JP3226499B2 - 記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及びその装置 - Google Patents

記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及びその装置

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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記憶ディスクから
ヘッドにより情報を読み取る又は読み取り／書き込む記
憶ディスク装置において、記憶ディスクの位置信号を読
み取り、ヘッドを位置決めするヘッド位置決め制御方法
及びその装置に関し、特に、複数のヘッドを備えた記憶
ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及びその装置に
関する。
【０００２】磁気ディスク装置等の記憶ディスク装置に
おいては、コンピュータ等の記憶装置として広く利用さ
れている。このような記憶ディスク装置においては、記
憶ディスクがセクターに分割されている。このセクター
には、サーボ信号（位置信号）が記録されている。ヘッ
ドは、このサーボ信号を読み取り、ヘッドは、トラック
中心に位置決めされる。このような記憶ディスク装置で
は、高密度記録が求められている。
【０００３】
【従来の技術】図１２は、従来技術の構成図、図１３
は、従来のサーボ信号の関係図、図１４は、他の従来の
サーボ信号の関係図である。
【０００４】図１２に示すように、磁気ディスク装置
は、磁気ディスク９０と、磁気ヘッド９１ーａ〜９１ー
ｄとを有する。磁気ディスク９０は、セクター毎にサー
ボ信号（位置信号）が記録されている。磁気ヘッド９１
ーａ〜９１ーｄは、磁気ディスク９０の情報を読み取り
／書き込む。スピンドルモータ９２は、磁気ディスク９
０を回転する。ボイスコイルモータ９３は、磁気ヘッド
９１ーａ〜９１ーｄを位置決めする。
【０００５】サーボ信号復調器９３は、サーボゲート信
号に応じて、磁気ヘッド９１ーａ〜９１ーｄの読み取り
出力からサーボ信号を検出し、サーボ信号を位置信号に
復調する。リード／ライト回路９６は、磁気ヘッド９１
ーａ〜９１ーｄの読み取り出力からリードデータを復調
し、且つライトデータを磁気ヘッド９１ーａ〜９１ーｄ
に供給する。
【０００６】制御回路９５は、復調された位置信号に応
じて、ヘッドの現在位置を把握し、ボイスコイルモータ
９３の駆動値を作成する。即ち、制御回路９５は、シー
ク制御（コアース制御）中は、位置信号により現在位置
を把握し、シーク移動する距離に応じた電流指示値を作
成する。又、制御回路９５は、オントラック（ファイン
制御）中は、位置信号からトラック中心との偏差を求
め、電流指示値を作成する。
【０００７】このようなサーボ制御システムにおいて、
磁気ヘッド９１ーａ〜９１ーｄの位置を検出するため、
磁気ディスク９０の各セクターに、サーボ信号が記録さ
れている。複数の磁気ヘッドが装置に設けられている場
合には、リード／ライトするヘッドの読み取ったサーボ
信号を用いて、位置決め制御が行われる。
【０００８】図１３は、ヘッドが信号を再生した時の各
ヘッドのサーボ信号ＳＶのタイミングを表した図であ
る。サーボ信号ＳＶは、実際には１つのヘッドでしか読
み取られないが、ここでは、各ヘッドのサーボ信号ＳＶ
のタイミングを示すため、便宜的に、各ヘッドのサーボ
信号を示す。
【０００９】図１３に示すように、各々のヘッド０〜２
（９１ーａ〜９１ーｃ）で読みだされるサーボ信号ＳＶ
は、同じタイミングで発生する。例えば、ヘッド０から
ヘッド１に切り替えた場合には、サーボ信号ＳＶを読み
だす時刻は、変わらない。即ち、各ヘッドの位置信号
は、同じ時刻に存在する。このため、サーボ信号を検出
するためのサーボゲート信号は、ヘッドに係わらず同じ
時刻に発生する。
【００１０】図１４は、スタッガードセクターと呼ばれ
るサーボ信号ＳＶの記録方法を示す図である。各ヘッド
毎にサーボ信号ＳＶを書き込む時刻を一定の時間間隔Ｔ
１ずつずらしている。この方法は、磁気ディスクにサー
ボ信号を書き込む時に、順次ヘッドを選択して、サーボ
信号を書き込むことができる。従って、高速にサーボ信
号の書き込みが可能となる。この方法では、サーボ信号
を検出するサーボゲート信号の発生タイミングは、一定
間隔ずらすようにしていた。
【００１１】このようにして、従来技術では、各ヘッド
のサーボ信号を検出するためのサーボゲート信号のタイ
ミングは、同じか一定時間ずらしていた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図１５は、従来技術の
問題点説明図である。
【００１３】一方、磁気ディスク装置の組み立て過程に
おいて、磁気ディスクにサーボ信号を記録した後、この
磁気ディスクを装置に組み立てることが検討されてい
る。この方法は、装置に磁気ディスクを組み立てた後
に、サーボ信号を記録する方法に比べ、サーボ信号を高
密度で記録することができる。
【００１４】即ち、磁気ディスク装置に設けられたボイ
スコイルモータは、高速移動が要求される。このボイス
コイルモータに、高密度の位置決め精度を求めること
は、困難である。そこで、装置外部の高精度のサーボ書
