JP2003173640A - Vcm control system and magnetic disk storage device - Google Patents

Vcm control system and magnetic disk storage device

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JP2003173640A
JP2003173640A JP2001373766A JP2001373766A JP2003173640A JP 2003173640 A JP2003173640 A JP 2003173640A JP 2001373766 A JP2001373766 A JP 2001373766A JP 2001373766 A JP2001373766 A JP 2001373766A JP 2003173640 A JP2003173640 A JP 2003173640A
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浩 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optimize the seeking operation and following operation of a magnetic disk by VCM (voice coil motor). <P>SOLUTION: A digital control value generated based on the difference between the position of the magnetic head and a desired recording track position is converted to analog controlled voltage by a D/A converter 28 to control the driving current of the VCM 16 for move-driving the magnetic head by this controlled voltage. In the case of seeking for moving the magnetic head between tracks, the converting gain of the D/A converter 28 is set to be high to expand the oscillation range of the driving current. In the case of following for making the magnetic head follow the desired recording track, the converting gain is set to be low to improve the controlling resolution of the driving current. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ボイスコイルモー
タを制御するVCM制御システムに関し、とくに、VC
M(ボイスコイルモータ)で移動駆動される磁気ヘッド
を、高速回転駆動されるプラッタ(磁気記録ディスク)
表面の記録トラックにトレースさせることにより、情報
のリード/ライトを行うHDD(ハードディスクドライ
バ)において、上記VCMによる磁気ヘッドのシーク動
作およびフォロイング動作を最適化させるのに適した技
術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a VCM control system for controlling a voice coil motor, and more particularly to a VC
A magnetic head driven by an M (voice coil motor) is driven at high speed by a platter (magnetic recording disk).
The present invention relates to a technique suitable for optimizing a seek operation and a following operation of a magnetic head by the VCM in an HDD (hard disk driver) that reads / writes information by tracing a recording track on the surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハードディスクドライバは、高速回転駆
動されるプラッタ表面の記録トラックに磁気ヘッドをト
レースさせて情報のリード/ライトを行う。磁気ヘッド
はプラッタ表面に沿ってスイング動作する可動ヘッドア
ームの先端に設けられている。可動ヘッドアームはVC
Mによって駆動される。VCMはハードディスクドライ
バ内に組み込まれたVCM制御ユニットにフレキシブル
ケーブルで接続されている。VCMの駆動制御およびリ
ード/ライト信号の伝送は、そのフレキシブルケーブル
を介して行われる。VCM制御ユニットは、磁気ヘッド
を目標の記録トラック位置へ移動させるとともに、その
目標の記録トラック位置に磁気ヘッドを追従させるよう
に、上記VCMに供給する電流を制御する。このVCM
駆動制御は、磁気ヘッドのリード信号から解析されるデ
ジタル位置情報に基づいて行う。
2. Description of the Related Art A hard disk driver reads / writes information by causing a magnetic head to trace a recording track on the surface of a platter that is driven to rotate at high speed. The magnetic head is provided at the tip of a movable head arm that swings along the platter surface. Movable head arm is VC
Driven by M. The VCM is connected to the VCM control unit incorporated in the hard disk driver with a flexible cable. Drive control of the VCM and transmission of read / write signals are performed via the flexible cable. The VCM control unit moves the magnetic head to a target recording track position and controls the current supplied to the VCM so that the magnetic head follows the target recording track position. This VCM
The drive control is performed based on digital position information analyzed from the read signal of the magnetic head.

【0003】すなわち、磁気ヘッドの位置と目標の記録
トラックの位置との差(誤差)をデジタル検出し、この
検出に基づいてVCM駆動電流の制御値を生成する。こ
の制御値はデジタル値で生成されるので、D/Aコンバ
ータ(D/A変換器)でアナログ制御電圧に変換する。
D/Aコンバータのアナログ変換出力が電流の場合はI
/V(電流/電圧)変換器で電圧に変換する。この制御
電圧を使ってVCM駆動電流をフィードバック制御す
る。VCM駆動電流は、その駆動電流の供給ラインに直
列に挿入されたセンス抵抗によって検出する。このセン
ス抵抗の電流検出電圧(分圧電圧)と上記アナログ制御
電圧との差がゼロとなるように、上記VCM駆動電流を
フィードバック制御する。上述したVCM駆動制御で
は、磁気ヘッドを目標の記録トラック位置に移動させる
シーク動作をできるだけ高速で行わせる一方、磁気ヘッ
ドを目標の記録トラック位置に追従させるフォロイング
動作をできるだけ高精度に行わせることが望まれる。こ
のためには、図4の(a)に示すように、シーク時とフ
ォロイング時とでD/A変換利得を高利得(Hi)と低
利得(Lo)に切り換えるようする。
That is, the difference (error) between the position of the magnetic head and the position of the target recording track is digitally detected, and the control value of the VCM drive current is generated based on this detection. Since this control value is generated as a digital value, it is converted into an analog control voltage by a D / A converter (D / A converter).
I when the analog conversion output of the D / A converter is current
It is converted into voltage by the / V (current / voltage) converter. This control voltage is used to feedback control the VCM drive current. The VCM drive current is detected by a sense resistor inserted in series with the drive current supply line. The VCM drive current is feedback-controlled so that the difference between the current detection voltage (divided voltage) of the sense resistor and the analog control voltage becomes zero. In the VCM drive control described above, the seek operation of moving the magnetic head to the target recording track position can be performed at the highest speed, while the following operation of causing the magnetic head to follow the target recording track position can be performed with the highest accuracy. desired. For this purpose, as shown in FIG. 4A, the D / A conversion gain is switched between high gain (Hi) and low gain (Lo) at the seek time and the following time.

【0004】シーク動作を高速で行わせるには、上記D
/Aコンバータのデジタル入力値に対するアナログ出力
振幅を大きくする。つまり、D/A変換利得を高くすれ
ばよい。これにより、VCM駆動電流値の振幅レンジが
大きくなって、磁気ヘッドを高速移動させるための大電
流をVCMに供給することができる。一方、フォロイン
グ動作を高精度に行わせるには、上記D/A変換利得を
低くする。この場合、VCM駆動電流値の振幅レンジは
小さくなるが、その分、駆動電流の制御分解能が高くな
って、磁気ヘッドの移動を細かく制御するための高い電
流制御精度を得ることができる。
In order to perform the seek operation at high speed, the above D
Increase the analog output amplitude for the digital input value of the / A converter. That is, the D / A conversion gain may be increased. As a result, the amplitude range of the VCM drive current value becomes large, and a large current for moving the magnetic head at high speed can be supplied to the VCM. On the other hand, in order to perform the following operation with high accuracy, the D / A conversion gain is lowered. In this case, the amplitude range of the VCM drive current value becomes smaller, but the control resolution of the drive current becomes higher accordingly, and high current control accuracy for finely controlling the movement of the magnetic head can be obtained.

