JPH01291684A - 磁気ディスクのサーボ回路 - 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】 ［概要］ 目１票トラックとのディファレンス量に応じた目標速度
電圧を発生してヘッドを速度制御する磁気ディスクのサ
ーボ回路に関し、 フォワードシークとリバースシークで発生する目標速度
電圧のオフセットを自動的にキャンセルして制御精度を
向上することを目的とし、サーボループをオフし且つデ
ィファレンス最をゼロとして状態でフォワード／リバー
ス設定回路から出力される目標速度電圧をレベルシフト
電圧検出回路とＡＤコンバータで測定し、この測定゛電
圧に基づいて制御部でオフセラ１へ調整爪を決定し、決
定したオフセラ１〜調整量をＤ△コンバータでオフセッ
ト調整電圧に変換してシーク動作時の目標速度電圧を修
正するように溝成する。

［産業上の利用分野］ 本発明は、目標トラックとのデイフルリンス邑に応じた
目標速度電圧を発生してヘッドを速度制御する磁気ディ
スク装置のサーボ回路に関する。

磁気ディスクのボイスコイルモータを速度制御してヘッ
ドを目標＋ヘラツクに制御するサーボ回路にあっては、
フォワードシークで目標トラック膜対するディファレン
ス量がゼロになった時の目標速度電圧と、リバースシー
クで同様にディファレンス量がゼロとなった時の目標速
度電圧とが一致するように目標速度電圧のオフセット串
をゼロにすることか高精度の位置制御を実用するために
望まれる。

［従来の技術］ 第１０図は従来のサーボ回路を示す。

第１０図において、１０ａはディスク制御を行なうＣＰ
Ｕであり、ＣＰＵ１０ａは上位装置からアクセスを受け
ると、目標トラック位置に応じてフォワードシーク又は
リバースシークを行ない、各シーク動作において目標速
度電圧を設定するための目標トラックに対するディファ
レンス量を目標速度設定回路３０のＤＡコンバータ１２
に出力する。ＤＡコンバータ１２はＣＰＵ１０ａからの
ディファレンス量をアナログ変換して目標速度電圧を発
生する。ＤＡコンバータ１２からの目標速度電圧はゲイ
ン切替回路３４で決まるゲイン制御アンプ３２によるゲ
イン制御を受け、フォワード／リバース設定回路１４に
出力される。

フォワード／リバース設定回路１４は、フォワードシー
ク時には入力した目標速度電圧をそのまま速度制御回路
３６に出力する。一方、リバースシーク時には、入力し
た目標速度電圧をマイナス極性に反転して速度制御回路
３６に出力する。

ところで、このような磁気デイのサーボ回路において、
ＤＡコンバータ１２以降のアナログ回路部が理想的な状
態にあった場合には、第１１図に示すように、フォワー
ド及びリバースの各シーク動作により目標トラックに対
するディファレンス量がゼロとなった時に、両者の目標
速度電圧は−致するようになる。

しかしながら、実際には第′１２図＜ａ　＞又は（ｂ　
）に示すように、フォワード時とリバース時のディファ
レンス但がゼロとなった時の目標速度電圧は一致せず、
オフセラｉ〜を生ずる。

このようにフォワードとリバースで目標速度電圧にオフ
セットが生ずると、各シーク時のヘッド位置決め精度が
異なることとなり、安定したヘッド位置決めができなく
なる恐れがある。

そこで、第１０図の従来回路においては、目標速度設定
回路３０にオフセット調整回路３８を設け、磁気ディス
クの製造段階でオフセラ１〜調整回路３８に設けている
ボリュームを調整し、オフセットが最小になるようにし
ている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のボリューム等によるオ
フセットの手動調整におっては、磁気ディスクの経年変
化、温度変化等でアナログ回路部の特性が変化してオフ
セット量が変った場合に対応できず、またオフセット量
を一義的に把握することは回器であるため調整作業も煩
雑になるという問題があった。

勿論、アナログ信号を取扱う各回路部に高精度の回路素
子を使用してオフセットを少なくすることも考えられる
が、必然的にコストアップとなり、実用的ではない。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、フォワードシークとリバースシークで発生するオ
フセットを自動的にキャンセルしてｉｔｉ制御精度を向
上できる磁気ディスクのサーボ回路を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において、まず本発明は、目標トラックとのディ
ファレンス聞を出力する制御部１０と。

制御部１０からのディファレンスぬをアナログ変換して
目標速度電圧を発生する目！！４．設定用ＤＡコンバー
タ１２と、制御部１０によりフォワード又はリバースに
切換設定され、フォワード時とリバース時で異なる極性
の目標速度電圧を発生するフォワード／リバース設定回
路１４とを備え、フォワード／リバース設定回路１４か
らの目標速度電圧に基づいてヘッド駆動用のボイスコイ
ルモータを速度制御する磁気ディスクのサーボ回路を対
象とする。

