JPH02220214A - 磁気ディスク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気ディスクのヘッド位置決め制御にデー
タ面サーボ方式を利用するとともに、制御をディジタル
的に実行する磁気ディスク制御装置、特にモニタ機能を
備えた磁気ディスク制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ハードディスクのヘッド位置決め制御方式には、主に次
に示す方式が採用されている。

■ステッピングモータ方式方式 ■ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）駆動方式要約すると、
ステッピングモータ方式はモータに与える１パルス当た
りのモータの回転角が規定されることを利用して印加す
るパルス数をコントロールすることにより、ヘッドの位
置を変えてやる方法である。この方法は基本的にモータ
にパルスを印加するだけで制御できるため、簡単な構成
にすることができる特長がある反面、原理的にステッピ
ングモータの１パルスの送り量がそのままトラック密度
を左右するため、トラック密度を高くできないことや、
シーク時間が早くならないと云う問題点がある。なお、
ステンピングモータ方式でも、サーボ制御を利用してト
ラック密度を上げる方法が種々検討されている。

一方、このような問題を解決するために採用されてきた
のが、ＶＣＭ方式である。この方式は、ＨＤ（ハードデ
ィスク）面にシーク動作のためのトラッキングガイド用
のデータ（サーボデータ）を書き込んだものを使い、ス
テンピングモータ方式の基本的にはオープンループ制御
に対して、現在位置および速度を検出しながらヘッドを
目標トラック上にシークするクローズトループの制御を
実現し、トラック密度は１０００ＴＰｉ　　（）ラック
／１ｎｃｈ）以上、シーク時間は３０ｍ５（３゜５゛デ
イスクでの１／３トラックシーク；これを平均シーク時
間と呼ぶ）以下のものが実現できるようになってきてい
る。

ＶＣＭ方式は従来主に大形のディスク装置に使用されて
いたが、３．５”でも使用されるようになってきた。こ
のＶＣＭサーボ制御は演算増幅器（ＯＰＡＭＰ）を中心
としたアナログ制御回路が主に使用されており、部品点
数も多い、しかるに、ハードディスクは価格低減の要求
が強く、コストダウン競争がはげしい機種であり、コス
トダウンを実現するための１つのポイントは部品点数の
削減にあることから、ＶＣＭ駆動制御回路はコストダウ
ン（部品点数削減）のターゲットになっている。そこで
、このサーボ回路のコストダウンを実現する有力な方法
としてＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換を利用したディジタル制御方
式が採用され始めている。

この方法は目標とするハードのコストダウンの達成およ
びソフト制御のため、アナログ回路方式で必要であった
オフセット、温度ドリフト等の問題を無くすことができ
るとともに、ディジタル（Ｓｏｆｔ）制御のため、調整
部分は５ｏｆｔに負わせることにより周辺ハードを固定
することが可能となり、調整用ボリューム等を不要にす
ることができる。

このようなＨＤＤ　（Ｈａｒｄ　　Ｄｌｓｃ　　Ｄｒｉ
ｖｅ）制御の開発動向に対し、開発時およびフィールド
でのディスク動作の解析、動作状況調査等には下記の如
き項目があるが、これは従来からも特に変わってはいな
い。

■シーク動作時の速度プロフィールの確認（何秒の間に
何トラック動いたか等） ■シーク時間の確認 ■振動、偏心量の１ｉ１！認 ■その他（実動作、フィールドデータの取得。

異常動作の解析等） これらのデータは、ディスク制御装置に対してオシロス
コープ等により必要とするデータを観測したり、観測波
形より算出する等の処理が必要である。この方法は、ア
ナログ制御方式の場合にはオシロスコープで波形を見れ
ば、連続制御のため容易に目的とする性能の分かる波形
をモニタできるが、ディジタル制御方式では取り込むデ
ータがセクタ毎にしか得られない間欠的な信号であり、
また出力も同じく一定時間間隔のため簡単に目視するこ
とが難しくなってきており、各性能項目を測定（目視）
するためには工夫が必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のように、ディスク動作状況のモニタは、従来のア
ナログ制御タイプのものではオシロスコープ等を用いた
目視による判断が主であるため個人差が大きく、またデ
ィジタル制御タイプのものでは目視することが難しく、
目的とする性能を簡単には把握できないと云う問題があ
る。

したがって、この発明の解決すべき課題は各種制御性能
を簡単かつ的確にモニタし得るようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

ハードディスクヘッドの制御をハードディスク面より得
られるサーボ情報にもとづきディジタル的に行う磁気デ
ィスク制御装置に対し、トラックデータ（ｉＤデータ）
およびサーボ位置決めデータを含むサーボ情報から少な
くともヘッドの速度。

加速度を演算するとともにサーボ情報の最大、最小値を
収集してそれが適正な範囲内にあるか否かを判断する演
算部と、この演算部を介して得られるサーボ情報および
演算結果を蓄積する蓄積部とを設け、外部から演算部に
対して所定の指示を与えることにより、前記演算部から
の出力または蓄積部からの出力をモニタ可能にする。

〔作用〕

演算部および蓄積部とを設けることにより、データの加
工が容易となりディジタル表示が可能となるので、各種
制御性能のモニタを簡単かつ的確に行うことができる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図で、ｌはデ
ータ読出しヘッド、２は増幅を含む信号処理部、３はサ
ーボ制御部、４はパワーアンプ等からなる増幅部、５は
駆動アクチュエータ、６は信号演算部、７はデータ蓄積
部（メモリ）、８はデータ入力部、９．１０はデータ出
力部である。