【0005】したがって、D/A変換利得をシーク動作
時とフォロイング動作時とで切り換えるように構成すれ
ば、シーク動作の高速化と、フォロイング動作の高精度
化とを両立させることができる。シーク動作とフォロイ
ング動作は、磁気ヘッドのリード信号を解析して得られ
るデジタル位置情報等に基づいて判別できる。この判別
に基づいて上記利得の切り換えを行う。磁気ヘッドが目
標のトラック位置から離れているときは、D/A変換利
得を高く設定することにより、磁気ヘッドを目標のトラ
ック位置付近へ最短時間で移動させる粗い制御を行う一
方、磁気ヘッドが目標の記録トラック付近に達したとき
は、D/A変換利得を低く設定することにより、磁気ヘ
ッドの移動を細かく精密制御する。
Therefore, if the D / A conversion gain is switched between the seek operation and the following operation, the seek operation can be speeded up and the following operation can be highly accurate. The seek operation and the following operation can be determined based on digital position information obtained by analyzing the read signal of the magnetic head. The gain is switched based on this determination. When the magnetic head is away from the target track position, the D / A conversion gain is set to a high value to perform a rough control of moving the magnetic head to the vicinity of the target track position in the shortest time, while When it reaches the vicinity of the recording track, the movement of the magnetic head is finely and precisely controlled by setting the D / A conversion gain low.

【0006】D/A変換利得は、D/Aコンバータのア
ナログ変換出力を伝達するアンプの利得を切り換えるこ
とで可変設定できる。アンプの利得は負帰還回路の抵抗
値を切り換えることで可変操作ができる。D/Aコンバ
ータの変換出力が電流の場合は、その電流を電圧に変換
するI/V変換器の利得設定抵抗値を切り換えればよ
い。上述したVCM制御ユニットの機能は、その大部分
を半導体集積回路(LSI)化することができる。
The D / A conversion gain can be variably set by switching the gain of an amplifier transmitting the analog conversion output of the D / A converter. The gain of the amplifier can be changed by switching the resistance value of the negative feedback circuit. When the converted output of the D / A converter is current, the gain setting resistance value of the I / V converter that converts the current into voltage may be switched. Most of the functions of the VCM control unit described above can be integrated into a semiconductor integrated circuit (LSI).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した技術には、次
のような問題のあることが本発明者らによってあきらか
とされた。すなわち、上述したシステムでは、VCMの
駆動電流がシーク時とフォロイング時とで大きく異な
り、シーク時のVCMには非常に大きな駆動電流(たと
えば1A以上)が供給されるが、フォロイング時のVC
Mには非常に小さな電流(たとえば数μ〜数十mA)し
か供給されない。ヘッドが目標のトラック位置に正確に
追従している状態では、VCM電流がほとんどゼロにな
る。VCM電流はヘッドとトラック間で位置ずれが生じ
たときに、その位置ずれを補正するために流れる電流な
ので、ヘッドが目標の記録トラック位置に静止する完全
なフォロイング状態では、図4の(a)に示すように、
理論的にゼロになるはずである。
The present inventors have clarified that the above-mentioned technique has the following problems. That is, in the above-described system, the drive current of the VCM greatly differs between seek and following, and a very large drive current (for example, 1 A or more) is supplied to the VCM during seek, but the VC during follow is large.
Only a very small current (for example, several μ to several tens mA) is supplied to M. With the head accurately following the target track position, the VCM current becomes almost zero. The VCM current is a current that flows to correct the positional deviation between the head and the track when the positional deviation occurs between the head and the track. Therefore, in a completely following state in which the head stands still at the target recording track position, (a) in FIG. As shown in
Theoretically it should be zero.

【0008】しかし、実際は、完全なフォロイング状態
でも、図4の(b)に示すように、VCM電流がゼロに
なることはなく、少ないながらも有意のオフセット電流
が流れる。このオフセット電流は、ヘッドに接続してい
るフレキシブルケーブルの応力をフィードバック補正す
るために流れる。フレキシブルケーブルは十分に柔軟な
ものが使用されてはいるが、ヘッドに作用する応力を完
全になくすことはできない。このため、完全なフォロイ
ング状態でも、その応力によるヘッドの位置ずれを補正
するために、上記オフセット電流を流し続ける必要があ
る。このため、フォロイング状態のときは、上記オフセ
ット電流に対応する制御値がデジタル生成される。この
制御値はD/Aコンバータでアナログ電圧に変換されて
最終的にVCM駆動電流値(オフセット電流値)となる
が、このとき、次のような問題を生じることが、本発明
者によってあきらかにされた。
However, in reality, even in the completely following state, as shown in FIG. 4B, the VCM current does not become zero, and a small but significant offset current flows. This offset current flows to feedback-correct the stress of the flexible cable connected to the head. Although flexible cables are used that are sufficiently flexible, it is not possible to completely eliminate the stress acting on the head. Therefore, even in the completely following state, it is necessary to keep the offset current flowing in order to correct the positional deviation of the head due to the stress. Therefore, in the following state, a control value corresponding to the offset current is digitally generated. This control value is converted into an analog voltage by the D / A converter and finally becomes the VCM drive current value (offset current value). At this time, however, the present inventor clearly causes the following problem. Was done.

【0009】(1)フォロイング動作からシーク動作に
移行する際は、D/Aコンバータの変換利得が低利得か
ら高利得に切り替えられる。このとき、低利得時に設定
されていたオフセット電流値が、高利得に切り替わった
瞬間にスケール拡大され、これがVCMに駆動電流とし
て供給されてしまう。つまり、高利得に切り替わった直
後の制御が、D/Aコンバータの変換レンジ(ダイナミ
ックレンジ)の中心(ゼロ点)ではなく、そこから外れ
た位置を中心として開始されてしまう。このため、フォ
ロイング動作からシーク動作への移行に際してVCM駆
動電流が不連続に変化し、その変化直後の動作が不安定
になってしまうという問題が生じる。この不安定な動作
はその後の制御によって収束するが、余計な制御動作な
ので、シーク動作の遅延原因となる。シーク動作の遅延
はハードディスクドライバのアクセス速度低下の原因と
なる。 (2)ハードディスクドライバの記録を高密度に行わせ
るためには磁気ヘッドの位置決め精度を高める必要があ
る。磁気ヘッドの位置決め精度はD/Aコンバータによ
るVCM駆動電流の制御分解能に依存する。フォロイン
グを高精度に行わせるためには高分解能のD/Aコンバ
ータが必要であるが、D/Aコンバータの分解能には限
度がある。
(1) When shifting from the following operation to the seek operation, the conversion gain of the D / A converter is switched from low gain to high gain. At this time, the offset current value set at the time of low gain is scale-enlarged at the moment of switching to high gain, and this is supplied to the VCM as a drive current. That is, the control immediately after switching to the high gain is started not at the center (zero point) of the conversion range (dynamic range) of the D / A converter, but at a position outside the center. Therefore, there is a problem that the VCM drive current changes discontinuously during the transition from the following operation to the seek operation, and the operation immediately after the change becomes unstable. Although this unstable operation is converged by the subsequent control, it is an extra control operation and causes a delay in the seek operation. The delay of the seek operation causes a decrease in the access speed of the hard disk driver. (2) It is necessary to improve the positioning accuracy of the magnetic head in order to perform high-density recording by the hard disk driver. The positioning accuracy of the magnetic head depends on the control resolution of the VCM drive current by the D / A converter. A high resolution D / A converter is required to perform the following with high accuracy, but the resolution of the D / A converter is limited.

