JPH0589614A - データ記録再生装置のヘツド位置決め制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気ディスク装置（ＨＤＤ）等のデータ記録再
生装置に用いられるヘッド位置決め制御装置において、
オーバーシュート等を招くことなく、常にヘッドを目標
トラックの中心に確実に位置決めする。 【構成】磁気ヘッド１３の現在位置と目標位置とのずれ
量を検出し、そのずれ量を補正するように磁気ヘッド１
３の移動を制御するデータ記録再生装置のヘッド位置決
め制御装置において、予め磁気ヘッド１３の現在位置に
応じた目標位置が段階的に設定された制御テーブルをＲ
ＯＭ２１に用意しておき、磁気ヘッド１３が目標トラッ
クに対し３トラック以下にあるとき、１セクタ時間毎に
上記制御テーブルから磁気ヘッド１３の現在位置に応じ
た目標位置を得、その目標位置と現在位置とのずれ量を
算出し、このずれ量に基づいて磁気ヘッド１３を駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置（Ｈ
ＤＤ）等のデータ記録再生装置に用いられるヘッド位置
決め制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばセクタサーボ方式の磁気デ
ィスク装置では、記録媒体であるディスクに予めセクタ
毎に記録されたサーボ情報に基づいて、ヘッドの位置決
め制御が行われる。サーボ情報は、トラック（シリン
ダ）番号を示すアドレスコード情報、およびトラックの
中心位置に対しディスクの半径方向に半トラックずらし
た位置に交互に記録されるバーストデータからなる。こ
のうち、アドレスコード情報はヘッドが現在どのトラッ
ク（シリンダ）上にあるのかを検出する場合に用いら
れ、また、バーストデータはトラックの中心位置からど
の程度ずれているのかを検出する場合に用いられる。

【０００３】すなわち、ヘッドの位置決め制御には、大
別して速度制御モードと位置制御モードがある。速度制
御モードでは、サーボ情報のアドレスコード情報を用い
てヘッドの現在位置を検出することにより、ヘッドの移
動速度を検出し、その検出速度と目標速度との誤差を補
正するような速度制御が実行される。また、位置制御モ
ードでは、上述した速度制御モードによりヘッドが目標
位置まで移動した際に、サーボ情報のバーストデータを
用いて目標位置の中心に対するヘッドのずれ量を検出す
ることにより、そのずれ量を補正するような位置制御が
実行される。

【０００４】ところで、従来のヘッド位置決め制御方式
では、目標トラックまでの残りトラック数が１トラック
になったとき（目標トラックの中心位置から０．５トラ
ック前の位置）、速度制御モードから位置制御モードに
移る。この位置制御モードでは、図５に示すように、目
標トラックの中心位置（ずれ量が「０」になる位置）に
目標位置が定められており、１セクタ時間毎に、その目
標位置と現在位置とのずれ量が検出され、そのずれ量を
補正するような駆動信号がボイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）に供給される。この制御は、目標位置と現在位置と
のずれ量が「０」になるまで行われる。なお、１セクタ
時間とは、ディスクの１回転に要する時間を１トラック
当たりに存在するセクタの数で除算して得た数値で定義
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の位置制御モードでは、図５に示すように、常に目標ト
ラックの中心位置（ずれ量が「０」になる位置）に目標
位置が設定されており、一度にヘッドを目標トラックの
中心に近付けようとする位置制御が行われる。このた
め、目標位置までのずれ量が大きくなり、そのずれ量を
補正する処理に時間を要し、また、誤差が大きくなるな
どして、オーバーシュート等を招くの問題がある。

