JPS6329384A - 磁気デイスク装置のヘツド位置決め装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置に関
する。

［従来技術］ 磁気ディスク装置のへラドアクチュエータとして、ステ
ップモータを使用する場合、ステップモータの２つの磁
励相に対する通電量の比を調節して、回転量を任意に設
定するマイクロステップ駆動方式がよく採用される。ま
た、磁気ディスク装置では、目標トラックからのヘッド
の位置すれであるオフトラック発生の最大の原因として
、装置内部の温度変化によって磁気ディスクやヘッドを
搭載するキャリッジの機構部分が伸縮することにより生
じるサーマルオフトラックが知られている。

このため、磁気ディスク装置は電源がオンすると、その
直後に予め設定された複数のデータトラックであるサン
プリングトラックに所定のサーボ制御によって順次ヘッ
ドの位置決め動作が行なわれる。そして、各トラックに
位置決めされたときにステップモータに印加された上記
通電量の比を記憶するようにしている。以後、ホストコ
ンピュータの指令等に従って、ヘッドを所定のデータト
ラックに位置決めするとき、上記記憶している通電量の
比に従ってステップモータを制御し、運転時の上記温度
に応じた最初の位置決めを行なう。その後、データトラ
ックに記録されたサーボ情報に基づいた所定のサーボ制
御により正確な位置決めを行なうようにしている。

いま、例えば６００トラツクのデータトラックを有し、
１００トラツクごとに６ゾーンに分割された磁気ディス
クが使用されているとする。また、上記ステップモータ
は２相のもので、２相励磁方式でバイポーラ駆動される
とすると、そのステップモータの励磁状態は４種類ある
ので、これをＡ−Ｄで示す。上記ヘッドは上記ステップ
モータの励磁状態がＡ−Ｄに順次切換えられることによ
り、１トラツクずつシークされるものである。

この場合、上記サンプリングトラックは、各ゾーンごと
に上記４種類の励磁状態に対応して特定の４トラツクず
つが設定されている。従って、ヘッドの位置決めのため
に記憶しておく上記通電量の比を示すデータは、ゾーン
番号１〜６と励磁状＠Ａ−Ｄに対応するａ　”　ｄとで
示すと、第８図のようにＤ＋ａ〜Ｄ　ｌｄ、Ｄ　２　ａ
＝Ｄ　２　ｄ、・・・・・、Ｄ　ｓ　ａ−Ｄ　ｓ　ｄの
２４個のデータになる。

前記のようなヘッドの位置決めのサーボ制御は、マイク
ロコンピュータを用いて行なわれるが、上記のような通
ｆｆｉ　ｊｋの比を示すデータは、比較的少量のデータ
なので、　ｃｐｕのＬＳＩに内蔵されたバッファメモリ
エリアに格納される場合が多い。ところが、そのような
バッファメモリエリアは記憶容量が小さいので、上記デ
ータの記憶のためにそのエリアの多くが占有されると、
プログラム実行のためのバッファエリアが不足するよう
になる。このように、従来はＣＰＵのバッファメモリエ
リアに対して。

上記データ量が大きいという間開があった。

［目的コ 本発明は、上記の問題を解決し、ステップモータ駆動の
ために記憶しておく通電量の比を示すデータの量を側限
した磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置を提供する
こと目的とする。

［構成］ このため本発明は、サンプリングトラックへのヘッドの
位置決めで得た通電量の比を示すデータを適宜グループ
に分け、そのグループ内で平均化したデータを格納して
おくようにしたものである。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め装置のブロック構成図である。この装置は
、ユニット化されて図示せぬコンピュータシステムに搭
載され、その本体より電源が供給されるようになってい
る。図において、磁気ディスク１はディスク支持体２に
固定され、スピンドルモータ３により駆動される。スピ
ンドルモータ駆動回路４はそのスピンドルモータ３を一
定速度で回転させるものである。キャリッジ５は磁気デ
ィスク１の各データ記録面に接するリードライトヘット
（以下、単にヘッドという）６ａ、６ｂを搭載し、ステ
ップモータ７により駆動される。ステップモータ駆動回
路８はそのステップモータ７を所定量回転させるもので
ある。