【0010】この限られた分解能(ビットレンジ)を最
大限に活かして高い制御精度を得るためには、上述した
ように、シーク時とフォロイング時とでD/A変換利得
を切り替えるとともに、シーク時およびフォロイング時
共に、D/Aコンバータの変換レンジ(ダイナミックレ
ンジ)の中心がヘッドの位置決め中心となるようにする
ことが望ましい。こうすれば、ヘッドがどちらの方向に
ずれても、両方向共に同じダイナミックレンジで最適化
された対称な制御条件で、位置決め制御を行わせること
ができる。ところが、上述したオフセット電流がある
と、ヘッドの位置決め中心が上記ダイナミックレンジの
中心から外れて、最適化された対称な制御条件が得られ
なくなってしまう。対称な制御条件を得ようとすると、
図4の(c)に示すように、制御レンジ(Lo)が狭く
なってしまう。
In order to maximize the limited resolution (bit range) to obtain high control accuracy, as described above, the D / A conversion gain is switched between the seek time and the following time, and the seek time is followed. It is desirable that the center of the conversion range (dynamic range) of the D / A converter be the center of head positioning during both following and following. This makes it possible to perform the positioning control under the symmetrical control condition optimized in the same dynamic range in both directions, regardless of the direction in which the head is displaced. However, if there is the above-described offset current, the center of positioning the head deviates from the center of the dynamic range, and an optimized symmetrical control condition cannot be obtained. When trying to obtain symmetrical control conditions,
As shown in FIG. 4C, the control range (Lo) becomes narrow.

【0011】上述したオフセットの影響を回避する手段
として、本発明者は、補正用D/Aコンバータを使って
オフセット電流をキャンセルさせることを検討した。す
なわち、上述した制御用D/Aコンバータとは別に補正
用D/Aコンバータを用意し、これに所定の補正値を入
力させる。この補正用D/Aコンバータのアナログ変換
出力を制御用D/Aコンバータのアナログ変換出力に加
算(または減算)することにより、制御用D/Aコンバ
ータのダイナミックレンジの中心をヘッド位置決め中心
に合わせることができる。つまり、制御用D/Aコンバ
ータのダイナミックレンジの中心点にて、上記オフセッ
ト電流が流れるようにすることができる。この技術は上
記オフセット電流があらかじめ一定値に定まっている場
合には有効である。しかし、フレキシブルケーブルの応
力等によって生じるオフセット電流は一定ではなく、装
置ごとにバラツキがある。また、経時等によっても変化
する。したがって、上記手段では、オフセットの影響を
確実に回避することはできない。
As a means for avoiding the influence of the above-mentioned offset, the present inventor has considered canceling the offset current by using a correction D / A converter. That is, a correction D / A converter is prepared separately from the control D / A converter described above, and a predetermined correction value is input to this. The center of the dynamic range of the control D / A converter is aligned with the head positioning center by adding (or subtracting) the analog conversion output of the correction D / A converter to the analog conversion output of the control D / A converter. You can That is, the offset current can be made to flow at the center point of the dynamic range of the control D / A converter. This technique is effective when the offset current is previously set to a constant value. However, the offset current generated by the stress of the flexible cable is not constant and varies from device to device. It also changes over time. Therefore, the above means cannot reliably avoid the influence of the offset.

【0012】(3)シーク動作はハードディスクドライ
バのアクセス速度を高めためにも、できるだけ高速化す
ることが望まれる。シーク動作を高速化するにはVCM
駆動電流値を大きくすればよく、このためには、VCM
の電流供給路に直列に介在する電流測定用センス抵抗の
値を小さくした方がよい。しかし、センス抵抗値を小さ
くするとオフセット電流も流れやすくなって、上記
(1)と(2)の問題が一層顕著に現れるようになって
しまう。本発明は以上のような問題を鑑みてなされたも
のであって、その目的は、ハードディスクドライバの記
録密度、アクセス速度、および信頼性の向上に有効な技
術を提供することにある。また、これを達成するため
に、VCMによる磁気ヘッドのシーク動作およびフォロ
イング動作を最適化するのに適した技術を提供する。
(3) The seek operation is desired to be as fast as possible in order to increase the access speed of the hard disk driver. VCM to speed up seek operation
It suffices to increase the drive current value.
It is better to reduce the value of the current measuring sense resistor that is interposed in series in the current supply path. However, when the sense resistance value is reduced, the offset current also easily flows, and the problems (1) and (2) above become more prominent. The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique effective for improving the recording density, access speed, and reliability of a hard disk driver. Further, in order to achieve this, a technique suitable for optimizing the seek operation and the following operation of the magnetic head by the VCM is provided.

【0013】さらに具体的には、磁気ヘッドを目標の記
録トラック位置にフォロイングさせるときに生じるオフ
セットを確実にキャンセルできるようにし、D/Aコン
バータによるVCM駆動電流の制御分解能を最大限に高
めることができるようにした技術を提供することを目的
とする。本発明の前記ならびにそのほかの目的と特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。
More specifically, it is possible to surely cancel the offset generated when the magnetic head follows the target recording track position, and to maximize the control resolution of the VCM drive current by the D / A converter. The purpose is to provide technology that has made it possible. The above and other objects and characteristics of the present invention will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。すなわち、ヘッド位置と目標の記録トラッ
ク位置との差に基づいて生成されたデジタル制御値をD
/A変換器でアナログ制御電圧に変換し、この制御電圧
で、上記ヘッドを移動駆動するボイスコイルモータの駆
動電流を制御するとともに、上記ヘッドをトラック間移
動させるシーク時には、上記D/A変換器の変換利得を
高利得に設定して上記駆動電流の振幅レンジを拡大し、
上記ヘッドを目標の記録トラックに追従させるフォロイ
ング時には、上記変換利得を低利得に設定して上記駆動
電流の制御分解能を高めるようにしたVCM制御システ
ムであって、フォロイング時における上記D/A変換器
のオフセット値を検出する手段と、上記D/A変換器の
オフセットを補正する手段とを、外部から制御操作可能
な状態で設けたものである。
The typical ones of the inventions disclosed in the present application will be outlined below. That is, the digital control value generated based on the difference between the head position and the target recording track position is D
A / A converter converts into an analog control voltage, and the control voltage controls the drive current of the voice coil motor for moving the head, and the D / A converter during seek for moving the head between tracks. The conversion gain of is set to a high gain to expand the amplitude range of the above drive current,
A VCM control system in which the conversion gain is set to a low gain to increase the control resolution of the drive current at the time of following in which the head follows a target recording track, and the D / A converter at the time of following. The means for detecting the offset value and the means for correcting the offset of the D / A converter are provided so as to be controllable from the outside.