データ読出しヘッド１から読み出されるデータは、信号
処理部２にて増幅され、２値化される。

サーボ制御部３は信号処理部２からの出力のうち、トラ
ック番号データ（ｉＤデータ）とサーボ位置データをシ
ーク制御（速度制御）回路３Ａまたはトラッキング制ｍ
（位置制御）回路３Ｂのいずれか（モードに応じて変わ
る）で処理し、ヘッド駆動信号を出力する。

シーク時の速度指令値ｎ１と検出値ｎ、ヘッドの移動方
向およびデータ読出しタイミングの関係を第２図に示し
、１セクタ分のヘッド受信データ波形を第３図に示す、
なお、第３図は交流波形（包絡ｍ）を示し、Ｄ、がｉＤ
データ部、Ｄ！、Ｄ３がサーボデータＡ、Ｂを示し、Ｄ
４は書込み、読出しデータをそれぞれ示している。

サーボ制御部３から出力されたヘッド駆動信号は増幅部
４を介してヘッド駆動アクチュエータ５に与えられ、こ
れによりヘッドが駆動される。

一方、信号処理部２からの出力およびサーボ制御部３か
らの出力は信号演算部６にも与えられ、これらはそのま
ま、または適宜に加工されてメモリ７内に蓄積される。

このため、信号演算部６は入力されたデータの演算や、
入力部８を介して与えられる外部からの要求に応じたデ
ータ処理等を実行する。また、収集したデータは受信と
同時に直列的に出力するための出力部９と、演算結果等
を含む蓄積データをメモリ７を介して出力するための出
力部１０とを備えている。

ここで、モニタ例につき簡単に説明する。

イ）偏心データの取得 一般に各セクタはディスク面上では第４図（イ）め如く
割り当てられており、サーボ情報り、〜Ｄ。

はトラック毎に第４図（ロ）の如く記録されている。

したがって、オントランク時のへ・ノドの位置は第４図
（ロ）に点線で示すようになり、そのため各セクタから
読出されるデータ波形は第５図（イ）のように表わすこ
とができる。しかしながら、ヘッドがトラックセンタか
らずれる（偏心する）と、読出しデータは第５図（ロ）
、（ハ）の如くデータＤｚ、Ｄｓの波高値が同図（イ）
の正常な場合と異なるので、その差をトラックエラー信
号として蓄積し、このデータから偏心量データを得る。

なお、このときＶＣＭ駆動信号はＯＦＦとされる。

口）振動テスト 外部より与えられる振動に対してヘッドがどの位の加速
度で振られるかを測定するもので、時々刻々サンプリン
グされる速度データの差を利用して求めることができる
。

ハ）動作モニタ これは、予め指定（設定）された条件が成立したときに
のみデータを蓄積し、これをチエツクするものである。

このとき、受信データはそのまま外部に出力して外部メ
モリに蓄えることもでき、場合によっては内部メモリに
蓄えることもできる。

二）その他 ・基本的な動作性能の把握；例えば平均シーク時間を含
むシーク特性、偏心を含むトラッキング特性など。

・メカ定数測定のための基礎データの取得；例えば一定
の電圧を加えてヘッドがどれだけ動くかなど。

・受信データの最大、最小レベル（Ｍａｘ、Ｍｉｎ）を
監視し、所定範囲内にあるか否かなどをチエツクする。

〔発明の効果〕

この発明によれば、本来のハードディスク制御機能の他
に、信号演算部とデータ蓄積部とによりモニタをディジ
タル的に行うようにしたので、モニタが簡単かつ的確に
なされるだけでなく、柔軟な対応が可能となる利点がも
たらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
シーク時の動作を説明するための説明図、第３図はｌセ
クタ分のヘッド受信データを示す波形図、第４図はディ
スク面のセクタ配置とセクタデータとの関係を説明する
ための説明図、第５図は偏心量データを説明するための
波形図である。 符号説明 １・・・データ読出しヘッド、２・・・信号処理部、３
・・・サーボ制御部、３Ａ・・・シーク制御回路、３Ｂ
・・・トラッキング制御回路、４・・・増幅部、５・・
・駆動アクチュエータ、６・・・信号演算部、７・・・
データ蓄積部（メモリ）、８・・・データ入力部、９．
１０・・・データ出力部、１１・・・ディスク。 １１２　　図 笥３ ５ｖｌ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ハードディスクヘッドの制御をハードディスク面よ
   り得られるサーボ情報にもとづきディジタル的に行う磁
   気ディスク制御装置に対し、 トラックデータ（ｉＤデータ）およびサーボ位置決めデ
   ータを含むサーボ情報から少なくともヘッドの速度、加
   速度を演算するとともにサーボ情報の最大、最小値を収
   集してそれが適正な範囲内にあるか否かを判断する演算
   部と、 この演算部を介して得られるサーボ情報および演算結果
   を蓄積する蓄積部と、 を設け、外部から演算部に対して所定の指示を与えるこ
   とにより、前記演算部からの出力または蓄積部からの出
   力をモニタ可能にしてなることを特徴とする磁気ディス
   ク制御装置。