JP2928631B2 - Method and apparatus for controlling magnetic disk storage device - Google Patents
Method and apparatus for controlling magnetic disk storage deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク記憶装置において、ディスク
記憶面に対して対向させて配置された複数のヘッドを移
動およびトラック追従させるためのディスク記憶装置の
制御方法及び装置に係わる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk storage device, and more particularly, to a disk storage device for moving and tracking a plurality of heads arranged to face a disk storage surface. The control method and apparatus of
従来、磁気ディスク装置では、ディスクの記録密度の
高密度化にともなって、ヘッドの位置決め精度を高める
ため、例えば特開昭60−35383号公報に示されているよ
うに、第1のアクチュエータ群と第2のアクチュエータ
とを設け、第1のアクチュエータ群が検出した各ヘッド
の変位を重み付けして第2のアクチュエータの制御信号
とする方法が開示されている。Conventionally, in a magnetic disk device, as the recording density of a disk has been increased, the positioning accuracy of a head has been increased. For example, as shown in JP-A-60-35383, a first actuator group has been used. A method is disclosed in which a second actuator is provided, and the displacement of each head detected by the first actuator group is weighted to be a control signal of the second actuator.
また、特開昭64−67778号公報には、ハイブリッドサ
ーボ方式で、サーボ面の位置情報に基づいて粗駆動し、
読み出し/書き込みヘッドの1つがデータ面の位置情報
をバイモルフアクチュエータに出力する方法が開示され
ている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-67778 discloses a hybrid servo system in which coarse driving is performed based on position information on a servo surface.
A method is disclosed in which one of the read / write heads outputs data plane position information to a bimorph actuator.
上記従来技術の2段サーボアクチュエータにおいて
は、第2のアクチュエータを用いて熱オフトラックや組
立て誤差の影響を除くことについては考慮がなされてい
るものの、各ヘッドは一括フォロイングしており、それ
ぞれのヘッドがそれぞれの所定のトラックをフォロイン
グするようにして、ヘッド切り替えに伴うアクセスタイ
ムを低減するという点について配慮がされていない。In the above-described conventional two-stage servo actuator, although consideration has been given to eliminating the effects of thermal off-track and assembly errors using the second actuator, each head is collectively following, and No consideration is given to the fact that each of the tracks follows each predetermined track to reduce the access time associated with head switching.
また、バイモルフアクチュエータにおいては、各ヘッ
ドのサーボ情報が常時得られていないので、ヘッド切替
時に各ヘッドごとの位置ずれの補正動作を必要とし、ア
クセスタイムが長くなるという問題があった。Further, in the bimorph actuator, since servo information of each head is not always obtained, it is necessary to correct the displacement of each head at the time of head switching, and there is a problem that the access time becomes longer.
本発明の目的は、シーク動作と同一シリンダ上のヘッ
ド切り替え及び近接トラックへのアクセスにおけるアク
セスタイムを低減することのできる磁気ディスク記憶装
置およびその制御方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic disk storage device capable of reducing the access time in switching heads on the same cylinder as in a seek operation and accessing adjacent tracks, and a control method thereof.
上記目的を達成するために、間隔をおいて同軸上に配
された複数枚の回転円板と、夫々の円板上の記録トラッ
クよりなる記録面に対して少なくとも1個配された情報
の書き込み又は読み出しを行うヘッドと、夫々のヘッド
を支持するヘッドアームと、ヘッドアームを一括して支
持する支持部材と、ヘッドアームに取付けられて前記夫
々のヘッドをシーク方向に微小変位させる微小変位素子
と、前記支持部材をシーク方向に動かすことにより前記
夫々のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動ア
クチュエータとを備える磁気記憶装置の制御方法にあっ
て、フォロイング中に夫々のヘッドが夫々の回転円板上
に予じめ記録されたサーボ情報を読み出しながら夫々の
所定のトラックをフォロイングするように微小変位素子
を駆動するようにしたものである。In order to achieve the above object, writing of at least one piece of information arranged on a recording surface composed of a plurality of rotating disks arranged coaxially at intervals and recording tracks on each disk. Or a head that performs reading, a head arm that supports each head, a support member that supports the head arm collectively, and a minute displacement element that is attached to the head arm and minutely displaces the respective head in the seek direction. A coarse movement actuator for moving the respective heads collectively in the seek direction by moving the support member in the seek direction, wherein the respective heads rotate during the following operation. The micro-displacement element is driven so as to follow each predetermined track while reading servo information previously recorded on the disk. It is intended.
また、ヘッド切り替えのアクセスタイムを低減するた
めに、上記磁気ディスク記憶装置の制御方法にあって、
記録トラックに記録された情報の読み出し又書き込みを
行っている第1のヘッドと、次に情報の読み出し又は書
き込みを行う第2のヘッドとがあり、第2のヘッドのフ
ォロイング中のトラックと次の読み出し又は書き込みを
行う目標トラックとの差が前記微小変位素子の可動範囲
内である時に、微小変位素子を用いて予じめ目標トラッ
クをフォロイングするようにしたものである。Further, in order to reduce the access time for head switching, the method for controlling a magnetic disk
There is a first head that reads or writes information recorded on a recording track, and a second head that reads or writes information next, and the track being followed by the second head and the next When the difference from the target track for reading or writing is within the movable range of the minute displacement element, the target track is followed in advance using the minute displacement element.
また、微小変位素子の可動範囲を確保するために、上
記磁気ディスク記憶装置の制御方法にあって、フォロイ
ング中は、夫々のヘッドが記録トラックに記録された夫
々のサーボ情報を読み込み、夫々の所定のトラックをフ
ォロイングするよう夫夫の微小変位素子を駆動し、かつ
少なくとも1つのヘッドの目標トラックと現在のトラッ
クとの差に対応する信号を求め、さらに該ヘッドを微小
変位させる微小変位素子の変位に対応する信号を求め、
前記夫々の信号を加算して得た移動量を粗動アクチュエ
ータを用いて移動させたものである。In order to secure the movable range of the micro displacement element, in the control method of the magnetic disk storage device, during the following, each head reads the respective servo information recorded on the recording track, and sets each predetermined information. Of each of the micro-displacement elements to follow the current track, obtain a signal corresponding to the difference between the target track of at least one head and the current track, and further perform the micro-displacement of the micro-displacement element to finely displace the head. Find the signal corresponding to
The movement amount obtained by adding the respective signals is moved using a coarse movement actuator.
また、アクセスタイムの低減のために、記録面を有す
る少なくとも1枚の回転円板と、回転円板の1記録面に
対して配した少なくとも2個のヘッドと、夫々のヘッド
を支持するヘッドアームと、ヘッドアームを一括して支
持する支持部材と、夫夫のヘッドアームに取付けられて
前記夫々のヘッドをシーク方向に微小変位させる微小変
位素子と、前記支持部材をシーク方向に動かすことによ
り前記夫々のヘッドを一括してシーク方向に移動させる
粗動アクチュエータとを備える磁気ディスクの記憶装置
の制御方法にあって、フォロイング中は記録トラックに
記録された情報の読み出し又は情報の記録を行う第1の
ヘッドと、第1のヘッドと同一記録面に対する第2のヘ
ッドとが、夫々のヘッドのサーボ情報を読み出しながら
夫々の所定のトラックの中心をフォロイングするように
したものである。Further, in order to reduce the access time, at least one rotating disk having a recording surface, at least two heads disposed on one recording surface of the rotating disk, and a head arm supporting each head A support member that collectively supports the head arms, a micro-displacement element attached to each head arm to micro-displace each of the heads in the seek direction, and moving the support member in the seek direction. A method for controlling a storage device of a magnetic disk, comprising: a coarse actuator for moving respective heads collectively in a seek direction, wherein a first step of reading information recorded on a recording track or recording information during following is performed. And the second head on the same recording surface as the first head read out the servo information of each head, and read each predetermined track. The center of is obtained so as to track-following.
各ヘッドが所定トラックをフォロイングするように、
各微小変位素子を駆動し、微小変位素子の変位に応じて
粗動アクチュエータを駆動するので、同一シリンダの他
ヘッドへのヘッドチェンジのアクセスタイムを低減す
る。As each head follows a predetermined track,
Since each minute displacement element is driven and the coarse movement actuator is driven according to the displacement of the minute displacement element, the access time for head change to another head of the same cylinder is reduced.
また、微小変位素子の可動範囲に次のシークに用いる
ヘッドがある場合、予じめヘッドを、微小変位素子を駆
動して移動させるので、シーク時間が短縮される。Further, when there is a head to be used for the next seek in the movable range of the minute displacement element, the seek time is reduced because the head is moved by driving the minute displacement element in advance.
シーク量が微小変位素子の可動範囲を越えるとき、微
小変位素子と粗動アクチュエータを同時に駆動し、微小
変位素子は最大可動範囲まで駆動させ、残シーク量が微
小変位素子の可動範囲内となったときに微小変位素子
を、先の変位方向と反対方向に駆動するので、シーク時
のヘッドの整定に要するアクセスタイムを低減する。When the seek amount exceeds the movable range of the minute displacement element, the minute displacement element and the coarse actuator are simultaneously driven, the minute displacement element is driven to the maximum movable range, and the remaining seek amount is within the movable range of the minute displacement element. Since the minute displacement element is sometimes driven in the direction opposite to the previous displacement direction, the access time required for setting the head at the time of seeking is reduced.
また、各ヘッドが常に所定トラックをフォロイングす
るように、各微小変位素子が駆動されるので、部材の熱
変形や組立誤差の影響が少なくなる。In addition, since each minute displacement element is driven such that each head always follows a predetermined track, the influence of thermal deformation of a member and an assembly error is reduced.
本発明の第1の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。第1図は、本発明のディスク記憶装置の構成を示す
ブロック線図である。本実施例では、粗動アクチュエー
タとしてボイスコイルモータ(VCM)1を用い、微動移
動のための微小変位素子として圧電素子2を用い、位置
制御装置3として、バス(Bus)、ランダム・アクセス
・メモリー(RAM)5、プログラマブル・リード・オン
リー・メモリー(PROM)6、そして、中央処理部(CP
U)7から成るマイクロコンピュータを用い、さらに、
複数のディスク8の各ディスク面の各トラックが複数の
セクタに分割され、このセクタ毎にサーボ位置情報とデ
ータ情報が交互に記憶されているディスク記憶装置いわ
ゆるデータ面サーボ方式の一つであるセクタサーボ方式
のディスク記憶装置について述ている。A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the disk storage device of the present invention. In this embodiment, a voice coil motor (VCM) 1 is used as a coarse movement actuator, a piezoelectric element 2 is used as a minute displacement element for fine movement, and a bus (Bus) and a random access memory are used as a position control device 3. (RAM) 5, Programmable read only memory (PROM) 6, and central processing unit (CP
U) Using a microcomputer consisting of 7,
Each track on each disk surface of the plurality of disks 8 is divided into a plurality of sectors, and a sector storage which is one of a so-called data surface servo method is a disk storage device in which servo position information and data information are alternately stored for each sector. A disk storage device of the system is described.