情報記録再生回路９はヘッド６ａ　、　６ｂに書込信号
を送出すると共に、その読出信号を取り出し、サーボ信
号検出回路１０はその取り出した続出信号からサーボ信
号を検出するものである。インタフェース回路１１は図
示せぬディスクコントローラを介して図示せぬホストコ
ンピュータと接続され、そのディスクコントローラとの
間で、制御信号、ステータス信号、読出データあるいは
書込データを送受するものである。マイクロコンピュー
タ１２は上月己各回路から所定の信号を入力すると共に
、上記各回路を制御するものである。

ステップモータ７は第２図（ａ）に示すような永久磁石
形２相ステップモータである。ステップモータ駆動回路
８はこのステップモータ７を２相励磁駆動力式によりバ
イポーラ駆動する。その各励磁状態をＡ−Ｄで示すと、
各状態においてロータの各磁極は、図示する各位置量で
静止するようになる。

また、これらの静止状態において、次のようなマイクロ
ステップ駆動を行なうようにしている。すなわち、同図
（ａ）に示すように、例えばステップモータ７の２つの
励磁相φ１とφスに同時に励磁電圧ν１とｖ２を印加す
る励磁状態のとき、励磁電圧ｖｌ、ν２は、同図（ｂ）
に示すように、オンする時間Ｔ！とＴ２との和が一定周
期Ｔになるように設定したチョッピングパルスで印加す
る。そして、時間ＴＩとＴ２との比、つまりデユーティ
比Ｄ＝Ｔ＋／Ｔ２を可変するようにしている。

このデユーティ比りに対してステップモータ７の回転量
は、同図（ｃ）のように示される。つまり。

デユティ比Ｄ＝１に設定すると、ステップモータ７のロ
ータの磁極は上記励磁相φ１とφ２の中央で静止し、デ
ユーティ比Ｄ＜１あるいはＤ＞１に設定すると上記磁極
はそのデユーティ比りの値に応じて上記φ１寄りあるい
はφ２寄りで静止するようになる。

磁気ディスクｌは各データ面にトラック０〜５９９まで
のデータトラックを有しており、各データトラック０〜
５９９は第３図（ａ）　、　（ｂ）に示すようにゾーン
１〜６に分割されている。

ヘッド６ａ　、　６ｂは上記ステップモータ７により駆
動されて上記各データトラックにシークされるが、この
ときステップモータ７の励磁状態は第３図（ｃ）に示す
ようになる。また、各ゾーン１〜６における中央付近の
データトラックＮ＋ａ−Ｎ＋ｄ、Ｎ２ａ〜Ｎ２ｄ、・・
・・・、Ｎ　６　ａ−Ｎ　ｓ　ｄがサンプリングトラッ
クに指定されている。

本実施例の磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置は以
上の構成で、第４図に示すように動作する。すなわち、
この装置の電源がオンされると、マイクロコンピュータ
１２はステップモータ駆動回路８を制御してステップモ
ータ７を所定量回転さ廿、まず、上記サンプリングトラ
ックＮ＋ａに初期状態において選択されている一方のヘ
ッド６ａまたは６ｂをシークさせる。このとき、情報記
録再生回路９はヘッド６ａまたは６ｂより上記サンプリ
ングトラックの記録情報を読み出す。サーボ信号検出回
路１０は、その読み出しで得られた信号の中のサーボ信
号を検出し、所定の処理によりオフトラック量を示す信
号を出力する。

マイクロコンピュータ１２は、その信号を監視しながら
ステップモータ駆動回路８を制御し、オフトラック量が
一定の許容範囲になるように、ステップモータ７への前
記励磁電圧Ｖｌ、Ｖ：ｔのデユーティ比りを調節する。

これにより、ヘッド６ａ　、　６ｂはサンプリングトラ
ックに正しく位置決めされる。マイクロコンピュータ１
２はこのとき印加した励磁電圧Ｖｌ、Ｖ２の上記デユー
ティ比りを示す１バイトのデータＤ１ａを内部のバッフ
ァメモリに一時記憶する。

