[go: up one dir, main page]

JPH04176063A - magnetic disk device - Google Patents

magnetic disk device

Info

Publication number
JPH04176063A
JPH04176063A JP29723790A JP29723790A JPH04176063A JP H04176063 A JPH04176063 A JP H04176063A JP 29723790 A JP29723790 A JP 29723790A JP 29723790 A JP29723790 A JP 29723790A JP H04176063 A JPH04176063 A JP H04176063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
magnetic disk
head
magnetic head
magnetic
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
JP29723790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehito Yamada
健仁 山田
Yuji Sakai
裕児 酒井
Katsuki Kitagawa
北川 勝喜
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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 Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to US07/741,069 priority Critical patent/US5305159A/en
Publication of JPH04176063A publication Critical patent/JPH04176063A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の目的〕 (j!業上の利用分野) この発明は磁気ディスク装置(係り、41に磁気ディス
ク上に設けられたサーボ情報に従って磁気ヘッドを目標
とするデータトラック上に位置決めする磁気ディスク装
置に関する。 (従来の技術) 磁気ディスク装置ではトラック密夏を上けるために、磁
気ディスク上に磁気ヘッドの位置決めのためのサーボ情
報を予め形成しておき、そのサーボ情報に従って磁気ヘ
ッドを位置決めする方式が用いられている。 このような位置決め方式の一つとして、セクタサーボ方
式が知られている。セクタサーボ方式では、トラック上
のセクタの一部(サーボセクタ)に所定の周期で繰夛返
すパターンからなるサーボ情報を予め形成しておき、こ
のサーボ情報を磁気ヘッドにより読み取り、セクタ数と
ディスクの回転数で決まるサンプリング周期でサンプリ
ングすることによって、所望トラックに対するヘッドの
位置誤差を示す位置誤差信号を生成し、この位置誤差信
号が最小となるように磁気ヘッドの位置を制御する。 磁気ディスク装置の中でも、小型のハードディスク装置
やフロッピーディスク装置は、携帯型のパーソナルコン
ビ具−夕等(搭載されることが多く、外部からの振動や
衝撃か加ゎり易い。このような振動や衝撃に対し、完全
なヘッド位置決め状態を保持して目標トラックに追従さ
せることは離しい。そこで、従来ではサーボ情報をデー
タ記録部分との兼ね合いで可能な限り多く得られるよう
な構成とすることによりサーボ帯域を上けて耐振特性を
向上させたり、磁気ディスク全体を除振機構に取り付け
ることにより、位置決め精度の確保を0指していた。 ところで、セクタサーボ方式ではセクタとセクタの間で
は磁気−・ラドの位置誤差信号が得られないため、フォ
ーマット効率向上の観点からサーボセクタの数を抑える
と、位置誤差信号が得られない期間が長くなる。従って
、衝撃や振動などの外乱に対して、目標トラックに対す
る磁気ヘッドの追従性(トラック追従性能)、磁気ヘッ
ドが外乱によりオフトラックした時O応答性(外乱抑圧
特性)が悪く、正確な位置決めが保持できなくな択位置
決め特性が低下するという問題がある。 lた、一般にサンプル値制御系ではサンプルホールドに
よる位相遅れがあるが、この位相遅れが制御系に影譬を
与えないJ5にするたjib[#′i、サーボ帯域をサ
ンプリング周波数の1/7以下程度に制限する必要があ
るとされている。このようにサーボ帯域を制限すると、
外乱が存在する周波数帯域での利得が低下し、耐振特性
が低下する。 (発明が解決しようとする課題) 上述したように、従来の例えばセクタサーボ方式の磁気
ディスク装置においては、セクタとセクタとの間で#′
iS気ヘッドの位置誤差信号が得られないことと、フォ
ーマット効率上サーボセクタ数に制限がおること、およ
び外乱が存在する周波数帯域でのザーボ系の利得が低い
こと等により、外部からの振動や衝撃の外乱に対して磁
気ヘッドを目標トラックに正しく追従させることが難し
く、ま九外乱によるオフトラック時の応答性が悪いとい
う問題があった。 本発明は、振動や衝撃などの外乱に対して、磁気−・ラ
ドを正しく目標トラックに位置決めすることができる磁
気ディスク装置を提供することを目的とする。 〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 上述した81題を解決するため、本発明の磁気ディスク
装置においては、磁気ディスクの半径方向における磁気
ヘッドの位置を検出し、得られた位置信号を二階以上微
分した後、フィルタ手段により微分出力信号の高域成分
を抑圧し、このフィルタ手段の出力信号と、磁気ディス
ク上のサーボ情報から得られた位置誤差信号を演算して
得られた基本制御信号との差信号を求め、この差信号を
積分してヘッド移動機構のためO?!IIIIMll信
号を得ることを特徴とする。磁気ディスクの半径方向に
おける磁気ヘッドの位置は、例えば磁気へラドを磁気デ
ィスクの半径方向に移動させるヘッド移動機構の移動部
の位置として検出される。 また、本発明のより好ましい実jIImM様によれば、
磁気ヘッドを磁気ディスク上のあるトラックから他のト
ラックへ移動させる際、ヘッド移動機構を加速時にはフ
ィルタ手段の出力信号と基本制御信号との差信号を積分
する積分手段の積分動作を停止させた状態として、最大
加速度で開ループ制御によ!tJ 11制御し、減速時
には積分手段の積分動作を行わせた状態として、目標速
度に従って減速する閉ループ制御により制御する。 (作用) 磁気ディスクの半径方向における磁気ヘッドの位置を示
す位置信号を一階微分すると、磁気−\ラドの移動速度
に対応した速f信号となるが、この速If信号をさらに
微分、すなわち位置信号を二階微分すると、振動や衝撃
などの外乱がヘッド移動機構に加わった際の磁気ヘッド
の動きに対応した加速雇信号が得られる。従って、この
外乱を含んだ加速度信号とサーボ情報から求められた位