ディスク8はスピンドルモータ15によって同心かつ一
定速度で回転される。位置検出器14は、アンプ10と復調
器11とアナログ・ディジタル変換器(ADC)12とから成
り、各ディスク面に対向した各ヘッド9を介して、ディ
スク8の回転に伴い、セクタ毎にサーボ位置情報とデー
タ情報を検出する。各ヘッド9で読み出されたヘッド位
置を示す信号は、各アンプ10により増幅され、各復調器
11に送られる。各復調器11は入力された位置信号から、
主位置誤差信号PESNi(n)と90度位相の異なる副位置
誤差信号PESQi(n)と、トラック番号TRKNi(n)とを
出力する。ここで、iはヘッド番号を示す。また、n
は、ディスク8の回転に伴う任意のセクタで得られる信
号の順番をあらわすためのものである。たとえば、i番
ヘッドのあるサンプル時刻で得られたトラック番号がTR
KNi(n)のとき、TRKNi(n+1)は、次のサンプル時
刻におけるトラック番号を示す。このため、サンプル間
隔周期はディスク8の回転速度と、1つのトラックのセ
クタ数で決定される。第2A図に、ヘッド位置に対応する
PENSNi(n)とPESQi(n)の関係を示し、第2B図のヘ
ッドのあるべき位置に対応するTRKNi(n)の関係を示
す。The disk 8 is rotated concentrically and at a constant speed by a spindle motor 15. The position detector 14 includes an amplifier 10, a demodulator 11, and an analog-to-digital converter (ADC) 12, and performs servo control for each sector as the disk 8 rotates through each head 9 facing each disk surface. Detect location information and data information. A signal indicating the head position read by each head 9 is amplified by each amplifier 10 and each demodulator
Sent to 11. Each demodulator 11 uses the input position signal to
The sub position error signal PESQi (n) having a phase difference of 90 degrees from the main position error signal PESNi (n) and the track number TRKNi (n) are output. Here, i indicates a head number. Also, n
Is for indicating the order of signals obtained in an arbitrary sector as the disk 8 rotates. For example, the track number obtained at a certain sample time of the i-th head is TR
In the case of KNi (n), TRKNi (n + 1) indicates the track number at the next sample time. For this reason, the sample interval period is determined by the rotation speed of the disk 8 and the number of sectors in one track. In FIG. 2A, corresponding to the head position
2B shows the relationship between PENSNi (n) and PESQi (n), and shows the relationship between TRKNi (n) corresponding to the desired position of the head in FIG. 2B.
次に、位置制御装置3の動作の内、微動駆動信号UF
(n)を演算するまでの動作を第3図のブロック線図を
併用して説明する。留意しなければならないのは、第3
図の構成要素が、独立したハードウェア構成要素ではな
く、マイクロコンピュータにより実現される位置制御装
置3が行う演算を理解するための補助手段に過ぎないこ
とである。Next, among the operations of the position control device 3, the fine movement drive signal UF
The operation up to the calculation of (n) will be described with reference to the block diagram of FIG. It should be noted that the third
The components in the figure are not independent hardware components, but merely auxiliary means for understanding the operation performed by the position control device 3 realized by the microcomputer.
位置制御装置3は、まず、相選択部30において、トラ
ック番号TRKNi(n)と、ADC12によりサンプルした主位
置誤差信号PESNi(n)、副位置誤差信号PSEQi(n)を
取り込み、トラック中心からの変位を表す相対誤差信号
PESi(n)をトラック番号TRKNi(n)に応じて、 PESi(n)=−PESNi(n)ただし、TRKNi(n)=4
*k PESi(n)=−PESQi(n)ただし、TRKNi(n)=4
*k+1 PESi(n)=PESNi(n) ただし、TRKNi(n)=4
*k+2 PESi(n)=PESQi(n) ただし、TRKNi(n)=4
*k+3 …(1)(ただし、kは整数を表す) として求める。第2図A図、第2B図、第2C図が上式の関
係を表したものである。さらに、位置制御装置3は、TR
KNi(n)とPESi(n)を合計接合部31で加算して、第2
D図に示すヘッド位置に比例した絶対位置信号APOSi
(n)を演算する。コントローラ13から与えられた目標
位置情報TG(n)は、位置制御装置3内で、各ヘッドの
目標位置情報TGi(n)となり、合計接合部32は、TGi
(n)から絶対位置信号APOSi(n)を減算した絶対誤
差信号APESi(n)を演算する。以上をまとめると次の
ようになる。The position control device 3 first takes in the track number TRKNi (n), the main position error signal PESNi (n) and the sub position error signal PSEQi (n) sampled by the ADC 12 in the phase selecting section 30, Relative error signal representing displacement
According to the track number TRKNi (n), PESi (n) is given by: PESi (n) =-PESNi (n) where TRKNi (n) = 4
* K PESi (n) =-PESQi (n) where TRKNi (n) = 4
* K + 1 PESi (n) = PESNi (n) where TRKNi (n) = 4
* K + 2 PESi (n) = PESQi (n) where TRKNi (n) = 4
* K + 3 (1) (where k represents an integer) FIG. 2A, FIG. 2B, and FIG. 2C show the relationship of the above equation. Further, the position control device 3
KNi (n) and PESi (n) are added at the total joint 31 to obtain a second
Absolute position signal APOSi proportional to the head position shown in Figure D
(N) is calculated. The target position information TG (n) given from the controller 13 becomes the target position information TGi (n) of each head in the position control device 3, and the total joint 32 becomes TGi (n).
An absolute error signal APESi (n) is calculated by subtracting the absolute position signal APOSi (n) from (n). The above is summarized as follows.
APOSi(n)=TRKNi(n)+PESi(n) …(2) APESi(n)=TGi(n)=−APOSi(n) …(3) 位置制御装置3は、この各絶対誤差信号APESi(n)
を零にするように、積分演算部33において、微動駆動信
号UFi(n)を演算する。積分演算部33は、積分演算を
行うために、合計接合部34と1サンプル遅延部35と乗算
部36と飽和処理部37から成り、微動駆動信号UFi(n)
を演算する。ここで、乗算部36のKIは積分ゲインを表
し、圧電素子によるヘッドの微小位置決め制御系の応答
性を決定している。また、飽和処理部37のUFMAXとUFMIN
は、飽和処理部37に入力される信号OTDTi(n)の上限
と下限をUFMAXと、UFMINで制限することを表す。以上の
内容をまとめると、微動駆動信号UFi(n)は、 X1(n)=X1(n−1)+APESi(n) …(4) OTDTi(n)=KI*X1(n) …(5) として得られる。これら各ヘッドに対応する微動駆動信
号は、各セクタにおいてそれぞれ演算されて、すべての
ヘッドに対応する値が算出される。APOSi (n) = TRKNi (n) + PESi (n) (2) APESi (n) = TGi (n) = − APOSi (n) (3) The position control device 3 calculates the absolute error signal APESi (n )
Is calculated by the integration operation unit 33 so that is set to zero. The integration operation unit 33 includes a total junction unit 34, a one-sample delay unit 35, a multiplication unit 36, and a saturation processing unit 37 for performing the integration operation, and the fine movement drive signal UFi (n)
Is calculated. Here, KI of the multiplying unit 36 represents an integral gain, and determines the response of the head minute positioning control system using the piezoelectric element. Also, UFMAX and UFMIN of the saturation processing section 37
Indicates that the upper limit and the lower limit of the signal OTDTi (n) input to the saturation processing unit 37 are limited by UFMAX and UFMIN. Summarizing the above, the fine drive signal UFi (n) is expressed as follows: X1 (n) = X1 (n-1) + APESi (n) (4) OTDTi (n) = KI * X1 (n) (5) Is obtained as The fine movement drive signals corresponding to these heads are respectively calculated in each sector, and values corresponding to all heads are calculated.
次に、位置制御装置3の動作のうち、粗動駆動信号UC
i(n)を演算するまでの動作を第4A図、第4B図のブロ
ック線図を併用して説明する。留意しなければならない
のは、第3図と同様に第4A図、第4B図の構成要素が、独
立したハードウェア構成要素ではなく、マイクロコンピ
ュータにより実現される位置制御装置3が行う演算を理
解するための補助手段に過ぎないことである。Next, in the operation of the position control device 3, the coarse movement drive signal UC
The operation until calculating i (n) will be described with reference to the block diagrams of FIGS. 4A and 4B. It should be noted that, similarly to FIG. 3, the components in FIGS. 4A and 4B are not independent hardware components but understand the operation performed by the position control device 3 realized by the microcomputer. It is only an auxiliary means for doing so.
第4A図は、シーク動作における演算内容を示すブロッ
ク線図である。第4A図において、位置制御装置3は、ま
ず、合計接合部40により、コントローラ13により指定さ
れたs番ヘッドの微動駆動信号UFs(n)から、あらか
じめ位置制御装置3内に記憶されている微小変位素子目
標駆動信号(UFMIN+UFMAX)/2を減算し、この減算され
た信号を乗算部41が、変位量に変換し微小変位素子誤差
変位PZER(n)として出力する。よって、微小変位素子
誤差変位PZER(n)は、 PZER(n)=KPZ*(UFs(n)−(UFMIN+UFMAX)/2) …(7) となる。ここで、KPZは、圧電素子2の電圧変位変換ゲ
イン定数である。FIG. 4A is a block diagram showing calculation contents in a seek operation. In FIG. 4A, the position control device 3 firstly uses the total joint portion 40 to obtain a minute movement signal UFs (n) of the s-th head specified by the controller 13 to control the minute movement data stored in the position control device 3 in advance. The displacement element target drive signal (UFMIN + UFMAX) / 2 is subtracted, and the subtracted signal is converted by the multiplier 41 into a displacement amount, which is output as a small displacement element error displacement PZER (n). Therefore, the small displacement element error displacement PZER (n) is as follows: PZER (n) = KPZ * (UFs (n)-(UFMIN + UFMAX) / 2) (7) Here, KPZ is a voltage displacement conversion gain constant of the piezoelectric element 2.
次に合計接合部42が、TGs(n)とPZER(n)を加算
して粗動駆動目標位置TGC(n)を出力する。さらに、
合計接合部43が、TGC(n)から、コントローラ13で指
定されたs番ヘッドの絶対位置信号APOSs(n)を減算
し、粗動誤差信号CPES(n)を出力する。TGC(n)とC
PES(n)は次のようになる。Next, the total joining section 42 adds TGs (n) and PZER (n) and outputs a coarse movement drive target position TGC (n). further,
The total junction 43 subtracts the absolute position signal APOSs (n) of the s-th head specified by the controller 13 from TGC (n), and outputs a coarse motion error signal CPES (n). TGC (n) and C
PES (n) is as follows.
