JPH043374A - ディスク記憶装置のヘッド位置制御方式 - Google Patents
ディスク記憶装置のヘッド位置制御方式Info
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- JPH043374A JPH043374A JP10483690A JP10483690A JPH043374A JP H043374 A JPH043374 A JP H043374A JP 10483690 A JP10483690 A JP 10483690A JP 10483690 A JP10483690 A JP 10483690A JP H043374 A JPH043374 A JP H043374A
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Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は計夏機の外部記憶装置として用いられる固定デ
ィスク装置等のディスク記憶装置において、ディスク面
に書き込まれた参照情報をヘッドを介して読み取りなが
らヘッドを所望のトラックの中心上に位置制御する方式
に関する。
ィスク装置等のディスク記憶装置において、ディスク面
に書き込まれた参照情報をヘッドを介して読み取りなが
らヘッドを所望のトラックの中心上に位置制御する方式
に関する。
ディスク記憶装置には、その進展と普及に伴って常にア
クセスタイムの短縮と記憶容量の増大が要求され、ヘッ
ドの位置制御上ではこれを満たすためその速度と精度の
向上が必要である。
クセスタイムの短縮と記憶容量の増大が要求され、ヘッ
ドの位置制御上ではこれを満たすためその速度と精度の
向上が必要である。
すなわち、アクセスタイムの短縮には、ヘッドの現在位
置から所望のトラック−・の移動に要する時間と、目的
トランク付近に達してからその中心ないし正規位置上に
静定させるまでの時間の双方を短縮するため制御速度を
上げ、記憶容量の増大には、トラックの配列ピッチを詰
めても読み書きエラーが発生しないようヘッドの静定位
置の制御精度を上げる必要がある。
置から所望のトラック−・の移動に要する時間と、目的
トランク付近に達してからその中心ないし正規位置上に
静定させるまでの時間の双方を短縮するため制御速度を
上げ、記憶容量の増大には、トラックの配列ピッチを詰
めても読み書きエラーが発生しないようヘッドの静定位
置の制御精度を上げる必要がある。
かかる位置制御に当たってはヘッドの現在位置を検出す
る必要があるので、いわゆるサーボ情報等の参照情報が
ディスク面に書き込まれる。すなわち、ヘッドを目的ト
ラックに最短時間内に移動さセるためトラック番号等の
照合情報を参照情報として書き込んで置き、これを読み
取ってヘッドの現在位置を確かめながら、予定スケジュ
ールに沿う移動制御の形でヘッドに対する位置制御を行
なう、また、ヘッドが目的トラックの付近に達した後は
、参照情報として今度はサーボ情報の方を読み取ってこ
のトラックの正規位置からのへ・ノドの現在位置のずれ
を検出しながら、これに対する補正制御の形でヘッドの
位置制御を行なう。
る必要があるので、いわゆるサーボ情報等の参照情報が
ディスク面に書き込まれる。すなわち、ヘッドを目的ト
ラックに最短時間内に移動さセるためトラック番号等の
照合情報を参照情報として書き込んで置き、これを読み
取ってヘッドの現在位置を確かめながら、予定スケジュ
ールに沿う移動制御の形でヘッドに対する位置制御を行
なう、また、ヘッドが目的トラックの付近に達した後は
、参照情報として今度はサーボ情報の方を読み取ってこ
のトラックの正規位置からのへ・ノドの現在位置のずれ
を検出しながら、これに対する補正制御の形でヘッドの
位置制御を行なう。
さらに最近では、かかる参照情報を用いる移動制御や補
正制御の形でヘッドを位置制御するだけでなく、上述の
要求を満たすにはその制御内容をも一層高度化する必要
があり、このためディスク記憶装置内のプロセッサに制
御用のソフトウェアを装荷して置き、これに制御動作中
のかなり重要な部分を分担させることが多い。
正制御の形でヘッドを位置制御するだけでなく、上述の
要求を満たすにはその制御内容をも一層高度化する必要
があり、このためディスク記憶装置内のプロセッサに制
御用のソフトウェアを装荷して置き、これに制御動作中
のかなり重要な部分を分担させることが多い。
すなわち、位1制御系内のへ・ノドの現在位置の検出部
分やヘッドを駆動するアクチュエータ等の操作部分には
ハードウェアがぜひ必要であるが、残余の部分はソフト
ウェアに分担させた方が上述のスケジュールに沿った移
動制御やずれに対する細かな補正制御の内容を思うよう
に高度化でき、制御内容が相当複雑になっても最近のプ
ロセッサは充分な高速動作性能を有する。
分やヘッドを駆動するアクチュエータ等の操作部分には
ハードウェアがぜひ必要であるが、残余の部分はソフト
ウェアに分担させた方が上述のスケジュールに沿った移
動制御やずれに対する細かな補正制御の内容を思うよう
に高度化でき、制御内容が相当複雑になっても最近のプ