マイクロコンピュータ１２は上記と同様の動作を全ての
サンプリングトラックに対して実行し、第５図（ａ）に
示すように各サンプリングトラックにおけるデユーティ
比りを示すデータＤ　］　ａ−Ｄ　ｔ　ｄ。

Ｄｚａ−Ｄｚａ、・・・・・、Ｄ６ａ−Ｄ６ｄを得る（
処理２１）。

マイクロコンピュータ１２の図示せぬＣＰＵのＬＳＩの
内部バッファメモリには、第５図（ｂ）に示すように各
励磁状態Ａ−Ｄごとに３種のデータを格納できる１２バ
イトの容量のチョッピングテーブルが作成されている。

マイクロコンピュータ１２は、まず上記ゾーンｌで得た
励磁状態ＡでのデータＤ１ａとゾーン２で得たＤｚａと
の平均値を算出する。同様に、励磁状態Ｂ−Ｄについて
上記各平均値を算出し、さらにゾーン３と４およびゾー
ン４と５について上記各平均値を算出する。算出した各
値を同図（ｂ）に示すように上記チョッピングデユーテ
ィテーブルに格納する（処理２２）。

次に、マイクロコンピュータ１２は直前に位置決めした
ヘッド６ａ、６ｂのオフトラック量を前記と同様に検知
してサーボ制御し、ヘッド位置を保持するようにする（
処理２３）。

ここで、図示せぬディスクコントローラから制御命令を
受信していないときには（処理２４のＮ）、上記処理２
３に戻り、同様の動作を一定周期で繰り返す。

また、ここで上記ディスクコントローラから何らかの制
御命令を受信すると（処理２４のＹ）、七の命令を識別
する。受信した制御命令がシーク命令であるとき（処理
２５のＹ）、マイクロコンピュータ１２はステップモー
タ７を駆動させて、所定のヘッド６ａ　、　６ｂを所定
のデータトラックにシークさせる。

このとき、前記チョッピングデユーティテーブルに格納
している該当するゾーンと該当する励磁状態データに従
ったデユティ比りの励磁電圧でステップモータ７を駆動
して、ヘッド６ａ、６ｂの位置決めを行なう（処理２６
）。

次に、マイクロコンピュータ１２は前記と同様にサーボ
信号検出回路１０から出ｐされる信号よりこのときのオ
フトラック量を検知する（処理２７）。次いで、そのオ
フトラック量が一定の許容範囲内であるかどうか判定す
る（処ｌＩ２８）、マイクロコンピュータ１２は上記位
置決めの後、最初に検知するオフトラック量の大きさと
上記許容範囲を越えた回数より、上記チョッピングデユ
ーティテーブルのデータを見直す条件を判定している（
処理２９）。

ここで、上記検知したオフトラック量が一定の許容値を
越え（処理２８のＮ）、上記見直し条件が成立しないと
き（処理２９のＮ）、そのオフトラック量に従って、ス
テップモータ７を制御する。これにより、ヘッド６ａ　
、　６ｂの位置が補正される（処理３０）。

この後、処理２７に戻り、オフトラック量の検知とヘッ
ド６ａ　、　６ｂの位置補正が繰り返される。このとき
、処理２８において、検知されたオフトラック量が上記
許容範囲内になれば（処理２ＢのＹ）、マイクロコンピ
ュータ１２はインターフェース回路１１を介して１図示
せぬディスクコントローラにシーク完了の信号を出力す
る（処理３１）。

この後、処理２３に戻り、上記ヘッド位置が次のシーク
命令を受信するまで保持されるようになる。

この開、情報記録再生回路９は上記ディスクコントロー
ラの指令に従って磁気ディスク１の情報の記録あるいは
再生が行なえる。

一方、以上のような動作中に装置内部の温度が変化する
と、処３１２２において格納しているチョッピングデユ
ーティテーブルのデータでは、サーマルオフトラックが
生じ、正確な位置決めが行なえなくなる。そこで、前記
処理２９では、検知したオフトラック量が一定限度を越
えているとき、あるいは処理２８において許容値を越え
るオフトラック量の発生した回数が所定回数以上という
条件になると（処理２９のｖ）、前記処理２１と処理２
２と同様の処理を実行する（処理３２と３３）、つまり
、そのときの温度条件に合わせて、前記チョッピングデ
ユーティテーブルのデータを格納しなおすようにしてい
る。

