[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2002288955A - Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these - Google Patents

Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these

Info

Publication number
JP2002288955A
JP2002288955A JP2001089475A JP2001089475A JP2002288955A JP 2002288955 A JP2002288955 A JP 2002288955A JP 2001089475 A JP2001089475 A JP 2001089475A JP 2001089475 A JP2001089475 A JP 2001089475A JP 2002288955 A JP2002288955 A JP 2002288955A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
head
data
actuator
coarse
fine movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001089475A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Takaso
高祖  洋
Hideki Kuwajima
秀樹 桑島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001089475A priority Critical patent/JP2002288955A/en
Publication of JP2002288955A publication Critical patent/JP2002288955A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦
力の影響を受けても、安定な動作でヘッド位置決め制御
が可能な、二重アクチュエータを用いたディスク装置の
ヘッド位置決め制御手段を実現する。 【解決手段】 位置誤差信号に基づいて微動アクチュエ
ータ52の変位を制御することでヘッド位置決め制御を
する微動制御部162と、微動アクチュエータ52の変
位量に対応した相対変位信号によりヘッド位置決め制御
をする粗動制御部161とを備え、粗動制御部161
は、相対変位信号の振幅が小さいときには振幅が大きい
ときに比べて大きなゲインで、相対変位信号が増幅され
る非線形特性を持った非線形変換器18を有し、その変
換出力信号に基づいて粗動アクチュエータ51によるヘ
ッド位置決めをおこなう。
(57) Abstract: A head positioning control means for a disk drive using a dual actuator, capable of performing head positioning control with stable operation even under the influence of frictional force based on static friction of a coarse actuator. To achieve. SOLUTION: A fine movement control section 162 for controlling the head positioning by controlling the displacement of a fine movement actuator 52 based on a position error signal, and a coarse movement control section for controlling the head positioning by a relative displacement signal corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator 52. And a coarse control unit 161.
Has a non-linear converter 18 which has a larger gain when the amplitude of the relative displacement signal is smaller than that when the amplitude of the relative displacement signal is larger, and has a non-linear characteristic in which the relative displacement signal is amplified. Head positioning by the actuator 51 is performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装
置、光ディスク装置などの情報記録再生装置において、
二重構造のアクチュエータを有するヘッド位置決め装
置、ヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御プロ
グラム、ヘッド位置決め制御プログラムを記録した記録
媒体、およびこれらを用いたディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information recording / reproducing device such as a magnetic disk device and an optical disk device.
The present invention relates to a head positioning device having a dual structure actuator, a head positioning control method, a head positioning control program, a recording medium on which a head positioning control program is recorded, and a disk device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マルチメディアの進展に伴って、
目標位置に高速にヘッドの位置決めをおこない、大容量
の映像情報、音声情報、文字情報などを高速で記録再生
する高記録密度のディスク装置が、市場から強く要請さ
れており、ヘッドの高速高精度な位置決め技術が種々提
案されている。このような高速高精度の位置決めを達成
する技術として、主要な駆動機構と、補助の駆動機構と
の、二つの駆動機構を互いに協働させてサーボ制御する
方法が注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of multimedia,
There is a strong demand from the market for high-density disk drives that position the head at the target position at high speed and record and reproduce high-capacity video, audio, and text information at high speed. Various positioning techniques have been proposed. As a technique for achieving such high-speed and high-precision positioning, a method of performing servo control by making two driving mechanisms, a main driving mechanism and an auxiliary driving mechanism, cooperate with each other has attracted attention.

【0003】主要な駆動機構は、ボイスコイルモータな
どにより、ディスク装置本体に取り付けられた回転軸を
中心に、ヘッド支持機構を回転させることで、ヘッド支
持機構、ヘッドおよびヘッドスライダを動かす。主要な
駆動機構は、主としてシーク動作や複数のトラックジャ
ンプなどの大移動のために使用される。
The main driving mechanism is to move the head supporting mechanism, the head, and the head slider by rotating the head supporting mechanism about a rotating shaft attached to the disk drive main body by a voice coil motor or the like. The main drive mechanism is mainly used for large movements such as seek operation and multiple track jumps.

【0004】補助の駆動機構は、ピエゾ素子などによ
り、主要な駆動機構の先端部で、可動範囲は狭いが広帯
域に制御され、ヘッドおよびヘッドスライダを駆動す
る。補助の駆動機構は、主としてトラック追従や1トラ
ックジャンプなどの高速で微小な位置決めをおこなうた
めに使用される。
The auxiliary driving mechanism is controlled by a piezo element or the like at the tip of the main driving mechanism, and has a narrow movable range but is controlled in a wide band, and drives the head and the head slider. The auxiliary drive mechanism is mainly used for performing high-speed fine positioning such as track following and one-track jump.

【0005】主要な駆動機構と補助の駆動機構とを有す
る二重構造の機構部を、一般に二重アクチュエータ、あ
るいはピギーバックアクチュエータと呼び、主要な駆動
機構を粗動アクチュエータ、補助の駆動機構を微動アク
チュエータと呼ぶ。
A mechanism having a double structure having a main drive mechanism and an auxiliary drive mechanism is generally called a double actuator or a piggyback actuator. It is called an actuator.

【0006】従来のディスク装置においては、ヘッドを
移動させる手段としてボイスコイルモータ(以下VCM
と呼ぶ)のみを利用したアクチュエータが一般的に用い
られていた。しかし、数千、数万のトラックを横切って
ヘッドを高速に移動させるためのアクチュエータで、1
トラックの数十分の1といった精度でヘッドの位置決め
制御をおこなわせるには限界がある。このため、前述し
たように、ディスク装置において、VCMを駆動手段と
した粗動アクチュエータにより駆動されるヘッド支持機
構上に、さらに微動アクチュエータとして、制御電圧に
よりピエゾ素子を微動駆動するピエゾアクチュエータ
や、VCMと類似構造の電磁型マイクロアクチュエータ
を搭載した、二重アクチュエータによるヘッド位置決め
制御システムが提案されている(例えば、特開平10−
255418号公報)。
In a conventional disk drive, a voice coil motor (hereinafter referred to as VCM) is used as a means for moving a head.
) Is generally used. However, an actuator that moves the head at high speed across thousands or tens of thousands of tracks
There is a limit to performing head positioning control with an accuracy such as one-tenth of a track. Therefore, as described above, in the disk device, a piezo actuator that finely drives the piezo element by a control voltage, a VCM, A head positioning control system using a dual actuator equipped with an electromagnetic micro-actuator having a structure similar to that of Japanese Patent Laid-Open No.
255418).

【0007】特にピエゾ素子は、圧電効果と逆圧電効果
の両機能を併せ持っている。すなわち、制御電圧による
ひずみを利用した微小な変位による位置制御と同時に、
変位により発生する電圧を利用して微小な変位量を検出
電圧として検出することができる。このため、この両機
能を利用したセルフセンシングアクチュエータと呼ばれ
るアクチュエータ制御手法も提案されている(例えば、
日本機械学会論文集64巻624号、2931〜293
7(1998−8)「仮想ブリッジ回路に基づくセルフ
センシング・アクチュエータを用いたはりの軌跡制御」
参照)。
In particular, a piezo element has both functions of a piezoelectric effect and an inverse piezoelectric effect. In other words, at the same time as position control by minute displacement using strain due to control voltage,
A minute displacement amount can be detected as a detection voltage using a voltage generated by the displacement. For this reason, an actuator control method called a self-sensing actuator using both functions has been proposed (for example,
Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers 64, 624, 2931-293
7 (1998-8) "Track control of beam using self-sensing actuator based on virtual bridge circuit"
reference).

【0008】また、粗動アクチュエータで駆動されるヘ
ッド支持機構上に、さらに微動アクチュエータとしてピ
エゾ素子を搭載し、ピエゾ素子の圧電効果と逆圧電効果
の両機能を利用して高速高精度なヘッド位置決め制御が
可能な二重アクチュエータ制御手法も提案されている
(例えば、特開昭60−35383号公報)。
In addition, a piezo element is mounted as a fine movement actuator on the head support mechanism driven by the coarse movement actuator, and high-speed and high-precision head positioning is performed by utilizing both the piezoelectric effect and the inverse piezoelectric effect of the piezo element. A controllable dual actuator control method has also been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-35383).

【0009】以下、従来の二重アクチュエータを有する
ディスク装置について、図面を参照しながら説明する。
A conventional disk drive having a double actuator will be described below with reference to the drawings.

【0010】図13は、従来例としての磁気ディスク装
置におけるヘッド位置決め装置の構成を示す構成図であ
る。図13において、ディスク状の記録媒体の1つであ
る磁気ディスク11(以下ディスクと呼ぶ)に情報の記
録再生をおこなう磁気ヘッド12(以下ヘッドと呼ぶ)
は、ヘッドスライダ13の先端に一体的に形成されてい
る。ヘッドスライダ13は、微動アクチュエータ52の
先端に搭載され、さらに微動アクチュエータ52はヘッ
ド支持機構14の先端部に連結されている。ヘッド支持
機構14は、磁気ディスク装置本体に設けた回転軸14
0を中心として粗動アクチュエータ51により駆動さ
れ、微動アクチュエータ52と協働してヘッド12の位
置決めをおこなう。粗動アクチュエータ51は、ボイス
コイルモータなどによりヘッド支持機構14を回転させ
ることで、先端のヘッド12を動かし、主としてシーク
動作や複数のトラックジャンプなどの大移動のために使
用される。一方、微動アクチュエータ52は、ピエゾ素
子の変位などにより、可動範囲は狭いが広帯域な位置制
御をすることで、先端のヘッド12を動かし、主として
トラック追従や1トラックのジャンプなどの高速で微小
な位置決めに使用される。
FIG. 13 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device in a magnetic disk device as a conventional example. In FIG. 13, a magnetic head 12 (hereinafter referred to as a head) for recording and reproducing information on a magnetic disk 11 (hereinafter referred to as a disk), which is one of disk-shaped recording media.
Are formed integrally with the tip of the head slider 13. The head slider 13 is mounted on the tip of a fine movement actuator 52, and the fine movement actuator 52 is connected to the tip of the head support mechanism 14. The head support mechanism 14 includes a rotating shaft 14 provided on the main body of the magnetic disk drive.
The head 12 is driven by a coarse movement actuator 51 centered on 0, and performs positioning of the head 12 in cooperation with a fine movement actuator 52. The coarse movement actuator 51 moves the head 12 at the distal end by rotating the head support mechanism 14 by a voice coil motor or the like, and is mainly used for large movements such as a seek operation and a plurality of track jumps. On the other hand, the fine movement actuator 52 moves the head 12 at the distal end by performing position control in a narrow range but a wide band due to displacement of a piezo element or the like, and mainly performs high-speed fine positioning such as track following and jumping of one track. Used for

【0011】また、本従来例での位置決め機構は、制御
回路で構成された制御部96からの制御信号に基づいて
駆動され位置決めする。図13において、微動アクチュ
エータ52は、微動制御部92の微動制御信号u2に基
づく駆動回路64からの駆動信号により、ヘッド支持機
構14の先端側に搭載されたヘッド12が、ヘッド支持
機構14の延長上である中心位置から、微小な変位をす
るように制御される。粗動アクチュエータ51は、粗動
制御部91の粗動制御信号u1に基づく駆動回路63か
らの駆動信号により、目標トラックまでヘッド12を含
むヘッド支持機構14を移動させる。微動制御部92は
微動アクチュエータ52を制御するため、粗動制御部9
1は粗動アクチュエータ51を制御するため、それぞ
れ、所定の周波数特性と位相特性が位相補償回路91
0、および920により、所定のゲインが増幅器91
1、および921によりあらかじめ設定されている。
The positioning mechanism in the prior art is driven and positioned based on a control signal from a control section 96 constituted by a control circuit. In FIG. 13, the fine movement actuator 52 causes the head 12 mounted on the tip end side of the head support mechanism 14 to extend the head support mechanism 14 by a drive signal from the drive circuit 64 based on the fine movement control signal u2 of the fine movement control unit 92. It is controlled so as to make a small displacement from the center position above. The coarse motion actuator 51 moves the head support mechanism 14 including the head 12 to the target track by a drive signal from the drive circuit 63 based on the coarse motion control signal u1 of the coarse motion control unit 91. The fine movement control unit 92 controls the fine movement actuator 52,
1 controls the coarse motion actuator 51, so that predetermined frequency characteristics and phase characteristics
0 and 920, the predetermined gain is
1 and 921 are set in advance.

【0012】微動アクチュエータ52の先端に取り付け
られたヘッド12は、ディスク11上にあらかじめ記録
されたサーボ情報より、ヘッド12の現在位置を示すヘ
ッド位置信号yを読み取る。このヘッド位置信号yは、
粗動アクチュエータ51によるヘッド支持機構14の延
長上の中心位置Y1と、微動アクチュエータ52による
中心位置Y1からヘッド位置までの変位量Y2とを、加
算した位置Yに対応した信号である。ヘッド位置信号y
は、目標トラックである目標位置Rまで移動させるため
に指示された目標位置信号rより減算器95によって減
算され、位置誤差信号e2として出力される。この位置
誤差信号e2は、微動制御部92に入力され、微動アク
チュエータ52が位置制御される。一方、微動アクチュ
エータ52による中心位置Y1からヘッド位置Yまでの
変位量Y2は、前述したようなピエゾ素子等を用いた場
合に検出可能である。ここでは、微動アクチュエータ5
2の実際の微小な位置の変位量Y2を相対変位信号y2
として検出している。この相対変位信号y2は、粗動制
御部91に入力され、粗動アクチュエータ51が制御さ
れる。
The head 12 attached to the tip of the fine movement actuator 52 reads a head position signal y indicating the current position of the head 12 from the servo information recorded on the disk 11 in advance. This head position signal y is
This is a signal corresponding to the position Y obtained by adding the center position Y1 of the head support mechanism 14 on the extension of the coarse movement actuator 51 and the displacement Y2 from the center position Y1 to the head position of the fine movement actuator 52. Head position signal y
Is subtracted by a subtractor 95 from a target position signal r instructed to move to a target position R which is a target track, and is output as a position error signal e2. The position error signal e2 is input to the fine movement control section 92, and the position of the fine movement actuator 52 is controlled. On the other hand, the amount of displacement Y2 from the center position Y1 to the head position Y by the fine movement actuator 52 can be detected when the above-described piezo element or the like is used. Here, the fine movement actuator 5
The actual displacement amount Y2 of the minute position is represented by a relative displacement signal y2.
Has been detected as The relative displacement signal y2 is input to the coarse movement control unit 91, and the coarse movement actuator 51 is controlled.

【0013】このような構成により、目標トラックに向
けてトラック間の移動動作をおこなうシーク動作モード
と、目標トラックの中心にヘッドを追従させるフォロイ
ング動作モードの二つの動作モードに対して位置制御が
おこなわれる。
With such a configuration, position control is performed in two operation modes, a seek operation mode in which a movement operation between tracks is performed toward a target track, and a following operation mode in which a head follows a center of the target track. It is.

【0014】本従来例では、位置誤差信号e2に応じて
微動アクチュエータ52を制御し、微動アクチュエータ
52の変位量Y2を検出した相対変位信号y2に応じ
て、粗動アクチュエータ51を制御することで、微動ア
クチュエータ52と粗動アクチュエータ51が協働して
トラック間の移動およびトラック追従動作をおこなって
いる。
In this conventional example, the fine movement actuator 52 is controlled in accordance with the position error signal e2, and the coarse movement actuator 51 is controlled in accordance with the relative displacement signal y2 which detects the displacement Y2 of the fine movement actuator 52. The fine movement actuator 52 and the coarse movement actuator 51 cooperate to perform the movement between tracks and the track following operation.

【0015】以上のような構成によれば、シーク動作な
どによりヘッドが目標トラックに達したとき、微動アク
チュエータ52の変位量Y2が、常にゼロとなるように
ヘッド位置決め制御ができる。よって、フォロイング動
作のようなトラック追従動作においては、常に微動アク
チュエータ52の変位量Y2がゼロを中心とした、最も
安定した状態でトラック追従動作をおこなうことができ
る。このため、微動アクチュエータ52が変位した状態
でトラック追従動作をおこなうようなことがないため、
微動アクチュエータ52が動作範囲を超えてしまい、制
御不能になったり、不安定になって異常発振するような
ことを防止できる。
According to the above configuration, when the head reaches the target track by a seek operation or the like, the head positioning control can be performed such that the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 is always zero. Therefore, in the track following operation such as the following operation, the track following operation can always be performed in the most stable state with the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 centered at zero. Therefore, the track following operation is not performed in a state where the fine movement actuator 52 is displaced.
It is possible to prevent the fine movement actuator 52 from exceeding the operation range and becoming uncontrollable or unstable and abnormally oscillating.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
で示した二重アクチュエータの構成では、ヘッド位置決
め制御において、粗動アクチュエータ51の静止摩擦に
基づく摩擦力の影響を考慮してないため、円滑な移動操
作が困難となったり、サーボ制御が正確におこなわれな
い状態が生じるという問題を有していた。
However, in the configuration of the double actuator shown in the conventional example, the effect of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator 51 is not considered in the head positioning control, so that the head positioning control is smooth. There has been a problem that a moving operation becomes difficult or a state where servo control is not performed accurately occurs.

【0017】従来例で示す二重アクチュエータにおい
て、ヘッド支持機構14は、回転軸140により、ディ
スク11の半径方向に移動可能となるように支持されて
いる。特に、より高い精度で位置決めができるように、
二重アクチュエータの協働制御で位置決めをおこなう
が、協働制御がおこなわれるか否かに関わらず、一般的
に、ヘッド支持機構と回転軸の間に摩擦の影響がある
と、位置決め精度が劣化するという問題があった。例え
ば、図13において、回転軸140は、ヘッド支持機構
14を停止させている状態から移動を開始するとき、回
転軸140とヘッド支持機構14との間の静止摩擦に基
づく摩擦力を越える駆動力が必要である。また、ヘッド
支持機構14の移動が開始された後は、回転軸140と
ヘッド支持機構14との間には、動摩擦に基づく摩擦力
が作用する。一般的に、ヘッド支持機構14のような可
動部を移動させるためには、静止摩擦は動摩擦と比較し
て、より大きな駆動力を必要とする。
In the double actuator shown in the conventional example, the head supporting mechanism 14 is supported by a rotating shaft 140 so as to be movable in the radial direction of the disk 11. In particular, so that positioning can be performed with higher accuracy,
Positioning is performed by the cooperative control of the dual actuator, but regardless of whether or not the cooperative control is performed, the positioning accuracy is generally degraded if there is the effect of friction between the head support mechanism and the rotating shaft. There was a problem of doing. For example, in FIG. 13, when the rotation shaft 140 starts moving from a state in which the head support mechanism 14 is stopped, the driving force exceeds the frictional force based on the static friction between the rotation shaft 140 and the head support mechanism 14. is necessary. After the movement of the head support mechanism 14 is started, a frictional force based on kinetic friction acts between the rotating shaft 140 and the head support mechanism 14. Generally, in order to move a movable portion such as the head support mechanism 14, static friction requires a larger driving force than dynamic friction.

【0018】このため、このような回転軸140を用い
た移動操作をおこなう機構においては、静止摩擦と動摩
擦との差異により、円滑な移動操作が困難となり、サー
ボ制御が正確におこなわれない可能性がある。このよう
な静止摩擦と動摩擦とに対する課題は、従来例で示した
磁気ディスク装置に限らず光ディスク装置でも同様の課
題を有していた(例えば、特開平9−312026号公
報)。
Therefore, in a mechanism for performing the moving operation using the rotating shaft 140, smooth moving operation is difficult due to the difference between the static friction and the dynamic friction, and the servo control may not be accurately performed. There is. Such a problem with respect to static friction and dynamic friction is not limited to the magnetic disk device shown in the conventional example, but has a similar problem in an optical disk device (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-312026).

【0019】以下、図13に示す従来例で、回転軸14
0に静止摩擦が作用する動作について説明する。例え
ば、目標位置信号rで指示された目標トラックまでの位
置制御は次のような動作によりおこなわれる。まず、目
標トラックが指示されると、現在位置を示すヘッド位置
信号yと目標位置信号rとの差が生じ、この差は位置誤
差信号e2として微動制御部92に入力される。微動制
御部92は応答性が速いため、微動アクチュエータ52
が目標トラック方向に変位する。また、微動アクチュエ
ータ52の変位量Y2は相対変位信号y2として検出さ
れ、粗動制御部91に入力される。しかし、静止摩擦が
生じると、ヘッド支持機構14の移動時に比べて、より
大きな駆動力が必要となる。このため、長距離間のシー
ク動作の場合は、粗動制御部91の出力が静止摩擦力を
越える駆動力となるまで、時間の遅れを伴ってシーク動
作が開始される。一方、短距離間のシーク動作や、フォ
ロイング動作の場合、微動アクチュエータ52の変位量
はあまり大きくならない。このため、静止摩擦力が大き
いと、粗動制御部91の出力は静止摩擦力を越える駆動
力とまで大きくならず、ヘッド支持機構14は静止した
状態を継続することとなる。このような状態になると、
微動アクチュエータ52は、目標トラック方向への変位
と、その結果位置誤差信号e2が小さくなったためによ
る変位量ゼロ方向への変位とを繰り返す発振状態や、意
図しない位置へ変位した状態となるなどの不都合を生じ
る。
Hereinafter, in the conventional example shown in FIG.
An operation in which static friction acts on 0 will be described. For example, the position control up to the target track specified by the target position signal r is performed by the following operation. First, when a target track is specified, a difference between the head position signal y indicating the current position and the target position signal r occurs, and this difference is input to the fine movement control unit 92 as a position error signal e2. Since the fine movement control unit 92 has a quick response, the fine movement actuator 52
Is displaced in the target track direction. Further, the displacement amount Y2 of the fine movement actuator 52 is detected as a relative displacement signal y2 and input to the coarse movement control unit 91. However, when static friction occurs, a larger driving force is required as compared to when the head support mechanism 14 moves. Therefore, in the case of a seek operation over a long distance, the seek operation is started with a time delay until the output of the coarse movement control unit 91 becomes a driving force exceeding the static friction force. On the other hand, in the case of a seek operation or a following operation for a short distance, the displacement amount of the fine movement actuator 52 does not become so large. For this reason, when the static friction force is large, the output of the coarse motion control unit 91 does not increase to a driving force exceeding the static friction force, and the head support mechanism 14 continues to be stationary. When this happens,
The fine movement actuator 52 has disadvantages such as an oscillation state in which the displacement in the target track direction and a displacement in the direction of the displacement amount zero due to the reduced position error signal e2 as a result, and a state in which the fine movement actuator 52 is displaced to an unintended position. Is generated.