このようなサーボ回路に対し本発明にあっては、フォワ
ード／リバース設定回路１４からの目標速度電圧を検出
するレベルシフト電圧検出回路１６と、レベルシフト電
圧検出回路１６の検出電圧をデジタル変換して制御部１
０に出力する電圧測定用ＡＤコンバータ１８と、制御部
１０で決定したオフセット調整量をオフセット調整電圧
にアナログ変換して目標設定用ＤＡコンバータ１２から
の目標速度電圧を修正するオフセラ１〜調整用ＤＡコン
バータ２０を設ける。

レベルシフト電圧検出回路１６は、第１図（ｂ）に示す
入出力特性をもち、フォワードでプラス、リバースでマ
イナスとなる目標速度電圧をレベルシフトにより全てプ
ラスとなる単一（Φ性の電圧に変換して電圧測定用ＡＤ
コンバータ１８に出力する。

このためフォワード及びリバースのいずれについても、
制御部でオフセット調整量を決定する際に必要となるデ
ィファレンスがゼロとなる目標電圧がＯｖ付近の電圧を
ＡＤコンバータ１８で正確に測定できる。

またオフセット調整用ＤＡコンバータ２０に対しては、
オフセット自動調整モードの設定時に、電圧測定用ＡＤ
コンバータ１８の測定電圧に基づいて制御部１０で決定
されたオフセット調整量△Ｈの設定が行なわれ、このオ
フセット調整量△Ｈをオフセット調整電圧にアナログ変
換し、例えば第１図（Ｃ）に示すように、フォワードシ
ーク時の目標速度電圧から差し引く修正を行なうことで
、ディファレンス最がゼロのときのオフセットをキャン
セルできる。

制御部１０にオフセット自動調整モードを設定した時の
オフセット調整量の決定は次のようにして行なわれる。

■まずオフセット調整用ＤＡコンバータ２０に設定する
オフセット調整量をゼロ、目標設定用ＤＡコンバータに
設定するディファレンス量をゼロ、更にサーボループを
オフする。

■次にフォワードシークモード及びリバースシークモー
ドを順次設定し、各モードでの目標速度電圧を電圧測定
用ＡＤコンバータ８で測定してＦＷＤ値及びＲＥＶ値と
して求める。

■次にフォワードシークモードとリバースシークモード
を順次設定し、各モードの設定状態でオフセット調整用
ＤＡコンバータ２Ｑに対するオフセット調整ｍをゼロか
ら増加方向及び減少方向に変化させ、電圧測定用ＡＤコ
ンバータ１８の測定電圧が前記ＦＷＤ値及びＲＥＶ値を
越えた時のオフセット変化量Δ１−（１、△Ｈ２，△Ｈ
３，△Ｈ４を検出する。

■検出したオフセット変化量△Ｈ１〜△Ｈ４に基づいて
オフセット調整用ＤＡコンバータ２０に設定するオフセ
ット調整量△Ｈを、例えば平均演算等により決定する。

更に、前記■〜■の処理によるオフセット調整ｍの決定
のために目標速度電圧の測定を行なう電圧測定用ＡＤコ
ンバータ１８としては、オフセット調整用ＤＡコンバー
タ２０の分解能に対し分解能が低い一般的なＡＤコンバ
ータを使用することができる。

［作用］ このような構成を備えた本発明の磁気ディスクのサーボ
回路にあっては、制御部に対するオフセット自動調整モ
ードの設定で、自動的にフォワードとリバースでデフル
ンス量がゼロなった時に目標速度電圧が一致しないオフ
セット量の測定処理に基づいてオフセット調整量が決定
でき、目標速度電圧をオフセラ１−を発生しないように
洛正できる。そのため、製造段階におけるオフセット手
動調整が一切不要となり、また使用中において、所定の
周期毎又はディスク起動時等にオフセラ１へ自動調整モ
ードを走らせることで、その時のオフセット量に応じた
最適な自動調整ができ、磁気ディスクの制御精度を向上
すると共に信頼性及び安定性をより−ｍ向上できる。

またオフセット自動調整モードで目標電圧を測定するた
めにレベルシフト電圧検出回路を設けているため、ディ
ファレンス量がゼロとなるＯＶ付近の目標速度電圧（正
又は負）をＡＤコンバータで正確に測定することかでき
る。

更に、分解能力の高いオフセット調整用ＤＡコンバータ
を有効に活用してオフセット調整量を決めているため、
電圧測定用ＡＤコンバータとしては、分解能が低くコス
ト的にも安価な一般的なへ〇コンバータを使用すること
ができる。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示した実施例溝成図である
。

第２図において、１０ａはディスク制御を行なうＣＰＵ
であり、上位装置からアクセスを受Ｃプると現在のトラ
ック位置と目標トラック位置に応じてフォワードシーク
動作又はリバースシーク動作を行ない、各シーク動作に
おいて目標速度電圧を設定するための目標トラックに対
するディファレンス量を表わすディファレンスデータＤ
１を目（全速度設定回路３０に出力する。目標速度設定
回路３０はＣＰＵ１０ａからのディファレンスデータＤ
１を目標速度電圧にアナログ変換してフォワード／リバ
ース設定回路１４を介して目標速度電圧を出力する。フ
ォワード／リバース設定回路１４はＣＰＵ１０ａからの
フォワード又はリバース設定信号により切替制御され、
フォワードシーク時には目標速度設定回路３０からの目
標速度電圧をそのまま出力し、一方、リバースシーク時
にあっては、目標速度電圧を反転したマイナスとなる目
標速度電圧を出力する。