置誤差信号を演算して得た基本制御信号との差をと1そ
の差信号を積分した信号でヘッド移動機構を制御すれば
、外乱により生じるヘッド位置誤差が速やかに抑圧され
、トラック追従性能および外乱特性が向上する。位置信
号を三階微分あるいはそれ以上微分しても、外乱による
加速fO情報は保存されるので、これに合わせてサーボ
情報に基づく位置誤差信号を変更することにより、同様
O結果が得られる。 位置信号を二階以上微分すると、これに含まれている高
域のノイズ成分が強調されることにより、制御特性をか
えって劣化させることがあるが、フィルタ手段により微
分出力信号の高域成分を抑圧することによって、ノイズ
の影響のない安定した制a特性が得られる。 また、ヘッド移動機構の加速時の開ループ制御期間には
積分器の積分動作を停止させると、開ループ制御時に積
分器が飽和することがなくなるたメ、閉ループ制御にス
ムーズに移行し、ヘッド移動機構の目標速度に対する追
従性が向上する。 (実施例) 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。 第1図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め系の構成を示すブロック図である。図示し
ないスピンドルモータによるスピンドルlの回転により
、磁気ディスク2は回転駆動される。磁気ディスク2は
例えばハードディスクまたはフロッピーディスクであり
、磁気ヘッド3によってデータの記録再生が行われる。 磁気ディスク2は公知のセクタサーメ方式対応の磁気デ
ィスクと同様に構成され、例えば第2図に示すように、
その片面または両面の外周部にガードゾーン21、内周
部にデータゾーン22が設けられ、両ゾーン21.22
にサーボセクタ23が、またデータゾーン22にデータ
セクタ24がそれぞれ備えられている。データゾーン2
2のセクタ数は、例えば+01MKであるとする。 また、第3図に示すようにサーがセクタ23には、サー
ボセクタ23を検出するためのイレーズ部31、AGC
fiiS32、ガードゾーン21とデータゾーン220
判別のためのゾーン検出部33、サーボパターンが書き
込まれたポジシgン部34が設けられている。 従って、磁気ヘッド3によるサーボセクタ230検出に
おいては、第3図において磁気ヘッドのギャップ35t
サーボトラツクの中央に位置させル時、基本的にはスピ
ンドル1の回転に応じてギャップ35の中心を次のデー
タトラックの中心に一致させることができる。具体的に
は、磁気ヘッド3によって第4図に示すように磁気ディ
スク2上に記録されている信号を再生してゆき、ボジシ
四ン部34からサーボlくターンを再生して得られた4
個の信号A、B、C,Dを後述のようにピークホールド
して、A−B、C−Dよりヘット°位置誤差信号を生成
し、ギャップ35がトラック中心を通るようにすればよ
い。 次に、1#1図におけるヘッド位置決め系の構成を第5
図の制御ブロック図を参照して説明する。 第1図においてヘッド移動機構4は制御信号に従って磁
気ヘッド3を磁気ディスク20半径方向に移動させる機
構であり、例えば磁気ヘッド3を搭載して移動するキャ
リッジ5と、キャリッジ5を磁気ディスク20半径方向
に移動させるリニアボイスコイルモータ(LVCM)6
とで構成される。 また、ヘッド移動機構4のキャリッジ5にはリニアスケ
ール7が設けられ、さらにその近傍にIJニアスケール
7を読み堰って、スピンドル1が固定されるベース(図
示せず)に対するキヤ’J yジ5の相対位置を検出し
、連続信号からなる位置信号を出力する光学センサ8が
設けられている。これらリニアスケール7と光学センサ
8により、第5図中に示す光学式スケールセンサが構成
さfする。 なお、1)ニアスケール7と光学センサ8の取り付は位
置については後述する。 磁気ヘッド3により再生された信号は、プリアンプ9で
増幅された後、AGCア/ブ10、ピークホールド回路
11、A/Di換器12を介してμCPUl3に入力さ
れる。A/D変換器12はピークホールド回路11の出
力をサーボセクタ23毎にサンプリングし、ボジシ冒ン
部34のサーボパターンを再生して得られた4個の信号
のピークホールド値A、B、C,Dをディジタル化する
。 JICPU13は人/D変換器12の出力からA−B。 C−Dを算出して磁気ディスク2上のトラックに対する
磁気ヘッド3の相対位置の誤差を示す位置誤差信号を求
め、それを基に基本的な制御信号C以下、基本制御信号
という)を公知の補償演算により求めディジタル値とし
て出力する。この基本制御信号のディジタル値は、D/
A変換514によってアナログ信号に変換される。 一方、光学センサ8から構成される装置信号はアンプ1
5を介して微分器16に入力され、二階微分される。光
学センサ8からの位置信号はベースに対するキャリッジ
5の相対位置の変化に対応し九連続信号であり、これ金
−階微分するとキャリッジ5の移動連間に応じた速度信
号が得られ、二階微分すると加速度信号が得られること
になる。 この微分器16からの微分出力信号(加速f!号)は、
微分により強調された高域成分(ノイズ成分)を抑圧す
るためのローパスフィルタ17に入力される。 D/A変換器14からのアナログの基本制御信号は演算
増幅器18の非反転入力端子に入力され、ローパルスフ
ィルタ17からの出力信号は演算増幅器18の反転入力
端子に入力される。従って、演算増幅器18では両信号
の差信号が得られる。 この差信号は積分器19により積分され、この積分器1
9の出力信号がヘッド移動機構4のリニアボイスコイル
モータ6を駆動するための駆動アンプ20に制御信号と
して入力される。 ここで、ヘッド移動機構4に衝撃や振動などの外乱が加
わると、リニアスケール7と光学センサ8からなる光学
式スケールセンサによって検出される位置信号がキャリ
ッジ5の衝撃拳振動に伴って急激に変化する。この位置
信号をアンプ15で増幅し、微分器16で二階微分する
と、キャリッジ5の衝撃・振動による移動に対応した大
きな加速度信号が得られる。この加速度信号はローバス
フィhり17を介して演算増幅器18に入力されるので
、演算増幅器18から大きな差信号が出力さね、る。こ
の差信号が積分器19で積分され、駆動アンプ20に入
力される。この結果、衝撃や振動などの外乱により生じ
るヘッド位置決め誤差が速やかに抑圧され、トラック追
従性能および外乱特性が向上する。 第6図お↓び第7因はヘッド移動機s4に外乱として衝
撃が加わったときの様子を説明するための図であり、第
6図は光学センサ8〜アンプ15〜微分器16、ローパ
スフィルタ17の系統がない従来の場合、第7図は本実
施例の場合である。 6図とも(a、)は磁気ヘッド3の位置y、(b)は外
乱Rl) S 、 (C)Fiミリニアホイスコイルモ
ータの電流ICをそれぞれ示している。同図から明らか
なように、本発明によれは外乱が加わったときの磁気−
・ラド4の位置誤差の修正が速やかに行われ、また位置
決め誤差そのものも1桁以上小はくなることが分かる。 また、一般に光学センサ8の圧力には位置信号以外の高
域のノイズ成分が含まれている。従って、光学センサ8