【0020】このような問題を解決するため、回転軸1
40に摩擦の小さい軸受けを用いることである程度解決
することが可能であるが、経年変化などによる摩擦まで
対応することは難しく、機構部品のコストがかかるなど
の問題がある。さらに、携帯端末用など小型化するに伴
い、摩擦の影響は無視できなくなり、機構的な対応では
限度があった。これに対して、サーボ制御系の工夫によ
り、この摩擦を補償する方式が提案されている。従来例
に示すような二重アクチュエータに限定されるものでは
ないが、摩擦力推定器を利用した方法(例えば、特開平
9−231701号公報)、アクチュエータの加速度を
測定し利用する方法(例えば、特開平2−260287
号公報)、アクチュエータへの駆動信号の変化を測定し
利用する方法(例えば、特開平10−255285号公
報)などが挙げられる。これらの方法で静止摩擦による
停止状態を判断し、停止時には静止摩擦力に打ち勝つ駆
動信号を駆動することにより静止摩擦に対しての補償を
おこなっている。しかし、摩擦力推定器、加速度セン
サ、駆動信号の変化検出回路などの判断回路、および判
断回路に基づき駆動信号を切り替える駆動制御回路を設
けることが必要で、これによるコスト高や、回路が複雑
になるなどの問題があった。
In order to solve such a problem, the rotating shaft 1
Although it is possible to solve the problem to some extent by using a bearing having a small friction for 40, it is difficult to cope with friction due to aging or the like, and there is a problem that the cost of mechanical parts is increased. Furthermore, with the miniaturization of portable terminals and the like, the influence of friction cannot be ignored, and there is a limit in mechanical measures. On the other hand, there has been proposed a method of compensating for this friction by devising a servo control system. Although not limited to a double actuator as shown in the conventional example, a method using a frictional force estimator (for example, JP-A-9-231701), a method for measuring and using the acceleration of an actuator (for example, JP-A-2-260287
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-255285, and a method of measuring and using a change in a drive signal to an actuator (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-255285). The stop state due to the static friction is determined by these methods, and at the time of the stop, the drive signal that overcomes the static friction force is driven to compensate for the static friction. However, it is necessary to provide a determination circuit such as a frictional force estimator, an acceleration sensor, and a drive signal change detection circuit, and a drive control circuit that switches the drive signal based on the determination circuit, thereby increasing costs and complicating the circuit. There were problems such as becoming.

【0021】本発明の目的は、このような問題を解決す
るためになされたもので、従来例で説明した二重アクチ
ュエータのサーボ制御系に簡易な要素を付加することに
より、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の
影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制御が可能
なヘッド位置決め装置、ヘッド位置決め制御方法、ヘッ
ド位置決め制御プログラム、ヘッド位置決め制御プログ
ラムを記録した記録媒体、およびこれらを用いたディス
ク装置を提供することである。
An object of the present invention is to solve such a problem. By adding a simple element to the servo control system of the dual actuator described in the conventional example, the coarse actuator can be stopped. A head positioning device, a head positioning control method, a head positioning control program, a head positioning control program, a recording medium on which a head positioning control program is recorded, and a recording medium using the same, capable of performing head positioning control with stable operation even under the influence of frictional force based on friction A disk device is provided.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のヘッド位置決め装置は、ディスク状の記録
媒体に情報の記録再生をおこなうヘッドを搭載しヘッド
の微細な位置決めをおこなう微動アクチュエータと、微
動アクチュエータを搭載したヘッド支持機構を移動させ
ヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動アクチュエータ
と、微動アクチュエータの変位および粗動アクチュエー
タによるヘッドの移動を制御する制御部とを具備してい
る。さらに、制御部は、ヘッドを目標位置に位置決めす
るための目標位置とヘッドの現在位置間の距離である位
置誤差に基づいて微動アクチュエータの変位を制御し、
微動アクチュエータの変位量に対応した値を相対変位値
として検出し、相対変位値の絶対値が小さいときには相
対変位値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで
相対変位値を非線形変換し、非線形変換した結果に基づ
いて粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制御する
ヘッド位置決め制御機能を有した構成である。
In order to solve the above-mentioned problems, a head positioning device according to the present invention is provided with a fine actuator for mounting a head for recording and reproducing information on a disk-shaped recording medium and performing fine positioning of the head. A coarse movement actuator that moves a head support mechanism equipped with a fine movement actuator to roughly position the head, and a control unit that controls displacement of the fine movement actuator and movement of the head by the coarse movement actuator. Furthermore, the control unit controls the displacement of the fine movement actuator based on a position error that is a distance between the target position for positioning the head at the target position and the current position of the head,
A value corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator is detected as a relative displacement value, and when the absolute value of the relative displacement value is small, the relative displacement value is nonlinearly converted with a larger gain than when the absolute value of the relative displacement value is large, and the nonlinear displacement is calculated. This is a configuration having a head positioning control function for controlling the movement of the head by the coarse movement actuator based on the result of the conversion.

【0023】この構成により、静止摩擦が生じるシーク
動作の開始時やフォロイング動作時には、非線形変換の
機能によって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に
比べて多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を
粗動アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩
擦の影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止
摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作
時、まず微動アクチュエータからの相対変位値が微小で
ある。非線形変換の機能は、相対変位値の絶対値が小さ
いときには相対変位値の絶対値が大きいときに比べて大
きなゲインで相対変位値を非線形変換するよう設定して
いる。このため、相対変位値が微小であるような、静止
摩擦が生じる場合に、粗動アクチュエータへの制御量を
大きくできる。よって、静止摩擦が生じるような場合
に、従来よりも、大きな駆動力を粗動アクチュエータに
加えることが可能となる。その結果、粗動アクチュエー
タの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動
作でヘッド位置決め制御が可能となる。また、非線形変
換の機能として、相対変位値の絶対値が大きいときは、
従来と同等なゲインを設定できる。このため、外部衝撃
などを受けて微動アクチュエータが外部力で変位し、相
対変位値が大きくなったような場合には、従来と同等な
ゲインとなり、従来とほぼ同等な特性を持たせることで
安定性を確保できる。
According to this configuration, at the start of a seek operation in which static friction occurs or at the time of a following operation, the amount of control to the coarse actuator is increased by the non-linear conversion function as compared with the related art. A force can be applied to the coarse actuator, and the effect of static friction can be suppressed. That is, at the start of the seek operation or the following operation in which the static friction occurs, first, the relative displacement value from the fine movement actuator is very small. The function of the non-linear conversion is set so that when the absolute value of the relative displacement value is small, the relative displacement value is non-linearly converted with a larger gain than when the absolute value of the relative displacement value is large. For this reason, when static friction occurs such that the relative displacement value is minute, the control amount for the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Also, as a function of nonlinear conversion, when the absolute value of the relative displacement value is large,
A gain equivalent to the conventional one can be set. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement value increases, the gain becomes equivalent to the conventional one, and the characteristics are almost the same as the conventional one, and it is stable Nature can be secured.

【0024】また、本発明のヘッド位置決め装置は、上
記制御部が、ヘッドを目標位置に位置決めするための目
標位置信号とヘッドにより再生された記録媒体上のサー
ボ情報からのヘッド位置信号との差分を位置誤差信号と
して入力し、位置誤差信号に基づいて微動アクチュエー
タの変位を制御する微動制御部と、微動アクチュエータ
の変位量に対応した相対変位信号を入力し、粗動アクチ
ュエータによるヘッドの移動を制御する粗動制御部とを
備えている。さらに、相対変位信号を変換入力信号と
し、変換入力信号の振幅が小さいときには、変換入力信
号の振幅が大きいときに比べて大きなゲインで変換入力
信号が増幅された結果を変換出力信号とする非線形特性
を持った非線形変換器を、粗動制御部は有し、粗動制御
部は、変換出力信号に基づいて粗動アクチュエータによ
るヘッドの移動を制御する構成である。
Also, in the head positioning apparatus according to the present invention, the control unit may control a difference between a target position signal for positioning the head at the target position and a head position signal based on servo information on a recording medium reproduced by the head. Is input as a position error signal, and a fine movement control unit that controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error signal, and a relative displacement signal corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator are input to control the movement of the head by the coarse movement actuator And a coarse movement control unit. Further, the relative displacement signal is used as the conversion input signal, and when the amplitude of the conversion input signal is small, the result obtained by amplifying the conversion input signal with a larger gain than when the amplitude of the conversion input signal is large is used as the conversion output signal. The coarse movement control unit has a non-linear converter having the following configuration. The coarse movement control unit controls the movement of the head by the coarse movement actuator based on the converted output signal.

【0025】この構成により、静止摩擦が生じるシーク
動作の開始時やフォロイング動作時には、非線形変換器
によって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に比べ
て多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を粗動
アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩擦の
影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止摩擦
が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時、ま
ず微動アクチュエータからの相対変位信号が微小であ
り、変換入力信号も微小である。非線形変換器は、変換
入力信号の振幅が小さいときには変換入力信号の振幅が
大きいときに比べて大きなゲインで変換入力信号を非線
形変換するよう設定している。このため、相対変位信号
に対応した変換入力信号が微小であるような、静止摩擦
が生じる場合に、粗動アクチュエータへの制御量を大き
くできる。よって、静止摩擦が生じるような場合に、従
来よりも、大きな駆動力を粗動アクチュエータに加える
ことが可能となる。その結果、粗動アクチュエータの静
止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘ
ッド位置決め制御が可能となる。また、非線形変換器
は、相対変位信号の振幅が大きいときは、従来と同等な
ゲインを設定できる。このため、外部衝撃などを受けて
微動アクチュエータが外部力で変位し、相対変位信号が
大きくなったような場合には、従来と同等なゲインとな
り、従来とほぼ同等な特性を持たせることで安定性を確
保できる。さらに、非線形な特性を利用して静止摩擦の
影響を抑制しているため、ヘッドの加速度などの状態を
検出して制御するような方式での検知回路や切替回路を
使わず簡易に、また切り替え時の影響や回路の遅れ時間
の影響などなく実現することも可能となる。
According to this configuration, at the start of a seek operation in which static friction occurs or at the time of a following operation, the amount of control to the coarse actuator is increased by the non-linear converter as compared with the related art, and as a result, a larger driving force than the related art is obtained. Can be added to the coarse actuator, and the effect of static friction can be suppressed. That is, at the start of the seek operation or the following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement signal from the fine movement actuator is very small, and the conversion input signal is also very small. The non-linear converter is set to perform non-linear conversion of the converted input signal with a larger gain when the amplitude of the converted input signal is smaller than when the amplitude of the converted input signal is larger. For this reason, when static friction occurs, such as when the conversion input signal corresponding to the relative displacement signal is minute, the control amount for the coarse actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Further, when the amplitude of the relative displacement signal is large, the nonlinear converter can set the same gain as the conventional one. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement signal becomes large, the gain becomes equivalent to the conventional one, and the characteristics are almost the same as the conventional one, and it is stable Nature can be secured. Furthermore, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristics, switching can be performed easily and easily without using a detection circuit or switching circuit that detects and controls the state of the head acceleration and other conditions. It can also be realized without the influence of time or the influence of circuit delay time.

【0026】また、本発明のヘッド位置決め装置は、上
記制御部が、ヘッドを目標位置に位置決めするための目
標位置データとヘッドにより再生された記録媒体上のサ
ーボ情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤差デ
ータとして入力し、位置誤差データに基づいて微動アク
チュエータの変位を制御する微動制御部と、微動アクチ
ュエータの変位量に対応した相対変位データを入力し、
粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制御する粗動
制御部とを備えている。さらに、相対変位データを変換
入力データとし、変換入力データの絶対値が小さいとき
には、変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大
きな乗数で変換入力データが乗算された乗算の結果を変
換出力データとする非線形特性を持った非線形変換器
を、粗動制御部は有し、粗動制御部は、変換出力データ
に基づいて粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制
御する構成である。
Also, in the head positioning apparatus according to the present invention, the control unit may control the difference between the target position data for positioning the head at the target position and the head position data from the servo information on the recording medium reproduced by the head. Is input as position error data, and a fine movement control unit that controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error data, and relative displacement data corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator are input,
A coarse movement control unit for controlling the movement of the head by the coarse movement actuator. Further, the relative displacement data is used as the conversion input data, and when the absolute value of the conversion input data is small, the result of the multiplication multiplied by the conversion input data by a larger multiplier than when the absolute value of the conversion input data is large is used as the conversion output data. The coarse motion control unit has a non-linear converter having the following non-linear characteristics, and the coarse motion control unit is configured to control the movement of the head by the coarse motion actuator based on the converted output data.

【0027】この構成により、静止摩擦が生じるシーク
動作の開始時やフォロイング動作時には、非線形変換器
によって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に比べ
て多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を粗動
アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩擦の
影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止摩擦
が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時、ま
ず微動アクチュエータからの相対変位データが微小であ
り、変換入力データも微小である。非線形変換器は、変
換入力データの絶対値が小さいときには変換入力データ
の絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で変換入力デ
ータを乗算する非線形変換特性を設定している。このた
め、相対変位データに対応した変換入力データが微小で
あるような、静止摩擦が生じる場合に、粗動アクチュエ
ータへの制御量を大きくできる。よって、静止摩擦が生
じるような場合に、従来よりも、大きな駆動力を粗動ア
クチュエータに加えることが可能となる。その結果、粗
動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受
けても安定な動作でヘッド位置決め制御が可能となる。
また、非線形変換器は、相対変位データの絶対値が大き
いときは、従来と同等なゲインに相当する乗数を設定で
きる。このため、外部衝撃などを受けて微動アクチュエ
ータが外部力で変位し、相対変位データが大きくなった
ような場合には、従来と同等なゲインとなり、従来とほ
ぼ同等な特性を持たせることで安定性を確保できる。さ
らに、非線形な特性を利用して静止摩擦の影響を抑制し
ているため、ヘッドの加速度などの状態を検出して制御
するような方式での検知回路や切替回路を使わず簡易
に、また切り替え時の影響や回路の遅れ時間の影響など
なく実現することも可能となる。さらに、非線形変換の
ためのデータをあらかじめ非線形変換テーブルとして設
定することで、乗数を連続に変化させるとか、あるレベ
ルは乗数を一定にするなど、正確、柔軟、かつ滑らかな
制御をおこなうことができる。
According to this configuration, at the start of a seek operation in which static friction occurs or at the time of a following operation, the amount of control to the coarse actuator is increased by the non-linear converter as compared with the related art, and as a result, a larger driving force than the related art is obtained. Can be added to the coarse actuator, and the effect of static friction can be suppressed. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The nonlinear converter sets a nonlinear conversion characteristic that multiplies the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is small compared to when the absolute value of the conversion input data is large. For this reason, when static friction is generated such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute, the control amount to the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator.
When the absolute value of the relative displacement data is large, the nonlinear converter can set a multiplier equivalent to the gain equivalent to the conventional one. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured. Furthermore, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristics, switching can be performed easily and easily without using a detection circuit or switching circuit that detects and controls the state of the head acceleration and other conditions. It can also be realized without the influence of time or the influence of circuit delay time. Furthermore, by setting the data for the non-linear conversion in advance as a non-linear conversion table, it is possible to perform accurate, flexible, and smooth control, such as continuously changing the multiplier or making the multiplier constant at a certain level. .

【0028】また、本発明のヘッド位置決め装置は、上
記制御部が、微動アクチュエータおよび粗動アクチュエ
ータを制御可能なマイクロプロセッサと、マイクロプロ
セッサを動作させるためのプログラムを格納するメモリ
と、マイクロプロセッサを動作させるためのプログラム
とを備えている。さらに、プログラムは、マイクロプロ
セッサがプログラムを読み取って実行することによりヘ
ッド位置決め制御機能を実現させるヘッド位置決め制御
プログラムを有する構成である。
Further, in the head positioning apparatus according to the present invention, the control unit controls the micro-actuator and the coarse-movement actuator, a memory for storing a program for operating the microprocessor, and an operation of the microprocessor. And a program for causing the Further, the program is configured to have a head positioning control program for realizing a head positioning control function by reading and executing the program by the microprocessor.

【0029】この構成により、メモリから読み取ったヘ
ッド位置決め制御プログラムをマイクロプロセッサで実
行することで、静止摩擦が生じるシーク動作の開始時や
フォロイング動作時には、非線形変換の機能によって、
粗動アクチュエータへの制御量が従来に比べて多くな
り、この結果、従来よりも大きな駆動力を粗動アクチュ
エータに加えることが可能となり、静止摩擦の影響を抑
制することが可能となる。すなわち、静止摩擦が生じる
シーク動作の開始時やフォロイング動作時、まず微動ア
クチュエータからの相対変位値が微小である。非線形変
換の機能は、相対変位値の絶対値が小さいときには相対
変位値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで相
対変位値を非線形変換するよう設定している。このた
め、相対変位値が微小であるような、静止摩擦が生じる
場合に、粗動アクチュエータへの制御量を大きくでき
る。よって、静止摩擦が生じるような場合に、従来より
も、大きな駆動力を粗動アクチュエータに加えることが
可能となる。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦
に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位
置決め制御が可能となる。また、非線形変換の機能とし
て、相対変位値の絶対値が大きいときは、従来と同等な
ゲインを設定できる。このため、外部衝撃などを受けて
微動アクチュエータが外部力で変位し、相対変位値が大
きくなったような場合には、従来と同等なゲインとな
り、従来とほぼ同等な特性を持たせることで安定性を確
保できる。また、非線形な特性を利用して静止摩擦の影
響を抑制しているため、ヘッドの加速度などの状態を検
出して制御するような方式での検知手段や切替手段とし
ての機能を使わず簡易に実現することも可能となる。さ
らに、非線形変換のためのデータをあらかじめ非線形変
換テーブルとして設定することで、乗数を連続に変化さ
せるとか、あるレベルは乗数を一定にするなど、正確、
柔軟、かつ滑らかな制御をおこなうことができる。
With this configuration, the head positioning control program read from the memory is executed by the microprocessor, so that at the start of a seek operation in which static friction occurs or at the time of a following operation, a nonlinear conversion function is used.
The control amount for the coarse actuator becomes larger than before, and as a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction. That is, at the start of the seek operation or the following operation in which the static friction occurs, first, the relative displacement value from the fine movement actuator is very small. The function of the non-linear conversion is set so that when the absolute value of the relative displacement value is small, the relative displacement value is non-linearly converted with a larger gain than when the absolute value of the relative displacement value is large. For this reason, when static friction occurs such that the relative displacement value is minute, the control amount for the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. As a function of the nonlinear conversion, when the absolute value of the relative displacement value is large, a gain equivalent to that of the related art can be set. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement value increases, the gain becomes equivalent to the conventional one, and the characteristics are almost the same as the conventional one, and it is stable Nature can be secured. In addition, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristic, it can be easily used without using a function as a detection means or switching means in a system that detects and controls the state such as head acceleration. It can also be realized. Furthermore, by setting the data for nonlinear conversion in advance as a nonlinear conversion table, the multiplier can be changed continuously, or at a certain level, the multiplier can be kept constant.
Flexible and smooth control can be performed.

【0030】また、本発明のヘッド位置決め装置は、上
記マイクロプロセッサを、微動制御手段、非線形変換手
段、粗動制御手段、として機能させるためのヘッド位置
決め制御プログラムを有した構成である。微動制御手段
は、ヘッドを目標位置に位置決めするための目標位置デ
ータとヘッドにより再生された記録媒体上のサーボ情報
からのヘッド位置データとの差分を位置誤差データと
し、位置誤差データに基づいて微動アクチュエータの変
位の制御をおこなう微動制御データを導出し、微動制御
データに基づいて微動アクチュエータを駆動する。非線
形変換手段は、微動アクチュエータの変位量に対応した
データを相対変位データとし、相対変位データを変換入
力データとして変換入力データの絶対値が小さいときに
は変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大きな
乗数で変換入力データが乗算された乗算の結果を変換出
力データとする非線形特性を持つ。粗動制御手段は、変
換出力データに基づいて粗動アクチュエータによるヘッ
ドの移動を制御する粗動制御データを導出し、粗動制御
データに基づいて粗動アクチュエータを駆動する。
Further, the head positioning device of the present invention has a head positioning control program for causing the microprocessor to function as fine movement control means, nonlinear conversion means, and coarse movement control means. The fine movement control means uses the difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head as position error data, and performs fine movement based on the position error data. Fine movement control data for controlling the displacement of the actuator is derived, and the fine movement actuator is driven based on the fine movement control data. The nonlinear conversion means uses data corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator as relative displacement data, and uses the relative displacement data as conversion input data when the absolute value of the conversion input data is small as compared with when the absolute value of the conversion input data is large. It has non-linear characteristics in which the result of multiplication obtained by multiplying conversion input data by a multiplier is converted output data. The coarse motion control means derives coarse motion control data for controlling the movement of the head by the coarse motion actuator based on the converted output data, and drives the coarse motion actuator based on the coarse motion control data.

【0031】この構成により、メモリから読み取ったヘ
ッド位置決め制御プログラムをマイクロプロセッサで実
行することで、静止摩擦が生じるシーク動作の開始時や
フォロイング動作時には、非線形変換手段としての機能
によって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に比べ
て多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を粗動
アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩擦の
影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止摩擦
が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時、ま
ず微動アクチュエータからの相対変位データが微小であ
り、変換入力データも微小である。非線形変換手段とし
ての機能は、変換入力データの絶対値が小さいときには
変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大きな乗
数で変換入力データを乗算する非線形変換特性を設定し
ている。このため、相対変位データに対応した変換入力
データが微小であるような、静止摩擦が生じる場合に、
粗動アクチュエータへの制御量を大きくできる。よっ
て、静止摩擦が生じるような場合に、従来よりも、大き
な駆動力を粗動アクチュエータに加えることが可能とな
る。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく
摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制
御が可能となる。また、非線形変換手段としての機能
は、相対変位データの絶対値が大きいとき、従来と同等
なゲインに相当する乗数を設定できる。このため、外部
衝撃などを受けて微動アクチュエータが外部力で変位
し、相対変位データが大きくなったような場合には、従
来と同等なゲインとなり、従来とほぼ同等な特性を持た
せることで安定性を確保できる。さらに、非線形な特性
を利用して静止摩擦の影響を抑制しているため、ヘッド
の加速度などの状態を検出して制御するような方式での
検知手段や切替手段としての機能を使わず簡易に実現す
ることも可能となる。
With this configuration, the head positioning control program read from the memory is executed by the microprocessor, so that at the time of starting a seek operation in which static friction occurs or at the time of a following operation, the function as the non-linear conversion means is applied to the coarse actuator. Becomes larger than before, and as a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The function as the non-linear conversion means sets a non-linear conversion characteristic of multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is higher. For this reason, when static friction occurs such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute,
The control amount for the coarse actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Further, the function as the non-linear conversion means can set a multiplier equivalent to a gain equivalent to the conventional one when the absolute value of the relative displacement data is large. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured. Furthermore, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristic, it can be easily used without using a function as a detecting means or switching means in a system that detects and controls the state such as head acceleration. It can also be realized.

【0032】また、本発明のヘッド位置決め制御装置
は、上記マイクロプロセッサに次のステップを実行させ
るための、ヘッド位置決め制御プログラムを有した構成
である。ヘッドを目標位置に位置決めするための目標位
置データとヘッドにより再生された記録媒体上のサーボ
情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤差データ
とするステップ。位置誤差データに基づいて微動アクチ
ュエータの変位を制御する微動制御データを導出するス
テップ。微動制御データに基づいて微動アクチュエータ
を駆動するステップ。微動アクチュエータの変位量に対
応した相対変位データを入力するステップ。相対変位デ
ータを変換入力データとして、変換入力データの絶対値
が小さいときには変換入力データの絶対値が大きいとき
に比べて大きな乗数で変換入力データが乗算された乗算
の結果を変換出力データとする、非線形特性を持った非
線形変換をおこなうステップ。変換出力データに基づい
て粗動アクチュエータを駆動するステップ。
Further, the head positioning control device of the present invention has a head positioning control program for causing the microprocessor to execute the following steps. Setting a difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on a recording medium reproduced by the head as position error data; Deriving fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator based on the position error data; Driving the fine movement actuator based on the fine movement control data. Inputting relative displacement data corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator. Using the relative displacement data as the conversion input data, when the absolute value of the conversion input data is small, the result of multiplication multiplied by the conversion input data with a larger multiplier than when the absolute value of the conversion input data is large is used as the conversion output data, The step of performing a non-linear transformation with non-linear characteristics. Driving the coarse actuator based on the converted output data.

