JPH05198111A - ヘッドの位置決め制御装置 - Google Patents
ヘッドの位置決め制御装置Info
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- JPH05198111A JPH05198111A JP780392A JP780392A JPH05198111A JP H05198111 A JPH05198111 A JP H05198111A JP 780392 A JP780392 A JP 780392A JP 780392 A JP780392 A JP 780392A JP H05198111 A JPH05198111 A JP H05198111A
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- actuator
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- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粗動アクチュエータＡと微動アクチュエータ
Ｂを備えた磁気ディスク装置のヘッドの位置決め制御装
置に関し、微動アクチュエータの変位可能範囲の内外で
位置決め制御を変更することにより、ヘッドにおける位
置補償後の不要な振動の発生を避け、位置決め精度を向
上させることを目的とする。 【構成】 ヘッドの位置決め制御装置を、ヘッドＨと目
標トラックとの位置ずれを検出する手段１と、微動アク
チュエータＢの変位限界値を記憶する手段２と、位置ず
れが変位限界値以内か否かを判定する手段３と、位置ず
れが減少するように微動アクチュエータを駆動する動的
制御手段４と、微動アクチュエータＢの変位量を一定値
に制御する一定変位指示手段５と、微動アクチュエータ
Ｂを、位置ずれが変位限界値以内の時には前記動的制御
手段４に接続し、変位限界値を超えている時は一定変位
指示手段５に接続する微動アクチュエータの制御切換手
段６と設けて構成する。
Ｂを備えた磁気ディスク装置のヘッドの位置決め制御装
置に関し、微動アクチュエータの変位可能範囲の内外で
位置決め制御を変更することにより、ヘッドにおける位
置補償後の不要な振動の発生を避け、位置決め精度を向
上させることを目的とする。 【構成】 ヘッドの位置決め制御装置を、ヘッドＨと目
標トラックとの位置ずれを検出する手段１と、微動アク
チュエータＢの変位限界値を記憶する手段２と、位置ず
れが変位限界値以内か否かを判定する手段３と、位置ず
れが減少するように微動アクチュエータを駆動する動的
制御手段４と、微動アクチュエータＢの変位量を一定値
に制御する一定変位指示手段５と、微動アクチュエータ
Ｂを、位置ずれが変位限界値以内の時には前記動的制御
手段４に接続し、変位限界値を超えている時は一定変位
指示手段５に接続する微動アクチュエータの制御切換手
段６と設けて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はヘッドの位置決め制御装
置に関し、特に、粗動アクチュエータと微動アクチュエ
ータによってヘッドをオントラック制御するディスク装
置のヘッドの位置決め制御装置に関する。コンピュータ
の外部記憶装置等として使用されるディスク装置、例え
ば、磁気ディスク装置は、記憶容量の増大に応じて年々
高密度化されており、この高密度化の要求に伴い、磁気
ヘッドの位置決め制御にもより高精度な位置決めが求め
られている。この要求を満たすためには、粗動アクチュ
エータにより大まかに位置決めし、微動アクチュエータ
により細かく位置決めする、二重サーボ系の構成を取る
必要があり、微動アクチュエータによる磁気ヘッドの正
確な位置決めが望まれている。
置に関し、特に、粗動アクチュエータと微動アクチュエ
ータによってヘッドをオントラック制御するディスク装
置のヘッドの位置決め制御装置に関する。コンピュータ
の外部記憶装置等として使用されるディスク装置、例え
ば、磁気ディスク装置は、記憶容量の増大に応じて年々
高密度化されており、この高密度化の要求に伴い、磁気
ヘッドの位置決め制御にもより高精度な位置決めが求め
られている。この要求を満たすためには、粗動アクチュ
エータにより大まかに位置決めし、微動アクチュエータ
により細かく位置決めする、二重サーボ系の構成を取る
必要があり、微動アクチュエータによる磁気ヘッドの正
確な位置決めが望まれている。
【０００２】
【従来の技術】従来の二重サーボ系においては、目標位
置 (トラック) に対してデータのアクセスを行う磁気ヘ
ッドを粗動アクチュエータで素早く移動させ、その後
に、微動アクチュエータで目標トラックに位置決めをし
ていた。そして、この際に、微動アクチュエータを常に
目標トラックに追従させていた。
置 (トラック) に対してデータのアクセスを行う磁気ヘ
ッドを粗動アクチュエータで素早く移動させ、その後
に、微動アクチュエータで目標トラックに位置決めをし
ていた。そして、この際に、微動アクチュエータを常に
目標トラックに追従させていた。
【０００３】この場合、微動アクチュエータが変位可能
な範囲は、通常は粗動アクチュエータの変位可能範囲よ
りも大幅に狭く、わずか数トラック程度の変位範囲量し
かない。従って、目標位置が微動アクチュエータの変位
可能範囲の外に一部出ている場合には、微動アクチュエ
ータは変位可能範囲内では目標位置に追従しようと動作
し、目標位置が変位可能範囲を越えた場合には、変位量
が一定値に保たれる制御が行われていた。
な範囲は、通常は粗動アクチュエータの変位可能範囲よ
りも大幅に狭く、わずか数トラック程度の変位範囲量し
かない。従って、目標位置が微動アクチュエータの変位
可能範囲の外に一部出ている場合には、微動アクチュエ
ータは変位可能範囲内では目標位置に追従しようと動作
し、目標位置が変位可能範囲を越えた場合には、変位量