き込み装置を用いて、磁気ディスクのサーボ信号を書き
込む。そして、サーボ信号を書き込んだ磁気ディスクを
装置に取り付ける。
【００１５】このようにすると、サーボ信号を高精度に
記録でき、磁気ディスク装置の高密度記録が可能とな
る。しかしながら、このように、サーボ信号を記録した
磁気ディスクを取り付けた場合には、図１５に示すよう
に、各ヘッド毎のサーボ信号ＳＶの周期Ｔｓは、一定で
あるが、ヘッド間のサーボ信号ＳＶの時間間隔が異な
る。
【００１６】即ち、磁気ディスク装置の各ヘッドの微小
な位置ずれや、外部の書き込むヘッドと、装置内の読み
出すヘッドとの位置ずれや、各磁気ディスクの取り付け
位置のずれにより、ヘッド間のサーボ信号の時間間隔が
ずれる。図１５では、ヘッド０とヘッド１の時間間隔Ｔ
１は、ヘッド１とヘッド０の時間間隔Ｔ２と異なる。
【００１７】このため、ヘッドを切り替える度に、サー
ボ信号を探す必要があり、ヘッドの切り換えに長時間要
するという問題があった。
【００１８】本発明の目的は、ヘッド毎にサーボ信号の
時刻が変化しても、ヘッドの切り換え時間を短くするた
めの記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及びそ
の装置を提供することにある。
【００１９】本発明の他の目的は、ヘッド毎にサーボ信
号の時刻が変化しても、サーボ信号を探す動作を必要と
しない記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及び
その装置を提供することにある。
【００２０】本発明の更に他の目的は、ヘッド毎に、サ
ーボ信号の時刻が変化しても、サーボ信号にサーボゲー
ト信号を同期するための記憶ディスク装置のヘッド位置
決め制御方法及びその装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明の一形態では、記
憶ディスク装置は、位置信号を記憶する記憶ディスク
と、記憶ディスクの情報を読み取る複数のヘッドと、ヘ
ッドを移動するアクチュエータと、選択されたヘッドに
より記憶ディスクから読みだされた位置信号に基づい
て、ヘッドを位置決めする制御回路とを有する。
【００２２】そして、このヘッド位置決め制御方法は、
ヘッド切替え指示に応じて、切替え先のヘッドが読み取
る位置信号の時刻に、前記位置信号を検出するための検
出信号の時刻を同期するステップと、前記同期された検
出信号に応じて、前記ヘッドの前記位置信号を読み出
し、且つ前記読みだした位置信号に応じて、前記ヘッド
を位置決めするステップとを有する。更に、この同期す
るステップは、前記ヘッド切替え指示に応じて、基準と
されたヘッドの前記位置信号の読み取り時刻を基準とし
た他の各ヘッドの前記位置信号を読み取る時刻を格納す
るメモリの前記切替え先のヘッドの読み取る時刻に従
い、前記切替先ヘッドが前記位置信号を読み取る時刻を
求めるステップと、前記求めた時刻に、前記検出信号を
生成する検出信号生成部の生成時刻を同期するステップ
とを有する。
【００２３】本発明は、ヘッド切替え指示に応じて、検
出信号の発生時刻を、ヘッド切替え先のヘッドの位置信
号の時刻に同期するものである。即ち、ヘッド間の時刻
ずれをメモリに格納し、切替え先ヘッドの時刻に、検出
信号生成部の生成時刻を同期するため、ヘッド間のサー
ボ信号の時間間隔がずれても、ヘッド切替え先の位置信
号の時刻に検出信号の発生時刻を同期でき、ヘッド切替
えが生じた際の位置信号を探す動作を省いても、ヘッド
切替え先の位置信号を検出することができる。このた
め、ヘッド切替え時の切替え時間を短くすることがで
き、高速なヘッド切替え動作が可能となる。
【００２４】又、本発明の他の形態では、同期ステップ
が、ヘッド切替え指示に応じて、切替え先のヘッドが位
置信号を読み取る時刻を求めるステップと、求めた時刻
に、検出信号の時刻を同期するステップとを有する。
【００２５】本発明の更に他の形態では、時刻を求める
ステップは、位置決め制御の１サンプル周期より大きい
値の前記時刻を求めるステップからなる。
【００２６】本発明の更に他の形態では、時刻を求める
ステップは、各ヘッドの位置信号を読み取る時刻を記憶
するメモリから、前記切替え先のヘッドの読み取り時刻
を読みだすステップを含む。
【００２７】本発明の更に他の形態では、時刻を求める
ステップは、切替え前のヘッドの前記位置信号の検出時
刻と前記切替え先のヘッドの前記位置信号の検出時刻と
の時間差を求めるステップである。そして、同期するス
テップは、時間差分前記検出信号を時間的にシフトする
ステップからなる。
【００２８】本発明の更に他の形態では、時刻を求める
ステップは、切替え前のヘッドの前記位置信号の検出時
刻を求めるステップと、切替え先のヘッドの前記位置信
号の検出時刻を求めるステップと、両検出時刻の時間差
を求めるステップからなる。
【００２９】本発明の更に他の形態では、位置決めする
ステップは、ヘッド切替え指示に応じて、前記切替え前
のヘッドの検出時刻と前記切替え先のヘッドの検出時刻
との時間差を求めるステップと、時間差が１サンプルの
間隔より短いか否かを判定するステップと、時間差が１
サンプルの間隔より短い場合に、前記検出信号に応じた
位置決め処理を禁止するステップとを有する。
