JPS59167882A - 磁気デイスク駆動装置の自動速度校正装置およびその方法 - Google Patents

磁気デイスク駆動装置の自動速度校正装置およびその方法

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JPS59167882A
JPS59167882A JP58234935A JP23493583A JPS59167882A JP S59167882 A JPS59167882 A JP S59167882A JP 58234935 A JP58234935 A JP 58234935A JP 23493583 A JP23493583 A JP 23493583A JP S59167882 A JPS59167882 A JP S59167882A
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JP
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speed
actuator
disk
velocity
converter
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JP58234935A
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English (en)
Inventor
デ−ビツド・シ−・ロビンス
デ−ビツド・ホ−ルドマン
ジヨン・ピ−・ヒル
チヤ−ルズ・サンダ−
ジエ−ムズ・タツチトン
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Storage Technology Corp
Original Assignee
Storage Technology Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition 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
    • G11B5/54—Disposition 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
    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks

Landscapes

  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

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】 発明の背景 本発明は磁気ディスク駆動装置のヘッド位置付を制御す
るサーボシステムの自動速度画定装置に関し、特にディ
スク駆動が零復帰動作をしている時間中に校正を許すた
めの装置に関するものである。
大容量のディジタルデータは回転磁気ディスクに記憶さ
れている。本発明でも使用される典型的なディスク駆動
装置は一つを上にして他を共通なシャ、ットに積み重ね
て、一定の速度で回転される。少なくとも各ディスクの
各一方の面のための磁気読出／Ｆ）込ヘッドは機械命令
に応答したディスクに関して放射状に内外に駆動される
。磁気ヘッドはアクチュエータ（ａｃｔｌｌａ　ｔｏｒ
）によって駆動される共通キャリッジ部品に装着されて
いる。トラックに対するヘッドの位置関係を指示する位
置信号は符号化されたディスク上の情報を自動的に読む
ヘッドによって発生される。トラックに関するヘッド位
置を正確にするためにアクチュエータ勺−ボシステムが
必要とされる。駆動されるキャリッジおよびアクチュエ
ータの速度を指示する命令に応答する型式のサーボシス
テムが一般に使用されている。このキャリッジの実際的
速度は検出され、サーボシステム中の指示された速度と
比較される。米国特許４，３２１，５１７−７　ｏｕｃ
ｈｔｏｎおよびＨｌｌｌにサーボシステム中のキャリッ
ジ速度が鼓求された速度と比較される磁気ディスクドラ
イバのためのサーボシステムの一例が示されている。
そのようなサーボシステムにおいて、要求された速度が
常に発生されていることを確実にするためにシステムが
校正される必要がある。与えられた速度命令に対するサ
ーボシステムの応答は機械間の差違ばかりでなく構成要
素の経年変化、湿度および他の環境的要素にＪ：って影