【0015】上記した手段によれば、磁気ヘッドを目標
の記録トラック位置にフォロイングさせるときに生じる
オフセットを外部からの制御操作下で確実にキャンセル
させることができる。これにより、D/Aコンバータに
よるVCM駆動電流の制御分解能を最大限に高めること
が可能になる。また、VCMによる磁気ヘッドのシーク
動作およびフォロイング動作を最適化することができる
ようになり、ハードディスクドライバの記録密度、アク
セス速度、および信頼性の向上等をはかることができ
る。
According to the above means, it is possible to surely cancel the offset generated when the magnetic head follows the target recording track position under the control operation from the outside. This makes it possible to maximize the control resolution of the VCM drive current by the D / A converter. Further, it becomes possible to optimize the seek operation and the following operation of the magnetic head by the VCM, and it is possible to improve the recording density of the hard disk driver, the access speed, and the reliability.

【0016】また、上記デジタル制御値をアナログ制御
電圧に変換する主D/A変換器と、この主D/A変換器
の出力値に加算または減算されるアナログ変換出力を有
する副D/A変換器と、上記副D/A変換器のデジタル
入力値をステップアップまたはステップダウンするカウ
ンタと、上記主D/A変換器の変換出力値が所定の中心
値をなったか否かを検出するコンパレータとを、外部か
ら制御操作可能な状態で設ける。これにより、カウンタ
やレジスタなどの小規模な回路要素でもって、上記オフ
セット値の検出手段およびオフセットの補正手段を外部
から制御操作可能に構成することができる。
Further, a main D / A converter for converting the digital control value into an analog control voltage and a sub D / A conversion having an analog conversion output to be added to or subtracted from the output value of the main D / A converter. And a counter for stepping up or down the digital input value of the sub D / A converter, and a comparator for detecting whether or not the converted output value of the main D / A converter has reached a predetermined center value. Is provided so as to be controllable from the outside. As a result, the offset value detecting means and the offset correcting means can be configured to be controllable from the outside with a small-scale circuit element such as a counter or a register.

【0017】さらに、望ましくは、フォロイング時に上
記副D/A変換器に入力される補正値を保持するレジス
タと、シーク時に上記副D/A変換器に入力される補正
値を保持するレジスタとを備えるとともに、各レジスタ
の保持内容を外部から制御操作できるようにする。これ
により、フォロイング時とシーク時とでそれぞれに上記
オフセットの補正を適切に行うことができる手段を比較
的簡単に構成することができる。
Further, preferably, a register for holding a correction value input to the sub D / A converter at the time of following and a register for holding a correction value input to the sub D / A converter at the seek time are provided. In addition, the contents held in each register can be controlled externally. Accordingly, it is possible to relatively easily configure a unit that can appropriately correct the offset during the following and during the seek.

【0018】さらに、上記主D/A変換器と上記副D/
A変換器のアナログ変換出力形式を電流にするととも
に、その電流出力を電圧出力に変換するI/V変換器を
設け、このI/V変換器の利得を外部からの制御操作に
よって切替設定させるようにする。これにより、各D/
A変換器の出力を加算または減算する操作は、電流の加
算または減算によって比較的簡単かつ高精度に行わせる
ことができる。一般に、アナログ出力の加算または減算
は、電圧で行うよりも、簡単で高精度を得やすい。
Further, the main D / A converter and the sub D / A converter
In addition to converting the analog conversion output format of the A converter to a current, an I / V converter for converting the current output to a voltage output is provided, and the gain of this I / V converter is switched and set by an external control operation. To As a result, each D /
The operation of adding or subtracting the output of the A converter can be performed relatively easily and highly accurately by adding or subtracting the current. In general, addition or subtraction of analog outputs is easier and more accurate than voltage.

【0019】また、負帰還動作させられる差動アンプを
用いて上記I/V変換器を構成するとともに、その差動
アンプの負帰還抵抗の接続を外部からの制御によって切
替設定させることにより、高利得のI/V変換、低利得
のI/V変換、および開放利得によるコンパレータの各
動作モードを切替設定できるようにする。これにより、
上記3種類の動作モードを単一の回路で実現できるた
め、構成を大幅に簡略化させることができる。さらに、
各動作モード間にて動作基準電圧などを共用できるの
で、動作の精度も高められる。
Further, the I / V converter is constructed by using a differential amplifier capable of performing negative feedback operation, and the connection of the negative feedback resistor of the differential amplifier is switched and set by external control, so that The operation modes of the gain I / V conversion, the low gain I / V conversion, and the open gain comparator can be switched and set. This allows
Since the above three types of operation modes can be realized by a single circuit, the configuration can be greatly simplified. further,
Since the operation reference voltage and the like can be shared between the operation modes, the operation accuracy can be improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、図面
を参照しながら説明する。図1は本発明の技術が適用さ
れたVCM制御システムの構成をブロック図で示す。同
図に示すシステムはLSI化されたVCM制御ユニット
20を有する。この制御ユニット20は、デジタル制御
回路22、制御レジスタ24、DAC電流生成部26、
I/V変換部32、VCM駆動回路34、電流センスア
ンプ36、オフセット補正設定部38などを有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a VCM control system to which the technique of the present invention is applied. The system shown in the figure has a VCM control unit 20 which is an LSI. The control unit 20 includes a digital control circuit 22, a control register 24, a DAC current generator 26,
It has an I / V conversion section 32, a VCM drive circuit 34, a current sense amplifier 36, an offset correction setting section 38, and the like.

【0021】デジタル制御回路22はVCM制御ユニッ
ト20内の各機能を集中的に制御する。このデジタル制
御回路22は、外部制御ユニット(コントローラ)50
から入力されるクロック(CLK)およびイネーブル信
号(ENABLE)によって動作させられ、その外部制
御ユニット50との間でデータ(DATA)の双方向シ
リアル通信を行う。外部制御ユニット50は、磁気ヘッ
ドのリード信号から解析されるデジタル位置情報に基づ
いて、VCM駆動電流の制御値を生成する。この制御値
はデジタルデータであって、VCM制御ユニット20内
のデジタル制御回路22を介して制御レジスタ24に転
送され、さらにその制御レジスタ24からDAC電流生
成部26に入力される。
The digital control circuit 22 centrally controls each function in the VCM control unit 20. The digital control circuit 22 includes an external control unit (controller) 50.
It is operated by a clock (CLK) and an enable signal (ENABLE) input from the device, and bidirectional serial communication of data (DATA) is performed with the external control unit 50. The external control unit 50 generates the control value of the VCM drive current based on the digital position information analyzed from the read signal of the magnetic head. This control value is digital data, is transferred to the control register 24 via the digital control circuit 22 in the VCM control unit 20, and is further input from the control register 24 to the DAC current generator 26.

【0022】DAC電流生成部26は、VCM制御用の
主D/Aコンバータ28とオフセット補正用の副D/A
コンバータ30により構成される。主D/Aコンバータ
26は、上記制御レジスタ24から入力されるデジタル
制御値をアナログ電流値に変換する。副D/Aコンバー
タ30はオフセットの測定および補正用であって、その
変換出力値は主D/Aコンバータ26の変換出力値に加
算(または減算)されるようになっている。
The DAC current generator 26 includes a main D / A converter 28 for VCM control and a sub D / A for offset correction.
It is composed of the converter 30. The main D / A converter 26 converts the digital control value input from the control register 24 into an analog current value. The sub D / A converter 30 is for offset measurement and correction, and its converted output value is added (or subtracted) to the converted output value of the main D / A converter 26.