【００３０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施の形態の
構成図、図２は、図１の位置検出回路の構成図、図３
は、サーボ信号の説明図、図４は、ヘッド切替え処理フ
ロー図、図５は、ヘッド切替え動作の説明図である。
【００３１】図１に示すように、磁気ディスクドライブ
１は、磁気ディスク２と、磁気ヘッド３ａ〜３ｄとを有
する。この磁気ディスク２には、データトラックの各セ
クターに、サーボ信号が埋め込まれている。サーボ信号
は、図３に示すように、サーボ信号を示すためのサーボ
マーク信号と、トラック番号を示すトラック番号と、位
置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤからな
る２相のサーボ信号とからなる。
【００３２】磁気ヘッド３ａ〜３ｄは、磁気ディスク２
の情報の読み取り／書き込みを行う。スピンドルモータ
４は、磁気ディスク２を回転する。ボイスコイルモータ
５は、磁気ヘッド３ａ〜３ｄを磁気ディスク２の所望の
トラックに位置決めする。サーボゲート発生器６は、サ
ーボ信号の周期Ｔｓで、サーボゲート信号を発生する。
位置検出回路７は、サーボゲート信号に応じて、磁気ヘ
ッド３ａ〜３ｄからのサーボ信号を位置信号に復調す
る。
【００３３】リード／ライト回路８は、磁気ヘッド３ａ
〜３ｄからのリード信号を復調し、ライトデータを磁気
ヘッド３ａ〜３ｄに出力する。ＶＣＭ駆動回路９は、ボ
イスコイルモータ５を駆動する。ＳＰＭ駆動回路１０
は、スピンドルモータ４を駆動する。
【００３４】マイクロコントローラ１１は、マイクロプ
ロセッサ、アナログ／デジタル変換器、デジタル／アナ
ログ変換器で構成されている。マイクロコントローラ１
１は、サーボゲート信号に応じて、位置信号を読み込
む。そして、コントローラ１１、位置信号からヘッドの
現在位置を把握し、目標位置との距離に応じた電流指示
値を作成する。
【００３５】ＲＯＭ１２は、マイクロコントローラ１１
の処理に必要なプログラム、データを格納する。ハード
ディスクコントローラ１３は、上位コンピュータ等のイ
ンターフェース制御を行う。ＲＡＭ１４は、ハードディ
スクコントローラ１３が使用するメモリである。アドレ
ス／データバス１５は、ハードディスクコントローラ１
３と、ＲＯＭ１２と、マイクロコントローラ１１と、位
置検出回路７と、リード／ライト回路８と、ＶＣＭ駆動
回路９と、ＳＰＭ駆動回路１０とを接続して、データの
やりとりを行う。
【００３６】図２により、位置検出回路を詳細に説明す
る。
【００３７】図２に示すように、サーボゲート発生器６
は、時刻設定レジスタ２０と、カウンタ２１と、比較部
２２と、ゲート発生部２３とからなる。時刻設定レジス
タ２０は、マイクロコントローラ１１からサーボゲート
発生時刻が設定される。カウンタ２１は、基準クロック
をカウントする。比較部２２は、レジスタ２０の設定時
刻と、カウンタの計数値とを比較して、設定時刻と計数
値が一致した時に、一致出力を発生する。比較部２２
は、設定時刻と計数値が一致した時に、リセット出力を
カウンタ２１に出力する。ゲート発生部２３は、比較部
２２からの一致出力に応じて、サーボゲート信号を発生
する。
【００３８】位置検出回路７は、ヘッド選択部２５と、
サーボマーク検出部２６と、位置信号検出部２７と、位
置情報記憶部２８とからなる。ヘッド選択部２５は、マ
イクロコントローラ１１のヘッド切替え信号に応じて、
指定された磁気ヘッドの読み取り出力を選択する。サー
ボマーク検出部２６は、サーボゲート信号に応じて、ヘ
ッドの読み取り信号からサーボマークを検出する。位置
信号検出部２７は、サーボゲート信号とサーボマーク検
出信号に応じて、ヘッドの読み取り信号からサーボ信号
を位置信号に復調する。位置情報記憶部２８は、復調さ
れた位置情報を格納する。
【００３９】マイクロコントローラ１１は、サーボマー
ク検出部２６がサーボマークを検出した時、サーボマー
ク検出部２６が発生するサーボ割り込みに応じて、サー
ボ制御処理する。即ち、マイクロコントローラ１１は、
サーボ割り込みに応じて、位置情報記憶部２８の位置情
報を読み取る。そして、マイクロコントローラ１１は、
位置情報に応じて、指令電流値を計算する。更に、マイ
クロコントローラ１１は、指令電流値をＶＣＭ駆動回路
９に出力する。
【００４０】このマイクロコントローラ１１には、メモ
リ１６が接続されている。メモリ１６は、各磁気ヘッド
の基準ヘッドからのサーボゲートずれ時間を示すずれ時
間を記憶する。ここでは、基準ヘッドをヘッド０とす
る。そして、各ヘッド１、２、３の基準ヘッド０からの
サーボゲートのずれ時間を記憶する。例えば、図５に示
すように、ヘッド１のヘッド０からのサーボゲートずれ
時間は、Ｔｂである。
【００４１】図２の回路の動作を説明する。カウンタ２
１は、基準クロックを計数する。比較部２２は、レジス
タ２０に設定された時刻と、カウンタ２１の計数値とを
比較する。比較部２２は、レジスタ２０に設定された時
刻と、カウンタ２１の計数値とが一致すると、一致信号
をゲート発生部２３に出力する。又、比較部２２は、一
致を検出して、カウンタ２１をリセットする。
【００４２】ゲート発生部２３は、一致信号に応じて、
基準クロックのタイミングでサーボゲート信号を発生す
る。サーボマーク検出部２６は、サーボゲート信号に応