【０００６】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、オーバーシュート等を招くことなく、常にヘッド
を目標トラックの中心に確実に位置決めできるデータ記
録再生装置のヘッド位置決め制御装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ヘッドの現在
位置と目標位置とのずれ量を検出し、そのずれ量を補正
するように上記ヘッドの移動を制御するデータ記録再生
装置のヘッド位置決め制御装置において、予め上記ヘッ
ドの現在位置に応じた目標位置が段階的に設定された制
御テーブルを備え、上記ヘッドが所定の制御範囲内にあ
るとき、所定のタイミングで上記制御テーブルから上記
ヘッドの現在位置に応じた目標位置を得、その目標位置
と上記ヘッドの現在位置とのずれ量を算出し、このずれ
量に基づいて上記ヘッドを駆動するようにしたものであ
る。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、ヘッドの現在位置に応じ
た目標位置が設定され、その各々の目標位置に従って、
ステップ毎に目標トラックの中心に追従させるような位
置制御が行われる。したがって、目標位置に対するずれ
量が少なくなり、そのずれ量を補正する処理が短縮化さ
れると共に誤差を抑えることができることから、安定し
た位置決めを行うことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
るデータ記録再生装置のヘッド位置決め制御装置を説明
する。

【００１０】図１は例えばセクタサーボ方式の磁気ディ
スク装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、ディスク１１は記録媒体であり、スピンドルモータ
１２の駆動により回転する。このディスク１１には、予
めセクタ毎にサーボ情報が記録されている。サーボ情報
は、ヘッド位置決め制御のための位置情報であり、トラ
ック（シリンダ）番号を示すアドレスコード情報、およ
びトラックの中心位置に対しディスク１１の半径方向に
半トラックずらした位置に交互に記録されるバーストデ
ータからなる。このうち、アドレスコード情報は磁気ヘ
ッド１３が現在どのトラック（シリンダ）上にあるのか
を検出する場合に用いられ、また、バーストデータはト
ラックの中心位置からどの程度ずれているのかを検出す
る場合に用いられる。

【００１１】磁気ヘッド１３はディスク１１に対するデ
ータのリード／ライトを行うものであり、ボイスコイル
モータ（以下、ＶＣＭと称す）１４の駆動によりディス
ク１１の半径方向に移動する。ヘッドアンプ１５は、デ
ィスク１１からの読出信号の増幅機能および磁気ヘッド
１３に対する書込信号の供給機能を供えている。リード
／ライト回路１６は、ディスクコントローラ（以下、Ｈ
ＤＣと称す）２２の制御の下でデータのリード／ライト
処理を行う。サーボ回路１７は、ディスク１１からの読
出信号からサーボ情報を検出し、これをＣＰＵ１８に出
力する。この場合、サーボ情報は上述したようにアドレ
スコード情報およびバーストデータからなる。このう
ち、アドレスコード情報はコード化（二値化）されてデ
ィジタル信号としてＣＰＵ１８ら与えられ、また、バー
ストデータはヘッド位置に応じた振幅レベルがＡ／Ｄ変
換器２３を介してＣＰＵ１８に与えられる。

【００１２】ＣＰＵ１８は、この装置（ＨＤＤ）全体の
制御を行うものであり、ここではサーボ情報に基づいて
ヘッド位置決め制御処理を実行する。ＶＣＭ駆動回路１
９は、ＣＰＵ１８の制御の下でＶＣＭ１４を駆動する。
スピンドルモータ駆動回路２０は、ＣＰＵ１８の制御の
下でスピンドルモータ１２を駆動する。ＲＯＭ２１に
は、予め磁気ヘッド１３の現在位置に応じた目標位置が
段階的に設定された制御テーブルが格納されている。こ
の制御テーブルについては、後に図２を参照して説明す
る。

【００１３】ＨＤＣ２２はホスト装置とのインタフェー
スを行うものであり、ここでは装置（ＨＤＤ）内に内蔵
されている。Ｄ／Ａ変換器２４は、ＣＰＵ１８から出力
されたＶＣＭ駆動信号をアナログ信号に変換する。Ｄ／
Ａ変換器２５は、ＣＰＵ１８から出力されたスピンドル
モータ駆動信号をアナログ信号に変換する。

