JP2001307445A - ディスク装置におけるヘッド制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッド移動に応じた検出出力の極大値と極小
値を検出する際に、ヘッドの移動を速くすると極小値と
極大値の検出精度が低下し、ヘッドを遅くすると、検出
完了までの待機時間が長くなる。 【解決手段】 ヘッド位置を検出するＢ相の検出出力を
用い現在の算出速度情報（ｉ）を求める。この算出速度
情報（ｉ）を目標速度Ｖ０から減算することで速度制御
信号を得ることができる。前記算出速度情報（ｉ）の極
大値を目標速度Ｖ０よりも大きくしておくと、算出速度
情報（ｉ）が目標速度Ｖ０を超える領域で速度制御信号
がマイナスになる。よって、この区間でヘッドが減速
し、Ａ相の極大値と極小値の検出精度を高めることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リニアモータ駆動
などによるヘッドが設けられたヘッド制御装置に係り、
特に位置補正情報が記録されていないディスクが装填さ
れたときにヘッドを安定して動作させることができるヘ
ッド制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフロッピー（登録商標）ディスク
装置では、ディスクの記録面に同心円上に記録されるト
ラック位置へヘッドを移動させるためのヘッド送り装置
として、ステッピングモータなどを使用したステップ駆
動機構が用いられ、このヘッド送り装置の機械的なステ
ップ動作により、ヘッドがトラック位置へ位置決めされ
る。また前記ステップ駆動機構の代わりに、リニアモー
タ（ＶＣＭ：ボイスコイルモータ）駆動のヘッド送り装
置が設けられ、このヘッド送り装置でヘッドが連続的に
移動させられるものもある。

【０００３】この種のディスク装置では、ヘッドが原点
位置に復帰したことがヘッド位置検出手段により検出さ
れてこれがホストコンピュータ側に通知される。ヘッド
をディスクの目標トラックにシークさせる際、ホストコ
ンピュータ側からディスク装置に対して１トラックに対
して１パルスのシーク指令パルスが与えられ、このシー
ク指令パルスに基づいて、ディスク装置側ではヘッドを
前記シーク指令パルス数に応じたトラック数だけ移動さ
せる制御が行われる。

【０００４】ここで、従来のフロッピーディスク装置の
ように、ステッピングモータで駆動されるスクリュー軸
にヘッドベースが嵌合し、このスクリュー軸の回転によ
りヘッド送りを行うものでは、ステッピングモータの回
転とヘッドの移動位置との関係が機械的な連結で決まる
ため、ホストコンピュータからのシーク指令パルスに応
じてステッピングモータを駆動する制御を行うだけで、
ヘッドを目標トラックにオントラックさせることができ
る。

【０００５】これに対し、リニアモータ駆動のヘッド送
り装置を用いたものでは、ヘッド送り装置内でヘッドベ
ースに移動の自由度があるため、ヘッドの移動位置を常
に検出するヘッド位置検出手段およびその検出出力に基
づいたヘッド位置制御手段を設けることが必要である。

【０００６】このようなリニアモータ駆動のヘッド送り
装置が設けられるディスク装置としては、例えばディス
ク上に、データ情報とトラッキングのための位置情報で
あるサーボ情報とが記録された高密度記録用のディスク
と、容量が２Ｍバイトのフロッピーディスク（ＦＤ）の
双方が装填可能とされたものがある。なお、この種のデ
ィスク装置に装填される高密度記録用のディスクもフレ
キシブルなディスクであるが、以下においては、容量が
２Ｍバイトのフレキシブルディスクをフロッピーディス
クと呼び、前記高密度用のディスクと区別して説明す
る。

【０００７】前記高密度記録用のディスクが装填された
ときには、リニアモータ駆動でヘッドが移動させられ、
ヘッドが前記サーボ情報（信号）を読み取って、ヘッド
が各トラック位置に位置決めされる。一方、２Ｍのフロ
ッピーディスクが装填されたときには、前記ヘッド位置
検出手段からの検出出力に基づいて、ヘッドの送り位置
が制御され、ヘッドが前記トラック位置に位置決めされ
る。

【０００８】前記ヘッド位置検出手段は、ヘッドベース
とシャーシのいずれか一方に一定ピッチでスリットが形
成されたリニアスケールが、他方には前記スリットを介
して対向する光源および受光素子が設けられ、ヘッドの
移動に応じて前記受光素子から、出力強度の極性が周期
的に変化する検出出力が得られる。