TGC(n)=TGs(n)+PZER(n) …(8) CPES(n)=TGC(n)−APOSs(n) …(9) 次に、位置制御装置3は、この粗動位置誤差信号CPES
(n)を零にするように粗動駆動信号を演算する。ま
ず、ヘッドが複数トラックを短時間で移動できるよう
に、目標速度発生部44が、CPES(n)に応じて目標速度
信号TGVEL(n)を次式のように発生する。TGC (n) = TGs (n) + PZER (n) (8) CPES (n) = TGC (n) −APOSs (n) (9) Next, the position control device 3 outputs the coarse movement position error signal. CPES
A coarse drive signal is calculated to make (n) zero. First, the target speed generator 44 generates a target speed signal TGVEL (n) according to CPES (n) as shown in the following equation so that the head can move a plurality of tracks in a short time.
ここで、αは、ヘッドの減速時の減速度を表す。ま
た、速度演算部45、APOSs(n)から、推定速度信号VEL
(n)を演算する。速度演算部45は、1サンプル遅延部
48と合計接合部49と乗算部50から成り、絶対位置信号AP
OSs(n)の後退差分によりVEL(n)を次のように演算
している。 Here, α represents the deceleration at the time of deceleration of the head. In addition, the speed calculator 45, from the APOSs (n), outputs the estimated speed signal VEL.
(N) is calculated. The speed calculation unit 45 is a one-sample delay unit
48, a total junction 49 and a multiplier 50, and the absolute position signal AP
VEL (n) is calculated from the backward difference of OSs (n) as follows.
VEL(n)=(APOSs(n)−APOSs(n−1))/TS …(11) ただし、TSはサンプル周期を表す。 VEL (n) = (APOSs (n) -APOSs (n-1)) / TS (11) where TS represents a sample period.
次に、合計接合部46がTGVEL(n)からVEL(n)を減
算し、速度偏差VERROR(n)を演算する。さらに乗算部
47がVERROR(n)にゲインKVを乗算して、粗動駆動信号
UC(n)を演算する。VERROR(n)とUC(n)は、 VERROR(n)=TGVEL(n)−VEL(n) …(12) UC(n)=KV*VERROR(n) …(13) となる。Next, the total junction 46 subtracts VEL (n) from TGVEL (n) and calculates the speed deviation VERROR (n). Further multiplication unit
47 multiplies the VERROR (n) by the gain KV to generate the coarse drive signal
UC (n) is calculated. VERROR (n) and UC (n) are as follows: VERROR (n) = TGVEL (n) -VEL (n) (12) UC (n) = KV * VERROR (n) (13)
第4B図は、フォロイング動作における演算内容を示す
ブロック線図である。第4B図において、位置制御装置3
は、まず、合計接合部40により、コントローラ13により
指定されたs番ヘッドの微動駆動信号UFs(n)から、
あらかじめ位置制御装置3内に記憶されている微小変位
素子目標駆動信号(UFMIN+UFMAX)/2を減算し、この減
算された信号を乗算部41が、変位量に変換し微小変位素
子誤差変位PZER(n)として出力する。よって、微小変
位素子誤差変位PZER(n)は、 PZER(n)=KPZ*(UFs(n)−(UFMIN+UFMAX)/2) …(7) となる。ここで、KPZは、圧電素子2の電圧変位変換ゲ
イン定数である。FIG. 4B is a block diagram showing the operation content in the following operation. In FIG. 4B, the position control device 3
First, from the fine movement drive signal UFs (n) of the s-th head specified by the controller 13 by the total joint 40,
A small displacement element target drive signal (UFMIN + UFMAX) / 2 previously stored in the position control device 3 is subtracted, and the subtracted signal is converted by the multiplier 41 into a displacement amount, and the small displacement element error displacement PZER (n ). Therefore, the small displacement element error displacement PZER (n) is as follows: PZER (n) = KPZ * (UFs (n)-(UFMIN + UFMAX) / 2) (7) Here, KPZ is a voltage displacement conversion gain constant of the piezoelectric element 2.
次に、合計接合部42が、TGs(n)とPZER(n)を加
算して粗動駆動目標位置TGC(n)を出力する。さら
に、合計接合部43がTGC(n)から、コントローラ13で
指定されたs番ヘッドの絶対位置信号APOSs(n)を減
算し、粗動誤差信号CPES(n)を出力する。TGC(n)
とCPES(n)は次のようになる。Next, the total joining section 42 adds the TGs (n) and the PZER (n) to output the coarse movement drive target position TGC (n). Further, the total junction 43 subtracts the absolute position signal APOSs (n) of the s-th head specified by the controller 13 from TGC (n), and outputs a coarse motion error signal CPES (n). TGC (n)
And CPES (n) are as follows.
TGC(n)=TGs(n)+PZER(n) …(8) CPES(n)=TGC(n)−APOSs(n) …(9) 次に、位置制御装置3は、この粗動位置誤差信号CPES
(n)を零にするように粗動駆動信号を演算する。ま
ず、CPES(n)は、位相進み、位相遅れ等の位置補償や
フィルタリング等を行う直列補償演算処理部51を経て、
粗動操作信号CPS(n)となり、乗算部52でゲインKpzを
乗じられて粗動駆動信号UC(n)が出力される。TGC (n) = TGs (n) + PZER (n) (8) CPES (n) = TGC (n) −APOSs (n) (9) Next, the position control device 3 outputs the coarse movement position error signal. CPES
A coarse drive signal is calculated to make (n) zero. First, CPES (n) passes through a series compensation operation processing unit 51 that performs position compensation such as phase advance and phase delay, filtering, and the like.
Coarse operation signal CPS (n) is obtained, multiplied by gain Kpz in multiplication section 52, and coarse operation signal UC (n) is output.
位置制御装置3は、以上のように演算されたすべての
ヘッドに対応する微動駆動信号UFi(n)及び粗動駆動
信号UC(n)を、それぞれ、微動動装置17および粗動駆
動装置16に出力する。The position control device 3 sends the fine drive signal UFi (n) and the coarse drive signal UC (n) corresponding to all the heads calculated as described above to the fine drive device 17 and the coarse drive device 16, respectively. Output.
粗動駆動装置16は、ディジタル・アナログ変換器(DA
C)18と電流帰還型パワーアンプ(IPA)19から成る。ま
た、微動駆動装置17は、DAC20と電圧帰還型パワーアン
プ(VPA)21から成る。位置制御装置3で演算された、
粗動駆動信号UC(n)はDAC18に出力され、微動駆動信
号UF1(n),UF2(n),UF3(n),UF4(n)は、DAC20
に出力される。さらに、DAC18,20は、入力された信号を
ディジタル−アナログ変換して粗動アナログ駆動信号UC
(t)、微動アナログ駆動信号UF1(t),UF2(t),UF
3(t),UF4(t)を出力する。IPA19は、粗動アナログ
駆動信号UC(t)を入力され、これに比例した駆動電流
I(t)をVCM1に供給する。また、VPA21は、微動アナ
ログ駆動信号UF1(t),UF2(t),UF3(t),UF4
(t)を入力され、これに比例した駆動電圧V1(t),V
2(t),V3(t),V4(t)を各圧電素子2に出力す
る。VCM1はキャリッジ22を介して全ヘッド9をディスク
8の径方向に一斉に駆動する。また、キャリッジと各ヘ
ッド9を接続するヘッドアーム23の途中には、圧電素子
2が装着されており、ヘッド9をディスク8の半径(ラ
ジアル)方向に微小変位させることができるようになっ
ている。The coarse drive 16 is a digital-to-analog converter (DA)
C) 18 and a current feedback power amplifier (IPA) 19. The fine movement driving device 17 includes a DAC 20 and a voltage feedback power amplifier (VPA) 21. Calculated by the position control device 3,
The coarse drive signal UC (n) is output to the DAC 18, and the fine drive signals UF1 (n), UF2 (n), UF3 (n) and UF4 (n) are output to the DAC 20.
Is output to Further, the DACs 18 and 20 perform digital-to-analog conversion of the input signal to perform a coarse analog drive signal UC.
(T), fine movement analog drive signals UF1 (t), UF2 (t), UF
3 (t) and UF4 (t) are output. The IPA 19 receives the coarse motion analog drive signal UC (t), and supplies a drive current I (t) proportional to this signal to the VCM1. Further, the VPA21 is provided with fine movement analog drive signals UF1 (t), UF2 (t), UF3 (t), UF4
(T) is input, and the drive voltage V1 (t), V
2 (t), V3 (t), and V4 (t) are output to each piezoelectric element 2. The VCM 1 simultaneously drives all the heads 9 in the radial direction of the disk 8 via the carriage 22. A piezoelectric element 2 is mounted in the middle of a head arm 23 connecting the carriage and each head 9 so that the head 9 can be slightly displaced in the radius (radial) direction of the disk 8. .
以上のように、位置制御装置3は、サンプル周期TS毎
に、位置検出器14によりサーボ位置情報を取り込み、微
動駆動信号を演算し、これを微動駆動装置17に出力し、
粗動駆動信号を演算し、これを粗動駆動装置16に出力し
て、圧電素子2とVCM1を駆動させ、ヘッドを目的のトラ
ックへ移動・位置決めする。本実施例で述べた圧電素子
2による位置決め制御系は、ヘッド9を目標位置に整定
させるため、圧電素子2が、圧電素子2の移動可能範囲
のどこに収束するかは、VCM1により移動されるキャリッ
ジ22の位置で決定される。このため、ヘッド9を圧電素
子2の移動可能範囲内で整定させる必要がある。As described above, the position control device 3 fetches the servo position information by the position detector 14 for each sample period TS, calculates a fine drive signal, and outputs the signal to the fine drive device 17,
The coarse drive signal is calculated and output to the coarse drive device 16 to drive the piezoelectric element 2 and the VCM 1 to move and position the head to a target track. In the positioning control system using the piezoelectric element 2 described in this embodiment, in order to set the head 9 at a target position, the position of the piezoelectric element 2 that converges within the movable range of the piezoelectric element 2 is determined by the carriage moved by the VCM 1. Determined at 22 positions. Therefore, it is necessary to set the head 9 within the movable range of the piezoelectric element 2.