フォワード／リバース設定回路１４からの目標速度電圧
は偏差検出回路４４に与えられ、偏差検出回路４４は速
度検出回路４２から得られる実速度を表わす速度電圧と
目標速度電圧との偏差電圧を検出してドライバ４６に出
力する。ドライバ４６は偏差検出回路４４からの速度偏
差電圧に基づいてホイスコイルモータ４８を速度制御し
、このボイスコイルモータ４８の速度制御によりサーボ
ヘッド５０を目１票トラックに向けて移動する。

速度検出回路４２にはサーボｌベツド５０からの検出信
号を受けて位置信号を作成する位置信号作成回路５２の
出力を微分する微分回路５４の出力を入力し、更にドラ
イバ４６によるボイスコイルモータ４８の制御電流を制
御電流検出回路５６で検出して入力し、これらに基づい
てボイスコイルモータ４８によるサーボヘッド５０の移
動速度を検出するようにしている。

一方、ＣＰＵ１０ａによるオフセット自動調整のため電
圧測定回路４０が設けられる。電圧測定回路４０にはフ
ォワード／リバース設定回路１４より出力された目標速
度電圧±ＶＯが入力され、後の説明で明らかにするよう
に、電圧測定回路４０は入力した目標速度電圧力Ｏをレ
ベルシフトして単一極性の目標速度電圧に変換した後、
内蔵したＡＤコンバータによりデジタル信号に変換して
電圧測定データＤ３をＣＰＵ１０ａに入力する５ＣＰＵ
１０ａは電圧測定回路４０からの電圧測定データＤ３に
基づくオフセット自動調整処理によりオフセット調整量
△Ｈを決定すると、目標速度設定回路３０に対しオフセ
ット調整データＤ２を出力し、後の説明で明らかにする
ように、目標速度設定回路３０に設けたオフセット調整
用のＤＡコンバータによりオフセット調整データＤ２を
オフセット調整電圧にアナログ変換し、ディファレンス
データＤ１に基づいて設定される目標速度電圧を修正し
てオフセットをキャンセルするようになる。

第３図は第２図の実施例におけるオフセット自動調整の
ための主要回路部を示した実施例６４成図であり、第２
図の実施例にあける目１票速度設定回路３０、フォワー
ド／リバース設定回路１４、及び電圧測定回路４０の回
路構成をＣＰＵ１０ａと共に示している。

第３図において、ます目標速度設定回路３０にはＣＰｔ
Ｊｌｏａからの目標トラックに対するディファレンスデ
ータＤ１を目標速度電圧にアナログ変換する目ＩＫｕ定
用コンバータ１２が設けられ、目標設定用ＤＡコンバー
タ１２から出力される目標速度電圧は抵抗Ｒ２を介して
ゲイン制御アンプ３２に入力され、ゲイン制御アンプ３
２の帰還回路に設けたゲイン切替回路３４で定まる所定
ゲインに増幅されて次段のフォワード／リバース設定回
路１４に目標速度電圧■Ｏを出力する。また、目標速度
設定回路３２にはＣＰＵ１０ａから与えられるオフセッ
ト調整データＤ２をオフセット調整電圧ＶＣにアナログ
変換するオフセット調整用ＤＡコンバータ２０が設けら
れる。オフセット調整用ＤＡコンバータ２０は８ビツト
の場合、ＣＰＵ１０ａからのＴＹＰ値＝８０Ｈ１即ちＤ
ＡＩンバータ２０のセンター値でオフセット調整電圧Ｖ
ＣをＶｃ　＝ＯＶとし、Ｔ　Ｙ　Ｐ　ｌ１１ｆが８０Ｈ
以上のときプラスのオフセット調整電圧ＶＣを発生し、
−方、ＴＹＰ値が８０Ｈ以下のときマイナスとなるオフ
セット調整電圧ＶＣを発生する。このＤＡコンバータ２
０は８ビツト以外でもよい。オフセット調整用ＤＡコン
バータ２０からのオフセット調整電圧ＶＣは抵抗Ｒ１を
介してゲインアンプ３２のマイナス人力に加えられ、こ
のためオフセット調整電圧ＶＣがプラスのとき目標設定
用ＤＡコンバータ１２から出力する目標速度電圧にオフ
セット調整電圧ＶＣを加算し、一方、オフセット調整電
圧ＶＣがマイナスのとき目標速度電圧からオフセット調
整電圧ＶＣを差し引くようになる。