からの6力信号を微分器16で徴発するとノイズ成分が
強調され、ヘッド位置決め制御の特性を劣化させるおそ
れがある。ローパスフィルタ17Fi、このようなノイ
ズ区分鱒二制御系に加わらないように微分器】6からO
微分出力信号の高域成分を抑圧するために設けられてい
る。 記8図は本発明の他の実施例を示すブロックであり、第
1図との相違点はμCPUl3によって積分器19の積
分動作を制御するようにしたことにある。βCPU13
はシーク時、つまり磁気ヘッド4を磁気ディスク2上の
あるト5yりから他のトラックへ移動させるr、ベツド
移動機構4に対して加速時KFi最大加速度で開ループ
制御を行い、減速時には予めテープ^・とじて持ってい
る目標速度に従って減速する閉ループ制御を行う。 開ループ制御時には大きな差信号が連続して積分器19
に加わるため、積分器19Fi、積分動作を続けると飽
和してし1う。このため減速動作に切り替わるとき磁気
ヘッド3はオーバーシェードを起こし、目標速度に対す
る追従性能が大きく劣化する。 そこで、本実施例においてはヘッド移動機構4の加速時
の開ループ制御期間には積分器19の積分動作を停止さ
せることにより、演算増幅a18から出力される差信号
の比例増幅動作のみを行わせ、減速時の閉ループ制御期
間には積分器19の積分動作を行わせる。積分器19の
積分動作のオン/オフ制御は、声C’PU13からの指
令信号によって実行される。積分動作の停止は、積分演
算を停止させることKよって達成される。このようにす
ると、開ループ制御時に積分器19が飽和することがな
くなるため、閉ループ制御にスムーズに移行でき、目標
速度に正確に追従するようになる。 また、積分器19が飽和しないように加速時も閉ループ
制御を行って最大加速度を制限すると、シーク時間が長
くなるという問題が生じるが、本実施例のように加速時
に開ループ制御を行った上で積分器19の積分動作を停
止させれば、シーク時間を長くすることなく積分器19
の飽和を防止できる。 jl!9図は積分器19を開ループ制御時にも動作させ
た時の目標速度VRZと磁気ヘッド30移動速度■の時
間変化の関係を示している。図で速度制御l開始時(加
速時)に目標速[VRZが一定値となっておシ、この加
速期間は開ループ制御が行われる。そして、ヘッド移動
速度■が目標速度VRZに一致した時点t、から減速に
移行する。減速期間は閉ループ制御1が行われる。この
場合、図示のように目標速度VRZtかなり緩やかに設
定しても(例えば加減速比1:4〕、磁気ヘッド3はオ
ーバーシェードを起こし、ヘッド移動速度■は目標速度
VRZを大きく上回ってしまう。このオーバーシェード
は、前述したように開ループ制御時に積分器19が飽和
することに起因している。 これに対し、JIEIO図は積分519を開ループ制御
時に不動作状態とした時の目標速度VRZと磁気ヘッド
3の移動速度VO時間変化の関係
[Purpose of the Invention] (J! Field of Industrial Application) The present invention relates to a magnetic disk device (41) that positions a magnetic head on a target data track according to servo information provided on the magnetic disk. (Prior art) In order to increase track density in magnetic disk drives, servo information for positioning the magnetic head is formed on the magnetic disk in advance, and the magnetic head is positioned according to the servo information. The sector servo method is known as one of such positioning methods.In the sector servo method, a servo consisting of a pattern that repeats at a predetermined period is used in a part of the sector (servo sector) on the track. Information is formed in advance, and this servo information is read by a magnetic head and sampled at a sampling period determined by the number of sectors and the rotation speed of the disk, thereby generating a position error signal indicating the position error of the head with respect to a desired track. The position of the magnetic head is controlled so that this position error signal is minimized.Among magnetic disk devices, small hard disk devices and floppy disk devices are often installed in portable personal computer devices, etc. It is easy to receive external vibrations and shocks.It is difficult to maintain perfect head positioning and follow the target track against such vibrations and shocks.Therefore, in the past, servo information was stored in the data recording section. By creating a configuration that obtains as much as possible in balance with the above, the servo band can be increased to improve vibration resistance, and by attaching the entire magnetic disk to a vibration isolating mechanism, it is possible to ensure positioning accuracy. By the way, in the sector servo method, magnetic/rad