【０００９】例えば前記検出出力は、互いに位相が相違
する２つの相からなる。一方の相の前記検出出力の極大
値と極小値の中点において、ヘッドがディスクに記録さ
れたトラックセンターに一致するように、前記ヘッド位
置検出手段の取付け位置が決められる。また２相の出力
を得ることで、ヘッドの移動方向を認識できる。

【００１０】しかし、前記検出出力の波形は、歪みや振
幅の変動があるため、予め各トラックに対応した前記検
出出力から極大値と極小値を学習し、この極大値と極小
値とから波形の振幅を求めてこれを記憶させるキャリブ
レーション動作を行うことが必要である。このキャリブ
レーション動作は、ドライブ起動時、もしくは、予めデ
ィスク装置の出荷工程において行われ、検出された極大
値や極小値あるいは振幅が記憶される。

【００１１】記録動作や再生動作あるいはシーク動作の
際には、前記のように学習して記憶した振幅値の中点を
目標として制御することで、オントラックにヘッドを保
持することができ、またシーク動作の際に目標トラック
へヘッドを正確に移動させることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記キャリブレーショ
ン動作の際には短時間で、ヘッドをトラック横断方向へ
移動させることが必要であるが、前記ヘッドを高速に移
動させると、前記検出出力の極大値と極小値を検出する
精度が低下する。例えば所定のサンプリング時間毎に波
形強度を検出して前記極大値と極小値を検出する場合、
ヘッドの移動速度が速すぎると、サンプリング時間の休
止期間中に極大値と極小値が現れることがある。

【００１３】逆にヘッド移動速度を全体として低下させ
てしまうと、前記キャリブレーション動作において、検
出出力の全ての波形の極大値と極小値の検出が完了する
までの待機時間が長くかかりすぎる。

【００１４】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、波形の極大値と極小値の検出の分解能を低下さ
せることなく、しかも前記検出のためのヘッドの移動平
均速度を高速にできるようにしたヘッド制御装置を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスクを回
転させる回転駆動部と、前記ディスクの記録面に対向す
るヘッドと、前記ヘッドをディスクのトラックを横断す
る方向へ送るヘッド送り手段と、前記ヘッドが移動する
際に所定波形の検出出力を得る検出部と、前記検出部で
得られた検出出力に基づいて前記ヘッド送り手段を制御
する制御部とが設けられたディスク装置において、前記
制御部では、前記ヘッドをディスクのトラック横断方向
へ移動させて、前記検出部から得られる検出出力の波形
の極大値と極小値を検出する動作が行われ、前記動作の
際に、前記検出出力の波形の極大値および極小値を含む
所定の範囲内で、前記ヘッドの速度を低下させる制御が
行われることを特徴とするものである。

【００１６】上記手段では、ヘッドをトラック横断方向
へ移動させて、検出部からの波形の極大値と極小値を検
出する際に、前記検出出力の極大値と極小値が得られる
付近でヘッドの速度を減速させ、その他の領域では加速
する。これにより平均速度を落とすことなく、極大値と
極小値の検出の分解能を高めることができる。

【００１７】例えば、前記検出部からは、位相が互いに
９０度相違する２つの相の検出出力が得られ、一方の位
相の検出出力に基づく速度情報を得て、この速度情報に
基づいてヘッドの移動速度を制御する速度制御信号を算
出し、このとき他方の検出出力の波形の極大値および極
小値を含む所定の範囲内で前記速度制御信号を低下させ
る制御が行われる。

【００１８】この場合、前記一方の位相の検出出力の強
度の変化率に基づいて前記速度情報を得て、予め設定さ
れた目標速度と前記速度情報との差を求めることで、前
記目標速度と前記速度情報との差を回復する前記速度制
御信号を生成し、このとき前記目標速度を前記速度情報
の極大値よりも低い値に設定しておくことで、前記速度
情報が前記目標速度を超える範囲内で前記速度制御信号
を低下させるようにすることが可能である。

【００１９】また、前記極大値と極小値を検出する検出
出力は、その波形の極大値と極小値の中点が検出された
ときに、ヘッドがオントラックとなるように、検出位相
が設定されているものである。

【００２０】さらに、前記極大値と極小値を検出した後
に、前記制御部では、各極大値と各極小値および／また
は極大値と極小値から得られる振幅を１周期ごとに記憶
させておき、ディスクに対する記録動作または再生動作
の際に、前記振幅の中点の位置でヘッド位置を保持させ
ることで、ヘッドをオントラックさせる制御が行われ
る。

