JPH0330154A - 位置決め制御回路 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、可動部材の位置決め制御回路に係わり、特
に磁気ディスク装置等のヘッド位置制御に好適な位置決
め制御回路に関するものである。

［従来の技術］ 第６図は、従来の磁気ディスク装置において、ヘッ、ド
が目標トラックに位置決めされてデータの読み書きが可
能となった状態（オンシリンダ）を検出する回路の構成
例を示す図である。図において、１０はヘッド位置を検
出する図示しない検出手段からの位置信号１を入力し、
正負の規定レベルと比較することによりヘッド位置が規
定の範囲内にあるか否かを検出してＯＮ　　ＴＲＫ信号
２を出力する比較器であり、正の規定レベルを設定する
抵抗１０ａ，ｊｏｂ及び負の規定レベルを設定する抵抗
１０ｃ，１０ｄと、十端子に正の規定レベルが入力され
，一端子に位置信号１が入力されるオペアンブ１０ｅ及
び十端子に位置信号１が入力され，一端子に負の規定レ
ベルが入力されるオペアンプ１０ｆと、上記各オペアン
プ１０ｅ，１０ｆの出力の論理積をとりＯＮ　　ＴＲＫ
信号２として出力する論理積ゲートＬｏｇとから構成さ
れている．また、１１は上記ＯＮ　　ＴＲＫ信号２を入
力して、それが正となった時点から一定時間だけ負とな
る論理出力３を発生するタイマ、１２はブリップフロッ
プで、Ｔ端子に上記タイマ１１からの論理出力３が入力
され，Ｎ端子から位置決め完了を示すＯＮ　　ＣＹＬ信
号４を出力するもので，Ｒ端子にはリセット信号５が，
Ｄ端子及びＳ端子には電源が接続されている。

次に動作について第７図のタイミングチャートを用いて
説明する。第７図は、ヘッドのトラック間移動後，目標
トラックへ位置決めされるまでの，いわゆるセトリング
動作を示す。位置信号１は目標トラック中心に対するヘ
ッドの位置を示すアナログ信号であり，図中に示されな
い周知の検出手段で検出されたものとする。この位置信
号１は電気信号であるが、第７図では便宜的に対応する
位置の単位（μｍ）で示してある。比較器１０は位置信
号１を入力し、これがトラック中心をＯとして正負のあ
る規定レベル内に入ったとき正となるＯＮ　　ＴＲＫ信
号２を出力する。第７図ではこの規定レベルを±１μｍ
としている。タイマ１１はヘッドが目標トラックエリア
に入った後に初めて○Ｎ　　ＴＲＫ信号２が出力された
時を起点として，一定時間その論理出力３を負レベルと
する。第７図ではこの時間を２　ｍ　ｓとしている。こ
の値は、位置決め系の特性を考えて、この間にヘッドが
十分目標トラック中心近くに位置決めされることを予想
して設定するものである。フリップフロップｌ２は上記
タイマ１１の論理出力３が正となることによってセット
され、ＯＮ　　ＣＹＬ信号４を出力する。なお、ヘッド
が目標１−ラックエリアに入るまではりセッｌ一信号５
によって出力がリセットされている。ＯＮ　　ＣＹＬ信
号４は、ヘッドが目標トラックに位置決めされ、データ
読み書きが可能であることを保証する信号である。

ここでは、位置信号１が±１μｍ以内に入っていること
，すなわちＯＮ　　ＴＲＫ信号２が正である場合、デー
タの正常な読み書きが保証されるものと考える。

なお、第７図をはじめとするタイミングチャートは全て
、第５図に示す制御系モデルについての計算結果を用い
ている。同図は速度フィードバックをもつ単純な２次系
であり、磁気ディスク装置一の位置決め制御系を単純化
したものである。

［発明が解決しようとする課題コ 従来の位置決め制御回路は以上のように構成されていた
ので、磁気ディスク装置の例では、第８図に示すように
目標トラック突入時の位置信号オーバシュートが大きい
場合などには、規定のタイマ内ではセトリングが完了せ
ず、実線部のＯＮ　　ＣＹＬ信号４に示すように、ＯＮ
　　ＣＹＬ信号４が送出された時点でも末だＯＮ　　Ｔ
ＲＫとなっておらず、正常なデータ読み書きが損なわれ
ることがあった。