ロセッサは充分な高速動作性能を有する。
本発明方式は、このようにヘッドの位置制御に参照情報
を利用しかつ制御系内にソフトウェアを含む場合にとく
に適するもので、第4図に示された機能回路回を参照し
てかかる方式の従来技術の概要を以下に説明する。
を利用しかつ制御系内にソフトウェアを含む場合にとく
に適するもので、第4図に示された機能回路回を参照し
てかかる方式の従来技術の概要を以下に説明する。
図の右下部に簡略に示されたディスク1には、参照情報
REがこの例ではその周方向の一部に割り込んで書き込
まれ、かつ多数条のトラックTが同心円状に設定されて
おり、これらに対してデータを読み書きするヘッド2は
アクチュエータ3により回の矢印のようにディスク1上
の径方向位置が操作されるものとする。
REがこの例ではその周方向の一部に割り込んで書き込
まれ、かつ多数条のトラックTが同心円状に設定されて
おり、これらに対してデータを読み書きするヘッド2は
アクチュエータ3により回の矢印のようにディスク1上
の径方向位置が操作されるものとする。
参照情報読数回!321は、ヘッド2を介する参照情報
R+のアナログな読取信号R5を受けて、例えばそのピ
ーク値を検出して一時保持するもので、その左側のAD
C回路22はこのアナログなピーク値をディジタルな検
出データDDに変換した上でプロセッサ10に与える。
R+のアナログな読取信号R5を受けて、例えばそのピ
ーク値を検出して一時保持するもので、その左側のAD
C回路22はこのアナログなピーク値をディジタルな検
出データDDに変換した上でプロセッサ10に与える。
このプロセッサ10にはへ・ノド位置制御手段30がそ
のソフトウェアとして装荷されており、この検出データ
DDを受けてヘッド2に対する前述の移動制御や補正制
御であるその所定の位置制御内容に応じた計算を行なっ
た上で制御データCDを出力する。
のソフトウェアとして装荷されており、この検出データ
DDを受けてヘッド2に対する前述の移動制御や補正制
御であるその所定の位置制御内容に応じた計算を行なっ
た上で制御データCDを出力する。
DAC手段70はこの制御データCDをアナログな制御
信号C3に変換するもので、原理上はこれをそのままア
クチュエータ3の駆動回路3aに与えれば済むが、実際
にはヘッド3の操作系内に機械的な共振周波数があるの
で、これによる位置制御系の自己発振を避けるため図示
のようにローパスフィルタ手段71を介在させ、制御信
号CS中のこの共振周波数付近の周波数成分をカットし
た上で与えるのがふつうである。
信号C3に変換するもので、原理上はこれをそのままア
クチュエータ3の駆動回路3aに与えれば済むが、実際
にはヘッド3の操作系内に機械的な共振周波数があるの
で、これによる位置制御系の自己発振を避けるため図示
のようにローパスフィルタ手段71を介在させ、制御信
号CS中のこの共振周波数付近の周波数成分をカットし
た上で与えるのがふつうである。
このように制御系の一部にソフトウェアを組み込むこと
により、ハードウェアだけで構成するよりもずっと制御
内容が高級化され、かつ制御特性を機械的操作系の特質
に適合させた位置制御系を容易に構成できるが、系内に
プロセッサを組み込むためにAD変換器やDA変換器が
必要になり、これらにより制御速度が制約されやすく、
コストやスペースの面でも不利になる問題がある。
により、ハードウェアだけで構成するよりもずっと制御
内容が高級化され、かつ制御特性を機械的操作系の特質
に適合させた位置制御系を容易に構成できるが、系内に
プロセッサを組み込むためにAD変換器やDA変換器が
必要になり、これらにより制御速度が制約されやすく、
コストやスペースの面でも不利になる問題がある。
すなわち、プロセッサ内のデータ処理速度は前述のよう
に充分高いものの、変換器側の動作速度がこれと必ずし
も揃わず、制御系全体の制御速度がふつうは変換器によ
り、とくにDA変換器側で律速されやすい、もちろん変
換器動作の高速化も可能ではあるが、かなり高価につく
のでディスク記憶装置の量産用には不向きである。また
、最近のようにディスクが2.5インチ程度に小径化さ
れスペース上の制約が厳しくなると、変換器が装置の小
形化を図る上で、かつそのコストが合理化する上で隘路
になっているのが現状である。
に充分高いものの、変換器側の動作速度がこれと必ずし
も揃わず、制御系全体の制御速度がふつうは変換器によ
り、とくにDA変換器側で律速されやすい、もちろん変
換器動作の高速化も可能ではあるが、かなり高価につく
のでディスク記憶装置の量産用には不向きである。また
、最近のようにディスクが2.5インチ程度に小径化さ
れスペース上の制約が厳しくなると、変換器が装置の小
形化を図る上で、かつそのコストが合理化する上で隘路
になっているのが現状である。
本発明はかかる事情に立脚して、制御速度を高めスペー
スやコストを節約する上で障害になっているDA変換器
を省略することにより、制御系の構成を簡素化しディス
ク記憶装置を小形化できるへ・、ド位置制御方式を得る
ことを目的とする。
スやコストを節約する上で障害になっているDA変換器
を省略することにより、制御系の構成を簡素化しディス
