JPH06231553A - ヘッド位置決め制御装置 - Google Patents
ヘッド位置決め制御装置Info
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- JPH06231553A JPH06231553A JP1654493A JP1654493A JPH06231553A JP H06231553 A JPH06231553 A JP H06231553A JP 1654493 A JP1654493 A JP 1654493A JP 1654493 A JP1654493 A JP 1654493A JP H06231553 A JPH06231553 A JP H06231553A
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- head
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ヘッド位置決め制御装置に関し、セクタサー
ボ方式のディスク装置で位置決め精度の向上が可能なヘ
ッド位置決め制御装置の提供を目的とする。 【構成】 データヘッド１を有するアーム２を備えたＶ
ＣＭ３を駆動する粗位置決め制御系４と、微動アクチュ
エータ５を駆動する微小位置決め制御系６の二重サーボ
系を持つ磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置
を、微動アクチュエータ制御回路７に並列な微動アクチ
ュエータ５のフィードフォワード制御手段11と、スピン
ドル回転同期外乱データを記憶する外乱データ記憶手段
12と、外乱データ記憶手段12に記憶されたデータに応じ
てフィードフォワード量を演算するフィードフォワード
信号発生手段13と、出力切換手段14とから構成し、微動
アクチュエータ５を外乱判定モード時に微動アクチュエ
ータ制御回路７で駆動し、制御モード時にフィードフォ
ワード制御手段11で駆動するように構成する。
ボ方式のディスク装置で位置決め精度の向上が可能なヘ
ッド位置決め制御装置の提供を目的とする。 【構成】 データヘッド１を有するアーム２を備えたＶ
ＣＭ３を駆動する粗位置決め制御系４と、微動アクチュ
エータ５を駆動する微小位置決め制御系６の二重サーボ
系を持つ磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御装置
を、微動アクチュエータ制御回路７に並列な微動アクチ
ュエータ５のフィードフォワード制御手段11と、スピン
ドル回転同期外乱データを記憶する外乱データ記憶手段
12と、外乱データ記憶手段12に記憶されたデータに応じ
てフィードフォワード量を演算するフィードフォワード
信号発生手段13と、出力切換手段14とから構成し、微動
アクチュエータ５を外乱判定モード時に微動アクチュエ
ータ制御回路７で駆動し、制御モード時にフィードフォ
ワード制御手段11で駆動するように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は記録媒体面上の一部にデ
ータヘッドの位置決め情報（セクターサーボ情報）を有
し、なおかつデータヘッドがそれぞれ微動可能な機構を
有する磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御方式に関
する。磁気ディスク装置の高記録密度化の流れに伴い、
磁気ディスク上のデータトラック幅は現在の１０〜１５
μｍのレベルから５〜８μｍまで狭まり、更に、現状の
光ディスク装置と同等となる１〜２μｍのレベルまで近
い将来において狭まることが予想される。これに対し、
データヘッドの位置決め精度を現状の±０．５μｍのレ
ベルから、更に上げるには、閉ループ系のサーボ帯域を
現状の４００〜６００Ｈｚ付近から一気に１ｋＨｚ以上
に上げる必要がある。
ータヘッドの位置決め情報（セクターサーボ情報）を有
し、なおかつデータヘッドがそれぞれ微動可能な機構を
有する磁気ディスク装置のヘッド位置決め制御方式に関
する。磁気ディスク装置の高記録密度化の流れに伴い、
磁気ディスク上のデータトラック幅は現在の１０〜１５
μｍのレベルから５〜８μｍまで狭まり、更に、現状の
光ディスク装置と同等となる１〜２μｍのレベルまで近
い将来において狭まることが予想される。これに対し、
データヘッドの位置決め精度を現状の±０．５μｍのレ
ベルから、更に上げるには、閉ループ系のサーボ帯域を
現状の４００〜６００Ｈｚ付近から一気に１ｋＨｚ以上
に上げる必要がある。
【０００２】一方、現在の複数データヘッドを含むアク
チュエータ全体を一度にＶＣＭ（ボイスコイルモータ）
で駆動する方式において、前述のサーボ帯域を１ｋＨｚ
以上に上げると、アクチュエータの共振点の影響により
閉ループ系が発振してしまい、高い位置決め精度が達成
できない。そこで、各データヘッドに微動機構を設け、
現在光ディスク装置で行われているような二重サーボ系
を構成することにより、高剛性軽量の微動アクチュエー
タのサーボ帯域を上げたヘッド位置決め制御装置が望ま
れている。
チュエータ全体を一度にＶＣＭ（ボイスコイルモータ）
で駆動する方式において、前述のサーボ帯域を１ｋＨｚ
以上に上げると、アクチュエータの共振点の影響により
閉ループ系が発振してしまい、高い位置決め精度が達成
できない。そこで、各データヘッドに微動機構を設け、
現在光ディスク装置で行われているような二重サーボ系
を構成することにより、高剛性軽量の微動アクチュエー
タのサーボ帯域を上げたヘッド位置決め制御装置が望ま
れている。
【０００３】
【従来の技術】図９は磁気ディスク装置における従来の
二重サーボ系の構成の概略を示すものであり、図におい
て、１はデータヘッド、２は揺動アーム、３はアーム２
を駆動するボイスコイルモータ、５はアーム２に取り付
けられた微動アクチュエータである。ボイスコイルモー
タ３は、データヘッド１から読み出されたトラック情報