次に、フォワード／リバース設定回路１４には目標速度
設定回路３０からの目標速度電圧ＶＣを反転する反転ア
ンプ５８が設けられ、反転アンプ５８に続いてスイッチ
６０が設けられる。一方、反転アンプ５８の入力側から
分岐したラインにスイッチ６２が設けられる。スイッチ
６０．６２の出力は抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して共通接続さ
れ、第２図に示した次段の偏差検出回路４４に出力され
る。スイッチ６０．６２に対してはＣＰＵ１０ａよりＦ
ＷＤ／ＲＥＶシーク設定信号が与えられ、この設定信号
はスイッチ６２に直接与えられると共にインバータ６４
で反転されてスイッチ６０に与えられる。従って、ＣＰ
Ｕ１０ａがフォワードシークモードを設定すると、ＦＷ
Ｄ／ＲＥＶシーク設定信号はＨとなり、スイッチ６２が
オン、スイッチ６０がオフとなり、スイッチ６２を介し
て目標速度設定回路３０からの目標速度電圧ＶＯをその
まま偏差検出回路４４に出力する。一方、ＣＰＵ１０ａ
がリバースシークモードを設定すると、ＦＷＤ／ＲＥＶ
シーク設定信号はＬとなり、スイッチ６０がオン、スイ
ッチ６２がオフとなり、目標速度設定回路３０からの目
標速度電圧Ｖｏは反転アンプ５８で反転されてマイナス
信号に変換された後、スイッチ６０を介して偏差検出回
路４４に出力される。

次に、電圧測定回路４０を説明する。電圧測定回路４０
にはボルテージホロワアンプ６６が設けられ、ボルテー
ジホロワアンプ６６にはフォワード／′リバース設定回
路１４から出力されるプラス又はマイナスとなる目標速
度電圧Ｖｏが入力される。ボルテージホロワアンプ６６
の出力電圧は抵抗Ｒ５を介してレベルシフトトランジス
タ６８のベースに入力される。抵抗Ｒ５とレベルシフト
トランジスタ６８のベースとの間には保護ダイオードＤ
１とＤ２が逆接続極性をもってアース間に並列接続され
ており、ボルテージホロワアンプ６６の出力電圧をダイ
オードＤ１．Ｄ２により上下限の所定レベルでリミット
するようにしている。レベルシフトトランジスタ６８の
エミッタは抵抗Ｒ６を介して電源ラインに接続され、レ
ベルシフトトランジスタ６８のエミッタ端子よりレベル
シフトされた目標速度電圧を電圧測定用ＡＤコンバータ
１８に入力している。従って、電圧測定回路４０に設け
たボルテージホロワアンプ６６、レベルシフトトランジ
スタ６８、抵抗Ｒ５，Ｒ６及び保護ダイオードＤ１．Ｄ
２によってレベルシフト電圧検出回路１６を）１４成し
ている。このレベルシフト電圧検出回路１６の入出力特
性は第４図に示すようになる。

第４図において、レベルシフト電圧検出回路１６に入力
する目標速度電圧は正負の値をもつことから、入力電圧
がＯＶのときレベルシフトされた所定の出力電圧ＶＯを
発生するようにレベルシフトトランジスタ６８のレベル
シフト特性を設定しており、更に保護ダイオードＤ１．
Ｄ２により入力電圧が所定範囲を越えると出力電圧を一
定にするワミッタかかかるようにしている。

このようなレベルシフト電圧検出回路１６の使用により
ＣＰＵ１０ａからのディファレンス量がゼロとなったと
きＯＶ付近となる目標速度電圧ＶＯを電圧測定用ＡＤコ
ンバータ１８により正確にデジタルデータに変換して測
定できるようにしている。

ここで、第３図の目標速度設定回路３０に設【ノたオフ
セット調整用のＤＡコンバータ２０の入出力特性は第５
図に示すようになり、一方、電圧測定回路４０に設けた
電圧測定用ＡＤコンバータ１８の入出力特性は第６図に
示すようになる。

即ち、第５図に示すＤＡコンバータ２０にあっては、比
較的高い分解能をもってＣＰＵ１０ａからのデジタル入
力をアナログ電圧出力に変換する変換機能を有するが、
これに対し第６図に示す電圧測定用ＡＤコンバータ１８
にあっては、市販のコスト的に安価なＡＤコンバータを
使用していることから、アナログ入力電圧に対するデジ
タル出力を得るための分解能は第５図のＤＡコンバータ
に比べ極めて低い関係にある。

この第５，６図に示したようにオフセット調整用ＤＡコ
ンバータ２０の分解能が高く、目標速度電圧を測定する
電圧測定用ＡＤコンバータ１８の分解能が低い相互に分
解能が異なる関係にあっても、後の説明で明らかにする
ように本発明のオフセット自動調整にあっては、オフセ
ット調整用ＤＡコンバータ２０の分解能で決まる目標速
度電圧の測定を実現して高精度のオフセット自動調整を
可能にする。

次に、第７Ａ、７Ｂ、７Ｃの動作フロー図を参照して本
発明のオフセット自動調整処理を説明する。

第７Ａ図において、第３図のＣＰＵ１０ａに対しステッ
プＳ１で自動調整モードを設定すると、ＣＰＵ１０ａは
サーボループをオフし、またオフセット調整用ＤＡコン
バータ２０にオフセット調整電圧Ｖｃ＝Ｏとなるオフセ
ット調整データＤ２として８ビツトＤＡコンバータの場
合はＴＹＰ値＝８０Ｈをセットし、更に目標設定用ＤＡ
コンバータ１２にディファレンス量ゼロとなるディファ
レンスデータＤ１をセットし、目標速度電圧Ｖ。