ク記憶装置を小形化できるへ・、ド位置制御方式を得る
ことを目的とする。
本発明による位置制御方式によれば、参照情報のアナロ
グな読取信号をヘッドの現在位置を表すディジタルな位
置データに変換する手段と、この位置データを受けそれ
に基づいてヘッドを所望のトランク上に置くための制御
データを発する手段と、この制御データを受けそれに応
じたパルス幅と所定の反復周波数をもつ制御パルス信号
に変換する手段と、この制御パルス信号を受けその反復
周波数より充分低い遮断周波数をもつローパス形のフィ
ルタ手段とを用い、フィルタ手段の遮断周波数をヘッド
操作系の機械的な共振周波数よりも低く設定し、かつフ
ィルタ手段の出力をアナログな制御信号に用いてヘッド
を位置制御することによって上述の目的が達成される。
グな読取信号をヘッドの現在位置を表すディジタルな位
置データに変換する手段と、この位置データを受けそれ
に基づいてヘッドを所望のトランク上に置くための制御
データを発する手段と、この制御データを受けそれに応
じたパルス幅と所定の反復周波数をもつ制御パルス信号
に変換する手段と、この制御パルス信号を受けその反復
周波数より充分低い遮断周波数をもつローパス形のフィ
ルタ手段とを用い、フィルタ手段の遮断周波数をヘッド
操作系の機械的な共振周波数よりも低く設定し、かつフ
ィルタ手段の出力をアナログな制御信号に用いてヘッド
を位置制御することによって上述の目的が達成される。
なお、かかる本発明方式の位置制御によって、ヘッドを
目的トラックにまで移動させる際の移動制御やこのトラ
ックの正規位置上に保持する際の位置の補正制御を行な
うことができる。
目的トラックにまで移動させる際の移動制御やこのトラ
ックの正規位置上に保持する際の位置の補正制御を行な
うことができる。
本発明は、ディジタルな制御データをアナログな制御信
号に変換するよりも、制御データの値に応したパルス幅
をもつ制御パルス信号に変換する方が変換動作を高速化
でき、かつヘッド操作系の機械的な共振周波数の影響を
カントするため位置制御系内に組み込まれるローパスフ
ィルタ手段を利用すれば制御パルス信号をアナログな制
御信号に容易に変換できる点に着目して、DA変換器の
かわりに簡単な構成の制御パルス発生手段を用いるとと
もに、ローパス形フィルタ手段にこの制御パルスを整流
してアナログな制御信号に変換する役目と、この制御信
号から機械的共振周波数成分をカットする役目とを兼ね
させることによって、位置制御系から従来必須とされて
いたDA変換器を省略することに成功したものである。
号に変換するよりも、制御データの値に応したパルス幅
をもつ制御パルス信号に変換する方が変換動作を高速化
でき、かつヘッド操作系の機械的な共振周波数の影響を
カントするため位置制御系内に組み込まれるローパスフ
ィルタ手段を利用すれば制御パルス信号をアナログな制
御信号に容易に変換できる点に着目して、DA変換器の
かわりに簡単な構成の制御パルス発生手段を用いるとと
もに、ローパス形フィルタ手段にこの制御パルスを整流
してアナログな制御信号に変換する役目と、この制御信
号から機械的共振周波数成分をカットする役目とを兼ね
させることによって、位置制御系から従来必須とされて
いたDA変換器を省略することに成功したものである。
なお、本発明方式でも、参照情報のアナログな読取信号
をディジタルなヘッドの現在位置を示す位置データに変
換するヘッド位置検出手段内にはAD変換器が必要にな
るが、ヘッド位置制御手段がソフトウェアとして装荷さ
れる制御プロセッサ自体がAD変換機能を備える場合が
多い。また、プロセッサがいわゆるPWMパルスの発生
機能を備える場合も多く、この場合は上述の制御パルス
発生手段の役目もプロセッサに持たせて、ヘッド位置制
御系の構成を簡素化できる。
をディジタルなヘッドの現在位置を示す位置データに変
換するヘッド位置検出手段内にはAD変換器が必要にな
るが、ヘッド位置制御手段がソフトウェアとして装荷さ
れる制御プロセッサ自体がAD変換機能を備える場合が
多い。また、プロセッサがいわゆるPWMパルスの発生
機能を備える場合も多く、この場合は上述の制御パルス
発生手段の役目もプロセッサに持たせて、ヘッド位置制
御系の構成を簡素化できる。
以下、図を参照しながら本発明の具体実施例を説明する
。第1図は本発明によるヘッド位置制御方式を採用した
ディスク記憶装置60を例示する構成回路図で、前に説
明した第4図に対応する部分には同符号が付されている
。第2図は参照情報R1の書き込み要領を例示するディ
スク面の一部拡大展開図で、第3図はヘッド位置制御手
段30によるヘッドの移動制御とその位置の補正制御の
要領を例示する線図である。
。第1図は本発明によるヘッド位置制御方式を採用した
ディスク記憶装置60を例示する構成回路図で、前に説
明した第4図に対応する部分には同符号が付されている
。第2図は参照情報R1の書き込み要領を例示するディ
スク面の一部拡大展開図で、第3図はヘッド位置制御手
段30によるヘッドの移動制御とその位置の補正制御の
要領を例示する線図である。
第1図の右上部のディスク1上にハンチングを付して示
された参照情報RIは、トランクT内の各セクタ間に書