により、粗位置決め制御系４によって駆動される。ま
た、データヘッド１から読み出されたトラック情報は、
この粗位置決め制御系４に並列に設けられた微小位置決
め制御系７に入力され、この微小位置決め制御系７によ
って微動アクチュエータ５が駆動される。
二重サーボ系の構成の概略を示すものであり、図におい
て、１はデータヘッド、２は揺動アーム、３はアーム２
を駆動するボイスコイルモータ、５はアーム２に取り付
けられた微動アクチュエータである。ボイスコイルモー
タ３は、データヘッド１から読み出されたトラック情報
により、粗位置決め制御系４によって駆動される。ま
た、データヘッド１から読み出されたトラック情報は、
この粗位置決め制御系４に並列に設けられた微小位置決
め制御系７に入力され、この微小位置決め制御系７によ
って微動アクチュエータ５が駆動される。
【０００４】ここで、微動アクチュエータ５としては、
電圧変位素子であるピエゾ（ＰＺＴ）アクチュエータが
一般に使われることが多い。そして、データヘッド１は
ボイスコイルモータ３によって粗位置決めがなされた後
に、ボイスコイルモータ３とは独立に動くことができる
微動アクチュエータ５により微小位置決めされる。
電圧変位素子であるピエゾ（ＰＺＴ）アクチュエータが
一般に使われることが多い。そして、データヘッド１は
ボイスコイルモータ３によって粗位置決めがなされた後
に、ボイスコイルモータ３とは独立に動くことができる
微動アクチュエータ５により微小位置決めされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この様な二
重サーボ系においては、微動側であるデータヘッドのト
ラック中心からの位置誤差を得るためのサーボ情報は、
データディスク面に予めほぼ連続して記録されているこ
とが前提となっている。この理由は、サーボ位置情報が
離散的にしか得られない場合にはサーボ情報読み取りの
時間遅れ（系の位相遅れ）が生じ、それによって実現さ
れるサーボ帯域に限界が生ずるからである。
重サーボ系においては、微動側であるデータヘッドのト
ラック中心からの位置誤差を得るためのサーボ情報は、
データディスク面に予めほぼ連続して記録されているこ
とが前提となっている。この理由は、サーボ位置情報が
離散的にしか得られない場合にはサーボ情報読み取りの
時間遅れ（系の位相遅れ）が生じ、それによって実現さ
れるサーボ帯域に限界が生ずるからである。
【０００６】しかしながら、磁気ディスク装置によって
は、例えば、セクタサーボ方式の磁気ディスク装置のよ
うに、サーボ情報がディスク面を等分割した各セクタの
一部にしか書かれていない場合がある。このような場合
は、前述の理由によりサーボ面サーボよりデータ量が少
ないことからサーボ帯域を上げることができず、位置決
め精度を悪化させる主たる要因である低域外乱（スピン
ドル回転周波数に同期）を十分に抑制することはできな
い恐れがある。
は、例えば、セクタサーボ方式の磁気ディスク装置のよ
うに、サーボ情報がディスク面を等分割した各セクタの
一部にしか書かれていない場合がある。このような場合
は、前述の理由によりサーボ面サーボよりデータ量が少
ないことからサーボ帯域を上げることができず、位置決
め精度を悪化させる主たる要因である低域外乱（スピン
ドル回転周波数に同期）を十分に抑制することはできな
い恐れがある。
【０００７】そこで、本発明は、セクタサーボ方式の磁
気ディスク装置のように、サーボ情報がディスク面を等
分割した各セクタの一部にしか書かれていない場合にお
いても、位置決め精度を悪化させる主たる要因である低
域外乱を十分に抑制することができ、ヘッドの位置決め
精度を向上させることが可能なヘッド位置決め制御装置
を提供することを目的とする。
気ディスク装置のように、サーボ情報がディスク面を等
分割した各セクタの一部にしか書かれていない場合にお
いても、位置決め精度を悪化させる主たる要因である低
域外乱を十分に抑制することができ、ヘッドの位置決め
精度を向上させることが可能なヘッド位置決め制御装置
を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明のヘッド位置決め制御装置の第１の形態の構成が図１
に示される。図１に示すように、本発明の第１の形態で
は、データヘッド１を先端部に有するアーム２が少なく
とも１つ取り付けられたボイスコイルモータ３を備え、
このボイスコイルモータ３を駆動してデータヘッド１の
閉ループ制御を行う粗位置決め制御系４、および、ボイ
スコイルモータ３の動きとは独立にデータヘッド１を微
動させることができる微動アクチュエータ５をアームあ
るいはヘッド支持ばね部に備え、データヘッド１のトラ
ック中心からの位置誤差を、データ面に部分的に記録さ
れたサーボ情報により検出して微動アクチュエータ５を
駆動する微動アクチュエータ制御回路７を備えた微小位
置決め制御系６、の二重サーボ系を備える磁気ディスク
装置におけるヘッド位置決め制御装置において、微小位
置決め制御系６に、微動アクチュエータ制御回路７に並
列に設けられた微動アクチュエータ５のフィードフォワ
ード制御手段１１と、このフィードフォワード制御手段
１１に設けられ、外乱判定モード時にディスクの所定回
数の回転から得られたディスク偏心及び熱膨張に起因す
るスピンドル回転同期外乱データを記憶する外乱データ
記憶手段１２と、フィードフォワード制御装置１１に設
けられ、外乱データ記憶手段１２に記憶されたデータに
応じてフィードフォワード量を演算するフィードフォワ
ード信号発生手段１３と、外乱判定モード時に微動アク
チュエータ制御回路７を微動アクチュエータ５に接続
し、制御モード時にフィードフォワード制御手段１１の
出力を微動アクチュエータ５に接続する出力切換手段１
４とを備え、微動アクチュエータ５の制御をフィードフ
ォワード制御手段１１によって行うことを特徴としてい
る。
明のヘッド位置決め制御装置の第１の形態の構成が図１