が一定値に保たれる制御が行われていた。
【０００４】この従来の二重サーボ系の動作を、微動ア
クチュエータとしてピエゾ素子を用い、粗動アクチュエ
ータは一定値に保持されているとして、ピエゾ素子を制
御した時のシミュレーション結果を、図６および図７に
示す。２つの図はピエゾ素子の制御方法は全く同一で、
目標位置の定常オフセット量のみを違えたものである。
クチュエータとしてピエゾ素子を用い、粗動アクチュエ
ータは一定値に保持されているとして、ピエゾ素子を制
御した時のシミュレーション結果を、図６および図７に
示す。２つの図はピエゾ素子の制御方法は全く同一で、
目標位置の定常オフセット量のみを違えたものである。
【０００５】図６(a) 〜(c) は目標位置の変位が微動ア
クチュエータの変位可能範囲内に収まっている場合のシ
ミュレーション結果を示すものである。図６(a) はディ
スクの目標トラックからのオフセット量を示すものであ
り、黒点で示すように初期オフセット量が０．３μｍ
で、ディスクの偏心のために、目標値が±０．１μｍで
９０Ｈｚの正弦波状に変位している場合を想定してい
る。横軸は時間である。図６(b) はこの目標値からのず
れをなくすために微動アクチュエータに印加する電圧波
形を示しており、Ｔ＝０は電圧印加の開始直後の状態を
示している。また、図６(c) は微動アクチュエータへの
印加電圧によって変化する磁気ヘッドの変位量の推移を
示すものである。この目標位置が変位可能範囲内に収ま
っている時のシミュレーション結果では、ピエゾ素子の
動作は、電圧印加直後に振動はあるものの、以後は目標
位置に追従するように動作することが分かる。
クチュエータの変位可能範囲内に収まっている場合のシ
ミュレーション結果を示すものである。図６(a) はディ
スクの目標トラックからのオフセット量を示すものであ
り、黒点で示すように初期オフセット量が０．３μｍ
で、ディスクの偏心のために、目標値が±０．１μｍで
９０Ｈｚの正弦波状に変位している場合を想定してい
る。横軸は時間である。図６(b) はこの目標値からのず
れをなくすために微動アクチュエータに印加する電圧波
形を示しており、Ｔ＝０は電圧印加の開始直後の状態を
示している。また、図６(c) は微動アクチュエータへの
印加電圧によって変化する磁気ヘッドの変位量の推移を
示すものである。この目標位置が変位可能範囲内に収ま
っている時のシミュレーション結果では、ピエゾ素子の
動作は、電圧印加直後に振動はあるものの、以後は目標
位置に追従するように動作することが分かる。
【０００６】図７(a) 〜(c) は目標位置の変位が微動ア
クチュエータの変位可能範囲内を一部出ている場合のシ
ミュレーション結果を示すものである。図７(a) はディ
スクの目標トラックからのオフセット量を示すものであ
り、黒点で示すように初期オフセット量が０．５μｍ
で、ディスクの偏心のために、目標値が±０．１μｍで
９０Ｈｚの正弦波状に変位している場合を想定してい
る。横軸は時間である。図７(b) はこの目標値からのず
れをなくすために微動アクチュエータに印加する電圧波
形を示しており、Ｔ＝０は電圧印加の開始直後の状態を
示している。また、図７(c) は微動アクチュエータへの
印加電圧によって変化する磁気ヘッドの変位量の推移を
示すものである。この目標位置が変位可能範囲内を一部
出ている場合のシミュレーション結果では、目標位置が
変位可能範囲内を一部出た場合に印加電圧が一定値に保
たれているので、ピエゾ素子の変位量は初期の目標位置
の変位量とほぼ同一になっている。
クチュエータの変位可能範囲内を一部出ている場合のシ
ミュレーション結果を示すものである。図７(a) はディ
スクの目標トラックからのオフセット量を示すものであ
り、黒点で示すように初期オフセット量が０．５μｍ
で、ディスクの偏心のために、目標値が±０．１μｍで
９０Ｈｚの正弦波状に変位している場合を想定してい
る。横軸は時間である。図７(b) はこの目標値からのず
れをなくすために微動アクチュエータに印加する電圧波
形を示しており、Ｔ＝０は電圧印加の開始直後の状態を
示している。また、図７(c) は微動アクチュエータへの
印加電圧によって変化する磁気ヘッドの変位量の推移を
示すものである。この目標位置が変位可能範囲内を一部
出ている場合のシミュレーション結果では、目標位置が
変位可能範囲内を一部出た場合に印加電圧が一定値に保
たれているので、ピエゾ素子の変位量は初期の目標位置
の変位量とほぼ同一になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、目標位
置が変位可能範囲内を一部出ている場合は、図７(c) に
示すように、位置決め制御をした後のヘッドの変位量の
波形の方が、(a) のオフセット量の波形よりも高い周波
数成分を持ち、この高い周波数成分は、微動アクチュエ
ータを含むアクチュエータ系の機械共振周波数成分を持
つことが多く、位置決め精度に悪影響を及ぼすという問
題がある。例えば、磁気ディスク装置を例にとると、こ
のような振動があると、磁気ヘッドの浮上安定性が悪く
なり、位置誤差信号の読み取り精度が劣化する。さら
に、今回のシミュレーションでは目標トラック上の位置
変動を一定周波数の正弦波としたが、実際の目標トラッ
ク上の位置変動は多数の周波数成分の重なりあった波形
をしており、このような場合には、微動アクチュエータ
を動的に制御することで逆に位置の変動量が大きくなる
場合があるという問題もある。すなわち、従来の二重サ
ーボ系の制御方式においては、微動アクチュエータを常
時目標に正確に追従させようとすることが逆に位置決め
精度を悪化させることになっていた。
置が変位可能範囲内を一部出ている場合は、図７(c) に
示すように、位置決め制御をした後のヘッドの変位量の
波形の方が、(a) のオフセット量の波形よりも高い周波