き込まれたいわゆるセクタ間サーボ情報方式のもので、
第2図の展開図に示すようにその書き込み位置を示す検
出マークDM、 )ランク番号等である照合情報ID
、トラックTから径方向に若干ずつずれた位置に書き込
まれたこの例では4個の部分からなるサーボ情報S1等
を含む。もちろん参照情報R1はこれに限らず、専用デ
ィスク面に書き込む方式やディスク面の周方向の1個所
に書き込む方式であってもよい。
された参照情報RIは、トランクT内の各セクタ間に書
き込まれたいわゆるセクタ間サーボ情報方式のもので、
第2図の展開図に示すようにその書き込み位置を示す検
出マークDM、 )ランク番号等である照合情報ID
、トラックTから径方向に若干ずつずれた位置に書き込
まれたこの例では4個の部分からなるサーボ情報S1等
を含む。もちろん参照情報R1はこれに限らず、専用デ
ィスク面に書き込む方式やディスク面の周方向の1個所
に書き込む方式であってもよい。
この参照情報R1やトラックT内のデータを読み書きす
るヘッド2は、もちろんディスクlの各面ごとに設けら
れ、この例ではスイングアームにより支承されてボイス
コイルモータであるアクチュエータ3によってその径方
向位置が操作される。
るヘッド2は、もちろんディスクlの各面ごとに設けら
れ、この例ではスイングアームにより支承されてボイス
コイルモータであるアクチュエータ3によってその径方
向位置が操作される。
通例のように、すべてのヘッド2はリードライト回路4
に接続され、プロセッサlOから指定されたヘッド2が
それからの指定に応して読み取り状態または書き込み状
態に置かれる。
に接続され、プロセッサlOから指定されたヘッド2が
それからの指定に応して読み取り状態または書き込み状
態に置かれる。
リードライト回路4の読取出力Rから出力される読取信
号R5は復調回路5に与えられ、所定変調方式の信号に
変換された後、データ分離回路6とエンコーダ・デコー
ダ回路7を介してデータ制御回路8に与えられ、ここで
ディジタルなデータに変換されて内部バス11に乗せら
れる。逆に、内部バスll上のデータはデータ制御回路
8に読み込まれて信号に変換された後、エンコーダ・デ
コーダ回路7を介し書込信号−5としてリードライト回
路4の書込入力Wに与えられる。
号R5は復調回路5に与えられ、所定変調方式の信号に
変換された後、データ分離回路6とエンコーダ・デコー
ダ回路7を介してデータ制御回路8に与えられ、ここで
ディジタルなデータに変換されて内部バス11に乗せら
れる。逆に、内部バスll上のデータはデータ制御回路
8に読み込まれて信号に変換された後、エンコーダ・デ
コーダ回路7を介し書込信号−5としてリードライト回
路4の書込入力Wに与えられる。
プロセッサ10は、ディスク記憶装置60内にその全体
制御等のため組み込まれるふつうは8ビツト構成の高速
動作可能な制御用マイクロプロセッサであって、内部ハ
ス11とインタフェース回路12と、外部バス13とを
介して図示しないホストの計算機と接続され、データ制
御回路8とは連絡バス14を介して直接に結合される。
制御等のため組み込まれるふつうは8ビツト構成の高速
動作可能な制御用マイクロプロセッサであって、内部ハ
ス11とインタフェース回路12と、外部バス13とを
介して図示しないホストの計算機と接続され、データ制
御回路8とは連絡バス14を介して直接に結合される。
なお、ここまでに概要を述べたディスク記憶装置60の
内部はその構成のあくまで一例であって、もちろん場合
に応じてその内容はかなり異なって来る。
内部はその構成のあくまで一例であって、もちろん場合
に応じてその内容はかなり異なって来る。
本発明方式によるヘッド位置制御系は、図示のようにヘ
ッド位置検出手段20.ソフトウェアであるヘッド位置
制御手段30.制御パルス発生手段40およびフィルタ
手段50から構成される。
ッド位置検出手段20.ソフトウェアであるヘッド位置
制御手段30.制御パルス発生手段40およびフィルタ
手段50から構成される。
ヘッド位置検出手段20は、第4図の場合と同しく、ア
ナログな読取信号R3を受けそれに含まれる参照情報I
llの読取部分の例えばピーク値を検出して一時保持す
る参照情報読取回路21と、このアナログなピーク値を
受はデイ゛ジタルな検出データDDに変換するAD変換
器22からなり、プロセッサ10がAD変換機能付きの
場合はAD変換器22としてこれが利用される。
ナログな読取信号R3を受けそれに含まれる参照情報I
llの読取部分の例えばピーク値を検出して一時保持す
る参照情報読取回路21と、このアナログなピーク値を
受はデイ゛ジタルな検出データDDに変換するAD変換
器22からなり、プロセッサ10がAD変換機能付きの
場合はAD変換器22としてこれが利用される。
ヘッド位置制御手段30はプロセッサ10内に装荷され
たソフトウェアであって、その位置制御内容にはヘッド
2に対する前述の移動制御と補正制御があるが、いずれ
の場合にも検出データDDに基づく所定のデータ処理な
いし計算の結果として制御データCDを出力する。なお
、この実施例の場合の制御データCDは、アクチュエー
タ3に与える電流の指定値であるものとする。