に示される。図１に示すように、本発明の第１の形態で
は、データヘッド１を先端部に有するアーム２が少なく
とも１つ取り付けられたボイスコイルモータ３を備え、
このボイスコイルモータ３を駆動してデータヘッド１の
閉ループ制御を行う粗位置決め制御系４、および、ボイ
スコイルモータ３の動きとは独立にデータヘッド１を微
動させることができる微動アクチュエータ５をアームあ
るいはヘッド支持ばね部に備え、データヘッド１のトラ
ック中心からの位置誤差を、データ面に部分的に記録さ
れたサーボ情報により検出して微動アクチュエータ５を
駆動する微動アクチュエータ制御回路７を備えた微小位
置決め制御系６、の二重サーボ系を備える磁気ディスク
装置におけるヘッド位置決め制御装置において、微小位
置決め制御系６に、微動アクチュエータ制御回路７に並
列に設けられた微動アクチュエータ５のフィードフォワ
ード制御手段１１と、このフィードフォワード制御手段
１１に設けられ、外乱判定モード時にディスクの所定回
数の回転から得られたディスク偏心及び熱膨張に起因す
るスピンドル回転同期外乱データを記憶する外乱データ
記憶手段１２と、フィードフォワード制御装置１１に設
けられ、外乱データ記憶手段１２に記憶されたデータに
応じてフィードフォワード量を演算するフィードフォワ
ード信号発生手段１３と、外乱判定モード時に微動アク
チュエータ制御回路７を微動アクチュエータ５に接続
し、制御モード時にフィードフォワード制御手段１１の
出力を微動アクチュエータ５に接続する出力切換手段１
４とを備え、微動アクチュエータ５の制御をフィードフ
ォワード制御手段１１によって行うことを特徴としてい
る。
【０００９】また、本発明の第２の形態のヘッド位置決
め制御装置では、出力切換手段１４の代わりに、外乱判
定モード時に微動アクチュエータ制御回路７とフィード
フォワード制御手段１１の出力を加算して微動アクチュ
エータ５に出力する出力加算手段１５が備えられ、微小
位置決め制御系６にフィードフォワード制御を付加する
ことによって微動アクチュエータ５の駆動を行うことを
特徴としている。
め制御装置では、出力切換手段１４の代わりに、外乱判
定モード時に微動アクチュエータ制御回路７とフィード
フォワード制御手段１１の出力を加算して微動アクチュ
エータ５に出力する出力加算手段１５が備えられ、微小
位置決め制御系６にフィードフォワード制御を付加する
ことによって微動アクチュエータ５の駆動を行うことを
特徴としている。
【００１０】スピンドル回転同期外乱は、フィードフォ
ワード制御手段１１を切り離した状態で各セクタ毎のデ
ータヘッド位置誤差の平均値として計算し、外乱データ
記憶手段１２に記憶するようにしても良い。また、フィ
ードフォワード信号発生手段１３は、外乱データ記憶手
段１２に記憶したデータに一定ゲインを乗算して各セク
タ毎にフィードフォワード量を出力しても良い。更に、
フィードフォワード信号発生手段１３は、外乱データ記
憶手段１２に記憶したデータに一定ゲインを乗算し、ロ
ーパスフィルタを通して各セクタ毎にフィードフォワー
ド量を出力するように構成しても良い。
ワード制御手段１１を切り離した状態で各セクタ毎のデ
ータヘッド位置誤差の平均値として計算し、外乱データ
記憶手段１２に記憶するようにしても良い。また、フィ
ードフォワード信号発生手段１３は、外乱データ記憶手
段１２に記憶したデータに一定ゲインを乗算して各セク
タ毎にフィードフォワード量を出力しても良い。更に、
フィードフォワード信号発生手段１３は、外乱データ記
憶手段１２に記憶したデータに一定ゲインを乗算し、ロ
ーパスフィルタを通して各セクタ毎にフィードフォワー
ド量を出力するように構成しても良い。
【００１１】なお、本発明は、磁気ディスク装置にサー
ボディスクが設けられ、粗位置決め制御系７がこのサー
ボディスクのサーボトラックにサーボヘッドを位置決め
制御し、微小位置決め制御系６が、データディスクのデ
ータトラックにデータヘッド１を位置決め制御するもの
にも適用できる。
ボディスクが設けられ、粗位置決め制御系７がこのサー
ボディスクのサーボトラックにサーボヘッドを位置決め
制御し、微小位置決め制御系６が、データディスクのデ
ータトラックにデータヘッド１を位置決め制御するもの
にも適用できる。
【００１２】
【作用】本発明のヘッド位置決め制御装置によれば、ス
ピンドル回転同期外乱が周期的であり、予め測定可能で
あることを利用しているので、微動アクチュエータ制御
系のフィードバック系のサーボ帯域が十分とれない場合
においても、スピンドル回転同期外乱抑制信号をフィー
ドフォワード信号として微動アクチュエータ系に加える
ことにより、データヘッドの位置決め精度が向上する。
そして、スピンドル回転同期外乱の検出は、各セクタに
おいてそれぞれ過去数回分のデータヘッドの位置決め誤
差を記憶し、それらを平均処理することにより行うこと
ができ、周期的外乱量が決定できる。また、一度この処
理で決定された周期的外乱を用いたフィードフォワード
信号を微動アクチュエータ駆動回路に、各セクタ毎に加
えることによってスピンドル回転同期周波数のゲインを
等価的に上げることができ、外乱抑制効果が得られる。
ピンドル回転同期外乱が周期的であり、予め測定可能で
あることを利用しているので、微動アクチュエータ制御
系のフィードバック系のサーボ帯域が十分とれない場合
においても、スピンドル回転同期外乱抑制信号をフィー
ドフォワード信号として微動アクチュエータ系に加える
ことにより、データヘッドの位置決め精度が向上する。
そして、スピンドル回転同期外乱の検出は、各セクタに
おいてそれぞれ過去数回分のデータヘッドの位置決め誤
差を記憶し、それらを平均処理することにより行うこと
ができ、周期的外乱量が決定できる。また、一度この処
理で決定された周期的外乱を用いたフィードフォワード
信号を微動アクチュエータ駆動回路に、各セクタ毎に加
えることによってスピンドル回転同期周波数のゲインを
等価的に上げることができ、外乱抑制効果が得られる。