【0023】D/Aコンバータ28と30は共に電流出
力形式のものが使用されている。これは、アナログ出力
の加算または減算が、電圧で行うよりも、電流で行った
方が回路的に簡単で高精度を得やすいことによる。ま
た、両D/Aコンバータ28,30のD/A変換出力を
加算または減算する操作も、電流の加算または減算によ
って行う方が簡単で高精度に行わせることができる。
The D / A converters 28 and 30 are both of the current output type. This is because the addition or subtraction of the analog output is performed by the current rather than the voltage, because the circuit is simpler and higher accuracy can be easily obtained. Further, the operation of adding or subtracting the D / A conversion outputs of both D / A converters 28 and 30 can be performed more simply and more accurately by adding or subtracting the currents.

【0024】I/V変換器32は、差動アンプ33、利
得設定用の負還抵抗R1,R2、およびスイッチ回路s
1,s2などによって構成され、DAC電流生成部26
から出力されるアナログ電流値を電圧変換する。この場
合、差動アンプ33は、アンプ入力レンジの中心レベル
を基準にして動作するように、一定の基準電圧が与えら
れている。負還抵抗R1とR2は一方が相対的に高抵抗
値(4R)で、他方が相対的に低抵抗値(R)にそれぞ
れ設定されている。スイッチ回路s1,s2のオン/オ
フ状態はデジタル制御回路22によって制御される。デ
ジタル制御回路22は外部制御ユニット50の制御下で
動作する。
The I / V converter 32 includes a differential amplifier 33, negative setting resistors R1 and R2 for gain setting, and a switch circuit s.
1, s2, etc., the DAC current generator 26
The analog current value output from is converted into voltage. In this case, the differential amplifier 33 is supplied with a constant reference voltage so that it operates based on the center level of the amplifier input range. One of the negative resistances R1 and R2 has a relatively high resistance value (4R), and the other has a relatively low resistance value (R). The on / off states of the switch circuits s1 and s2 are controlled by the digital control circuit 22. The digital control circuit 22 operates under the control of the external control unit 50.

【0025】上記I/V変換器32は、次の(1)〜
(3)の動作モードを有する。 (1)高利得モード:スイッチ回路s1をオン、スイッ
チ回路s2をオフにそれぞれ設定すると、高抵抗値の負
還抵抗R1(=4R)により、高利得のI/V変換器と
して動作する。 (2)低利得モード:スイッチ回路s1をオフ、s2を
オンにそれぞれ設定すると、低抵抗値の負還抵抗R2
(=R)により、低利得のI/V変換器として動作す
る。 (3)コンパレータ(比較器)モード:スイッチ回路s
1とs2を共にオフに設定すると、差動アンプ33が開
放利得状態となり、差動アンプ33の入力レンジの中心
レベルを比較基準とするコンパレータとして動作する。
The I / V converter 32 has the following (1) to (1).
It has the operation mode of (3). (1) High gain mode: When the switch circuit s1 is turned on and the switch circuit s2 is turned off, the negative resistance R1 (= 4R) having a high resistance value operates as a high gain I / V converter. (2) Low gain mode: When the switch circuit s1 is turned off and s2 is turned on, the negative resistance R2 having a low resistance value
By (= R), it operates as a low gain I / V converter. (3) Comparator mode: switch circuit s
When both 1 and s2 are set to OFF, the differential amplifier 33 enters an open gain state and operates as a comparator using the center level of the input range of the differential amplifier 33 as a comparison reference.

【0026】I/V変換器32から出力された制御電圧
は、抵抗R3を直列に介してVCM駆動回路34の制御
入力に与えられる。VCM駆動回路34はVCM16に
駆動電流を供給する。この駆動電流の供給は電流検出用
センス抵抗Rsを直列に介して行われる。センス抵抗R
sの両端にはVCM駆動電流に応じた電流検出電圧が分
圧される。この電流検出電圧はセンスアンプ36で増幅
された後、抵抗R4を直列に介してVCM駆動回路34
の制御入力側に帰還される。VCM駆動回路34の制御
入力には、上記制御電圧が入力されていて、この制御電
圧と上記電流検出電圧の差がゼロとなるように、そのV
CM駆動制御回路34の出力電流がフィードバック制御
される。これにより、VCM駆動回路34は、上記制御
電圧に対応する大きさの駆動電流をVCM16に供給す
る。
The control voltage output from the I / V converter 32 is applied to the control input of the VCM drive circuit 34 via the resistor R3 in series. The VCM drive circuit 34 supplies a drive current to the VCM 16. The drive current is supplied through the current detection sense resistor Rs in series. Sense resistor R
A current detection voltage corresponding to the VCM drive current is divided across both ends of s. This current detection voltage is amplified by the sense amplifier 36, and then the VCM drive circuit 34 is connected through the resistor R4 in series.
It is fed back to the control input side of. The control voltage is input to the control input of the VCM drive circuit 34, and the V is set so that the difference between the control voltage and the current detection voltage becomes zero.
The output current of the CM drive control circuit 34 is feedback-controlled. As a result, the VCM drive circuit 34 supplies the VCM 16 with a drive current having a magnitude corresponding to the control voltage.

【0027】シーク動作時には、上記I/V変換器32
を高利得モードで動作させることにより、VCM駆動電
流値の振幅レンジを拡大する。これにより、磁気ヘッド
を目標のトラック位置付近へ最短時間で移動させる粗い
制御を行わせることができる。また、フォロイング動作
時には、上記I/V変換器32を低利得モードで動作さ
せることにより、VCM駆動電流値の振幅レンジを縮小
する。これにより、駆動電流の制御分解能が高められ、
磁気ヘッドの移動を細かく精密制御することができる。
In the seek operation, the I / V converter 32 is used.
Is operated in the high gain mode, the amplitude range of the VCM drive current value is expanded. As a result, it is possible to perform rough control of moving the magnetic head to the vicinity of the target track position in the shortest time. Further, during the following operation, the amplitude range of the VCM drive current value is reduced by operating the I / V converter 32 in the low gain mode. This improves the control resolution of the drive current,
The movement of the magnetic head can be finely and precisely controlled.

【0028】オフセット補正設定部38は、オフセット
測定用のカウンタ40とレジスタ42、低利得時補正用
レジスタ44、高利得時補正用レジスタ46などによっ
て構成される。このオフセット補正設定部38は、主D
/Aコンバータ28のオフセット値を測定し、この測定
の結果に基づいて算出されたオフセット補正値を使っ
て、主D/Aコンバータ28の変換レンジの中心をヘッ
ド位置決めの中心に合致させるような補正を行う。オフ
セット値の測定と、この測定結果に基づく補正は、図2
に示すような手順で行うことができる。
The offset correction setting section 38 is composed of an offset measuring counter 40 and a register 42, a low gain correction register 44, a high gain correction register 46 and the like. The offset correction setting unit 38 is
The offset value of the A / A converter 28 is measured, and the offset correction value calculated based on the result of the measurement is used to correct the center of the conversion range of the main D / A converter 28 to the center of the head positioning. I do. The offset value measurement and the correction based on this measurement result are shown in FIG.
The procedure can be performed as shown in.