たソフトウェアであって、その位置制御内容にはヘッド
2に対する前述の移動制御と補正制御があるが、いずれ
の場合にも検出データDDに基づく所定のデータ処理な
いし計算の結果として制御データCDを出力する。なお
、この実施例の場合の制御データCDは、アクチュエー
タ3に与える電流の指定値であるものとする。
制御パルス発生手段40は、この制御データCDをその
値に応したパルス幅のいわゆるPWM信号である制御パ
ルス信号PSに変換するもので、かかるPWM機能をプ
ロセッサ10が備える場合はそれをそのまま利用し、あ
るいはその付属タイマに簡単なソフトウェアを組み合わ
せても構成できるが、この実施例ではプロセッサlOと
は別回路で構成されている。かかる回路は例えばクロッ
クパルスCPを受けるカウンタと、そのカウント値およ
び制御データCDを受ける簡単な論理ゲート回路とによ
り容易に構成できる。この制御パルス発生手段40によ
る制御パルス信号SPはもちろん反復発生され、本発明
の実施上はその反復周波数を数+k)tz程度に選定す
るのがよい。
値に応したパルス幅のいわゆるPWM信号である制御パ
ルス信号PSに変換するもので、かかるPWM機能をプ
ロセッサ10が備える場合はそれをそのまま利用し、あ
るいはその付属タイマに簡単なソフトウェアを組み合わ
せても構成できるが、この実施例ではプロセッサlOと
は別回路で構成されている。かかる回路は例えばクロッ
クパルスCPを受けるカウンタと、そのカウント値およ
び制御データCDを受ける簡単な論理ゲート回路とによ
り容易に構成できる。この制御パルス発生手段40によ
る制御パルス信号SPはもちろん反復発生され、本発明
の実施上はその反復周波数を数+k)tz程度に選定す
るのがよい。
フィルタ手段50はかかる制御パルス信号Psを受けて
そのパルス幅に応したアナログ値を持つ制御信号CSに
変換するもので、例えば図のように演算増幅器51に抵
抗52とキャパシタ53を公知の態様で組み合わせた2
次のローパス形のアクティブフィルタ回路として構成さ
れる。
そのパルス幅に応したアナログ値を持つ制御信号CSに
変換するもので、例えば図のように演算増幅器51に抵
抗52とキャパシタ53を公知の態様で組み合わせた2
次のローパス形のアクティブフィルタ回路として構成さ
れる。
このローパス形のフィルタ手段50は、アナログな制御
信号CSを得る上ではその遮断周波数を制御パルス信号
psの反復周波数より1桁程度低く設定すればよいが、
本発明方式ではこの制御信号CSからヘッド2の機械操
作系の共振周波数に相当する周波数成分をカットする役
目を兼ねるので、その遮断周波数を必ずこの共振周波数
よりも低く設定する。ヘッド2の機械操作系の構造によ
ってかなり異なるが、遮断周波数は数kHz以下が適当
で、制御パルス信号psの反復周波数をそれよりも1桁
程度高(選定するのがよい。
信号CSを得る上ではその遮断周波数を制御パルス信号
psの反復周波数より1桁程度低く設定すればよいが、
本発明方式ではこの制御信号CSからヘッド2の機械操
作系の共振周波数に相当する周波数成分をカットする役
目を兼ねるので、その遮断周波数を必ずこの共振周波数
よりも低く設定する。ヘッド2の機械操作系の構造によ
ってかなり異なるが、遮断周波数は数kHz以下が適当
で、制御パルス信号psの反復周波数をそれよりも1桁
程度高(選定するのがよい。
このフィルタ手段50から出力される制御信号CSはア
クチュエータ3に対してその駆動回路3aを介して与え
られる。なお、制御パルス信号psは電源電圧と等しい
例えば5Vのパルス高をもち、制御信号CSのアナログ
値も電源電圧の変動の影響を受けやすいので、図示のよ
うに設定回路9を設けて電源電圧Vから基準電圧Vrを
作り、駆動回路3a内に制御信号CSをこの基準電圧V
rと比較するコンパレータを組み込むのが望ましい。
クチュエータ3に対してその駆動回路3aを介して与え
られる。なお、制御パルス信号psは電源電圧と等しい
例えば5Vのパルス高をもち、制御信号CSのアナログ
値も電源電圧の変動の影響を受けやすいので、図示のよ
うに設定回路9を設けて電源電圧Vから基準電圧Vrを
作り、駆動回路3a内に制御信号CSをこの基準電圧V
rと比較するコンパレータを組み込むのが望ましい。
本発明の位置制御方式において、目的トランクにヘット
2を移動さゼる際、移動に要する時間を最短化するため
例えば第3図(a)のスケジュールに従ってヘッド2を
移動制御する。図のようにこのスケジュールは時間tに
対しヘッド2の速度■を台形状にするもので、最も簡単
には時間もの経過に応してヘッド位置制御手段30から
速度Vがこのスケジュールに沿うように制御データCD
を発してヘッド2をオープンループ制御すれば足りるが
、制御精度を高めるにはヘッド2の現在位置に応してス
ケジュールを修正するのが望ましい。
2を移動さゼる際、移動に要する時間を最短化するため
例えば第3図(a)のスケジュールに従ってヘッド2を
移動制御する。図のようにこのスケジュールは時間tに
対しヘッド2の速度■を台形状にするもので、最も簡単
には時間もの経過に応してヘッド位置制御手段30から
速度Vがこのスケジュールに沿うように制御データCD