position error signals cannot be obtained between sectors, so if the number of servo sectors is suppressed from the perspective of improving format efficiency, the period during which no position error signal can be obtained becomes longer. Therefore, in response to disturbances such as shock and vibration, the ability of the magnetic head to follow the target track (track following performance) and the O response when the magnetic head goes off-track due to disturbance (disturbance suppression characteristics) are poor, making it difficult to accurately There is a problem that positioning cannot be maintained and the selective positioning characteristics deteriorate.In addition, in sample value control systems, there is generally a phase delay due to sample hold, but J5 is used so that this phase delay does not affect the control system. It is said that it is necessary to limit the servo band to about 1/7 or less of the sampling frequency. If you limit the servo band in this way,
The gain in the frequency band where disturbance exists is reduced, and the vibration resistance characteristics are reduced. (Problems to be Solved by the Invention) As described above, in conventional magnetic disk drives using, for example, sector servo system, #'
Due to the inability to obtain a position error signal for the iS air head, the limited number of servo sectors due to format efficiency, and the low gain of the servo system in the frequency band where disturbances exist, external vibrations and shocks may occur. It is difficult to make the magnetic head correctly follow the target track due to external disturbances, and there is a problem in that the response is poor when off-track due to external disturbances. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a magnetic disk device that can correctly position a magnetic disk on a target track despite disturbances such as vibrations and shocks. [Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned 81 problems, the magnetic disk device of the present invention detects the position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk, and detects the position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk. After differentiating the signal to the second order or higher, the high-frequency components of the differential output signal are suppressed by a filter means, and the position error signal obtained from the output signal of this filter means and the servo information on the magnetic disk are calculated. Obtain the difference signal from the basic control signal, integrate this difference signal, and calculate O? for the head movement mechanism. ! It is characterized by obtaining a IIIMll signal. The position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk is detected, for example, as the position of a moving part of a head moving mechanism that moves a magnetic head in the radial direction of the magnetic disk. Furthermore, according to a more preferred example of the present invention,