【0033】この構成により、メモリから読み取ったヘ
ッド位置決め制御プログラムをマイクロプロセッサで実
行することで、静止摩擦が生じるシーク動作の開始時や
フォロイング動作時には、非線形変換をおこなうステッ
プによって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に比
べて多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を粗
動アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩擦
の影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止摩
擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時、
まず微動アクチュエータからの相対変位データが微小で
あり、変換入力データも微小である。非線形変換をおこ
なうステップは、変換入力データの絶対値が小さいとき
には変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大き
な乗数で変換入力データを乗算する非線形変換特性を設
定している。このため、相対変位データに対応した変換
入力データが微小であるような、静止摩擦が生じる場合
に、粗動アクチュエータへの制御量を大きくできる。よ
って、静止摩擦が生じるような場合に、従来よりも、大
きな駆動力を粗動アクチュエータに加えることが可能と
なる。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づ
く摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め
制御が可能となる。また、非線形変換をおこなうステッ
プとして、相対変位データの絶対値が大きいときは、従
来と同等なゲインに相当する乗数を設定できる。このた
め、外部衝撃などを受けて微動アクチュエータが外部力
で変位し、相対変位データが大きくなったような場合に
は、従来と同等なゲインとなり、従来とほぼ同等な特性
を持たせることで安定性を確保できる。さらに、非線形
な特性を利用して静止摩擦の影響を抑制しているため、
ヘッドの加速度などの状態を検出して制御するような方
式での検知手段や切替手段としてのステップを使わず簡
易に実現することも可能となる。
With this configuration, the head positioning control program read from the memory is executed by the microprocessor, so that at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, a step of performing a non-linear conversion allows the coarse movement actuator to be operated. The control amount becomes larger than before, and as a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs,
First, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The step of performing nonlinear conversion sets a nonlinear conversion characteristic of multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is higher. For this reason, when static friction is generated such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute, the control amount to the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. In addition, when the absolute value of the relative displacement data is large as a step of performing the non-linear conversion, a multiplier equivalent to a gain equivalent to that of the related art can be set. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured. Furthermore, because the effect of static friction is suppressed using the nonlinear characteristics,
It is also possible to simply realize without using a step as a detecting means or a switching means in a method of detecting and controlling the state such as the acceleration of the head.

【0034】また、本発明のヘッド位置決め制御プログ
ラムは、ディスク状の記録媒体に情報の記録再生をおこ
なうヘッドを搭載しヘッドの微細な位置決めをおこなう
微動アクチュエータと、微動アクチュエータを搭載した
ヘッド支持機構を移動させヘッドの粗い位置決めをおこ
なう粗動アクチュエータと、微動アクチュエータの変位
および粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制御す
る制御部とを具備したヘッド位置決め装置を制御するプ
ログラムである。さらに、本ヘッド位置決め制御プログ
ラムは、制御部を、微動制御手段、非線形変換手段、粗
動制御手段、として機能させる構成である。微動制御手
段は、ヘッドを目標位置に位置決めするための目標位置
データとヘッドにより再生された記録媒体上のサーボ情
報からのヘッド位置データとの差分を位置誤差データと
し、位置誤差データに基づいて微動アクチュエータの変
位の制御をおこなう微動制御データを導出し、微動制御
データに基づいて微動アクチュエータを駆動する。非線
形変換手段は、微動アクチュエータの変位量に対応した
データを相対変位データとし、相対変位データを変換入
力データとし、変換入力データの絶対値が小さいときに
は変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大きな
乗数で変換入力データが乗算された乗算の結果を変換出
力データとする非線形特性を持つ。粗動制御手段は、変
換出力データに基づいて粗動アクチュエータによるヘッ
ドの移動を制御する粗動制御データを導出し、粗動制御
データに基づいて粗動アクチュエータを駆動する。
A head positioning control program according to the present invention includes a fine actuator for mounting a head for recording / reproducing information on a disk-shaped recording medium and for performing fine positioning of the head, and a head support mechanism for mounting the fine actuator. This is a program for controlling a head positioning device including a coarse movement actuator for moving and coarsely positioning the head, and a control unit for controlling displacement of the fine movement actuator and movement of the head by the coarse movement actuator. Further, the present head positioning control program is configured to cause the control unit to function as fine movement control means, non-linear conversion means, and coarse movement control means. The fine movement control means uses the difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head as position error data, and performs fine movement based on the position error data. Fine movement control data for controlling the displacement of the actuator is derived, and the fine movement actuator is driven based on the fine movement control data. The non-linear conversion means uses data corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator as relative displacement data, and uses the relative displacement data as conversion input data. When the absolute value of the conversion input data is small, it is smaller than when the absolute value of the conversion input data is large. It has a nonlinear characteristic in which the result of multiplication obtained by multiplying the conversion input data by a large multiplier is converted output data. The coarse motion control means derives coarse motion control data for controlling the movement of the head by the coarse motion actuator based on the converted output data, and drives the coarse motion actuator based on the coarse motion control data.

【0035】この構成により、本ヘッド位置決め制御プ
ログラムをマイクロプロセッサで実行することで、静止
摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時
には、非線形変換手段としての機能によって、粗動アク
チュエータへの制御量が従来に比べて多くなり、この結
果、従来よりも大きな駆動力を粗動アクチュエータに加
えることが可能となり、静止摩擦の影響を抑制すること
が可能となる。すなわち、静止摩擦が生じるシーク動作
の開始時やフォロイング動作時、まず微動アクチュエー
タからの相対変位データが微小であり、変換入力データ
も微小である。非線形変換手段としての機能は、変換入
力データの絶対値が小さいときには変換入力データの絶
対値が大きいときに比べて大きな乗数で変換入力データ
を乗算する非線形変換特性を設定している。このため、
相対変位データに対応した変換入力データが微小である
ような、静止摩擦が生じる場合に、粗動アクチュエータ
への制御量を大きくできる。よって、静止摩擦が生じる
ような場合に、従来よりも、大きな駆動力を粗動アクチ
ュエータに加えることが可能となる。その結果、粗動ア
クチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けて
も安定な動作でヘッド位置決め制御が可能となる。ま
た、非線形変換手段としての機能は、相対変位データの
絶対値が大きいとき、従来と同等なゲインに相当する乗
数を設定できる。このため、外部衝撃などを受けて微動
アクチュエータが外部力で変位し、相対変位データが大
きくなったような場合には、従来と同等なゲインとな
り、従来とほぼ同等な特性を持たせることで安定性を確
保できる。さらに、非線形な特性を利用して静止摩擦の
影響を抑制しているため、ヘッドの加速度などの状態を
検出して制御するような方式での検知手段や切替手段と
しての機能を使わず簡易に実現することも可能となる。
With this configuration, when the head positioning control program is executed by the microprocessor, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, the control amount to the coarse actuator is controlled by the function as the nonlinear conversion means. As a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The function as the non-linear conversion means sets a non-linear conversion characteristic of multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is higher. For this reason,
When static friction is generated such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute, the control amount to the coarse actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Further, the function as the non-linear conversion means can set a multiplier equivalent to a gain equivalent to the conventional one when the absolute value of the relative displacement data is large. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured. Furthermore, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristic, it can be easily used without using a function as a detecting means or switching means in a system that detects and controls the state such as head acceleration. It can also be realized.

【0036】また、本発明のヘッド位置決め方法は、デ
ィスク状の記録媒体に情報の記録再生をおこなうヘッド
を搭載しヘッドの微細な位置決めをおこなう微動アクチ
ュエータと、微動アクチュエータを搭載したヘッド支持
機構を移動させヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動ア
クチュエータと、微動アクチュエータの変位および粗動
アクチュエータによるヘッドの移動を制御する制御部と
を具備したヘッド位置決め装置を制御する方法である。
さらに、本ヘッド位置決め方法は、制御部が、次のステ
ップを実行する構成である。ヘッドを目標位置に位置決
めするための目標位置データと前記ヘッドにより再生さ
れた前記記録媒体上のサーボ情報からのヘッド位置デー
タとの差分を位置誤差データとするステップ。位置誤差
データに基づいて微動アクチュエータの変位を制御する
微動制御データを導出するステップ。微動制御データに
基づいて微動アクチュエータを駆動するステップ。微動
アクチュエータの変位量に対応した相対変位データを入
力するステップ。相対変位データを変換入力データと
し、変換入力データの絶対値が小さいときには変換入力
データの絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で変換
入力データが乗算された乗算の結果を変換出力データと
する非線形特性を持った非線形変換をおこなうステッ
プ。変換出力データに基づいて粗動アクチュエータを駆
動するステップ。
Further, the head positioning method of the present invention comprises moving a fine actuator for mounting a head for recording and reproducing information on a disk-shaped recording medium and finely positioning the head, and moving a head support mechanism on which the fine actuator is mounted. This is a method for controlling a head positioning device including a coarse actuator for coarsely positioning the head and a control unit for controlling the displacement of the fine actuator and the movement of the head by the coarse actuator.
Further, the present head positioning method has a configuration in which the control unit executes the following steps. A step of setting a difference between target position data for positioning the head at a target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head as position error data. Deriving fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator based on the position error data; Driving the fine movement actuator based on the fine movement control data. Inputting relative displacement data corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator. The relative displacement data is used as the conversion input data, and when the absolute value of the conversion input data is small, the result of multiplication obtained by multiplying the conversion input data by a larger multiplier than when the absolute value of the conversion input data is large is used as the conversion output data. Step of performing nonlinear transformation with characteristics. Driving the coarse actuator based on the converted output data.

【0037】この構成により、本ヘッド位置決め方法を
実行することで、静止摩擦が生じるシーク動作の開始時
やフォロイング動作時には、非線形変換をおこなうステ
ップによって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に
比べて多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を
粗動アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩
擦の影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止
摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作
時、まず微動アクチュエータからの相対変位データが微
小であり、変換入力データも微小である。非線形変換を
おこなうステップは、変換入力データの絶対値が小さい
ときには変換入力データの絶対値が大きいときに比べて
大きな乗数で変換入力データを乗算する非線形変換特性
を設定している。このため、相対変位データに対応した
変換入力データが微小であるような、静止摩擦が生じる
場合に、粗動アクチュエータへの制御量を大きくでき
る。よって、静止摩擦が生じるような場合に、従来より
も、大きな駆動力を粗動アクチュエータに加えることが
可能となる。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦
に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位
置決め制御が可能となる。また、非線形変換をおこなう
ステップとして、相対変位データの絶対値が大きいとき
は、従来と同等なゲインに相当する乗数を設定できる。
このため、外部衝撃などを受けて微動アクチュエータが
外部力で変位し、相対変位データが大きくなったような
場合には、従来と同等なゲインとなり、従来とほぼ同等
な特性を持たせることで安定性を確保できる。さらに、
非線形な特性を利用して静止摩擦の影響を抑制している
ため、ヘッドの加速度などの状態を検出して制御するよ
うな方式での検知手段や切替手段としてのステップを使
わず簡易に実現することも可能となる。
With this configuration, by executing the present head positioning method, at the start of a seek operation in which static friction occurs or at the time of a following operation, a step of performing a non-linear conversion reduces the control amount to the coarse motion actuator as compared with the conventional method. As a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The step of performing nonlinear conversion sets a nonlinear conversion characteristic of multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is higher. For this reason, when static friction is generated such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute, the control amount to the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. In addition, when the absolute value of the relative displacement data is large as a step of performing the non-linear conversion, a multiplier equivalent to a gain equivalent to that of the related art can be set.
For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured. further,
Since the effect of static friction is suppressed using nonlinear characteristics, it can be easily realized without using steps as detection means or switching means in a method that detects and controls the state such as head acceleration. It is also possible.

【0038】また、本発明のヘッド位置決め制御プログ
ラムは、上記ヘッド位置決め制御方法を実行させるため
のヘッド位置決め制御プログラムとした構成である。
The head positioning control program of the present invention is configured as a head positioning control program for executing the above-described head positioning control method.

【0039】この構成により、本ヘッド位置決め制御プ
ログラムをマイクロプロセッサで実行することで、静止
摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時
には、非線形変換をおこなうステップによって、粗動ア
クチュエータへの制御量が従来に比べて多くなり、この
結果、従来よりも大きな駆動力を粗動アクチュエータに
加えることが可能となり、静止摩擦の影響を抑制するこ
とが可能となる。すなわち、静止摩擦が生じるシーク動
作の開始時やフォロイング動作時、まず微動アクチュエ
ータからの相対変位データが微小であり、変換入力デー
タも微小である。非線形変換をおこなうステップは、変
換入力データの絶対値が小さいときには変換入力データ
の絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で変換入力デ
ータを乗算する非線形変換特性を設定している。このた
め、相対変位データに対応した変換入力データが微小で
あるような、静止摩擦が生じる場合に、粗動アクチュエ
ータへの制御量を大きくできる。よって、静止摩擦が生
じるような場合に、従来よりも、大きな駆動力を粗動ア
クチュエータに加えることが可能となる。その結果、粗
動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受
けても安定な動作でヘッド位置決め制御が可能となる。
また、非線形変換をおこなうステップとして、相対変位
データの絶対値が大きいときは、従来と同等なゲインに
相当する乗数を設定できる。このため、外部衝撃などを
受けて微動アクチュエータが外部力で変位し、相対変位
データが大きくなったような場合には、従来と同等なゲ
インとなり、従来とほぼ同等な特性を持たせることで安
定性を確保できる。さらに、非線形な特性を利用して静
止摩擦の影響を抑制しているため、ヘッドの加速度など
の状態を検出して制御するような方式での検知手段や切
替手段としてのステップを使わず簡易に実現することも
可能となる。
With this configuration, the head positioning control program is executed by the microprocessor, so that at the start of the seek operation or the following operation in which the static friction occurs, the step of performing the non-linear conversion reduces the control amount to the coarse actuator. As compared with the related art, the number of the actuators becomes larger, and as a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator, and it is possible to suppress the influence of the static friction. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The step of performing nonlinear conversion sets a nonlinear conversion characteristic of multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is higher. For this reason, when static friction is generated such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute, the control amount to the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator.
In addition, when the absolute value of the relative displacement data is large as a step of performing the non-linear conversion, a multiplier equivalent to a gain equivalent to that of the related art can be set. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured. Furthermore, since the effect of static friction is suppressed using the non-linear characteristics, it is easy to use a method that detects and controls the state such as the acceleration of the head and does not use steps as detection means or switching means. It can also be realized.

【0040】また、本発明の、ヘッド位置決め制御プロ
グラムを記録した記録媒体は、上記ヘッド位置決め制御
プログラムを記録した領域を有し、機械読み取り可能な
構成である。
A recording medium according to the present invention in which a head positioning control program is recorded has an area in which the above-described head positioning control program is recorded, and has a machine-readable configuration.

【0041】この構成により、本記録媒体より読み取っ
たヘッド位置決め制御プログラムを実行することで、静
止摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作
時には、非線形変換手段としての機能または非線形変換
をおこなうステップによって、粗動アクチュエータへの
制御量が従来に比べて多くなり、この結果、従来よりも
大きな駆動力を粗動アクチュエータに加えることが可能
となり、静止摩擦の影響を抑制することが可能となる。
すなわち、静止摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォ
ロイング動作時、まず微動アクチュエータからの相対変
位データが微小であり、変換入力データも微小である。
非線形変換手段としての機能または非線形変換をおこな
うステップは、変換入力データの絶対値が小さいときに
は変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大きな
乗数で変換入力データを乗算する非線形変換特性を設定
している。このため、相対変位データに対応した変換入
力データが微小であるような、静止摩擦が生じる場合
に、粗動アクチュエータへの制御量を大きくできる。よ
って、静止摩擦が生じるような場合に、従来よりも、大
きな駆動力を粗動アクチュエータに加えることが可能と
なる。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づ
く摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め
制御が可能となる。また、非線形変換手段としての機能
または非線形変換をおこなうステップとして、相対変位
データの絶対値が大きいときは、従来と同等なゲインに
相当する乗数を設定できる。このため、外部衝撃などを
受けて微動アクチュエータが外部力で変位し、相対変位
データが大きくなったような場合には、従来と同等なゲ
インとなり、従来とほぼ同等な特性を持たせることで安
定性を確保できる。
With this configuration, by executing the head positioning control program read from the recording medium, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, a function as a non-linear conversion means or a step of performing a non-linear conversion is performed. Thus, the control amount for the coarse actuator becomes larger than before, and as a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction.
That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute.
The function as the non-linear conversion means or the step of performing the non-linear conversion is to set a non-linear conversion characteristic for multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is small than when the absolute value of the conversion input data is high. ing. For this reason, when static friction is generated such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute, the control amount to the coarse motion actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. In addition, when the absolute value of the relative displacement data is large, a multiplier equivalent to a gain equivalent to that of the related art can be set as a function as the nonlinear conversion means or as a step of performing the nonlinear conversion. For this reason, when the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large, the gain becomes the same as the conventional one, and it is stable by giving almost the same characteristics as the conventional Nature can be secured.

【0042】また、本発明のディスク装置は、ディスク
状の記録媒体に情報の記録再生をおこなうヘッドを搭載
しヘッドの微細な位置決めをおこなう微動アクチュエー
タと、微動アクチュエータを搭載したヘッド支持機構を
移動させヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動アクチュ
エータと、微動アクチュエータの変位および粗動アクチ
ュエータによるヘッドの移動を制御する制御部とを備え
ている。さらに、制御部は、微動アクチュエータおよび
粗動アクチュエータを制御可能なマイクロプロセッサ
と、入力データを変換入力データとして入力し変換入力
データの絶対値が小さいときには変換入力データの絶対
値が大きいときに比べて大きな乗数で変換入力データが
乗算された乗算の結果を変換出力データとする非線形特
性を持った非線形変換テーブルと、マイクロプロセッサ
を動作させるためのプログラムを格納するメモリと、マ
イクロプロセッサを動作させるためのプログラムとを備
えている。さらに、このプログラムは、マイクロプロセ
ッサがこのプログラムを読み取って実行することによ
り、制御部を、微動制御手段、非線形変換手段、粗動制
御手段、として機能させるヘッド位置決め制御プログラ
ムを有する構成である。微動制御手段は、ヘッドを目標
位置に位置決めするための目標位置データとヘッドによ
り再生された記録媒体上のサーボ情報からのヘッド位置
データとの差分を位置誤差データとし、位置誤差データ
に基づいて微動アクチュエータの変位の制御をおこなう
微動制御データを導出し、微動制御データに基づいて微
動アクチュエータを駆動する。非線形変換手段は、微動
アクチュエータの変位量に対応したデータを相対変位デ
ータとし、相対変位データを変換入力データとし、非線
形変換テーブルで変換した結果を変換出力データとす
る。粗動制御手段は、変換出力データに基づいて粗動ア
クチュエータによるヘッドの移動を制御する粗動制御デ
ータを導出し、粗動制御データに基づいて粗動アクチュ
エータを駆動する。
Further, in the disk device of the present invention, a head for recording and reproducing information on a disk-shaped recording medium is mounted, and a fine actuator for fine positioning of the head and a head support mechanism for mounting the fine actuator are moved. A coarse actuator for coarsely positioning the head and a control unit for controlling displacement of the fine actuator and movement of the head by the coarse actuator are provided. Further, the control unit is provided with a microprocessor capable of controlling the fine movement actuator and the coarse movement actuator, and input data is input as conversion input data, and when the absolute value of the conversion input data is small, compared with when the absolute value of the conversion input data is large. A non-linear conversion table having a non-linear characteristic with a multiplication result obtained by multiplying the conversion input data by a large multiplier as a conversion output data, a memory for storing a program for operating the microprocessor, and a memory for operating the microprocessor. With the program. Further, this program has a configuration in which a microprocessor reads and executes the program, thereby causing the control unit to function as a fine movement control unit, a non-linear conversion unit, and a coarse movement control unit. The fine movement control means uses the difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head as position error data, and performs fine movement based on the position error data. Fine movement control data for controlling the displacement of the actuator is derived, and the fine movement actuator is driven based on the fine movement control data. The non-linear conversion means sets data corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator as relative displacement data, sets the relative displacement data as conversion input data, and sets the result of conversion by the non-linear conversion table as conversion output data. The coarse motion control means derives coarse motion control data for controlling the movement of the head by the coarse motion actuator based on the converted output data, and drives the coarse motion actuator based on the coarse motion control data.

【0043】この構成により、メモリから読み取ったヘ
ッド位置決め制御プログラムをマイクロプロセッサで実
行することで、静止摩擦が生じるシーク動作の開始時や
フォロイング動作時には、非線形変換手段としての機能
によって、粗動アクチュエータへの制御量が従来に比べ
て多くなり、この結果、従来よりも大きな駆動力を粗動
アクチュエータに加えることが可能となり、静止摩擦の
影響を抑制することが可能となる。すなわち、静止摩擦
が生じるシーク動作の開始時やフォロイング動作時、ま
ず微動アクチュエータからの相対変位データが微小であ
り、変換入力データも微小である。非線形変換手段とし
ての機能は、変換入力データの絶対値が小さいときには
変換入力データの絶対値が大きいときに比べて大きな乗
数で変換入力データを乗算する非線形変換特性を設定し
ている。このため、相対変位データに対応した変換入力
データが微小であるような、静止摩擦が生じる場合に、
粗動アクチュエータへの制御量を大きくできる。よっ
て、静止摩擦が生じるような場合に、従来よりも、大き
な駆動力を粗動アクチュエータに加えることが可能とな
る。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく
摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制
御が可能となる。また、非線形変換手段としての機能と
して、相対変位データの絶対値が大きいときは、従来と
同等なゲインに相当する乗数を設定できる。このため、
外部衝撃などを受けて微動アクチュエータが外部力で変
位し、相対変位データが大きくなったような場合には、
従来と同等なゲインとなり、従来とほぼ同等な特性を持
たせることで安定性を確保できる。また、非線形な特性
を利用して静止摩擦の影響を抑制しているため、ヘッド
の加速度などの状態を検出して制御するような方式での
検知手段や切替手段としての機能を使わず簡易に実現す
ることも可能となる。さらに、非線形変換のためのデー
タをあらかじめ非線形変換テーブルに設定できるので、
乗数を連続に変化させるとか、あるレベルは乗数を一定
にするなど、正確、柔軟、かつ滑らかな制御をおこなう
ことができる。
According to this configuration, the head positioning control program read from the memory is executed by the microprocessor, so that at the time of starting a seek operation or a following operation in which static friction occurs, a function as a non-linear conversion means is applied to the coarse actuator. Becomes larger than before, and as a result, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before, and it is possible to suppress the influence of static friction. That is, at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs, first, the relative displacement data from the fine movement actuator is minute, and the conversion input data is also minute. The function as the non-linear conversion means sets a non-linear conversion characteristic of multiplying the conversion input data by a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is higher. For this reason, when static friction occurs such that the conversion input data corresponding to the relative displacement data is minute,
The control amount for the coarse actuator can be increased. Therefore, when static friction is generated, it is possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than before. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Further, when the absolute value of the relative displacement data is large, a multiplier equivalent to a gain equivalent to that of the related art can be set as a function as the nonlinear conversion means. For this reason,
If the fine movement actuator is displaced by an external force due to an external impact, etc., and the relative displacement data becomes large,
The gain is the same as the conventional one, and the stability can be ensured by giving almost the same characteristics as the conventional one. In addition, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristic, it can be easily used without using a function as a detection means or switching means in a system that detects and controls the state such as head acceleration. It can also be realized. Furthermore, since data for nonlinear conversion can be set in the nonlinear conversion table in advance,
Accurate, flexible, and smooth control can be performed, for example, by changing the multiplier continuously, or at a certain level, by keeping the multiplier constant.

【0044】また、本発明のディスク装置は、上記ヘッ
ド位置決め装置を具備した構成である。
Further, a disk drive according to the present invention is configured to include the above-described head positioning device.

【0045】この構成により、静止摩擦の影響を抑制し
たヘッド位置決め制御が可能なディスク装置を提供でき
ることとなる。
With this configuration, it is possible to provide a disk device capable of performing head positioning control while suppressing the influence of static friction.

【0046】また、本発明のディスク装置は、上記ヘッ
ド位置決め制御方法を用いた構成である。
The disk drive according to the present invention has a configuration using the above-described head positioning control method.