をＯＶとする。尚、自動調整モードの設定時のサーボル
ープのオフは第２図における偏差検出回路４４以降のサ
ーボループの機能を停止するものである。

ステップＳ１で自動調整モードの設定が終了すると、ス
テップＳ２に進んでＣＰＵ１０ａはフォワードシークモ
ードを設定する。即ら、第３図のフォワード／リバース
設定回路１４に対しＨとなるＦＷＤ／ＲＥＶシーク設定
信号を出力し、このためスイッチ６０がオフ、スイッチ
６２がオンとなり、フォワード／リバース設定回路１４
は目標速度設定回路３０からの目標速度電圧ＶＯをその
まま出力する。

ステップＳ２でフォワードシークモードを設定するとス
テップＳ３に進んでそのときの目標速度電圧をＦＷＤｌ
として測定する。即ち、第３図の電圧測定回路４０に設
けたレベルシフト電圧検出回路１６によりフォワード／
リバース設定回路１４より出力される目標速度電圧ＶＯ
をレベルシフトして電圧測定用ＡＤコンバータ１８に入
力し、ＡＤコンバータ１８で電圧測定データＤ３にデジ
タル変換してＣＰＵ１０ａに取込む。このときステップ
Ｓ１による自動調整モードの設定により目標速度電圧Ｖ
ｏ　＝ＯＶとなっているが、目標速度設定回路３０及び
フォワード／リバース設定回路１４に設けたアナログ回
路部によるオフセットを受けたＯＶ付近の目標速度電圧
がＦＷＤ値としてｃｐｕｉｏａで測定される。

続いて、ステップＳ４でＣＰＵ１０ａはリバースシーク
モードを設定し、第３図のフォワード／リバース設定回
路１４においてスイッチ６０のオン、スイッチ６２がオ
フとなることで、反転アンプ５８で反転された目標速度
電圧ＶＯの出力状態に切換ねる。

続いて、ステップＳ５でリバースシークモードで得られ
た目標速度電圧をＲＥＶ値として電圧測定用ＡＤコンバ
ータ１８から取り込んで測定する。

このようにしてフォワードシークモード及びリバースシ
ークモードにおけるディファレンス量がゼロのときの目
標速度電圧をＦＷＤ値及びＲＥＶ値として測定すると次
のステップＳ６で両者の大小関係を比較する。

ここで第８図（ａ）に示すように、ディファレンス量が
ゼロのときのＦＷＤ値がＲＦＶ値より大きいオフセット
を生じていたとすると、ステップＳ７に進んで大ぎい方
のＦＷＤ値をＶＡＬｌにセットし、また小さい方のＲＥ
Ｖ値をＶΔＬ２にセットする。一方、第８図（ｂ）に示
すようにディファレンス量がゼロのときＲＥＶ値が大き
く、ＦＷＤ値が小さいときには、ステップＳ８に進んで
大きい方のＲＥＶ値をＶＡＬｌにセットし、小さい方の
ＦＷＤ値をＶＡＬ２にセットする。

ステップＳ７又はＳ８でＶＡＬｌ、ＶＡＬ２に対するＦ
ＷＤ値及びＲＥＶ値のセットが終了するとステップＳ９
に進んでフォワードシークモードを設定する。続いて、
ステップＳ１０でオフセット調整用Ｄ△コンバータに対
するオフセット調整データＤ２としてＴＹＰ値＝８０Ｈ
をセットする。

続いて、ステップ３１１で電圧測定用ＤＡコンバータ１
８の出力を取り込んで、そのときの目標電圧Ｖｆを測定
する。次にステップ３１３で測定した目標電圧ＶｆとＶ
ＡＬｌを比較し、目標電圧ＶｆがＶＡＬ１以下であれば
ステップ３１２に進んでステップ３１０で設定したＴＹ
Ｐ値を１日アップし、再び、ステップＳ１０で目標速度
電圧Ｖ［を測定し、ステップ３１３でＶＡＬＩと比較す
る処理を繰り返す。

ステップ３１３でＴＹＰ値の順次増加による目標速度電
圧ＶｆがＶＡＬｌを越えるとステップＳ１４に進んでス
テップ３１２で増加させたＴＹＰ値の変化量△Ｈ１を検
出して保持する。

このステップ５１０−３１４の処理は次の内容を意味す
る。

今、第８図（ａ）に示すようにディファレンス最がゼロ
のときのＦＷＤ値がＲＥＶ値より大きがったとすると、
ステップＳ７に示したようにＶＡＬ１＝ＦＷＤ値、ＶＡ
Ｌ２＝ＲＥＶ値ニセットサれている。

第９図（ａ）は第７Ａ図のステップ５１０−３１４によ
る電圧測定処理の説明図である。第９図（ａ）は右側に
電圧測定用ＤＡコンバータ１８の分解能を示し、左側に
オフセット調整用ＤＡコンバータ２０の分解能を示し、
縦方向が目標速度電圧の電圧レベルを表わしている。

