JPS63873A - 磁気ヘツド制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッド制御装置に係り、特に、磁気ディ
スク装置に用いられる磁気ヘッドの位置決め制御を行う
のに好適な磁気ヘッド制御装置に関する。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置においては、磁気ヘッドを目標トラッ
クへ正確に移動させるための位置決め制御が必要とされ
ている。このため、従来の磁気ディスク装置においては
、特開昭５７−１２４５５号公報に記載されているよう
に、速度信号と目標速度信号から生成された速度制御用
のフィードバック信号に応じて磁気ヘッドを目標トラッ
ク近傍まで移動させる第１のステップと、位置信号と前
記速度信号から生成された過渡制御用のフィードバック
信号に応じて磁気ヘッドを目標トラックの極めて近くま
で移動させる第２のステップと、位置信号を基に位置制
御用のフィードバック信号に応じて磁気ヘッドを目標ト
ラックの中心まで導く第３のステップとを有する制御方
式が捉案されている。この方式によれば、磁気ヘッドの
位置情報および速度情報に従って磁気ヘッドの位置制御
がなされているため、磁気ヘッドの位置決め制御を良好
なものとすることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の方式においては、第２のステップ
のフィードバック信号を決定する定数が磁気ヘッドの移
動速度によらず一定の値に定められていたため、磁気ヘ
ッドの移動速度によっては、第２のステップから第３の
ステップへの移行が円滑に行なわれなかったり、あるい
は第３のステップの動作に移行したあと、磁気ヘッドが
目標トラック中心からはずれたりするおそれがあった。

すなわち、第１のステップにおける磁気ヘッドの移動動
作において、磁気ヘッドが通過するトラックの数は、磁
気ヘッドの目標トラック数によって大きく変化する。さ
らに、磁気ヘッドを駆動するためのボイスコイルモータ
の出力特性、磁気ヘッドの位置決め動作を行うための位
置決め機構の振動特性、外力の発生１位置信号の大きさ
などさまざまな条件によっても磁気ヘッドの移動速度に
差がある。したがって、第２のステップにおけるフィー
ドバック信号を決定する定数が一定であると、第２のス
テップ動作における磁気ヘッドの移動速度は、第１のス
テップの移動速度によって大きく変化する。このような
ことは、磁気ディスク装置の安定かつ信頼性の高い使用
のためには好しくない。

なお、前述したような問題も、磁気記録信号を読み書き
する動作を開始する時点（セトリング時間）を第３のス
テップに入ってから比較的長い時間経過したあとの時間
に設定すれば、磁気ヘッドの位置制御を正確に行うこと
はできる。しかしながら、このような方式を採用すると
、磁気記録信号の読み書きに余分な時間がかかり、磁気
ヘッドの位置決め制御を迅速に行うことはできなくなる
。

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたものであり
、その目的は、セトリング時間を長くしなくても、磁気
ヘッドが目標トランク近傍まで移動する速度の大きさに
よらず、磁気ヘッドを目標トラック中心まで正確に導く
ことができる磁気ヘッド制御装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するために１本発明は、磁気ヘッドの読
み込み信号を位置信号に変換する位置信号発生器と、磁
気ヘッドが通過したトラックの数を前記位置信号から計
数するトラックカウンタと、トラックカウンタの計数値
と目標トラック数とを比較して目標トラックまでの残り
のトラック数を算出し、該算出値に応じた目標速度信号
を出力する第１の目標速度信号発生器と、磁気ヘットの
移動速度を検出する速度検出器と、目標速度信号と速度
検出器の出力とを比較して目標速度と磁気ヘッドの移動
速度との偏差を算出し、該算出値に従った駆動信号を出
力する第１の駆動信号発生器と、駆動信号により磁気ヘ
ッドの位置をＦｉｌｌ整する駆動装置と、位置信号を基
に磁気ヘッドを目標トラックへ導く駆動信号を出力する
第２の駆動信号発生器と、位置信号を基に磁気ヘッドの
移動速度または目標トラックまでの距離に応じた目標速
度信号を出力する第２の目標速度信号発生器と、位置信
号を監視して、磁気ヘッドが目標トラック近傍に達する
までは第１の目標速度信号発生器の出力信号を選択し、
このあと第２の目標速度信号発生器の出力信号を選択し
、各選択した信号を第１の駆動信号発生器へ出力する第
１のスイッチと、位置信号を監視して、磁気ヘッドが目
標トラックの極めて近くに達するまでは第１の駆動信号
発生器の出力信号を選択し、このあと第２の駆動信号発
生器の出力信号を選択し、各選択した信号を駆動装置へ
出力する第２のスイッチと、を有する磁気ヘッド制御装
置を構成したものである。