を発してヘッド2をオープンループ制御すれば足りるが
、制御精度を高めるにはヘッド2の現在位置に応してス
ケジュールを修正するのが望ましい。
このためのヘッド2の現在位置の検出には参照情報RI
中の第2図の照合情報10を利用でき、この実施例では
データ分離回路6の付属回路6aに参照情報R1中の検
出マークD?Iを検出させるとともに、照合情報10を
データ制御回路8に読み取らせる。
中の第2図の照合情報10を利用でき、この実施例では
データ分離回路6の付属回路6aに参照情報R1中の検
出マークD?Iを検出させるとともに、照合情報10を
データ制御回路8に読み取らせる。
ヘッド位置制御手段30は、付属回路6aからの検出信
号DSに基づき照合情報10の内容であるトランク番号
をデータ制御回路8から連絡バス14を介して検出デー
タDDとして読み取る。
号DSに基づき照合情報10の内容であるトランク番号
をデータ制御回路8から連絡バス14を介して検出デー
タDDとして読み取る。
ヘッド位置制御手段30はかかる検出データDDによる
ヘッド2の現在位置を上述のスケジュールと比較し、制
御誤差をなくすよう予測制御手法等による演算を行ない
、その結果を制御データCDとして出力する。このよう
にヘッド2にその現在位置を調べながら移動制御を施す
ことにより、これを最短時間内に目的トラックに移動さ
せ、かつ正確な位置に停止させることができる。
ヘッド2の現在位置を上述のスケジュールと比較し、制
御誤差をなくすよう予測制御手法等による演算を行ない
、その結果を制御データCDとして出力する。このよう
にヘッド2にその現在位置を調べながら移動制御を施す
ことにより、これを最短時間内に目的トラックに移動さ
せ、かつ正確な位置に停止させることができる。
次にヘッド2の位置をこの目的トランクの正規位置上に
補正制御するには、正規位置からのずれであるオフトラ
ンク量を検出して、それに応してヘッド2に例えば第3
図(b)のように僅かな速度Vを正負方向に交互に与え
る。この補正制御の基礎になるヘッド2のオフトラック
量の検出には参照情報R1中のサーボ情報S■を読み取
る。ヘッド位置制御手段30は上述の検出信号DSに基
づき読取指令を参照情報読取回路21に順次発し、サー
ボ情報51中の4個の部分を順次読み取らせ、そのつど
検出データDDをAD変換器22から読み込んでその4
個の値からオフトラック蓋を計算する。
補正制御するには、正規位置からのずれであるオフトラ
ンク量を検出して、それに応してヘッド2に例えば第3
図(b)のように僅かな速度Vを正負方向に交互に与え
る。この補正制御の基礎になるヘッド2のオフトラック
量の検出には参照情報R1中のサーボ情報S■を読み取
る。ヘッド位置制御手段30は上述の検出信号DSに基
づき読取指令を参照情報読取回路21に順次発し、サー
ボ情報51中の4個の部分を順次読み取らせ、そのつど
検出データDDをAD変換器22から読み込んでその4
個の値からオフトラック蓋を計算する。
へ・7ド位置制御手段30は、このオフトラック量に基
づき例えば制御誤差の積分演算や制御動作上の位相補償
演算を加味しながら、オフトラック蓋をなくすように制
御データDDを決定して出力することによりヘッド2の
位置を補正制御する。参照情報R1がこの例のようにセ
クタ間サーボ情報方式の場合、オフトランク量をふつう
は2〜3kHzのサンプリング周波数で検出しながらヘ
ット位置を細かく補正制御できる。
づき例えば制御誤差の積分演算や制御動作上の位相補償
演算を加味しながら、オフトラック蓋をなくすように制
御データDDを決定して出力することによりヘッド2の
位置を補正制御する。参照情報R1がこの例のようにセ
クタ間サーボ情報方式の場合、オフトランク量をふつう
は2〜3kHzのサンプリング周波数で検出しながらヘ
ット位置を細かく補正制御できる。
以上の移動制御と補正制御のいずれでも、制御データC
Dがヘッド位置制御手段30から発せられた以降の制御
パルス発生手段40とフィルタ手段50の動作は前述の
とおりである。しかし、電源電圧が変動するとフィルタ
手段50と駆動回路3a内の制御ゲインがこの影響を受
は制御誤差が発生することがある。このため、ヘッド位
置制御手段30が制御データCOを決める際に電源電圧
Vに比例する基準電圧Vrを図の破線で示すように読み
取り、その値に応じ電圧変動の影響を補償するよう制御
データCDを決定するのが望ましい。
Dがヘッド位置制御手段30から発せられた以降の制御
パルス発生手段40とフィルタ手段50の動作は前述の
とおりである。しかし、電源電圧が変動するとフィルタ
手段50と駆動回路3a内の制御ゲインがこの影響を受
は制御誤差が発生することがある。このため、ヘッド位
置制御手段30が制御データCOを決める際に電源電圧
Vに比例する基準電圧Vrを図の破線で示すように読み
取り、その値に応じ電圧変動の影響を補償するよう制御
データCDを決定するのが望ましい。
以上のとおり、本発明のヘッドの位置制御方式では、参
照情報のアナログな読取信号をへラドの現在位置を表す
ディジタルな位置データに変換する手段と、位置データ
に基づいてヘッドを所望のトラック上に置くための制御