ここで、Ａ点が第７Ａ図のステップＳ２．Ｓ３の処理に
よりフォワードシークモードを設定してディファレンス
計ゼロに対応するＴＹＰ値−８０Ｈを設定したときの目
標速度電圧、即ちＦＷＤ値であり、このＦＷＤ値がＶＡ
Ｌｌとしてセットされている。一方、Ｂ点の電圧が第７
Ａ図のステップ３４．３５でリバースシークモードを設
定してディファレンス伍をゼロとする丁ＹＰ（直−８０
Ｈを与えたときの目標速度電圧、即ちＲＥＶ値であり、
ＲＥＶ値は小ざいことがらＶＡＬ２としてセラ１〜され
ている。

Ａ点及びＢ点のＦＷＤ値及びＲＥＶ値は電圧測定用ＡＤ
コンバータ１８の分解能の範囲で測定されるため、図示
のように電圧測定用ΔＤコンバータの分解ステップ範囲
のいずれかの位置に存在しており、実際のアナログ電圧
とデジタル変換されたＦＷＤ値及びＲＥＶ値との間には
分解能で決まる誤差を持っている。

このような第９図（ａ）に示す状態で第７Δ図のステッ
プＳっでフォワードシークモードを設定し、ステップ＄
１０でオフセット調整用ＤＡコンバータ２０にディファ
レンス量ゼロに対応したＴＹＰ値＝　８０１−１を設定
すると、次のステップＳ１１で測定される目標速度電圧
■ｆは当然にＦＷＤ値をセットしたＶＡＬｌに一致する
。そこでステップＳ１２に進んでオフセット調整用ＤＡ
コンバータ２０に対するＴＹＰ値を１Ｈづつ増加させて
いくと、例えば第９図（ａ＞の場合には２Ｈ増１）０さ
せた時に電圧測定用ＡＤコンバータ１８のデジタルデー
タが１ビツト変化してＶＡＬｌを越え、ステップＳ１３
から８１４に進み、従ってステップＳ１４にあっては電
圧測定用ＡＤコンバータ１８の測定データがＶＡＬ１以
上となったときのオフセット調整用ＤＡコンバータ２０
に対するＴＹＰｌａの変化量へＨ１を検出して保持する
ようになる。

次に、第７Ｂ図のステップＳ１５に進み、再びオフセッ
ト調整用ＤＡコンバータ２０に対するＴＹＰ値を８０Ｈ
にセットし、ステップ３１６で目標速度電圧Ｖｆを測定
し、ステップＳ１７でＶＡＬ２と大小関係を比較する。

目標速度電圧Ｖ［がＶＡＬ２以下でおればステップ３１
８に進んでＴＹＰ値を８０Ｈから１Ｈづつ減少させ、ス
テップＳ１６の電圧測定及びステップＳ１７のｖＡＬ２
との比較を繰り返す。ステップＳ１７で目標速度電圧Ｖ
ｆがＶＡＬ２より小さくなるとステップＳ１９に進み、
ステップ８１８で変化させたＴＹＰ値の変化量△Ｈ２を
検出して保持する。

このステップ５１５−・Ｓ１９の処理は、第９図（ａ）
においてディファレンス吊ゼロに相当するＴＹＰ値−８
０８を初期設定した後にオフセラ１〜調整用ＤＡコンバ
ータを１Ｈづつ減少ざぜ、ＶＡＬ２を越える電圧測定用
Ｄ△コンバータ１８の出力か得られた時のＴＹＰ値変化
量△Ｈ２を検出して保持する処理である。

再び第７Ｂ図を参照するに、次のステップＳ２０でリバ
ースシークモードを設定し、ステップＳ２１でディファ
レンス量ゼロに対応したＴＹＰ値＝８０］」をオフセッ
ト調整用ＤＡコンバータ２０にセットする。

続いて、ステップＳ２２でその時の目標速度電圧■ｒを
測定し、ステップ３２３てＶＡＬｌと比較し、Ａ１１以
下であればステップＳ２４に進んでＴＹＰ値を８０Ｈか
ら１Ｈづつ減少させて同様の処理を繰り返す。ステップ
３２３で目標速度電圧ＶｒがＶＡＬｌを越えるとステッ
プＳ２５に進んでＴＹＰ値変化勾△Ｈ３を検出して保持
する。

このステップ５２０−３２５に示す処理は第９図（ｂ）
に示すリバースシークモードにおいてディファレンス量
ピロを与えるＴＹＰ値−８０Ｈからオフセット調整用Ｄ
Ａコンバータ２０を１Ｈづつ減少させてＶＡＬ１以上と
なる電圧測定用ＡＤコンバータ１Ｂの測定出力が得られ
た時の変化量△Ｈ３を検出する処理で必る。

再び第７Ｂ図を参照するに、ステップ３２５でＴＹＰ値
変化伍八Ｈへの検出処理が終了すると次のステップＳ２
６で再びＴＹＰ値＝８０ＨにセットしてステップＳ２７
で目標速度電圧Ｖｒを測定し、ステップ３２９てＶＡＬ
２と比較しＶＡＬ２以上であれば、ステップ３２８でＴ
　Ｙ　Ｐ　値を８０Ｈから１Ｈづつ増加させ同様の処理
を繰り返す。