じて、ヘッドの読み取り出力からサーボマーク（図３参
照）を検出する。サーボマーク検出部２６は、サーボマ
ークの検出に応じて、位置信号検出部２７に位置検出を
指示する。これとともに、サーボマーク検出部２６は、
マイクロコントローラ１１にサーボ割り込みを出力す
る。
【００４３】位置信号検出部２７は、ヘッドの読み取り
出力から位置信号（図３参照）を復調して、位置情報記
憶部２８にセットする。サーボ割り込みを受けたマイク
ロコントローラ１１は、サーボ処理を行う。即ち、マイ
クロコントローラ１１は、位置情報記憶部２８の位置情
報を読み取り、そして、目標位置との偏差を計算する。
そして、マイクロコントローラ１１は、偏差をゼロにす
るような電流指令値を作成した後、電流指令値をＶＣＭ
駆動回路９に出力する。
【００４４】図４により、ヘッド切替え処理について、
説明する。
【００４５】（Ｓ１）マイクロコントローラ（以下、Ｍ
ＣＵという）１１は、ヘッド切替え命令を受けると、現
在ヘッドの基準ヘッドからのサーボゲートずれ時間Ｔａ
を、メモリ１６から読みだす。次に、ＭＣＵ１１は、切
替え先のヘッドの基準ヘッドからのサーボゲートずれ時
間Ｔｂを、メモリ１６から読みだす。
【００４６】（Ｓ２）ＭＣＵ１１は、時間差Ｔｄを（Ｔ
ａーＴｂ）により計算する。
【００４７】（Ｓ３）ＭＣＵ１１は、時間差Ｔｄが、サ
ーボ信号の周期Ｔｓより大きいか判定する。時間差Ｔｄ
が周期Ｔｓより大きくない場合には、サーボゲート信号
の間隔が周期Ｔｓより小さくなる。このため、サーボ周
期Ｔｓに達しない内に、サーボ割り込みが発生して、Ｍ
ＣＵ１１の処理が間に合わないおそれがある。このた
め、時間差Ｔｄが周期Ｔｓより大きくない場合には、サ
ーボゲート信号を１サンプル周期遅らせる。即ち、Ｔｄ
を（Ｔｄ＋Ｔｓ）に変換する。
【００４８】（Ｓ４）次に、ＭＣＵ１１は、サーボ割り
込みのタイミングで、図３のサーボゲート時刻設定レジ
スタ２０に、時間差Ｔｄを設定する。これにより、比較
部２２は、時間差Ｔｄの経過後に、一致出力を発生し、
これにより、サーボゲート発生部２３は、時間差Ｔｄの
経過後に、サーボゲート信号を発生する。
【００４９】（Ｓ５）次に、ＭＣＵ１１は、ヘッドを切
り換える。即ち、ＭＣＵ１１は、ヘッド選択部２５に、
切替え先ヘッド番号を出力する。これにより、ヘッド切
替えが行われる。
【００５０】（Ｓ６）ＭＣＵ１１は、サーボ割り込みを
検出すると、サーボゲート時刻設定レジスタ２０に、サ
ンプル周期Ｔｓを設定する。そして、終了する。
【００５１】このようにして、切替え先の位置信号の時
刻に、サーボゲート信号を同期する。このため、各ヘッ
ドの位置信号のずれ時間を格納しておき、且つ現在ヘッ
ドと切替え先ヘッドとの時間差を計算する。そして、こ
の時間差に、サーボゲート信号の発生時刻を同期する。
図５は、ヘッド０からヘッド１に切り換える時の各ヘッ
ドのサーボ信号とサーボゲート信号との関係を示す。こ
の例では、ヘッド０のずれ時間Ｔａは、「０」であり、
ヘッド１のヘッド０からのずれ時間は、Ｔｂである。そ
して、時間差Ｔｄは、サンプル周期Ｔｓより小さい場合
のサーボゲート信号を示す。
【００５２】図では、ヘッド切り換え命令の到来後、サ
ーボゲート信号の間隔は、Ｔｄ＋Ｔｓに変化し、ヘッド
１の位置信号に同期する。以降、サーボゲート信号の間
隔は、サンプル周期Ｔｓに戻る。
【００５３】このようにして、ヘッド切り換え時に、切
り換え先ヘッドのサーボ信号検出時刻と切り換え元ヘッ
ドのサーボ信号検出時刻との時間差を計算し、サーボゲ
ート信号の発生時刻を、切り換え先ヘッドのサーボ信号
検出時刻に、同期する。このため、ヘッド切り換えを行
っても、直ちに切り換え先ヘッドによりサーボ信号を検
出することができる。
【００５４】図６は、本発明の第２の実施の態様のサー
ボゲート信号関係図である。図６は、ヘッド０からヘッ
ド１にヘッド切り換えする場合を示す。図４及び図５の
例では、時間差Ｔｄがサンプル周期Ｔｓ以上になるよう
に、時間差を計算していたが、図６の例では、時間差Ｔ
ｄをそのまま使用する例である。
【００５５】即ち、図４のステップＳ３の処理を行わな
い。このため、時間差Ｔｄがサンプル周期Ｔｓより小さ
い時は、図６に示すように、ヘッド切り換え命令受信後
のサーボゲート信号の同期動作において、１サンプル間
隔Ｔｓが経過する前に、サーボゲート信号が発生する。
これにより、サーボ割り込みが発生する。しかし、ＭＣ
Ｕ１１の処理能力が高い場合には、このサーボ割り込み
を処理することができる。又、後述するように、ＭＣＵ
１１が、この割り込みを無視するようにすることもでき
る。
【００５６】図７は、本発明の第３の実施の形態のブロ
ック図である。図７は、図２の位置検出回路の変形を示
す。図７において、図２で示したものと同一のものは、
同一の記号で示してある。
【００５７】ヘッド番号設定部３０は、ＭＣＵ１１から
動作すべきヘッドの番号が設定される。記憶部３１は、
ヘッド番号設定部３０に設定されたヘッド番号を記憶す
る。比較部３２は、ヘッド番号設定部３０のヘッド番号
と、記憶部３１のヘッド番号とを比較する。比較部３２
は、両ヘッド番号が不一致である時に、ヘッド切り換え
指示と判定し、記憶部３１にヘッド番号設定部３０のヘ
ッド番号を記憶するように指示する。
【００５８】比較部３２は、両ヘッド番号が不一致であ