本発明によれば、圧電素子2の中央近傍の適当な設定
位置、例えば、本実施例では、圧電素子2の移動可能範
囲の中央位置からの変位量である微小変位素子誤差変位
PZER(n)をコントロール13から与えられた目標位置TG
s(n)に加算して、粗動駆動目標位置TGC(n)として
いる。こうすることにより、圧電素子2の変位が、圧電
素子2の移動可能範囲の中央位置に変位するように、VC
M1は、ヘッド9及び圧電素子2を塔載したキャリッジ22
を移動させる。また、最終的には、圧電素子2の変位
が、圧電素子2の移動可能範囲の中央位置に変位するた
め、微小変位素子誤差変位PZER(n)も零に落ち着き、
安定な制御が可能である。また、圧電素子2が環境の熱
的変動の影響をうけると、微動駆動信号と圧電素子2と
の微小変位量の関係は、第6図に示すように、状態Aで
あったものが状態Bに移行してしまう。しかし、本発明
のディスク記憶装置では、圧電素子2の移動可能範囲内
の中央近傍の変位量を推定でき、圧電素子2に移動可能
範囲内の中央近傍で確実にヘッドを制御できる。この結
果、トラック幅、トラック間隔の余裕度も低減できるの
で、磁気ディスク装置の記憶容量を増大できる。According to the present invention, an appropriate set position near the center of the piezoelectric element 2, for example, in this embodiment, a small displacement element error displacement which is a displacement amount from a center position of a movable range of the piezoelectric element 2
Target position TG given from control 13 by PZER (n)
This is added to s (n) to obtain a coarse movement drive target position TGC (n). By doing so, the VC element is displaced to the center position of the movable range of the piezoelectric element
M1 is a carriage 22 on which the head 9 and the piezoelectric element 2 are mounted.
To move. Finally, since the displacement of the piezoelectric element 2 is displaced to the center position of the movable range of the piezoelectric element 2, the small displacement element error displacement PZER (n) also settles to zero,
Stable control is possible. When the piezoelectric element 2 is affected by thermal fluctuations in the environment, the relationship between the fine movement drive signal and the amount of minute displacement between the piezoelectric element 2 changes from state A to state B as shown in FIG. It will move to. However, in the disk storage device of the present invention, the amount of displacement in the vicinity of the center of the movable range of the piezoelectric element 2 can be estimated, and the head can be reliably controlled near the center of the movable range of the piezoelectric element 2. As a result, the margin of the track width and the track interval can be reduced, and the storage capacity of the magnetic disk device can be increased.
また、本発明によれば、複数トラックをまたいで移動
するとき、非常に高速・高精度にヘッド9を移動・位置
決めすることが可能である。第7A図は、微小変位素子を
用いず、ボイスコイルモータのみによってヘッドの位置
ぎめを行う従来のサーボ系によるヘッド位置の時間応答
を示す図である。シーク動作が開始されると、ボイスコ
イルモータが駆動されて、目標トラックに接近し、オー
バーシュートしたのちに整定している。第7B図は、本発
明のヘッド位置の時間応答を示す図である。本発明のサ
ーボ系では、シーク動作が開始されると、微小変位素子
は、可動範囲内でシーク方向にいっぱいに変位を行う
(0〜T1)。この動作は、微小変位素子の応答能力によ
り、すばやく行われる。一方、ボイスコイルモータは、
周知の制御法によって駆動され、シーク方向に変位する
が、その応答は、前述の微小変位素子に比べて遅いもの
となる。従って、アクセスサーボ系は、微小変位素子を
いっぱいに変位させた状態で、ボイスコイルモータの動
作によって目標トラックに接近する(T1〜T2)。第7A図
の場合に比べて、微小変位素子によってあらかじめ変位
している分、目標トラックへの到達までの時間が短縮さ
れる。目標トラックの中心に到達すると(T2)、微小変
位素子はヘッドをトラック中心に位置ぎめする動作を行
う。微小変位素子の応答能力は、ボイスコイルモータの
応答能力に比べて高いので、ボイスコイルモータのサー
ボ系のオーバーシュートを打ち消して、整定時間を短縮
することができる。Further, according to the present invention, when moving across a plurality of tracks, it is possible to move and position the head 9 with extremely high speed and high accuracy. FIG. 7A is a diagram showing a time response of a head position by a conventional servo system that performs head positioning only by a voice coil motor without using a minute displacement element. When the seek operation is started, the voice coil motor is driven to approach the target track and settle after overshooting. FIG. 7B is a diagram showing the time response of the head position according to the present invention. In the servo system according to the present invention, when the seek operation is started, the minute displacement element makes a full displacement in the seek direction within the movable range (0 to T 1 ). This operation is quickly performed by the response capability of the minute displacement element. On the other hand, voice coil motors
It is driven by a well-known control method and is displaced in the seek direction, but its response is slower than that of the aforementioned minute displacement element. Accordingly, the access servo system approaches the target track by the operation of the voice coil motor with the minute displacement element fully displaced (T 1 to T 2 ). Compared to the case of FIG. 7A, the time required to reach the target track is shortened by the displacement by the minute displacement element in advance. When reaching the center of the target track (T 2 ), the minute displacement element performs an operation of positioning the head at the center of the track. Since the response capability of the minute displacement element is higher than the response capability of the voice coil motor, it is possible to cancel the overshoot of the servo system of the voice coil motor and shorten the settling time.
なお、ディスク装置が、一つのガイドアームに複数の
ヘッドを塔載した構成のものである場合には、これら同
一のガイドアームに付いているヘッド相互間の位置ずれ
は小さいので、これらのヘッドのうちの一つを代表ヘッ
ドとし、この代表ヘッドのみから位置情報を読み取って
上述の方式を適用することも可能である。第8A図は、本
発明に基づくアクセスサーボ系のヘッド及びディスク周
辺の見取り図である。第8A図では、一つのガイドアーム
23に4つのヘッド9P,9Q,9R,9Sが塔載されている。ディ
スク8及びこの上に位置する図示しないディスクの計2
つの面を、各各内周側と外周側の2つのドーナツ状の領
域に分けて、合計4つの領域を4つのヘッドがそれぞれ
分担している。このうち、ヘッド9Sが代表ヘッドとなっ
ており、このヘッドから読み取られた位置情報が位置制
御装置3に送られる。位置制御装置3および微動駆動装
置17を介して圧電素子2が駆動され、4つのヘッドに対
する位置修正動作が一括して行われる。If the disk drive has a configuration in which a plurality of heads are mounted on one guide arm, the positional deviation between the heads attached to the same guide arm is small. One of the heads may be used as a representative head, and position information may be read only from the representative head to apply the above-described method. FIG. 8A is a sketch drawing of a head and a disk periphery of an access servo system according to the present invention. In FIG. 8A, one guide arm
23 has four heads 9P, 9Q, 9R and 9S mounted thereon. A total of 2 of the disk 8 and the disk (not shown) located thereon
The four surfaces are divided into two donut-shaped regions on the inner and outer peripheral sides, respectively, and the four heads respectively share a total of four regions. Among them, the head 9S is a representative head, and the position information read from this head is sent to the position control device 3. The piezoelectric element 2 is driven via the position control device 3 and the fine movement driving device 17, and the position correcting operation for the four heads is performed collectively.
本発明の第2の実施例を詳細に説明する。 A second embodiment of the present invention will be described in detail.
本発明を適用したディスク記憶装置の構成は第1の実
施例の構成図である第1図と同じである。第1図の、位
置検出器14、粗動駆動装置16、微動駆動装置17、ディス
ク8、VCM1、圧電素子2及びスピンドルモータ15の機能
は第11の実施例で説明したものと同じである。The configuration of the disk storage device to which the present invention is applied is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The functions of the position detector 14, coarse movement drive device 16, fine movement drive device 17, disk 8, VCM1, piezoelectric element 2, and spindle motor 15 in FIG. 1 are the same as those described in the eleventh embodiment.
本発明のコントローラ13は、位置制御装置3に対し発
行する移動コマンドの内、各ヘッドに対し異なる目標位
置情報TGi(n)を同時に発行可能である。The controller 13 of the present invention can simultaneously issue different target position information TGi (n) to each head among the movement commands issued to the position control device 3.
次に、位置制御装置3の動作の内、粗動駆動信号UCi
(n)を演算するまでの動作は、第1の動作と全く同様
であり、第3図のブロック線図で表される。ただし、留
意しなければならないのは、第3図の構成要素が、独立
したハードウェア構成要素ではなく、マイクロコンピュ
ータにより実現される位置制御装置3が行う演算を理解
するための補助手段に過ぎないことである。位置制御装
置13はコントローラからの移動コマンドを受け、(6)
式によって微動駆動信号UFi(n)を演算する。Next, in the operation of the position control device 3, the coarse movement drive signal Uci is output.
The operation up to the calculation of (n) is exactly the same as the first operation, and is represented by a block diagram in FIG. However, it should be noted that the components in FIG. 3 are not independent hardware components, but merely auxiliary means for understanding the operation performed by the position control device 3 realized by the microcomputer. That is. The position control device 13 receives the movement command from the controller, and (6)
The fine drive signal UFi (n) is calculated by the equation.
次に、位置制御装置3の動作の内、微小変位素子誤差
変位PZER(n)を演算するまでの動作を第5図のブロッ
ク線図を用いて説明する。留意しなければならないの
は、第3,4図と同様に第5図の構成要素が、独立したハ
ードウェア構成要素ではなく、マイクロコンピュータに
より実現される位置制御装置3が行う演算を理解するた
めの補助手段に過ぎないことである。Next, among the operations of the position control device 3, the operation up to calculating the small displacement element error displacement PZER (n) will be described with reference to the block diagram of FIG. It should be noted that, like FIG. 3 and FIG. 4, the components in FIG. 5 are not independent hardware components, but understand the operation performed by the position control device 3 realized by the microcomputer. Is merely an auxiliary means.
まず、合計接合部61,62,63,64は、(6)式によって
求められた各微動駆動信号UFi(n)から、あらかじめ
位置制御装置3内に記憶されている微小変位素子目標駆
動信号(UFMIN+UFMAX)/2を減算し、この減算された信
号を最大値検出部65と最小値検出部66に送り、最大値UF
iMAXと最小値UFiMINを出力する。合計接合部67は、UFiM
AXとUFiMINを加算し、さらに、この加算結果を乗算部68
が、0.5倍し、UFiMAXとUFiMINの平均値を、微小変位素
子誤差変位PZER(n)として出力する。さらに、位置制
御装置3は、(8)式から(13)式の演算を行って、粗
動駆動信号UC(n)を決定する。First, the total joints 61, 62, 63, and 64 are converted from the fine movement drive signals UFi (n) obtained by the equation (6) into the minute displacement element target drive signals ( UFMIN + UFMAX) / 2 is subtracted, and the subtracted signal is sent to the maximum value detection unit 65 and the minimum value detection unit 66, and the maximum value UF
Output iMAX and minimum value UFiMIN. Total joint 67 is UFiM
AX and UFiMIN are added, and the result of addition is multiplied by 68
Is multiplied by 0.5, and the average value of UFiMAX and UFiMIN is output as the small displacement element error displacement PZER (n). Further, the position control device 3 determines the coarse movement drive signal UC (n) by performing the calculations of the equations (8) to (13).
位置制御装置3は、以上のように演算された微動駆動
信号UFi(n)及び粗動駆動信号UC(n)を、それぞ
れ、微動駆動装置17および粗動駆動装置16に出力し、各
ヘッドを独立に目標トラックまで移動位置決めを行うこ
とができる。The position control device 3 outputs the fine drive signal UFi (n) and the coarse drive signal UC (n) calculated as described above to the fine drive device 17 and the coarse drive device 16, respectively, and controls each head. Movement positioning to the target track can be performed independently.