【００２１】さらに、前記検出出力の波形から前記速度
情報を得る際に、前記検出出力に与える設定ゲインを、
極大値と極小値の検出で得られた振幅ごとまたは所定区
間ごとに更新する制御を行うことが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のディスク装置の
一例を示すブロック図である。

【００２３】このディスク装置１０には、高密度記録用
のディスクと、従来と同様の規格の容量が２Ｍ／１Ｍバ
イトのフロッピーディスク（ＦＤ）との双方が装填され
る。

【００２４】ディスク装置１０は、前記両ディスクの回
転中心部が装填されるターンテーブルすなわち回転駆動
部１を有している。この回転駆動部１には、スピンドル
モータ（ＳＰＭ）２が設けられ、このスピンドルモータ
２はＳＰＭドライバ２ａによって回転駆動される。回転
駆動部１にフロッピーディスク（ＦＤ）が装填される
と、ディスクの一方の記録面にサイド０の磁気ヘッドＨ
０が接触し、他方の記録面にサイド１の磁気ヘッドＨ１
が接触する。

【００２５】磁気ヘッドＨ１は支持アーム３ａに支持さ
れ、磁気ヘッドＨ０は支持アーム３ｂに支持されてい
る。両支持アーム３ａと３ｂは、ヘッドベース４に支持
されている。このヘッドベース４は、リニアモータ駆動
部（ＶＣＭ）５を有するヘッド送り手段により、ディス
クの半径方向へ連続送りすることが可能となっている。

【００２６】磁気ヘッドＨ０とＨ１は、２Ｍ／１Ｍ用の
リード・ライトアンプ（Ｒ／ＷＡｍｐ）６とリード・ラ
イトチャネル（Ｒ／ＷＣｈａｎｎｅｌ）７とを介してフ
ロッピーディスクコントローラ（ＦＤＣ）８に接続され
ている。このＦＤＣ８は、ディスク装置（ドライブ）１
０側に設けられ、データの書き込みのタイミングや読み
込みのタイミングなどが制御される。またＦＤＣ８は、
ディスクコントローラ９を介してホストインターフェー
スコントローラ１１に接続されている。ホストインター
フェースコントローラ１１は、例えばＩＤＥ（Integrat
ed Device Electronics）インターフェースを介して
ホストコンピュータ３０と接続されている。上記のよう
にディスク装置１０とホストコンピュータ３０とはシン
グルインターフェース仕様により接続され、ホストコン
ピュータ３０側から前記ＩＤＥインターフェースを介し
てディスク装置１０を制御するための制御信号が与えら
れる。

【００２７】前記フロッピーディスク（ＦＤ）に対する
記録または再生が行なわれるときには、ヘッドベース４
の移動が検出部（ヘッド位置検出手段）であるリニアセ
ンサ１５により検出され、この検出出力は制御部となる
ＣＰＵ１８に与えられる。このＣＰＵ１８により前記リ
ニアモータ駆動部５および回転駆動部１が駆動制御され
る。

【００２８】また、前記支持アーム３ａと３ｂには、高
密度記録用の磁気ディスクが装填されたときに使用され
る他の磁気ヘッドＨ０ｈと磁気ヘッドＨ１ｈが設けられ
ており、高密度記録用のディスクが回転駆動部１に装填
されたときには、前記磁気ヘッドＨ０ｈとＨ１ｈを使用
して記録・再生動作が行なわれる。

【００２９】高密度記録用のディスクでは、記録面にト
ラッキング用のサーボ信号が記録されており、ＣＰＵ１
８では前記磁気ヘッドＨ０ｈおよびＨ１ｈからの再生出
力により前記サーボ信号が検出され、このサーボ信号に
よりリニアモータ駆動部５が制御され、ヘッドのシーク
動作およびオントラック制御が行なわれる。

【００３０】したがって、高密度記録用のディスクが装
填されたときには、リニアセンサ１５からの出力はシー
ク動作制御などに使用されない。また高密度記録用のデ
ィスクの記録・再生動作を行なうための回路として、磁
気ヘッドＨ０ｈとＨ１ｈは、高密度記録用のリード・ラ
イトアンプ（Ｒ／ＷＡｍｐ）１６とリード・ライトチャ
ネル（Ｒ／ＷＣｈａｎｎｅｌ）１７を介してディスクコ
ントローラ９に接続され、さらにディスクコントローラ
９はホストインターフェースコントローラ１１に接続さ
れＩＤＥインターフェースを介してホストコンピュータ
３０側と接続されている。ホストコンピュータ３０側か
ら前記ＩＤＥインターフェースに対して、高密度記録用
のディスクドライブを制御するための制御信号が与えら
れる。