る時に、計算部３３に時間差を計算するように指示す
る。比較部３２は、両ヘッド番号が不一致である時に、
選択部３４に計算部３３の出力を選択するように指示す
る。
【００５９】ゲート時刻間隔記憶部３６は、図２のメモ
リ１６と同様に、各ヘッド１、２の基準ヘッドからのサ
ーボゲートのずれ時間を記憶する。計算部３３は、ヘッ
ド番号設定部３０のヘッド番号により、ゲート時刻間隔
記憶部３６を読み出し、切り換え先のヘッドのずれ時間
Ｔｂを得る。計算部３３は、記憶部３１のヘッド番号に
より、ゲート時刻間隔記憶部３６を読み出し、現在のヘ
ッドのずれ時間Ｔａを得る。そして、計算部３３は、ず
れ時間Ｔａからずれ時間Ｔｂを差し引き、時間差Ｔｄを
得る。
【００６０】サンプル周期記憶部３５は、サーボゲート
信号のサンプル周期Ｔｓを格納する。選択部３４は、比
較部３２の不一致出力に応じて、計算部３３の時間差Ｔ
ｄを選択し、比較部３２の一致出力に応じて、サンプル
周期記憶部３５のサンプル周期Ｔｓを選択する。この選
択部３４の出力は、比較部２２に、ゲート間隔として入
力される。
【００６１】この回路の動作を説明する。比較部３２
は、ヘッド番号設定部３０のヘッド番号と、記憶部３１
のヘッド番号とを比較する。比較部３２は、両ヘッド番
号が不一致である時に、ヘッド切り換え指示と判定す
る。そして、比較部３２は、時間差の計算を計算部３３
に指示する。
【００６２】比較部３２は、両ヘッド番号が不一致であ
る時に、計算部３３に時間差を計算するように指示す
る。比較部３２は、両ヘッド番号が不一致である時に、
選択部３４に計算部３３の出力を選択するように指示す
る。
【００６３】計算部３３は、ヘッド番号設定部３０のヘ
ッド番号により、ゲート時刻間隔記憶部３６を読み出
し、切り換え先のヘッドのずれ時間Ｔｂを得る。計算部
３３は、記憶部３１のヘッド番号により、ゲート時刻間
隔記憶部３６を読み出し、現在のヘッドのずれ時間Ｔａ
を得る。そして、計算部３３は、ずれ時間Ｔａからずれ
時間Ｔｂを差し引き、時間差Ｔｄを得る。
【００６４】比較部３２の比較不一致により、選択部３
４は、計算部３２の時間差Ｔｄを、ゲート間隔として選
択する。以下、図２と同様にして、比較部２２は、レジ
スタ２０に設定された時刻と、カウンタ２１の計数値と
を比較する。比較部２２は、レジスタ２０に設定された
時刻と、カウンタ２１の計数値とが一致すると、一致信
号をゲート発生部２３に出力する。又、比較部２２は、
一致を検出して、カウンタ２１をリセットする。
【００６５】ゲート発生部２３は、一致信号に応じて、
基準クロックのタイミングでサーボゲート信号を発生す
る。サーボマーク検出部２６は、サーボゲート信号に応
じて、ヘッドの読み取り出力からサーボマーク（図３参
照）を検出する。サーボマーク検出部２６は、サーボマ
ークの検出に応じて、位置信号検出部２７に位置検出を
指示する。これとともに、サーボマーク検出部２６は、
マイクロコントローラ１１にサーボ割り込みを出力す
る。
【００６６】位置信号検出部２７は、ヘッドの読み取り
出力から位置信号（図３参照）を復調して、位置情報記
憶部２８にセットする。サーボ割り込みを受けたマイク
ロコントローラ１１は、サーボ処理を行う。即ち、マイ
クロコントローラ１１は、位置情報記憶部２８の位置情
報を読み取り、そして、目標位置との偏差を計算する。
そして、マイクロコントローラ１１は、偏差をゼロにす
るような電流指令値を作成した後、電流指令値をＶＣＭ
駆動回路９に出力する。
【００６７】一方、比較部３２の不一致信号により、記
憶部３１は、更新されるから、記憶部３１は、ヘッド番
号設定部３０のヘッド番号を格納する。これにより、比
較部３２は、一致信号を発生して、選択部３４をサンプ
ル周期記憶部３５に切り替える。これにより、選択部３
４は、サンプル周期Ｔｓをゲート間隔として出力する。
【００６８】このようにして、図２のＭＣＵ１１のファ
ームウエアで実現した機能を、ハードウェアによって実
現することもできる。
【００６９】図８は、本発明の第４の実施の形態の処理
フロー図であり、ヘッド切り換え処理を示す。
【００７０】（Ｓ１０）ＭＣＵ１１は、ヘッド切替え命
令を受けると、現在ヘッドの基準ヘッドからのサーボゲ
ートずれ時間Ｔａを、メモリ１６から読みだす。次に、
ＭＣＵ１１は、切替え先のヘッドの基準ヘッドからのサ
ーボゲートずれ時間Ｔｂを、メモリ１６から読みだす。
【００７１】（Ｓ１１）ＭＣＵ１１は、時間差Ｔｄを
（ＴａーＴｂ）により計算する。
【００７２】（Ｓ１２）ＭＣＵ１１は、時間差Ｔｄが、
サーボ信号の周期Ｔｓより大きいか判定する。時間差Ｔ
ｄが周期Ｔｓより大きくない場合には、サーボゲート信
号の間隔が周期Ｔｓより小さくなる。このため、サーボ
周期Ｔｓに達しない内に、サーボ割り込みが発生して、
ＭＣＵ１１が位置決め処理中に、多重割り込みが発生す
るおそれがある。
【００７３】（Ｓ１３）時間差Ｔｄが周期Ｔｓより大き
い場合には、ＭＣＵ１１は、サーボ割り込みに応じて、
ＶＣＭ処理（サーボ位置決め処理）を行う。そして、ヘ
ッド切り換え処理を行い、割り込み処理を終了する。
【００７４】（Ｓ１４）逆に、時間差Ｔｄが周期Ｔｓよ
り大きくない場合には、ＭＣＵ１１は、サーボ割り込み
を禁止する。そして、ＭＣＵ１１は、ヘッド切り換え処
理を行う。更に、ＭＣＵ１１は、割り込みフラグをクリ
アして、割り込みを許可する。そして、割り込み処理を
