JP2928631B2 - 磁気ディスク記憶装置の制御方法及び装置 - Google Patents
磁気ディスク記憶装置の制御方法及び装置Info
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- JP2928631B2 JP2928631B2 JP32924990A JP32924990A JP2928631B2 JP 2928631 B2 JP2928631 B2 JP 2928631B2 JP 32924990 A JP32924990 A JP 32924990A JP 32924990 A JP32924990 A JP 32924990A JP 2928631 B2 JP2928631 B2 JP 2928631B2
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- head
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
VEL（ｎ）＝（APOSs（ｎ）−APOSs（ｎ−１））/TS …（11） ただし、TSはサンプル周期を表す。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明の第２の実施例を詳細に説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
さらに、他の実施例について以下に説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (8)
- 【請求項１】間隔を置いて同軸上に配された複数枚の回
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。 - 【請求項２】記録面を有する回転円板と、前記回転円板
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。 - 【請求項３】間隔をおいて同軸上に配された複数枚の回
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。 - 【請求項４】間隔をおいて同軸上に配された複数枚の回
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。 - 【請求項５】粗動アクチュエータと複数の微少変位素子
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。 - 【請求項６】間隔をおいて同軸上に配された複数枚の回
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。 - 【請求項７】記録面を有する回転円板と、前記回転円板
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。 - 【請求項８】間隔をおいて同軸上に配された複数枚の回
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32924990A JP2928631B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 磁気ディスク記憶装置の制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32924990A JP2928631B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 磁気ディスク記憶装置の制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04205864A JPH04205864A (ja) | 1992-07-28 |
| JP2928631B2 true JP2928631B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=18219329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32924990A Expired - Fee Related JP2928631B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 磁気ディスク記憶装置の制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928631B2 (ja) |
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 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2998685B2 (ja) * | 1997-03-25 | 2000-01-11 | 日本電気株式会社 | 磁気ディスク装置のヘッド駆動制御方法 |
| US7031099B2 (en) | 2001-07-31 | 2006-04-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Head positioner and information recording/replaying apparatus |
| 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 |
| JP5953004B2 (ja) * | 2011-02-08 | 2016-07-13 | 日本発條株式会社 | 磁気ディスク装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP32924990A patent/JP2928631B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04205864A (ja) | 1992-07-28 |
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