なお、処理２５において、ヘッド選択命令などのシーク
命令以外の命令を受信しているときは（処理２５のＮ）
、その命令に応じた所定の動作を実行する（処！３４）
。

以上のように本実施例では、第５図（ａ）に示したよう
にサンプリングトラックへのヘッドの位置決めで得たチ
ョッピングデユーティ比を示すデータを同図（ｂ）に示
すように隣接する２つのゾーンごとにグループ分けし、
そのグループ内で各平均値を求めて、チョッピングデユ
ーティテーブルに格納するようにしている。これにより
、上記テーブルに格納するデータ数を減少することがで
き、前記ＣＰＬＩのＬＳＩに内蔵されたバッファメモリ
エリアの占有される割合を減少させることができる。ま
た、上記のように隣接するゾーンのデータの平均値を格
納しておくようにしたので、サンプリングトラックへの
ヘッドの位置決めで得た前記データの測定誤差も平均化
されることにより、ある程度そのような誤差が補正され
ることになる。

さて、第６図は他の実施例を示すものである。

この実施例では、第４図に示した処理２２において、第
６図に示すように各励磁状態Ａ−Ｄについて各ゾーン１
〜６共通に１種類のデータを格納する４バイトの容量の
チョッピングデユーティテーブルを作成するようにする
。また、同図処理２６においてはどのゾーンのトラック
についても上記１種類のデータを用いてヘッド６ａ　、
　６ｂの位置決めを行なうようにする。その他の処理は
、第４図で示した処理と同様に実行する。

このように本実施例では、各ゾーン共通に１種類のチョ
ッピングデユーティ比を示すデータを格納するようにす
ることにより、格納するデータ量が大幅に削限される。

また、第７図（ａ）は別の実施例を示すものである。

この実施例では、第４図に示した処理２１において。

ゾーンｌとゾーン６のサンプリングトラックにヘッド６
ａ　、　６ｂの位置決めを実行し、前記チョッピングデ
ユーティ比を示すデータを得るようにする。そして、処
理２２においては、第７図（ａ）に示すようなチョッピ
ングデユーティテーブルを作成して、上記データを格納
しておく。

いま、励磁状＠Ａ−Ｄの１つをｊで示し、ゾーン１にお
けるデータＤ＋ｊに対してゾーン６におけるデータＤｓ
ｊは、第７図（ｂ）に示すように変化していたとする。

このとき、任意のゾーンｉにおけるデータＤｉＪは、上
記データＤ＋ｊとＤｇｊとの差の比例配分で求めて近似
することができる。つまり、データＤｉｊは次式より算
出できる。

但し、１はゾーン番号、ｊはａ　−ｄを示す。

そこで、第４図における処理２６では、マイクロコンピ
ュータ−２は上式よりそのとき必要な上記データを上式
より算出するようにする。その他の処理は第４図で示し
た処理と同様に実行する。

このように本実施例では、ゾーン１とゾーン６の各サン
プリングトラックにだけ、ヘッド６ａ　、　６ｂの位置
決めを行ない、他のゾーンのチョッピングデユーティ比
りは上記ゾーン１とゾーン６で得たデータに基づいて算
出するようにしている。これにより。

前記と同様に格納するデータ量が削減される一方、第４
図処理２１において、ヘッド６ａ　、　６ｂの位置決め
動作の必要なトラック数が減少し、この分処理時間が短
縮される。

なお、以上の各実施例では、磁気ディスク１はトラック
数６００でゾーン数を６に、またステップモータ７は２
相モータの場合を示したが、本発明は他の場合でも同様
に適用できるのは当然である。