終了する。
【００７５】このように、図６で説明したように、時間
差Ｔｄが、サーボ信号の周期Ｔｓより短い場合には、Ｍ
ＣＵ１１は、割り込みを禁止する。即ち、ＭＣＵ１１
は、ヘッド切り換え時に、事前に時間差Ｔｄと周期Ｔｓ
とを知ることができるので、時間差Ｔｄが周期Ｔｓより
短い場合には、このサンプルでは、位置決め制御を行わ
ず、直ぐに割り込み処理を終了して、次の割り込みを待
つ。
【００７６】次に、このようなヘッドのずれ時間は、予
め測定することが必要である。この方法として、ディス
ク装置外の測定装置により求める方法と、ディスク装置
内のプログラムにより求める方法がある。
【００７７】図９は、ヘッド間のずれ時間測定ブロック
図である。図９は、磁気ディスク装置の各ヘッドのずれ
時間を計測するための外部装置のブロック図である。
【００７８】外部測定装置は、第１の位置検出回路７ー
１、第２の位置検出回路７ー２、ヘッド選択器３７、制
御回路３８とを有する。第１の位置検出回路７ー１に
は、基準ヘッド０の読み取り出力が入力される。第２の
位置検出回路７ー２には、ヘッド選択器３７で選択され
たヘッド１〜３の読み取り出力が入力される。
【００７９】測定に際し、制御回路３８は、第１の位置
検出回路７ー１、第２の位置検出回路７ー２に、常時オ
ンのサーボゲート信号を与える。これにより、第１の位
置検出回路７ー１のサーボマーク検出部は、ヘッド０の
読み取り出力からサーボマークを探し、サーボマークを
検出すると、サーボマーク検出パルスを制御回路３８に
出力する。
【００８０】一方、第２の位置検出回路７ー２のサーボ
マーク検出部は、選択されたヘッド（例えば、１）の読
み取り出力からサーボマークを探し、サーボマークを検
出すると、サーボマーク検出パルスを制御回路３８に出
力する。
【００８１】制御回路３８は、この２つの検出パルスの
間の時間を測定することにより、対象ヘッド（例えば、
１）の基準ヘッド０からのずれ時間を測定できる。ヘッ
ド選択器３７を適宜選択することにより、ヘッド２の基
準ヘッド０からのずれ時間、ヘッド３の基準ヘッド０か
らのずれ時間を測定することができる。これらの測定値
は、図２のメモリ１６や、図７の記憶部３６に記憶され
る。又、電源オン時に、最初にヘッドがアクセスする磁
気ディスクのトラック位置に書き込んでも良い。
【００８２】図１０は、ヘッド間のずれ時間測定処理フ
ロー図である。図１０は、磁気ディスク装置内のＭＣＵ
がヘッドのずれ時間を計測するため処理フロー図であ
る。
【００８３】（Ｓ２０）ＭＣＵ１１は、フリーランタイ
マーを動作させ、ヘッド０で磁気ディスクにオントラッ
クする。この時、サーボゲート信号を常時オンとしてお
く。
【００８４】（Ｓ２１）前述の位置検出回路７は、サー
ボマークを検出すると、サーボ割り込みをＭＣＵ１１に
通知する。そして、ＭＣＵ１１は、サーボ割り込み直後
のフリーランタイマーの値（Ｔ０）を記憶する。
【００８５】（Ｓ２２）ＭＣＵ１１は、ヘッド切り換え
を行うが、位置信号との同期がとれず、位置を取り込め
ない。このため、位置決め制御を行うことができない。
そこで、ヘッド０でオントラックしている時のＶＣＭに
供給している電流値をそのまま保持しておく。このよう
にすると、定常バイアスを丁度キャンセルするだけの電
流がＶＣＭに流れる。このため、ＶＣＭの位置が大きく
移動して、磁気ディスクの端（位置信号の書かれていな
い領域）へ移動することを防止する。ヘッド選択部２５
により、測定ヘッド（例えば、１）に切り替える。
【００８６】（Ｓ２３）ＭＣＵ１１は、再びサーボゲー
ト信号をオンにし、位置検出回路（復調回路）を再同期
する。
【００８７】（Ｓ２４）前述の位置検出回路７は、サー
ボマークを検出すると、サーボ割り込みをＭＣＵ１１に
通知する。そして、ＭＣＵ１１は、サーボ割り込み直後
のフリーランタイマーの値（Ｔ１）を記憶する。
【００８８】（Ｓ２５）ＭＣＵ１１は、２つのタイマー
値の差分（Ｔ１ーＴ０）を、サンプル周期Ｔｓで割った
時の剰余により、時間ずれを算出する。
【００８９】これを、測定すべき各ヘッド１、２、３に
ついて行う。このようにして、磁気ディスク装置内のコ
ントローラにより、各ヘッドのずれ時間を測定する。こ
の測定値は、メモリ１６や記憶部３６に格納する。
【００９０】図１１は、本発明の第５の実施の態様の説
明図である。
【００９１】位置決め制御中は、一定のサンプル周期Ｔ
ｓで、電流値を計算するのであるが、ヘッド切り換え時
には、この周期がＴｄのように、サンプル周期Ｔｓと異
なる値になる。そこで、ヘッド切り換え時には、ＶＣＭ
に流す電流の波高値を修正する。即ち、図１１に示すよ
うに、ヘッド切り換え時には、波形値ｕを下記式により
求める。尚、ｕ０は、計算されたＶＣＭ電流値である。
【００９２】ｕ＝ｕ０×Ｔｓ／Ｔｄ このように、サンプリング間隔に応じて、波高値を修正
することにより、より滑らかなＶＣＭ制御が可能とな
る。尚、定常バイアス電流が小さい場合には、上式によ
るが、バイアス電流が大きい場合には、バイアス電流を
除いた残りの電流値に対して上式を適用すると良い。
【００９３】上述の実施の態様の他に、本発明は、次の
ような変形が可能である。
【００９４】(1) 記憶ディスク装置を、磁気ディスク装
置で説明したが、光磁気ディスク装置、光ディスク装置
等他の記憶ディスク装置に適用できる。