【0047】この構成により、静止摩擦の影響を抑制し
たヘッド位置決め制御が可能なディスク装置を提供でき
ることとなる。
With this configuration, it is possible to provide a disk device capable of performing head positioning control while suppressing the influence of static friction.

【0048】また、本発明のディスク装置は、上記ヘッ
ド位置決め制御プログラムを具備した構成である。
Further, the disk device of the present invention has a configuration including the above-described head positioning control program.

【0049】この構成により、静止摩擦の影響を抑制し
たヘッド位置決め制御が可能なディスク装置を提供でき
ることとなる。
With this configuration, it is possible to provide a disk device capable of performing head positioning control while suppressing the influence of static friction.

【0050】また、本発明のディスク装置は、上記ヘッ
ド位置決め制御プログラムを記録した領域を有する機械
読み取り可能な記録媒体を具備した構成である。
The disk device of the present invention is provided with a machine-readable recording medium having an area in which the above-described head positioning control program is recorded.

【0051】この構成により、静止摩擦の影響を抑制し
たヘッド位置決め制御が可能なディスク装置を提供でき
ることとなる。
With this configuration, it is possible to provide a disk device capable of performing head positioning control while suppressing the influence of static friction.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるヘッド位置決
め装置、ヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御
プログラム、ヘッド位置決め制御プログラムを記録した
記録媒体、およびこれらを用いたディスク装置の実施の
形態について、磁気ディスク装置を例にとり、図面を参
照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a head positioning device, a head positioning control method, a head positioning control program, a recording medium on which a head positioning control program is recorded, and a disk device using the same according to the present invention will be described. This will be described with reference to the drawings, taking a disk device as an example.

【0053】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態であるヘッド位置決め装置の構成を示す
構成図である。図1において、ディスク状の記録媒体の
1つである磁気ディスク11(以下ディスクと呼ぶ)に
情報の記録再生をおこなう磁気ヘッド12(以下ヘッド
と呼ぶ)は、ヘッドスライダ13の先端に一体的に形成
されている。ヘッドスライダ13は、微動アクチュエー
タ52の先端に搭載され、さらに微動アクチュエータ5
2は、ヘッド支持機構14の先端部に連結されている。
ヘッド支持機構14は、磁気ディスク装置本体に設けた
回転軸140を中心として粗動アクチュエータ51によ
り駆動され、微動アクチュエータ52と協働してヘッド
12の位置決めをおこなう。このように、本実施の形態
での位置決め機構の構成は、粗動アクチュエータ51と
微動アクチュエータ52との二重アクチュエータの構成
である。粗動アクチュエータ51は、ボイスコイルモー
タなどによりヘッド支持機構14を回転させることで、
先端のヘッド12を動かし、主としてシーク動作や複数
のトラックジャンプなどの大移動のために使用される。
一方、微動アクチュエータ52は、ピエゾ素子の変位な
どにより、可動範囲は狭いが広帯域な位置制御をするこ
とで、先端のヘッド12を動かし、主としてトラック追
従や1トラックのジャンプなどの高速で微小な位置決め
に使用される。
(First Embodiment) FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a magnetic head 12 (hereinafter, referred to as a head) for recording and reproducing information on a magnetic disk 11 (hereinafter, referred to as a disk), which is one of disk-shaped recording media, is integrated with a tip of a head slider 13. Is formed. The head slider 13 is mounted on the tip of the fine actuator 52,
2 is connected to the tip of the head support mechanism 14.
The head support mechanism 14 is driven by a coarse movement actuator 51 about a rotation shaft 140 provided on the magnetic disk drive main body, and performs positioning of the head 12 in cooperation with a fine movement actuator 52. As described above, the configuration of the positioning mechanism in the present embodiment is a dual actuator configuration of the coarse actuator 51 and the fine actuator 52. The coarse movement actuator 51 rotates the head support mechanism 14 by a voice coil motor or the like,
The tip head 12 is moved, and is mainly used for a large movement such as a seek operation or a plurality of track jumps.
On the other hand, the fine movement actuator 52 moves the head 12 at the distal end by performing position control in a narrow range but a wide band due to displacement of a piezo element or the like, and mainly performs high-speed fine positioning such as track following and jumping of one track. Used for

【0054】本実施の形態での位置決め機構は、制御回
路で構成された制御部16からの制御信号に基づいて駆
動され位置決めする。制御部16は、微動アクチュエー
タ52の変位量に応じた信号、ヘッド12から読み出し
たサーボ情報、および所要の位置決め動作をさせるため
指示された目標位置情報などに基づいて制御信号を生成
する。制御信号は、減算器95、位相補償回路610と
非線形変換器18とで構成された粗動制御部161、お
よび位相補償回路620と増幅器621とで構成された
微動制御部162よりなる制御回路で生成される。制御
信号は、駆動回路63で駆動信号に変換して粗動アクチ
ュエータ51を駆動し、駆動回路64で駆動信号に変換
して微動アクチュエータ52を駆動して、両アクチュエ
ータのサーボ制御をおこなう。
The positioning mechanism in the present embodiment is driven and positioned based on a control signal from a control section 16 constituted by a control circuit. The control unit 16 generates a control signal based on a signal corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator 52, servo information read from the head 12, target position information instructed to perform a required positioning operation, and the like. The control signal is supplied to a control circuit including a subtractor 95, a coarse movement control unit 161 including a phase compensation circuit 610 and a non-linear converter 18, and a fine movement control unit 162 including a phase compensation circuit 620 and an amplifier 621. Generated. The control signal is converted into a drive signal by the drive circuit 63 to drive the coarse actuator 51, and converted to a drive signal by the drive circuit 64 to drive the fine actuator 52 to perform servo control of both actuators.

【0055】また図1に示すように、微動アクチュエー
タ52は、破線aで示したヘッド支持機構14の延長線
上の位置を中心位置Y1として、ディスク11の内周お
よび外周の両方向に変位し、ヘッド12の微小な位置決
めをおこなう。ここでは、中心位置Y1からヘッド12
の位置までを、変位量Y2で示している。本実施の形態
では、粗動アクチュエータ51による位置、すなわち中
心位置Y1と、微動アクチュエータ52の変位量Y2と
を併せてヘッド12のヘッド位置Yとして、ヘッド12
を目標位置Rまで移動させ、目標位置Rで目標トラック
に追従させるような位置決めをおこなう。
As shown in FIG. 1, the fine movement actuator 52 is displaced in both directions of the inner circumference and the outer circumference of the disk 11 with the position on the extension line of the head support mechanism 14 indicated by the broken line a as the center position Y1. Twelve minute positionings are performed. Here, the head 12 is moved from the center position Y1.
The position up to the position is indicated by the displacement amount Y2. In the present embodiment, the position of the coarse movement actuator 51, that is, the center position Y1, and the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 are combined as the head position Y of the head 12,
Is moved to the target position R, and positioning is performed so as to follow the target track at the target position R.

【0056】図2は、図1に示す本実施の形態の二重ア
クチュエータを制御するサーボ制御系の構成を示すブロ
ック図である。ここでは、本実施の形態のサーボ制御系
を解り易く説明するため、ディスク装置の機構構造的な
説明は省略し、本サーボ制御系をモデル化したブロック
図で説明する。また図2にて、図1と同一の構成要素に
ついては同一の符号を付している。図2において、微動
アクチュエータ52は、微動制御部162からの微動制
御信号u2に基づいて、図1に示す変位量Y2に相当す
る変位を制御され、中心位置Y1から変位することでヘ
ッド12を微小な位置だけ移動させる。粗動アクチュエ
ータ51は、粗動制御部161からの粗動制御信号u1
に基づいて、図1に示す目標位置Rまで、ヘッド12を
含むヘッド支持機構14を移動させる。微動制御部16
2は、微動アクチュエータ52を制御するため、位相補
償回路620で所定の周波数特性および位相特性と、増
幅器621で所定の増幅率であるゲインとが設定されて
いる。ここでは、位相補償回路620から増幅器621
への従属接続で説明しているが、逆でも良く、また演算
増幅器等により同一回路で構成しても、所定の周波数特
性および位相特性とゲインが設定できればどのような構
成でもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a servo control system for controlling the dual actuator of the present embodiment shown in FIG. Here, in order to easily explain the servo control system of the present embodiment, a description of the mechanical structure of the disk device will be omitted, and a description will be given of a block diagram in which the servo control system is modeled. In FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. 2, the fine movement actuator 52 controls the displacement corresponding to the displacement amount Y2 shown in FIG. 1 based on the fine movement control signal u2 from the fine movement control unit 162, and moves the head 12 minutely by displacing from the center position Y1. Move only the correct position. The coarse movement actuator 51 receives the coarse movement control signal u1 from the coarse movement control unit 161.
The head support mechanism 14 including the head 12 is moved to the target position R shown in FIG. Fine movement control unit 16
The reference numeral 2 designates a predetermined frequency characteristic and a predetermined phase characteristic in the phase compensation circuit 620 and a predetermined gain in the amplifier 621 as a predetermined amplification factor in order to control the fine movement actuator 52. Here, the phase compensation circuit 620 outputs the signal from the amplifier 621.
However, the configuration may be reversed, or the configuration may be the same with an operational amplifier or the like, as long as the predetermined frequency characteristic, phase characteristic and gain can be set.

【0057】粗動制御部161は、粗動アクチュエータ
51を制御するため、位相補償回路610で所定の周波
数特性および位相特性と、非線形変換器18で所定のゲ
インとが設定されている。非線形変換器18は、後で詳
細を説明するが、変換入力信号uiに応じて異なったゲ
インで変換入力信号uiを増幅して出力する非線形特性
を有している。
The coarse movement control section 161 sets a predetermined frequency characteristic and a predetermined phase characteristic in the phase compensation circuit 610 and a predetermined gain in the non-linear converter 18 in order to control the coarse movement actuator 51. As will be described later in detail, the non-linear converter 18 has a non-linear characteristic of amplifying and outputting the converted input signal ui with a different gain according to the converted input signal ui.

【0058】微動アクチュエータ52の先端に取り付け
られたヘッド12は、ディスク11上に記録されたサー
ボ情報より、ヘッド12の現在位置を示す、すなわちヘ
ッド位置Yに相当するヘッド位置データを読み取る。図
2では、このヘッド位置データをヘッド位置信号yと
し、このヘッド位置信号yは、粗動アクチュエータ51
によるヘッド12の位置Y1の仮想信号y1と、微動ア
クチュエータ52による変位量Y2に相当する相対変位
信号y2とを、仮想の加算器94で加算してヘッド位置
信号yとしたモデルで示している。ヘッド位置信号y
は、目標トラックまで移動させるために指示された目標
位置Rに相当する目標位置信号rより、減算器95によ
って減算される。この減算による差分は、位置誤差を示
す位置誤差信号e2として出力される。この位置誤差信
号e2は、微動制御部162に入力され、微動アクチュ
エータ52が位置制御される。一方、微動アクチュエー
タ52によるヘッド位置の変位量Y2は、従来例で説明
したようにピエゾ素子等を用いた場合に検出可能であ
る。ここでは、微動アクチュエータ52の実際の変位量
Y2を検出した検出信号を、相対変位値を示す相対変位
信号y2として検出している。この相対変位信号y2
は、粗動制御部161に入力され、粗動アクチュエータ
51によるヘッド12の移動が制御される。
The head 12 attached to the tip of the fine movement actuator 52 reads the head position data indicating the current position of the head 12, that is, the head position data corresponding to the head position Y, from the servo information recorded on the disk 11. In FIG. 2, the head position data is referred to as a head position signal y.
The virtual adder 94 adds the virtual signal y1 of the position Y1 of the head 12 and the relative displacement signal y2 corresponding to the displacement Y2 by the fine motion actuator 52 to form a head position signal y. Head position signal y
Is subtracted by the subtractor 95 from the target position signal r corresponding to the target position R instructed to move to the target track. The difference resulting from this subtraction is output as a position error signal e2 indicating a position error. The position error signal e2 is input to the fine movement controller 162, and the position of the fine movement actuator 52 is controlled. On the other hand, the displacement Y2 of the head position by the fine movement actuator 52 can be detected when a piezo element or the like is used as described in the conventional example. Here, a detection signal that detects the actual displacement Y2 of the fine movement actuator 52 is detected as a relative displacement signal y2 indicating a relative displacement value. This relative displacement signal y2
Is input to the coarse movement controller 161 to control the movement of the head 12 by the coarse movement actuator 51.

【0059】このような構成により、目標トラックに向
けてトラック間の移動動作をおこなうシーク動作モード
と、目標トラックの中心にヘッドを追従させるフォロイ
ング動作モードとの二つの動作モードに対して、粗動ア
クチュエータ51と微動アクチュエータ52との協働に
よってヘッド12の位置決めをする、ヘッド位置決め制
御がおこなわれる。
With such a configuration, coarse movement is performed in two operation modes, that is, a seek operation mode for performing a movement operation between tracks toward a target track, and a following operation mode for causing a head to follow the center of the target track. Head positioning control for positioning the head 12 by cooperation of the actuator 51 and the fine movement actuator 52 is performed.

【0060】従来例で説明した構成では、ヘッド位置決
め制御において、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づ
く摩擦力の影響を考慮してないため、円滑な移動操作が
困難となったり、サーボ制御が正確におこなわれない状
態が生じるという問題があった。
In the configuration described in the conventional example, since the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator is not taken into account in the head positioning control, smooth moving operation becomes difficult, and the servo control is performed accurately. There has been a problem that a situation where no operation is performed occurs.

【0061】以下、本実施の形態のヘッド位置決め装置
によれば、従来例と比較して、粗動アクチュエータの静
止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘ
ッド位置決め制御が可能となる動作について説明する。
本実施の形態では、静止摩擦に基づく摩擦力の影響を抑
制するため、粗動制御部161に非線形変換器18を設
けている。非線形変換器18は、相対変位信号y2に応
じた信号である位相補償回路610からの信号を変換入
力信号uiとし、変換入力信号uiの振幅に依存したゲ
インで、変換入力信号uiを増幅し、変換出力信号uo
とする非線形特性を有している。さらに、この非線形特
性は、変換入力信号uiの振幅が小さいときには、振幅
が大きいときに比べて大きなゲインで変換入力信号ui
を増幅して、変換出力信号uoに変換する特性を有して
いることを特徴としている。より詳細に言えば、検出し
た相対変位信号y2は、変位量ゼロに相当する中心位置
Y1を中心として正負を有しており、変換入力信号ui
も正負を有した信号であるため、変換入力信号uiの振
幅である正負の符号を持たない絶対値に依存したゲイン
で変換入力信号uiを増幅する。
According to the head positioning apparatus of the present embodiment, it is possible to perform head positioning control with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse motion actuator, as compared with the conventional example. The operation will be described.
In the present embodiment, the non-linear converter 18 is provided in the coarse movement control unit 161 in order to suppress the influence of the frictional force based on the static friction. The nonlinear converter 18 uses the signal from the phase compensation circuit 610, which is a signal corresponding to the relative displacement signal y2, as the conversion input signal ui, amplifies the conversion input signal ui with a gain depending on the amplitude of the conversion input signal ui, Conversion output signal uo
Has the following nonlinear characteristics. Further, this nonlinear characteristic is such that when the amplitude of the converted input signal ui is small, the converted input signal ui has a larger gain than when the amplitude is large.
Is amplified and converted into a converted output signal uo. More specifically, the detected relative displacement signal y2 has a positive or negative value around a center position Y1 corresponding to a displacement amount of zero, and the converted input signal ui.
Is also a signal having a positive / negative sign, so that the converted input signal ui is amplified with a gain that depends on the absolute value of the amplitude of the converted input signal ui that does not have a positive / negative sign.

【0062】このような非線形特性を非線形変換器18
は持っているため、本実施の形態のヘッド位置決め装置
は、目標位置信号rで指示された目標トラックまでのヘ
ッド12の位置決めをおこなうヘッド位置決め制御を次
のような動作でおこなう。
The non-linear converter 18 converts such non-linear characteristics.
Therefore, the head positioning apparatus according to the present embodiment performs head positioning control for positioning the head 12 to the target track specified by the target position signal r by the following operation.

【0063】ここでは、本実施の形態において、粗動ア
クチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けて
も安定に動作することを説明するため、静止摩擦が問題
となる短距離シーク動作時やフォロイング動作時での動
作を中心に述べる。また、変換入力信号uiの振幅が大
きいときは従来例と同等なゲインが、変換入力信号ui
の振幅が小さいときは従来例より高いゲインが、非線形
変換器18にあらかじめ設定されているとして説明す
る。
Here, in order to explain that the present embodiment operates stably even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse motion actuator, it can be used in a short distance seek operation in which static friction is a problem. The following description focuses on the operation during the following operation. Further, when the amplitude of the conversion input signal ui is large, the gain equivalent to that of the conventional example is obtained.
When the amplitude of is small, a description will be given on the assumption that a gain higher than that of the conventional example is set in the nonlinear converter 18 in advance.

【0064】シーク動作の場合、目標トラックが指示さ
れると、ヘッド位置Yを示すヘッド位置信号yと目標位
置信号rとの差が生じ、この差は、位置誤差信号e2と
して微動制御部162に入力される。微動制御部162
は速い応答性のため、微動アクチュエータ52が目標ト
ラック方向にまず変位を始める。微動アクチュエータ5
2は変位を続け、微動アクチュエータ52の変位量Y2
は相対変位信号y2として粗動制御部161に入力され
る。粗動制御部161は遅い応答性のため、ヘッド支持
機構14は、粗動アクチュエータ51により、通常は目
標トラック方向へゆっくりと移動を始めて、シーク動作
が開始される。しかし、ヘッド支持機構14を支える回
転軸140の静止摩擦が大きいと、シーク動作開始時
に、この静止摩擦力を越える駆動力が必要となる。
In the seek operation, when a target track is specified, a difference between the head position signal y indicating the head position Y and the target position signal r is generated. Will be entered. Fine movement control unit 162
Because of the quick response, the fine movement actuator 52 first starts displacing in the target track direction. Fine actuator 5
2 continues the displacement, the displacement amount Y2 of the fine movement actuator 52
Is input to the coarse movement control unit 161 as a relative displacement signal y2. Since the coarse movement control unit 161 has a slow response, the head support mechanism 14 usually starts slowly moving in the target track direction by the coarse movement actuator 51, and the seek operation is started. However, if the static friction of the rotating shaft 140 supporting the head support mechanism 14 is large, a driving force exceeding this static friction force is required at the start of the seek operation.

【0065】このとき、従来例として図13で示したよ
うに、粗動制御部91の増幅器911のゲインが一定の
場合には、この静止摩擦力を越える駆動力となるまで、
ヘッド支持機構14は静止した状態で粗動制御信号u1
が増加していく。増加量が、静止摩擦力を越える増加量
となった時点で、ヘッド支持機構14は、移動を始め
る。移動を始めた時点で、動摩擦に変わり、動摩擦は静
止摩擦と比較して大きな駆動力を必要としないため、急
激にヘッド支持機構14は移動する。一方、短距離のシ
ーク動作やフォロイング動作の場合、微動アクチュエー
タ52の変位量Y2はあまり大きくならない。このた
め、静止摩擦が大きいと、粗動制御信号u1は、静止摩
擦力を越える駆動力とまで大きくならず、ヘッド支持機
構14は、静止した状態を継続することとなる。このよ
うな状態になると、微動アクチュエータ52は、目標ト
ラック方向への変位と、その結果、位置誤差信号e2が
小さくなったためによる変位量ゼロ方向への変位とを繰
り返す発振状態や、意図しない位置へ変位した状態とな
るなどの不都合を生じた。
At this time, if the gain of the amplifier 911 of the coarse movement control section 91 is constant as shown in FIG.
When the head support mechanism 14 is stationary, the coarse movement control signal u1
Will increase. When the increase amount exceeds the static friction force, the head support mechanism 14 starts moving. At the start of the movement, the head support mechanism 14 is rapidly changed because it changes to dynamic friction, and dynamic friction does not require a large driving force as compared with static friction. On the other hand, in the case of a seek operation or a following operation in a short distance, the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 does not become so large. For this reason, when the static friction is large, the coarse movement control signal u1 does not increase to a driving force exceeding the static friction force, and the head support mechanism 14 continues to be stationary. In such a state, the fine movement actuator 52 moves to the oscillating state where the displacement in the direction of the target track and the displacement in the direction of zero displacement due to the decrease of the position error signal e2 as a result, or to an unintended position. There were inconveniences such as being displaced.

【0066】本実施の形態では、従来例の粗動制御部9
1のゲインが一定な増幅器911に対して、粗動制御部
161に非線形変換器18を設けている。この非線形変
換器18は、相対変位信号y2に応じた信号である位相
補償回路610からの信号を変換入力信号uiとし、変
換入力信号uiが微小な振幅のときは、従来例と比べ
て、ゲインが大きくなるよう設定されている。ところ
で、本実施の形態の二重アクチュエータの構成は、シー
ク動作終了後は、常に微動アクチュエータ52の変位量
Y2がゼロとなるようにヘッド位置決め制御がおこなわ
れる。すなわち、次のシーク動作開始時、相対変位信号
y2は、常にゼロに近い微小な振幅でシーク動作が開始
される。よって、シーク動作を開始した時点では、この
微小な振幅の相対変位信号y2に応じた信号である位相
補償回路610からの信号、すなわち変換入力信号ui
が、非線形変換器18に入力される。変換入力信号ui
は微小な振幅であるため、非線形変換器18により、従
来例に比べて、大きなゲインで増幅される。言い換えれ
ば、シーク動作の開始時は、従来例に比べて、より大き
な駆動力で粗動アクチュエータ51は駆動される。この
ように、粗動制御部161は、従来例に比べて、より大
きな駆動力で粗動アクチュエータ51を駆動するため、
静止摩擦による影響を抑制することができ、安定な動作
でヘッド位置決め制御が可能となる。静止摩擦力に打ち
勝った後は、動摩擦の状態となり、シーク動作開始時に
比べて、大きな駆動力を必要としない。また、長距離の
シーク動作の場合では、シーク動作開始後、微動アクチ
ュエータ52の変位量Y2は十分大きくなり、非線形変
換器18のゲインは、従来例と同等なゲインとなる。こ
のときは動摩擦となっているため、大きな駆動力を必要
とせず安定に動作する。
In this embodiment, the conventional coarse movement controller 9
The non-linear converter 18 is provided in the coarse movement control unit 161 for the amplifier 911 having a constant gain of 1. The non-linear converter 18 uses the signal from the phase compensation circuit 610, which is a signal corresponding to the relative displacement signal y2, as the conversion input signal ui. Is set to be large. By the way, in the configuration of the dual actuator of the present embodiment, after the seek operation is completed, the head positioning control is performed so that the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 is always zero. That is, at the start of the next seek operation, the seek operation is started at a minute amplitude of the relative displacement signal y2 which is always close to zero. Therefore, when the seek operation is started, a signal from the phase compensation circuit 610, which is a signal corresponding to the relative displacement signal y2 having the small amplitude, that is, the converted input signal ui.
Is input to the nonlinear converter 18. Conversion input signal ui
Is a very small amplitude, and is amplified by the nonlinear converter 18 with a larger gain than in the conventional example. In other words, at the start of the seek operation, coarse movement actuator 51 is driven with a larger driving force than in the conventional example. As described above, since the coarse motion control unit 161 drives the coarse motion actuator 51 with a larger driving force than the conventional example,
The influence of static friction can be suppressed, and head positioning control can be performed with stable operation. After overcoming the static friction force, a state of dynamic friction occurs, and a large driving force is not required as compared with the start of the seek operation. Further, in the case of a long-distance seek operation, after the start of the seek operation, the displacement amount Y2 of the fine movement actuator 52 becomes sufficiently large, and the gain of the nonlinear converter 18 becomes equal to the gain of the conventional example. At this time, since it is in dynamic friction, it operates stably without requiring a large driving force.