【００１３】
【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２は本発明のヘッド位置決め制御装置の
一実施例の構成を示すものである。図において、１はデ
ータヘッド、２は揺動アーム、３はアーム２を駆動する
ボイスコイルモータ、５はアーム２に取り付けられた微
動アクチュエータである。微動アクチュエータ５として
は、電圧変位素子であるピエゾ（ＰＺＴ）アクチュエー
タがこの実施例では使用されている。
に説明する。図２は本発明のヘッド位置決め制御装置の
一実施例の構成を示すものである。図において、１はデ
ータヘッド、２は揺動アーム、３はアーム２を駆動する
ボイスコイルモータ、５はアーム２に取り付けられた微
動アクチュエータである。微動アクチュエータ５として
は、電圧変位素子であるピエゾ（ＰＺＴ）アクチュエー
タがこの実施例では使用されている。
【００１４】ボイスコイルモータ３は、データヘッド１
から読み出されたトラック情報を基にして粗位置決め制
御系４によって駆動され、微動アクチュエータ５は同じ
くデータヘッド１から読み出されたトラック情報によ
り、この粗位置決め制御系４に並列に設けられた微小位
置決め制御系６によって駆動される。この結果、データ
ヘッド１はボイスコイルモータ３によって粗位置決めが
なされた後に、ボイスコイルモータ３とは独立に動くこ
とができる微動アクチュエータ５により微小位置決めさ
れる。
から読み出されたトラック情報を基にして粗位置決め制
御系４によって駆動され、微動アクチュエータ５は同じ
くデータヘッド１から読み出されたトラック情報によ
り、この粗位置決め制御系４に並列に設けられた微小位
置決め制御系６によって駆動される。この結果、データ
ヘッド１はボイスコイルモータ３によって粗位置決めが
なされた後に、ボイスコイルモータ３とは独立に動くこ
とができる微動アクチュエータ５により微小位置決めさ
れる。
【００１５】一方、この様な二重サーボ系における微動
側であるデータヘッドのトラック中心からの位置誤差を
得るためのサーボ情報は、データディスク面に予めほぼ
連続して記録されていることが前提となっており、この
条件はサーボディスクを備えた磁気ディスク装置では実
現可能であるが、セクタサーボ方式の磁気ディスク装置
のように、サーボ情報がディスク面を等分割した各セク
タの一部にしか書かれていない場合には、データ量が少
ないことから困難であった。
側であるデータヘッドのトラック中心からの位置誤差を
得るためのサーボ情報は、データディスク面に予めほぼ
連続して記録されていることが前提となっており、この
条件はサーボディスクを備えた磁気ディスク装置では実
現可能であるが、セクタサーボ方式の磁気ディスク装置
のように、サーボ情報がディスク面を等分割した各セク
タの一部にしか書かれていない場合には、データ量が少
ないことから困難であった。
【００１６】そこで、この実施例では、微小位置決め制
御系６内に設けられている微動アクチュエータ制御回路
７に並列にフィードフォワード制御回路２０が設けられ
ている。このフィードフォワード制御回路２０にはメモ
リ２１とフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）信号発生器２２
とがあり、メモリ２１の入力側と出力側にはそれぞれオ
ンオフスイッチＳＷ１，ＳＷ２がある。そして、このフ
ィードフォワード制御回路２０の入力側は微動アクチュ
エータ制御回路７の入力側に接続されているが、出力側
は切換スイッチＳＷ３によって何れか一方の出力が微動
アクチュエータ５に入力されるように切り換えられるよ
うになっている。
御系６内に設けられている微動アクチュエータ制御回路
７に並列にフィードフォワード制御回路２０が設けられ
ている。このフィードフォワード制御回路２０にはメモ
リ２１とフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）信号発生器２２
とがあり、メモリ２１の入力側と出力側にはそれぞれオ
ンオフスイッチＳＷ１，ＳＷ２がある。そして、このフ
ィードフォワード制御回路２０の入力側は微動アクチュ
エータ制御回路７の入力側に接続されているが、出力側
は切換スイッチＳＷ３によって何れか一方の出力が微動
アクチュエータ５に入力されるように切り換えられるよ
うになっている。
【００１７】次に、以上のように構成されたヘッド位置
決め制御装置の動作について説明する。この実施例のヘ
ッド位置決め制御装置には、位置決め誤差読み取りモー
ドとフィードフォワード制御モードがあり、位置決め誤
差読み取りモードの状態を図２に、フィードフォワード
制御モードの状態を図３に示す。図２の位置決め誤差読
み取りモードでは、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳ
Ｗ２がオフしており、スイッチＳＷ３は微動アクチュエ
ータ制御回路７の出力側に接続されている。この状態で
はディスク装置の外乱判定が行われ、ディスクの所定回
数の回転から得られたディスク偏心及び熱膨張に起因す
るスピンドル回転同期外乱データがメモリ２１に格納さ
れる。
決め制御装置の動作について説明する。この実施例のヘ
ッド位置決め制御装置には、位置決め誤差読み取りモー
ドとフィードフォワード制御モードがあり、位置決め誤
差読み取りモードの状態を図２に、フィードフォワード
制御モードの状態を図３に示す。図２の位置決め誤差読
み取りモードでは、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳ
Ｗ２がオフしており、スイッチＳＷ３は微動アクチュエ
ータ制御回路７の出力側に接続されている。この状態で
はディスク装置の外乱判定が行われ、ディスクの所定回
数の回転から得られたディスク偏心及び熱膨張に起因す
るスピンドル回転同期外乱データがメモリ２１に格納さ
れる。
【００１８】図４にこのディスク偏心及び熱膨張に起因