データを発する手段と、制御データ値に応じたパルス幅
と所定の反復周波数をもつ制御パルス信号に変換する手
段と、制御パルス信号を受けその反復周波数よりも充分
低い遮断周波数をもつローパス形フィルタ手段を設け、
フィルタ手段の遮断周波数をヘッド操作系の機械的な共
振周波数より低く設定し、フィルタ手段の出力をアナロ
グな制御信号としてヘッドを位置制御することにより、
次の効果を上げることができる。
照情報のアナログな読取信号をへラドの現在位置を表す
ディジタルな位置データに変換する手段と、位置データ
に基づいてヘッドを所望のトラック上に置くための制御
データを発する手段と、制御データ値に応じたパルス幅
と所定の反復周波数をもつ制御パルス信号に変換する手
段と、制御パルス信号を受けその反復周波数よりも充分
低い遮断周波数をもつローパス形フィルタ手段を設け、
フィルタ手段の遮断周波数をヘッド操作系の機械的な共
振周波数より低く設定し、フィルタ手段の出力をアナロ
グな制御信号としてヘッドを位置制御することにより、
次の効果を上げることができる。
(a)従来のDA変換器の機能を制御パルス発生手段に
持たせることにより、変換速度を向上して位置制御の即
応性を高め、制御系の全体構成を簡素化し、かつ高価な
りA変換器を省略してスペースとコストを節約できる。
持たせることにより、変換速度を向上して位置制御の即
応性を高め、制御系の全体構成を簡素化し、かつ高価な
りA変換器を省略してスペースとコストを節約できる。
(b)ローパス形フィルタ回路に、制御パルスをアナロ
グな制御信号に変換する役目と、ヘッド操作系の機械的
共振周波数帯域の周波数成分を制御信号からカットする
役目とを兼ねさせることにより、位置制御系内の構成要
素数を一層減少させ、かつ制御速度を高めてディスク記
憶装置の性能を向上させることができる。
グな制御信号に変換する役目と、ヘッド操作系の機械的
共振周波数帯域の周波数成分を制御信号からカットする
役目とを兼ねさせることにより、位置制御系内の構成要
素数を一層減少させ、かつ制御速度を高めてディスク記
憶装置の性能を向上させることができる。
(C)制御速度を制約していたDA変換器を省略できる
ので、ヘッド位置制御手段のソフトウェア内容を充実し
て制御内容を高度化できるようになり、位置制御の精度
を一層高めてディスク記憶装置の動作信鎖性を向上でき
る。
ので、ヘッド位置制御手段のソフトウェア内容を充実し
て制御内容を高度化できるようになり、位置制御の精度
を一層高めてディスク記憶装置の動作信鎖性を向上でき
る。
また、はとんどの場合、ヘッド位置制御手段用のソフト
ウェアが装荷されるプロセッサがPWM機能を備えるの
で、これに制御パルス発生手段の役目を持たせて全体構
成を一層簡素化できる。
ウェアが装荷されるプロセッサがPWM機能を備えるの
で、これに制御パルス発生手段の役目を持たせて全体構
成を一層簡素化できる。
かかる特長を備える本発明方式は2.5インチのディス
ク記憶装置への適用にとくに有用で、部品点数の削減に
よりその小形化を容5にし、かつその経済性向上に貢献
することができる。
ク記憶装置への適用にとくに有用で、部品点数の削減に
よりその小形化を容5にし、かつその経済性向上に貢献
することができる。
第1図から第3図までが本発明に関し、第1図は本発明
のヘッド位置制御方式を通用したディスク記憶装置を例
示する構成回路図、第2図は参照情報の書き込み要領を
例示するディスク面の一部拡大展開図、第3図(a)は
ヘッド位置制御手段によるヘッドに対する移動制御の要
領を示す線図、同図(b)はそれによる位置の補正制御
の要領を例示する線図である。第4図は従来技術による
ヘッド位置制御系の概要を示すブロック回路図である。 図において、 l:ディスク、2:ヘッド、3:ヘッド操作用アクチュ
エータ、3a:アクチュエータ駆動回路、4:リードラ
イト回路、5:復調回路、6:データ分離回路、6a:
付属回路、7:エンコーダ・デコーダ回路、8:データ
制御回路、9:基f1!電圧電圧回路、10:プロセッ
サ、11:内部バス、12:インタフェース回路、13
:外部バス、14:連絡バス、20:ヘッド位置検出手
段、21:参照情報読取回路、22:AD変換器、30
:ヘッド位置制御手段、40:制御パルス発生手段、5
0:フィルタ回路、51:演算増幅器、52:抵抗、5
3:キャパシタ、60:ディスク記憶装置、70:DA
変換手段、71:ローパスフィルタ手段、CD二制御デ
ータ、CP:クロックパルス、Clアナログな制御信号
、DD:検出データ、DM:検出マーク、DS:検出信
号、PS:制御パルス信号、R■:参照情報、R1読取
信号、SI:サーボ情報、Tニドラック、t:時間、V
:電源電圧、V:ヘッドの操作速度、vr:基準電圧、
Wl閉 ID SI 心 第2図 ;・七ノ 第3目 第4図
のヘッド位置制御方式を通用したディスク記憶装置を例
示する構成回路図、第2図は参照情報の書き込み要領を
例示するディスク面の一部拡大展開図、第3図(a)は
ヘッド位置制御手段によるヘッドに対する移動制御の要
領を示す線図、同図(b)はそれによる位置の補正制御
の要領を例示する線図である。第4図は従来技術による