数成分を持ち、この高い周波数成分は、微動アクチュエ
ータを含むアクチュエータ系の機械共振周波数成分を持
つことが多く、位置決め精度に悪影響を及ぼすという問
題がある。例えば、磁気ディスク装置を例にとると、こ
のような振動があると、磁気ヘッドの浮上安定性が悪く
なり、位置誤差信号の読み取り精度が劣化する。さら
に、今回のシミュレーションでは目標トラック上の位置
変動を一定周波数の正弦波としたが、実際の目標トラッ
ク上の位置変動は多数の周波数成分の重なりあった波形
をしており、このような場合には、微動アクチュエータ
を動的に制御することで逆に位置の変動量が大きくなる
場合があるという問題もある。すなわち、従来の二重サ
ーボ系の制御方式においては、微動アクチュエータを常
時目標に正確に追従させようとすることが逆に位置決め
精度を悪化させることになっていた。
【０００８】本発明は、前記従来のディスク装置におけ
る二重サーボ系の制御方式における課題を解消し、微動
アクチュエータの変位可能範囲の内外で位置決め制御を
変更することにより、ヘッドにおける位置補償後の不要
な振動の発生を避け、位置決め精度を向上させることが
できるヘッドの位置決め制御装置を提供することを目的
とする。
る二重サーボ系の制御方式における課題を解消し、微動
アクチュエータの変位可能範囲の内外で位置決め制御を
変更することにより、ヘッドにおける位置補償後の不要
な振動の発生を避け、位置決め精度を向上させることが
できるヘッドの位置決め制御装置を提供することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のヘッドの位置決め制御装置の一形態の構成が図１に
示される。この形態のヘッドの位置決め制御装置は、デ
ィスクＤ上の目標トラックに対してヘッドＨを素早く移
動させる粗動アクチュエータＡと、前記目標トラックに
対してヘッドＨを精密に追従させる微動アクチュエータ
Ｂとを有するディスク装置におけるヘッドの位置決め制
御装置であって、ヘッドＨからの信号により、ヘッドＨ
と目標トラックとの位置ずれを検出するヘッド位置ずれ
検出手段１と、微動アクチュエータＢによるヘッドＨの
変位限界値を記憶する変位限界値記憶手段２と、ヘッド
Ｈと目標トラックとの位置ずれが微動アクチュエータＢ
による変位限界値以内か否かを判定する微動アクチュエ
ータ制御判定手段３と、ヘッドＨからの信号を基にし
て、ヘッドＨと目標トラックとの位置ずれが減少するよ
うに微動アクチュエータを駆動する動的制御手段４と、
微動アクチュエータＢを目標位置に追従させずに、微動
アクチュエータＢの変位量を一定値に制御する一定変位
指示手段５と、ヘッドＨと目標トラックとの位置ずれが
微動アクチュエータＢによる変位限界値以内の時には微
動アクチュエータＢを前記動的制御手段４に接続し、変
位限界値を超えている時は微動アクチュエータＢを前記
一定変位指示手段５に接続する微動アクチュエータの制
御切換手段６とを備えることを特徴としている。
明のヘッドの位置決め制御装置の一形態の構成が図１に
示される。この形態のヘッドの位置決め制御装置は、デ
ィスクＤ上の目標トラックに対してヘッドＨを素早く移
動させる粗動アクチュエータＡと、前記目標トラックに
対してヘッドＨを精密に追従させる微動アクチュエータ
Ｂとを有するディスク装置におけるヘッドの位置決め制
御装置であって、ヘッドＨからの信号により、ヘッドＨ
と目標トラックとの位置ずれを検出するヘッド位置ずれ
検出手段１と、微動アクチュエータＢによるヘッドＨの
変位限界値を記憶する変位限界値記憶手段２と、ヘッド
Ｈと目標トラックとの位置ずれが微動アクチュエータＢ
による変位限界値以内か否かを判定する微動アクチュエ
ータ制御判定手段３と、ヘッドＨからの信号を基にし
て、ヘッドＨと目標トラックとの位置ずれが減少するよ
うに微動アクチュエータを駆動する動的制御手段４と、
微動アクチュエータＢを目標位置に追従させずに、微動
アクチュエータＢの変位量を一定値に制御する一定変位
指示手段５と、ヘッドＨと目標トラックとの位置ずれが
微動アクチュエータＢによる変位限界値以内の時には微
動アクチュエータＢを前記動的制御手段４に接続し、変
位限界値を超えている時は微動アクチュエータＢを前記
一定変位指示手段５に接続する微動アクチュエータの制
御切換手段６とを備えることを特徴としている。
【００１０】また、前記目的を達成する本発明のヘッド
の位置決め制御装置の別の形態が図２に示される。この
形態のヘッドの位置決め制御装置は、複数枚のディスク
D1-Dn と、これらのディスクD1-Dn の記録面に対してそ
れぞれ設けられた複数個のヘッドH1-Hm と、目標トラッ
クに対して前記複数のヘッドH1-Hm を素早く同時に移動
させる粗動アクチュエータＡと、各ヘッドH1-Hn 毎に設
けられ、目標トラックに対してヘッドを精密に追従させ
る微動アクチュエータB1-Bn とを有するディスク装置に
おけるヘッドの位置決め制御装置であって、各ヘッドH1
-Hm からの信号により、各ヘッドH1-Hm と目標トラック
との位置ずれを検出するヘッド位置ずれ検出手段１′
と、各微動アクチュエータB1-Bn による各ヘッドH1-Hm
の変位限界値を記憶する変位限界値記憶手段２′と、各
ヘッドH1-Hm と各目標トラックとの位置ずれが各微動ア
クチュエータB1-Bn による変位限界値以内か否かを判定
する微動アクチュエータ制御判定手段３′と、各ヘッド
H1-Hm からの信号を基にして、各ヘッドH1-Hm と目標ト
ラックとの位置ずれが減少するように各微動アクチュエ
ータB1-Bn を駆動する動的制御手段４′と、各微動アク
チュエータB1-Bn を目標位置に追従させずに、各微動ア
クチュエータB1-Bn の変位量を一定値に制御する一定変
位指示手段５′と、各ヘッドH1-Hm からの信号を基にし
て、データアクセス中のヘッドHiと目標トラックとの位