【００３１】なお、ディスク装置１０には、前記ホスト
インターフェースコントローラ１１と接続されるデータ
バッファ１９が設けられており、このデータバッファ１
９ではヘッドから読み込まれた再生データが一時的に格
納されてホストコンピュータ３０へ転送され、またホス
トコンピュータ３０側で生成された記録データが一時的
に格納されてヘッド側へ送られてディスクに記録され
る。

【００３２】２Ｍのフロッピーディスク（ＦＤ）が装填
されたときのヘッドの位置検出を行なうための前記リニ
アセンサ１５は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、リニ
アスケール１２と光学検出手段１３とから構成されてい
る。リニアスケール１２と光学検出手段１３の一方がヘ
ッドベース４に固定され、他方がシャーシに固定され
る。

【００３３】前記リニアスケール１２は、長尺状の板に
一定のピッチで複数の検知窓（スリット）１２ａが開口
している。光学検出手段１３は、リニアスケール１２を
挟んで互いに対向して固定設置された光源１３ａと受光
変換部１３ｂとから構成されている。受光変換部１３ｂ
には、受光素子１４ａ，１４ｂが設けられている。前記
リニアスケール１２に開口する検知窓１２ａのピッチを
ｐとすると、受光素子１４ａと受光素子１４ｂとの配置
距離（ピッチ）は、（３／４）・ｐである。

【００３４】光源１３ａから発せられる光は、リニアス
ケール１２に形成された検知窓１２ａを透過して、受光
素子１４ａと１４ｂにより検知される。リニアスケール
１２と光学検出手段１３との相対的な移動により、受光
素子１４ａと１４ｂとからは、その受光光量に応じて三
角関数または三角関数に近似した強度変化の２相の検出
出力が得られる。また、リニアスケール１２の検知窓１
２ａのピッチｐとの関係から、受光素子１４ａから得ら
れる受光出力と受光素子１４ｂから得られる受光出力と
の位相は１／４周期（９０°）だけずれている。

【００３５】前記ディスク装置１０にフロッピーディス
ク（ＦＤ）が装填されたときには、例えば磁気ヘッドＨ
０，Ｈ１が最内周トラックへ移動させられ、次いで最内
周のトラックから最外周のトラックへ移動させられてリ
ニアセンサ１５からの検出出力（光スケール）の学習処
理（キャリブレーション動作）が行なわれ、その後に通
常のシーク制御およびオントラック制御が行なわれる。

【００３６】また、図示省略しているが、磁気ヘッドＨ
０とＨ１とがディスクの最外周のトラック（トラック番
号：０）にオントラック状態のときにヘッドベース４の
位置を検出する第３の検出手段が設けられている。

【００３７】ディスク装置１０にフロッピーディスク
（ＦＤ）が装填されたときには、ホストコンピュータ３
０はＩＤＥインターフェースを介して従来のフロッピー
ディスク装置と同様の制御が行なわれる。すなわち、前
記第３の検出手段により磁気ヘッドＨ０とＨ１とが前記
最外周のトラック（トラック番号：０）に移動したとき
には、ＣＰＵ１８がこれを認識してホストコンピュータ
３０に通知される。またシーク制御では、ホストコンピ
ュータ３０からディスク装置１０のＣＰＵ１８に対し、
１トラックに対して１パルスのシーク指令パルスが与え
られる。

【００３８】図４は前記受光素子１４ａ，１４ｂの検出
出力値であり、互いに９０°位相が相違するＡ相とＢ相
の出力を示している。この実施の形態では、Ａ相が０点
すなわち極大値と極小値間の振幅の中点に至ったとき
に、磁気ヘッドＨ０，Ｈ１の記録または再生位置がフロ
ッピーディスク（ＦＤ）のトラック上に位置するよう
（オントラックとなるよう）、予めリニアスケール１２
の位置調整がなされている。図４ではディスクのトラッ
ク位置（ＴＫ）を１０，１１，１２，１３…で示してい
る。

【００３９】しかし、前記Ａ相とＢ相の出力は、装置に
よりばらつきがある。特にＡ相は記録・再生時でのヘッ
ドの移動制御に用いられるが、Ａ相の振幅の中点がずれ
ていると記録・再生時でのオントラック精度が低下す
る。

【００４０】そこで、ディスク装置（ドライブ）１０の
電源が投入されたときなどに、まず、磁気ヘッドＨ０，
Ｈ１を内周側のリミット位置まで移動させた後に外周方
向へ移動させて、あるいは外周側のリミット位置から内
周側へ移動させて、前記リニアセンサ１５の出力を検出
し、受光素子１４ａ，１４ｂからの出力の極大値と極小
値、主にＡ相の極大値と極小値を検出して学習し、前記
各極大値と各極小値および／または極大値と極小値から
求められる振幅を記憶する処理が行なわれる。この学習
により各トラック位置ごとの前記Ａ相の振幅の中点のＤ
Ｃレベルを知ることができ、その後の記録・再生動作で
のオントラック特性の信頼性を得ることができる。

【００４１】以下、その学習の際の磁気ヘッドの速度制
御について説明する。本発明では、前記Ａ相と位相が９
０°相違しているＢ相を速度制御のための情報として使
用することにより、Ａ相の極大値と極小値を検出すると
きにヘッドを減速させ、しかもヘッドが全行程を移動す
る時間を目標速度として決めておくことにより、短時間
で行えるようになる。

【００４２】図３は、前記学習時のヘッドの速度制御を
行うための、ＣＰＵ１８（制御部）内の回路構成および
制御動作を示すブロック図である。

【００４３】図３の符号１２０はリニアセンサ１５の受
光素子１４ａと１４ｂのいずれか一方の相（Ｂ相）の受
光出力強度に応じて設定される検出制御ゲイン、符号１
２１はリニアモータ駆動部（ＶＣＭ）５における駆動力
の伝達関数、符号１２２はＶＣＭドライバ５ａに設定さ
れる駆動制御ゲインである。これらゲインおよび伝達関
数は、個々の機器（ハードウエア）において固有なもの
であり、各機器ごとにソフトウエア上予め設定して記憶
させておくパラメータである。図３では、符号１００で
示されるＡ／Ｄ変換器から符号１０６で示されるＤ／Ａ
変換器までがソフトウエアによって構成され、ＣＰＵ１
８によってその動作が実行される。

【００４４】この速度制御は、リニアセンサ１５から得
られるＢ相の受光出力（光電変換出力）がＡ／Ｄ変換器
１００によりディジタル値に変換されるが、このディジ
タル値に対して所定の数値幅の設定ゲイン１０１（Ｋｎ
ｏｍ）が割り当てられる。ただし起動した時点では、Ｂ
相の極大値と極小値が不明であるため、設定ゲイン１０
１ではその後に得られるＢ相の極大値と極小値間の振幅
により振り切らないように設定しておく。

【００４５】例えば、設定ゲイン１０１を二進法の８ビ
ットで２５６の数値範囲であるとすると、予め前記２５
６を大きめの振幅で除した（割った）数値範囲となるよ
うにゲインを設定しておくと、その後に検出する振幅
で、設定ゲインが振り切れることがなくなる。

【００４６】その後は前記振幅の変動がないときは前記
設定ゲイン１０１をそのままにしておいてもよいが、こ
の実施の形態では、その後のＢ相の振幅を知ることによ
り前記設定ゲイン１０１の数値幅を更新できるようにし
ている。その更新については後に説明する。

【００４７】リニアモータ駆動部５が始動して磁気ヘッ
ドＨ０，Ｈ１が移動し始めると、リニアセンサ１５から
受光出力が得られるが、速度情報として使用されるＢ相
には前記検出制御ゲイン１２０が与えられ、そのＢ相出
力が前記Ａ／Ｄ変換器１００でディジタル値に変換され
る。このディジタル値は前記設定ゲイン１０１で設定さ
れる数値幅内の所定の２進数となって、差分器１０３と
遅延器１０２に与えられる。前記遅延器１０２によって
設定される遅延時間がサンプリング時間（ｔ１）であ
る。

【００４８】前記差分器１０３では、図４に示すよう
に、ある時点のＢ相出力値（Ｂ１）とそれよりも１単位
のサンプリング時間（ｔ１）前のＢ相出力値（Ｂ０）と
の差が求められる。この差の絶対値が現在の算出速度情
報（ｉ）である。図４には前記算出速度情報（ｉ）が線
図として記載されているが、この算出速度情報（ｉ）
は、Ｂ相の振幅の中心（最も傾斜の大きい部分）で極大
となる。

【００４９】すなわち算出速度情報（ｉ）は、Ｂ相を微
分したのと同じ位相を持ち、これはＡ相の絶対値と同位
相になる。よって算出速度情報（ｉ）が極大となるの
は、Ａ相の極大値と極小値の位置である。この算出速度
情報（ｉ）の絶対値の大きさは前記設定ゲイン１０１の
能力により決定される。