【００９５】(2) ２枚のディスクを搭載したもので説明
したが、１枚のディスクを搭載したものにも適用でき、
要するに２つ以上ヘッドがあるものに適用できる。
【００９６】以上、本発明の実施の形態により説明した
が、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、
これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００９７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。
【００９８】（１）ヘッド間の時刻ずれをメモリに格納
し、切替え先ヘッドの時刻に、検出信号生成部の生成時
刻を同期するため、ヘッド間のサーボ信号の時間間隔が
ずれても、ヘッド切替え先の位置信号の時刻に検出信号
の発生時刻を同期でき、ヘッド切替えが生じた際の位置
信号を探す動作を省いても、ヘッド切替え先の位置信号
を検出することができる。
【００９９】(2) このため、ヘッド切替え時の切替え時
間を短くすることができ、高速なヘッド切替え動作が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成図である。
【図２】図１の位置検出回路の構成図である。
【図３】図１のサーボ信号の説明図である。
【図４】図２のヘッド切替え処理フロー図である。
【図５】図２のヘッド切替え動作の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のサーボゲート信号
関係図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態のブロック図であ
る。
【図８】本発明の第４の実施の形態の処理フロー図であ
る。
【図９】本発明のヘッド間のずれ時間測定ブロック図で
ある。
【図１０】本発明のヘッド間のずれ時間処理フロー図で
ある。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の説明図である。
【図１２】従来技術の構成図である。
【図１３】従来のサーボ信号の関係図である。
【図１４】他の従来のサーボ信号の関係図である。
【図１５】従来技術の問題点説明図である。
【符号の説明】 １ 磁気ディスクドライブ ２ 磁気ディスク ３ａ〜３ｄ 磁気ヘッド ４ スピンドルモータ ５ ＶＣＭ ６ サーボゲート信号生成器 ７ 位置検出回路 ９ ＶＣＭ駆動回路 １１ マイクロコントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−213033（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−220419（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47124（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−60574（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−219716（ＪＰ，Ａ) 国際公開97／45832（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/10 G11B 20/10 - 20/14

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 位置信号を記憶する記憶ディスクと、前
    記記憶ディスクの情報を読み取る複数のヘッドと、前記
    ヘッドを移動するアクチュエータと、選択されたヘッド
    により前記記憶ディスクから読みだされた位置信号に基
    づいて、前記ヘッドを位置決めする制御回路とを有する
    記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法において、 ヘッド切替え指示に応じて、切替え先のヘッドが読み取
    る位置信号の時刻に、前記位置信号を検出するための検
    出信号の時刻を同期するステップと、 前記同期された検出信号に応じて、前記ヘッドの前記位
    置信号を読み出し、且つ前記読みだした位置信号に応じ
    て、前記ヘッドを位置決めするステップとを有し、 前記同期するステップは、 前記ヘッド切替え指示に応じて、基準とされたヘッドの
    前記位置信号の読み取り時刻を基準とした他の各ヘッド
    の前記位置信号を読み取る時刻を格納するメモリの前記
    切替え先のヘッドの読み取る時刻に従い、前記切替先ヘ
    ッドが前記位置信号を読み取る時刻を求めるステップ
    と、 前記求めた時刻に、前記検出信号を生成する検出信号生
    成部の生成時刻を同期するステップとを有する ことを特
    徴とする記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御方法において、 前記時刻を求めるステップは、 前記位置決め制御の１サンプル周期より大きい値の前記
    時刻を求めるステップからなることを特徴とする記憶デ
    ィスク装置のヘッド位置決め制御方法。