置ずれが対応する微動アクチュエータBiの変位可能範囲
内となるように粗動アクチュエータＡを駆動する粗動ア
クチュエータ補正駆動手段７と、データアクセス中でな
いヘッドH1-Hi,Hi+1-Hn に対して、目標トラックとの位
置ずれが変位限界値以内のものに対応する微動アクチュ
エータは前記動的制御手段に接続し、残りの微動アクチ
ュエータは前記一定変位指示手段に接続する微動アクチ
ュエータの制御切換手段６′とを備えることを特徴とし
ている。
の位置決め制御装置の別の形態が図２に示される。この
形態のヘッドの位置決め制御装置は、複数枚のディスク
D1-Dn と、これらのディスクD1-Dn の記録面に対してそ
れぞれ設けられた複数個のヘッドH1-Hm と、目標トラッ
クに対して前記複数のヘッドH1-Hm を素早く同時に移動
させる粗動アクチュエータＡと、各ヘッドH1-Hn 毎に設
けられ、目標トラックに対してヘッドを精密に追従させ
る微動アクチュエータB1-Bn とを有するディスク装置に
おけるヘッドの位置決め制御装置であって、各ヘッドH1
-Hm からの信号により、各ヘッドH1-Hm と目標トラック
との位置ずれを検出するヘッド位置ずれ検出手段１′
と、各微動アクチュエータB1-Bn による各ヘッドH1-Hm
の変位限界値を記憶する変位限界値記憶手段２′と、各
ヘッドH1-Hm と各目標トラックとの位置ずれが各微動ア
クチュエータB1-Bn による変位限界値以内か否かを判定
する微動アクチュエータ制御判定手段３′と、各ヘッド
H1-Hm からの信号を基にして、各ヘッドH1-Hm と目標ト
ラックとの位置ずれが減少するように各微動アクチュエ
ータB1-Bn を駆動する動的制御手段４′と、各微動アク
チュエータB1-Bn を目標位置に追従させずに、各微動ア
クチュエータB1-Bn の変位量を一定値に制御する一定変
位指示手段５′と、各ヘッドH1-Hm からの信号を基にし
て、データアクセス中のヘッドHiと目標トラックとの位
置ずれが対応する微動アクチュエータBiの変位可能範囲
内となるように粗動アクチュエータＡを駆動する粗動ア
クチュエータ補正駆動手段７と、データアクセス中でな
いヘッドH1-Hi,Hi+1-Hn に対して、目標トラックとの位
置ずれが変位限界値以内のものに対応する微動アクチュ
エータは前記動的制御手段に接続し、残りの微動アクチ
ュエータは前記一定変位指示手段に接続する微動アクチ
ュエータの制御切換手段６′とを備えることを特徴とし
ている。
【００１１】なお、前述の一定変位指示手段５，５′に
よる制御は、目標位置の変動量の中間に位置するように
微動アクチュエータB,B1-Bn の変位量を一定値に制御す
るものであることが好ましい。
よる制御は、目標位置の変動量の中間に位置するように
微動アクチュエータB,B1-Bn の変位量を一定値に制御す
るものであることが好ましい。
【００１２】
【作用】本発明のヘッドの位置決め制御装置によれば、
粗動アクチュエータと、微動アクチュエータとを有する
ディスク装置において、ヘッドと目標トラックとの位置
ずれが検出され、その位置ずれが微動アクチュエータに
よる変位限界値以内か否かが判定され、変位限界値以内
の時には微動アクチュエータがヘッドと目標トラックと
の位置ずれが減少するように駆動され、変位限界値を超
えている時は微動アクチュエータを目標位置に追従させ
ずに、その変位量を一定値にする制御が行われる。
粗動アクチュエータと、微動アクチュエータとを有する
ディスク装置において、ヘッドと目標トラックとの位置
ずれが検出され、その位置ずれが微動アクチュエータに
よる変位限界値以内か否かが判定され、変位限界値以内
の時には微動アクチュエータがヘッドと目標トラックと
の位置ずれが減少するように駆動され、変位限界値を超
えている時は微動アクチュエータを目標位置に追従させ
ずに、その変位量を一定値にする制御が行われる。
【００１３】また、ディスクが複数枚あるディスク装置
では、各ヘッドと目標トラックとの位置ずれが検出さ
れ、その位置ずれが各微動アクチュエータによる変位限
界値以内か否かが判定され、データアクセス中のヘッド
に対してはその位置ずれが対応する微動アクチュエータ
の変位可能範囲内となるように粗動アクチュエータが駆
動され、その他のヘッドに対しては、変位限界値以内の
ヘッドは微動アクチュエータが位置ずれが減少するよう
に駆動され、変位限界値を超えているヘッドは微動アク
チュエータの変位量を一定値にする制御が行われる。
では、各ヘッドと目標トラックとの位置ずれが検出さ
れ、その位置ずれが各微動アクチュエータによる変位限
界値以内か否かが判定され、データアクセス中のヘッド
に対してはその位置ずれが対応する微動アクチュエータ
の変位可能範囲内となるように粗動アクチュエータが駆
動され、その他のヘッドに対しては、変位限界値以内の
ヘッドは微動アクチュエータが位置ずれが減少するよう
に駆動され、変位限界値を超えているヘッドは微動アク
チュエータの変位量を一定値にする制御が行われる。
【００１４】この結果、不要な振動の発生を抑えること
ができ、位置決め精度が向上する。
ができ、位置決め精度が向上する。
【００１５】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図３は、本発明のヘッドの位置決め制御装
置の一実施例の構成を説明するためのものであり、磁気
ディスク装置における磁気ヘッド１０を制御する微動ア
クチュエータ２０の制御装置の例である。なお、ここに
は磁気ディスクが１枚の磁気ディスク装置の構成が示さ
れている。図において、２１は磁気ヘッド１０から読み
出される信号によって、現在の磁気ヘッド１０のディス
ク上の位置情報、すなわち目標位置からのずれ量を検出
する位置情報検出回路であり、３０は微動アクチュエー
タ２０の制御回路である。この制御回路３０には、目標
位置からのずれ量に応じて、逐次微動アクチュエータを
