embodiment, the case of the floating type head has been described, but as another embodiment, the magnetic head mechanism can be easily realized by a contact type head.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればヘ
ッド移動機構をヘッド粗動機構として用い、これと位置
誤差信号に応じてヘッド移動機構を制御する第1の制御
手段により第1のヘッド位置決め制御系を構成する一
方、弾性変形可能に構成されたヘッド支持部材とこれを
変位駆動する変位駆動手段をヘッド微動機構とし、この
ヘッド微動機構と変位駆動手段を位置誤差信号に応じて
制御する第2の制御手段により第2のヘッド位置決め制
御系を構成することにより、従来に比較して高速・高精
度なヘッド位置決め制御が可能となる。従って、磁気デ
ィスク装置の記録密度を飛躍的に高めることができる。
As described above, according to the present invention, the head moving mechanism is used as the head coarse moving mechanism, and the first control means for controlling the head moving mechanism according to the head moving mechanism and the position error signal makes the first control means. While configuring a head positioning control system, an elastically deformable head support member and a displacement driving means for displacing and driving the head supporting member are used as a fine head movement mechanism, and the fine head movement mechanism and the displacement driving means are controlled according to a position error signal. By configuring the second head positioning control system by the second control means, it is possible to perform head positioning control with higher speed and accuracy than in the conventional case. Therefore, the recording density of the magnetic disk device can be dramatically increased.

【0029】さらに、本発明ではヘッド支持部材と一対
の固定部材との間の静電容量が等しくなるように変位駆
動手段を制御する第3の制御手段の制御量から、磁気ヘ
ッド近傍に加わる振動・衝撃などの外乱の加速度を直接
検出し、その検出された外乱加速度の加速度信号を第1
のヘッド位置決め制御系に加えることによって、外乱の
影響を受けにくい安定したヘッド位置決め制御を実現す
ることができ、特に耐振動・衝撃特性が要求される小型
磁気ディスク装置に効果的である。
Further, in the present invention, the vibration applied to the vicinity of the magnetic head from the control amount of the third control means for controlling the displacement driving means so that the electrostatic capacitance between the head supporting member and the pair of fixing members becomes equal.・ Directly detecting the acceleration of disturbance such as impact and using the acceleration signal of the detected disturbance acceleration as the first
By adding it to the head positioning control system, it is possible to realize stable head positioning control that is not easily affected by disturbance, and is particularly effective for a small magnetic disk device that requires vibration resistance and shock resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における磁気ヘッド機構部の
概略構成を示す平面図および側面図
FIG. 1 is a plan view and a side view showing a schematic configuration of a magnetic head mechanism portion according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるヘッド部の平面図および側面
FIG. 2 is a plan view and a side view of a head portion in the embodiment.

【図3】同実施例におけるヘッド位置決め制御系の構成
を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a head positioning control system in the embodiment.

【図4】従来の磁気ディスク装置における磁気ヘッド機
構部の平面図および側面図
FIG. 4 is a plan view and a side view of a magnetic head mechanism portion in a conventional magnetic disk device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…磁気ヘッド機構 2…取付け部 3…サスペンション部 4…ジンバル部 5…ヘッド部 6…磁気ヘッド 7…ヘッド支持部材 7a…カンチレバー 7b…導電膜 8…固定部材 9…電極 11…ボイスコイルモータ 12…VCM駆動回路 13…プリアンプ 14…サーボ情報抽出回路 15…サーボ情報信号 16…基準信号 17…減算器 18…位置誤差信号 19…PID補償器(第1の制御手段) 20…フィードフォワード制御器(第2の制御手段) 21…加算器 22…ヘッド微動機構駆動回路(変位駆動手段) 23…容量検出回路 24…変位検出回路 25…PID補償器(第3の制御手段) 26…加速度信号生成器 27…加速度信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic head mechanism 2 ... Attachment part 3 ... Suspension part 4 ... Gimbal part 5 ... Head part 6 ... Magnetic head 7 ... Head support member 7a ... Cantilever 7b ... Conductive film 8 ... Fixing member 9 ... Electrode 11 ... Voice coil motor 12 VCM drive circuit 13 preamplifier 14 servo information extraction circuit 15 servo information signal 16 reference signal 17 subtractor 18 position error signal 19 PID compensator (first control means) 20 feedforward controller ( Second control means) 21 ... Adder 22 ... Head fine movement mechanism drive circuit (displacement drive means) 23 ... Capacity detection circuit 24 ... Displacement detection circuit 25 ... PID compensator (third control means) 26 ... Acceleration signal generator 27 ... Acceleration signal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気ディスクと、この磁気ディスクの径方
向に磁気ヘッドを移動させるヘッドヘッド移動機構とを
有する磁気ディスク装置において、 前記ヘッド移動機構を前記磁気ディスク上の所望トラッ
クに対する前記磁気ヘッドの位置誤差を示す位置誤差信
号に応じて制御する第1の制御手段と、 前記磁気ヘッドを一端で支持し、前記磁気ディスクの径
方向に弾性変形可能に構成されたヘッド支持部材と、 このヘッド支持部材の前記磁気ディスクの径方向の両側
面に対向して設けられた一対の固定部材と、 前記ヘッド支持部材の他端を固定するサスペンション部
と、 このサスペンション部に対して前記ヘッド支持部材を前
記磁気ディスクの径方向に弾性変形させつつ変位駆動す
る変位駆動手段と、 この変位駆動手段を前記位置誤差信号に応じて制御する
第2の制御手段とを具備することを特徴とする磁気ディ
スク装置。
1. A magnetic disk device comprising a magnetic disk and a head head moving mechanism for moving the magnetic head in a radial direction of the magnetic disk, wherein the head moving mechanism is provided for moving the magnetic head to a desired track on the magnetic disk. First control means for controlling according to a position error signal indicating a position error, a head supporting member configured to support the magnetic head at one end and be elastically deformable in a radial direction of the magnetic disk, and the head supporting member. A pair of fixing members provided on both sides of the magnetic disk in the radial direction of the magnetic disk, a suspension part for fixing the other end of the head supporting member, and the head supporting member for the suspension part. Displacement driving means for driving displacement while elastically deforming the magnetic disk in the radial direction, and the displacement driving means for the position error signal. Magnetic disk apparatus characterized by comprising a second control means for controlling.
【請求項2】磁気ディスクと、この磁気ディスクの径方
向に磁気ヘッドを移動させるヘッド移動機構とを有する
磁気ディスク装置において、 前記ヘッド移動機構を前記磁気ディスク上の所望トラッ
クに対する前記磁気ヘッドの位置誤差を示す位置誤差信
号に応じて制御する第1の制御手段と、 前記磁気ヘッドを一端で支持し、前記磁気ディスクの径
方向に弾性変形可能に構成されたヘッド支持部材と、 このヘッド支持部材の前記磁気ディスクの径方向の両側
面に対向して設けられた一対の固定部材と、 前記ヘッド支持部材の他端を固定するサスペンション部
と、 このサスペンション部に対して前記ヘッド支持部材を前
記磁気ディスクの径方向に弾性変形させつつ変位駆動す
る変位駆動手段と、 この変位駆動手段を前記位置誤差信号に応じて制御する
第2の制御手段と、 前記ヘッド支持部材と前記一対の固定部材との間の静電
容量が等しくなるように前記変位駆動手段を制御する第
3の制御手段と、 この第3の制御手段による制御量から外乱加速度を示す
加速度信号を前記第1の制御手段に加える加速度信号生
成手段とを具備することを特徴とする磁気ディスク装
置。
2. A magnetic disk device comprising a magnetic disk and a head moving mechanism for moving the magnetic head in a radial direction of the magnetic disk, wherein the head moving mechanism is provided with a position of the magnetic head with respect to a desired track on the magnetic disk. First control means for controlling in accordance with a position error signal indicating an error, a head support member configured to support the magnetic head at one end and elastically deformable in a radial direction of the magnetic disk, and the head support member A pair of fixing members provided to face both side surfaces of the magnetic disk in the radial direction, a suspension portion fixing the other end of the head supporting member, and the head supporting member with respect to the magnetic field. Displacement driving means for displacing and driving while elastically deforming the disk in the radial direction, and the displacement driving means according to the position error signal. Third control means for controlling the displacement driving means, and second control means for controlling the displacement driving means so that the electrostatic capacities of the head supporting member and the pair of fixing members become equal to each other. A magnetic disk device, comprising: an acceleration signal generation means for applying an acceleration signal indicating a disturbance acceleration to the first control means based on a control amount by the means.
【請求項3】前記ヘッド支持部材および前記一対の固定
部材は、少なくとも相対向する面が導電性を有し、前記
変位駆動手段はこれらヘッド支持部材と固定部材との間
に電圧を印加することによりヘッド支持部材を弾性変形
させつつ変位駆動することを特徴とする請求項1または
2に記載の磁気ディスク装置。
3. The head supporting member and the pair of fixing members have conductive surfaces at least opposite to each other, and the displacement driving means applies a voltage between the head supporting member and the fixing member. 3. The magnetic disk drive according to claim 1, wherein the head support member is elastically deformed and driven to be displaced.
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