When moving the magnetic head from one track to another on a magnetic disk, a state in which the integrating operation of the integrating means that integrates the difference signal between the output signal of the filter means and the basic control signal is stopped when the head moving mechanism is accelerated. As, by open loop control with maximum acceleration! tJ11 control, and when decelerating, the integrating means performs an integral operation, and the control is performed by closed-loop control that decelerates according to the target speed. (Function) When the position signal indicating the position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk is first differentiated, a speed f signal corresponding to the moving speed of the magnetic -\rad is obtained.This speed If signal is further differentiated, that is, the position By second-order differentiation of the signal, an acceleration signal corresponding to the movement of the magnetic head when a disturbance such as vibration or impact is applied to the head movement mechanism can be obtained. Therefore, if the head moving mechanism is controlled using a signal obtained by integrating the difference signal between the acceleration signal containing this disturbance and the basic control signal obtained by calculating the position error signal obtained from the servo information, Head position errors caused by disturbances are quickly suppressed, and track following performance and disturbance characteristics are improved. Even if the position signal is differentiated to the third order or higher, the acceleration fO information due to the disturbance is preserved, so by changing the position error signal based on the servo information accordingly, the same O result can be obtained. When the position signal is differentiated by the second order or higher, the high-frequency noise components contained therein are emphasized, which may actually deteriorate the control characteristics, but the filter means suppresses the high-frequency components of the differentiated output signal. As a result, stable a control characteristics without the influence of noise can be obtained. Additionally, by stopping the integration operation of the integrator during the open-loop control period when the head movement mechanism accelerates, the integrator will not become saturated during open-loop control, and the head movement mechanism will smoothly transition to closed-loop control. The ability of the mechanism to follow the target speed is improved. (Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a head positioning system of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention. The magnetic disk 2 is rotationally driven by rotation of a spindle l by a spindle motor (not shown). The magnetic disk 2 is, for example, a hard disk or a floppy disk, and a magnetic head 3 records and reproduces data. The magnetic disk 2 is constructed in the same manner as a known magnetic disk compatible with the sector thermistorem method, and for example, as shown in FIG.
A guard zone 21 is provided on the outer periphery of one or both sides, and a data zone 22 is provided on the inner periphery.