ヘッド位置制御系の概要を示すブロック回路図である。 図において、 l:ディスク、2:ヘッド、3:ヘッド操作用アクチュ
エータ、3a:アクチュエータ駆動回路、4:リードラ
イト回路、5:復調回路、6:データ分離回路、6a:
付属回路、7:エンコーダ・デコーダ回路、8:データ
制御回路、9:基f1!電圧電圧回路、10:プロセッ
サ、11:内部バス、12:インタフェース回路、13
:外部バス、14:連絡バス、20:ヘッド位置検出手
段、21:参照情報読取回路、22:AD変換器、30
:ヘッド位置制御手段、40:制御パルス発生手段、5
0:フィルタ回路、51:演算増幅器、52:抵抗、5
3:キャパシタ、60:ディスク記憶装置、70:DA
変換手段、71:ローパスフィルタ手段、CD二制御デ
ータ、CP:クロックパルス、Clアナログな制御信号
、DD:検出データ、DM:検出マーク、DS:検出信
号、PS:制御パルス信号、R■:参照情報、R1読取
信号、SI:サーボ情報、Tニドラック、t:時間、V
:電源電圧、V:ヘッドの操作速度、vr:基準電圧、
Wl閉 ID SI 心 第2図 ;・七ノ 第3目 第4図
Claims (1)
- ディスク面に書き込まれた参照情報をヘッドを介して読
み取りながらヘッドを各トラックの正規位置上に制御す
る方式であって、参照情報のアナログな読取信号をヘッ
ドの現在位置を表すディジタルな位置データに変換する
手段と、この位置データを受けそれに基づきヘッドを所
望のトラック上に置くための制御データを発する手段と
、この制御データを受けそれに応じたパルス幅と所定の
反復周波数をもつ制御パルス信号に変換する手段と、こ
の制御パルス信号を受けその反復周波数より充分低い遮
断周波数をもつローパス形フィルタ手段とを設け、フィ
ルタ手段の遮断周波数をヘッド操作系の機械的な共振周
波数より低く設定し、かつフィルタ手段の出力をアナロ
グな制御信号に用いてヘッドを位置制御するようにした
ディスク記憶装置のヘッド位置制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10483690A JP2596170B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ディスク記憶装置のヘッド位置制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10483690A JP2596170B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ディスク記憶装置のヘッド位置制御方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH043374A true JPH043374A (ja) | 1992-01-08 |
JP2596170B2 JP2596170B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=14391447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10483690A Expired - Lifetime JP2596170B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | ディスク記憶装置のヘッド位置制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2596170B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009087517A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Toshiba Corp | ハードディスクドライブのオフトラックイベント方法及び装置 |
US9160261B2 (en) | 2010-11-11 | 2015-10-13 | Makita Corporation | Variable speed switch |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP10483690A patent/JP2596170B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009087517A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Toshiba Corp | ハードディスクドライブのオフトラックイベント方法及び装置 |
US9160261B2 (en) | 2010-11-11 | 2015-10-13 | Makita Corporation | Variable speed switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2596170B2 (ja) | 1997-04-02 |
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