動作させるための動的制御回路３１、予め定めておいた
時間内の位置ずれ量の平均値を求めるための平均位置測
定回路３２、一定位置指示回路３３、制御切換スイッチ
３４、微動アクチュエータの変位が飽和しているか否か
を判定するための位置変動測定回路３５、制御方式判定
回路３６、および微動アクチュエータ変位限界指示回路
３７が設けられている。
に説明する。図３は、本発明のヘッドの位置決め制御装
置の一実施例の構成を説明するためのものであり、磁気
ディスク装置における磁気ヘッド１０を制御する微動ア
クチュエータ２０の制御装置の例である。なお、ここに
は磁気ディスクが１枚の磁気ディスク装置の構成が示さ
れている。図において、２１は磁気ヘッド１０から読み
出される信号によって、現在の磁気ヘッド１０のディス
ク上の位置情報、すなわち目標位置からのずれ量を検出
する位置情報検出回路であり、３０は微動アクチュエー
タ２０の制御回路である。この制御回路３０には、目標
位置からのずれ量に応じて、逐次微動アクチュエータを
動作させるための動的制御回路３１、予め定めておいた
時間内の位置ずれ量の平均値を求めるための平均位置測
定回路３２、一定位置指示回路３３、制御切換スイッチ
３４、微動アクチュエータの変位が飽和しているか否か
を判定するための位置変動測定回路３５、制御方式判定
回路３６、および微動アクチュエータ変位限界指示回路
３７が設けられている。
【００１６】次に、以上のように構成されたヘッドの位
置決め制御装置の動作を説明する。磁気ヘッド１０によ
って読み出されたディスク上のヘッド位置の情報は、位
置情報検出回路２１に取り込まれ、ここで、磁気ディス
クの偏心度、ディスクの回転に応じた磁気ヘッド１０の
目標トラックからのずれなどが位置情報として検出され
る。この位置情報は位置変動測定回路３５に入力され、
ディスク全周にわたる磁気ヘッドの変動範囲が計測さ
れ、その計測結果が制御方式判定回路３６に入力され、
ここで、磁気ヘッドの変位の最大値、すなわち、目標ト
ラックからの位置ずれが微動アクチュエータの変位可能
範囲内にあるか否かが判定される。制御方式判定回路３
６には、微動アクチュエータ変位限界指示回路３７から
の微動アクチュエータ１０の変位の限界値が入力されて
おり、制御方式判定回路３６は、目標トラックらの位置
ずれが微動アクチュエータの変位可能範囲内にある時に
は制御切換スイッチをａ側に切り換え、変位可能範囲外
に一部でも出ている時には制御切換スイッチをｂ側に切
り換える。
置決め制御装置の動作を説明する。磁気ヘッド１０によ
って読み出されたディスク上のヘッド位置の情報は、位
置情報検出回路２１に取り込まれ、ここで、磁気ディス
クの偏心度、ディスクの回転に応じた磁気ヘッド１０の
目標トラックからのずれなどが位置情報として検出され
る。この位置情報は位置変動測定回路３５に入力され、
ディスク全周にわたる磁気ヘッドの変動範囲が計測さ
れ、その計測結果が制御方式判定回路３６に入力され、
ここで、磁気ヘッドの変位の最大値、すなわち、目標ト
ラックからの位置ずれが微動アクチュエータの変位可能
範囲内にあるか否かが判定される。制御方式判定回路３
６には、微動アクチュエータ変位限界指示回路３７から
の微動アクチュエータ１０の変位の限界値が入力されて
おり、制御方式判定回路３６は、目標トラックらの位置
ずれが微動アクチュエータの変位可能範囲内にある時に
は制御切換スイッチをａ側に切り換え、変位可能範囲外
に一部でも出ている時には制御切換スイッチをｂ側に切
り換える。
【００１７】従って、磁気ヘッド１０の目標トラックか
らの位置ずれが微動アクチュエータ２０の制御範囲内の
ときに、動的制御回路３１が、磁気ヘッド１０からのサ
ーボ情報により、磁気ヘッド１０を目標トラックからの
位置ずれが減る方向に追従させる働きをする。一方、変
位可能範囲外に一部でも出ているときには、平均位置測
定回路３２と一定位置指示回路３３により、微動アクチ
ュエータ２０を磁気ヘッド１０からのサーボ情報に追従
させることなく、一定変位に保持する制御が行われる。
このときに微動アクチュエータ２０に与える一定の変位
量は、磁気ヘッド１０からの信号によって目標トラック
と磁気ヘッド１０の位置ずれの平均値を、平均位置測定
回路３２で演算して求めることにより、目標トラックの
平均変動量に一致させておく。
らの位置ずれが微動アクチュエータ２０の制御範囲内の
ときに、動的制御回路３１が、磁気ヘッド１０からのサ
ーボ情報により、磁気ヘッド１０を目標トラックからの
位置ずれが減る方向に追従させる働きをする。一方、変
位可能範囲外に一部でも出ているときには、平均位置測
定回路３２と一定位置指示回路３３により、微動アクチ
ュエータ２０を磁気ヘッド１０からのサーボ情報に追従
させることなく、一定変位に保持する制御が行われる。
このときに微動アクチュエータ２０に与える一定の変位
量は、磁気ヘッド１０からの信号によって目標トラック
と磁気ヘッド１０の位置ずれの平均値を、平均位置測定
回路３２で演算して求めることにより、目標トラックの
平均変動量に一致させておく。
【００１８】図４(a) 〜(c) は目標位置の変位が微動ア
クチュエータの変位可能範囲内を一部出ている場合のシ
ミュレーション結果を示すものである。なお、目標位置
の変位が微動アクチュエータの変位可能範囲内に収まっ
ている場合の制御は図６に示した従来の制御と同じであ
るので、ここでは説明しない。図４(a) はディスクの目
標トラックからのオフセット量を示すものであり、黒点
で示すように初期オフセット量が０．５μｍで、ディス
クの偏心のために、目標値が±０．１μｍで９０Ｈｚの
正弦波状に変位している場合を想定している。横軸は時
間である。
クチュエータの変位可能範囲内を一部出ている場合のシ
ミュレーション結果を示すものである。なお、目標位置
の変位が微動アクチュエータの変位可能範囲内に収まっ