第8B図は、各ヘッドが異なるシリンダに属する目標ト
ラックに位置ぎめされる様子を示す模式図である。第8B
図において、2番ヘッド9B、3番ヘッド9C、4番ヘッド
9D、K番シリンダに属するトラックに位置ぎめされてお
り、1番ヘッド9Aは、K+1番シリンダに属するトラッ
クに位置ぎめされている。本発明に基づくサーポ系で
は、4番目のディスク面8DのK番トラックから1番目の
ディスク面8AのK+1番トラックにまたがって記憶され
ているファイルを読み出す場合、4番ヘッド9Dでデータ
を読みだしているうちに1番ヘッド9Aに対応する微小変
位素子2Aを駆動して、1番ヘッドをあらかじめK+1番
トラックに位置ぎめしておき、第8B図の状態とすること
ができる。従来は、全ヘッドを同一シリンダに追従させ
る方法が用いられており、目標シリンダの変更にともな
ってシーク動作を行う時間が必要となるが、本発明によ
ればシーク動作の所要時間の影響を0にすることができ
る。なお、ここではデータ面サーボ方式のディスク装置
を例としたが、同様の方法はハイブリッドサーボ方式の
ディスク装置でも用いることができる。FIG. 8B is a schematic diagram showing how each head is positioned on a target track belonging to a different cylinder. No. 8B
In the figure, No. 2 head 9B, No. 3 head 9C, No. 4 head
9D, the track belonging to the K-th cylinder is positioned, and the first head 9A is positioned at the track belonging to the K + 1-th cylinder. In the servo system according to the present invention, when reading a file stored from track K on the fourth disk surface 8D to track K + 1 on the first disk surface 8A, data is read by the fourth head 9D. During this operation, the minute displacement element 2A corresponding to the No. 1 head 9A is driven to position the No. 1 head on the (K + 1) th track in advance, and the state shown in FIG. 8B can be obtained. Conventionally, a method of causing all heads to follow the same cylinder is used, and it takes time to perform a seek operation in accordance with the change of the target cylinder. Can be Here, the disk device of the data surface servo system is taken as an example, but the same method can be used for a disk device of the hybrid servo system.
さらに本発明の他の実施例を第8C図を用いて説明す
る。ヘッド9Rがディスク8上の記録トラックをフォロイ
ングするように、図示しない粗動アクチュエータと圧電
素子2Rが共働して、ヘッド9Rを所定トラックにフォロイ
ングさせる。ディスク8はセクタサーボ方式用のディス
クであり、周方向に間欠的にサーボ情報が記録されてい
る。ヘッド9Rが上記方法によりオントラックされて記録
情報の読み出し又は書き込みを行っているとき(フォロ
イング中)に、同一ディスク8に対して配された先のヘ
ッド9Rと異なるヘッド9Sはコントローラに指示された所
定トラックをフォロイングするように、圧電素子2Sを働
かせてオントラック化する。ここで、コントローラから
ヘッド9Sに指定されたトラック位置が、圧電素子2Sの可
動範囲内であれば、ヘッド9Sを指定トラックへ移動さ
せ、もし圧電素子2Sの可動範囲外であれば、可能範囲の
中央の点、又は限界点近傍にヘッド9Sを移動して、オン
トラック化する。この結果、ヘッド9Rの次に情報の読み
出し又は書き込みを行うヘッドが9Sであり、かつその読
み出し又は書き込みに用いるトラックが圧電素子2Sの可
動範囲内にあれば、既にヘッド9Rによる情報の読み出し
又は書き込み中に、ヘッド9Sの移動が始まっており、ヘ
ッドチェンジに要する時間を大幅に低減することができ
る。この一連の動作は図示しない判断手段によって判断
される。すなわち、判断手段には、上位コントローラよ
り指示された現在情報の読み出し又は書き込みに用いら
れるヘッドの番号及びトラック番号が入力されるととも
に、次に用いられる予定のヘッドの番号及びトラック番
号も入力され、2つのヘッドのトラック番号の差より、
圧電素子2の移動の可否を判断し、移動量に応じた出力
信号が判断手段より出力される。さらに、圧電素子2Sの
変位量が初期値(ゼロ点)から変動して、ヘッド9Sがフ
ォロイングしている場合には、粗動アクチュエータが圧
電素子2Sの変位量を補償しながらフォロイングすること
により、更に次のヘッドチェンジのアクセスタイムを低
減できる。Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8C. The coarse movement actuator (not shown) and the piezoelectric element 2R cooperate with each other to cause the head 9R to follow a predetermined track so that the head 9R follows the recording track on the disk 8. The disk 8 is a disk for the sector servo system, and servo information is recorded intermittently in the circumferential direction. When the head 9R is on-track by the above method to read or write recorded information (during following), a head 9S different from the preceding head 9R arranged on the same disk 8 is instructed by the controller. The piezoelectric element 2S is operated so as to follow the predetermined track so as to be on-track. Here, if the track position designated by the controller to the head 9S is within the movable range of the piezoelectric element 2S, the head 9S is moved to the designated track, and if the track position is outside the movable range of the piezoelectric element 2S, The head 9S is moved to the center point or the vicinity of the limit point to turn on the track. As a result, if the head that reads or writes information next to the head 9R is 9S and the track used for reading or writing is within the movable range of the piezoelectric element 2S, the information is already read or written by the head 9R. During this time, the movement of the head 9S has begun, and the time required for head change can be significantly reduced. This series of operations is determined by a determination unit (not shown). That is, the determination unit receives the head number and the track number used for reading or writing the current information specified by the upper controller, and also inputs the head number and the track number of the head to be used next, From the difference between the track numbers of the two heads,
It is determined whether or not the piezoelectric element 2 can be moved, and an output signal corresponding to the amount of movement is output from the determining means. Further, when the displacement amount of the piezoelectric element 2S fluctuates from the initial value (zero point) and the head 9S is following, the coarse motion actuator follows while compensating the displacement amount of the piezoelectric element 2S, Further, the access time for the next head change can be reduced.
さらに、他の実施例について以下に説明する。 Further, another embodiment will be described below.
第9図は、本発明の磁気ディスク記憶装置のヘッド位
置制御装置(アクセスサーボ機構)の構成を示すブロッ
ク図である。第9図において、制御装置A100は上位の装
置から与えられるアドレスを含む指令に応じてアクセス
サーボ機構を動作させる機能をもつ。制御装置A100は上
記指令に応じてパワーアンプ駆動信号を出力する。この
信号はパワーアンプ101で増幅されてボイスコイルモー
タ102に印加される。ボイスコイルモータ102はキャリッ
ジ106を介して全ヘッド103a,103b,104,103dを磁気ディ
スク105の径方向に一斉に駆動する。また、キャリッジ1
06と各ヘッド103a,103b,104,103dとの間にはピエゾ素子
111a,111b,111c,111dが装着されており、ヘッド103a,10
3b,104,103dをディスク105の半径(ラジアル)方向に微
小変位させることができるようになっている。磁気ディ
スク105はスピンドルモータ107によって同心かつ一定速
度で回転される。この磁気ディスク105の複数のディス
ク面のうち一つに各トラックの位置情報が記録されたサ
ーボ面120が形成されており、その他の面はデータ情報
とサーボ情報の双方を記憶するデータ面130a,130b,130d
となっている。サーボ面120に対応するサーボヘッド104
で読み込まれた信号は、アンプ121により増幅され、位
置信号として制御装置A100に読み込まれる。一方、デー
タ面130a,130b,130dに対応する各ヘッド103a,103b,103d
で読み込まれた各信号は、リードアンプ131a,131b,131d
で増幅された後、マルチプレクサ132でこのうちの一つ
が選択される。選択された信号は、前記制御装置A100に
データ信号として入力される一方、AD変換器151を経て
マイクロコンピュータやディジタルシグナルプロセッサ
で構成される制御装置Bに入力される。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a head position control device (access servo mechanism) of the magnetic disk storage device of the present invention. In FIG. 9, a control device A100 has a function of operating an access servo mechanism in response to a command including an address given from a higher-level device. Control device A100 outputs a power amplifier drive signal in response to the command. This signal is amplified by the power amplifier 101 and applied to the voice coil motor 102. The voice coil motor 102 simultaneously drives all the heads 103a, 103b, 104, and 103d in the radial direction of the magnetic disk 105 via the carriage 106. Also, carriage 1
Piezo element between 06 and each head 103a, 103b, 104, 103d
111a, 111b, 111c, 111d are mounted, and the heads 103a, 10
3b, 104, and 103d can be minutely displaced in the radius (radial) direction of the disk 105. The magnetic disk 105 is concentrically rotated by a spindle motor 107 at a constant speed. A servo surface 120 on which position information of each track is recorded is formed on one of a plurality of disk surfaces of the magnetic disk 105, and the other surface is a data surface 130a for storing both data information and servo information. 130b, 130d
It has become. Servo head 104 corresponding to servo surface 120
Is read by the amplifier 121 and read into the control device A100 as a position signal. On the other hand, each head 103a, 103b, 103d corresponding to the data surface 130a, 130b, 130d
The signals read by are read amplifiers 131a, 131b, 131d
, And one of them is selected by the multiplexer 132. The selected signal is input to the control device A100 as a data signal, and is input to the control device B including a microcomputer and a digital signal processor via the AD converter 151.
本実施例では、制御装置Bは単一の装置であるが、後
述するように、装置内部での処理はタイムシェアリング
により多重に実行されており、実質的に複数の制御装置
Bを有しているのと差異はない。この制御装置B150は、
前述のピエゾ素子111a,111b,111c,111dを駆動する機能
を有し、その駆動信号を、DA変換器152a,152b,152c,152
d及びアンプ155a,155b,155c,155dを介して、ピエゾ素子
111a,111b,111c,111dに入力する。このうち、サーボヘ
ッド104に対応するピエゾ素子111cには、動作中常に可
動範囲のほぼ中央に対応する一定の電圧が印加される。
また、制御装置B150は、制御装置A100とのインターフェ
イス信号を送受して、アクセスサーボ機構の動作を管理
する。前記マルチプレクサ132は、制御装置A100と制御
装置B150のいずれか一方から、ヘッドの選択信号を受け
取り、その選択信号に対応するヘッドのデータをAD変換
器151に出力する。In this embodiment, the control device B is a single device. However, as will be described later, processing inside the device is multiplexed by time sharing, and substantially has a plurality of control devices B. There is no difference from having. This control device B150,
It has a function of driving the above-mentioned piezo elements 111a, 111b, 111c, 111d, and outputs the driving signals to the DA converters 152a, 152b, 152c, 152.
