JPH05210925A - 磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】データを記録するディスク面にも位置情報を有
する磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御において、
簡便な制御方式を提供する。 【構成】１セクタに１回サーボヘッド位置偏差信号２０
とデータヘッド位置偏差信号２１をＡ／Ｄコンバータ７
及び８で同時にサンプリングする。マイクロプロセッサ
９は、変換値２８から制御量を計算し、Ｄ／Ａコンバー
タ１０に制御量を出力する。また、変換値２８と変換値
２７から、サーボヘッド２とデータヘッド４間のオフト
ラックを計算し、オフトラック記憶領域１４に記憶す
る。次のセクタで再びサーボヘッド位置偏差信号２０と
データヘッド位置偏差信号２１を同時にサンプリングす
るまでは、サーボヘッド位置偏差信号２０をＡ／Ｄコン
バータ７でサンプリングし、マイクロプロセッサ９は変
換値２７とオフトラック記憶領域１４の値を用いて、制
御量を計算し、Ｄ／Ａコンバータ１０に出力することで
データヘッド４を目的のシリンダに位置決めする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め制御方式及び位置情報の配置に関する。特
に、位置情報専用のディスク面から復調した位置信号と
データ記録用ディスク面から復調した位置信号の両方を
用いるヘッド位置決め制御方式及び位置情報専用のディ
スク面の位置情報とデータ記録用ディスク面の位置情報
の配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御
では、位置情報専用ディスク面及びヘッドを持ち、この
ディスク面の位置情報を復調して位置信号を生成し、ヘ
ッドを制御する方式と、データ記録用ディスク面に位置
情報をあらかじめ記録しておきこの位置情報を復調して
ヘッドを制御する方式と、さらに位置情報専用ディスク
面及びヘッドとデータ記録用ディスク面及びヘッドを持
ち、データ記録用ディスク面にも位置情報を記録してお
きそれぞれのディスク面の位置情報を復調して生成した
位置信号を両方用いてヘッドを制御する方式がある。こ
の三つの制御方式のうち、一つ目の方式は位置情報専用
ヘッドを精度よく目的のシリンダに位置決めできても、
サーマルオフトラックによりデータ記録再生用ヘッドと
目的のシリンダの間に位置偏差が生じるという問題があ
った。二つ目の方式はサーマルオフトラックに関係無く
データ記録再生用ヘッドを目的のシリンダに位置決めで
きるが、データ記録面に位置情報をあらかじめ記録して
おくためディジタル信号処理のサンプリング周期を短く
できず、データ記録再生用ヘッドの位置決め精度に問題
があった。三つ目の方式は、位置情報専用ディスク面を
持つため、ディジタル信号処理のサンプル周期を任意に
取れる。また、データ記録用ディスク面にも位置情報を
持つため、サーマルオフトラックによる位置偏差を補正
できデータ記録再生用ヘッドを精度よく目的のシリンダ
に位置決めできる。

【０００３】位置情報専用のディスク面及びヘッドと、
データ記録用ディスク面及びヘッドを持ち、データ記録
用ディスク面にも位置情報を持つ磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め制御では従来、位置情報専用ディスク面か
ら復調した位置信号とデータ記録用ディスク面から復調
した位置信号を独立に別々のサンプル周期でサンプリン
グし、独立にディジタル演算処理した後、位置情報専用
ディスク面から復調した位置信号のサンプリング周期毎
に加算することにより、データ記録再生用ヘッドと目的
のシリンダの位置偏差を計算し、この位置偏差をフィー
ドバック量とし、安定化を図るための位相補償フィル
タ、機構系の共振周波数でのゲインを下げるためのノッ
チフィルタ等のディジタル演算処理をし制御量を計算し
ていた。

【０００４】このヘッド位置決め制御に用いられるディ
ジタル信号処理方式について図７、８を用いて説明す
る。位置情報専用ディスク面の位置情報から復調した位
置信号を用いて、データ記録再生用ヘッドを目的のシリ
ンダに追従させ、データ記録用ディスク面の位置情報か
ら復調した位置信号を用いてデータ記録再生用ヘッドと
目的のシリンダのサーマルオフトラックによる位置偏差
を補正する。データ記録用ディスク面の位置情報から復
調した位置信号のサンプリング周期は数百μsである。
位置情報専用ディスク面から復調した位置信号のサンプ
リング周期は、数十μsから百数十μsである。例とし
て、データ記録用ディスク面の位置情報のサンプリング
周期を２００μsとし、位置情報専用ディスク面から復
調した位置信号のサンプリング周期を１００μsとして
説明する。図７はデータ記録用ディスク面の位置情報か
ら復調した位置信号をサンプリング周期２００μsでサ
ンプリングした後のディジタル信号処理のフローチャー
トを示す。

【０００５】ＳＴＥＰ３０：データ記録用ディスク面か
ら復調した位置信号をサンプリングする。

【０００６】ＳＴＥＰ３１：ＳＴＥＰ３０でサンプリン
グした位置信号から、データ記録再生用ヘッドと目的の
シリンダとの位置偏差を計算する。

【０００７】ＳＴＥＰ３２：ＳＴＥＰ３１で計算した位
置偏差に対し、ローパスフィルタ演算を行う。また、演
算結果を記憶する。

【０００８】ＳＴＥＰ３３：演算終了。

【０００９】図８は位置情報専用ディスク面から復調し
た位置信号をサンプリング周期１００μsでサンプリン
グした後のディジタル信号処理のフローチャートを示
す。

【００１０】ＳＴＥＰ４０：位置情報専用ディスク面か
ら復調した位置信号をサンプリングする。

【００１１】ＳＴＥＰ４１：ＳＴＥＰ４０でサンプリン
グした位置信号から、位置情報専用ヘッドと目的のシリ
ンダとの位置偏差を計算する。

【００１２】ＳＴＥＰ４２：ＳＴＥＰ４１で計算した位
置偏差に対し、ハイパスフィルタ演算を行う。

【００１３】ＳＴＥＰ４３：ＳＴＥＰ４２で計算した演
算結果に、ＳＴＥＰ３２で計算した演算結果を加算す
る。加算結果をフィードバック量とする。

【００１４】ＳＴＥＰ４４：ＳＴＥＰ４３で計算したフ
ィードバック量に対し、位相補償フィルタと、ノッチフ
ィルタ演算を行う。

【００１５】ＳＴＥＰ４５：ＳＴＥＰ４４で計算した制
御量をＤ／Ａコンバータに出力する。

【００１６】ＳＴＥＰ４６：演算終了。

【００１７】上記のように従来、フィードバック量を計
算するためには、位置情報専用ディスク面から復調した
位置信号とデータ記録用ディスク面から復調した位置信
号とで、別々のローパスフィルタ、ハイパスフィルタの
ディジタル演算処理が必要であった。

【００１８】このヘッド位置決め制御に用いられるディ
ジタル信号処理方式については、特開昭６３−２０４３
０３等で論じられている。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来の位置情報専用デ
ィスク面から復調した位置信号とデータ記録用ディスク
面から復調した位置信号の両方を用いる磁気ディスク装
置のヘッド位置決め制御方式では、位置情報専用ディス
ク面から復調した位置信号とデータ記録用ディスク面か
ら復調した位置信号を独立に別々のサンプル周期でサン
プリングし、独立にディジタル演算処理した後、位置情
報専用ディスク面から復調した位置信号のサンプリング
周期毎に加算してフィードバック量を計算しているた
め、位置情報専用ディスク面から復調した位置信号とデ
ータ記録用ディスク面から復調した位置信号とで別々の
ディジタル演算が必要であった。このためディジタル演
算を実現するマイクロプロセッサのプログラム容量が多
くなり、さらに制御量を演算する演算時間が長くなるた
め、演算遅れによりヘッド位置決め精度が劣化するとい
う問題があった。

【００２０】本発明が解決しようとする課題は、位置情
報専用のディスク面から復調した位置信号とデータ記録
用ディスク面から復調した位置信号の両方を用いる磁気
ディスク装置の簡便なヘッド位置決め制御方式を提供
し、制御量を演算する演算時間を短縮するすることにあ
る。また、この簡便な位置決め制御に用いる位置情報専
用のディスク面とデータ記録用ディスク面の位置情報の
配置を提供する。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、位置情報専用ディスク面及びヘッドと、データ記録
用ディスク面及びヘッドを有し、データ記録用ディスク
面にも位置情報を有する磁気ディスク装置のヘッド位置
決め制御回路に、位置情報専用ディスク面から復調した
位置信号とデータ記録用ディスク面から復調した位置信
号を同時にサンプリングする手段と、同時にサンプリン
グした位置信号から、位置情報専用のヘッドとデータ記
録再生用ヘッドの間のオフトラックを検出する手段と検
出したオフトラックを記憶する手段を設けた。また、位
置情報専用ディスク面の位置情報とデータ記録用ディス
ク面の位置情報を、１セクタもしくは１トラックの間に
少なくとも１ヵ所は同じ位置に配置した。

【００２２】

【作用】上記の位置情報専用ディスク面から復調した位
置信号とデータ記録用ディスク面から復調した位置信号
を同時にサンプリングする手段は、位置情報専用ディス
ク面とデータ記録用ディスク面とで同じ位置に配置した
位置情報から復調したそれぞれの位置信号を同時にサン
プリングする。

【００２３】また、上記位置情報専用ヘッドとデータ記
録再生用ヘッドの間のオフトラックを検出する手段は、
同時にサンプリングした位置信号から、位置情報専用ヘ
ッドとデータ記録再生用ヘッドとの間のオフトラックを
検出する。上記オフトラックを記憶する手段は、再び位
置信号を同時にサンプリングするまで検出したオフトラ
ックを記憶する。このヘッド位置決め制御回路では、位
置情報専用ディスク面から復調した位置信号とデータ記
録用ディスク面から復調した位置信号を同時にサンプリ
ングしたときは、データ記録用ディスク面から復調した
位置信号をサンプリングした値を用いて、データ記録再
生ヘッドを目的のシリンダに位置決めする。再び位置信
号を同時にサンプリングするときまでは、位置情報専用
ディスク面から復調した位置情報をサンプリングし、サ
ンプリングした値と、オフトラックを記憶する手段が記
憶しているオフトラックを用いてデータ記録再生ヘッド
を目的のシリンダに位置決めする。

【００２４】上記のように、位置情報専用ディスク面か
ら復調した位置信号とデータ記録用ディスク面とで別々
にディジタル演算処理を行ってはいないが、位置情報専
用ディスク面から復調した位置信号とデータ記録用ディ
スク面からデータ記録再生用ヘッドと目的のシリンダの
間のサーマルオフトラックによる位置偏差を補正でき、
データ記録再生用ヘッドを目的のシリンダに位置決めで
きる。

【００２５】

【実施例】本発明の一実施例を、図１、２、３、４、
５、６を用いて説明する。図１は、磁気ディスク装置の
ヘッド位置決め制御回路のブロック図である。本実施例
の磁気ディスク装置は位置情報専用のディスク面（以
下、サーボ面と呼ぶ）１及び位置情報を再生するヘッド
（以下、サーボヘッドと呼ぶ）２と、データを記録する
ディスク面（以下、データ面と呼ぶ）３及びデータを記
録再生するヘッド（以下、データヘッドと呼ぶ）４とサ
ーボヘッド２及びデータヘッド４を駆動するボイスコイ
ルモータ１２を持つ。データ面３の各トラックにも位置
情報が記録されている。また、磁気ディスク装置は、ヘ
ッド位置決め制御回路とヘッド位置決め制御回路に対し
てヘッドの移動を指示するシーク指示回路１３を持つ。

【００２６】本実施例のヘッド位置決め制御系は、ヘッ
ドを目的のシリンダに移動させるループ（以下、シーク
ループと呼ぶ）とヘッドを目的のシリンダに精度よく位
置決めするループ（以下、フォロイングループと呼ぶ）
を持つ。ヘッド位置決め制御回路はヘッドの移動指示に
対してまず、シークループによりヘッドを目的のシリン
ダに移動させる。シークループでは、ディスク面の位置
情報からヘッドの位置するシリンダ番号とヘッドの移動
速度を検出し、ヘッドの移動速度を制御してヘッドを目
的のシリンダに移動させる。シークループによりヘッド
を目的のシリンダに移動させた後、フォロイングループ
により、ヘッドを目的のシリンダに精度よく位置決めす
る。フォロイングループでは、ディスク面の位置情報か
ら目的のシリンダとヘッド間の位置偏差を検出し、位置
偏差を補正しヘッドを目的のシリンダに位置決めする。

【００２７】本実施例では、ディジタル制御を用いてヘ
ッド位置決め制御を行う。ヘッド位置決め制御回路は、
サーボ面位置信号復調回路５、データ面位置信号復調回
路６、Ａ／Ｄコンバータ７、８、マイクロプロセッサ
９、Ｄ／Ａコンバータ１０、ボイスコイルモータドライ
バ１１を有する。サーボ面位置信号復調回路５は、サー
ボ面１からサーボヘッド２が読み出した位置情報を復調
し、サーボヘッド２が位置するシリンダのシリンダ番号
１８ａと、シリンダとサーボヘッド２間の偏差を表すサ
ーボヘッド位置偏差信号２０を出力する。また、サーボ
面の位置情報を検出したことを示す信号ＳＥＲＶＯ−Ｎ
信号２９、セクタの先頭を示すＳＥＣＴ−Ｎ信号３０、
トラックの先頭を示すインデックスパルス２５、トラッ
クの先頭以外のセクタの先頭を示すセクタパルス２４、
及びＡ／Ｄコンバータ７に変換を開始させるＡ／Ｄ変換
トリガ２２ａを出力する。データ面位置信号復調回路６
は、データ面３からデータヘッド４が読み出した位置情
報を復調し、データヘッド４が位置するシリンダのシリ
ンダ番号１８ｂと、シリンダとデータヘッド４間の偏差
を表すデータヘッド位置偏差信号２１及びＡ／Ｄコンバ
ータ８に変換を開始させるＡ／Ｄ変換トリガ２２ｂを出
力する。Ａ／Ｄコンバータ７はアナログのサーボヘッド
位置偏差信号２０をディジタル値に変換し出力する。Ａ
／Ｄコンバータ８はアナログのデータヘッド位置偏差信
号２１をディジタル値に変換し出力する。マイクロプロ
セッサ９は、シーク指示回路１３からのヘッド移動指示
を受信し、シークループによりヘッドを目的のシリンダ
に移動させる制御とフォロイングループによりヘッドを
目的のシリンダに位置決めする制御を統括する。また、
マイクロプロセッサ９は内蔵するＷＯＲＫ ＲＡＭにデ
ータヘッド４の数だけオフトラック記憶領域１４を有す
る。詳細については後述するがマイクロプロセッサ９
は、ＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２９、ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０を
割込み入力とし、それぞれの割込み処理で、サーボ面位
置信号復調回路５及びデータ面位置信号復調回路６が出
力するシリンダ番号及びＡ／Ｄコンバータ７、８の変換
値（位置偏差信号）２７、２８を読み込み、制御量を演
算しＤ／Ａコンバータ１０に出力する。Ｄ／Ａコンバー
タ１０は、マイクロプロセッサ９の出力する制御量をア
ナログ信号に変換し出力する。ボイスコイルモータドラ
イバ１１は、Ｄ／Ａコンバータ１０の変換出力に応じて
ボイスコイルモータ１２を駆動する。

【００２８】次にサーボ面１及びデータ面３の位置情報
の配置、位置情報の詳細、位置情報から復調された位置
信号、及びサーボ面位置情報復調回路５、データ面位置
情報復調回路６の出力信号、さらにＡ／Ｄコンバータ
７、８の変換タイミングについて説明する。図２は、サ
ーボ面１とデータ面３の位置情報の配置を示す。サーボ
面１の各トラックには、５０μｓ毎に位置情報をあらか
じめ記録しておく。データ面３の各トラックには、２０
０μｓ毎に位置情報をあらかじめ記録しておく。また、
データ面３では、セクタの先頭に位置情報を配置し、セ
クタの先頭ではサーボ面１、データ面３ともに位置情報
が存在するようにあらかじめ記録、配置しておく。図３
は、位置情報の詳細を示す。サーボ面１の位置情報は、
ＤＣイレーズ１５、アドレスマーク１６ａ、セクタマー
ク１７、シリンダ番号１８ａ、サーボ面バースト情報１
９ａ、ｂ、ｃ、ｄを持つ。ＤＣイレーズ１５は、位置情
報の先頭を示す領域である。アドレスマーク１６ａは、
次にセクタマーク１７、シリンダ番号１８ａが続くこと
を示す１バイトの特定なコードである。セクタマーク１
７はセクタの先頭及びトラックの先頭を示す２ビットの
コードである。シリンダ番号１８ａはサーボヘッド２の
位置するシリンダの番号を示す１２ビットのコードであ
る。サーボ面バースト情報１９は、サーボヘッド２の位
置するシリンダと、サーボヘッド２の間の位置偏差を検
出するための情報である。サーボ面バースト情報１９ａ
はトラックの中心からトラックピッチの半分だけずらし
た位置にあらかじめ記録しておく。サーボ面バースト情
報１９ｂはトラックの中心からサーボ面バースト情報１
９ａとは逆の方向にトラックピッチの半分だけずらして
あらかじめ記録しておく。サーボ面バースト情報ｃは、
１トラックおきにトラックの中心にあらかじめ記録して
おく。サーボ面バースト情報ｄは、サーボ面バースト情
報ｃの記録されていないトラックの中心にあらかじめ記
録しておく。サーボヘッド２がシリンダの中心に位置し
ていれば、サーボ面バースト情報１９ａとサーボ面バー
スト情報１９ｂの読み出し信号の電圧差はゼロになる。

【００２９】サーボ面位置信号復調回路５により、サー
ボヘッド２の読み出し信号からＤＣイレーズ１５を検出
し、位置情報の先頭を検出する。また、ＤＣイレーズ１
５を検出し、ＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２９を生成する。サー
ボ面位置信号復調回路５はＤＣイレーズ１５を検出した
後、アドレスマーク１６ａを検出して、セクタマーク１
７、シリンダ番号１８ａを読み出す。

【００３０】サーボ面位置信号復調回路５は読み出した
セクタマーク１７の値により、セクタパルス２４または
インデックスパルス２５を生成する。セクタパルス２４
はトラックの先頭以外のセクタの先頭を示し、インデッ
クスパルス２５はトラックの先頭を示す。インデックス
パルス２５を生成したセクタではインデックスパルス２
５がセクタの先頭を示し、セクタパルス２４は生成しな
い。このセクタパルス２４とインデックスパルス２５か
らＳＥＣＴ−Ｎ信号３０を生成する。ＳＥＣＴ−Ｎ信号
３０は、各セクタの先頭を示す。また、ＳＥＣＴ−Ｎ信
号３０を生成した位置情報では、ＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２
９は出力しない。さらに、サーボ面位置信号復調回路５
はサーボ面バースト情報１９の読み出し信号を全波整流
し、ピークホールドしてサーボ面位置偏差信号２０を生
成する。また、サーボ面位置信号復調回路５は、位置情
報の先頭を検出した時点を基準として、Ａ／Ｄ変換トリ
ガ信号２２ａを生成する。

【００３１】データ面３の位置情報は、アドレスマーク
１６ｂ、シリンダ番号１８ｂ、データ面バースト情報２
３ａ、ｂ、ｃ、ｄを持つ。アドレスマーク１６ｂは、次
にシリンダ番号１８ｂが続くことを示す特定なコードで
ある。シリンダ番号１８ｂは、データヘッド４が位置す
るシリンダの相対番号を示す４ビットのコードである。
データ面バースト情報２３は、データヘッド４の位置す
るシリンダと、データヘッド４の間の位置偏差を検出す
るための情報である。データ面バースト情報２２ａ、
ｂ、ｃ、ｄは、サーボ面バースト情報１９ａ、ｂ、ｃ、
ｄと同様な配置であらかじめ記録しておく。データ面位
置情報復調回路６は、ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０によりセク
タの先頭を検出した後、アドレスマーク１６ｂを検出
し、シリンダ番号１８ｂを読み出す。また、データ面位
置信号復調回路６はサーボ面位置信号復調回路５と同様
に、データ面バースト情報２３からデータヘッド位置偏
差信号２１を生成する。さらにデータ面位置信号復調回
路６は、ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０を基準としてＡ／Ｄ変換
トリガ信号２２ｂを生成する。Ａ／Ｄコンバータ７は、
Ａ／Ｄ変換トリガ信号２２ａによりサーボヘッド位置偏
差信号２０をディジタル値に変換する。Ａ／Ｄコンバー
タ８は、Ａ／Ｄ変換トリガ信号２２ｂによりデータヘッ
ド位置偏差信号２１をディジタル値に変換する。

【００３２】上記のように本実施例では、１セクタ通過
内に１回、セクタの先頭でサーボヘッド位置偏差信号２
０とデータヘッド位置偏差信号２１をＡ／Ｄコンバータ
７とＡ／Ｄコンバータ８で同時にディジタル値に変換す
る。Ａ／Ｄコンバータ７は、変換が終了すると変換終了
信号２６ａと変換値２７ａ、ｂ、ｃ、ｄを出力する。変
換値２７ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれそれサーボヘッド位置偏
差信号２０ａ、ｂ、ｃ、ｄをディジタル値に変換したも
のである。Ａ／Ｄコンバータ８は、変換が終了すると変
換終了信号２６ｂと変換値２８ａ、ｂ、ｃ、ｄを出力す
る。変換値２７ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれデータヘッド
位置偏差信号２１ａ、ｂ、ｃ、ｄをディジタル値に変換
したものである。

【００３３】次にシークループとフォロイングループで
のマイクロプロセッサ９のディジタル演算処理について
説明する。サーボ面１から復調した位置信号のサンプリ
ング周期は５０μｓである。また、２００μｓ毎にサー
ボ面１から復調した位置信号とデータ面３から復調した
位置信号を同時にサンプリングしディジタル演算を行
う。マイクロプロセッサ９は、ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０と
ＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２９を割込み入力としている。ＳＥ
ＣＴ−Ｎ信号３０による割込みは、２００μｓ毎に、セ
クタの先頭で位置情報を検出したときに発生する。図４
は、ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０に対するマイクロプロセッサ
９の割込み処理のフローを示す。図４を用いてＳＥＣＴ
−Ｎ信号３０に対する割込み処理について説明する。

【００３４】ＳＴＥＰ１：変換終了信号２６ａ、ｂが出
力されるのを待つ。つまりＡ／Ｄコンバータ７、８の変
換終了を待つ。

【００３５】ＳＴＥＰ２：変換終了信号２６ａ、ｂが出
力されたのを確認した後、変換値２７ａ、ｂ、ｃ、ｄ及
び、変換値２８ａ、ｂ、ｃ、ｄを読み込む。

【００３６】ＳＴＥＰ３：シークループかフォロイング
ループか判定する。ヘッドを目的のシリンダに移動させ
る制御かヘッドを目的のシリンダに位置決めする制御か
判定する。シークループの場合、ＳＴＥＰ４からＳＴＥ
Ｐ９の処理を行う。フォロイングループの場合、ＳＴＥ
Ｐ１０からＳＴＥＰ１４の処理を行う。

【００３７】ＳＴＥＰ４：シークループサーボ面１の位
置情報から復調されたシリンダ番号１８ａを読み込み、
ヘッドの位置するシリンダ番号を検出し、記憶する。

【００３８】ＳＴＥＰ５：ヘッドの移動速度を計算す
る。ＳＴＥＰ４で検出したシリンダ番号と前回ＳＥＲＶ
Ｏ−Ｎ信号による割込み処理で検出したシリンダ番号の
差からヘッドの移動速度を検出する。

【００３９】ＳＴＥＰ６：ＳＴＥＰ４で検出したシリン
ダ番号から残りの移動シリンダ数を計算し、残りの移動
シリンダ数に対する目標速度を計算する。

【００４０】ＳＴＥＰ７：ＳＴＥＰ６で計算した目標速
度とＳＴＥＰ５で計算したヘッドの移動速度の偏差を計
算する。

【００４１】ＳＴＥＰ８：ＳＴＥＰ７で計算した速度偏
差を補正する制御量を計算する。

【００４２】ＳＴＥＰ９：ＳＴＥＰ７で計算した速度偏
差を制御量としてＤ／Ａコンバータ１０に出力する。

【００４３】ＳＴＥＰ１０：フォロイングループ ＳＴＥＰ２で読み込んだ変換値２８ａ、ｂ、ｃ、ｄのう
ち、変換値２８ａと変換値２８ｂの差から、データヘッ
ド４と目的のシリンダの間の位置偏差を計算する。

【００４４】ＳＴＥＰ１１：ＳＴＥＰ１０で計算した位
置偏差を補正する制御量を計算する。位相補償フィルタ
演算、及びヘッド機構系の共振周波数でのゲインを低く
するためのノッチフィルタ演算を行う。

【００４５】ＳＴＥＰ１２：ＳＴＥＰ１１で計算した制
御量をＤ／Ａコンバータ１０に出力する。

【００４６】ＳＴＥＰ１３：ＳＴＥＰ２で読み込んだ変
換値２７ａ、ｂ、ｃ、ｄのうち、変換値２７ａと変換値
２７ｂの差から、サーボヘッド２と目的のシリンダの間
の位置偏差を計算する。

【００４７】ＳＴＥＰ１４：ＳＴＥＰ１３で計算したサ
ーボヘッド２と目的のシリンダの間の位置偏差とＳＴＥ
Ｐ１０で計算したデータヘッド４と目的のシリンダの間
の位置偏差の差を計算し、オフトラック記憶領域１４に
記憶する。

【００４８】ＳＴＥＰ１５：割込み処理終了。

【００４９】つぎにＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２９に対するマ
イクロプロセッサ９の割込み処理について説明する。Ｓ
ＥＲＶＯ−Ｎ信号２９による割込みは、サーボ面位置信
号復調回路６がサーボ面１の位置情報を検出したときに
発生する。図５はＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２９に対するマイ
クロプロセッサ９の割込み処理のフローを示す。図５を
用いてＳＥＲＶＯ−Ｎ信号２９に対するマイクロプロセ
ッサ９の割込み処理について説明する。

【００５０】ＳＴＥＰ２０：変換終了信号２６ａが出力
されるのを待つ。つまりＡ／Ｄコンバータ７の変換終了
を待つ。

【００５１】ＳＴＥＰ２１：変換終了信号２６ａが出力
されたのを確認した後、変換値２７ａ、ｂ、ｃ、ｄを読
み込む。

【００５２】ＳＴＥＰ２２：シークループかフォロイン
グループか判定する。ヘッドを目的のシリンダに移動さ
せる制御かヘッドを目的のシリンダに位置決めする制御
か判定する。シークループの場合、ＳＴＥＰ２３の処理
を行う。フォロイングループの場合、ＳＴＥＰ２４から
ＳＴＥＰ２７の処理を行う。

【００５３】ＳＴＥＰ２３：シークループ ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０に対する割込み処理のＳＴＥＰ４
からＳＴＥＰ９と同様の処理を行う。Ｄ／Ａコンバータ
１０に制御量を出力した後、ＳＴＥＰ９にジャンプす
る。

【００５４】ＳＴＥＰ２４：フォロイングループ ＳＴＥＰ２１で読み込んだ変換値のうち、変換値２７ａ
と変換値２７ｂの差からサーボヘッド２と目的のシリン
ダの間の位置偏差を計算する。

【００５５】ＳＴＥＰ２５：ＳＴＥＰ２４で計算したサ
ーボヘッド２と目的のシリンダの間の位置偏差に、オフ
トラック記憶領域１４の値を加算し、データヘッド４と
目的のシリンダの間の位置偏差を計算する。

【００５６】ＳＴＥＰ２６：ＳＴＥＰ２５で計算したデ
ータヘッド４と目的のシリンダの間の位置偏差を補正す
る制御量を計算する。

【００５７】ＳＴＥＰ２７：ＳＴＥＰ２６で計算した制
御量をＤ／Ａコンバータ１０に出力する。

【００５８】ＳＴＥＰ２８：割込み処理終了。

【００５９】図６は、オフトラック記憶領域１４の構成
を示す。オフトラック記憶領域１４は、マイクロプロセ
ッサ９に内蔵されているＷＯＲＫ ＲＡＭに存在する。
オフトラック記憶領域１４は、データヘッド４の数だけ
存在する。

【００６０】上記のように、本実施例では、フォロイン
グループで、２００μｓ毎に１セクタに１回、セクタの
先頭で、サーボヘッド位置偏差信号２０とデータヘッド
位置偏差信号２１を同時にサンプリングし、マイクロプ
ロセッサ９は、データヘッド位置偏差信号２１をサンプ
リングした値を用いて制御量を計算しＤ／Ａコンバータ
１０に出力する。また、サーボヘッド２とデータヘッド
４の間のオフトラック量を計算し、オフトラック記憶領
域１４に記憶する。次のセクタの先頭で、サーボヘッド
位置偏差信号２０とデータヘッド位置偏差信号２１を同
時にサンプリングするまでは、５０μｓ毎にサーボヘッ
ド位置偏差信号２０をサンプリングし、サーボヘッド２
の位置偏差とオフトラック記憶領域１４の値からデータ
ヘッド４の目的のシリンダの間の位置偏差及び位置偏差
を補正する制御量を計算し、Ｄ／Ａコンバータ１０に出
力してデータヘッド４を目的のシリンダに位置決めす
る。

【００６１】本実施例では、ＳＥＣＴ−Ｎ信号３０に対
するマイクロプロセッサ９の割込み処理で、制御量をＤ
／Ａコンバータ１０に出力した後でサーボヘッド２とデ
ータヘッド４の間のオフトラック量を計算し記憶してい
るため、オフトラック量を計算することで制御量をＤ／
Ａコンバータ１０に出力するまでの時間が遅れることが
ない。また、位置情報の配置において、データ面３の各
セクタの先頭に位置情報を配置しているため、セクタの
途中でデータを分割して配置する必要がなので、ディス
ク装置のフォーマット処理が簡単である。さらに、ＲＥ
ＡＤ要求、ＷＲＩＴＥ要求に対しセクタの途中でデータ
を分割する必要がないので要求に対する処理が簡単にな
る。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、位置情報専用ディスク
面から復調した位置信号とデータ記録用ディスク面から
復調した位置信号を両方用いたディスク装置のヘッド位
置決め制御方式において、位置情報専用ディスク面から
復調した位置信号とデータ記録用ディスク面から復調し
た位置信号とで従来独立に必要であったディジタル演算
処理が不用になり、位置信号から制御量を演算する演算
時間の短縮に効果があり、データ記録再生用ヘッドの位
置決め精度の向上に効果がある。

【００６３】従来のヘッド位置決め制御方式で位置情報
専用ディスク面から復調した位置信号をサンプリングし
て得た位置偏差に対するディジタル演算処理として２次
のハイパスフィルタ演算を行う場合、マイクロプロセッ
サにより積和演算を含む５７ＳＴＥＰから１００ＳＴＥ
Ｐ程度の処理が必要であり、この処理の後に位相補償フ
ィルタ等の演算を行って制御量を計算していたが、本発
明によればこのハイパスフィルタ演算が不要になり、位
置情報専用ヘッドとデータ記録再生用ヘッドの間のオフ
トラックを計算するための減算処理５ＳＴＥＰから１０
ＳＴＥＰで済む。この後に位相補償フィルタ演算等を行
って制御量を計算するため、位置信号から制御量を演算
する時間が短縮される。また、従来必要であったデータ
記録用ディスク面から復調した位置信号をサンプリング
して得た位置偏差に対するディジタル演算処理として２
次ローパスフィルタ演算を行う必要が無くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のヘッド位置決め制御回路の
構成図である。

【図２】本発明の一実施例の位置情報専用ディスク面と
データを記録するディスク面の位置情報の配置図であ
る。

【図３】本発明の一実施例の位置情報の詳細図である。

【図４】本発明の一実施例のマイクロプロセッサの割込
み処理フロー図である。

【図５】本発明の一実施例のマイクロプロセッサの割込
み処理フロー図である。

【図６】本発明の一実施例のオフトラック記憶領域の構
成図である。

【図７】従来の技術のディジタル信号処理フロー図であ
る。

【図８】従来の技術のディジタル信号処理フロー図であ
る。

【符号の説明】

１…サーボ面、 ２…データ面、 ３…サーボヘッド、 ４…データヘッド、 ５…サーボ面位置信号復調回路、 ６…データ面位置信号復調回路、 ７…Ａ／Ｄコンバータ、 ８…Ａ／Ｄコンバータ、 ９…マイクロプロセッサ、 １０…Ｄ／Ａコンバータ、 １２…ボイスコイルモータ、 １４…オフトラック記憶領域、 １５…Ｄ／Ｃイレーズ、 １６…アドレスマーク、 １７…セクタマーク、 １８…シリンダ番号、 １９…サーボ面バースト情報、 ２０…サーボヘッド位置偏差信号、 ２１…データヘッド位置偏差信号、 ２２…Ａ／Ｄ変換トリガ信号、 ２３…データ面バースト情報、 ２４…セクタパルス、 ２５…インデックスパルス、 ２６…変換終了信号、 ２７…変換値、 ２８…変換値、 ２９…ＳＥＲＶＯ−Ｎ信号、 ３０…ＳＥＣＴ−Ｎ信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 雪絵 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マイクロエレクトロニクス 機器開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置情報専用ディスク面及びヘッドと、デ
   ータ記録用ディスク面及びヘッドを有し、データ記録用
   ディスク面にも位置情報を有する磁気ディスク装置のデ
   ィジタル制御によるヘッド位置決め制御において、位置
   情報専用ディスク面から復調した位置信号とデータ記録
   用ディスク面の位置情報から復調した位置信号を１セク
   タ通過の間に少なくとも１回は同時にサンプリングし、
   位置情報専用のヘッドとデータを記録するヘッドの間の
   オフトラック量を検出し、オフトラック量を記憶し、次
   に位置情報専用ディスク面の位置情報から復調した位置
   信号とデータ記録用ディスク面の位置情報から復調した
   位置信号を同時にサンプリングするまでは、位置信号専
   用ディスク面の位置情報から復調した位置信号をサンプ
   リングした値と前記オフトラック量を用いて、データ記
   録再生用ヘッドを目的のトラックに位置決めすることを
   特徴とする磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御方
   式。
2. 【請求項２】位置情報専用ディスク面及びヘッドと、デ
   ータ記録用ディスク面及びヘッドを有し、データ記録用
   ディスク面にも位置情報を有する磁気ディスク装置のデ
   ィジタル制御によるヘッド位置決め制御において、位置
   情報専用ディスク面の位置情報から復調した位置信号と
   データ記録用ディスク面の位置情報から復調した位置信
   号を１トラック通過の間に少なくとも１回は同時にサン
   プリングし、位置情報専用のヘッドとデータ記録再生用
   ヘッドの間のオフトラック量を検出し、次に位置情報専
   用ディスク面の位置情報から復調した位置信号とデータ
   記録用ディスク面の位置情報から復調した位置信号を同
   時にサンプリングするまでは、位置信号専用ディスク面
   の位置情報から復調した位置信号をサンプリングした値
   と前記オフトラック量を用いて、データ記録再生用ヘッ
   ドを目的のトラックに位置決めすることを特徴とする磁
   気ディスク装置のヘッド位置決め制御方式。
3. 【請求項３】位置情報専用ディスク面及びヘッドと、デ
   ータ記録用ディスク面及びヘッドを有し、データ記録用
   ディスク面にも位置情報を有する磁気ディスク装置にお
   いて、位置情報専用ディスク面とデータ記録用ディスク
   面とで、位置情報を１セクタの間に少なくとも１ヵ所は
   同じ位置に配置したことを特徴とする磁気ディスク装置
   のヘッド位置決め制御方式。
4. 【請求項４】位置情報専用ディスク面及びヘッドと、デ
   ータ記録用ディスク面及びヘッドを有し、データ記録用
   ディスク面にも位置情報を有する磁気ディスク装置にお
   いて、位置情報専用ディスク面とデータ記録用ディスク
   面とで、位置情報を１トラックの間に少なくとも１ヵ所
   は同じ位置に配置したことを特徴とする磁気ディスク装
   置のヘッド位置決め制御方式。