ている場合の制御は図６に示した従来の制御と同じであ
るので、ここでは説明しない。図４(a) はディスクの目
標トラックからのオフセット量を示すものであり、黒点
で示すように初期オフセット量が０．５μｍで、ディス
クの偏心のために、目標値が±０．１μｍで９０Ｈｚの
正弦波状に変位している場合を想定している。横軸は時
間である。
【００１９】図４(b) は微動アクチュエータに印加する
電圧波形を示しており、Ｔ＝０は電圧印加の開始直後の
状態を示している。従来の制御では、細線で示すように
印加電圧が磁気ヘッドの変位量に応じて変動していた
が、本発明では太線で示すように、印加電圧は一定値に
固定される。図４(c) は微動アクチュエータへの印加電
圧によって変化する磁気ヘッドの変位量の推移を示すも
のであり、細線が従来の制御によるもの、太線が本発明
の制御によるものである。従来の制御では、図４(c) に
細線で示すように、位置決め制御をした後のヘッドの変
位量の波形が高い周波数成分を持ち、位置決め精度に悪
影響を及ぼしていたが、本発明の制御では、ピエゾ素子
の動作は、電圧印加直後に振動はあるものの、以後は目
標位置に追従するように動作することが分かる。
電圧波形を示しており、Ｔ＝０は電圧印加の開始直後の
状態を示している。従来の制御では、細線で示すように
印加電圧が磁気ヘッドの変位量に応じて変動していた
が、本発明では太線で示すように、印加電圧は一定値に
固定される。図４(c) は微動アクチュエータへの印加電
圧によって変化する磁気ヘッドの変位量の推移を示すも
のであり、細線が従来の制御によるもの、太線が本発明
の制御によるものである。従来の制御では、図４(c) に
細線で示すように、位置決め制御をした後のヘッドの変
位量の波形が高い周波数成分を持ち、位置決め精度に悪
影響を及ぼしていたが、本発明の制御では、ピエゾ素子
の動作は、電圧印加直後に振動はあるものの、以後は目
標位置に追従するように動作することが分かる。
【００２０】図５は複数枚のディスクを備え、微動アク
チュエータを各ヘッド毎に持つ、ディスク装置の二重サ
ーボ系の構成例を示している。本発明は特にこのような
複数個の微動アクチュエータを持つ位置決め制御方式に
有効である。図において、４１は位置情報検出回路、４
２はヘッド番号指示回路、４３は位置情報選択回路、５
０は粗動アクチュエータＡの制御回路、６１〜６ｎは微
動アクチュエータ制御回路、Ｂ１〜Ｂｎはｎ個の微動ア
クチュエータを示している。また、Ｈは微動アクチュエ
ータＢ１〜Ｂｎに少なくとも１個設けられたヘッドであ
る。微動アクチュエータ制御回路６１〜６ｎの内部の構
成は図３に示した制御回路３０の内部構成と同じであ
る。
チュエータを各ヘッド毎に持つ、ディスク装置の二重サ
ーボ系の構成例を示している。本発明は特にこのような
複数個の微動アクチュエータを持つ位置決め制御方式に
有効である。図において、４１は位置情報検出回路、４
２はヘッド番号指示回路、４３は位置情報選択回路、５
０は粗動アクチュエータＡの制御回路、６１〜６ｎは微
動アクチュエータ制御回路、Ｂ１〜Ｂｎはｎ個の微動ア
クチュエータを示している。また、Ｈは微動アクチュエ
ータＢ１〜Ｂｎに少なくとも１個設けられたヘッドであ
る。微動アクチュエータ制御回路６１〜６ｎの内部の構
成は図３に示した制御回路３０の内部構成と同じであ
る。
【００２１】通常、このようなディスク装置の例では、
データアクセス中の磁気ヘッドを切り換えた時に、その
切り換えた先のヘッドが目標位置に正確に追従している
ならば、電気回路的な切り換え時間だけでデータを記録
再生することができる。ところが、あるヘッドで位置決
めしている時に、別のヘッドの微動アクチュエータの動
作が一部飽和しているような場合には、前述のシミュレ
ーションの例のようにそのヘッドは高い周波数の振動を
を含む追従波形を示す。したがって、１つのヘッドから
別のヘッドへと読み書き（Ｒ／Ｗ）回路を切り換えた時
には、ある程度振動が減衰するまで読み書きの許可を待
たなければならず、時間的ロスが生じる。
データアクセス中の磁気ヘッドを切り換えた時に、その
切り換えた先のヘッドが目標位置に正確に追従している
ならば、電気回路的な切り換え時間だけでデータを記録
再生することができる。ところが、あるヘッドで位置決
めしている時に、別のヘッドの微動アクチュエータの動
作が一部飽和しているような場合には、前述のシミュレ
ーションの例のようにそのヘッドは高い周波数の振動を
を含む追従波形を示す。したがって、１つのヘッドから
別のヘッドへと読み書き（Ｒ／Ｗ）回路を切り換えた時
には、ある程度振動が減衰するまで読み書きの許可を待
たなければならず、時間的ロスが生じる。
【００２２】そこで、本発明では、現在データアクセス
中のヘッドに対しては、位置情報検出回路４１からの位
置情報およびヘッド番号指示回路４２からのヘッド番号
を位置情報選択回路４３に入力し、粗動アクチュエータ
５０を補助的に駆動して、現在動作中のヘッドが微動ア
クチュエータの変位可能範囲内となるように制御し、デ
ータアクセス中でない残りのヘッドに対しては、図３の
装置で説明した手順と同様に、微動アクチュエータが一
部飽和動作をしている時には変位を一定値に保持してお
く。このようにすると、データアクセス中でないヘッド
において不要な高い周波数の振動が無いため、ヘッドの
切り換え時に、オフセット量を修正するだけで、振動の
減衰を待つことなく読み書きを実行することができる。
中のヘッドに対しては、位置情報検出回路４１からの位
置情報およびヘッド番号指示回路４２からのヘッド番号
を位置情報選択回路４３に入力し、粗動アクチュエータ
５０を補助的に駆動して、現在動作中のヘッドが微動ア
クチュエータの変位可能範囲内となるように制御し、デ
ータアクセス中でない残りのヘッドに対しては、図３の
装置で説明した手順と同様に、微動アクチュエータが一
部飽和動作をしている時には変位を一定値に保持してお