Piezo element via d and amplifiers 155a, 155b, 155c, 155d
Input to 111a, 111b, 111c, 111d. Among them, a constant voltage corresponding to almost the center of the movable range is always applied to the piezo element 111c corresponding to the servo head 104 during operation.
Further, control device B150 sends and receives an interface signal with control device A100, and manages the operation of the access servo mechanism. The multiplexer 132 receives a head selection signal from one of the control device A100 and the control device B150, and outputs head data corresponding to the selection signal to the AD converter 151.
第10図にヘッド及びディスク周辺の詳細構造を模式的
な見取り図で示す。第10図において、スピンドルモータ
107によって一体となって回転するディスク面のうちの
一つがサーボ面120とされ、このサーボ面120の各トラッ
クの位置を規定するサーボ信号(位置情報)が記録され
ている。このサーボ信号はサーボヘッド104でよみと
る。残りの各ディスク面は、データ情報を記録するデー
タ面130a,130b,130dである。これらのデータ面は、いず
れも複数のセクターと呼ばれる領域に分割されており、
各セクターの先頭の部分にはサーボ位置情報領域141a,1
41b,141dが設けられており、データヘッドがこの部分を
検出すると、制御装置B150ではセクター割り込みが発生
する。サーボ位置情報に引き続く部分にはデータ領域14
2a,142b,142dがもうけられている。ディスクの回転に伴
って各データ面に対応するデータヘッド103a,103b,103d
がこれらの領域の上を通過するので、サーボ位置情報の
取り込みとデータの読みだし/書き込みが交互に行われ
ることになる。一方、これらのヘッド103a,103b,104,10
3dは、支持ばね162を介してヘッドアーム163にとりつけ
られている。そして、ヘッドアーム163の中に、前述し
たピエゾ素子111a,111b,111c,111dが組み込まれてお
り、前述の制御装置B150によって制御される。ヘッドア
ーム163は、キャリッジ106に固定されており、キャリッ
ジ106はボイスコイルモータ102によってディスクのラジ
アル方向に駆動される。FIG. 10 schematically shows a detailed structure around the head and the disk. In FIG. 10, the spindle motor
One of the disk surfaces which rotate integrally by the 107 is a servo surface 120, and a servo signal (position information) defining the position of each track on the servo surface 120 is recorded. This servo signal is read by the servo head 104. The remaining disk surfaces are data surfaces 130a, 130b, 130d for recording data information. Each of these data planes is divided into areas called sectors.
The servo position information area 141a, 1 is located at the beginning of each sector.
41b and 141d are provided. When the data head detects this portion, a sector interrupt occurs in the control device B150. The data area 14 is located after the servo position information.
2a, 142b, 142d are provided. Data heads 103a, 103b, 103d corresponding to each data surface as the disk rotates
Pass over these areas, the acquisition of servo position information and the reading / writing of data are performed alternately. On the other hand, these heads 103a, 103b, 104, 10
3d is attached to the head arm 163 via the support spring 162. The piezo elements 111a, 111b, 111c, and 111d are incorporated in the head arm 163, and are controlled by the control device B150. The head arm 163 is fixed to the carriage 106, and the carriage 106 is driven by the voice coil motor 102 in the radial direction of the disk.
第11図は、制御装置A100の構成を模式的に示すブロッ
ク図である。第11図において、サーボ面120の上のサー
ボ位置情報はサーボヘッド104で読みとられて、アンプ1
21により増幅され、位置信号として制御装置A100に入力
される。この位置信号は、位置検出回路211で復調され
て、各トラックの中心からの距離に比例した線形な位置
信号となる。制御装置A100はシーク動作モード及びフォ
ロイング動作モードと呼ばれる2通りの動作モードを持
っている。FIG. 11 is a block diagram schematically showing a configuration of control device A100. In FIG. 11, the servo position information on the servo surface 120 is read by the servo head 104 and
The signal is amplified by 21 and input to the control device A100 as a position signal. This position signal is demodulated by the position detection circuit 211 and becomes a linear position signal proportional to the distance from the center of each track. The control device A100 has two operation modes called a seek operation mode and a following operation mode.
シーク動作モードは、トラック間にまたがってヘッド
を移動させる動作モードである。このときは、前記線形
な位置信号は、トラッククロッシング検出回路212及び
速度検出回路215に入力される。トラッククロッシング
検出回路は、ヘッド104が各トラックを通過する際の線
形な位置信号の変化を検出して、これをパルスに変換す
る。このパルスはディファレンスカウンタ213に入力さ
れる。トラック間の移動を行う際には、上位のコントロ
ーラから移動量xがあらかじめディファレンスカウンタ
213に与えられており、前述のパルスがはいるごとにこ
の移動すべきトラック数が減っていくので、ディファレ
ンスカウンタ213は、常に目標トラックまでの所要トラ
ック数を保持している。この所要トラック数は、速度パ
ターン発生回路214に入力される。速度パターン発生回
路214は、所要トラック数に応じて速度指令信号を出力
する。一方、前記速度検出回路215は、線形な位置信号
とともにボイスコイルモータ102に流れる電流の値を入
力して、ボイスコイルモータの運動速度を算出する。こ
の速度は、前述の速度指令信号から減算されて、差の信
号がパワーアンプ101で増幅されてボイスコイルモータ1
02を駆動する。The seek operation mode is an operation mode in which the head is moved across tracks. At this time, the linear position signal is input to the track crossing detection circuit 212 and the speed detection circuit 215. The track crossing detection circuit detects a linear change in the position signal when the head 104 passes through each track, and converts the change into a pulse. This pulse is input to the difference counter 213. When moving between tracks, the moving amount x is set in advance by the reference counter from the upper controller.
Since the number of tracks to be moved is reduced each time the pulse is applied, the difference counter 213 always holds the required number of tracks up to the target track. The required number of tracks is input to the speed pattern generation circuit 214. The speed pattern generation circuit 214 outputs a speed command signal according to the required number of tracks. On the other hand, the speed detection circuit 215 inputs the value of the current flowing through the voice coil motor 102 together with the linear position signal, and calculates the movement speed of the voice coil motor. This speed is subtracted from the above-mentioned speed command signal, and the difference signal is amplified by the power amplifier 101, and the voice coil motor 1
Drive 02.
シーク動作モードにおいて目標トラックに到達する
と、動作モードの切り替え217がおこなわれて、フォロ
イング動作モードとなる。フォロイング動作モードで
は、線形な位置信号はフォロイング補償回路216に入力
される。このフォロイング補償回路216では、線形な位
置信号すなわちトラック中心に対する位置偏差に位相補
償演算処理、フィルタリング処理等を行って出力し、こ
の信号がパワーアンプ101で増幅されてボイスコイルモ
ータ102を駆動する。フォロイング動作モードは、次の
シーク開始命令が与えられるまで続く。When the target track is reached in the seek operation mode, the operation mode is switched 217, and a following operation mode is set. In the following operation mode, the linear position signal is input to the following compensation circuit 216. The following compensation circuit 216 performs a phase compensation calculation process, a filtering process, and the like on a linear position signal, that is, a position deviation from the track center, and outputs the signal. The signal is amplified by the power amplifier 101 to drive the voice coil motor 102. The following operation mode is continued until the next seek start command is given.
第12図は、制御装置B150で通常実行される処理の内容
を示すフローチャートである。制御装置B150は、このほ
かにセクター割り込みの発生時にピエゾ素子のサーボ系
の位置制御処理を本処理とタイムシェアリングで行う
が、これについては後述する。第4A図において、シーク
動作中でない場合は、フォロイング処理が実行されてお
り(ステップ301)、本処理はシーク開始命令が来るの
を待っている(ステップ302)。シーク開始命令を受け
ると、セクター割り込みの受付を禁止し、ピエゾ素子の
サーポ系の位置制御処理を停止する(ステップ303)。
次に、目標トラックのある方向に向けて、データヘッド
103a,103b,103dに対応するピエゾ素子111a,111b,111dを
伸張または収縮させる(ステップ304)。制御装置Aに
よってVCMが駆動され、シーク動作が進んで(ステップ3
05)、ヘッドが目標トラック近傍の所定の位置に到達す
ると(ステップ306)、セクター割り込みの受付禁止を
解除し、ピエゾ素子のサーボ系の位置制御処理を再開し
て(ステップ307)、フォロイング処理による位置制御
により目標トラック上にヘッドを位置決めする(ステッ
プ301)。以後、次のシーク命令を受けるまでフォロイ
ング状態となる。FIG. 12 is a flowchart showing the contents of processing normally executed by control device B150. The control device B150 also performs the position control processing of the servo system of the piezo element by this processing and time sharing when a sector interrupt occurs, which will be described later. In FIG. 4A, when a seek operation is not being performed, a following process is being executed (step 301), and the process is waiting for a seek start command to come (step 302). When a seek start command is received, acceptance of a sector interrupt is prohibited, and the position control processing of the piezo element's servo system is stopped (step 303).
Next, in the direction of the target track, the data head
The piezo elements 111a, 111b, 111d corresponding to 103a, 103b, 103d are expanded or contracted (step 304). The VCM is driven by the controller A, and the seek operation proceeds (step 3).
05), when the head reaches a predetermined position near the target track (step 306), the inhibition of the acceptance of the sector interrupt is released, and the position control processing of the piezo element servo system is restarted (step 307), and the following processing is performed. The head is positioned on the target track by position control (step 301). Thereafter, the state becomes the following state until the next seek instruction is received.
第13図は、セクター割り込みによって起動されるピエ
ゾ素子のサーボ系の位置制御処理のフローチャートであ
る。セクター割り込みがはいると(ステップ311)、マ
ルチプレクサ132を操作して、データヘッド103a,103b,1
03dから各サーボ位置情報を取り込む(ステップ312)。
取り込まれた各データヘッドからのサーボ位置情報は、
それぞれ目標トラックの中心に対する位置偏差に換算さ
れる(ステップ313)。これらの位置偏差は、それぞれ
独立に過去の位置偏差の累積和に加算される(ステップ
314)。得られた各データヘッド103a,103b,103dに対応
する各累積和は、それぞれ対応するDA変換器152a,152b,
152dおよびアンプ155a,155b,155dを介して、各ピエゾ素
子111a,111b,111dを駆動する信号となる。すなわち、ピ
エゾ素子の制御動作は積分動作で行われる。FIG. 13 is a flowchart of a position control process of the servo system of the piezo element activated by the sector interrupt. When a sector interrupt occurs (step 311), the multiplexer 132 is operated to operate the data heads 103a, 103b, 1
Fetch each servo position information from 03d (step 312).
The servo position information from each captured data head is
Each is converted into a positional deviation from the center of the target track (step 313). These position deviations are independently added to the cumulative sum of the past position deviations (step
314). Each cumulative sum corresponding to each of the obtained data heads 103a, 103b, 103d is a corresponding DA converter 152a, 152b,
The signal is a signal for driving each of the piezo elements 111a, 111b, 111d via 152d and amplifiers 155a, 155b, 155d. That is, the control operation of the piezo element is performed by the integration operation.