A servo sector 23 is provided in each zone, and a data sector 24 is provided in each data zone 22. data zone 2
It is assumed that the number of sectors of 2 is +01MK, for example. Further, as shown in FIG. 3, the servo sector 23 includes an erase section 31 for detecting the servo sector 23, and an AGC
fiiS32, guard zone 21 and data zone 220
A zone detecting section 33 for discrimination and a positioning section 34 in which a servo pattern is written are provided. Therefore, when detecting the servo sector 230 by the magnetic head 3, the magnetic head gap 35t in FIG.
When the servo track is centered, the center of the gap 35 can basically be aligned with the center of the next data track according to the rotation of the spindle 1. Specifically, the signal recorded on the magnetic disk 2 is reproduced by the magnetic head 3 as shown in FIG.
It is sufficient to hold the peaks of the signals A, B, C, and D as described later, and generate a head position error signal from AB and CD, so that the gap 35 passes through the center of the track. Next, the configuration of the head positioning system in Figure 1#1 is shown in the fifth figure.
This will be explained with reference to the control block diagram shown in the figure. In FIG. 1, the head moving mechanism 4 is a mechanism that moves the magnetic head 3 in the radial direction of the magnetic disk 20 in accordance with a control signal. Linear voice coil motor (LVCM) 6
It consists of Further, the carriage 5 of the head moving mechanism 4 is provided with a linear scale 7, and an IJ near scale 7 is provided near the linear scale 7, and the carriage 5 is provided with an IJ near scale 7 in the vicinity of the linear scale 7. An optical sensor 8 is provided that detects the relative position of 5 and outputs a position signal consisting of a continuous signal. These linear scale 7 and optical sensor 8 constitute an optical scale sensor shown in FIG. Note that 1) the mounting positions of the near scale 7 and the optical sensor 8 will be described later. The signal reproduced by the magnetic head 3 is amplified by a preamplifier 9 and then input to the μCPU 13 via an AGC amplifier 10, a peak hold circuit 11, and an A/Di converter 12. The A/D converter 12 samples the output of the peak hold circuit 11 for each servo sector 23, and reproduces the servo pattern of the position detection section 34 to obtain peak hold values of four signals A, B, C, Digitize D. The JICPU 13 receives A-B from the output of the human/D converter 12. CD is calculated to obtain a position error signal indicating the error in the relative position of the magnetic head 3 with respect to the track on the magnetic disk 2, and based on the position error signal, a basic control signal C (hereinafter referred to as basic control signal) is generated using a known method. It is determined by compensation calculation and output as a digital value. The digital value of this basic control signal is D/
It is converted into an analog signal by A conversion 514. On the other hand, the device signal composed of the optical sensor 8 is transmitted to the amplifier 1.