く。このようにすると、データアクセス中でないヘッド
において不要な高い周波数の振動が無いため、ヘッドの
切り換え時に、オフセット量を修正するだけで、振動の
減衰を待つことなく読み書きを実行することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粗動アクチュエータと微動アクチュエータを備えた二重
サーボ系の磁気ディスク装置のヘッドの位置決め制御に
おいて、微動アクチュエータの動作による位置決め精度
の劣化を避けることができ、位置決め精度および動作速
度の向上に寄与する所が大きいという効果がある。
粗動アクチュエータと微動アクチュエータを備えた二重
サーボ系の磁気ディスク装置のヘッドの位置決め制御に
おいて、微動アクチュエータの動作による位置決め精度
の劣化を避けることができ、位置決め精度および動作速
度の向上に寄与する所が大きいという効果がある。
【図１】本発明のヘッドの位置決め制御装置の第１の形
態の構成を示す原理構成図である。
態の構成を示す原理構成図である。
【図２】本発明のヘッドの位置決め制御装置の第２の形
態の構成を示す原理構成図である。
態の構成を示す原理構成図である。
【図３】本発明のヘッドの位置決め制御装置の一実施例
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の磁気ディスク装置における目標位置の
変位が微動アクチュエータの変位可能範囲内を一部出て
いる場合のシミュレーション結果を、従来と比較して示
すものであり、(a) はディスクの目標トラックからのオ
フセット量を示す線図、(b) は微動アクチュエータに印
加する電圧波形図、(c) は磁気ヘッドの変位量の推移を
示す特性図である。
変位が微動アクチュエータの変位可能範囲内を一部出て
いる場合のシミュレーション結果を、従来と比較して示
すものであり、(a) はディスクの目標トラックからのオ
フセット量を示す線図、(b) は微動アクチュエータに印
加する電圧波形図、(c) は磁気ヘッドの変位量の推移を
示す特性図である。
【図５】本発明のヘッドの位置決め制御装置の別の実施
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の磁気ディスク装置における目標位置の変
位が微動アクチュエータの変位可能範囲内に収まってい
る場合のシミュレーション結果を示すものであり、(a)
はディスクの目標トラックからのオフセット量を示す線
図、(b) は微動アクチュエータに印加する電圧波形図、
(c) は磁気ヘッドの変位量の推移を示す特性図である。
位が微動アクチュエータの変位可能範囲内に収まってい
る場合のシミュレーション結果を示すものであり、(a)
はディスクの目標トラックからのオフセット量を示す線
図、(b) は微動アクチュエータに印加する電圧波形図、
(c) は磁気ヘッドの変位量の推移を示す特性図である。
【図７】従来の磁気ディスク装置における目標位置の変
位が微動アクチュエータの変位可能範囲内を一部出てい
る場合のシミュレーション結果を示すものであり、(a)
はディスクの目標トラックからのオフセット量を示す線
図、(b) は微動アクチュエータに印加する電圧波形図、
(c) は磁気ヘッドの変位量の推移を示す特性図である。
位が微動アクチュエータの変位可能範囲内を一部出てい
る場合のシミュレーション結果を示すものであり、(a)
はディスクの目標トラックからのオフセット量を示す線
図、(b) は微動アクチュエータに印加する電圧波形図、
(c) は磁気ヘッドの変位量の推移を示す特性図である。
１，１′…ヘッド位置ずれ検出手段 ２，２′…変位限界値記憶手段 ３，３′…微動アクチュエータ制御判定手段 ４，４′…動的制御手段 ５，５′…一定変位指示手段 ６，６′…微動アクチュエータの制御切換手段 ７…粗動アクチュエータ補正駆動手段 １０…磁気ヘッド ２０…微動アクチュエータ ２１，４１…位置情報検出回路 ３０，６０〜６ｎ…微動アクチュエータの制御回路 ３１…動的制御回路 ３２…平均位置測定回路 ３３…一定位置指示回路 ３４…制御切換スイッチ ３５…位置変動測定回路 ３６…制御方式判定回路 ３７…微動アクチュエータ変位限界指示回路 ４２…ヘッド番号指示回路 ４３…位置情報選択回路 ５０…粗動アクチュエータ制御回路 Ｄ，D1-Dn …ディスク Ｈ，H1-Hm …ヘッド Ａ…粗動アクチュエータ Ｂ，B1-Bn …微動アクチュエータ
Claims (3)
- 【請求項１】 ディスク(D) 上の目標トラックに対して
ヘッド(H) を素早く移動させる粗動アクチュエータ(A)
と、前記目標トラックに対してヘッド(H) を精密に追従
させる微動アクチュエータ(B) とを有するディスク装置
におけるヘッドの位置決め制御装置であって、 ヘッド(H) からの信号により、ヘッド(H) と目標トラッ
クとの位置ずれを検出するヘッド位置ずれ検出手段(1)
と、 微動アクチュエータ(B) によるヘッド(H) の変位限界値
を記憶する変位限界値記憶手段(2) と、 ヘッド(H) と目標トラックとの位置ずれが微動アクチュ
エータ(B) による変位限界値以内か否かを判定する微動
アクチュエータ制御判定手段(3) と、 ヘッド(H) からの信号を基にして、ヘッド(H) と目標ト
ラックとの位置ずれが減少するように微動アクチュエー
タを駆動する動的制御手段(4) と、 微動アクチュエータ(B) を目標位置に追従させずに、微
動アクチュエータ(B)の変位量を一定値に制御する一定
変位指示手段(5) と、 ヘッド(H) と目標トラックとの位置ずれが微動アクチュ
エータ(B) による変位限界値以内の時には微動アクチュ
エータ(B) を前記動的制御手段(4) に接続し、変位限界
値を超えている時は微動アクチュエータ(B) を前記一定
変位指示手段(5) に接続する微動アクチュエータの制御