本実施例で、シーク動作を行わせた場合におけるヘッ
ド位置の応答は、第7A図、第7B図で示した第1の実施例
の場合と同様である。In this embodiment, the response of the head position when the seek operation is performed is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 7A and 7B.
本発明によれば、各ヘッドを微小変位させる微小変位
素子を制御して、各ヘッドが所定のトラックをフォロイ
ングできるようにしたので、同一シリンダ上でのヘッド
切替えを高速にすることができ、アクセスタイムの低減
の効果がある。According to the present invention, the micro-displacement element that micro-displaces each head is controlled so that each head can follow a predetermined track, so that head switching on the same cylinder can be performed at high speed and access can be performed. This has the effect of reducing the time.
また、ヘッドと微小変位素子とを塔載して移動させる
アクチュエータと微小変位素子の双方を同時に制御する
ことが可能なので、複数トラックをまたいで移動するシ
ーク動作のアクセスタイムを低減する効果もある。In addition, since both the actuator and the micro-displacement element that move the head and the micro-displacement element mounted on the tower can be controlled at the same time, there is also an effect of reducing the access time of the seek operation of moving over a plurality of tracks.
さらに、各ヘッドが所定のトラックをフォロイングす
ることができるので、部材の熱変形や組立誤差によるフ
ォロイングトラック幅及びトラック間間隔の余裕度を低
減できるので、磁気ディスク装置の記憶容量を増大でき
る効果がある。Further, since each head can follow a predetermined track, it is possible to reduce a margin of a following track width and an interval between tracks due to thermal deformation of a member or an assembly error, thereby increasing a storage capacity of the magnetic disk device. There is.
第1図は、本発明の第1の実施例及び第2の実施例のデ
ィスク記憶装置の構成を示すブロック線図、第2A図及び
第2B図は位置検出器により検出されるサーボ位置情報を
説明するための図、第2C図及び第2D図は位置制御装置内
で演算されるサーボ位置情報を説明するための図、第3
図は位置制御装置から出力される微動駆動信号を演算す
るまでの動作を説明するための図、第4A図は第1の実施
例の位置制御装置から出力される粗動駆動信号を演算す
るまでの動作を説明するための図、第4B図はフォロイン
グ動作における演算内容を示すブロック線図である。第
5図は、第2の実施例の位置制御装置内で、微小変位素
子誤差変位が演算される課程を説明するための図、第6
図は圧電素子の電圧・変位特性と環境温度による特性変
動を示す図、第7A図はVCMのみで位置制御したときのヘ
ッド位置の時間応答を示す図、第7B図はVCMと圧電素子
の両方を使って位置制御したときのヘッド位置の時間応
答を示す図である。第8A図は、他の実施例の斜視図であ
り、第8B図は他の実施例の側面図である。 さらに第8C図は他の実施例の斜視図である。第9図は、
本発明の磁気ディスク記憶装置のヘッド位置制御装置
(アクセスサーボ機構)の構成を示すブロック図であ
る。第10図はヘッド及びディスク周辺の詳細構造を示す
模式的な見取り図である。第11図は、制御装置A100の構
成を模式的に示すブロック図である。第12図は、制御装
置B150で通常実行される処理の内容を示すフローチャー
トである。第13図は、セクター割り込みによって起動さ
れるピエゾ素子のサーボ系の位置制御処理のフローチャ
ートである。 1……ボイスコイルモータ(VCM)、2……圧電素子、
3……位置制御装置、4……バス(bus)、5……ラン
ダム・アクセス・メモリー(RAM)、6……プログラマ
ブル・リード・オンリー・メモリー(PROM)、7……中
央処理部(CPU)、8……ディスク、9……ヘッド、13
……コントローラ、14……位置制御装置、15……スピン
ドルモータ、16……粗動駆動装置、17……微動駆動装
置,22……キャリッジ、23……ヘッドアーム、100……制
御装置A、103a,103b,103d……データヘッド、104……
サーボヘッド、111a〜d……ピエゾ素子、120……サー
ボ面、130a,130b,130d……データ面、141a,141b,141d…
…サーボ位置情報領域、142a,142b,142d……データ領
域、150……制御装置B。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a disk storage device according to a first embodiment and a second embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B show servo position information detected by a position detector. FIGS. 2C and 2D are views for explaining servo position information calculated in the position control device, and FIGS.
FIG. 4A is a diagram for explaining an operation up to calculating a fine movement driving signal output from the position control device. FIG. FIG. 4B is a block diagram showing the contents of calculation in the following operation. FIG. 5 is a diagram for explaining a process in which a small displacement element error displacement is calculated in the position control device according to the second embodiment;
The figure shows the voltage / displacement characteristics of the piezoelectric element and the characteristic fluctuation due to the environmental temperature.Figure 7A shows the time response of the head position when the position is controlled only by the VCM.Figure 7B shows both the VCM and the piezoelectric element. FIG. 7 is a diagram showing a time response of a head position when position control is performed using the. FIG. 8A is a perspective view of another embodiment, and FIG. 8B is a side view of another embodiment. FIG. 8C is a perspective view of another embodiment. Fig. 9
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a head position control device (access servo mechanism) of the magnetic disk storage device of the present invention. FIG. 10 is a schematic sketch showing a detailed structure around the head and the disk. FIG. 11 is a block diagram schematically showing a configuration of control device A100. FIG. 12 is a flowchart showing the contents of processing normally executed by control device B150. FIG. 13 is a flowchart of a position control process of the servo system of the piezo element activated by the sector interrupt. 1. Voice coil motor (VCM) 2. Piezoelectric element
3. Position control device, 4. Bus (bus), 5. Random access memory (RAM), 6. Programmable read only memory (PROM), 7. Central processing unit (CPU) , 8 ... disk, 9 ... head, 13
……………………………………………………………………………………………………………………………………… Controller 14 103a, 103b, 103d …… Data head, 104 ……
Servo head, 111a-d ... Piezo element, 120 ... Servo surface, 130a, 130b, 130d ... Data surface, 141a, 141b, 141d ...
... Servo position information area, 142a, 142b, 142d... Data area, 150.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 聡一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 森 健次 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−32383(JP,A) 特開 平2−236875(JP,A) 特開 平2−267782(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 21/10 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Soichi Toyama 502 Kandate-cho, Tsuchiura-city, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. In-house (56) References JP-A-60-32383 (JP, A) JP-A-2-236875 (JP, A) JP-A-2-267832 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G11B 21/10
Claims (8)
転円板と、前記夫々の円板上に設けた記録トラックより
なる記録面に対して少なくとも1個配された情報の書き
込み又は読み出しを行う複数のヘッドと、前記複数のヘ
ッドを支持する複数のヘッドアームと、前記複数のヘッ
ドアームを一括して支持する支持部材と、前記複数のヘ
ッドアームに取付けられて前記複数のヘッドをシーク方
向に夫々微少変位させる複数の微少変位素子と、前記複
数の支持部材をシーク方向に動かすことにより前記複数
のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アクチ
ュエータとを備える磁気ディスク記憶装置の制御方法に
おいて、 前記複数のヘッドのうち1つのヘッドが記録トラックに
記録された情報の読み出し又は書き込みを行っている期
間において、次に情報の読み出し又は書き込みを行う他
のヘッドがフォロイングを行っている記録面のトラック
と前記記録面の次の読み出し又は書き込みを行う目標ト
ラックとの差が前記微少変位素子の可動範囲内であると
きに、前記微少変位素子を駆動して前記他のヘッドを前
記目標トラックに移動させることを特徴とする磁気ディ
スク記憶装置の制御方法。1. A method for writing at least one piece of information on a recording surface composed of a plurality of rotating disks arranged coaxially at intervals and recording tracks provided on each of the disks. Or a plurality of heads for performing reading, a plurality of head arms for supporting the plurality of heads, a support member for collectively supporting the plurality of head arms, and the plurality of heads attached to the plurality of head arms. A magnetic disk storage device comprising: a plurality of micro-displacement elements for micro-displacement in the seek direction; and a coarse movement actuator for moving the plurality of heads in the seek direction by moving the plurality of support members in the seek direction. In the control method, one of the plurality of heads may read or write information recorded on a recording track. Then, the difference between the track on the recording surface on which another head for reading or writing information is following and the target track on which the next reading or writing on the recording surface is next is within the movable range of the micro displacement element. And driving the minute displacement element to move the other head to the target track.
の1記録面に対して配し、第1、第2のヘッドと、前記
第1、第2のヘッドを支持するヘッドアームと、前記ヘ
ッドアームを一括して支持する支持部材と、前記ヘッド
アームに取付けられて前記第1、第2のヘッドを夫々シ
ーク方向に微少変位させる複数の微少変位素子と、前記
支持部材をシーク方向に動かすことにより前記第1、第
2のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アク
チュエータとを備える磁気ディスク記憶装置の制御方法
において、 前記第1、第2のヘッドが記録面の所定の記録トラック
を夫々フォロイングするように対応する回転円板の記録
面からサーボ位置情報を読み込み対応する微少変位素子
を駆動して、前記第1、第2のヘッドの位置決めを行う
ことを特徴とする磁気ディスク記憶装置の制御方法。2. A rotating disk having a recording surface, a head arm disposed on one recording surface of the rotating disk, and supporting first and second heads and the first and second heads. A support member that collectively supports the head arm, a plurality of micro-displacement elements attached to the head arm to micro-displace the first and second heads in a seek direction, respectively, and seek the support member. A coarse movement actuator for moving the first and second heads collectively in a seek direction by moving the heads in a seek direction, wherein the first and second heads have a predetermined recording surface. To read the servo position information from the corresponding recording surface of the rotating disk so as to follow the respective recording tracks, and drive the corresponding minute displacement element to position the first and second heads. A method for controlling a magnetic disk storage device.
転円板と、前記夫々の円板上に設けた記憶トラックより
成る記録面に対して少なくとも1個配された情報の書き
込み又は読み出しを行う複数のヘッドと、前記複数のヘ
ッドを支持する複数のヘッドアームと、前記複数のヘッ
ドアームを一括して支持する支持部材と、前記複数のヘ
ッドアームに取付けられて前記複数のヘッドをシーク方
向に夫々微少変位させる複数の微少変位素子と、前記複
数の支持部材をシーク方向に動かすことにより前記複数
のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アクチ
ュエータとを備える磁気ディスク装置の制御方法におい
て、 前記複数のヘッドが夫々の所定の記録トラックをフォロ
イングするように対応する微少変位素子を駆動して、前
記複数のヘッドの位置決めを行い、かつ、少なくとも1
つのヘッドに対応する微少変位素子の変位量を求め、前
記変位量に基づいて粗動アクチュエータを駆動させるこ
とを特徴とする磁気ディスク記憶装置の制御方法。3. Writing of at least one piece of information on a recording surface composed of a plurality of rotating disks arranged coaxially at intervals and storage tracks provided on each of the disks. Or a plurality of heads for performing reading, a plurality of head arms for supporting the plurality of heads, a support member for collectively supporting the plurality of head arms, and the plurality of heads attached to the plurality of head arms. A plurality of micro-displacement elements for micro-displacement in the seek direction, and a coarse motion actuator for moving the plurality of heads in the seek direction by moving the plurality of support members in the seek direction. In the control method, the plurality of heads drive the corresponding minute displacement elements so as to follow respective predetermined recording tracks, and the plurality of heads are driven. Position and at least one
A method for controlling a magnetic disk storage device, comprising: obtaining a displacement amount of a fine displacement element corresponding to one head; and driving a coarse movement actuator based on the displacement amount.