【００５０】図３の１０４は目標速度設定部であり予め
目標速度Ｖ０が記憶されている。図３に示す差分器１０
５によって前記目標速度Ｖ０と前記算出速度情報（ｉ）
との差が算出されることにより、速度制御信号（ｉｉ）
すなわちＶｓ＝Ｖ０−（ｉ）が生成される。ここで、図
４に示すように、前記目標速度Ｖ０を前記算出速度情報
（ｉ）の絶対値の極大値よりも低い値に設定しておく
と、Ａ相の極大値と極小値が得られる領域では、算出速
度情報（ｉ）が前記目標速度Ｖ０よりも大きくなるため
に、差分器１０５から得られる前記速度制御信号（ｉ
ｉ）すなわちＶｓ＝Ｖ０−（ｉ）はマイナスとなる。

【００５１】図３に示すように前記速度制御信号（ｉ
ｉ）はＤ／Ａ変換器１０６によりアナログ値に変換され
て、前記駆動制御ゲイン１２２が与えられてＶＣＭドラ
イバ５ａに与えられ、リニアモータ駆動部５が駆動さ
れ、伝達関数１２１を介してヘッドベース４が駆動され
る。

【００５２】ここで、前記速度制御信号（ｉｉ）すなわ
ちＶｓ＝Ｖ０−（ｉ）がＶＣＭドライバ５ａに与えら
れ、ＶＣＭドライバ５ａがリニアモータ駆動部５を駆動
するとき、これはヘッドベース４の速度を常に目標速度
Ｖ０に合わせるような動作制御となる。図４に示すよう
に、Ａ相の振幅中心側では、前記Ｖｓがプラス側で大き
くなるため、ＶＣＭドライバ５ａによりリニアモータ駆
動部５が増速させるように制御される。ところがＡ相の
極大値と極小値の付近では、前記Ｖｓがマイナスとなる
ため、ＶＣＭドライバ５ａによりリニアモータ駆動部５
にマイナス方向の駆動指令が与えられ、結果的にリニア
モータ駆動５の動作を減速させることになる。

【００５３】このように、前記Ａ相の極大値または極小
値を含む所定の範囲、すなわち算出速度情報（ｉ）が目
標速度Ｖ０を超える領域では、ヘッドの移動速度が遅く
なる減速期間となるため、Ａ相の極大値と極小値のピー
クを高精度に検出することが可能になり、学習精度を高
めることができる。

【００５４】なお、磁気ヘッドＨ０，Ｈ１がディスクの
最内周から最外周または最外周から最内周に至る全行程
の時間は、前記目標速度Ｖ０によって決められる。この
目標速度Ｖ０は、図３に示す差分器１０５以後で設定さ
れるゲインを高くすることで、ヘッドを移動させる際の
速度を十分に大きくでき、ヘッドを全行程移動させる時
間を比較的短くできる。

【００５５】ここで、図３に示すように、前記速度制御
信号（ｉｉ）には、比例保証ゲイン１０７が与えられ
る。一方において、前記速度制御信号（ｉｉ）は加算器
１０８に与えられるが、この加算器１０８には、その出
力が遅延器１０９により遅延されてさらに与えられる。
その結果、加算器１０８は、遅延器１０９により設定さ
れるサンプリング時間（ｔ２）毎に、速度制御信号（ｉ
ｉ）が加算され、すなわち速度制御信号（ｉｉ）が積分
されていくことになる。

【００５６】そして前記積分値に対し所定の積分保証ゲ
イン１１０が与えられた後に、加算器１１１において、
比例保証ゲイン１０７が与えられた信号と、前記積分さ
れさらに積分保証ゲイン１１０が与えられた信号とが加
算される。そして、制御系ループ全体の一巡伝達関数の
制御ゲインが調整ゲイン１１２により調整されて、前記
Ｄ／Ａ変換器１０６に与えられる。

【００５７】前記のように加算器１０８、遅延器１０９
および積分保証ゲイン１１０により、速度制御信号（ｉ
ｉ）をサンプリング時間毎ｔ２毎に加算させる積分手段
が構成されており、その積分値が前記加算器１１１に補
正信号として加えられる。前記速度制御信号（ｉｉ）す
なわちＶｓ＝Ｖ０−（ｉ）は、目標速度Ｖ０と一致して
いるときはゼロであるため、このようなときは前記積分
手段による積分値は増大しないが、前記速度制御信号
（ｉｉ）のＶｓが目標速度Ｖ０から大きく離れていると
きには、前記積分値が累積されていき大きくなる。