また、この対策として、タイマ１１の出力３が正となっ
た時点で未だＯＮＴＲＫとなっていない場合に第２のタ
イマを用いて更にＯＮ　　ＣＹＬ信号４の送出を遅らせ
る構或とした例がある。第８図に示す論理信号８が第２
のタイマ出力、破線で示す○Ｎ　　ＣＹＬ信号４がこの
時のＯＮ　　ＣＹＬ信号である。

しかしながら、第２のタイマを用いてＯＮ　　ＣＹＬ信
号送出を遅らせても、そこで必ずＯＮ　　ＴＲＫとなっ
ている保証はない。また、第９図に示すように最初のタ
イマｌ１の出力３が正となった時点でたまたまＯＮ　　
ＴＲＫになっていたにもかかわらず、その後に○Ｎ　　
ＴＲＫでなくなってしまう場合も考えられる。この場合
には前記第２のタイマはその出力８が反応せず、全く役
に立たなくなってしまう． 第８図及び第９図に示したような位置信号セトリング波
形の変化は、環境変動による制御ループ特性の変化や外
部からのＷＪ撃などにより十分に起こり得る。これは磁
気ディスク装置に限らず、光ディスク，産業用ロボッ１
一など全ての位置決めシステムに共通の問題点である。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、可動部材が目標位置へ位置決めする際のセト
リング波形が変化してもそれを検知し、目標位置へ十分
に安定して位置決めした後に位置決め完了を示す信号を
出力する回路を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段コ この発明に係る位置決め制御回路は、目標位置に対する
可動部材の位置及び速度がそれぞれある規定レベル内に
入ったことを検出する第１，第２の検出手段と、この２
つの検出出力に基づき上記位置及び速度が共に規定レベ
ル内に入ったことを検出して位置決め完了を示す信号を
出力する第３の検出手段とを備えたものである。

［作用］ この発明における位置決め制御回路は、可動部材の位置
と目標位置との差が大きい場合はもちろん、差が小さい
場合でもその時の速度が大きく、再び位置の差が大きく
なることが予想される場合には位置決め完了を示す信号
を出力しないで，目標位置へ十分安定して位置決めした
状態のみを検出し、位置決め完了信号を出力する。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第ｌ図は本発明を適用した磁気ディスク装置におけるオ
ンシリンダ検出回路の構戊例を示す図である。同図にお
いては、従来例を示す第６図と比較して、速度信号６を
入力とする比較器１３と、従来例と同様の比較器１０及
び前記比較器１３の出力の論理積をとる論理積ゲート１
４とが付加され、タイマ１１が削除されて代わりに前記
論理積ゲート１４の出力がフリップフロップ１２のＴ端
子に入力されている点が特徴的である。新たに設けられ
た比較器１３は、ヘッドの速度に関して正の規定レベル
を設定する抵抗１３ａ，１３ｂ及び負の規定レベルを設
定する抵抗１３ｃ，１３ｄと、十端子に正の規定レベル
が入力され，一端子に速度信号６が入力されるオペアン
プ１３ｅ及び＋端子に速度信号６が入力され，一端子に
負の規定レベルが入力されるオペアンプ１３ｆと、上記
各オペアンプ１３ｅ，１３ｆの出力の論理積をとりＶＣ
ＭＰ信号７として出力する論理積ゲート１３ｇとから構
或されている。ここで、上記比較器１０と比較器１３は
それぞれ本願の第１の検出手段と第２の検出手段に相当
し，また，上記論理積ゲート１４とフリップフロップ１
２とにより本願の第３の検出手段１５が構成されている
．次に動作について第２図に示すタイミングチャートを
用いて説明する。第２図は、ヘッドのトラック間移動後
，目標トラックへ位置決めされるまでの，いわゆるセト
リング動作を示しめしており、第７図とヘッドの動作は
全く同じである。位置信号１は目標トラック中心に対す
るヘッドの位置を示すアナログ信号であり、図示されな
い周知の検出手段で検出されたものとする。速度信号６
は目標トラック中心に対するヘッドの速度を示すアナロ
グ信号であり、図中には示していないが一般には位置信
号１の微分によって生或される．位置信号１及び速度信
号６は電気信号であるが、第２図では便宜的にそれぞれ
対応する位置（μｍ）及び速度（ｍｍ／ｓ）の単位で示
している。比較器１０は位置信号１を入力し、これがト
ラック中心をＯとして正負のある規定レベル内に入った
とき正となる○Ｎ　　ＴＲＫ信号２を出力する。第２図
ではこの規定レベルを±ｌμｍとしている。比較器１３
は速度信号６を入力し，この絶対値がある規定レベル以
下になったとき正となるＶＣＭＰ信号７を出力する。第
２図ではこの規定レベルを２．５ｍｍ／ｓとしている。