【0067】フォロイング動作の場合、相対変位信号y
2が微小な振幅であるため、本実施の形態では、粗動制
御部161に非線形変換器18を設けていることで、粗
動制御部のゲインが一定な増幅器を使用した従来例と比
べて、ゲインが大きくなる。このため、粗動制御部16
1は、シーク動作の開始時と同様に、従来例に比べて、
より大きな駆動力で粗動アクチュエータ51を駆動する
ことが可能となる。よって、静止摩擦による影響を抑制
することができ、安定な動作でヘッド位置決め制御が可
能となる。また、従来例と比べて、サーボ制御系のゲイ
ンが大きいため、より高速な追従動作も可能となる。
In the case of the following operation, the relative displacement signal y
In the present embodiment, since the non-linear converter 18 is provided in the coarse motion control unit 161 because the amplitude is small, compared to the conventional example using an amplifier having a constant gain in the coarse motion control unit. , The gain increases. Therefore, the coarse movement control unit 16
1 is similar to that at the start of the seek operation,
The coarse movement actuator 51 can be driven with a larger driving force. Therefore, the influence of static friction can be suppressed, and head positioning control can be performed with stable operation. Further, since the gain of the servo control system is larger than that of the conventional example, a higher-speed following operation can be performed.

【0068】ところで、一般にサーボ制御系のゲインを
大きくすると、追従動作の速度は速くなるが、同時にサ
ーボ制御系の位相余裕が少なくなる。その結果、系が振
動的となり、不安定となったり、外乱による影響を受け
やすく、外乱に対する安定性も低下する。このため、通
常は、ある程度粗動制御部のゲインを低く抑え、サーボ
制御系が振動的になるのを抑制して、安定化を図ること
が必要であり、粗動制御部のゲインを上げるには限界が
ある。一方、本実施の形態ではこれに反して、変換入力
信号uiが微小な振幅である場合には、従来例に比べ
て、ゲインを大きくしている。しかしながら、ゲインが
大きいのは、変換入力信号uiが微小な振幅である範囲
と限ることにより、十分な安定性を保持している。例え
ば、外部から衝撃が加わったような場合、微動アクチュ
エータ52および粗動アクチュエータ51は、追従して
いるトラック位置から大きくはずれる。このとき、目標
位置に引き込むために、相対変位信号y2も大きくな
り、従来例と同等なゲインとなるので、従来例とほぼ同
様な引き込み動作をおこなうことができる。このよう
に、非線形変換器18のゲイン特性により、従来とほぼ
同等な安定性を確保している。
Generally, when the gain of the servo control system is increased, the speed of the following operation is increased, but at the same time, the phase margin of the servo control system is reduced. As a result, the system becomes oscillating, becomes unstable, is susceptible to disturbances, and its stability against disturbances decreases. For this reason, it is usually necessary to keep the gain of the coarse motion control unit low to some extent, to suppress the servo control system from becoming vibratory, and to stabilize it. Has limitations. On the other hand, in the present embodiment, on the other hand, when the converted input signal ui has a small amplitude, the gain is increased as compared with the conventional example. However, since the gain is large, it is limited to a range where the converted input signal ui has a very small amplitude, so that sufficient stability is maintained. For example, when an impact is applied from the outside, the fine movement actuator 52 and the coarse movement actuator 51 largely deviate from the track position being followed. At this time, the relative displacement signal y2 also increases to draw the target position, and the gain becomes equivalent to that of the conventional example, so that the pulling operation almost similar to that of the conventional example can be performed. As described above, the gain characteristic of the non-linear converter 18 secures almost the same stability as the conventional one.

【0069】以上、粗動アクチュエータによりヘッド支
持機構を駆動する場合、回転軸に静止摩擦が生じ、この
静止摩擦が大きいと、円滑な移動操作が困難となり、サ
ーボ制御が正確におこなわれない状態が生じる可能性が
あった。本実施の形態では、静止摩擦が生じるシーク動
作の開始時やフォロイング動作時、微動アクチュエータ
52からの相対変位信号y2が微小であることを利用し
ている。非線形変換器18は、変換入力信号uiの振幅
が大きいときに比べて小さいときにゲインが大きくなる
よう設定しているため、相対変位信号y2が微小である
ような、静止摩擦が生じる場合に、粗動制御部161の
ゲインが大きくなる。よって、静止摩擦が生じる場合
に、従来例よりも、大きな駆動力を粗動アクチュエータ
に加えることが可能となる。その結果、粗動アクチュエ
ータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な
動作でヘッド位置決め制御が可能となる。また、非線形
変換器18は、変換入力信号uiの振幅が大きいとき
は、従来例と同等なゲインを設定しているため、外部衝
撃などを受けた場合には、従来例とほぼ同等な特性を持
たせることで安定性を確保している。さらに、非線形な
特性を利用して静止摩擦の影響を抑制しているため、ヘ
ッドの加速度などの状態を検出して制御するような方式
での検知回路や切替回路を使わず簡易に、また切り替え
時の影響や回路の遅れ時間の影響などなく実現すること
も可能である。
As described above, when the head support mechanism is driven by the coarse motion actuator, static friction is generated on the rotating shaft. If the static friction is large, smooth moving operation becomes difficult, and the servo control may not be accurately performed. Could occur. In the present embodiment, the fact that the relative displacement signal y2 from the fine movement actuator 52 is very small at the start of the seek operation or the following operation in which the static friction occurs is utilized. Since the non-linear converter 18 is set so that the gain becomes larger when the amplitude of the conversion input signal ui is smaller than when the amplitude is larger, when the static friction occurs such that the relative displacement signal y2 is minute, The gain of coarse movement control section 161 increases. Therefore, when the static friction occurs, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse actuator than in the conventional example. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. When the amplitude of the conversion input signal ui is large, the nonlinear converter 18 sets a gain equivalent to that of the conventional example. By having it, stability is secured. Furthermore, since the effect of static friction is suppressed by using the non-linear characteristic, switching can be performed easily and easily without using a detection circuit or switching circuit that detects and controls the state of the head acceleration and other conditions. It is also possible to realize without influence of time or influence of circuit delay time.

【0070】図3は、非線形変換器18の具体的な構成
を示すブロック図と、その入出力特性図との一例であ
る。図3の(a)はブロック図、図3の(b)は入出力
特性図、図3の(c)は他の入出力特性図を示す。
FIG. 3 is an example of a block diagram showing a specific configuration of the nonlinear converter 18 and an input / output characteristic diagram thereof. 3A is a block diagram, FIG. 3B is an input / output characteristic diagram, and FIG. 3C is another input / output characteristic diagram.

【0071】図3の(a)において、レベル判定回路8
11により変換入力信号uiの振幅レベルを検出して、
ゲイン設定部812にあらかじめ設定された複数の所定
のゲイン値より、レベル判定回路811により検出した
振幅レベルに応じてゲイン値を選択する。ゲイン値は、
変換入力信号uiの振幅が小さいときには、振幅が大き
いときに比べて大きなゲイン値となるように設定されて
いる。このゲイン値に相当するゲイン値信号が、可変増
幅器810に送られ、このゲイン値に相当するゲインで
変換入力信号uiを増幅して、変換出力信号uoを出力
する。
In FIG. 3A, the level determination circuit 8
11 to detect the amplitude level of the conversion input signal ui,
A gain value is selected from a plurality of predetermined gain values preset in the gain setting unit 812 according to the amplitude level detected by the level determination circuit 811. The gain value is
When the amplitude of the converted input signal ui is small, the gain value is set to be larger than when the amplitude is large. A gain value signal corresponding to the gain value is sent to the variable amplifier 810, and the converted input signal ui is amplified by a gain corresponding to the gain value to output a converted output signal uo.

【0072】図3の(b)は、この変換入力信号uiと
変換出力信号uoの関係を示した、入出力特性図の一例
である。ゲインは、入出力特性の傾きに相当することよ
り、図3の(b)の例では、変換入力信号uiの振幅が
振幅レベルun以上のときに比べて、変換入力信号ui
の振幅が振幅レベルun以下のときに大きなゲインで変
換入力信号uiが増幅される非線形特性としている。厳
密な言い方をすれば、非線形変換器18は、変換入力信
号uiのレベルがunと−unである振幅レベルunを
境界点として、この境界点において、変換入力信号ui
の振幅が大きいときに比べて、変換入力信号uiの振幅
が小さいときに大きなゲインで変換入力信号uiが増幅
される非線形特性を持っている。シーク動作の開始時や
フォロイング動作時には、相対変位信号y2に応じた信
号である位相補償回路610からの信号、すなわち変換
入力信号uiは、振幅レベルun以下である。このた
め、振幅レベルun以上のときのゲインを従来例と同等
なゲインとすると、シーク動作の開始時やフォロイング
動作時には、従来例に比べて大きなゲインとなり、静止
摩擦に対して、従来例よりも大きな駆動力で粗動アクチ
ュエータ51を駆動し、静止摩擦による影響を抑制でき
る。しかし、シーク動作の中間時などでは、変換入力信
号uiは振幅レベルun以上となるため従来と同等なゲ
インとなり、従来例とほぼ同様な動作をおこなう。
FIG. 3B is an example of an input / output characteristic diagram showing the relationship between the converted input signal ui and the converted output signal uo. Since the gain corresponds to the slope of the input / output characteristics, in the example of FIG. 3B, the converted input signal ui is compared with the case where the amplitude of the converted input signal ui is equal to or greater than the amplitude level un.
Is a non-linear characteristic in which the converted input signal ui is amplified with a large gain when the amplitude is equal to or less than the amplitude level un. Strictly speaking, the nonlinear converter 18 uses the amplitude level un where the level of the conversion input signal ui is un and −un as a boundary point, and at this boundary point, the conversion input signal ui.
Has a non-linear characteristic that the converted input signal ui is amplified with a larger gain when the amplitude of the converted input signal ui is smaller than when the amplitude of the converted input signal ui is smaller. At the start of the seek operation or during the following operation, the signal from the phase compensation circuit 610, which is a signal corresponding to the relative displacement signal y2, that is, the converted input signal ui is lower than the amplitude level un. For this reason, if the gain at the amplitude level un or more is equal to the gain of the conventional example, the gain becomes larger at the start of the seek operation or at the time of the following operation than at the conventional example, and the static friction is smaller than at the conventional example. The coarse movement actuator 51 is driven with a large driving force, and the influence of static friction can be suppressed. However, during an intermediate seek operation, the converted input signal ui has a gain equal to or higher than the amplitude level un, and thus has a gain equivalent to that of the conventional example, and performs substantially the same operation as the conventional example.

【0073】図3の(c)は、入出力特性の他の例であ
る。ここでは、ゲインを3段階に分けている。この例で
も、変換入力信号uiの振幅が大きいときに比べて、変
換入力信号uiの振幅が小さいときに大きなゲインで変
換入力信号uiが増幅される非線形特性を有している。
この特性により、図3の(b)の場合と同様に、静止摩
擦による影響を抑制できる。また、ゲインを3段階に分
けているが、段階をさらに分けることでより綿密に制御
することが可能である。
FIG. 3C shows another example of the input / output characteristics. Here, the gain is divided into three stages. This example also has a nonlinear characteristic in which the converted input signal ui is amplified with a larger gain when the amplitude of the converted input signal ui is smaller than when the amplitude of the converted input signal ui is larger.
Due to this characteristic, similarly to the case of FIG. 3B, the influence of the static friction can be suppressed. Although the gain is divided into three stages, it is possible to control more precisely by further dividing the stage.

【0074】図4は、非線形変換器18の他の具体的な
構成を示すブロック図と、その入出力特性図との一例で
ある。図4の(a)はブロック図、図4の(b)は入出
力特性図を示す。
FIG. 4 is an example of a block diagram showing another specific configuration of the nonlinear converter 18 and an input / output characteristic diagram thereof. 4A shows a block diagram, and FIG. 4B shows an input / output characteristic diagram.

【0075】図4の(a)において、レベル変換回路8
21により変換入力信号uiは振幅レベルに比例した信
号に変換される。この変換された信号は、可変減衰器8
20に送られ、この変換された信号で可変減衰器820
の減衰量を、変換された信号が小さいとき減衰量が少な
くなるように可変して、変換入力信号uiを減衰させ、
増幅器822で所定のゲインで増幅して、変換出力信号
uoを出力する。
In FIG. 4A, the level conversion circuit 8
21 converts the converted input signal ui into a signal proportional to the amplitude level. The converted signal is supplied to the variable attenuator 8
20 and a variable attenuator 820
Is changed so that the amount of attenuation is reduced when the converted signal is small, and the converted input signal ui is attenuated.
The signal is amplified by the amplifier 822 with a predetermined gain, and the converted output signal uo is output.

【0076】図4の(b)は、この変換入力信号uiと
変換出力信号uoの関係を示した、入出力特性図であ
る。図4の(a)の構成は、変換入力信号uiの振幅が
大きいときに比べて、変換入力信号uiの振幅が小さい
ときに大きなゲインで変換入力信号uiが増幅される非
線形特性としている。シーク動作の開始時やフォロイン
グ動作時には、相対変位信号y2に応じた信号である位
相補償回路610からの信号、すなわち変換入力信号u
iは小さい。このため、振幅が大きいときのゲインを従
来例とほぼ同等なゲインとすると、シーク動作の開始時
やフォロイング動作時には、従来例に比べて大きなゲイ
ンとなり、静止摩擦に対して、従来例よりも大きな駆動
力で粗動アクチュエータを駆動し、静止摩擦による影響
を抑制できる。しかし、シーク動作の中間時などでは、
変換入力信号uiは振幅が大きくなるため従来例と同等
なゲインとなり、従来例とほぼ同様な動作をおこなう。
また、ゲインは、変換入力信号uiの振幅が減少するに
従い、ゲインは連続に増加している。このため、図3の
構成や切替動作が必要な方式に比べて、ゲイン切り替え
による急激な状態変化などなく、位置決め動作の全期間
中、滑らかな制御をおこなうことができる。
FIG. 4B is an input / output characteristic diagram showing the relationship between the converted input signal ui and the converted output signal uo. The configuration of FIG. 4A has a non-linear characteristic in which the converted input signal ui is amplified with a larger gain when the amplitude of the converted input signal ui is smaller than when the amplitude of the converted input signal ui is larger. At the start of the seek operation or during the following operation, a signal from the phase compensation circuit 610, which is a signal corresponding to the relative displacement signal y2, that is, the converted input signal u
i is small. For this reason, if the gain when the amplitude is large is substantially equal to the gain of the conventional example, the gain becomes larger than that of the conventional example at the start of the seek operation or during the following operation, and the static friction is larger than that of the conventional example. The coarse motion actuator is driven by the driving force, and the influence of static friction can be suppressed. However, in the middle of seek operation,
Since the converted input signal ui has a large amplitude, it has a gain equivalent to that of the conventional example, and performs almost the same operation as the conventional example.
Further, the gain continuously increases as the amplitude of the converted input signal ui decreases. Therefore, as compared with the configuration shown in FIG. 3 and a method requiring a switching operation, smooth control can be performed during the entire period of the positioning operation without a sudden state change due to gain switching.

【0077】また、非線形変換器18は、図3から図4
までで説明した以外にも実現可能である。例えば、半導
体の非線形特性を利用した構成なども可能である。
The non-linear converter 18 is similar to that shown in FIGS.
It is feasible other than explained above. For example, a configuration utilizing nonlinear characteristics of a semiconductor is also possible.

【0078】以上説明したように本実施の形態では、制
御部16が、ヘッドを目標位置に位置決めするための目
標位置とヘッドの現在位置間の距離である位置誤差に基
づいて、微動アクチュエータの変位を制御し、微動アク
チュエータの変位量に対応した値を相対変位値として検
出し、相対変位値の絶対値が小さいときには、相対変位
値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで相対変
位値に応じた値を非線形変換し、非線形変換した結果に
基づいて、粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制
御するヘッド位置決め制御機能を有しており、これによ
り、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影
響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制御が可能と
なる。
As described above, in this embodiment, the control unit 16 controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error which is the distance between the target position for positioning the head at the target position and the current position of the head. And detects a value corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator as a relative displacement value.When the absolute value of the relative displacement value is small, the relative displacement value is increased with a larger gain than when the absolute value of the relative displacement value is large. The head has a head positioning control function of controlling the movement of the head by the coarse actuator based on the result of the nonlinear conversion of the corresponding value and the nonlinear conversion, whereby the frictional force based on the static friction of the coarse actuator is Even if it is affected, head positioning control can be performed with a stable operation.

【0079】(第2の実施の形態)図5は、本発明の第
2の実施の形態を示すヘッド位置決め装置の二重アクチ
ュエータを制御するサーボ制御系の構成を示すブロック
図である。ディスク装置の機構的な構成については、第
1の実施の形態と同様のため、ここでは、ディスク装置
の機構的な説明は省略する。また、第1の実施の形態と
同一の構成要素については、図2と同一の符号を付して
いる。図5において、制御部26の粗動制御部261の
内部構成のみが図2と異なっているが、粗動アクチュエ
ータ51および微動アクチュエータ52の位置決め制御
をおこなう動作については同一である。また、動作原理
としても第1の実施の形態と同じである。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a servo control system for controlling a double actuator of a head positioning device according to a second embodiment of the present invention. Since the mechanical configuration of the disk device is the same as that of the first embodiment, the mechanical description of the disk device is omitted here. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. In FIG. 5, only the internal configuration of the coarse motion control unit 261 of the control unit 26 is different from that of FIG. The operation principle is the same as that of the first embodiment.

【0080】以下、第1の実施の形態と異なる部分、お
よび本第2の実施の形態でも第1の実施の形態と同様に
静止摩擦による影響を抑制できる動作について説明す
る。本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に静止
摩擦による影響を抑制するため粗動制御部261に非線
形変換器28を設けている。非線形変換器28は、相対
変位値を示す相対変位信号y2を変換入力信号uiと
し、変換入力信号uiの振幅に依存したゲインで、変換
入力信号uiを増幅し、変換出力信号uoとする非線形
特性を有している。さらに、この非線形特性は、相対変
位信号y2である変換入力信号uiの振幅が小さいとき
には、振幅が大きいときに比べて大きなゲインで変換入
力信号uiを増幅して、変換出力信号uoに変換する特
性を有していることを特徴としている。変換出力信号u
oは、位相補償回路612により所定の周波数特性およ
び位相特性に位相補償され、増幅器613により所定の
ゲインで増幅されて、粗動制御部261からの粗動制御
信号u1として粗動アクチュエータ51を制御する。
Hereinafter, a description will be given of a portion different from the first embodiment, and an operation capable of suppressing the influence of the static friction in the second embodiment as in the first embodiment. In the present embodiment, the non-linear converter 28 is provided in the coarse movement control unit 261 in order to suppress the influence of the static friction as in the first embodiment. The nonlinear converter 28 uses the relative displacement signal y2 indicating the relative displacement value as the converted input signal ui, amplifies the converted input signal ui with a gain depending on the amplitude of the converted input signal ui, and sets the converted output signal uu as the non-linear characteristic. have. Further, this non-linear characteristic is such that when the amplitude of the converted input signal ui, which is the relative displacement signal y2, is small, the converted input signal ui is amplified with a larger gain than when the converted input signal ui is large, and converted to the converted output signal uu. It is characterized by having. Conversion output signal u
o is phase-compensated to predetermined frequency characteristics and phase characteristics by a phase compensation circuit 612, amplified by a predetermined gain by an amplifier 613, and controls the coarse motion actuator 51 as a coarse motion control signal u1 from the coarse motion control unit 261. I do.

【0081】本実施の形態は、第1の実施の形態と比べ
て、位相補償回路612の前に非線形変換器28を設け
ている。すなわち、図2と比較して、位相補償回路と非
線形変換器の順序が逆であるが、微動アクチュエータ5
2の変位量Y2に応じて、変位量Y2が大きい場合には
粗動制御信号u1は従来例と同じであり、変位量Y2が
小さい場合には粗動制御信号u1は従来例より大きくな
る点で、本実施の形態と第1の実施の形態とは同一であ
る。よって、本実施の形態は、第1の実施の形態とほぼ
同一の動作をおこない、同様の効果を有している。
In the present embodiment, the nonlinear converter 28 is provided before the phase compensation circuit 612 as compared with the first embodiment. That is, the order of the phase compensation circuit and the nonlinear converter is opposite to that of FIG.
According to the displacement amount Y2, when the displacement amount Y2 is large, the coarse movement control signal u1 is the same as the conventional example, and when the displacement amount Y2 is small, the coarse movement control signal u1 becomes larger than the conventional example. Thus, the present embodiment is the same as the first embodiment. Therefore, the present embodiment performs almost the same operation as the first embodiment, and has the same effect.

【0082】これより、本実施の形態では、シーク動作
の開始時やフォロイング動作時には、静止摩擦に対し
て、従来例よりも大きな駆動力で粗動アクチュエータ5
1を駆動し、静止摩擦による影響を抑制する。しかし、
シーク動作の中間時などでは、従来例とほぼ同様な動作
をおこなう。また、非線形な特性を利用して静止摩擦に
よる影響を抑制しているため、状態の検知回路や切替回
路を使わずに簡易に実現することも可能である。
Thus, in the present embodiment, at the start of the seek operation or at the time of the following operation, the coarse actuator 5 has a larger driving force than the conventional example against static friction.
1 to suppress the influence of static friction. But,
At the middle of the seek operation, etc., almost the same operation as in the conventional example is performed. In addition, since the influence of static friction is suppressed by using the non-linear characteristic, it is possible to simply realize without using a state detection circuit or a switching circuit.

【0083】さらに、微動アクチュエータ52は、微動
アクチュエータ52自体が非線形特性を持っているた
め、逆非線形特性を持つ回路で変位量と検出信号が比例
するように補正することがある。このような場合、非線
形変換器28で、この逆非線形特性も合わせ持つような
ことで、回路素子を減らすことが可能である。
Further, since the fine movement actuator 52 itself has nonlinear characteristics, the fine movement actuator 52 itself may correct the displacement amount and the detection signal in proportion to a circuit having inverse nonlinear characteristics. In such a case, it is possible to reduce the number of circuit elements by having the inverse nonlinear characteristic also in the nonlinear converter 28.

【0084】以上説明したように本実施の形態では、制
御部26が、ヘッドを目標位置に位置決めするための目
標位置とヘッドの現在位置間の距離である位置誤差に基
づいて、微動アクチュエータの変位を制御し、微動アク
チュエータの変位量に対応した値を相対変位値として検
出し、相対変位値の絶対値が小さいときには、相対変位
値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで相対変
位値を非線形変換し、非線形変換した結果に基づいて、
粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制御するヘッ
ド位置決め制御機能を有しており、これにより、粗動ア
クチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けて
も安定な動作でヘッド位置決め制御が可能となる。
As described above, in the present embodiment, the control unit 26 controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error which is the distance between the target position for positioning the head at the target position and the current position of the head. And detects a value corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator as a relative displacement value. Non-linear conversion, based on the result of the non-linear conversion,
It has a head positioning control function that controls the movement of the head by the coarse motion actuator, thereby enabling head positioning control with stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse motion actuator. .

【0085】(第3の実施の形態)図6は、本発明の第
3の実施の形態であるヘッド位置決め装置の構成を示す
構成図である。ディスク装置の機構的な構成について
は、第1の実施の形態と同様のため、ここでは、ディス
ク装置の機構的な説明は省略する。また、第1の実施の
形態と同一の構成要素については、図1と同一の符号を
付している。本実施の形態では、制御部がデジタル信号
処理によりおこなわれているところが、図1で説明した
第1の実施の形態と異なっている。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device according to a third embodiment of the present invention. Since the mechanical configuration of the disk device is the same as that of the first embodiment, the mechanical description of the disk device is omitted here. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. This embodiment is different from the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the control unit is performed by digital signal processing.

【0086】図6において、本実施の形態での二重アク
チュエータは、デジタル制御回路で構成された制御部3
6の粗動制御データu1および微動制御データu2をD
A変換器65およびDA変換器66でデジタルデータか
らアナログ信号に変換し、さらに駆動回路63および駆
動回路64で変換した駆動信号に基づいて駆動され位置
決めする。制御部36は、微動アクチュエータ52の変
位量Y2に対応した信号をAD変換器67でアナログ信
号からデジタルデータに変換した相対変位値を示す相対
変位データy2、ヘッド12から読み出したサーボ信号
からの位置データy、および所要の位置決め動作をさせ
るため指示された目標位置データrなどにより制御デー
タを生成し、導出された制御データに基づいた駆動信号
で粗動アクチュエータ51および微動アクチュエータ5
2のサーボ制御をおこなう。
In FIG. 6, the double actuator according to the present embodiment has a control unit 3 composed of a digital control circuit.
The coarse movement control data u1 and the fine movement control data u2 of FIG.
The A / D converter 65 and the D / A converter 66 convert digital data into an analog signal, and are driven and positioned based on the drive signals converted by the drive circuits 63 and 64. The controller 36 controls relative displacement data y2 indicating a relative displacement value obtained by converting a signal corresponding to the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 from an analog signal to digital data by the AD converter 67, and a position from the servo signal read from the head 12. Control data is generated based on the data y and target position data r instructed to perform a required positioning operation, and the coarse actuator 51 and the fine actuator 5 are driven by a drive signal based on the derived control data.
2 servo control is performed.

【0087】制御部36において、現在位置を示すヘッ
ド位置データyと目標位置データrは、減算回路で実現
された減算器395で減算され、減算による差分が、位
置誤差を示す位置誤差データe2として出力される。微
動制御部362は、位置誤差データe2を入力し、微動
アクチュエータ52を制御するため、位相補償回路62
2で所定の位相および周波数特性と、乗算器623で所
定の増幅率であるゲインとが設定されている。位相補償
回路622は、加減算器、遅延素子、および乗算回路で
構成されたデジタルフィルタで実現できる。また、乗算
器623は乗算回路として、加算器とビットシフト回路
を組みあわせたもの、あるいは乗算結果を記憶させたメ
モリによる変換テーブルを用いても実現できる。なお、
位相補償回路622から乗算器623へ従属接続で説明
しているが、逆でも、また乗算機能を位相補償回路62
2に含めてもよく、微動アクチュエータ52を駆動する
ための所定の位相および周波数特性とゲインを設定でき
ればどのような構成でもよい。粗動制御部361は、相
対変位データy2を入力し、粗動アクチュエータ51を
制御するため、位相補償回路612で所定の位相および
周波数特性と、非線形変換テーブル38で所定のゲイン
とが設定されている。本実施の形態では、非線形変換テ
ーブル38が、非線形特性を持った非線形変換器として
機能している。非線形変換テーブル38は、変換入力デ
ータuiに対し、変換入力データuiの絶対値に応じた
乗数で乗算した結果を記憶させたメモリで実現してい
る。また、非線形変換テーブル38は、相対変位データ
y2に応じたデータである位相補償回路612からのデ
ータを変換入力データuiとし、変換入力データuiの
絶対値が小さいときには、絶対値が大きいときに比べて
大きな乗数で変換入力データuiに対して乗算された結
果を有したデータが格納されており、このデータを変換
出力データuoとしている。この乗数は、本サーボ制御
系の粗動アクチュエータへのゲインに相当する。
In the control unit 36, the head position data y indicating the current position and the target position data r are subtracted by a subtractor 395 realized by a subtraction circuit, and the difference resulting from the subtraction is used as position error data e2 indicating a position error. Is output. The fine movement control section 362 receives the position error data e2 and controls the fine movement actuator 52.
2, a predetermined phase and frequency characteristic and a multiplier 623 set a gain that is a predetermined amplification factor. The phase compensation circuit 622 can be realized by a digital filter including an adder / subtracter, a delay element, and a multiplication circuit. The multiplier 623 can also be realized as a multiplication circuit using a combination of an adder and a bit shift circuit, or a conversion table using a memory storing the multiplication result. In addition,
Although the cascade connection from the phase compensation circuit 622 to the multiplier 623 has been described, the reverse is also true, and the multiplication function is also provided.
2, any configuration may be used as long as the predetermined phase and frequency characteristics and gain for driving the fine movement actuator 52 can be set. The coarse movement control unit 361 receives the relative displacement data y2 and controls the coarse movement actuator 51. Therefore, a predetermined phase and frequency characteristic are set in the phase compensation circuit 612 and a predetermined gain is set in the nonlinear conversion table 38. I have. In the present embodiment, the non-linear conversion table 38 functions as a non-linear converter having non-linear characteristics. The non-linear conversion table 38 is realized by a memory that stores the result of multiplying the conversion input data ui by a multiplier corresponding to the absolute value of the conversion input data ui. The non-linear conversion table 38 uses the data from the phase compensation circuit 612, which is data corresponding to the relative displacement data y2, as the conversion input data ui. Is stored as a result of multiplication of the conversion input data ui by a large multiplier. This multiplier corresponds to the gain of the servo control system for the coarse actuator.

【0088】このような構成により、目標トラックに向
けてトラック間の移動動作をおこなうシーク動作モード
と、目標トラックの中心にヘッドを追従させるフォロイ
ング動作モードの二つの動作モードに対して粗動アクチ
ュエータ51と微動アクチュエータ52の協働によって
ヘッド12の位置決めをするヘッド位置決め制御がおこ
なわれる。本実施の形態では、サーボ制御系をデジタル
処理しているため、第1の実施の形態と比べ構成は異な
るが、動作としては同一の動作をおこなう。すなわち、
動作原理としては、図2のサーボ制御系モデルで説明し
たのと同じであり、同一の効果が得られる。さらに、非
線形変換テーブル38は、メモリに所望のデータを格納
すればよいので、アナログ手段に比較して、所望の特性
を、より正確、柔軟、かつ容易に得ることができる。こ
のため、第1の実施の形態や第2の実施の形態に比べ
て、より安定な位置決め動作が可能である。
With such a configuration, the coarse movement actuator 51 is provided for two operation modes, that is, a seek operation mode for moving between tracks toward the target track and a following operation mode for following the head to the center of the target track. The head positioning control for positioning the head 12 is performed by the cooperation of the actuator and the fine movement actuator 52. In this embodiment, since the servo control system is digitally processed, the configuration is different from that of the first embodiment, but the same operation is performed. That is,
The operation principle is the same as that described for the servo control system model in FIG. 2, and the same effect can be obtained. Furthermore, since the nonlinear conversion table 38 only needs to store desired data in a memory, desired characteristics can be obtained more accurately, flexibly, and easily as compared with analog means. For this reason, a more stable positioning operation can be performed as compared with the first and second embodiments.

【0089】図7は、非線形変換テーブル38の具体的
な構成を示すブロック図と、その入出力特性図との一例
である。図7の(a)はブロック図、図7の(b)は入
出力特性図を示す。図7の(a)において、記憶素子で
あるメモリ381には、変換入力データuiのデータ値
に一致するアドレスに、変換入力データuiに対する所
望の出力値がデータとして格納されており、変換入力デ
ータuiが入力されると所望の変換出力データuoが出
力される。
FIG. 7 is an example of a block diagram showing a specific configuration of the nonlinear conversion table 38 and an input / output characteristic diagram thereof. 7A is a block diagram, and FIG. 7B is an input / output characteristic diagram. In FIG. 7A, a desired output value for the converted input data ui is stored as data at an address corresponding to the data value of the converted input data ui in the memory 381 as a storage element. When ui is input, desired conversion output data uo is output.

【0090】図7の(b)は、この変換入力信号uiと
変換出力信号uoの関係を示した、入出力特性図の一例
である。図7の(a)の構成では、変換入力データui
の絶対値が小さいときには、変換入力データuiの絶対
値が大きいときに比べて大きな乗数で変換入力データu
iが乗算された特性を持つ非線形特性としている。特
に、図7の(b)に示す特性は、変換入力データuiの
絶対値がum以上の変換入力データuiに対しては、従
来例と同等な一定ゲインに相当するよう設定し、変換入
力データuiの絶対値がum以下の変換入力データui
に対しては、変換入力データuiの絶対値の減少に伴い
ゲインは徐々に増加していく特性に相当するよう設定し
ている。非線形変換テーブル38をこのような入出力特
性としているので、変換入力データuiの絶対値が大き
いときのゲインは従来例とほぼ同等なゲインのため、シ
ーク動作の中間時などでは、相対変位データy2に応じ
たデータである位相補償回路612からのデータ、すな
わち変換入力データuiの絶対値が大きく、従来例と同
様な動作をおこなう。しかし、シーク動作の開始時やフ
ォロイング動作時には、変換入力データuiの絶対値は
小さいため大きなゲインとなり、静止摩擦に対して、従
来例よりも大きな駆動力で粗動アクチュエータ51を駆
動し、静止摩擦による影響を抑制できる。また、図7の
(b)のような特性カーブは、絶対値um以下におい
て、変換入力データuiの絶対値がum付近では、ゲイ
ンは従来例よりやや大きく、変換入力データuiの絶対
値が減少するに従い、ゲインは大きく増加している。ゲ
インが連続的に変化するようにしているため、切替動作
が必要な方式に比べて、位置決め動作の全期間中、滑ら
かな制御をおこなうことができる。
FIG. 7B is an example of an input / output characteristic diagram showing the relationship between the converted input signal ui and the converted output signal uo. In the configuration of FIG. 7A, the conversion input data ui
Is smaller, the conversion input data u is larger by a multiplier than when the absolute value of the conversion input data ui is larger.
i is a non-linear characteristic having a multiplied characteristic. In particular, the characteristic shown in FIG. 7B is set so that the conversion input data ui whose absolute value is equal to or greater than um is set to correspond to a constant gain equivalent to the conventional example. Conversion input data ui whose absolute value of ui is less than or equal to um
The gain is set so as to correspond to the characteristic that the gain gradually increases as the absolute value of the conversion input data ui decreases. Since the non-linear conversion table 38 has such input / output characteristics, the gain when the absolute value of the conversion input data ui is large is almost the same as the gain in the conventional example. The absolute value of the data from the phase compensation circuit 612, that is, the converted input data ui, which is the data corresponding to the above, is large, and the same operation as the conventional example is performed. However, at the start of the seek operation or at the time of the following operation, the absolute value of the converted input data ui is small, so that a large gain is obtained. Can suppress the effects of In the characteristic curve shown in FIG. 7B, when the absolute value of the converted input data ui is less than the absolute value um, the gain is slightly larger than the conventional example and the absolute value of the converted input data ui decreases. As the gain increases, the gain increases greatly. Since the gain is continuously changed, smoother control can be performed during the entire period of the positioning operation as compared with a method requiring a switching operation.

【0091】図8は、図6で説明した本実施の形態の、
他の構成を示した構成図である。図8で、制御部46の
粗動制御部461において、非線形変換テーブル48と
位相補償回路614を逆にしたところが、図6と異なっ
ている。すなわち、非線形変換テーブル48で先に非線
形変換処理をおこない、その後位相補償回路614で位
相補償の演算処理をおこなっている。しかし、第2の実
施の形態で説明したように、本実施の形態でも、図8で
の効果としては、図6と同様の効果を得ることができ
る。さらに、微動アクチュエータ52は、微動アクチュ
エータ52自体が非線形特性を持っているため、逆非線
形特性を持つ非線形テーブルで変位量と検出信号からの
検出データが比例するように補正することがある。この
ような場合、非線形変換テーブル48で、この逆非線形
特性も合わせ持つようなことで、回路素子を減らすこと
が可能である。
FIG. 8 is a circuit diagram of the present embodiment described with reference to FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram showing another configuration. FIG. 8 is different from FIG. 6 in that the non-linear conversion table 48 and the phase compensation circuit 614 are reversed in the coarse movement controller 461 of the controller 46. That is, the nonlinear conversion processing is first performed by the nonlinear conversion table 48, and the phase compensation circuit 614 then performs the phase compensation calculation processing. However, as described in the second embodiment, also in the present embodiment, the same effects as in FIG. 6 can be obtained as the effects in FIG. Furthermore, since the fine movement actuator 52 itself has nonlinear characteristics, the fine movement actuator 52 may correct the displacement amount and the detection data from the detection signal in a non-linear table having inverse nonlinear characteristics so as to be proportional. In such a case, it is possible to reduce the number of circuit elements by having the inverse nonlinear characteristic also in the nonlinear conversion table 48.

【0092】以上説明したように本実施の形態では、制
御部36が、ヘッドを目標位置に位置決めするための目
標位置とヘッドの現在位置間の距離である位置誤差に基
づいて、微動アクチュエータの変位を制御し、微動アク
チュエータの変位量に対応した値を相対変位値として検
出し、相対変位値の絶対値が小さいときには、相対変位
値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで相対変
位値に応じた値を非線形変換し、非線形変換した結果に
基づいて、粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制
御するヘッド位置決め制御機能を有している。また、制
御部46が、ヘッドを目標位置に位置決めするための目
標位置とヘッドの現在位置間の距離である位置誤差に基
づいて、微動アクチュエータの変位を制御し、微動アク
チュエータの変位量に対応した値を相対変位値として検
出し、相対変位値の絶対値が小さいときには、相対変位
値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで相対変
位値を非線形変換し、非線形変換した結果に基づいて、
粗動アクチュエータによるヘッドの移動を制御するヘッ
ド位置決め制御機能を有している。これにより、粗動ア
クチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けて
も安定な動作でヘッド位置決め制御が可能となる。
As described above, in this embodiment, the control unit 36 controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error which is the distance between the target position for positioning the head at the target position and the current position of the head. And detects a value corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator as a relative displacement value.When the absolute value of the relative displacement value is small, the relative displacement value is increased with a larger gain than when the absolute value of the relative displacement value is large. It has a head positioning control function of nonlinearly converting the corresponding value and controlling the movement of the head by the coarse actuator based on the result of the nonlinear conversion. Further, the control unit 46 controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error which is the distance between the target position for positioning the head at the target position and the current position of the head, and adjusts the displacement of the fine movement actuator. The value is detected as a relative displacement value, and when the absolute value of the relative displacement value is small, the relative displacement value is nonlinearly transformed with a larger gain than when the absolute value of the relative displacement value is large, and based on the result of the nonlinear transformation,
It has a head positioning control function for controlling the movement of the head by the coarse actuator. Thus, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator.

【0093】(第4の実施の形態)図9は、本発明の第
4の実施の形態であるヘッド位置決め装置の構成を示す
構成図である。ディスク装置の機構的な構成について
は、第1の実施の形態と同様のため、ここでは、ディス
ク装置の機構的な説明は省略する。また、第3の実施の
形態と同一の構成要素については、図6と同一の符号を
付している。本実施の形態では、制御部がデジタル信号
処理によりおこなわれているところが、図1で説明した
第1の実施の形態と異なっており、デジタル信号処理が
マイクロプロセッサによりおこなわれるところが、図6
や図8で説明した第3の実施の形態と異なっている。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device according to a fourth embodiment of the present invention. Since the mechanical configuration of the disk device is the same as that of the first embodiment, the mechanical description of the disk device is omitted here. The same components as those in the third embodiment are denoted by the same reference numerals as those in FIG. This embodiment is different from the first embodiment described with reference to FIG. 1 in that the control unit is performed by digital signal processing. The digital signal processing is performed by a microprocessor in FIG.
And the third embodiment described with reference to FIG.

【0094】図9において、本実施の形態での二重アク
チュエータは、マイクロプロセッサ561によるデジタ
ル演算によってサーボ制御する制御部56の粗動制御デ
ータu1および微動制御データu2を、共通バス564
を介してDA変換器65およびDA変換器66に出力
し、DA変換器65およびDA変換器66でアナログ信
号に変換し、さらに、二重アクチュエータは、駆動回路
63および駆動回路64で変換した駆動信号に応じて駆
動され位置決めする。制御部56は、微動アクチュエー
タ52の変位量Y2に対応した信号をAD変換器67で
デジタルデータに変換した相対変位データy2、ヘッド
12から読み出したサーボ信号からのヘッド位置データ
y、および所要の位置決め動作をさせるため指示された
目標位置データrなど、共通バス564を介して入力
し、これらのデータより制御データを生成し、導出され
た制御データに基づいた駆動信号で粗動アクチュエータ
51および微動アクチュエータ52のサーボ制御をおこ
なう。また、サーボ制御をおこなうための制御プログラ
ム563は、ヘッド位置決め制御方法を実行させるため
のヘッド位置決め制御プログラムとして、機械読み取り
可能な記録媒体としてのメモリ562に格納されてお
り、マイクロプロセッサ561で順次読み取ってサーボ
制御を実行する。また、本発明の特徴とする非線形変換
テーブル58も、メモリ562に格納されている。本実
施の形態では、非線形変換テーブル58が、所望の非線
形変換をおこなうよう機能している。非線形変換テーブ
ル58は、メモリ562以外のメモリに格納してもよ
い。
In FIG. 9, the dual actuator according to the present embodiment uses a common bus 564 to control the coarse movement control data u1 and the fine movement control data u2 of the control unit 56 which performs servo control by digital computation by the microprocessor 561.
Are output to the D / A converter 65 and the D / A converter 66, and are converted to analog signals by the D / A converter 65 and the D / A converter 66. Further, the dual actuator is driven by the drive circuit 63 and the drive circuit 64. It is driven and positioned according to the signal. The control unit 56 controls the relative displacement data y2 obtained by converting a signal corresponding to the displacement Y2 of the fine movement actuator 52 into digital data by the AD converter 67, the head position data y from the servo signal read from the head 12, and the required positioning. Target position data r and the like instructed to operate are input via the common bus 564, control data is generated from these data, and the coarse actuator 51 and the fine actuator are driven by drive signals based on the derived control data. The servo control of 52 is performed. A control program 563 for performing servo control is stored in a memory 562 as a machine-readable recording medium as a head positioning control program for executing a head positioning control method, and is sequentially read by a microprocessor 561. And execute servo control. Further, the nonlinear conversion table 58 which is a feature of the present invention is also stored in the memory 562. In the present embodiment, the non-linear conversion table 58 functions to perform a desired non-linear conversion. The nonlinear conversion table 58 may be stored in a memory other than the memory 562.

【0095】図10は、ヘッド位置決め制御プログラム
を、サーボ制御として機能させるため、制御プログラム
563の手順を各ステップで示したフローチャートの一
例である。ステップ200で、制御プログラム563が
呼び出される。まず、ステップ201において、サーボ
信号より現在位置を示すヘッド位置データyが読み込ま
れる。ステップ202では、ヘッド位置データyと目標
位置データrとが、減算処理され、減算結果が、位置誤
差を示す位置誤差データe2として一時記憶される。ス
テップ203では、位置誤差データe2を読み出し、位
置誤差データe2を基に所定の位相および周波数特性と
所定の増幅率であるゲインで位相補償の演算処理をおこ
ない、微動制御データu2として一時記憶する。ステッ
プ204では、微動制御データu2をDA変換器66に
出力する。DA変換器66からは、微動制御データu2
に基づいた信号として微動駆動信号が、駆動回路64を
介して、微動アクチュエータ52に出力される。以上、
ステップ201からステップ204では、微動アクチュ
エータ52を制御するため、微動制御手段としての機能
を実行する。
FIG. 10 is an example of a flowchart showing the procedure of the control program 563 in each step for causing the head positioning control program to function as servo control. In step 200, the control program 563 is called. First, in step 201, head position data y indicating the current position is read from the servo signal. In step 202, the head position data y and the target position data r are subjected to subtraction processing, and the subtraction result is temporarily stored as position error data e2 indicating a position error. In step 203, the position error data e2 is read out, and based on the position error data e2, arithmetic processing for phase compensation is performed with a predetermined phase and frequency characteristic and a gain that is a predetermined amplification factor, and temporarily stored as fine movement control data u2. In step 204, the fine movement control data u2 is output to the DA converter 66. From the DA converter 66, the fine movement control data u2
Is output to the fine movement actuator 52 via the drive circuit 64 as a signal based on that's all,
In steps 201 to 204, a function as fine movement control means is executed to control the fine movement actuator 52.

【0096】ステップ205では、微動アクチュエータ
52の変位量Y2に対応した相対変位値を示す相対変位
データy2がAD変換器67より読み込まれる。ステッ
プ206では、読み込んだ相対変位データy2より、粗
動アクチュエータ51を制御するため、相対変位データ
y2を基に所定の位相および周波数特性で位相補償の演
算処理をおこない、粗動制御用データu3として一時記
憶し、変換入力データuiとして用いる。ステップ20
7では、粗動制御用データu3として一時記憶した変換
入力データuiを、変換入力データuiの絶対値に応じ
た乗数で乗算した結果を記憶させたメモリ562の非線
形変換テーブル58に入力しその結果を、変換出力デー
タuoとして読み出す。ここで、非線形変換テーブル5
8は、相対変位データy2に応じたデータである粗動制
御用データu3、すなわち変換入力データuiの絶対値
が小さいときには、絶対値が大きいときに比べて大きな
乗数で変換入力データuiに対して乗算されたデータが
格納されており、このデータを変換出力データuoとし
ている。この乗数はサーボ制御系の粗動アクチュエータ
へのゲインに相当する。また、ステップ207では、非
線形変換手段としての機能を実行する。ステップ208
では、変換出力データuoを粗動制御データu1として
DA変換器65に出力する。DA変換器65からは、粗
動制御データu1に基づいた信号として粗動駆動信号
が、駆動回路63を介して、粗動アクチュエータ51に
出力される。以上、ステップ205、ステップ206、
およびステップ208で、粗動アクチュエータ51を制
御するため、粗動駆動手段としての機能を実行する。
In step 205, the relative displacement data y 2 indicating the relative displacement value corresponding to the displacement amount Y 2 of the fine movement actuator 52 is read from the AD converter 67. In step 206, the coarse motion actuator 51 is controlled based on the read relative displacement data y2, and a phase compensation calculation process is performed with a predetermined phase and frequency characteristic based on the relative displacement data y2 to obtain coarse motion control data u3. It is temporarily stored and used as conversion input data ui. Step 20
In step 7, the result of multiplying the conversion input data ui temporarily stored as the coarse movement control data u3 by a multiplier corresponding to the absolute value of the conversion input data ui is input to the nonlinear conversion table 58 of the memory 562 storing the result. Is read as converted output data uo. Here, the nonlinear conversion table 5
8 is the coarse movement control data u3 which is data corresponding to the relative displacement data y2, that is, the conversion input data ui has a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data ui is small than when the absolute value is large. The multiplied data is stored, and this data is used as converted output data uo. This multiplier corresponds to the gain of the servo control system to the coarse actuator. In step 207, a function as a non-linear conversion means is executed. Step 208
Then, the conversion output data uo is output to the DA converter 65 as the coarse movement control data u1. A coarse drive signal is output from the DA converter 65 to the coarse actuator 51 via the drive circuit 63 as a signal based on the coarse control data u1. As described above, Step 205, Step 206,
In step 208, a function as a coarse movement driving means is executed to control the coarse movement actuator 51.

【0097】図11は、サーボ制御として機能させるた
めの制御プログラム563の、他の手順を各ステップで
示したフローチャートの一例である。図10でのステッ
プ206とステップ207を逆にしたところが異なって
いる。すなわち、図11において、ステップ216で先
に非線形変換処理をおこない、その後ステップ217で
位相補償の演算処理をおこなっている。しかし、第2の
実施の形態で説明したように、図10と図11での効果
としては同様の効果を得ることができる。
FIG. 11 is an example of a flowchart showing another procedure of each step of the control program 563 for functioning as servo control. The difference is that step 206 and step 207 in FIG. 10 are reversed. That is, in FIG. 11, a nonlinear conversion process is first performed in step 216, and a phase compensation calculation process is performed in step 217. However, as described in the second embodiment, similar effects can be obtained as the effects in FIGS.

【0098】図10または図11のフローチャートに
て、ステップ209で、メインのプログラムに戻る。メ
インのプログラムはディスク装置全体を制御しているプ
ログラムである。サーボ制御に関しては、シーク制御や
フォロイング制御などをメインのプログラムで監視して
いる。ステップ209でメインのプログラムに戻ると、
メインのプログラムは、目標位置Rまで到達したかどう
か判定する。目標位置Rまで到達しない場合など、図1
0または図11に示した処理を繰り返すことで、適宜シ
ーク制御やフォロイング制御をおこなう。
In the flowchart of FIG. 10 or FIG. 11, at step 209, the process returns to the main program. The main program is a program that controls the entire disk device. As for servo control, seek control and following control are monitored by a main program. Returning to the main program at step 209,
The main program determines whether the target position R has been reached. For example, when the vehicle does not reach the target position R, FIG.
The seek control and the following control are performed as appropriate by repeating the processing shown in FIG.

【0099】このような構成により、目標トラックに向
けてトラック間の移動動作をおこなうシーク動作モード
と、目標トラックの中心にヘッドを追従させるフォロイ
ング動作モードとの二つの動作モードに対して、粗動ア
クチュエータ51と微動アクチュエータ52との協働に
よってヘッド12の位置決めをするヘッド位置決め制御
がおこなわれる。本実施の形態では、サーボ制御系をマ
イクロプロセッサ561でデジタル処理しているため、
第1の実施の形態から第3の実施の形態までと比べて構
成は異なるが、動作としては同一の動作をおこなう。す
なわち、動作原理としては、図2または図5のサーボ制
御系モデルで説明したのと同じであり、同一の効果が得
られる。また、非線形変換テーブル58としては、図7
で説明した非線形変換テーブル38と同一な構成を用い
ることができ、また、メモリに所望のデータを格納すれ
ばよいので、所望の特性を、より正確、柔軟、かつ容易
に得ることができる。
With such a configuration, coarse movement is performed in two operation modes, that is, a seek operation mode for performing a movement operation between tracks toward a target track, and a following operation mode for causing a head to follow the center of the target track. Head positioning control for positioning the head 12 is performed by cooperation between the actuator 51 and the fine movement actuator 52. In this embodiment, since the servo control system is digitally processed by the microprocessor 561,
Although the configuration is different from the first embodiment to the third embodiment, the same operation is performed. That is, the operation principle is the same as that described in the servo control system model of FIG. 2 or FIG. 5, and the same effect is obtained. In addition, as the nonlinear conversion table 58, FIG.
Since the same configuration as the nonlinear conversion table 38 described in (1) can be used and desired data can be stored in the memory, desired characteristics can be obtained more accurately, flexibly, and easily.

【0100】なお、図10のステップ207、または図
11のステップ216において、非線形変換テーブル5
8を用いて非線形変換をおこなう例で説明したが、演算
処理により同様な特性を有する非線形変換をおこなって
もよい。
In step 207 of FIG. 10 or step 216 of FIG.
Although the example in which the non-linear conversion is performed using FIG. 8 has been described, the non-linear conversion having similar characteristics may be performed by arithmetic processing.

【0101】また、微動アクチュエータ52は、微動ア
クチュエータ52自体が非線形特性を持っているため、
逆非線形特性を持つ回路で変位量と検出信号が比例する
ように補正することがある。このような場合、非線形変
換テーブル58で、この逆非線形特性も合わせ持つよう
な特性とすることで、記憶素子、またはその記憶領域を
減らすことが可能である。さらに、ヒステリシス補正
や、温度補正特性とも容易に組み合わせることができ
る。
The fine movement actuator 52 has nonlinear characteristics because the fine movement actuator 52 itself has nonlinear characteristics.
In some cases, correction is performed so that the amount of displacement is proportional to the detection signal in a circuit having inverse nonlinear characteristics. In such a case, it is possible to reduce the number of storage elements or their storage areas by making the nonlinear conversion table 58 have characteristics that also have the inverse nonlinear characteristics. Further, it can be easily combined with hysteresis correction and temperature correction characteristics.

【0102】また、ヘッド位置決め制御プログラムとし
ての制御プログラム563は、機械読み取り可能な記録
媒体としてのメモリ562に格納されているとして説明
した。詳細には、制御プログラム563は、あらかじめ
読み取り専用のROMに記録しておいてもよく、また半
導体メモリ以外の記憶媒体にあらかじめ記録しておき、
本ヘッド位置決め装置を使用するとき、書き込み読み出
し可能なRAMに書き込んで使用してもよい。また、マ
イクロプロセッサとメモリが一体となっており、このメ
モリに制御プログラム563が格納してあってもよい。
また、制御プログラム563を記録した記憶媒体は、制
御プログラム563以外のプログラムが他の領域に記録
されていてもよい。このような変更をおこなっても、本
発明の効果には影響しない。
Also, it has been described that the control program 563 as the head positioning control program is stored in the memory 562 as a machine-readable recording medium. Specifically, the control program 563 may be recorded in a read-only ROM in advance, or may be recorded in a storage medium other than the semiconductor memory in advance,
When using the head positioning device, the head positioning device may be used by writing to a writable / readable RAM. Further, the microprocessor and the memory may be integrated, and the control program 563 may be stored in this memory.
In the storage medium on which the control program 563 is recorded, a program other than the control program 563 may be recorded in another area. Such changes do not affect the effects of the present invention.

【0103】以上説明したように本実施の形態では、制
御部56において、ヘッドを目標位置に位置決めするた
めの目標位置とヘッドの現在位置間の距離である位置誤
差に基づいて、微動アクチュエータの変位を制御し、微
動アクチュエータの変位量に対応した値を相対変位値と
して検出し、相対変位値の絶対値が小さいときには、相
対変位値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで
相対変位値、または相対変位値に応じた値を非線形変換
し、非線形変換した結果に基づいて、粗動アクチュエー
タによるヘッドの移動を制御するヘッド位置決め制御機
能を、ヘッド位置決め制御プログラムが有しており、こ
れにより、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦
力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制御が
可能となる。
As described above, in the present embodiment, the control unit 56 controls the displacement of the fine actuator based on the position error which is the distance between the target position for positioning the head at the target position and the current position of the head. Is controlled, and a value corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator is detected as a relative displacement value. Alternatively, the head positioning control program has a head positioning control function of controlling the movement of the head by the coarse actuator based on the result of the nonlinear conversion of the value corresponding to the relative displacement value and the result of the nonlinear conversion. The head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator.

【0104】(第5の実施の形態)図12は、本発明の
第5の実施の形態である磁気ディスク装置の構成を示す
構成図である。図12において、スピンドル17により
回転するディスク状の記録媒体の1つである磁気ディス
ク11(以下ディスクと呼ぶ)に情報の記録再生をおこ
なう磁気ヘッド12(以下ヘッドと呼ぶ)は、ヘッドス
ライダ13の先端に一体的に形成されている。ヘッドス
ライダ13は、微動アクチュエータ52の先端に搭載さ
れ、さらに微動アクチュエータ52はヘッド支持機構1
4の先端部に連結されている。ヘッド支持機構14は、
磁気ディスク装置本体の回転軸140を中心として粗動
アクチュエータ51により駆動され、微動アクチュエー
タ52と協働してヘッド12の位置決めをおこなう。粗
動アクチュエータ51、微動アクチュエータ52、およ
びヘッド支持機構14を併せて位置決め機構15を構成
する。このように、本実施の形態の位置決め機構15
は、粗動アクチュエータ51と微動アクチュエータ52
との二重アクチュエータの構成である。粗動アクチュエ
ータ51は、ボイスコイルモータなどによりヘッド支持
機構14を回転させることで、先端のヘッド12を動か
し、主としてシーク動作や複数のトラックジャンプなど
の大移動のために使用される。一方、微動アクチュエー
タ52は、ピエゾ素子の変位などにより可動範囲は狭い
が広帯域な位置制御をすることで、先端のヘッド12を
動かし、主としてトラック追従や1トラックのジャンプ
など高速で微小な位置決めに使用される。
(Fifth Embodiment) FIG. 12 is a configuration diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 12, a magnetic head 12 (hereinafter, referred to as a head) for recording and reproducing information on a magnetic disk 11 (hereinafter, referred to as a disk), which is one of disk-shaped recording media rotated by a spindle 17, has a head slider 13. It is formed integrally with the tip. The head slider 13 is mounted on the tip of a fine movement actuator 52, and the fine movement actuator 52 is
4 is connected to the tip. The head support mechanism 14
The head 12 is driven by a coarse movement actuator 51 about a rotation axis 140 of the magnetic disk apparatus main body and cooperates with a fine movement actuator 52 to position the head 12. The coarse movement actuator 51, the fine movement actuator 52, and the head support mechanism 14 together form a positioning mechanism 15. Thus, the positioning mechanism 15 of the present embodiment
Are a coarse actuator 51 and a fine actuator 52
And a dual actuator configuration. The coarse movement actuator 51 moves the head 12 at the distal end by rotating the head support mechanism 14 by a voice coil motor or the like, and is mainly used for large movements such as a seek operation and a plurality of track jumps. On the other hand, the fine movement actuator 52 moves the head 12 at the distal end by performing a wide-range position control with a narrow movable range due to a displacement of a piezo element or the like, and is mainly used for high-speed fine positioning such as track following and one-track jump. Is done.

【0105】位置決め機構15は、制御回路で構成され
た制御部6からの制御信号に応じて駆動され位置決めす
る。制御部6は、微動アクチュエータ52の変位量に対
応した相対変位信号y2、ヘッド12から読み出したサ
ーボ情報に含まれるヘッド位置信号yおよび所要の位置
決め動作をさせるため指示された目標位置情報などによ
り制御信号または制御データを生成する。制御信号また
は制御データは、駆動回路で駆動信号d1およびd2に
変換して、粗動アクチュエータおよび微動アクチュエー
タを駆動して、両アクチュエータのサーボ制御をおこな
う。
The positioning mechanism 15 is driven and positioned according to a control signal from the control section 6 constituted by a control circuit. The control unit 6 controls the relative displacement signal y2 corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator 52, the head position signal y included in the servo information read from the head 12, the target position information instructed to perform a required positioning operation, and the like. Generate signals or control data. The control signal or control data is converted into drive signals d1 and d2 by a drive circuit, and the coarse actuator and the fine actuator are driven to perform servo control of both actuators.

【0106】制御部6は、本発明の第1の実施の形態か
ら第4の実施の形態までで説明した、図1の制御部1
6、図5の制御部26、図6の制御部36、図8の制御
部46、または図9の制御部56を用いることができ
る。これにより、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づ
く摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め
制御が可能な磁気ディスク装置が実現できる。
The control unit 6 is the same as the control unit 1 of FIG. 1 described in the first to fourth embodiments of the present invention.
6, the control unit 26 in FIG. 5, the control unit 36 in FIG. 6, the control unit 46 in FIG. 8, or the control unit 56 in FIG. 9 can be used. As a result, a magnetic disk drive capable of performing head positioning control with stable operation even under the influence of frictional force based on the static friction of the coarse actuator can be realized.

【0107】なお、第1の実施の形態から第5の実施の
形態までにおいて、粗動制御部の入力信号または入力デ
ータとして、微動アクチュエータの変位量を検出した検
出信号に基づく信号またはデータとして説明したが、微
動アクチュエータをモデル化した推定器により生成され
た信号またはデータでもよく、同一の効果を得ることが
できる。
In the first to fifth embodiments, the input signal or input data of the coarse movement control unit will be described as a signal or data based on a detection signal for detecting the amount of displacement of the fine movement actuator. However, a signal or data generated by an estimator that models a fine movement actuator may be used, and the same effect can be obtained.

【0108】また、第1の実施の形態から第5の実施の
形態までにおいて、磁気ディスク装置を例にとって説明
したが、本発明はそれに限定されるものでなく、例えば
光ヘッドをヘッドスライダに搭載する形態の光ディスク
装置などにも適用することができる。
In the first to fifth embodiments, the magnetic disk device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, an optical head is mounted on a head slider. The present invention can also be applied to an optical disk device having the following configuration.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、従来の
二重アクチュエータのサーボ制御系に上述した非線形変
換をおこなう非線形変換器、非線形変形テーブル、また
は非線変換手段としての機能を付加している。これによ
り、粗動アクチュエータに静止摩擦が生じるシーク動作
の開始時やフォロイング動作時、微動アクチュエータの
変位量に対応した相対変位信号、または相対変位データ
の相対変位値が微小であることを利用し、非線形変換を
おこなう非線形変換器、非線形変形テーブル、または非
線変換手段は、相対変位値の絶対値が小さいときには、
相対変位値の絶対値が大きいときに比べてゲインが大き
くなるよう設定しているので、相対変位値が微小である
ような、静止摩擦が生じる場合に、粗動アクチュエータ
をサーボ制御するゲインが大きくなる。よって、静止摩
擦が生じる場合に、従来に比べて、より大きな駆動力を
粗動アクチュエータに加えることが可能となる。その結
果、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影
響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制御が可能と
なる。したがって、本発明のヘッド位置決め装置を磁気
ディスク装置などの記憶装置に適用すれば、粗動アクチ
ュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安
定な動作でヘッド位置決め制御ができるというすぐれた
効果を有するヘッド位置決め装置を提供することができ
る。
As described above, the present invention adds a function as a non-linear converter, non-linear deformation table, or non-linear conversion means for performing the above-described non-linear conversion to the servo control system of the conventional dual actuator. ing. By utilizing the fact that the relative displacement signal corresponding to the displacement amount of the fine motion actuator or the relative displacement value of the relative displacement data is small at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs in the coarse motion actuator, When the absolute value of the relative displacement value is small, the non-linear converter, the non-linear deformation table, or the non-linear conversion means that performs the non-linear conversion
Since the gain is set to be larger than when the absolute value of the relative displacement value is large, the gain for servo-controlling the coarse motion actuator is large when static friction occurs, such as when the relative displacement value is minute. Become. Therefore, when static friction is generated, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than in the past. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Therefore, when the head positioning device of the present invention is applied to a storage device such as a magnetic disk device, an excellent effect that the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Can be provided.

【0110】また、本発明は、従来の二重アクチュエー
タのサーボ制御方法に、上述した非線形変換をおこなう
ステップを付加している。これにより、粗動アクチュエ
ータに静止摩擦が生じるシーク動作の開始時やフォロイ
ング動作時、微動アクチュエータからの相対変位データ
が微小であることを利用し、非線形変換をおこなうステ
ップは、相対変位データに対応した変換入力データの絶
対値が小さいときは、変換入力データの絶対値が大きい
ときに比べてゲインが大きくなるよう設定しているの
で、相対変位データが微小であるような、静止摩擦が生
じる場合に、粗動アクチュエータをサーボ制御するゲイ
ンが大きくなる。よって、静止摩擦が生じる場合に、従
来に比べて、より大きな駆動力を粗動アクチュエータに
加えることが可能となる。その結果、粗動アクチュエー
タの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動
作でヘッド位置決め制御が可能となる。したがって、本
発明のヘッド位置決め制御方法を磁気ディスク装置など
の記憶装置に適用すれば、粗動アクチュエータの静止摩
擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド
位置決め制御ができるというすぐれた効果を有するヘッ
ド位置決め制御方法を提供することができる。
Further, in the present invention, a step of performing the above-described non-linear conversion is added to the conventional servo control method for a double actuator. By using the fact that the relative displacement data from the fine actuator is minute at the start of the seek operation or the following operation in which the static friction occurs in the coarse actuator, the step of performing the nonlinear conversion corresponds to the relative displacement data. When the absolute value of the conversion input data is small, the gain is set to be larger than when the absolute value of the conversion input data is large, so when static friction occurs, such as when the relative displacement data is minute, As a result, the gain for servo-controlling the coarse actuator becomes large. Therefore, when static friction is generated, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than in the past. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Therefore, if the head positioning control method of the present invention is applied to a storage device such as a magnetic disk device, the head positioning control can be performed with stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. It is possible to provide a head positioning control method having an effect.

【0111】また、本発明は、従来の二重アクチュエー
タのサーボ制御プログラムに、上述した非線形変換をお
こなうステップを付加することや、非線形変換手段とし
て機能するプログラムを付加している。これにより、粗
動アクチュエータに静止摩擦が生じるシーク動作の開始
時やフォロイング動作時、微動アクチュエータの変位量
に対応した相対変位データが微小であることを利用し、
非線形変換をおこなうステップや、非線形変換手段とし
て機能するプログラムでの非線形特性は、相対変位デー
タに対応した変換入力データの絶対値が小さいときに
は、変換入力データの絶対値が大きいときに比べてゲイ
ンが大きくなるよう設定しているので、相対変位データ
が微小であるような、静止摩擦が生じる場合に、粗動ア
クチュエータをサーボ制御するゲインが大きくなる。よ
って、静止摩擦が生じる場合に、従来に比べて、より大
きな駆動力を粗動アクチュエータに加えることが可能と
なる。その結果、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づ
く摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め
制御が可能となる。したがって、本発明のヘッド位置決
め制御方法を磁気ディスク装置などの記憶装置に適用す
れば、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の
影響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制御ができ
るというすぐれた効果を有するヘッド位置決め制御プロ
グラムを提供することができる。
Further, according to the present invention, a step of performing the above-described nonlinear conversion is added to a conventional servo control program for a dual actuator, and a program functioning as a nonlinear conversion unit is added. By using the fact that the relative displacement data corresponding to the displacement amount of the fine motion actuator is minute at the start of the seek operation or the following operation in which the static friction occurs in the coarse motion actuator,
The nonlinear characteristic in the step of performing the nonlinear conversion or in the program functioning as the nonlinear conversion means is that when the absolute value of the conversion input data corresponding to the relative displacement data is small, the gain is larger than when the absolute value of the conversion input data is large. Since the setting is made to be large, the gain for servo-controlling the coarse actuator becomes large when static friction occurs, such as when the relative displacement data is minute. Therefore, when static friction is generated, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than in the past. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Therefore, if the head positioning control method of the present invention is applied to a storage device such as a magnetic disk device, the head positioning control can be performed with stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. A head positioning control program having an effect can be provided.

【0112】また、本発明は、従来の二重アクチュエー
タのサーボ制御プログラムに、上述した非線形変換をお
こなうステップを付加することや、非線形変換手段とし
て機能するプログラムを付加したヘッド位置決め制御プ
ログラムを有する機械読み取り可能な記録媒体である。
本記録媒体より本ヘッド位置決め制御プログラムを読み
取り、本ヘッド位置決め制御プログラムを実行すること
により、粗動アクチュエータに静止摩擦が生じるシーク
動作の開始時やフォロイング動作時、微動アクチュエー
タの変位量に対応した相対変位データが微小であること
を利用し、非線形変換をおこなうステップや、非線形変
換手段として機能するプログラムでの非線形特性は、相
対変位データに対応した変換入力データの絶対値が小さ
いときには、変換入力データの絶対値が大きいときに比
べてゲインが大きくなるよう設定しているので、相対変
位データが微小であるような、静止摩擦が生じる場合
に、粗動アクチュエータをサーボ制御するゲインが大き
くなる。よって、静止摩擦が生じる場合に、従来に比べ
て、より大きな駆動力を粗動アクチュエータに加えるこ
とが可能となる。その結果、粗動アクチュエータの静止
摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても安定な動作でヘッ
ド位置決め制御が可能となる。したがって、本発明のヘ
ッド位置決め制御プログラムを記録した記録媒体を、磁
気ディスク装置などの記憶装置に適用すれば、粗動アク
チュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影響を受けても
安定な動作でヘッド位置決め制御ができるというすぐれ
た効果を有するヘッド位置決め装置を提供することがで
きる。
The present invention also provides a conventional servo control program for a dual actuator in which a step for performing the above-described nonlinear conversion is added, and a machine which has a head positioning control program in which a program functioning as a nonlinear conversion means is added. It is a readable recording medium.
By reading the head positioning control program from the recording medium and executing the head positioning control program, the relative motion corresponding to the displacement of the fine actuator can be obtained at the start of a seek operation or a following operation in which static friction occurs in the coarse actuator. The step of performing non-linear conversion using the small displacement data and the non-linear characteristics of the program functioning as the non-linear conversion means are performed when the absolute value of the conversion input data corresponding to the relative displacement data is small. Since the gain is set to be larger than when the absolute value of is large, the gain for servo-controlling the coarse actuator becomes large when static friction occurs such that the relative displacement data is minute. Therefore, when static friction is generated, it becomes possible to apply a larger driving force to the coarse motion actuator than in the past. As a result, the head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. Therefore, if the recording medium on which the head positioning control program of the present invention is recorded is applied to a storage device such as a magnetic disk device, the head positioning can be performed in a stable operation even under the influence of the frictional force based on the static friction of the coarse actuator. It is possible to provide a head positioning device having an excellent effect that control can be performed.

【0113】また、本発明は、上述したヘッド位置決め
装置、ヘッド位置決め制御方法、ヘッド位置決め制御プ
ログラム、またはヘッド位置決め制御プログラムを記録
した記録媒体をヘッド位置決め制御に用いることによ
り、粗動アクチュエータの静止摩擦に基づく摩擦力の影
響を受けても安定な動作でヘッド位置決め制御ができる
というすぐれた効果を有するディスク装置を提供するこ
とができる。
Further, the present invention uses the head positioning device, the head positioning control method, the head positioning control program, or a recording medium on which the head positioning control program is recorded for the head positioning control, thereby obtaining the static friction of the coarse actuator. A disk device having an excellent effect that head positioning control can be performed with a stable operation even under the influence of frictional force based on the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態のヘッド位置決め装
置の構成を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】本発明の第1の実施の形態のサーボ制御系の構
成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a servo control system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(a)本発明の第1の実施の形態の非線形変換
器の一具体例の構成を示すブロック図 (b)同入出力特性図 (c)同他の入出力特性図
FIG. 3A is a block diagram showing the configuration of a specific example of the nonlinear converter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3B is the input / output characteristic diagram.

【図4】(a)本発明の第1の実施の形態の非線形変換
器の他の具体例の構成を示すブロック図 (b)同入出力特性図
FIG. 4A is a block diagram showing the configuration of another specific example of the nonlinear converter according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第2の実施の形態のサーボ制御系の構
成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a servo control system according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態のヘッド位置決め装
置の構成を示す構成図
FIG. 6 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】(a)本発明の第3の実施の形態の非線形変換
テーブルの一具体例の構成を示すブロック図 (b)同入出力特性図
FIG. 7A is a block diagram showing the configuration of a specific example of a nonlinear conversion table according to the third embodiment of the present invention; FIG.

【図8】本発明の第3の実施の形態のヘッド位置決め装
置の他の構成を示す構成図
FIG. 8 is a configuration diagram showing another configuration of the head positioning device according to the third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第4の実施の形態のヘッド位置決め装
置の構成を示す構成図
FIG. 9 is a configuration diagram showing a configuration of a head positioning device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第4の実施の形態のヘッド位置決め
制御プログラムの手順を示すフローチャート
FIG. 10 is a flowchart showing a procedure of a head positioning control program according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施の形態のヘッド位置決め
制御プログラムの他の手順を示すフローチャート
FIG. 11 is a flowchart showing another procedure of a head positioning control program according to the fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施の形態の磁気ディスク装
置の構成を示す構成図
FIG. 12 is a configuration diagram showing a configuration of a magnetic disk drive according to a fifth embodiment of the present invention;

【図13】従来のヘッド位置決め装置の構成を示す構成
FIG. 13 is a configuration diagram showing a configuration of a conventional head positioning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6,16,26,36,46,56,96 制御部 11 磁気ディスク 12 磁気ヘッド 13 ヘッドスライダ 14 ヘッド支持機構 15 位置決め機構 17 スピンドル 18,28 非線形変換器 38,48,58 非線形変換テーブル 51 粗動アクチュエータ 52 微動アクチュエータ 63,64 駆動回路 65,66 DA変換器 67 AD変換器 91,161,261,361,461 粗動制御部 92,162,362 微動制御部 94 加算器 95,395 減算器 140 回転軸 381 メモリ 561 マイクロプロセッサ 562 メモリ 563 制御プログラム 564 共通バス 610,612,614,620,622,910,9
20 位相補償回路 613,621,822,911,921 増幅器 623 乗算器 810 可変増幅器 811 レベル判定回路 812 ゲイン設定部 820 可変減衰器 821 レベル変換回路
6, 16, 26, 36, 46, 56, 96 Control unit 11 Magnetic disk 12 Magnetic head 13 Head slider 14 Head support mechanism 15 Positioning mechanism 17 Spindle 18, 28 Non-linear converter 38, 48, 58 Non-linear conversion table 51 Coarse movement Actuator 52 Fine motion actuator 63, 64 Drive circuit 65, 66 DA converter 67 AD converter 91, 161, 261, 361, 461 Coarse motion control unit 92, 162, 362 Fine motion control unit 94 Adder 95, 395 Subtractor 140 Rotation Axis 381 Memory 561 Microprocessor 562 Memory 563 Control program 564 Common bus 610,612,614,620,622,910,9
Reference Signs List 20 phase compensation circuit 613, 621, 822, 911, 921 amplifier 623 multiplier 810 variable amplifier 811 level determination circuit 812 gain setting section 820 variable attenuator 821 level conversion circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 21/21 G11B 21/21 C Fターム(参考) 5D042 LA01 MA15 5D059 AA01 BA01 CA08 CA30 DA19 EA08 5D096 NN03 NN07 RR01 RR09 5H303 AA22 BB02 BB18 CC03 CC07 DD01 DD14 EE03 FF07 FF08 KK24 LL01 LL02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G11B 21/21 G11B 21/21 CF term (Reference) 5D042 LA01 MA15 5D059 AA01 BA01 CA08 CA30 DA19 EA08 5D096 NN03 NN07 RR01 RR09 5H303 AA22 BB02 BB18 CC03 CC07 DD01 DD14 EE03 FF07 FF08 KK24 LL01 LL02

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディスク状の記録媒体に情報の記録再生
をおこなうヘッドを搭載し、前記ヘッドの微細な位置決
めをおこなう微動アクチュエータと、 前記微動アクチュエータを搭載したヘッド支持機構を移
動させ、前記ヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動アク
チュエータと、 前記微動アクチュエータの変位、および前記粗動アクチ
ュエータによる前記ヘッドの移動を制御する制御部とを
具備し、 前記制御部は、 前記ヘッドを目標位置に位置決めするための前記目標位
置と前記ヘッドの現在位置間の距離である位置誤差に基
づいて、前記微動アクチュエータの変位を制御し、 前記微動アクチュエータの変位量に対応した値を相対変
位値として検出し、 前記相対変位値の絶対値が小さいときには、前記相対変
位値の絶対値が大きいときに比べて大きなゲインで前記
相対変位値を非線形変換し、 前記非線形変換した結果に基づいて、前記粗動アクチュ
エータによる前記ヘッドの移動を制御するヘッド位置決
め制御機能を有することを特徴とするヘッド位置決め装
置。
1. A head for performing recording and reproduction of information on a disk-shaped recording medium, a fine actuator for finely positioning the head, and a head support mechanism on which the fine actuator is mounted are moved to move the head. A coarse movement actuator for performing coarse positioning; and a control unit for controlling displacement of the fine movement actuator and movement of the head by the coarse movement actuator, wherein the control unit is configured to position the head at a target position. Controlling the displacement of the fine movement actuator based on a position error that is a distance between the target position and the current position of the head; detecting a value corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator as a relative displacement value; When the absolute value of the value is small, compared to when the absolute value of the relative displacement value is large. A head positioning control function for non-linearly converting the relative displacement value with a large gain and controlling the movement of the head by the coarse actuator based on the result of the non-linear conversion.
【請求項2】 前記制御部は、前記ヘッドを前記目標位
置に位置決めするための目標位置信号と前記ヘッドによ
り再生された前記記録媒体上のサーボ情報からのヘッド
位置信号との差分を位置誤差信号として入力し、前記位
置誤差信号に基づいて、前記微動アクチュエータの変位
を制御する微動制御部と、 前記微動アクチュエータの変位量に対応した相対変位信
号を入力し、前記粗動アクチュエータによる前記ヘッド
の移動を制御する粗動制御部とを備え、 前記粗動制御部は、 前記相対変位信号を変換入力信号とし、前記変換入力信
号の振幅が小さいときには、前記変換入力信号の振幅が
大きいときに比べて大きなゲインで前記変換入力信号が
増幅された結果を変換出力信号とする非線形特性を持っ
た非線形変換器を有し、 前記変換出力信号に基づいて、前記粗動アクチュエータ
による前記ヘッドの移動を制御することを特徴とする請
求項1記載のヘッド位置決め装置。
2. The control section calculates a difference between a target position signal for positioning the head at the target position and a head position signal from servo information on the recording medium reproduced by the head. And a fine movement control unit for controlling the displacement of the fine movement actuator based on the position error signal; and inputting a relative displacement signal corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator, and moving the head by the coarse movement actuator. A coarse movement control unit for controlling the relative displacement signal as a conversion input signal, when the amplitude of the conversion input signal is small, as compared with when the amplitude of the conversion input signal is large. A non-linear converter having a non-linear characteristic in which a result obtained by amplifying the conversion input signal with a large gain is used as a conversion output signal; Based on the head positioning apparatus as claimed in claim 1, wherein the controlling the movement of the head by the coarse actuator.
【請求項3】 前記制御部は、前記ヘッドを前記目標位
置に位置決めするための目標位置データと前記ヘッドに
より再生された前記記録媒体上のサーボ情報からのヘッ
ド位置データとの差分を位置誤差データとして入力し、
前記位置誤差データに基づいて、前記微動アクチュエー
タの変位を制御する微動制御部と、 前記微動アクチュエータの変位量に対応した相対変位デ
ータを入力し、前記粗動アクチュエータによる前記ヘッ
ドの移動を制御する粗動制御部とを備え、 前記粗動制御部は、 前記相対変位データを変換入力データとし、前記変換入
力データの絶対値が小さいときには、前記変換入力デー
タの絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で前記変換
入力データが乗算された前記乗算の結果を変換出力デー
タとする非線形特性を持った非線形変換器を有し、 前記変換出力データに基づいて、前記粗動アクチュエー
タによる前記ヘッドの移動を制御することを特徴とする
請求項1記載のヘッド位置決め装置。
3. The control section calculates a difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head from position error data. And enter
A fine movement control unit that controls the displacement of the fine movement actuator based on the position error data; and a coarse movement control unit that inputs relative displacement data corresponding to a displacement amount of the fine movement actuator and controls movement of the head by the coarse movement actuator. A motion control unit, wherein the coarse motion control unit uses the relative displacement data as conversion input data, and a larger multiplier when the absolute value of the conversion input data is smaller than when the absolute value of the conversion input data is larger. And a non-linear converter having a non-linear characteristic in which a result of the multiplication multiplied by the conversion input data is used as conversion output data. The movement of the head by the coarse actuator is controlled based on the conversion output data. 2. The head positioning device according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記制御部は、前記微動アクチュエータ
および前記粗動アクチュエータを制御可能なマイクロプ
ロセッサと、 前記マイクロプロセッサを動作させるためのプログラム
を格納するメモリと、 前記マイクロプロセッサを動作させるための前記プログ
ラムとを備え、 前記プログラムは、前記マイクロプロセッサが前記プロ
グラムを読み取って実行することにより、前記ヘッド位
置決め制御機能を実現させるヘッド位置決め制御プログ
ラムを有することを特徴とする請求項1記載のヘッド位
置決め装置。
4. The control unit comprises: a microprocessor capable of controlling the fine actuator and the coarse actuator; a memory storing a program for operating the microprocessor; and a controller for operating the microprocessor. The head positioning apparatus according to claim 1, further comprising a program, wherein the program has a head positioning control program that realizes the head positioning control function by reading and executing the program by the microprocessor. .
【請求項5】 前記ヘッド位置決め制御プログラムは、
前記マイクロプロセッサを、 前記ヘッドを前記目標位置に位置決めするための目標位
置データと前記ヘッドにより再生された前記記録媒体上
のサーボ情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤
差データとし、前記位置誤差データに基づいて、前記微
動アクチュエータの変位の制御をおこなう微動制御デー
タを導出し、前記微動制御データに基づいて前記微動ア
クチュエータを駆動する微動制御手段、 前記微動アクチュエータの変位量に対応したデータを相
対変位データとし、前記相対変位データを変換入力デー
タとし、前記変換入力データの絶対値が小さいときに
は、前記変換入力データの絶対値が大きいときに比べて
大きな乗数で前記変換入力データが乗算された前記乗算
の結果を変換出力データとする非線形特性を持った非線
形変換手段、 前記変換出力データに基づいて、前記粗動アクチュエー
タによる前記ヘッドの移動を制御する粗動制御データを
導出し、前記粗動制御データに基づいて前記粗動アクチ
ュエータを駆動する粗動制御手段、として機能させるた
めのヘッド位置決め制御プログラムであることを特徴と
する請求項4記載のヘッド位置決め装置。
5. The head positioning control program according to claim 1,
The microprocessor, as a position error data, a difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head. Fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator based on the data, fine movement control means for driving the fine movement actuator based on the fine movement control data; As the displacement data, the relative displacement data is used as the conversion input data, and when the absolute value of the conversion input data is small, the conversion input data is multiplied by a larger multiplier than when the absolute value of the conversion input data is large. Non-linear transformation with nonlinear characteristics using the result of multiplication as conversion output data Means, based on the converted output data, derives coarse movement control data for controlling movement of the head by the coarse movement actuator, and coarse movement control means for driving the coarse movement actuator based on the coarse movement control data; 5. The head positioning apparatus according to claim 4, wherein the head positioning control program is a program for causing the computer to function as a head.
【請求項6】 前記ヘッド位置決め制御プログラムは、
前記マイクロプロセッサに、 前記ヘッドを前記目標位置に位置決めするための目標位
置データと前記ヘッドにより再生された前記記録媒体上
のサーボ情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤
差データとするステップと、 前記位置誤差データに基づいて、前記微動アクチュエー
タの変位を制御する微動制御データを導出するステップ
と、 前記微動制御データに基づいて前記微動アクチュエータ
を駆動するステップと、 前記微動アクチュエータの変位量に対応した相対変位デ
ータを入力するステップと、 前記相対変位データを変換入力データとし、前記変換入
力データの絶対値が小さいときには、前記変換入力デー
タの絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で前記変換
入力データが乗算された前記乗算の結果を変換出力デー
タとする非線形特性を持った非線形変換をおこなうステ
ップと、 前記変換出力データに基づいて前記粗動アクチュエータ
を駆動するステップとを実行させるためのヘッド位置決
め制御プログラムであることを特徴とする請求項4記載
のヘッド位置決め装置。
6. The head positioning control program according to claim 1,
The microprocessor, as a position error data, a difference between target position data for positioning the head at the target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head; A step of deriving fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator based on the position error data; a step of driving the fine movement actuator based on the fine movement control data; Inputting relative displacement data, and using the relative displacement data as conversion input data, wherein when the absolute value of the conversion input data is small, the conversion input data is a larger multiplier than when the absolute value of the conversion input data is large. Multiplied by the result of the multiplication as converted output data 5. The head according to claim 4, wherein the program is a head positioning control program for executing a step of performing a nonlinear conversion having a linear characteristic and a step of driving the coarse actuator based on the converted output data. Positioning device.
【請求項7】 ディスク状の記録媒体に情報の記録再生
をおこなうヘッドを搭載し、前記ヘッドの微細な位置決
めをおこなう微動アクチュエータと、 前記微動アクチュエータを搭載したヘッド支持機構を移
動させ、前記ヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動アク
チュエータと、 前記微動アクチュエータの変位、および前記粗動アクチ
ュエータによる前記ヘッドの移動を制御する制御部とを
具備したヘッド位置決め装置を制御するプログラムであ
って、 前記制御部を、 前記ヘッドを目標位置に位置決めするための目標位置デ
ータと前記ヘッドにより再生された前記記録媒体上のサ
ーボ情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤差デ
ータとし、前記位置誤差データに基づいて、前記微動ア
クチュエータの変位の制御をおこなう微動制御データを
導出し、前記微動制御データに基づいて前記微動アクチ
ュエータを駆動する微動制御手段、 前記微動アクチュエータの変位量に対応したデータを相
対変位データとし、前記相対変位データを変換入力デー
タとし、前記変換入力データの絶対値が小さいときに
は、前記変換入力データの絶対値が大きいときに比べて
大きな乗数で前記変換入力データが乗算された前記乗算
の結果を変換出力データとする非線形特性を持った非線
形変換手段、 前記変換出力データに基づいて、前記粗動アクチュエー
タによる前記ヘッドの移動を制御する粗動制御データを
導出し、前記粗動制御データに基づいて前記粗動アクチ
ュエータを駆動する粗動制御手段、として機能させるた
めのヘッド位置決め制御プログラム。
7. A head for performing recording and reproduction of information on a disk-shaped recording medium, a fine actuator for finely positioning the head, and a head support mechanism on which the fine actuator is mounted are moved to move the head. A coarse movement actuator for performing coarse positioning, a program for controlling a head positioning device including a control unit for controlling displacement of the fine movement actuator and movement of the head by the coarse movement actuator, wherein the control unit includes: A difference between target position data for positioning the head at a target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head is used as position error data, and based on the position error data, Fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator Fine movement control means for driving the fine movement actuator based on the fine movement control data, data corresponding to the displacement amount of the fine movement actuator as relative displacement data, the relative displacement data as conversion input data, and the conversion input When the absolute value of the data is small, a non-linear conversion means having a non-linear characteristic in which the result of the multiplication multiplied by the converted input data with a larger multiplier than the case where the absolute value of the converted input data is large is used as the converted output data A coarse movement control unit that derives coarse movement control data for controlling the movement of the head by the coarse movement actuator based on the converted output data, and drives the coarse movement actuator based on the coarse movement control data. Head positioning control program to function.
【請求項8】 ディスク状の記録媒体に情報の記録再生
をおこなうヘッドを搭載し、前記ヘッドの微細な位置決
めをおこなう微動アクチュエータと、 前記微動アクチュエータを搭載したヘッド支持機構を移
動させ、前記ヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動アク
チュエータと、 前記微動アクチュエータの変位、および前記粗動アクチ
ュエータによる前記ヘッドの移動を制御する制御部とを
具備したヘッド位置決め装置を制御する方法であって、 前記制御部が、 前記ヘッドを目標位置に位置決めするための目標位置デ
ータと前記ヘッドにより再生された前記記録媒体上のサ
ーボ情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤差デ
ータとするステップと、 前記位置誤差データに基づいて前記微動アクチュエータ
の変位を制御する微動制御データを導出するステップ
と、 前記微動制御データに基づいて前記微動アクチュエータ
を駆動するステップと、 前記微動アクチュエータの変位量に対応した相対変位デ
ータを入力するステップと、 前記相対変位データを変換入力データとし、前記変換入
力データの絶対値が小さいときには、前記変換入力デー
タの絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で前記変換
入力データが乗算された前記乗算の結果を変換出力デー
タとする非線形特性を持った非線形変換をおこなうステ
ップと、 前記変換出力データに基づいて前記粗動アクチュエータ
を駆動するステップとを実行することを特徴とするヘッ
ド位置決め制御方法。
8. A head for carrying out recording and reproduction of information on a disk-shaped recording medium, a fine actuator for finely positioning the head, and a head support mechanism on which the fine actuator is mounted are moved to move the head. A coarse movement actuator that performs coarse positioning, a method of controlling a head positioning device including a control unit that controls displacement of the fine movement actuator and movement of the head by the coarse movement actuator, wherein the control unit includes: Setting a difference between target position data for positioning the head at a target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head as position error data, based on the position error data; Fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator Deriving, driving the fine movement actuator based on the fine movement control data, inputting relative displacement data corresponding to the amount of displacement of the fine movement actuator, using the relative displacement data as conversion input data, When the absolute value of the converted input data is small, the nonlinear result having the nonlinear characteristic that the result of the multiplication multiplied by the converted input data by a larger multiplier is used as the converted output data as compared with when the absolute value of the converted input data is large. Performing a conversion and driving the coarse actuator based on the converted output data.
【請求項9】 請求項8に記載のヘッド位置決め制御方
法を実行させるためのヘッド位置決め制御プログラム。
9. A head positioning control program for executing the head positioning control method according to claim 8.
【請求項10】 請求項7または請求項9に記載のヘッ
ド位置決め制御プログラムを記録した領域を有する機械
読み取り可能な記録媒体。
10. A machine-readable recording medium having an area in which the head positioning control program according to claim 7 is recorded.
【請求項11】 ディスク状の記録媒体に情報の記録再
生をおこなうヘッドを搭載し、前記ヘッドの微細な位置
決めをおこなう微動アクチュエータと、 前記微動アクチュエータを搭載したヘッド支持機構を移
動させ、前記ヘッドの粗い位置決めをおこなう粗動アク
チュエータと、 前記微動アクチュエータの変位、および前記粗動アクチ
ュエータによる前記ヘッドの移動を制御する制御部とを
備え、 前記制御部は、 前記微動アクチュエータおよび前記粗動アクチュエータ
を制御可能なマイクロプロセッサと、 入力データを変換入力データとして入力し、前記変換入
力データの絶対値が小さいときには、前記変換入力デー
タの絶対値が大きいときに比べて大きな乗数で前記変換
入力データが乗算された前記乗算の結果を変換出力デー
タとする非線形特性を持った非線形変換テーブルと、 前記マイクロプロセッサを動作させるためのプログラム
を格納するメモリと、 前記マイクロプロセッサを動作させるための前記プログ
ラムとを備え、 前記プログラムは、 前記マイクロプロセッサが前記プログラムを読み取って
実行することにより、 前記制御部を、 前記ヘッドを目標位置に位置決めするための目標位置デ
ータと前記ヘッドにより再生された前記記録媒体上のサ
ーボ情報からのヘッド位置データとの差分を位置誤差デ
ータとし、前記位置誤差データに基づいて、前記微動ア
クチュエータの変位の制御をおこなう微動制御データを
導出し、前記微動制御データに基づいて前記微動アクチ
ュエータを駆動する微動制御手段、 前記微動アクチュエータの変位量に対応したデータを相
対変位データとし、前記相対変位データを前記変換入力
データとし、前記非線形変換テーブルで変換した結果を
変換出力データとする非線形変換手段、 前記変換出力データに基づいて、前記粗動アクチュエー
タによる前記ヘッドの移動を制御する粗動制御データを
導出し、前記粗動制御データに基づいて前記粗動アクチ
ュエータを駆動する粗動制御手段、として機能させるヘ
ッド位置決め制御プログラムを有することを特徴とする
ヘッド位置決め装置。
11. A head for performing recording and reproduction of information on a disk-shaped recording medium, a fine actuator for finely positioning the head, and a head support mechanism on which the fine actuator is mounted are moved to move the head. A coarse movement actuator that performs coarse positioning; and a control unit that controls displacement of the fine movement actuator and movement of the head by the coarse movement actuator, wherein the control unit can control the fine movement actuator and the coarse movement actuator A microprocessor and input data are input as conversion input data, and when the absolute value of the conversion input data is small, the conversion input data is multiplied by a larger multiplier than when the absolute value of the conversion input data is high. The result of the multiplication is used as converted output data. A non-linear conversion table having a shape characteristic; a memory storing a program for operating the microprocessor; and the program for operating the microprocessor. By reading and executing, the control unit calculates a difference between target position data for positioning the head at a target position and head position data from servo information on the recording medium reproduced by the head from a position error. Fine movement control data for controlling the displacement of the fine movement actuator based on the position error data, and fine movement control means for driving the fine movement actuator based on the fine movement control data; displacement amount of the fine movement actuator Data corresponding to the relative displacement Nonlinear conversion means for converting the relative displacement data into the conversion input data, and converting the result obtained by the non-linear conversion table into conversion output data; and moving the head by the coarse actuator based on the conversion output data. A head positioning control program which derives coarse movement control data for controlling the coarse movement control data and functions as coarse movement control means for driving the coarse movement actuator based on the coarse movement control data.
【請求項12】 請求項1、2、3、4、5、6、およ
び11のいずれか一項に記載のヘッド位置決め装置を具
備したディスク装置。
12. A disk device comprising the head positioning device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 11.
【請求項13】 請求項8に記載のヘッド位置決め制御
方法を用いたディスク装置。
13. A disk drive using the head positioning control method according to claim 8.
【請求項14】 請求項7または請求項9に記載のヘッ
ド位置決め制御プログラムを具備したディスク装置。
14. A disk drive comprising the head positioning control program according to claim 7.
【請求項15】 請求項10記載の記録媒体を具備した
ディスク装置。
15. A disk device comprising the recording medium according to claim 10.
JP2001089475A 2001-03-27 2001-03-27 Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these Pending JP2002288955A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001089475A JP2002288955A (en) 2001-03-27 2001-03-27 Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001089475A JP2002288955A (en) 2001-03-27 2001-03-27 Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002288955A true JP2002288955A (en) 2002-10-04

Family

ID=18944399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001089475A Pending JP2002288955A (en) 2001-03-27 2001-03-27 Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002288955A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004201485A (en) * 2002-11-29 2004-07-15 Sony Corp Motor and controller of actuator
JP2020202004A (en) * 2019-06-13 2020-12-17 株式会社東芝 Magnetic disk device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004201485A (en) * 2002-11-29 2004-07-15 Sony Corp Motor and controller of actuator
US7365508B2 (en) 2002-11-29 2008-04-29 Sony Corporation Motor, actuator and controller thereof
JP2020202004A (en) * 2019-06-13 2020-12-17 株式会社東芝 Magnetic disk device
JP7199310B2 (en) 2019-06-13 2023-01-05 株式会社東芝 magnetic disk unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6833974B2 (en) Head positioning device and disk drive using same
JP3740189B2 (en) Positioning adaptive control device and information storage device
KR100518293B1 (en) Magnetic disk device and method of controlling rotation synchronous vibration
JP2007220301A (en) Sliding mode control of magneto-resistive read head for magnetic recording
KR950001610B1 (en) Magnetic Head Speed Control
JP4495547B2 (en) Magnetic disk unit
US20060291088A1 (en) Magnetic disk device with positioning control
JPH0831263B2 (en) Magnetic head drive controller for magnetic recording / reproducing apparatus
JP4509952B2 (en) Control device, disk device, and seek trajectory generation method
JP2000235403A (en) Servo controller and servo controlling method
JP2002288955A (en) Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these
JP4504830B2 (en) Magnetic disk unit
JP4109812B2 (en) Positioning control device
JP2007242148A (en) Magnetic disk unit
JP2002251849A (en) Head positioning device, head positioning control method, head positioning control program, recording medium recording head positioning control program, and disk device using these
JP4908344B2 (en) Magnetic disk drive and magnetic head control method
JPH0696538A (en) Head-positioning control device for data recording and reproduction apparatus
JP2002352534A (en) Positioning control device
JP3029350B2 (en) Head positioning control device for data recording / reproducing device
JP2000285621A (en) Two-stage actuator controller
JP3303363B2 (en) Head control method and head control device
JPH0757409A (en) Data recording and reproducing device and head positioning control method
JP3089517B2 (en) Disk storage device
JPH04339371A (en) Magnetic disk device
JPH02123525A (en) Tracking control system for optical disk device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050111

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050517