ステップ３２９で目標速度電圧ＶｒがＶＡＬ２より小さ
くなるとステップ３３０に進んでＴＹＰ値変化量△Ｈ４
を検出して保持する。

このステップ３２６〜３３０の処理は第９図（ｂ）に示
すリバースシークモードでディファレンス量がゼロとな
る丁ＹＰ（直−８０Ｈから１Ｈづつ増加させてＶＡＬ２
を越える電圧測定用ＡＤコンバータ１８の出力が得られ
た時の変化ｍ△Ｈ４を検出する処理である。

以上の処理により第９図に示したＴＹＰ値の変化量△Ｈ
１〜△Ｈ４が検出されると第７Ｃ図のステップ３３１に
進み、これらのＴＹＰ値変化は八Ｈ１〜△Ｈ４に基づい
てオフセット調整量Δト１を決定する。このオフセット
調整量△Ｈの決定は例えば４つのＴＹＰ値変化量△Ｈ１
〜△Ｈ４の加算平均で求める。

例えば、第９図の場合△Ｈ１＝２．△Ｈ２＝−１４、八
Ｈ３＝−１４，△Ｈ４＝２でおることからオフセット調
整量へＨ＝−６を決定する３゜ここで、第９図にあける
ディファレンス量がゼロの時の実際のＦＷＤ値とＲＥＶ
値との差で示されるオフセット量はＦＷＤ値とＲＥＶ値
のちょうど中間の値からの量であるため１、ステップＳ
３１で決定されるオフセット調整量△Ｈ−−６になる。

ステップＳ３１でオフセット調整量へＨか決定されると
ＣＰＵ１０ａは次のステップＳ３２で決定した調整量△
Ｈをオフセット調整用ＤＡコンバータ２０にセットし、
ステップ３３３で自動調整モードを解除して一連のオフ
セット自動調整処理を終了する。

このようなＣＰＵ１０ａによる目標速度設定回路３０に
設けたオフセット調整用ＤＡコンバータ２０に対するオ
フセット調整量△Ｈのセットが、例えば第８図に示すよ
うなオフセット発生状態にあっては、ＣＰＵ１０ａがフ
ォワードシークモードを設定した時にオフセット調整用
ＤＡコンバータ２０に対しマイナス方向のオフセット調
整電圧を発生するようにオフセット調整量△Ｈをセット
し、これによって目標設定用ＤＡコンバータ１２から出
力されるデイフアレンス量に対応した目標速度電圧から
オフセット調整用ＤΔコンバータ２０が出力するオフセ
ット調整電圧を差し引いて出力するようになる。その結
果、ディファレンス量がゼロとなった時のＦＷＤ値をリ
バースシークにおけるディファレンス旧ゼロの時のＲＥ
Ｖ値に略一致させることができ、自動的にオフセットを
キャンセルすることができる。

尚、上記のオフセット自動調整処理は第８図（ａ）に示
すようにディファレンス量がゼロの時のＦＷＤ値がＲＥ
Ｖ値より大きい場合を例にとるものでおったが、第８図
（ｂ）に示すように、逆にＦＷＤ値がＲＥＶ値より大き
くなるオフセットを生じていた場合には、第７Ａ〜７Ｃ
図の動作フローにおいてＶＡＬ＝ＲＥＶ値、ＶＡＬ２＝
ＦＷＤ値となることで全く同様にしてオフセット調整量
△Ｈを決定することができる。

また前述したオフセット自動調整処理は磁気ディスクを
設置した立ち上げ時は勿論のこと定期点検時や磁気ディ
スクの起動時、更にはホストからの指令で定期的に行な
うことで常にその時のオフセット量に見合ったオフセッ
ト調整量を決定して最適なオフセットキャンセルを行な
うことができる。

［発明の効果コ 以上説明してきたように本発明によれば、フォワードシ
ークとリバースシークにおいてディファレンス品ゼロで
生ずるオフセット量を自動型ｕ５　Ｑｐ。

理により測定してオフセット調整岳を決定することによ
り自動的にオフセットをキャンセルすることができ、磁
気ディスクの安定性と信頼性を大幅に向上できる。

また、製造段階における繁雑なオフセット手動調整を一
切不要にできる。

更に、ＯＶ付近となる目標速度電圧をレベルシフトして
電圧測定用のＤＡコンバータに入力しているため、フォ
ワード時とリバース時では逆極［生となる○■付近の目
標速度電圧を正確に測定できる。