〔作用〕

磁気ヘッドの移動先となる目標トラックが設定されると
、磁気ヘッドの読み込みに伴なう位置信号の発生を基に
トラックカウンタの計数値と目標トラック数との比較に
よって目標速度信号が生成される。そして、目標速度信
号と速度検出器の出力との比較によって、目標速度と磁
気ヘッドの移動速度との偏差が算出され、この算出値に
従った駆動信号によって磁気ヘッドを目標トラック近傍
まで移動させるシーク動作がなされる。磁気ヘッドが目
標トラック近傍まで達すると、第１のスイッチの切換え
動作によって、第２の目標速度信号発生器の出力信号と
速度検出器の出力信号の比較がなされ、比較結果に応じ
て磁気ヘッドを目標トラックの極めて近くまで移動させ
る動作がなされる。磁気ヘッドが目標トラックの極めて
近くまで達すると５第２のスイッチの切換え動作によっ
て第１の駆動信号発生器の出力信号に代わって、第２の
駆動信号発生器の出力信号が駆動装置へ出力され、磁気
ヘッドを目標トラックへ導くフォローイング動作がなさ
れる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図には、本発明の好適な実施例の構成が示されてい
る。第１図において、ポジション信号復調回路１０は、
磁気ヘッドの読み込み信号を位置信号（ポジション信号
）に変換する位置信号発生器として機能しており、磁気
ヘッドのトラック中心位置と磁気ヘッドの位置との偏位
量に応じた磁気記録信号を平滑化し、第４図に示される
ように、磁気ヘッドが磁気ディスク上のトラックを通過
するごとに電圧レベルがＯとなる交流信号を出力するよ
うになっている。トラックカウンタ１２は、ポジション
信号を取り込み、ポジション信号の電圧レベルが０にな
る回数を計数して、磁気ヘッドが通過したトラックの数
を算出するように構成されている。トラックカウンタ１
２の出力信号は。

減算器１４に出力され、目標トラック数と比較される。

減算器１４は、磁気ヘッドの目標トラックまでの移動情
報として設定器で設定された目標トラック数からトラッ
クカウンタ１２の出力信号を減算して、目標トラックま
での残りのトラック数を算出し、算出値を速度パターン
発生器１６へ出力するようになっている。速度パターン
発生器１６は、減算ＶＩｉ１４からの出力信号を基に磁
気ヘッドの目標速度パターンに従った目標速度信号を出
力するようになっている。この速度パターン発生器１６
の速度パターンとしては、第３図に示されるように、シ
ーク動作の前半において磁気ヘッドを加速し、途中で定
速とし、後半において減速する速度パターンが本実施例
においては採用されている。すなわち、磁気ヘッドを短
時間で移動させるために、前半で加速する速度パターン
が採用されている。なお、減算器１４と速度パターン発
生器１６は、トラックカウンタ１２の計数値と目標トラ
ック数とを比較して、目標トラックまでの残りのトラッ
ク数を算出し、該算出値に応じた目標速度信号を出力す
る第１の目標速度信号発生器として機能している。

速度パターン発生器１６の出力信号は、第１のスイッチ
としてのスイッチ１８を介して減算器２０へ出力される
ようになっている。この減算器２０には、ポジション信
号を基に磁気ヘッドの移動速度を検出する速度検出器３
０の検出出力が供給されており、減算器２０は目標速度
信号から速度検出器３０の検出出力を減算して、目標速
度と磁気ヘッドの移動速度との偏差を算出し、算出値を
エラーアンプ２２へ出力するようになっている。

エラーアンプ２２は、目標速度信号と速度検出器３０の
出力とを比較して、減算器２０の算出値を所定の増幅度
で増幅し、磁気ヘッドを駆動するための駆動信号を第２
のスイッチとしてのスイッチ２４を介してパワーアンプ
２６へ出力するようになっている。すなわち、減算器２
ｏ、エラーアンプ２２は、目標速度と磁気ヘッドの移動
速度との偏差を算出し、該算出値に従った駆動信号を出
力する第１の駆動信号発生器として機能している。

パワーアンプ２６は、ボイスコイルモータを有する位置
決め機構２８とともに、磁気ヘッドの位置を調整する駆
動装置として機能しており、エラーアンプ２２からの駆
動信号を電力増幅して位置決め機構２８へ出力するよう
になっている。位置決め機構２８は、パワーアンプ２６
の出力信号を基に、ボイスコイルモータを駆動した磁気
ヘッドを所定の位置まで移動させるようになっている。