【００５８】前記積分値を保証値として用いることによ
り、目標速度Ｖ０に対する遅れが累積したときに、ＶＣ
Ｍドライバ５ａにはこの遅れを回復させようとする速度
制御信号が与えられることになる。よって、たとえばヘ
ッドベース４の摩擦力などにより、ヘッドベース４の起
動が遅れているようなときも、迅速に目標速度Ｖ０に回
復させる能力を持つ。またリニアセンサ１５の受光素子
１４ａ，１４ｂの波形の振幅が電源電圧の低下やその他
の要因で小さくなると、図４に示す算出速度情報（ｉ）
そのものが小さくなる。このような場合も目標速度Ｖ０
への遅れが累積させられていくことにより、目標速度Ｖ
０への追従性がよくなる。

【００５９】上記した速度制御により、Ａ相の極大値と
極小値とが検出される。この極大値と極小値および／ま
たは前記極大値と極小値とから得られた各波形ごとの振
幅がＣＰＵ１８（制御部）に記憶される。そして記録動
作や再生動作、またはシーク動作の際には、前記記憶さ
れたＡ相の振幅の中点をオントラック目標として、オン
トラック状態のヘッドの保持やシーク時の目標トラック
の検出が行われる。

【００６０】ここで、前記設定ゲイン１０１は、ヘッド
移動を開始した時点では、その後に検出するＢ相の振幅
で、設定ゲインが振り切れることがない数値範囲に設定
されているが、その後は速度制御の基になるＢ相の波形
が分かるので、この波形の極大値と極小値を検出し、そ
の振幅に基づいて前記設定ゲイン１０１を更新する制御
を行う。なお、Ｂ相で算出速度情報（ｉ）を得る場合
に、Ａ相の極大値と極小値を用いて、このＡ相に基づい
て前記設定ゲインの更新を行ってもよい。ただし以下で
はＢ相出力に基づいて設定ゲイン１０１を更新する場合
を例として説明する。

【００６１】図５に示すように、一定時間または一定ト
ラック数毎の区間（ｚ１，ｚ２，ｚ３，ｚ４…）を設定
しておく。ヘッドの移動をスタートさせると、リニアセ
ンサ１５からＢ相の検出出力が得られる。

【００６２】最初の区間ｚ１は、前記の初期設定の設定
ゲイン１０１を用いて速度制御を行うが、前記区間ｚ１
においてはＢ相の極大値と極小値を検出することができ
る。そこで、例えば区間ｚ１において検出された極大値
と極小値を保持し、区間ｚ１内で次々に前記極大値と極
小値の保持値を更新し、更新した極大値と極小値から振
幅ｄ１を求める。あるいは前記区間ｚ１での極大値と極
小値から得られる振幅の平均値をｄ１としてもよい。

【００６３】前記区間ｚ１が終了した時点で、設定ゲイ
ン１０１を更新する。前記設定ゲイン１０１の数値幅が
前記のように「２５６」である場合、２５６／ｄ１とな
るように設定ゲイン１０１を更新する。そして次の区間
ｚ２では、前記のように更新された設定ゲイン１０１に
より速度制御を行う。さらに区間ｚ２で得られた振幅ｄ
２で、２５６／ｄ２となるように前記設定ゲイン１０１
を更新して次の区間ｚ３の速度制御を行う。

【００６４】この実施の形態では、図４に示すように、
Ｂ相の変化率に基づいて算出速度情報（ｉ）が得られ
る。よって設定ゲイン１０１を固定しておくと、Ｂ相の
振幅が変化する度に、算出速度情報（ｉ）が変動し、そ
の結果、目標速度Ｖ０−（ｉ）で得られる速度制御信号
（ｉｉ）が変動することになる。しかし、図５に示すよ
うに、一定区間ｚ１、ｚ２、ｚ３、…毎のＢ相の振幅の
変化に応じて設定ゲイン１０１を更新することにより、
Ｂ相の検出出力に対し、常にその振幅が２５６の数値幅
に割り当てられるような設定ゲイン１０１が与えられ
る。よってＢ相の振幅の変動によって、図４に示す算出
速度情報（ｉ）が変動しにくくなる。よって、常にスム
ーズな速度制御ができるようになる。

【００６５】なお、Ｂ相の検出出力の振幅値の変動にほ
とんどばらつきが生じない場合には、最初のｚ１区間で
得られた振幅ｄ１により設定ゲイン１０１を設定した後
に、そのまま設定ゲイン１０１を固定しても、前記算出
速度情報（ｉ）の変動がさほど問題にならない。