転円板と、前記夫々の円板上に設けた記憶トラックより
成る記録面に対して少なくとも1個配された情報の書き
込み又は読み出しを行う複数のヘッドと、前記複数のヘ
ッドを支持する複数のヘッドアームと、前記複数のヘッ
ドアームを一括して支持する支持部材と、前記複数のヘ
ッドアームに取付けられて前記複数のヘッドをシーク方
向に夫々微少変位させる複数の微少変位素子と、前記複
数の支持部材をシーク方向に動かすことにより前記複数
のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アクチ
ュエータとを備える磁気ディスク装置の制御方法におい
て、 前記複数の回転円板の少なくとも一つの記録面にはサー
ボ位置情報のみが記録され、他の回転円板の記録面には
サーボ位置情報と記録情報とが記録されており、 前記複数のヘッドが夫々の所定の記録トラックをフォロ
イングするように対応する微少変位素子を駆動して、前
記複数のヘッドの位置決めを行い、かつ、前記サーボ位
置情報のみが記録された記録面の情報を読み込むヘッド
に対応する微少変位素子の変位量を求め、前記変位量に
に基づいて粗動アクチュエータを駆動させることを特徴
とする磁気ディスク記憶装置の制御方法。4. Writing of at least one piece of information arranged on a recording surface composed of a plurality of rotating disks arranged coaxially at intervals and storage tracks provided on each of the disks. Or a plurality of heads for performing reading, a plurality of head arms for supporting the plurality of heads, a support member for collectively supporting the plurality of head arms, and the plurality of heads attached to the plurality of head arms. A plurality of micro-displacement elements for micro-displacement in the seek direction, and a coarse motion actuator for moving the plurality of heads in the seek direction by moving the plurality of support members in the seek direction. In the control method, only servo position information is recorded on at least one recording surface of the plurality of rotating disks, and servo position information is recorded on the recording surfaces of the other rotating disks. Information and recorded information are recorded, and the plurality of heads drive the corresponding minute displacement elements so as to follow respective predetermined recording tracks, thereby positioning the plurality of heads, and Controlling the magnetic disk storage device, wherein a displacement amount of a minute displacement element corresponding to a head for reading information on a recording surface on which only position information is recorded is obtained, and a coarse movement actuator is driven based on the displacement amount. Method.
とにより、シーク動作後のフォロイング動作を行う磁気
ディスク記憶装置の2段アクセスサーボ制御方法であっ
て、 前記複数の微少変位素子に対応する複数のヘッドの1つ
が情報の読み出し又は書き込みを行っている期間におい
て、次に情報の読み出し又は書き込みを行う他のヘッド
がフォロイング動作を行っている記録面のトラックと前
記記録面の次の読み出し又は書き込みを行う目標トラッ
クとの差が前記他のヘッドに対応する微少変位素子の可
動範囲内であるときに、前記微少変位素子を駆動して前
記他のヘッドを目標トラックに移動させることを特徴と
する磁気ディスク記憶装置の制御方法。5. A two-stage access servo control method for a magnetic disk storage device that performs a following operation after a seek operation by using a coarse movement actuator and a plurality of fine displacement elements, wherein the plurality of fine displacement elements correspond to the plurality of fine displacement elements. During a period in which one of the heads is reading or writing information, a track on a recording surface on which another head for reading or writing information next performs a following operation and the next reading or writing on the recording surface When the difference from the target track to perform is within the movable range of the minute displacement element corresponding to the other head, the minute displacement element is driven to move the other head to the target track. A method for controlling a magnetic disk storage device.
転円板と、前記夫々の円板上に設けた記憶トラックより
成る記録面に対して少なくとも1個配された情報の書き
込み又は読み出しを行う複数のヘッドと、前記複数のヘ
ッドを支持する複数のヘッドアームと、前記複数のヘッ
ドアームを一括して支持する支持部材と、前記複数のヘ
ッドアームに取付けられて前記複数のヘッドをシーク方
向に夫々微少変位させる複数の微少変位素子と、前記複
数の支持部材をシーク方向に動かすことにより前記複数
のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アクチ
ュエータとを備える磁気ディスク記憶装置において、 前記複数のヘッドのうちの1つのヘッドが記録トラック
に記録された情報の読み出し又は書き込みを行っている
期間において、次に情報の読み出し又は書き込みを行う
他のヘッドがフォロイング動作を行っている記録面のト
ラックのサーボ位置情報と前記記録面の次の読み出し又
は書き込みを行う目標トラックのサーボ位置情報とを入
力して、前記他のヘッドに対応する微少変位素子の可動
範囲との比較を行い、前記フォロイング中のトラックと
前記目標トラックとの差が前記微少変位素子の可動範囲
内にある時に、前記他のヘッドが前記目標トラックをフ
ォロイングするように前記微少変位素子に駆動信号を出
力する位置制御装置を設けたことを特徴とする磁気ディ
スク記憶装置。6. Writing of at least one piece of information arranged on a recording surface comprising a plurality of rotating disks arranged coaxially at intervals and a storage track provided on each of the disks. Or a plurality of heads for performing reading, a plurality of head arms for supporting the plurality of heads, a support member for collectively supporting the plurality of head arms, and the plurality of heads attached to the plurality of head arms. A magnetic disk storage device comprising: a plurality of micro-displacement elements for micro-displacement in the seek direction; and a coarse movement actuator for moving the plurality of heads in the seek direction by moving the plurality of support members in the seek direction. In a period during which one of the plurality of heads reads or writes information recorded on a recording track, Inputting servo position information of a track on a recording surface on which another head that reads or writes information is performing a following operation and servo position information of a target track on which the next reading or writing on the recording surface is performed, A comparison is made with the movable range of the micro displacement element corresponding to another head, and when the difference between the track being followed and the target track is within the movable range of the micro displacement element, the other head is set to the target range. A magnetic disk storage device comprising: a position control device that outputs a drive signal to the minute displacement element so as to follow a track.
の1記録面に対して配し、第1、第2のヘッドと、前記
第1、第2のヘッドを支持するヘッドアームと、前記ヘ
ッドアームを一括して支持する支持部材と、前記ヘッド
アームに取付けられて前記第1、第2のヘッドを夫々シ
ーク方向に微少変位させる複数の微少変位素子と、前記
支持部材をシーク方向に動かすことにより前記第1、第
2のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アク
チュエータとを備える磁気ディスク記憶装置の制御方法
において、 前記第1、第2のヘッドのサーボ位置情報を入力し、前
記第1、第2のヘッドが所定のトラックをフォロイング
するように前記複数の微少変位素子に駆動信号を出力す
る位置制御装置を設けたことを特徴とする磁気ディスク
記憶装置。7. A rotating disk having a recording surface, a head arm disposed on one recording surface of the rotating disk, and supporting first and second heads and the first and second heads. A support member that collectively supports the head arm, a plurality of micro-displacement elements attached to the head arm to micro-displace the first and second heads in a seek direction, respectively, and seek the support member. A coarse movement actuator for moving the first and second heads collectively in the seek direction by moving the heads in the seek direction, wherein the servo position information of the first and second heads is A magnetic disk storage device provided with a position control device for inputting and outputting a drive signal to the plurality of minute displacement elements so that the first and second heads follow a predetermined track. Place.
転円板と、前記夫々の円板上に設けた記憶トラックより
成る記録面に対して少なくとも1個配された情報の書き
込み又は読み出しを行う複数のヘッドと、前記複数のヘ
ッドを支持する複数のヘッドアームと、前記複数のヘッ
ドアームを一括して支持する支持部材と、前記複数のヘ
ッドアームに取付けられて前記複数のヘッドをシーク方
向に夫々微少変位させる複数の微少変位素子と、前記複
数の支持部材をシーク方向に動かすことにより前記複数
のヘッドを一括してシーク方向に移動させる粗動アクチ
ュエータとを備える磁気ディスク記憶装置において、 フォロイング中の前記複数のヘッドが読み込んだサーボ
位置情報を入力して、前記複数のヘッドが所定のトラッ
クをフォロイングするように前記複数のヘッドに対応す
る微少変位素子に駆動信号を出力する位置制御装置を設
け、かつ、前記位置制御装置は、少なくとも1つの微少
変位素子の変位量を求め、前記変位量に基づいて粗動ア
クチュエータの駆動信号を出力することを特徴とする磁
気ディスク記憶装置。8. Writing of at least one piece of information arranged on a recording surface comprising a plurality of rotating disks arranged coaxially at intervals and storage tracks provided on each of the disks. Or a plurality of heads for performing reading, a plurality of head arms for supporting the plurality of heads, a support member for collectively supporting the plurality of head arms, and the plurality of heads attached to the plurality of head arms. A magnetic disk storage device comprising: a plurality of micro-displacement elements for micro-displacement in the seek direction; and a coarse movement actuator for moving the plurality of heads in the seek direction by moving the plurality of support members in the seek direction. In the above, the servo head information read by the plurality of heads following is input, and the plurality of heads follow a predetermined track. A position control device that outputs a drive signal to the minute displacement element corresponding to the plurality of heads, and the position control device obtains a displacement amount of at least one minute displacement element, and calculates a displacement amount based on the displacement amount. A magnetic disk storage device, which outputs a drive signal of a coarse movement actuator by using a magnetic disk drive.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32924990A JP2928631B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Method and apparatus for controlling magnetic disk storage device |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04205864A JPH04205864A (en) | 1992-07-28 |
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ID=18219329
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---|---|---|---|
JP32924990A Expired - Fee Related JP2928631B2 (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Method and apparatus for controlling magnetic disk storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2928631B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8717703B2 (en) | 2012-03-30 | 2014-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic disk drive having dual-stage actuator and head position estimation method for the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7031099B2 (en) | 2001-07-31 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head positioner and information recording/replaying apparatus |
JP2011060407A (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | Disk drive, and drive control method of piezo-element in the same |
JP5953004B2 (en) * | 2011-02-08 | 2016-07-13 | 日本発條株式会社 | Magnetic disk unit |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP32924990A patent/JP2928631B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8717703B2 (en) | 2012-03-30 | 2014-05-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic disk drive having dual-stage actuator and head position estimation method for the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04205864A (en) | 1992-07-28 |
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