するスピンドル回転同期外乱データ、すなわち、各セク
タ毎のデータヘッドの位置決め誤差の一例を示す。そし
て、このような各セクタ毎のデータヘッド位置決め誤差
は、各セクタ毎の値として図５に示すような配列で示さ
れるデータ群としてメモリ２１に記憶される。この実施
例では、ディスクの１周に２０のセクタがあり、ディス
クの５回転分の各セクタのデータが記憶され、その平均
値が演算されて周期的外乱量が決定される。
するスピンドル回転同期外乱データ、すなわち、各セク
タ毎のデータヘッドの位置決め誤差の一例を示す。そし
て、このような各セクタ毎のデータヘッド位置決め誤差
は、各セクタ毎の値として図５に示すような配列で示さ
れるデータ群としてメモリ２１に記憶される。この実施
例では、ディスクの１周に２０のセクタがあり、ディス
クの５回転分の各セクタのデータが記憶され、その平均
値が演算されて周期的外乱量が決定される。
【００１９】このようにして周期的外乱量が決定される
と図３に示すフィードフォワード制御モードに移る。こ
のフィードフォワード制御モードでは、スイッチＳＷ１
がオフ、スイッチＳＷ２がオンしており、スイッチＳＷ
３の接続が微動アクチュエータ制御回路７の出力側から
フィードフォワード制御回路２０側に切り換えられる。
この状態では演算されたディスク装置の周期的外乱量を
基にしてフィードフォワード信号が作られ、このフィー
ドフォワード信号が微動アクチュエータ５に加えられ
る。
と図３に示すフィードフォワード制御モードに移る。こ
のフィードフォワード制御モードでは、スイッチＳＷ１
がオフ、スイッチＳＷ２がオンしており、スイッチＳＷ
３の接続が微動アクチュエータ制御回路７の出力側から
フィードフォワード制御回路２０側に切り換えられる。
この状態では演算されたディスク装置の周期的外乱量を
基にしてフィードフォワード信号が作られ、このフィー
ドフォワード信号が微動アクチュエータ５に加えられ
る。
【００２０】図６(a) ，(b) はフィードフォワード信号
発生器２２の構成例を示すものである。図６(a) に示す
フィードフォワード信号発生器２２は、平均処理回路２
２１、ゲイン乗算器２２３、およびディジタル／アナロ
グ（Ｄ／Ａ）変換器２２４から構成されており、メモリ
２１からのデータＰ（ｎ、ｍ）は平均処理回路２２１に
よって平均値Ａ（ｎ，ｍ）となる。そして、この平均値
Ａ（ｎ，ｍ）にはゲイン乗算器２２３において一定ゲイ
ンが乗算され、Ｄ／Ａ変換器２２４でディジタル信号に
変換されてＦ／Ｆ信号となり、微動アクチュエータ５に
印加される。図６(b) に示すフィードフォワード信号発
生器２２の構成は、図６(a) の平均処理回路２２１とゲ
イン乗算器２２３との間にローパスフィルタ２２２が設
けられている点が異なるのみである。このローパスフィ
ルタ２２２は復調信号にノイズ成分が多い時、ノイズ成
分をカットするために有効である。
発生器２２の構成例を示すものである。図６(a) に示す
フィードフォワード信号発生器２２は、平均処理回路２
２１、ゲイン乗算器２２３、およびディジタル／アナロ
グ（Ｄ／Ａ）変換器２２４から構成されており、メモリ
２１からのデータＰ（ｎ、ｍ）は平均処理回路２２１に
よって平均値Ａ（ｎ，ｍ）となる。そして、この平均値
Ａ（ｎ，ｍ）にはゲイン乗算器２２３において一定ゲイ
ンが乗算され、Ｄ／Ａ変換器２２４でディジタル信号に
変換されてＦ／Ｆ信号となり、微動アクチュエータ５に
印加される。図６(b) に示すフィードフォワード信号発
生器２２の構成は、図６(a) の平均処理回路２２１とゲ
イン乗算器２２３との間にローパスフィルタ２２２が設
けられている点が異なるのみである。このローパスフィ
ルタ２２２は復調信号にノイズ成分が多い時、ノイズ成
分をカットするために有効である。
【００２１】以上のように構成された実施例のヘッド位
置決め制御装置によれば、スピンドル回転同期外乱が周
期的で予め測定可能であることを利用し、各セクタにお
いてそれぞれ過去数回分のデータヘッドの位置決め誤差
を記憶してそれらを平均処理することによスピンドル回
転同期外乱の検出を行うことができ、周期的外乱量が決
定できるいるので、微動位置決め制御系６のフィードバ
ックのサーボ帯域が十分とれない場合においても、スピ
ンドル回転同期外乱抑制信号をフィードフォワード信号
として微動アクチュエータ５に加えることにより、デー
タヘッドの位置決め精度が向上する。
置決め制御装置によれば、スピンドル回転同期外乱が周
期的で予め測定可能であることを利用し、各セクタにお
いてそれぞれ過去数回分のデータヘッドの位置決め誤差
を記憶してそれらを平均処理することによスピンドル回
転同期外乱の検出を行うことができ、周期的外乱量が決
定できるいるので、微動位置決め制御系６のフィードバ
ックのサーボ帯域が十分とれない場合においても、スピ
ンドル回転同期外乱抑制信号をフィードフォワード信号
として微動アクチュエータ５に加えることにより、デー
タヘッドの位置決め精度が向上する。
【００２２】図７は本発明のヘッド位置決め制御装置の
別の実施例の構成を示すものであり、図２で説明した実
施例と同じ構成部材には同じ符号を付してある。従っ
て、図７において、１はデータヘッド、２は揺動アー
ム、３はアーム２を駆動するボイスコイルモータ、４は
粗位置決め制御系、５はアーム２に取り付けられた微動
アクチュエータ、６は微小位置決め制御系、７は微小位
置決め制御系、２０はフィードフォワード制御回路、２
１はメモリ、２２はフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）信号
発生器２２とがあり、ＳＷ１，ＳＷ２はオンオフスイッ
チである。
別の実施例の構成を示すものであり、図２で説明した実
施例と同じ構成部材には同じ符号を付してある。従っ
て、図７において、１はデータヘッド、２は揺動アー
ム、３はアーム２を駆動するボイスコイルモータ、４は
粗位置決め制御系、５はアーム２に取り付けられた微動