【0029】図2は、本発明によるシステムの使用手順
をフローチャートで示したものである。この場合、上述
したVCM制御ユニット20内の機能は、デジタル制御
回路22を介して外部(ユーザ)から制御操作できるよ
うに開放されている。外部制御ユニット50は、その開
放された機能を操作することにより、次のような手順を
実行することができる。
FIG. 2 is a flow chart showing the procedure for using the system according to the present invention. In this case, the functions in the VCM control unit 20 described above are opened so that the external (user) can perform control operation via the digital control circuit 22. The external control unit 50 can execute the following procedure by operating the opened function.

【0030】まず、手順S1〜S4により、主D/Aコ
ンバータ28のオフセット値(OF11)を検出する。 S1:VCM駆動回路34を非動作状態に設定する。こ
の状態ではVCM駆動回路34の出力がハイ・インピー
ダンス状態となって、ヘッド駆動を行わない。ヘッドは
アンローディング状態にある。 S2:主D/Aコンバータ28にデジタル入力レンジの
中心値を入力する。 S3:I/V変換器32の動作をコンパレータモードに
して、副D/Aコンバータ30とカウンタ40による主
D/Aコンバータ28のオフセット校正(キャリブレー
ション)を行う。校正は、副D/Aコンバータ30にカ
ウンタ40のカウント値を入力させ、そのカウント値を
1ずつカウントアップ(またはダウン)させて行う。カ
ウントアップ(ダウン)は、I/V変換器32のコンパ
レータ出力が反転するところまで行う。コンパレータ出
力が反転したら、そのときのカウント値をレジスタ42
に書き込む。コンパレータ出力はI/V変換器32の動
作中心で反転する。これにより、レジスタ42には、主
D/Aコンバータ28のオフセット値(OF11)が書き込
まれる。 S4:レジスタ42のオフセット値(OF11)を外部制御
ユニット50が読み込む。
First, in steps S1 to S4, the offset value (OF11) of the main D / A converter 28 is detected. S1: The VCM drive circuit 34 is set to the non-operation state. In this state, the output of the VCM drive circuit 34 is in a high impedance state, and head drive is not performed. The head is in an unloading state. S2: The central value of the digital input range is input to the main D / A converter 28. S3: The operation of the I / V converter 32 is set to the comparator mode, and the offset calibration of the main D / A converter 28 by the sub D / A converter 30 and the counter 40 is performed. The calibration is performed by inputting the count value of the counter 40 to the sub D / A converter 30 and counting up (or down) the count value by one. The count up (down) is performed until the comparator output of the I / V converter 32 is inverted. When the comparator output is inverted, the count value at that time is registered in the register 42.
Write in. The comparator output is inverted at the center of operation of the I / V converter 32. As a result, the offset value (OF11) of the main D / A converter 28 is written in the register 42. S4: The external control unit 50 reads the offset value (OF11) of the register 42.

【0031】次に、手順S5〜S8により、フォロイン
グ時のオフセット値(OF12)を検出する。 S5:副D/Aコンバータ30にデジタル入力レンジの
中心値を入力する。 S6:VCM駆動回路34を動作状態にしてヘッドロー
ディングを行う。 S7:ヘッドをフォロイング状態にする。このフォロイ
ング状態では、I/V変換器32が低利得モードに設定
される。 S8:ヘッドがフォロイング状態にあるときの主D/A
コンバータ28のデジタル入力値を低利得時補正用レジ
スタ44にセットする。このレジスタ44にセットされ
た入力値は、フォロイング時のオフセット値(OF12)と
して外部制御ユニット50に読み取られる。このときに
レジスタ44にセットされたオフセット値(OF12)は、
フォロイング時すなわちI/V変換器32が低利得モー
ドのときのオフセット補正値として使用される。この補
正値(OF12)は、副D/Aコンバータ30のデジタル入
力レンジ中心値に加算(減算)される。この加算(減
算)により、副D/Aコンバータ30の出力は、フォロ
イング時における主D/Aコンバータ28の出力値がD
/A変換レンジ(ダイナミックレンジ)の中心値となる
ように修正される。これにより、ヘッドがどちらの方向
にずれても、両方向共に同じダイナミックレンジで最適
化された対称な制御条件で位置決め制御を行わせること
ができるようになる。
Next, in steps S5 to S8, the offset value (OF12) at the time of following is detected. S5: Input the center value of the digital input range to the sub D / A converter 30. S6: Head loading is performed with the VCM drive circuit 34 in an operating state. S7: Put the head in the following state. In this following state, the I / V converter 32 is set to the low gain mode. S8: Main D / A when the head is in the following state
The digital input value of the converter 28 is set in the low gain correction register 44. The input value set in the register 44 is read by the external control unit 50 as an offset value (OF12) at the time of following. At this time, the offset value (OF12) set in the register 44 is
It is used as an offset correction value at the time of following, that is, when the I / V converter 32 is in the low gain mode. This correction value (OF12) is added (subtracted) to the center value of the digital input range of the sub D / A converter 30. By this addition (subtraction), the output of the sub D / A converter 30 is the output value of the main D / A converter 28 at the time of following.
It is corrected so that it becomes the center value of the / A conversion range (dynamic range). This makes it possible to perform positioning control under symmetrical control conditions optimized in the same dynamic range in both directions, regardless of which direction the head is displaced.

【0032】高利得時補正用レジスタ46への補正値の
セットは、このあとの手順S9〜S11にて行う。 S9:高利得時補正用レジスタ46へ高利得をセットす
る。 S10:補正値(OF13)を計算する。この補正値(OF1
3)は、上記2つのオフセット値(OF11とOF12)によっ
て生じるオフセット電流をキャンセルできるような値と
すればよい。このような補正値(OF13)は、I/V変換
器32の高利得モードと低利得モードの利得差が4倍
(4R/R)であるとすれば、OF13=(1/4)×OF12
+(3/4)×OF11の計算式によって得ることができ
る。 S11:このようにして得られた補正値(OF13)を高利
得時補正用レジスタ46にセットする。I/V変換器3
2が高利得モードのときに、その補正値(OF13)を副D
/Aコンバータ30のデジタル入力レンジ中心値に加算
(減算)させるようにすれば、フォロイング状態からシ
ーク状態へ移行するときのVCM駆動電流の変化を抑え
ることができるようになる。これにより、シーク移行直
後の動作安定性を確保して、シーク動作の高速化および
高安定化をはかることができる。
The correction value is set in the high gain correction register 46 in the subsequent steps S9 to S11. S9: High gain is set in the high gain correction register 46. S10: Calculate a correction value (OF13). This correction value (OF1
The value 3) may be a value that can cancel the offset current generated by the two offset values (OF11 and OF12). Such a correction value (OF13) is OF13 = (1/4) × OF12 if the gain difference between the high gain mode and the low gain mode of the I / V converter 32 is four times (4R / R).
It can be obtained by the calculation formula of + (3/4) × OF11. S11: The correction value (OF13) thus obtained is set in the high gain correction register 46. I / V converter 3
When 2 is in high gain mode, set the correction value (OF13) to sub-D
By adding (subtracting) to the center value of the digital input range of the / A converter 30, it is possible to suppress the change in the VCM drive current when the state changes from the following state to the seek state. As a result, the operational stability immediately after the seek transition can be ensured, and the seek operation can be speeded up and highly stabilized.