【００６６】

【発明の効果】以上説明した本発明では、位置情報を生
成する検出出力と例えば９０度位相の相違する検出出力
を速度情報として利用することにより、位置情報を生成
する検出出力の極大値付近および極小値付近において移
動速度を減速させることができ、検出精度を高めること
ができ、しかも極大値と極小値を検出するためのヘッド
の移動平均時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスク装置を示すブロック図、

【図２】検出の構成の一例を示し、（ａ）はリニアスケ
ールの側面図、（ｂ）は光学検出部とリニアスケールと
の関係を示す部分平面図、

【図３】本発明のディスク装置の回路構成を示すブロッ
ク図、

【図４】Ａ相とＢ相の検出出力と算出速度情報を示す線
図、

【図５】Ｂ相の検出出力の波形が変動した場合を示す線
図、

【符号の説明】

１ 回転駆動部 ２ スピンドルモータ ３ａ，３ｂ 支持アーム ４ ヘッドベース ５ リニアモータ駆動部 ６ リード・ライトアンプ ８ フロッピーディスクコントローラ １２ リニアスケール １３ 光学検出手段 １５ リニアセンサ １８ ＣＰＵ（制御部） １００ Ａ／Ｄ変換器 １０１ 設定ゲイン １０２ 遅延器 １０３ 差分器 １０４ 目標速度設定部 １０５ 差分器 １０６ Ｄ／Ａ変換器 １０７ 比例保証ゲイン １０８ 累積のための加算器 １０９ 遅延器 １１０ 積分保証ゲイン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天白 昌宏 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5D088 PP01 SS01 TT03 UU01 5D096 TT08

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディスクを回転させる回転駆動部と、前
   記ディスクの記録面に対向するヘッドと、前記ヘッドを
   ディスクのトラックを横断する方向へ送るヘッド送り手
   段と、前記ヘッドが移動する際に所定波形の検出出力を
   得る検出部と、前記検出部で得られた検出出力に基づい
   て前記ヘッド送り手段を制御する制御部とが設けられた
   ディスク装置において、 前記制御部では、前記ヘッドをディスクのトラック横断
   方向へ移動させて、前記検出部から得られる検出出力の
   波形の極大値と極小値を検出する動作が行われ、前記動
   作の際に、前記検出出力の波形の極大値および極小値を
   含む所定の範囲内で、前記ヘッドの速度を低下させる制
   御が行われることを特徴とするヘッド制御装置。
2. 【請求項２】 前記検出部からは、位相が互いに９０度
   相違する２つの相の検出出力が得られ、一方の位相の検
   出出力に基づく速度情報を得て、この速度情報に基づい
   てヘッドの移動速度を制御する速度制御信号を算出し、
   このとき他方の検出出力の波形の極大値および極小値を
   含む所定の範囲内で前記速度制御信号を低下させる制御
   が行われる請求項１記載のヘッド制御装置。
3. 【請求項３】 前記一方の位相の検出出力の強度の変化
   率に基づいて前記速度情報を得て、予め設定された目標
   速度と前記速度情報との差を求めることで、前記目標速
   度と前記速度情報との差を回復する前記速度制御信号を
   生成し、このとき前記目標速度を前記速度情報の極大値
   よりも低い値に設定しておくことで、前記速度情報が前
   記目標速度を超える範囲内で前記速度制御信号を低下さ
   せる請求項２記載のヘッド制御装置。
4. 【請求項４】 前記極大値と極小値を検出する検出出力
   は、その波形の極大値と極小値の中点が検出されたとき
   に、ヘッドがオントラックとなるように、検出位相が設
   定されている請求項１ないし３のいずれかに記載のヘッ
   ド制御装置。
5. 【請求項５】 前記極大値と極小値を検出した後に、前
   記制御部では、各極大値と各極小値および／または極大
   値と極小値から得られる振幅を１周期ごとに記憶させて
   おき、ディスクに対する記録動作または再生動作の際
   に、前記振幅の中点の位置でヘッド位置を保持させるこ
   とで、ヘッドをオントラックさせる請求項４記載のヘッ
   ド制御装置。
6. 【請求項６】 前記検出出力の波形から前記速度情報を
   得る際に、前記検出出力に与える設定ゲインを、極大値
   と極小値の検出で得られた振幅ごとまたは所定区間ごと
   に更新する制御を行う請求項１ないし５のいずれかに記
   載のヘッド制御装置。