アクチュエータ、６は微小位置決め制御系、７は微小位
置決め制御系、２０はフィードフォワード制御回路、２
１はメモリ、２２はフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）信号
発生器２２とがあり、ＳＷ１，ＳＷ２はオンオフスイッ
チである。
【００２３】この実施例のヘッド位置決め制御装置が図
２の実施例と異なる点は、図２の実施例では微動アクチ
ュエータ制御回路７とフィードフォワード制御回路２０
の出力側が切換スイッチＳＷ３によって切り換えられる
ようになっていたが、この実施例では微動アクチュエー
タ制御回路７の出力（閉ループＰＺＴ制御回路の出力）
にフィードフォワード制御回路２０の出力が付加される
点である。
２の実施例と異なる点は、図２の実施例では微動アクチ
ュエータ制御回路７とフィードフォワード制御回路２０
の出力側が切換スイッチＳＷ３によって切り換えられる
ようになっていたが、この実施例では微動アクチュエー
タ制御回路７の出力（閉ループＰＺＴ制御回路の出力）
にフィードフォワード制御回路２０の出力が付加される
点である。
【００２４】この実施例のヘッド位置決め制御装置にお
いても、位置決め誤差読み取りモードでは、実線で示す
ようにスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフし
ており、ディスク装置の外乱判定が行われ、ディスクの
所定回数の回転から得られたディスク偏心及び熱膨張に
起因するスピンドル回転同期外乱データがメモリ２１に
記憶される。そして、記憶されたディスクの複数回転分
の各セクタのデータの平均値が演算されて周期的外乱量
が決定される。
いても、位置決め誤差読み取りモードでは、実線で示す
ようにスイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２がオフし
ており、ディスク装置の外乱判定が行われ、ディスクの
所定回数の回転から得られたディスク偏心及び熱膨張に
起因するスピンドル回転同期外乱データがメモリ２１に
記憶される。そして、記憶されたディスクの複数回転分
の各セクタのデータの平均値が演算されて周期的外乱量
が決定される。
【００２５】このようにして周期的外乱量が決定される
とフィードフォワード制御モードに移り、点線で示すよ
うにスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンして
微動アクチュエータ制御回路７の出力にフィードフォワ
ード制御回路２０のフィードフォワード信号発生器２２
からのフィードフォワード信号が加えられる。そして、
各セクタにおいてそれぞれ過去数回分のデータヘッドの
位置決め誤差を記憶し、それらを平均処理することによ
り決定されたスピンドル回転の周期的外乱を用いたフィ
ードフォワード信号が、微小アクチュエータ制御回路の
信号に各セクタ毎に加えられることによってスピンドル
回転同期周波数のゲインが等価的に上がり、外乱抑制効
果が得られる。
とフィードフォワード制御モードに移り、点線で示すよ
うにスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２がオンして
微動アクチュエータ制御回路７の出力にフィードフォワ
ード制御回路２０のフィードフォワード信号発生器２２
からのフィードフォワード信号が加えられる。そして、
各セクタにおいてそれぞれ過去数回分のデータヘッドの
位置決め誤差を記憶し、それらを平均処理することによ
り決定されたスピンドル回転の周期的外乱を用いたフィ
ードフォワード信号が、微小アクチュエータ制御回路の
信号に各セクタ毎に加えられることによってスピンドル
回転同期周波数のゲインが等価的に上がり、外乱抑制効
果が得られる。
【００２６】図８(a) は本発明のヘッド位置決め制御装
置をデータヘッドのみを備えたディスク装置に使用した
時のブロック回路図であり、図８(b) は本発明のヘッド
位置決め制御装置をデータヘッドとサーボヘッドとを備
えたディスク装置に使用した時のブロック回路図であ
る。図８(b) に示すように、本発明のヘッド位置決め制
御装置は、ピエゾアクチュエータ制御系の位置誤差信号
はデータヘッドから観測され、一方、ＶＣＭ制御系の位
置誤差信号はサーボヘッドから観測されるディスク装置
においても有効に適用できる。
置をデータヘッドのみを備えたディスク装置に使用した
時のブロック回路図であり、図８(b) は本発明のヘッド
位置決め制御装置をデータヘッドとサーボヘッドとを備
えたディスク装置に使用した時のブロック回路図であ
る。図８(b) に示すように、本発明のヘッド位置決め制
御装置は、ピエゾアクチュエータ制御系の位置誤差信号
はデータヘッドから観測され、一方、ＶＣＭ制御系の位
置誤差信号はサーボヘッドから観測されるディスク装置
においても有効に適用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
粗位置決め制御系及び密位置決め制御系からなる二重サ
ーボ制御系において閉ループフィードバック制御のみで
は除去できないディスク回転同期エラーを、セクタ毎に
記憶された位置決め誤差データの簡単な演算を用いて得
られるフィードフォワード信号を密位置決め制御系に加
えることで抑制でき、信頼性の高い高記録密度磁気ディ
スク装置が実現できるという効果がある。
粗位置決め制御系及び密位置決め制御系からなる二重サ
ーボ制御系において閉ループフィードバック制御のみで
は除去できないディスク回転同期エラーを、セクタ毎に
記憶された位置決め誤差データの簡単な演算を用いて得
られるフィードフォワード信号を密位置決め制御系に加
えることで抑制でき、信頼性の高い高記録密度磁気ディ
スク装置が実現できるという効果がある。
【図１】本発明のヘッド位置決め制御装置の構成を示す
原理構成図である。
原理構成図である。
【図２】本発明のヘッド位置決め制御装置の一実施例の
構成の位置決め誤差読み取りモード時を示す構成図であ
る。
構成の位置決め誤差読み取りモード時を示す構成図であ
る。
【図３】本発明のヘッド位置決め制御装置の一実施例の
構成のフィードフォワード制御モード時を示す構成図で
ある。
構成のフィードフォワード制御モード時を示す構成図で
ある。
【図４】ディスク装置におけるセクタとデータヘッド位
置決め誤差の一例を示す説明図である。
置決め誤差の一例を示す説明図である。
【図５】図２のメモリの構成とその記憶内容の一例を示
す図である。
す図である。
【図６】(a) ，および(b) は図２のフィードフォワード
信号発生器の構成例を示すブロック回路図である。
信号発生器の構成例を示すブロック回路図である。
【図７】本発明のヘッド位置決め制御装置の別の実施例
の構成を示す構成図である。
の構成を示す構成図である。
【図８】(a) はデータヘッドのみを使用するディスク装
置への本発明の適用を示すものであり、(b) はデータヘ
ッドとサーボヘッドとを使用するディスク装置への本発
明の適用を示すものである。
置への本発明の適用を示すものであり、(b) はデータヘ
ッドとサーボヘッドとを使用するディスク装置への本発
明の適用を示すものである。
【図９】従来の二重サーボ系を備えたヘッド位置決め制
御装置の構成を示す構成図である。
御装置の構成を示す構成図である。
１…データヘッド ２…アーム ３…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） ４…粗位置決め制御系 ５…微動アクチュエータ ６…微小位置決め制御系 ７…微動アクチュエータ制御回路 １１…フィードフォワード制御手段 １２…外乱データ記憶手段 １３…フィードフォワード信号発生手段 １４…出力切換手段 １５…出力加算手段 ２０…フィードフォワード制御回路 ２１…メモリ ２２…Ｆ／Ｆ信号発生器 ＳＷ１〜ＳＷ３ スイッチ
Claims (6)
- 【請求項１】 データヘッド(1) を先端部に有するアー
ム(2) が少なくとも１つ取り付けられたボイスコイルモ
ータ(3) を備え、このボイスコイルモータ(3) を駆動し
て前記データヘッド(1) の閉ループ制御を行う粗位置決
め制御系(4)、および、前記ボイスコイルモータ(3) の
動きとは独立に前記データヘッド(1)を微動させること
ができる微動アクチュエータ(5) を前記アームあるいは
ヘッド支持ばね部に備え、前記データヘッド(1) のトラ
ック中心からの位置誤差を、データ面に部分的に記録さ
れたサーボ情報により検出して前記微動アクチュエータ
(5) を駆動する微動アクチュエータ制御回路(7) を備え
た微小位置決め制御系(6) 、の二重サーボ系を備える磁
気ディスク装置におけるヘッド位置決め制御装置におい
て、前記微小位置決め制御系(6) に、 前記微動アクチュエータ制御回路(7) に並列に設けられ
た前記微動アクチュエータ(5) のフィードフォワード制
御手段(11)と、 このフィードフォワード制御手段(11)に設けられ、外乱
判定モード時にディスクの所定回数の回転から得られた
ディスク偏心及び熱膨張に起因するスピンドル回転同期
外乱データを記憶する外乱データ記憶手段(12)と、 前記フィードフォワード制御装置(11)に設けられ、前記
外乱データ記憶手段(12)に記憶されたデータに応じてフ
ィードフォワード量を演算するフィードフォワード信号
発生手段(13)と、 前記外乱判定モード時に前記微動アクチュエータ制御回
路(7) を前記微動アクチュエータ(5) に接続し、制御モ
ード時に前記フィードフォワード制御手段(11)の出力を
前記微動アクチュエータ(5) に接続する出力切換手段(1
4)とを備え、 前記微動アクチュエータ(5) の制御を前記フィードフォ
ワード制御手段(11)によって行うことを特徴とするヘッ
ド位置決め制御装置。 - 【請求項２】 データヘッド(1) を先端部に有するアー
ム(2) が少なくとも１つ取り付けられたボイスコイルモ
ータ(3) を備え、このボイスコイルモータ(3) を駆動し
て前記データヘッド(1) の閉ループ制御を行う粗位置決
め制御系(4)、および、前記ボイスコイルモータ(3) の
動きとは独立に前記データヘッド(1)を微動させること
ができる微動アクチュエータ(5) を前記アームあるいは
ヘッド支持ばね部に備え、前記データヘッド(1) のトラ
ック中心からの位置誤差を、データ面に部分的に記録さ
れたサーボ情報により検出して前記微動アクチュエータ
(5) を駆動する微動アクチュエータ制御回路(7) を備え
た微小位置決め制御系(6) 、の二重サーボ系を備える磁
気ディスク装置におけるヘッド位置決め制御装置におい
て、前記微小位置決め制御系(6) に、 前記微動アクチュエータ制御回路(7) に並列に設けられ
た前記微動アクチュエータ(5) のフィードフォワード制
御手段(11)と、 このフィードフォワード制御手段(11)に設けられ、外乱
判定モード時にディスクの所定回数の回転から得られた
ディスク偏心及び熱膨張に起因するスピンドル回転同期
外乱データを記憶する外乱データ記憶手段(12)と、 前記フィードフォワード制御装置(11)に設けられ、前記
外乱データ記憶手段(12)に記憶されたデータに応じてフ
ィードフォワード量を演算するフィードフォワード信号
発生手段(13)と、 前記外乱判定モード時に前記微動アクチュエータ制御回
路(7) と前記フィードフォワード制御手段(11)の出力を
加算して前記微動アクチュエータ(5) に出力する出力加
算手段(15)とを備え、 前記微小位置決め制御系(6) にフィードフォワード制御
を付加することによって前記微動アクチュエータ(5) の
駆動を行うことを特徴とするヘッド位置決め制御装置。 - 【請求項３】 前記スピンドル回転同期外乱を、前記フ
ィードフォワード制御手段を切り離した状態で各セクタ
毎のデータヘッド位置誤差の平均値として計算し、前記
外乱データ記憶手段に記憶することを特徴とする請求項
１または２に記載のヘッド位置決め制御装置。 - 【請求項４】 前記フィードフォワード信号発生手段
が、前記外乱データ記憶手段に記憶したデータに一定ゲ
インを乗算して各セクタ毎にフィードフォワード量を出
力することを特徴とする請求項３に記載のヘッド位置決
め制御装置。 - 【請求項５】 前記フィードフォワード信号発生手段
が、前記外乱データ記憶手段に記憶したデータに一定ゲ
インを乗算し、ローパスフィルタを通して各セクタ毎に
フィードフォワード量を出力することを特徴とする請求
項３に記載のヘッド位置決め制御装置。 - 【請求項６】 前記磁気ディスク装置にサーボディスク
が設けられ、前記粗位置決め制御系はこのサーボディス
クのサーボトラックにサーボヘッドを位置決め制御し、
前記微小位置決め制御系は、データディスクのデータト
ラックにデータヘッドを位置決め制御することを特徴と
する請求項１から５の何れか１項に記載のヘッド位置決
め制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1654493A JPH06231553A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ヘッド位置決め制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1654493A JPH06231553A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ヘッド位置決め制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231553A true JPH06231553A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=11919212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1654493A Withdrawn JPH06231553A (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | ヘッド位置決め制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06231553A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6088181A (en) * | 1996-05-30 | 2000-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording/reproducing device using composite head |
| KR20000062851A (ko) * | 1999-03-18 | 2000-10-25 | 포만 제프리 엘 | 모드 소거 액추에이터를 구비한 디스크 드라이브 |
| JP2010218675A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法およびヘッド位置決め制御装置 |
| JP2011060407A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | ディスク・ドライブ及びそのピエゾ素子の駆動制御方法 |
| JP2011090728A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Hitachi High-Technologies Corp | ヘッド位置制御装置および磁気記録評価装置並びにヘッド位置制御方法 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP1654493A patent/JPH06231553A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6088181A (en) * | 1996-05-30 | 2000-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording/reproducing device using composite head |
| US6496321B1 (en) | 1996-05-30 | 2002-12-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording/reproducing device using composite head |
| KR20000062851A (ko) * | 1999-03-18 | 2000-10-25 | 포만 제프리 엘 | 모드 소거 액추에이터를 구비한 디스크 드라이브 |
| JP2010218675A (ja) * | 2009-02-23 | 2010-09-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法およびヘッド位置決め制御装置 |
| JP2011060407A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | ディスク・ドライブ及びそのピエゾ素子の駆動制御方法 |
| JP2011090728A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Hitachi High-Technologies Corp | ヘッド位置制御装置および磁気記録評価装置並びにヘッド位置制御方法 |
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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: 20000404 |