【００１４】図２は本発明の逐次制御を説明するための
図である。この逐次制御は速度制御モードから位置制御
モードに移ったときに実行される。この場合、従来の位
置制御モードでは目標位置が常に「０」（目標トラック
の中心）に設定されており、一度にヘッドを目標トラッ
クの中心に近付けようとする位置制御が行われていた
が、本発明の逐次制御ではヘッドの現在位置に応じた目
標位置が設定され、その各々の目標位置に従って、ステ
ップ毎にヘッドを目標トラックの中心に追従させるよう
な位置制御が行われる。

【００１５】ここで、逐次制御は従来の位置制御とは異
なり、数トラック前から開始される。図２の例では、目
標トラックまでの残りトラック数が３トラック以下にな
ったとき、換言すれば、図３に示すように目標トラック
の中心位置から３．５トラック以内になったときに逐次
制御が開始される。この場合、１セクタ時間毎にどれだ
け近付けるのかを示す目標位置がそれぞれＲＯＭ２１に
格納された制御テーブルに設定されており、セクタ割込
み処理の都度、その目標位置と現在位置とのずれ量を補
正するような制御が行われる。

【００１６】なお、１セクタ時間とは、ディスクの１回
転に要する時間を１トラック当たりに存在するセクタの
数で除算して得た数値で定義され、この時間間隔でサー
ボ情報が読出される。この１セクタ時間は、次のような
式で表わせられる。 Ｔ＝（６０×１０⁶ ／回転数(RPM）) ／１トラック当た
りのセクタ数 Ｔは１セクタ時間（μｓ）であり、例えば回転数(RPM）
が３２００、セクタ数が４４の磁気ディスク装置の場合
には、 Ｔ＝（６０×１０⁶ ／３２００）／４４ ＝４２６ である。

【００１７】また、上記制御テーブルは４トラック分用
意されており、２トラックシーク（目標トラックの中心
位置から２．５トラック前の位置からのシーク）、１ト
ラックシーク（目標トラックの中心位置から１．５トラ
ック前の位置からのシーク）、０トラックシーク（目標
トラックの中心位置から０．５トラック前の位置からの
シーク）では、テーブルの途中から使用される。次に、
図４に示すフローチャートを参照して同実施例の動作を
説明する。

【００１８】ＣＰＵ１８は、上述した１セクタ時間毎に
図４に示すセクタ割込みルーチンを実行する。このセク
タ割込みルーチンにおいて、ＣＰＵ１８は、まず、サー
ボ回路１７からサーボ情報を得、その中のアドレスコー
ド情報およびバーストデータに基づいて現在のトラック
における中心位置からのずれ量を算出する（ステップＳ
１）。ここで、目標トラックまでの残りトラック数が３
トラック以下であるとき、換言すれば、図３に示すよう
に目標トラックの中心位置から３．５トラック以内に磁
気ヘッド１３があれば（ステップＳ２）、ＣＰＵ１８は
位置制御すなわち上述した逐次制御を行う。

【００１９】ここで、逐次制御に際し、ＣＰＵ１８は、
ステップＳ１で求めたトラック中心からのずれ量を目標
トラックの中心位置からの距離に変換し、目標トラック
の中心位置から実際にどれだけ離れているのかを算出す
る（ステップＳ３）。この場合、その目標トラックの中
心位置からの位置ずれ量に応じて、予め逐次制御を行う
セクタカウント数が決められている。したがって、ＣＰ
Ｕ１８は、そのセクタカウント数以内であるか否かをチ
ェックし（ステップＳ４）、セクタカウント数以内であ
れば、以下に説明するような逐次制御を行う。

【００２０】すなわち、ＣＰＵ１８は、ＲＯＭ２１の制
御テーブルから磁気ヘッド１３の現在位置に応じた目標
位置を得、その目標位置と現在位置とのずれ量を算出す
る（ステップＳ５）。このようにして位置ずれ量が求ま
ると、ＣＰＵ１８はその位置ずれ量を補正するようなＶ
ＣＭ駆動信号を生成し（ステップＳ６）、これをＤ／Ａ
変換器２４を介してＶＣＭ駆動回路１９に出力する（ス
テップＳ７）。これにより、ＶＣＭ駆動回路１９を通じ
てＶＣＭ１４が駆動され（ステップＳ８）、磁気ヘッド
１３の移動速度が制御される。