切換手段(6) と、 を備えることを特徴とするヘッドの位置決め制御装置。 - 【請求項２】 複数枚のディスク(D1-Dn) と、これらの
ディスク(D1-Dn) の記録面に対してそれぞれ設けられた
複数個のヘッド(H1-Hm) と、目標トラックに対して前記
複数のヘッド(H1-Hm) を素早く同時に移動させる粗動ア
クチュエータ(A) と、各ヘッド(H1-Hn) 毎に設けられ、
目標トラックに対してヘッドを精密に追従させる微動ア
クチュエータ(B1-Bn) とを有するディスク装置における
ヘッドの位置決め制御装置であって、 各ヘッド(H1-Hm) からの信号により、各ヘッド(H1-Hm)
と目標トラックとの位置ずれを検出するヘッド位置ずれ
検出手段(1')と、 各微動アクチュエータ(B1-Bn) による各ヘッド(H1-Hm)
の変位限界値を記憶する変位限界値記憶手段(2')と、 各ヘッド(H1-Hm) と各目標トラックとの位置ずれが各微
動アクチュエータ(B1-Bn) による変位限界値以内か否か
を判定する微動アクチュエータ制御判定手段(3')と、 各ヘッド(H1-Hm) からの信号を基にして、各ヘッド(H1-
Hm) と目標トラックとの位置ずれが減少するように各微
動アクチュエータ(B1-Bn) を駆動する動的制御手段(4')
と、 各微動アクチュエータ(B1-Bn) を目標位置に追従させず
に、各微動アクチュエータ(B1-Bn) の変位量を一定値に
制御する一定変位指示手段(5')と、 各ヘッド(H1-Hm) からの信号を基にして、データアクセ
ス中のヘッド(Hi)と目標トラックとの位置ずれが対応す
る微動アクチュエータ(Bi)の変位可能範囲内となるよう
に粗動アクチュエータ(A) を駆動する粗動アクチュエー
タ補正駆動手段(7) と、 データアクセス中でないヘッド(H1-Hi,Hi+1-Hn) に対し
て、目標トラックとの位置ずれが変位限界値以内のもの
に対応する微動アクチュエータは前記動的制御手段に接
続し、残りの微動アクチュエータは前記一定変位指示手
段に接続する微動アクチュエータの制御切換手段(6')
と、 を備えることを特徴とするヘッドの位置決め制御装置。 - 【請求項３】 前記一定変位指示手段(5,5')による制御
が、目標位置の変動量の中間に位置するように微動アク
チュエータ(B,B1-Bn) の変位量を一定値に制御するもの
であることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッ
ドの位置決め制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP780392A JPH05198111A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | ヘッドの位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP780392A JPH05198111A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | ヘッドの位置決め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198111A true JPH05198111A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11675787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP780392A Withdrawn JPH05198111A (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | ヘッドの位置決め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198111A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417777B1 (ko) * | 2000-06-26 | 2004-02-05 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 헤드 위치 결정 장치 |
| KR100420545B1 (ko) * | 2000-06-09 | 2004-03-02 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 비정밀 액튜에이터의 서보 제어 |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP780392A patent/JPH05198111A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100420545B1 (ko) * | 2000-06-09 | 2004-03-02 | 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 | 비정밀 액튜에이터의 서보 제어 |
| KR100417777B1 (ko) * | 2000-06-26 | 2004-02-05 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 헤드 위치 결정 장치 |
| US6724563B2 (en) | 2000-06-26 | 2004-04-20 | Hitachi, Ltd. | Two-stage actuator with sensitivity function preventing disturbances at all frequencies |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |