JPH06124555A - データ記録再生装置のサーボシステム - Google Patents

データ記録再生装置のサーボシステム

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JPH06124555A
JPH06124555A JP27174992A JP27174992A JPH06124555A JP H06124555 A JPH06124555 A JP H06124555A JP 27174992 A JP27174992 A JP 27174992A JP 27174992 A JP27174992 A JP 27174992A JP H06124555 A JPH06124555 A JP H06124555A
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JP
Japan
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control
value
data
voltage signal
positioning
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Application number
JP27174992A
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English (en)
Inventor
Akitoshi Iwata
章利 岩田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は特にセクタサーボ方式におい
て、D/Aコンバータの出力値に基づいてヘッドを駆動
制御するときに、D/Aコンバータのオフセットを解消
して、ヘッド位置決め精度の向上を図ることができるサ
ーボシステムを提供することにある。 【構成】CPU10は、D/Aコンバータ11から出力
されたアナログ電圧信号Viに基づいてD/Aコンバー
タ11のオフセット値を求める。オフセット値に基づい
て、D/Aコンバータ11のオフセットを解消するため
の制御データを生成してメモリ10aに記憶する。サー
ボ情報に基づいて位置決め制御を実行するときに、制御
データを含む制御値CDを生成してD/Aコンバータ1
1に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に記録したサ
ーボ情報に基づいて、ヘッド位置決め制御を行なう例え
ばセクタサーボ方式を採用したデータ記録再生装置のサ
ーボシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、特に小型のハードディスク装置
(HDD)では、セクタサーボ方式を採用したヘッド位
置決め制御システムが周知である。セクタサーボ方式
は、予め記録媒体(ディスク)上の各トラックに設けら
れた各セクタの一部にサーボ情報を記録し、磁気ヘッド
により読出されたサーボ情報に基づいて磁気ヘッドをデ
ィスク上の目標位置(目標トラック)に位置決め制御す
る方式である。
【0003】サーボ情報は、ディスク上のトラック(シ
リンダ)に形成される各セクタの先頭部に設けられたサ
ーボエリアに記録される。サーボ情報は、大別してサー
ボ情報検出データ、セクタ/インデックス・コード、シ
リンダコードおよび位置情報(バーストデータ)からな
る。
【0004】サーボ情報検出データは、サーボ情報を再
生するタイミングに必要な同期クロックを生成するため
のデータである。セクタ/インデックス・コードは、セ
クタまたはトラックの先頭を検出し、セクタパルスまた
はインデックスパルスを生成するためのデータである。
シリンダコードはトラック(シリンダ)を識別するため
のアドレス情報である。位置情報は、磁気ヘッドの位置
決め対象となるトラックの中心に対して、磁気ヘッドが
どれだけ位置がずれているかを示す位置誤差信号を得る
ために設けたバーストデータである。
【0005】システムは、ヘッドを駆動するためのボイ
スコイルモータ(VCM)の駆動電流を制御して、ヘッ
ドの位置と目標位置との誤差がゼロになるようにフィー
ドバック制御を行なう。即ち、システムのCPUが、ヘ
ッドから読出した位置情報により検出した位置誤差をゼ
ロにするような制御値(ディジタルデータ)を出力す
る。VCM駆動制御回路は、CPUからの制御値により
決定される駆動電流を生成してVCMに供給する。
【0006】VCM駆動制御回路は、CPUからの制御
値をD/A(ディジタル/アナログ)コンバータにより
変換されたアナログ電圧信号の状態で入力し、このアナ
ログ電圧信号の電圧レベルと基準レベルとを比較する差
動アンプを有する。この差動アンプの出力電圧に応じた
駆動電流を生成して、VCMに供給することになる。
【0007】ここで、D/Aコンバータはオフセット電
圧値を有する。このため、CPUが制御値として「0」
を出力しても、VCM駆動制御回路はオフセット電圧値
に相当する駆動電流をVCMに供給することになる。即
ち、VCM駆動制御回路には、オフセット電圧値を含む
制御値のアナログ電圧信号が与えられることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のセクタサーボ方
式では、CPUからの制御値をアナログ電圧信号に変換
してVCM駆動制御回路に出力するためのD/Aコンバ
ータが設けられている。このD/Aコンバータのオフセ
ット電圧値が大きい場合には、オフセット電圧値に相当
する駆動電流がVCMに供給されるため、ヘッドに不要
な加速が与えられることがある。特に位置制御(トラッ
ク追従制御)時には、トラックの中心に対してヘッドの
移動位置の誤差が大きくなり、位置決め精度の低下を招
く問題がある。
【0009】本発明の目的は、特にセクタサーボ方式に
おいて、D/Aコンバータの出力値に基づいてヘッドを
駆動制御するときに、D/Aコンバータのオフセットを
解消して、ヘッド位置決め精度の向上を図ることができ
るサーボシステムを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えばセクタ
サーボ方式のサーボシステムにおいて、モータ駆動制御
手段により生成される駆動電流の電流値を調整するため
の制御値をアナログ電圧信号に変換するためのD/A変
換手段およびD/A変換手段のオフセットを解消するた
めの制御データを生成して記憶し、位置決め制御を実行
するときに制御データを含む制御値を生成する制御手段
を備えたシステムである。
【0011】
【作用】本発明では、制御手段は、D/A変換手段から
出力されたアナログ電圧信号に基づいて前記D/A変換
手段のオフセット値を求めて、オフセット値に基づいて
D/A変換手段のオフセットを解消するための制御デー
タを生成して記憶し、サーボ情報に基づいて位置決め制
御を実行するときに制御データを含む制御値を生成して
D/A変換手段に出力する。
【0012】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【0013】図1は同実施例に係わるセクタサーボ方式
のサーボシステムの要部を示すブロック図、図2は同実
施例に係わるVCM駆動制御回路の構成を説明するため
のブロック図、図3は同実施例の動作を説明するための
フローチャート、図4は同実施例に係わるサーボ情報を
説明するための概念図である。
【0014】本システムは、図1に示すように、サーボ
処理を実行するマイクロプロセッサ(CPU)10、D
/Aコンバータ11、VCM駆動制御回路12およびA
/Dコンバータ13を備えている。
【0015】CPU10は、HDDのコントローラであ
るHDC(ハードディスクコントローラ)2の制御によ
り起動し、リードデータ再生回路3から出力されるサー
ボ情報SDに基づいてサーボ処理を実行する。即ち、C
PU10は、リードデータ再生回路3から出力されるサ
ーボ情報SDによりヘッド6の現在位置と目標位置との
誤差を算出し、この誤差をゼロにするような制御値CD
を生成してD/Aコンバータ11に出力する。
【0016】磁気ヘッド6は、回転軸を中心に回動可能
なキャリッジ機構(アクチュエータ)4に取付けられて
いる。キャリッジ機構4は、ボイスコイルモータ(VC
M)5の駆動力により、回転軸を中心に回動運動する。
従って、VCM5を制御することにより、磁気ヘッド6
をディスク7の所定のトラック上に位置決めできる。デ
ィスク7の記録情報は大別して、サーボ情報SDおよび
ユーザが記録再生するデータ,即ちユーザデータ(通常
データ)RDがある。
【0017】ッド6により読出されたを再生する回路で
ある。リードデータ再生回路3は、ディスク7から再生
したサーボ情報SDをサーボシステム1のCPU10に
出力する。このCPU10に出力されるサーボ情報SD
は、シリンダコードを再生して得られるシリンダアドレ
ス情報(トラックの絶対アドレス情報)と、位置情報
(バースト情報)を再生して得られる位置誤差情報とを
含む。
【0018】D/Aコンバータ11は、CPU10から
出力された制御値CDをアナログ電圧信号Viに変換
し、VCM駆動制御回路12に出力する。VCM駆動制
御回路12は、制御値CDに応じた駆動電流を生成して
VCM5に供給する。
【0019】A/Dコンバータ13は、VCM駆動制御
回路12を介して出力されるアナログ電圧信号Viと基
準電圧信号Vrのそれぞれを、ディジタルデータに変換
する2チャネルのアナログ/ディジタル変換回路であ
る。A/Dコンバータ13は、各ディジタルデータをC
PU10に出力する。
【0020】CPU10は、A/Dコンバータ13から
出力される各ディジタルデータに基づいて、D/Aコン
バータ11をオフセット値を解消(キャンセル)するた
めの制御データ(OCデータと称する)を算出し、内部
メモリ10aに記憶する。位置決め制御動作を実行する
ときに、CPU10は内部メモリ10aに記憶したOC
データを含む制御値CDを出力する。
【0021】VCM駆動制御回路12は、図2に示すよ
うに、差動アンプ12a、電流変換回路12bおよびド
ライバ12cを有する。差動アンプ12aは、第1の入
力端子に入力されたアナログ電圧信号Viと予め設定さ
れる基準電圧信号Vrとの差に応じた電圧信号を、電流
変換回路12bに出力する。電流変換回路12bは、差
動アンプ12aの出力電圧に応じた電流を生成する電流
増幅回路である。ドライバ12cは、電流変換回路12
bが出力される電流に応じた駆動電流をVCM5に供給
するための回路である。次に、同実施例の動作を説明す
る。
【0022】HDDでは、電源未投入時、即ち非動作時
には、磁気ヘッド6は、図4(A)に示すように、ディ
スク7の最内周にあるCSS(コンタクト・スタート・
ストップ)エリア20に位置している。このような状態
をリトラクト状態という。CSSエリア20には、トラ
ックが設けられておらず、いかなる情報も記録されてい
ないため、磁気ヘッド6からは再生信号は得られない。
【0023】本発明では、磁気ヘッド6がリトラクト状
態にあるとき、CPU10はOCデータを算出し、内部
メモリ10aに記憶する処理を実行する。磁気ヘッド6
がリトラクト状態になるのは、電源投入時以外では、以
下のような場合がある。即ち、何かの原因で、磁気ヘッ
ド6がサーボ情報を再生できず、位置決め制御ができな
くなるエラーの発生時である。また、消費電力を低減す
るために、HDDがホストシステムから一定時間以上、
アクセスされなかった場合である。さらに、磁気ヘッド
6の位置決め制御をするために、電気回路に電源の供給
を中止するときである。
【0024】ディスク7には複数のトラック(シリン
ダ)7aが同心円状に形成されている。各トラック7a
は複数のセクタに分割されている。各セクタは、図4
(B)に示すように、ユーザデータ(通常データ)を記
録するエリア25以外に、セクタの先頭部にサーボ情報
SDを記録したエリアを有する。サーボ情報SDは、サ
ーボ情報検出データ21、セクタ/インデックス・コー
ド22、シリンダコード23および位置情報24からな
る。シリンダコード23は、位置決め制御のシーク制御
時に使用されるトラックのアドレス情報である。位置情
報24は、位置決め制御の位置制御(トラック追従制
御)時に使用される。
【0025】以下に、HDDに電源が投入された直後の
初期時に、OCデータを算出する動作を、図3のフロー
チャートを使用して説明する。電源投入直後では、磁気
ヘッド6はリトラクト状態である。
【0026】CPU10は「0」の制御値CDをD/A
コンバータ11に出力し、D/Aコンバータ11のオフ
セット値を算出する処理を開始する(ステップS1)。
ところで、同実施例では、D/Aコンバータ11のオフ
セット値が例えば「100mV」で、その分解能を「1
0mV/LSB(最下位桁1ビット)」の場合について
説明する。さらに、差動アンプ12aの基準電圧信号V
rを「150mV」とする。D/Aコンバータ11は、
入力された制御値CDが「0」であるから、オフセット
値「100mV」に相当するアナログ電圧信号Viを出
力する。
【0027】CPU10は、A/Dコンバータ13を制
御し、D/Aコンバータ11のオフセット値であるアナ
ログ電圧信号Viを、ディジタルデータに変換して入力
する(ステップS2)。また、CPU10は、A/Dコ
ンバータ13により、基準電圧信号Vrをディジタルデ
ータに変換して入力する(ステップS3)。
【0028】CPU10は、入力したオフセット値(ア
ナログ電圧信号Vi)と基準値(電圧信号Vr)とが一
致するように、制御値CDを順次増加する(ステップS
4,S5のNOの場合)。
【0029】ここでは、CPU10がD/Aコンバータ
11の出力値が「50mV」に相当する制御値CDを出
力すると、D/Aコンバータ11の出力値Viは「50
mV」+オフセット値「100mV」となり、「150
mV」の基準電圧信号Vrと同一となる(ステップS5
のYESの場合)。このとき、制御値CDは、分解能
「10mV/LSB(最下位桁1ビット)」から5ビッ
トである。CPU10は、「50mV」に相当する制御
値CDをOCデータとして算出し、内部メモリ10aに
記憶する(ステップS6)。次に、前記のように算出し
たOCデータを使用して、磁気ヘッド6の位置決め制御
動作を説明する。
【0030】CPU10は、HDC2から出力されるコ
マンドに応じて、磁気ヘッド6を目標トラックまで移動
させるシーク制御を実行する。シーク制御では、CPU
10は、リードデータ再生回路3から再生したサーボ情
報SDのシリンダコード23により、磁気ヘッド6の現
在位置(現在トラック)と目標トラックとの誤差を算出
する。
【0031】ここで、CPU10は、入力したサーボ情
報SDに基づいて、VCM駆動制御回路12の差動アン
プ12aから、例えば「20mV」の出力値を設定する
ときに、「20mV」に相当する制御値に内部メモリ1
0aのOCデータを付加した制御値CDを出力する。具
体的には、「20mV」に相当する2ビットの制御値と
5ビットのOCデータを加算した7ビットの制御値CD
を出力する。D/Aコンバータ11は、分解能「10m
V/LSB(最下位桁1ビット)」に基づいて、「7ビ
ット×10mV=70mV」にオフセット値「100m
V」を付加した「170mV」のアナログ電圧信号Vi
を出力する。したがって、VCM駆動制御回路12で
は、差動アンプ12aは「Vi−Vr」から「170m
V−150mV=20mV」の電圧値を出力する。
【0032】このようなシーク制御により、磁気ヘッド
6が目標トラックに到達すると、CPU10は位置制御
に移行する。即ち、磁気ヘッド6を目標トラックの中心
に位置決めする制御に移行する。位置制御では、CPU
10は、リードデータ再生回路3から再生したサーボ情
報SDの位置情報24により、ヘッド6の現在位置と目
標位置との位置誤差を算出する。
【0033】この位置制御においては、「10mV」の
差動アンプ12aの出力値を設定するときに、CPU1
0は「10mV」に相当する1ビットの制御値と5ビッ
トのOCデータを加算した6ビットの制御値CDを出力
する。したがって、D/Aコンバータ11は「6ビット
×10mV=60mV」にオフセット値「100mV」
を付加した「160mV」のアナログ電圧信号Viを出
力する。これにより、差動アンプ12aは「160mV
−150mV=10mV」の電圧値を出力する。以上
は、電源投入直後に、磁気ヘッド6がリトラクト状態に
あるときに、OCデータの算出を行なう場合について説
明したが、電源投入直後以外のリトラクト状態になった
場合にも、OCデータの算出を行なって、OCデータの
更新を行なうことが望ましい。
【0034】このようにして、CPU10は、D/Aコ
ンバータ11のオフセット値と差動アンプ12aの基準
電圧信号Vrに基づいて、オフセット値を解消するため
のOCデータを算出し、内部メモリ10aに記憶する処
理を実行する。そして、ヘッド位置決め制御の実行時
に、このOCデータを付加した制御値CDをD/Aコン
バータ11に出力して、ヘッド位置決め制御に必要なV
CM5の駆動電流を生成するように制御する。
【0035】したがって、特に位置制御時に、D/Aコ
ンバータ11のオフセット値が多少大きい値でも、オフ
セット値を解消するような制御値CDを出力できるた
め、ヘッド6に不要な加速を与えるような事態を防止す
ることができる。言い換えれば、トラックの中心に対す
るヘッド6の移動位置の誤差を小さくし、結果的に位置
決め精度を高めることができる。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、特
にセクタサーボ方式のサーボシステムにおいて、D/A
コンバータの出力値に基づいてヘッドを駆動制御すると
きに、D/Aコンバータのオフセットを解消することが
できる。したがって、特に位置制御時に、ヘッドの位置
誤差を小さくできるため、結果的にヘッド位置決め精度
の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わるセクタサーボ方式のサ
ーボシステムの要部を示すブロック図。
【図2】同実施例に係わるVCM駆動制御回路の構成を
説明するためのブロック図。
【図3】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。
【図4】同実施例に係わるサーボ情報を説明するための
概念図。
【符号の説明】
10…CPU、10a…内部メモリ、11…D/Aコン
バータ、12…VCM駆動制御回路、13…A/Dコン
バータ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 サーボ情報に基づいて磁気ヘッドを目標
    位置に位置決めする位置決め制御を実行するデータ記録
    再生装置のサーボシステムであって、 前記磁気ヘッドを駆動するためのモータ手段と、 このモータ手段に供給する駆動電流を制御して前記磁気
    ヘッドの駆動制御を実行するためのモータ駆動制御手段
    と、 このモータ駆動制御手段により生成される前記駆動電流
    の電流値を調整するための制御値をアナログ電圧信号に
    変換するためのD/A変換手段と、 前記制御値の入力に応じて前記D/A変換手段から出力
    された前記アナログ電圧信号に基づいて前記D/A変換
    手段のオフセット値を求めて、前記オフセット値に基づ
    いて前記D/A変換手段のオフセットを解消するための
    制御データを生成して記憶し、前記サーボ情報に基づい
    て前記位置決め制御を実行するときに前記制御データを
    含む前記制御値を生成する制御手段とを具備したことを
    特徴とするデータ記録再生装置のサーボシステム。
  2. 【請求項2】 サーボ情報に基づいて磁気ヘッドを目標
    位置に位置決めする位置決め制御を実行するデータ記録
    再生装置のサーボシステムであって、 前記磁気ヘッドを駆動するためのモータ手段と、 前記サーボ情報に基づいて生成される制御値と予め設定
    された基準値との誤差に相当する電圧信号を出力する差
    動増幅手段を有し、この差動増幅手段からの前記誤差に
    応じて前記モータ手段に供給するための駆動電流を制御
    するモータ駆動制御手段と、 前記制御値をアナログ電圧信号に変換して前記モータ駆
    動制御手段に出力するためのD/A変換手段と、 前記制御値の入力に応じて前記D/A変換手段から出力
    された前記アナログ電圧信号と前記モータ駆動制御手段
    から出力された前記基準値に基づいて前記D/A変換手
    段のオフセット値を求めて、前記オフセット値に基づい
    て前記D/A変換手段のオフセットを解消するための制
    御データを生成して記憶し、前記サーボ情報に基づいて
    前記位置決め制御を実行するときに前記制御データを含
    む前記制御値を生成する制御手段とを具備したことを特
    徴とするデータ記録再生装置のサーボシステム。
  3. 【請求項3】 サーボ情報に基づいて磁気ヘッドを目標
    位置に位置決めする位置決め制御を実行するデータ記録
    再生装置のサーボシステムであって、 前記磁気ヘッドを駆動するためのモータ手段と、 前記サーボ情報に基づいて生成される制御値と予め設定
    された基準値との誤差に相当する電圧信号を出力する差
    動増幅手段を有し、この差動増幅手段からの前記誤差に
    応じて前記モータ手段に供給するための駆動電流を制御
    するモータ駆動制御手段と、 前記制御値をアナログ電圧信号に変換して前記モータ駆
    動制御手段に出力するためのD/A変換手段と、 前記制御値の入力に応じて前記D/A変換手段から出力
    された前記アナログ電圧信号および前記モータ駆動制御
    手段から出力された前記基準値のそれぞれをディジタル
    データに変換するためのA/D変換手段と、 このA/D変換手段から出力された前記各ディジタルデ
    ータに基づいて前記D/A変換手段のオフセット値を求
    めて、前記オフセット値に基づいて前記D/A変換手段
    のオフセットを解消するための制御データを生成して記
    憶し、前記サーボ情報に基づいて前記位置決め制御を実
    行するときに前記制御データを含む前記制御値を生成す
    る制御手段とを具備したことを特徴とするデータ記録再
    生装置のサーボシステム。
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