響され、したがって校正が必要とされる。
従来技術の校正技術は完全に満足なものではない。典型
的に、校正は機械の動作開始ａｌのみに実行される。例
えば、（ｓｓ／　（Ｊ　ｎ１ｖａｃモデル７３５０デイ
スク駆動は校正の間サーボシステムの繰返される探索を
必要とする。校正を開始時のような延長された間だけ実
行するということは実行可能である。大部分の磁気ディ
スク記憶システムは零復帰（ｒｅｚｅｒｏ）と呼ばれる
動作を有する。開始時またはアクセスエラーが生じた時
に、データヘッドはディスク上の知られた位置に配置さ
れなければならない。この動作は一般に零復帰と呼ばれ
る。なぜなら、ヘッドは、″イスク上のシリンダＯに配
置されるからである。
ザーボは校正を行わないのでザーボエラーが生じる。サ
ーボシステムを、システムが校正を行なわないことによ
る回復不可能なエラーを防止づるために一般的にエラー
回復プロセスとして行われる零復帰動作の間に、校正ダ
ることは望ましい。
本発明の目的 本発明の目的は、ザーボエラー回復のために要求される
時間延長なしに零復帰動作量に実行されるディスク上の
磁気ヘッドの単一パスの間に実行されることができる校
正の方法および校正装置を提供することである。
本発明の概略 本願発明によれば、磁気ディスク駆動のＩＣめの速度サ
ーボループはトラック間のアクチュエータの平均速度の
計測およびこの計測された速度の一定速度命令に対する
比較によって校正される。速度変換器の割当はこの比較
に相応して変更される。これはアクチュエータ速度を連
続する近似値によって命令された速度に校正するために
アクチュエータがディスク上の連続するトラックを交差
して移動することが繰返される。
本発明の実施において、回転速度計を含む；＊度変換器
の利得は許容される半径の許容範囲内の知られている半
径であってディスク上のヘットの一つのパスに自動的に
適合される。変換器、ト１１得は磁気効果のために半径
の関数として変更される。回転速度計を含む変換器の利
得は全体的な操作上の半径列上で適当な動作を確実にす
るため知られた半径に適合される。
本発明の他の目的は、タイマがトラックを交差する検出
器の出力によって始動されまた停止されることである。
本発明ににれば、タイマは２つのトラックを交差した多
重検出の後：二のみ停止される。偶数のトラックを例と
じて使用づ−ることにより、トラックを対にするときに
生じる問題が解決される。サーボ符号化ディスクは奇数
バンドと偶数バンドとを酋通右する。ヘッドが奇数バン
ドと偶数バンド間の境界を交差したときトラック交差が
生じる。トラック交、・テ′毎に検出が行われれば、磁
化感度のＩＣめに偶が（バンドから奇数バンドではなく
奇数バンドから偶数バンドへの距離差があるであろう。
結果的に、速度は正確に測定されない。
本発明はこの問題を回避する。同様に、速度が２つのみ
のトラック交差間で測定されるならタイマ決定（ｔｉｍ
ｅｒ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）の問題を生じる。本発明
はこの問題を速度の多重決定の平均化により解決する。
実施例においては、８つの速度測定が平均される。
本発明は非常に短い時間において自動的に校正を実行す
るので、零復帰動作のために儒通に割当てられた時間の
間に校正を実行することが可能である。これはエラー回
復の間にサーボシステムの再校正を供給し、ディスク駆
動サーボの信頼性を改良する。
実施例による説明 いよ第１図を参照する。第１図は本発明による磁気デー
タ記憶システムの概略図を示す。複数の磁気ディスク１
１は位置検出情報を与えるディスク１２と一体に回転さ
れる一つのスピンドルに装着されて示されている。円形
の磁気トラックを単に含むこの位置情報はへラドアーム
部品およびキャリッジ１４によって放射的に移動するよ
うに装着された磁気ヘッド１３によって抽出される。ヘ
ッドアーム部品１４はディスク１１あ。！Ｓび１２に関
するアクチュエータ１５によって前後に駆動される。第
１図に示される如く、アクチュエータは本実施例におい
てはボイスコイルモータであるが、他の種類のモータで
もよい。ディスク１１上に書込まれたデータを検出する
ためにまたはディスク上に同様のデータを書込命令があ
ったときに書込むための適合される複数の磁気読出／書
込ヘッド１６がアーム部品１４に装着されている。磁気
ヘッドはディスク１１が適当なディスク１１全表面をア
クセスするために装置されたスピンドル１７に関して後
および前に移動Ｊろ。
アクチュエータ１５は磁気ヘッド１６の位置を非常に正
確に制御することができ、多くの情報は明らかな経済性
およびアクセスタイム利益を有するディスク１１の各々
に書込まれる。ディスク上のヘッド位置のために、サー
ボシステム１８はヘッド１３からの位置情報に応答し、
アクチュエータ１５を駆動（るためにコン１〜ローラ１
９からの命令に応答覆る。本発明が改良したサーボシス
テムはヘッドの速度を検出し、アクチュエータを駆動さ
せるためのエラー信号を発生するためにそれと速度命令
を比較する。
本発明によれば、速度校正回路２０は零復帰動作が実行
される各時間にシステムを再校正するためのサーボシス
テムに備えられる。
サーボシステムは第２図に示されている。第２図におい
て、コントローラから図面の左方に出力されている要求
速度命令は選択された速度に比例する電圧である。この
命令は合計点２１で測定された速度と比較される。速度
エラー信号は点２１で要求速度と測定速度間の差に比例
して発生される。すなわち、２つの電圧は差動増幅器で
比較される。エラー信号は、周波数の関数としての速度
エラーの位相および振幅を変調し、小さな電圧をアクチ
ュエータ１５を駆動可能な大きな電流に変換づる増幅器
２２に導かれる。ヘッド１３からの符号化信号は増幅器
２４で増幅され自動利得制御増幅器２５に与えられる。
この信号は。１２６１１ケＢ　ｋ：　ｎ　ｆ’Ａ　Ｌ／
　ｔ：　７！　［１，−う換、わ。′０モータ電流に比
例する電圧にそった位動電圧は正確に速度に比例した電
圧を発生ずるために回転速度計２７に与えられる。これ
はサーボループを完成するために合計点２１に与えられ
る。、−の型式の典型的な速度サーボシステムの更に詳
しい記述は米国特許４．３２’ｌ、５１７−　Ｔ　ｏｕ
ｃｈｔｏ、ｎおよびＨｉｌｌに述べられている。サーボ
ヘッド１３がら回転速度計２７を通る回路は速度変換器
としＣの増幅器２５によって変更することができる利得
と関係する。本発明によれば、速度校正回路は自動利得
制御増幅器２５によって与えられた基準に適合するため
に備えられる。
トラック交差検出器２８は磁気ディスク上のにラックを
ヘッドが交差する各時間に出力を発生する。トラック交
差検出器の出力はタイマ２９の始動および停止のために
利用される。タイマ２９はプリセットされ、トラック交
差検出器２８が２つのトラック交差を示す２度の状態の
変化をり′るまで８１時する。他の２つのトラック交差
の多重は有用であろう。タイマ２９の値は読出された次
にメモリ３０に記憶される。この値は２つのトラックの
距離を移動するためアーム部品に要求された時間の正確
な測定を示す。この工程は８回繰返され、全８個の測定
値は加算され精度のために３１で表示されるように平均
される。平均速度の検出および測定はディスク上の１６
個のトラック上のアーム部品の移動に必要である。３２
で示される如く、一定速度命令はトラック交差情報とし
て利用される測定された平均速度と比較される。もし、
実際上の速度が命令された速度でなければ、８ビツトラ
ツチ３３は増加または減少される。８ビツトラツチ３３
の出力は、自動利得制御増幅器２５のＩＣめの基準電流
を発生ずるディジタル・アナログ変換器３４に与えられ
る。
他のシステム要素ばかりでなくディスクおよびサーボヘ
ッドの構成に関連した変換器利得内の変化を補償するた
めに増幅器の利得を変更づる。
実施において、２９乃至３３で示される回路は、例えば
１ｖｌｏｔｏｒｏｌａ　６８０１基本システムであ）マ
イクロプロセッサ３５である。
動作は以下の通りである。零復帰動作はディスクコント
ローラからの命令によって初期化される。ディスクの外
側始めから開始され、マイクロプロセッサ３５は連続的
近似値を用いてサーボを校正する。速度はディスク上の
知られ・、半径、この場合は工程（ｓｔ、ｒｏｋｅ）の
中心、でｎ′！ましい速度の２％以内に適合される。サ
ーボｈ一度校正されると、マイクロプロセッサ３５はヘ
ッドを校正および零復帰を完成させるトラックＯ上に位
置付ける。
上記のことは第３Ａ図および第３Ｂ図に示されるフロー
チャートに詳しく記載される。第３Ａ図を参照すると、
ルーチンは初期電力ｊト加中またはサーボシステム零復
帰が命令されたときにアクセスエラーがある場合に発生
される零復帰命令によって開始される。ステップ４０は
パ＼ツドがガートバンド（ｇｕａｒｄ　ｂａｎｄ）　２
の上にあるか否かを決定する。もしなければ、ヘッドは
４１で示されるようにガートバンド２上まで移動づる。
ディスク上に３つのガートバンドゾーンがある。ディス
クの最内部の半径に最も近いゾーンはガートバンド３で
ある。外側に移動すると、ちょうどデータゾーンの外側
の次のゾーンがガートバンド１ゾーンである。外側半径
に最も近いのがガートバンド２ゾーンである。零復帰の
間において、ベッドがガートバンド２ゾーンになるまで
キャリッジはガートバンド１ゾーンを交差して戻る。そ
の時、キャリッジはガートバンド１ゾーンを交差して戻
ってくるであろう。
データゾーンにお（プる第１のトラック交差はトラック
零である。このシーケンスはキャリッジがディスク上の
最初にあるかどうかを決定し、ざらに位置はトラック交
差を計数することによって決定される。もし、キャリッ
ジがガートバンド以外の他のエリアにあればキャリッジ
は最小時間にするため速い速度で移動する（ステップ４
１）。もし、キャリッジがガートバンドにあれば、キャ
リッジは遅い速度で移動する（ステップ４２）。１ミリ
秒）厚延後（スデット４３で承り）に、利得は１６進表
示の４０　（４０ＨＥ　Ｘ’）の初期顧を有する８ビツ
トラツチ内にセットされる。このステップはステップ４
４で示される。
第３図Ａにステップ４５で示されるように、本実施例に
おける目標速度である一定速度命令は５．３インチ／秒
である。駆動電流はステップ４６で示されるようにディ
スクの中心に向【プでヤヤリッジを移動するためにアク
チュエータに供給される。ステップ４７（第３図Ｂ）で
示されるように、ヘッドがガートバンドを外れるやいな
や平均速度が決定される。ステップ４８に示されるよう
に一定速度命令に対して比較が行われる。
ステップ４９で示されるように、速度が遅すぎると利得
増加（最初２０ＨｅＸ）は利得値から減じられる。ステ
ップ５０に示されるように、速度が速すぎると利得増加
は利得値に加算される。ステップ５１に示されるように
、サーボがサーボ利１ｑにおける更新に応答している間
に１０１−ラックが通過される。このプロレスは利得値
が１によって変更されるまで利得増加が各バスで半減さ
れながら繰返される。キャリッジの実際上の速度が基準
速度と比較されたｊ炎に、％差がステップ５２に示され
るように演算される。、ステップ５３に示されるように
、適正なエラーコードが前もつや族定に従・てセットさ
れる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明が適用されえる型式の磁気ディスク駆動
回路を示ず図。 第２図は本発明のサーボシステムと校正回路とを示す図
。 第３図Ａおよび第３図Ｂは本発明の実行にお（プるマイ
クロプロセッサの動作を示すフローチャート。 １１、１２・・・ディスク　　　１５・・・アクチュエ
ータ１３・・・磁気ヘッド　　　　１９・・・コントロ
ーラ１４・・・ヘッドアーム部品　２０・・・速度校正
器アメリカ合衆国コロラド用８０３０ ２ボールダー・ジューニパ−２６６ ０発　明　者　ジエームズ・タッチトンアメリカ合衆国
コロラド用８０３０ ３ボールダー・ロングウッド・ アベニュー３９９５ ＝４５１

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　磁気ヘッドが速度エラー信号を発生するための
    速度命令および速度変換器に対応するサーボループによ
    って駆動されるアクチュエータによって磁気ディスク上
    のトラック上に位置付けられる型式の磁気ディスク駆動
    装置において、前記サーボループのための自動速度校正
    装置が、 （ａ）　　上記ディスクの１つの少なくとも２つのトラ
    ック間で上記アクチュエータの速度を測定する装置と、 （ｂ）　　一定速度命令に対して測定された速度を比類
    する装置と、 （Ｃ）　　比較値に応答して前記速度変換器の利得を変
    更するための装置と、 （ｄ）　　前記（ヘラツクに交差した前記ヘッドの単一
    パスの前記アクチュエータ速度を校正するために前記ア
    クチュエータが前記ディスク上の連続する（ヘラツクと
    交差して移動するように前記測定装置、比較装置おＪ、
    び変更装置を連続的に動作させる装置とを備えたことを
    特徴と−する。
  2. （２）　前記アクチュエータ速度を生じさせる装置が前
    記ディスクの知られ１〔半径において前記ヘッドによっ
    て校正される特許請求の範囲第（１）項に記載の装置。
  3. （３）　連続的に動作させる装置が前記用しれた半径を
    目ざす連続する近似値によって前：、１アクチユ工−タ
    速度を校正する特許請求の範υ：；争（２）項に記載の
    装置。
  4. （４）　前記速度変換器の利得を変更する装置が前記比
    較値に応答して減少またけ増加する多重ビツトラッチを
    含み、多重ビットラッチは前記速度変換器の利得の変更
    に関連している特許請求の範囲第（１）項に記載の装置
    。
  5. （５）　速度変換器が利得制御増幅器を含み、校正装置
    が前記多重ビツトラッチと前記利得制御増幅器との１ｍ
    にこれらに供給されたＭ半値を変更するためにディジタ
    ル・アナログ変換器を備える特許請求の範囲第（４）項
    に記載の装置。
  6. （６）　校正装置が前記ディスク駆動のためのコントロ
    ーラからの自動＠復帰信号に応答しＣ動作される特許請
    求の範囲第（１）項に記載の装置。
  7. （７）　測定゛す′る装置が、 （ａ）　トラック交差検出器と、 （ｂ）　　前記トラック交差検出器ににっで始動および
    停止されるタイマと、 （Ｃ）　　アクチュエータ速度の測度として前記タイマ
    の値を記憶する装置と を含む特許請求の範囲第（１）項に記載の装置。
  8. （８）　アクチュエータ速度の記憶された複数の値を平
    均覆る装置を備える特許請求の範囲第（７）項に記載の
    装置。
  9. （９）　タイマが始動した後に２つのトラックの多重の
    交差時に停止される特許請求の範囲第（７）項に記載の
    装置。
  10. （１０）　　タイマーと記憶する装置がマイクロブラ」
    セッサを含む特許請求の範囲第（７〉項に記載の装置。
  11. （１１）　　平均する装置がマイクロプロセツサを含む
    特許請求の範囲第（８）項に記載の装置。
  12. （１２）　　ｔａ気ヘッドがザーボ変換器によって駆動
    されるアクチュエータによって磁気ディスク上のトラッ
    ク上に位置付けられる型式の磁気ディスク駆動装置のた
    めの速度り一−ボ変換器を校正する方法において、 （ａ）　　前記ディスクの１つのディスク上の多重の２
    つのトラック間の前記アクチクエータの速度を測針する
    こと、 （ｂ）　　測定された速度と一定速度命令とを比較する
    こと、 （Ｃ）　　前記比較に応答して速度変換器を変換するこ
    と、 （ｄ）　　連続する近似値によって前記実際の速度を前
    記一定速疾命令に校正するた、功に前記アクチュエータ
    が前記ディスク上の連続するトラックを交差゛するよう
    に移動するＪ二うに、測定、比較および前記速度変換器
    の変更ステップを連続的に実行することを特許）する校
    正方法。
  13. （１３）　　測定するステップが、 （ａ）　　前記ディスクを交差する前記アクチュエータ
    の１−ラック交差間の時間間隔を計時づること、 （ｂ）　　計時された時間間隔をアクチュエータ速度の
    測度として記憶すること、 を含む特許請求の範囲第（１２）項に記載の方法。
  14. （１４）　　複数の記憶されたアクチュエータ速度の値
    を平均することを含む特許請求の範囲第（１３）項に記
    載の方法。
  15. （１５）　　計時が開始された後、少なくとも２つのト
    ラックの交差後に計時を停止することを含む特許請求の
    範囲第（１３）項に記載の方法。
  16. （１６）　　零復帰動作のために前記ディスク駆動の動
    作が繰り返される時間中に実行される特許請求の範囲第
    （１２）項に記載の方法。
  17. （１７）　　前記ディスクの上の前記アクチュエータの
    １つのパスの間に実行される特許請求の範囲第（１２）
    項に記載の方法。
  18. （１８）　　前記ディスクの知られた半径で前記ｌ＼フ
    ッドよって実行される特許請求の範囲第（１２）項に記
    載の方法。
JP58234935A 1982-12-14 1983-12-13 磁気デイスク駆動装置の自動速度校正装置およびその方法 Pending JPS59167882A (ja)

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