  3. 【請求項３】 請求項１の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御方法において、 前記時刻を求めるステップは、 切替え前のヘッドの前記位置信号の検出時刻と前記切替
    え先のヘッドの前記位置信号の検出時刻との時間差を求
    めるステップであり、 前記同期するステップは、 前記時間差分前記検出信号を時間的にシフトするステッ
    プからなることを特徴とする記憶ディスク装置のヘッド
    位置決め制御方法。
  4. 【請求項４】 請求項３の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御方法において、 前記時刻を求めるステップは、 前記切替え前のヘッドの前記位置信号の検出時刻を求め
    るステップと、 前記切替え先のヘッドの前記位置信号の検出時刻を求め
    るステップと、 両検出時刻の時間差を求めるステップからなることを特
    徴とする記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御方法。
  5. 【請求項５】 請求項１の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御方法において、 前記位置決めするステップは、 前記ヘッド切替え指示に応じて、前記切替え前のヘッド
    の検出時刻と前記切替え先のヘッドの検出時刻との時間
    差を求めるステップと、 前記時間差が１サンプルの間隔より短いか否かを判定す
    るステップと、 前記時間差が１サンプルの間隔より短い場合に、前記検
    出信号に応じた位置決め処理を禁止するステップとを有
    することを特徴とする記憶ディスク装置のヘッド位置決
    め制御方法。
  6. 【請求項６】 位置信号を記憶する記憶ディスクと、前
    記記憶ディスクの情報を読み取る複数のヘッドと、前記
    ヘッドを移動するアクチュエータと、選択されたヘッド
    により前記記憶ディスクから読みだされた位置信号に基
    づいて、前記ヘッドを位置決めする制御回路とを有する
    記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御装置において、 前記制御回路は、 ヘッド切替え指示に応じて、切替え先のヘッドが読み取
    る位置信号の時刻に、前記位置信号を検出するための検
    出信号の時刻を同期するための同期回路と、 前記同期された検出信号に応じて、前記ヘッドの前記位
    置信号を読み出し、前記読みだした位置信号に応じて、
    前記ヘッドを位置決めする処理回路とを有し、 前記同期回路は、 基準とされたヘッドの前記位置信号の読み取り時刻を基
    準とした他の各ヘッドの前記位置信号を読み取る時刻を
    格納するメモリと、 前記ヘッド切替え指示に応じて、前記メモリの前記切替
    え先のヘッドの読み取る時刻に従い、前記切替先ヘッド
    が前記位置信号を読み取る時刻に、前記検出信号の生成
    時刻を同期する検出信号生成部とを有する ことを特徴と
    する記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項６の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御装置において、 前記同期回路は、 前記位置決め制御の１サンプル周期より大きい値の前記
    時刻を求める回路を有することを特徴とする記憶ディス
    ク装置のヘッド位置決め制御装置。
  8. 【請求項８】 請求項６の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御装置において、 前記同期回路は、 切替え前のヘッドの前記位置信号の検出時刻と前記切替
    え先のヘッドの前記位置信号の検出時刻との時間差を求
    める回路と、 前記時間差分前記検出信号を時間的にシフトする回路と
    を有することを特徴とする記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御装置。
  9. 【請求項９】 請求項８の記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御装置において、 前記同期回路は、 前記メモリから前記切替え前のヘッドの前記位置信号の
    検出時刻と、前記切替え先のヘッドの前記位置信号の検
    出時刻とを求めた後、両検出時刻の時間差を求める回路
    を有することを特徴とする記憶ディスク装置のヘッド位
    置決め制御装置。
  10. 【請求項１０】 請求項６の記憶ディスク装置のヘッド
    位置決め制御装置において、 前記処理回路は、 前記ヘッド切替え指示に応じて、前記切替え前のヘッド
    の検出時刻と前記切替え先のヘッドの検出時刻との時間
    差が、１サンプルの間隔より短いか否かを判定し、前記
    時間差が１サンプルの間隔より短い場合に、前記検出信
    号に応じた位置決め処理を禁止する回路を有することを
    特徴とする記憶ディスク装置のヘッド位置決め制御装
    置。
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