例えば、第３図に示されるような速度パターンが設定さ
れているときには、シーク動作中ボイスコイルモータに
は第２図に示される電流が供給される。

これにより、磁気ヘッドを目標トラック近傍へ移動させ
るためのシーク動作がなされる。

磁気ヘッドの移動は、選択指令回路３６によって監視さ
れ、シーク動作によって磁気ヘッドが目標トラック近傍
まで達すると１選択指令回路３６からの指令によってス
イッチ１８の接点が切り換えられる。すなわち、第２の
目標速度信号発生器としての速度パターン発生器３２の
出力信号が減算器２０へ供給される。この速度パターン
発生器３２は、ポジション信号を基に磁気ヘッドの移動
速度または目標トラックまでの距離に応じた目標速度信
号を出力するようになっている。このため、スイッチ１
８が切り換えられたあとは、速度パターン発生器３２出
力の目標速度信号と、速度検出器３０の出力信号との比
較結果に応じて、磁気ヘッドを目標トラックまで近づけ
る位置決め制御がなされる。

シーク動作によって磁気ヘッドが目標トラックの極めて
近くまで達すると、選択指令回路３６からの指令によっ
て、スイッチ２４の接点が切り換えられパワーアンプ２
６には補償回路３４からの出力信号が供給される。補償
回路３４は、ポジション信号の位相を補償し、磁気ヘッ
ドを目標トラックに導く駆動信号を出力する第２の駆動
信号発生器として機能している。このため、スイッチ２
４の接点が切り換えられると、目標トラックの極めて近
くまで移動した磁気ヘッドを目標トラックの中心まで導
くフォローイング動作がなされる。

磁気ヘッドが目標トラックの中心に達すると、ポジショ
ン信号の電圧レベルがＯになるため、ポジション信号が
Ｏになった時点で、磁気ヘッドの位置決めが制御が停止
される。

ここで、本発明は、シーク動作の後半における目標速度
を磁気ヘッドの移動速度または目標トラックまでの距離
に応じて設定するようにしたため。

第２の目標速度信号発生器が以下のように構成されてい
る。

すなわち１本実施例における速度パターン発生器３２は
、速度検出回路３２Ａ、関数発生回路３２Ｂ、可変比例
要素３２Ｃから構成されている。

関数発生回路３２Ｂは、速度検出回路３２Ａからの出力
信号に応じた線型関数の信号を出力し、線型関数信号を
可変比例要素３２Ｇへ出力するようになっている。可変
比例要素３２Ｃは、ポジション信号を基に、関数発生回
路３２Ｂから出力される線型関数信号の増幅度を調整し
、第６図に示されるような目標速度信号を出力するよう
になっている。すなわち、シーク動作の後半における磁
気ヘッドの突入速度Ｖ工が大きいときには、可変比例要
素のゲインを小さくして目標速度を小さくシ。

−方、突入速度ｖ２が小さいときには、可変比例要素３
２Ｃのゲインを大きくして磁気ヘッドの目標速度を高め
るようにする。このような制御を行うと、第７図に示さ
れるように、突入速度Ｖ工が大きいとき、可変比例要素
３２Ｇのゲインを小さくすると、磁気ヘッドは曲線Ｒ１
のように変化し、逆に突入速度ｖ２が小さいとき、可変
比例要素３２Ｃのゲインを大きくすると、磁気ヘッドが
曲線Ｒ２で示されるように移動する。これに対して、従
来のように目標速度信号の定数を一定値に設定すると、
突入速度■１が大きいときには、磁気ヘッドが曲線Ｔ１
．Ｆｌで示されるように移動し、突入速度ｖ２が小さい
ときには、曲線Ｔ２、Ｆ２に示されるような状態で移動
する。

このように、本実施例においては、シーク動作の後半に
おける磁気ヘッドの目標速度を磁気ヘツドの移動に応じ
て変えるようにしたため、磁気ヘッドの移動速度や目標
トラック数が異なる場合でも、シーク動作からフォロー
イング動作への移行を一定の条件の下で行うことができ
、磁気ヘッドの位置決め制御を迅速にかつ正確に行うこ
とができる。

第８図には１本発明の他の実施例の構成が示されている
。

本実施例は、速度パターン発生器３２を関数発生器３２
Ｂと可変比例要素３２Ｃで構成されたものである。この
関数発生回路３２Ｂには、目標トラック数の情報が与え
られており、関数発生回路３２Ｂからは、第９図に示さ
れるように、目標トラックまでのトラック数に応じた線
型関数信号を可変比例要素３２Ｇに出力するようになっ
ている。