【0033】図3は、本発明によるVCM制御システム
が適用されるハードディスクドライバの概略構成例を示
す。同図に示すハードディスクドライバ10は、高速回
転駆動されるプラッタ12表面の記録トラックに磁気ヘ
ッド14をトレースさせて情報のリード/ライトを行
う。磁気ヘッド14はプラッタ12表面に沿ってスイン
グ動作する可動ヘッドアーム15の先端に設けられてい
る。可動ヘッドアーム15はVCM16によって駆動さ
れる。VCM16は、ハードディスクドライバ10内に
組み込まれたVCM制御ユニット20にフレキシブルケ
ーブル18で接続されている。VCM16の駆動制御お
よびリード/ライト信号の伝送は、そのフレキシブルケ
ーブル18を介して行われる。
FIG. 3 shows a schematic configuration example of a hard disk driver to which the VCM control system according to the present invention is applied. The hard disk driver 10 shown in the same figure reads / writes information by causing the magnetic head 14 to trace the recording track on the surface of the platter 12 which is rotationally driven at high speed. The magnetic head 14 is provided at the tip of a movable head arm 15 that swings along the surface of the platter 12. The movable head arm 15 is driven by the VCM 16. The VCM 16 is connected to the VCM control unit 20 incorporated in the hard disk driver 10 with a flexible cable 18. Drive control of the VCM 16 and transmission of read / write signals are performed via the flexible cable 18.

【0034】フレキシブルケーブル18はオフセット発
生の原因となるが、上述のVCM制御ユニット20を用
いた本発明のシステムでは、磁気ヘッドを目標の記録ト
ラック位置にフォロイングさせるときに生じるオフセッ
トを外部からの制御操作下で確実にキャンセルさせるこ
とができ、これにより、D/AコンバータによるVCM
駆動電流の制御分解能を最大限に高めることができる。
したがって、VCMによる磁気ヘッドのシーク動作およ
びフォロイング動作を最適化して、ハードディスクドラ
イバの記録密度、アクセス速度、および信頼性の向上を
図ること可能になる。
The flexible cable 18 causes an offset, but in the system of the present invention using the VCM control unit 20 described above, the offset generated when the magnetic head is made to follow the target recording track position is externally controlled. It can be surely canceled under the operation, which allows the VCM by the D / A converter.
The control resolution of the drive current can be maximized.
Therefore, the seek operation and the following operation of the magnetic head by the VCM can be optimized to improve the recording density, access speed and reliability of the hard disk driver.

【0035】以上、本発明者によってなされた発明を実
施態様にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実
施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。た
とえば、主D/Aコンバータ28のオフセット値(OF1
1)を検出するために使用するコンパレータは、I/V
変換器32とは別の独立したコンパレータであってもよ
い。また、主D/Aコンバータ28のオフセット値(OF
11)を検出するための手段はVCM制御ユニット(LS
I)の外部にあっても良い。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say. For example, the offset value of the main D / A converter 28 (OF1
The comparator used to detect 1) is I / V
It may be an independent comparator separate from the converter 32. In addition, the offset value of the main D / A converter 28 (OF
11) means for detecting VCM control unit (LS
It may be outside of I).

【0036】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるハード
ディスクを記憶媒体とする磁気ディスク記憶装置に適用
した場合について説明したが、本発明にそれに限定され
るものでなく、フレキシブルディスクを記憶媒体とする
磁気ディスク記憶装置にも利用することができる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a magnetic disk storage device having a hard disk as a storage medium, which is the field of application in the background, has been described, but the present invention is not limited thereto. However, it can also be used for a magnetic disk storage device using a flexible disk as a storage medium.

【0037】[0037]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。すなわち、磁気ヘッドを目標の記録ト
ラック位置にフォロイングさせるときに生じるオフセッ
トを確実にキャンセルできるようになり、D/Aコンバ
ータによるVCM駆動電流の制御分解能を最大限に高め
ることができる。これにより、VCMによる磁気ヘッド
のシーク動作およびフォロイング動作を最適化すること
ができ、磁気ディスク記憶装置の記録密度、アクセス速
度、および信頼性を向上させることができる。
The effects obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, it is possible to reliably cancel the offset that occurs when the magnetic head follows the target recording track position, and it is possible to maximize the control resolution of the VCM drive current by the D / A converter. Thereby, the seek operation and the following operation of the magnetic head by the VCM can be optimized, and the recording density, access speed, and reliability of the magnetic disk storage device can be improved.

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

【図1】本発明によるシステムの一実施例を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a system according to the present invention.

【図2】本発明によるシステムの使用例を示すフローチ
ャートである。
FIG. 2 is a flow chart showing an example of use of the system according to the invention.

【図3】本発明によるシステムが適用されるハードディ
スクドライバの概略構成を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a schematic configuration of a hard disk driver to which the system according to the present invention is applied.

【図4】フォロイング時とシーク時のD/A変換利得と
D/A変換特性を示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing D / A conversion gain and D / A conversion characteristics at the time of following and seeking.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 HDD(ハードディスクドライバ) 12 プラッタ(磁気記録ディスク) 14 磁気ヘッド 15 ヘッドアーム 16 VCM(ボイスコイルモータ) 18 フレキシブルケーブル 20 VCM制御ユニット 22 デジタル制御回路 24 制御レジスタ 26 DAC電流生成部 28 VCM制御用の主D/Aコンバータ 30 オフセット補正用の副D/Aコンバータ 32 I/V変換部 33 差動アンプ 34 VCM駆動回路 36 電流センスアンプ 38 オフセット補正設定部 40 オフセット測定用カウンタ 42 レジスタ 44 低利得時補正用レジスタ 46 高利得時補正用レジスタ 50 外部制御ユニット(コントローラ) R1〜R4 抵抗 s1,s2 スイッチ回路 10 HDD (hard disk driver) 12 platter (magnetic recording disk) 14 magnetic head 15 head arm 16 VCM (voice coil motor) 18 flexible cable 20 VCM control unit 22 Digital control circuit 24 control registers 26 DAC current generator 28 Main D / A converter for VCM control 30 Sub D / A converter for offset correction 32 I / V converter 33 differential amplifier 34 VCM drive circuit 36 current sense amplifier 38 Offset correction setting section 40 Offset measurement counter 42 registers 44 Low gain correction register 46 High gain correction register 50 External control unit (controller) R1 to R4 resistance s1, s2 switch circuit