論理積ゲート１４は上記○Ｎ　　ＴＲＫ信号２とＶＣＭ
Ｐ信号７を入力し、それらの論理積を出力してそれが正
になったときフリップフロップ１２をセットする。フリ
ップフロップ１２は，ヘッドが目標トラックエリアに入
るまではリセット信号５によってリセットされており、
上記によりセットされるとＯＮ　　ＣＹＬ信号４を出力
する。この信号は、ヘッドが目標トラックに位置決めさ
れ、データの請み書きが可能であることを保証するもの
である。ここでは、位置信号１が±１μｍ以内に入って
いること，すなわちＯＮ　　ＴＲＫ信号２が正である場
合、データの正常な読み書きが保証されるものと考える
。

第３図は従来例を示す第８図と同じヘッドの動作に対し
ての本発明による回路の動作、第４図は従来例を示す第
９図と同じヘッドの動作に対しての本発明による回路の
動作をそれぞれ示している。いずれの場合でも、○Ｎ　
　ＣＹＬ信号４の送出後には確実にＯＮ　　ＴＲＫとな
っており、本発明の効果がうかがえる。また、第２図で
は従来（第７図）に比較して約０．７ｍｓ，第３図では
従来の改良版（第８図破線）に比較して約０．８ｍｓだ
け○Ｎ　　ＣＹＬ送出タイミングが早くなっている。こ
れはアクセスタイムの短縮を意味するが、タイマを使用
しないための効果である。

なお、上記実施例では、本願の第１，第２の検出手段を
第１図に示すような比較器１０．１３で、また、第３の
検出手段を論理積ゲート１４とフリップフロップｌ２で
実現した例を示したが、これに限定されるものではなく
同様の機能が実現できればよく、例えば、第３の検出手
段を論理積ゲート１４のみで実現しても本願の所期の目
的は達成される。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、目標位置に対する可
動部材の位置及び速度がいずれもある規定範囲内に入る
ことを条件として位置決め完了を示す信号を出力する構
或としたので、タイマなどを使って位置決め完了信号を
見込み生成する場合に比べて、セトリングの状態によら
ず信頼性の高い位置決め完了信号が得られるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による位置決め完了検出回
路を示す構戊図，第２図，第３図及び第４図はその動作
例を示すタイミングチャート、第５図は磁気ディスク装
置の位置決め制御系モデルを示すブロック図、第６図は
従来の位置決め完了検出回路の一例を示す構或図、第７
図，第８図及び第９図はその動作例を示すタイミングチ
ャートである． ｌは位置信号，２はＯＮ　　ＴＲＫ信号、４はＯＮ　　
ＣＹＬ信号、５はリセット信号、６は速度信号、７はＶ
ＣＭＰ信号、１０は比較器（第１の検出手段）、１２は
フリップフロップ、１３は比較器（第２の検出手段）、
１４は論理積ゲート、１５は第３の検出手段。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可動部材を目標位置に位置決めし、位置決め完了を示す
   信号を出力する位置決め制御回路において、 目標位置に対する可動部材の位置を表す位置信号が規定
   レベル内に入ったことを検出する第１の検出手段と、目
   標位置に対する可動部材の速度を表す速度信号が規定レ
   ベル内に入ったことを検出する第２の検出手段と、上記
   第１、第２の検出手段の出力に基づき前記位置信号及び
   速度信号がともに規定レベル内に入ったことを検出して
   位置決め完了を示す信号を出力する第３の検出手段とを
   備えたことを特徴とする位置決め制御回路。