【００２１】このような逐次制御の処理（ステップＳ５
〜Ｓ８）は、ステップＳ４で判断されているセクタカウ
ント数分繰り返される。換言すれば、目標トラックの中
心からの位置ずれ量に応じたセクタカウント数分の逐次
制御の処理が１セクタ時間毎に繰り返し実行される。

【００２２】しかして、セクタカウント数分の逐次制御
を終えると、ＣＰＵ１８はオントラックするまで（磁気
ヘッド１３が目標トラックの中心に位置決めされるま
で）、通常の位置制御すなわち目標位置を「０」（目標
トラックの中心）としたサーボ情報のバーストデータに
基づく位置制御を行う（ステップＳ９〜Ｓ１１）。オン
トラックすれば（ステップＳ１２）、ＣＰＵ１８は例え
ばフラグを立てるなどしてシーク終了処理を行い、その
旨をＨＤＣ２２を通じてホスト装置に知らせる（ステッ
プＳ１３）。

【００２３】ここで、セクタカウント数分の逐次制御
後、まだ、オントラックしていない場合において、３ト
ラック以内であれば通常の位置制御がオントラックする
まで続けられるが、例えばオーバーシュートなどで４ト
ラック以上離れてしまった場合には、再度速度制御に入
り、その後、３トラック以下になったところで、逐次制
御が行われる。また、例えばオントラック中にそのトラ
ックから外れてしまった場合にも、４トラック以上離れ
てしまったのであれば速度制御からのシークを行い、３
トラック以下であれば逐次制御でシークを行う。

【００２４】このように、磁気ヘッド１３が所定の制御
範囲内（ここでは３トラック以下）にあるときには、逐
次制御によって磁気ヘッド１３が目標トラックの中心に
位置決めされる。この場合、磁気ヘッド１３の現在位置
に応じた目標位置が設定され、その各々の目標位置に従
って、ステップ毎に目標トラックの中心に追従させるよ
うな位置制御が行われる。したがって、目標位置に対す
るずれ量が少なくなり、そのずれ量を補正する処理が短
縮化されると共に誤差を抑えることができることから、
安定した位置決めを行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ヘッドの
現在位置に応じた目標位置が設定され、その各々の目標
位置に従って、ステップ毎にヘッドを目標トラックの中
心に追従させるような位置制御を行うようにしたため、
安定した位置決めを行うことができる。これにより、オ
ーバーシュート等を招くことなく、常にヘッドを目標ト
ラックの中心に確実に位置決めできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る構成を示すブロック
図。

【図２】同実施例の位置制御（逐次制御）を説明するた
めの図。

【図３】同実施例の位置ずれ量を説明するための図。

【図４】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図５】従来の位置制御を説明するための図。

【符号の説明】

１１…ディスク、１２…スピンドルモータ、１３…磁気
ヘッド、１４…ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）、１５…
ヘッドアンプ、１６…リード／ライト回路、１７…サー
ボ回路、１８…ＣＰＵ、１９…ＶＣＭ駆動回路、２０…
スピンドルモータ駆動回路、２１…ＲＯＭ、２２…ＨＤ
Ｃ（ディスクコントローラ）、２３…Ａ／Ｄ変換器、２
４および２５…Ｄ／Ａ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドの現在位置と目標位置とのずれ量
   を検出し、そのずれ量を補正するように上記ヘッドの移
   動を制御するデータ記録再生装置のヘッド位置決め制御
   装置において、 予め上記ヘッドの現在位置に応じた目標位置が段階的に
   設定された制御テーブルと、 上記ヘッドが所定の制御範囲内にあるとき、所定のタイ
   ミングで上記制御テーブルから上記ヘッドの現在位置に
   応じた目標位置を得、その目標位置と上記ヘッドの現在
   位置とのずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と、 この位置ずれ量算出手段によって算出された上記ずれ量
   に基づいて上記ヘッドを駆動するヘッド駆動手段とを具
   備したことを特徴とするデータ記録再生装置のヘッド位
   置決め制御装置。