［効果］ 以上のように本発明によれば、サンプリングトラックへ
のヘッドの位置決めで得た通電量の比を示す多数のデー
タを適宜グループに分けて、そのグループで平均化した
データを格納しておくようにしたので、記憶しておくデ
ータ量を削限することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め装置のブロック構成図、第２図（ａ）は２
相ステツプモータのロータ磁極静止位置を示す説明図、
同図（ｂ）は励磁電圧の説明図、同図（ｃ）はマイクロ
ステップ駆動の説明図、第３図は磁気ディスクのデータ
トラックの説明図、第４図は上記ヘッド位置決め装置の
動作を示すフローチャート、第５図（ａ）は上記実施例
において取り出すサンプリングトラックのデユーティ比
データの説明図、同図（ｂ）はその実施例においてチョ
ッピングデユーティテーブルに格納されるデータの説明
図、第６図は他の実施例においてチョッピングデユーテ
ィテーブルに格納されるデータの説明図、第７図（ａ）
は別の実施例において取り出すサンプリングトラックの
デユーティ比データの説明図、同図（ｂ）はその実施例
において算出するチョッピングデユーティ比の説明図、
第８図は従来例においてチョッピングデユーティテーブ
ルに格納されていたデータの説明図である。 １・・・磁気ディスク、２・・・ディスク支持体、３・
・・スピンドルモータ、４・・・スピンドルモータ駆動
回路、５・・・　キャリッジ、６ａ、６ｂ・・・　リー
ドライトヘッド、７・・・ステップモータ、８・・・ス
テップモータ駆動回路、９・・・情報記録再生回路、１
０　　・・サーボ信号検出回路、１１・・・インタフェ
ース回路、１２・・・マイクロコンピュータ。 Ｉ）−″′ｅイヘロ、＼ニローり ｚｉ　ｒ！ｌ咲七世 第２図 （ａ）　　　　　（ｂ） （Ｃ） □テ゛ニーティ北ＴｒＴ２（Ｄ） 第５図 （ａ） （ｂ） 第６図 第７図 （ａ） （ｂ） □　゛ノ゛−ノ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ディスクの各トラックが複数のゾーンに分割
   されてなる磁気ディスクと、ヘッドを上記各トラック上
   に移動させるステップモータと、そのステップモータを
   所定量回転させると共に、そのステップモータの２つの
   励磁相に対する通電量の比を変えて回転量を調節するマ
   イクロステップ駆動手段と、上記ステップモータに供給
   される上記通電量の比に対応するデータを記憶する記憶
   手段とを備え、記憶した上記データに基づいて上記ステ
   ップモータを制御する磁気ディスク装置のヘッド位置決
   め装置において、上記各ゾーンごとに上記ステップモー
   タの各励磁状態に対応して設定された特定のサンプリン
   グトラックに上記ヘッドを位置決めするサンプリングト
   ラック位置決め手段と、その各サンプリングトラックに
   位置決めしたとき、上記ステップモータに供給される上
   記通電量の比を示すデータを一時記憶し、それらのデー
   タの予め設定されたグループごとの平均値を算出し、そ
   の平均値を示すデータを上記記憶手段に格納するデータ
   格納手段とを備え、上記ヘッドの位置決めのために記憶
   しておくデータ量を削減するようにしたことを特徴とす
   る磁気ディスク装置のヘッド位置決め装置。
2. （２）磁気ディスクの各トラックが複数のゾーンに分割
   されてなる磁気ディスクと、ヘッドを上記各トラック上
   に移動させるステップモータと、そのステップモータを
   所定量回転させると共に、そのステップモータの２つの
   励磁相に対する通電量の比を変えて回転量を調節するマ
   イクロステップ駆動手段と、上記ステップモータに供給
   される上記通電量の比に対応するデータを記憶する記憶
   手段とを備え、記憶した上記データに基づいて上記ステ
   ップモータを制御する磁気ディスク装置のヘッド位置決
   め装置において、上記複数のゾーンの最初と最後のゾー
   ンに対して上記ステップモータの各励磁状態に対応して
   設定された特定のサンプリングトラックに上記ヘッドを
   位置決めするサンプリングトラック位置決め手段と、そ
   の各サンプリングトラックに位置決めしたとき、上記ス
   テップモータに供給される上記通電量の比を示すデータ
   を上記記憶手段に格納するデータ格納手段と、上記格納
   した最初と最後の上記各データに基づいて任意ゾーンに
   対するデータを算出する演算手段とを備え、上記ヘッド
   の位置決めのために記憶しておくデータ量を削減するよ
   うにしたことを特徴とする磁気ディスク装置のヘッド位
   置決め装置。