可変比例要素３２Ｃは、ポジション信号を基に線型関数
信号の増幅度（ゲイン）を調整し、第９図に示されるよ
うに、目標トラックまでの残りのトラック数に応じた目
標速度信号を出力するようになっている。なお、Ｄ工は
最大のトラック数を示し、Ｄ２は減速区間が小さくなり
はじめる最大トラック数を示し、Ｄ３は最小トラック数
を示す。

本実施例においては、シーク動作の後半において磁気ヘ
ッドの目標速度を目標トラックまでの距離に応じて変え
るようにしたため、シーク動作の前半における磁気ヘッ
ドの移動速度や目標トラックまでのトラック数が異なる
場合でも、シーク動作からフォローイング動作への移行
を一定の条件で行うことができ、前記実施例と同様、磁
気ヘッドを目標トラックの中心へ迅速にかつ正確に移動
させることができる。

なお、前記各実施例においては、関数発生器などを用い
た速度パターン発生器について述べたが、関数発生器な
どの代わりに、位相進み遅れフィルターを使用して、目
標速度信号を生成するようにすることも可能である。こ
の場合、このフィルターの増幅度および定数を磁気ヘッ
ドの移動速度あるいは目標トラック数に応じて決定する
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、シーク動作の後
半における磁気ヘッドの目標速度をシーク動作の前半に
おける磁気ヘッドの移動速度あるいは磁気ヘッドの目標
トラック数によらず、シーク動作の後半における磁気ヘ
ッドの移動速度または目標トラックまでの距離に応じて
可変にし、シーク動作からフォローイング動作への移行
を一定の条件の下で行うようにしたため、シーク動作の
前半における磁気ヘッドの移動速度や磁気ヘッドの目標
トラック数が異なる場合でも、磁気ヘッドを目標トラッ
クの中心まで迅速にかつ正確に移動させることができ、
磁気ヘッドの位置決め制御の向上に寄与することができ
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はボイ
スコイルモータの電流波形図、第３図は磁気ヘッドの移
動速度を説明するための線図、第４図はポジション信号
の波形図、第５図は速度パターン発生器３２の構成図、
第６図は第５図に示す速度パターン発生器３２の速度パ
ターンとゲインとの関係を示す線図、第７図は本発明に
係る装置の作用を説明するための図、第８図は速度パタ
ーン発生器３２の他の実施例を示す構成図、第９図は第
８図に示す速度パターン発生器３２のトラック数とゲイ
ンとの関係を示す線図である。 １０・・・ポジション信号復調回路。 】２・・・トラックカウンタ、 １４．２０・・・減算器、 １６・・・速度パターン発生器、 １８．２４・・・スイッチ、 ２２・・・エラーアンプ、 ２６・・パワーアンプ、 ２８・・位置決め機構、 ３０・・・速度検出器、 ３２・・・速度パターン発生器、 ３４・・・補償回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ヘッドの読み込み信号を位置信号に変換する
   位置信号発生器と、磁気ヘッドが通過したトラックの数
   を前記位置信号から計数するトラックカウンタと、トラ
   ックカウンタの計数値と目標トラック数とを比較して目
   標トラックまでの残りのトラック数を算出し、該算出値
   に応じた目標速度信号を出力する第１の目標速度信号発
   生器と、磁気ヘッドの移動速度を検出する速度検出器と
   、目標速度信号と速度検出器の出力とを比較して目標速
   度と磁気ヘッドの移動速度との偏差を算出し該算出値に
   従った駆動信号を出力する第１の駆動信号発生器と、駆
   動信号により磁気ヘッドの位置を調整する駆動装置と、
   位置信号を基に磁気ヘッドを目標トラックへ導く駆動信
   号を出力する第２の駆動信号発生器と、位置信号を基に
   磁気ヘッドの移動速度または目標トラックまでの距離に
   応じた目標速度信号を出力する第２の目標速度信号発生
   器と、位置信号を監視して、磁気ヘッドが目標トラック
   近傍に達するまでは第１の目標速度信号発生器の出力信
   号を選択し、この後第２の目標速度信号発生器の出力信
   号を選択し、各選択した信号を第１の駆動信号発生器へ
   出力する第１のスイッチと、位置信号を監視して、磁気
   ヘッドが目標トラックの極めて近くに達するまでは第１
   の駆動信号発生器の出力信号を選択し、このあと第２の
   駆動信号発生器の出力信号を選択し、各選択した信号を
   駆動装置へ出力する第２のスイッチと、を有することを
   特徴とする磁気ヘッド制御装置。