史にまた、分解能の高いオフセット調整用ＤＡ」ンバー
タを有効に利用して分解能の低い電圧測定用のＤＡコン
バータを使用しても高い精度でオフセット調整用を決定
することができ、電圧測定用のＡＤコンバータとして一
般的なものを使用できるためコスト的にも安価に実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図； 第２図は本発明の実施例１溝成図： 第３図は本発明の主要部の実施例溝成図；第４図はレベ
ルシフト入出力特性図： 第５図はＤＡコンバータの特性図； 第６図はＡＤコンバータの特性図； 第７Ａ、７Ｂ、７Ｃ図は本発明のオフセット自動調整の
動作フロー図； 第８図はオフセット状態と本発明による調整状態の説明
図； 第９図は自動調整時の電圧測定説明図；第１０図は従来
回路の構成図： 第１１図はディファレンスと目標速度電圧の特性図： 第１２図はオフセット説明図でおる。 図中、 １０：制御部 １０ａ　：　ＣＰＵ １２：目標設定用ＤＡコンバータ １４：フォワード／リバース設定回路 １６二レベルシフト電圧検出回路 １８：電圧測定用ＡＤコンバータ ２０：オフセット調整用ＤΔコンバータ３０：目標速度
設定回路 ３２ニゲインアンプ ３４ａニゲイン切替回路 ４０：電圧測定回路 ４２：速度検出回路 ４４：偏差検出回路 ４６：ドライバ ４８：ボイスコイルモータ ５０：サーボヘッド ５２：位置信号作成回路 ５４：微分回路 ５６：制御電流検出回路 ６０．６２：スイッチ ６４：インバータ ６６：ボルテージホロワアンプ ６８ニレベルシフトトランジスタ ｆｂｌ　　　　　　　　　ｇ％ｅｆ４．、原４ｍＬａＲ
ｒｆ４第１図 しへ゛ルシフト人工力竿午１王図 第４図 ＯＡコシバータめ特・１壬勿 第５図 ＡＤコシハ′−夕ｆ１１今小王図 第６図 孝＜全日月のオフセット■力ｇ周ｔＬｎｌカイ乍フ〇−
図（、七光さ）第７Ｃ図 ｂｌ オフセットＡス、万ミ、乙、イ＜２ヨ月Ｉニジｂ言＠ち
と２４ノぐ５戸ミの占えヨ月図第８図 ＣＬ　　　　　　２ フ　　　　　　≧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）目標トラックとのディファレンス量を出力する制
   御部（１０）と； 該制御部（１０）からのディファレンス量をアナログ変
   換して目標速度電圧を発生する目標設定用ＤＡコンバー
   タ（１２）と； 前記制御部（１０）によりフォワード又はリバースに切
   換設定され、フォワード時とリバース時で異なる極性の
   目標速度電圧を発生するフォワード／リバース設定回路
   （１４）と； を備え、前記フオワード／リバース設定回路（１４）か
   らの目標速度電圧に基づいてヘッド駆動モータを速度制
   御する磁気ディスクのサーボ回路に於いて、 前記フォワード／リバース設定回路（１４）から出力さ
   れる目標速度電圧を検出して単一極性の電圧信号となる
   ようにレベルシフトするレベルシフト電圧検出回路（１
   ６）と； 該レベルシフト電圧検出回路（１６）による目標速度の
   検出電圧をデジタル変換して前記制御部（１０）に出力
   する電圧測定用ＡＤコンバータ（１８）と； オフセット自動調整モードの設定時に、前記電圧測定用
   ＤＡコンバータ（１８）の測定電圧に基づいて前記制御
   部（１０）で決定されたオフセット調整量の設定を受け
   、該オフセット調整量をアナログ変換して前記目標設定
   用ＤＡコンバータ（１２）からの目標速度電圧を修正す
   るオフセット調整用ＤＡコンバータ（２０）と； を備えたことを特徴とする磁気ディスクのサーボ回路。
2. （２）前記制御部（１０）にオフセット自動調整モード
   を設定した時のオフセット調整量の決定は、まず前記オ
   フセット調整用ＤＡコンバータ（２０）に調整間ゼロを
   設定すると共に前記目標速度設定用ＤＡコンバータ（１
   ２）にディファレンス量ゼロを設定し、更にサーボルー
   プをオフし、 この状態でフォワードシークモード及びリバースシーク
   モードを順次設定して各モードの目標速度電圧を前記電
   圧測定用ＡＤコンバータ（１８）によりＦＷＤ値及びＲ
   ＥＶ値として測定し、 次にフオワードとリバースのシークモードを順次設定し
   、各モード設定状態で前記オフセット調整用ＤＡコンバ
   ータ（２０）に対するオフセット調整量をゼロから増加
   方向及び減少方向に変化させ、前記電圧測定用ＤＡコン
   バータ（１８）の測定電圧が前記ＦＷＤ値又はＲＥＶ値
   を越えた時のオフセット変化量（△Ｈ１、△Ｈ２、△Ｈ
   ３、△Ｈ４）を検出し、 該オフセット変化量（△Ｈ１〜△Ｈ４）に基づいて前記
   オフセット調整用ＤＡコンバータ（２０）に設定するオ
   フセット調整量（△Ｈ）を決定することを特徴とする請
   求項１記載の磁気ディスクのサーボ回路。
3. （３）前記電圧測定用ＡＤコンバータ（１８）に対し前
   記目標設定用ＤＡコンバータ（１２）及びオフセット調
   整用ＤＡコンバータ（２０）の分解能を充分に高くした
   ことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクのサーボ
   回路。