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 浩 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 鴻上 康彦 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 西村 健二 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 5D096 RR01 RR18 TT03 UU03 Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Sato             5-22-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stock             Ceremony Company Hitachi Cho-LS System             Within (72) Inventor Yasuhiko Kogami             5-22-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stock             Ceremony Company Hitachi Cho-LS System             Within (72) Inventor Kenji Nishimura             5-22-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stock             Ceremony Company Hitachi Cho-LS System             Within F term (reference) 5D096 RR01 RR18 TT03 UU03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヘッド位置と目標の記録トラック位置と
の差に基づいて生成されたデジタル制御値をD/A変換
器でアナログ制御電圧に変換し、この制御電圧で、ヘッ
ドを移動駆動するボイスコイルモータの駆動電流を制御
し、上記ヘッドをトラック間移動させるシーク時には、
上記D/A変換器の変換利得を第1の利得に設定して上
記駆動電流の振幅レンジを拡大し、上記ヘッドを目標の
記録トラックに追従させるフォロイング時には、上記変
換利得を第2の利得に設定して上記駆動電流の制御分解
能を高めるようにしたVCM制御システムであって、フ
ォロイング時における上記D/A変換器のオフセット値
を検出する手段と、上記D/A変換器のオフセットを補
正する手段とを、外部から制御操作可能な状態で設けた
ことを特徴とするVCM制御システム。
1. A voice for moving a head by driving a digital control value generated on the basis of a difference between a head position and a target recording track position into an analog control voltage by a D / A converter. When controlling the drive current of the coil motor to move the head between tracks,
When the conversion gain of the D / A converter is set to the first gain, the amplitude range of the drive current is expanded, and during the following in which the head follows the target recording track, the conversion gain is set to the second gain. A VCM control system which is set so as to increase the control resolution of the drive current, wherein a means for detecting an offset value of the D / A converter at the time of following, and an offset of the D / A converter are corrected. VCM control system, characterized in that the means are provided in a state in which they can be controlled and operated from the outside.
【請求項2】 請求項1の発明において、前記デジタル
制御値をアナログ制御電圧に変換する主D/A変換器
と、この主D/A変換器の出力値に加算または減算され
るアナログ変換出力を有する副D/A変換器と、上記副
D/A変換器のデジタル入力値をステップアップまたは
ステップダウンするカウンタと、上記主D/A変換器の
変換出力値が所定の値になったか否かを検出するコンパ
レータとを、外部から制御操作可能な状態で設けたこと
を特徴とするVCM制御システム。
2. A main D / A converter for converting the digital control value into an analog control voltage, and an analog conversion output that is added to or subtracted from the output value of the main D / A converter. A sub D / A converter having a counter, a counter for stepping up or down a digital input value of the sub D / A converter, and whether a conversion output value of the main D / A converter has reached a predetermined value. A VCM control system characterized in that a comparator for detecting whether or not it is provided in a state in which control can be performed from the outside.
【請求項3】 請求項2の発明において、フォロイング
時に前記副D/A変換器に入力される補正値を保持する
レジスタと、シーク時に前記副D/A変換器に入力され
る補正値を保持するレジスタとを備えるとともに、各レ
ジスタの保持内容を外部から制御操作できるようにした
ことを特徴とするVCM制御システム。
3. The invention according to claim 2, wherein a register holding a correction value input to the sub D / A converter at the time of following and a correction value input to the sub D / A converter at the time of seeking are held. The VCM control system is characterized in that the contents held in each register can be externally controlled and operated.
【請求項4】 請求項2または3の発明において、前記
主D/A変換器と前記副D/A変換器のアナログ変換出
力形式を電流にするとともに、その電流出力を電圧出力
に変換するI/V変換器を設け、このI/V変換器の利
得を外部からの制御操作によって切替設定させるように
したことを特徴とするVCM制御システム。
4. The invention according to claim 2 or 3, wherein the analog conversion output format of the main D / A converter and the sub D / A converter is current, and the current output is converted to a voltage output. A VCM control system characterized in that a / V converter is provided and the gain of the I / V converter is switched and set by an external control operation.
【請求項5】 請求項4の発明において、負帰還動作さ
せられる差動アンプを用いて前記I/V変換器を構成す
るとともに、その差動アンプの負帰還抵抗の接続を外部
からの制御によって切替設定させることにより、高第1
の利得のI/V変換、低第2の利得のI/V変換、およ
び開放利得によるコンパレータの各動作モードを切替設
定可能に構成したことを特徴とするVCM制御システ
ム。
5. The invention according to claim 4, wherein the I / V converter is configured by using a differential amplifier capable of negative feedback operation, and the connection of the negative feedback resistor of the differential amplifier is controlled by an external control. By switching setting, high 1st
VCM control system characterized in that it is configured such that each operation mode of the gain I / V conversion, the low second gain I / V conversion, and the open gain comparator can be switched.
【請求項6】 ヘッド位置と目標の記録トラック位置と
の差に基づいて生成されたデジタル制御値をD/A変換
器でアナログ制御電圧に変換し、この制御電圧で、ヘッ
ドを移動駆動するボイスコイルモータの駆動電流を制御
するとともにし、上記ヘッドをトラック間で移動させる
シーク時には、上記D/A変換器の変換利得を高第1の
利得に設定して上記駆動電流の振幅レンジを拡大し、上
記ヘッドを目標の記録トラックに追従させるフォロイン
グ時には、上記変換利得を低第2の利得に設定して上記
駆動電流の制御分解能を高めるようにしたVCM制御シ
ステムであって、 前記デジタル制御値をアナログ制御電圧に変換する主D
/A変換器と、この主D/A変換器の出力値に加算また
は減算されるアナログ変換出力を有する副D/A変換器
と、フォロイング時に前記副D/A変換器に入力される
補正値を保持する第1レジスタと、シーク時に前記副D
/A変換器に入力される補正値を保持する第2レジスタ
とを備えたことを特徴とするVCM制御システム。
6. A voice for driving a head to move by driving a digital control value generated based on a difference between a head position and a target recording track position into an analog control voltage by a D / A converter. While controlling the drive current of the coil motor and at the time of seeking to move the head between tracks, the conversion gain of the D / A converter is set to a high first gain to expand the amplitude range of the drive current. A VCM control system for increasing the control resolution of the drive current by setting the conversion gain to a low second gain at the time of following in which the head follows a target recording track. Main D to convert to analog control voltage
/ A converter, a sub D / A converter having an analog conversion output to be added to or subtracted from the output value of the main D / A converter, and a correction value input to the sub D / A converter at the time of following. A first register for holding the
And a second register that holds a correction value that is input to the / A converter.
【請求項7】 請求項1〜6に記載のVCM制御システ
ムと、該VCM制御システムによって制御され回転駆動
される磁気記憶ディスク上の記憶トラックに対して情報
のリードを行なうヘッドとを備えてなることを特徴とす
る磁気ディスク記憶装置。
7. A VCM control system according to any one of claims 1 to 6, and a head for reading information from a storage track on a magnetic storage disk controlled and rotated by the VCM control system. A magnetic disk storage device characterized by the above.
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