5 to the differentiator 16, where it is second-order differentiated. The position signal from the optical sensor 8 corresponds to changes in the relative position of the carriage 5 with respect to the base, and is a nine-continuous signal. When this signal is differentiated by the gold order, a speed signal corresponding to the distance of movement of the carriage 5 is obtained, and when differentiated by the second order, An acceleration signal will be obtained. The differential output signal (acceleration f! number) from this differentiator 16 is
The signal is input to a low-pass filter 17 for suppressing high-frequency components (noise components) emphasized by differentiation. The analog basic control signal from the D/A converter 14 is input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 18, and the output signal from the low pulse filter 17 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 18. Therefore, the operational amplifier 18 obtains a difference signal between both signals. This difference signal is integrated by an integrator 19.
The output signal 9 is input as a control signal to a drive amplifier 20 for driving the linear voice coil motor 6 of the head moving mechanism 4. Here, when a disturbance such as a shock or vibration is applied to the head moving mechanism 4, the position signal detected by the optical scale sensor composed of the linear scale 7 and the optical sensor 8 suddenly changes due to the impact vibration of the carriage 5. do. When this position signal is amplified by the amplifier 15 and second-order differentiated by the differentiator 16, a large acceleration signal corresponding to the movement of the carriage 5 due to impact and vibration is obtained. Since this acceleration signal is input to the operational amplifier 18 via the low-pass filter 17, a large difference signal is output from the operational amplifier 18. This difference signal is integrated by an integrator 19 and input to a drive amplifier 20. As a result, head positioning errors caused by disturbances such as shocks and vibrations are quickly suppressed, and track following performance and disturbance characteristics are improved. Figure 6↓ and the seventh cause are diagrams for explaining the situation when a shock is applied as a disturbance to the head moving device s4. In the conventional case where there are no 17 systems, FIG. 7 shows the case of this embodiment. In both figures, (a) shows the position y of the magnetic head 3, (b) shows the disturbance Rl) S, and (C) shows the current IC of the Fi millilinear whistle coil motor, respectively. As is clear from the figure, according to the present invention, the magnetic
- It can be seen that the positional error of the RAD 4 is quickly corrected, and the positioning error itself is reduced by one order of magnitude or more. Further, the pressure from the optical sensor 8 generally includes high-frequency noise components other than the position signal. Therefore, optical sensor 8
If the differentiator 16 collects the 6-force signal from the 6-force signal, the noise component will be emphasized, which may deteriorate the characteristics of head positioning control. Low-pass filter 17Fi, differentiator] 6 to O to prevent such noise from being added to the control system.
It is provided to suppress high frequency components of the differential output signal. FIG. 8 is a block diagram showing another embodiment of the present invention, and the difference from FIG. 1 is that the integration operation of the integrator 19 is controlled by μCPU13. βCPU13
When seeking, that is, moving the magnetic head 4 from one track to another on the magnetic disk 2, open-loop control is performed on the bed moving mechanism 4 at the maximum acceleration KFi during acceleration, and when decelerating, the tape is ^・Perform closed-loop control that decelerates according to the target speed. During open loop control, a large difference signal is continuously transmitted to the integrator 19.
If the integrator 19Fi continues its integration operation, it will become saturated. For this reason, when switching to deceleration operation, the magnetic head 3 causes overshading, and the tracking performance for the target speed is greatly degraded. Therefore, in this embodiment, the integration operation of the integrator 19 is stopped during the open loop control period when the head moving mechanism 4 is accelerated, so that only the proportional amplification operation of the difference signal output from the operational amplifier a18 is performed. , the integrator 19 performs an integration operation during the closed loop control period during deceleration. On/off control of the integration operation of the integrator 19 is executed by a command signal from the voice C'PU 13. Stopping the integral operation is achieved by stopping the integral operation. This prevents the integrator 19 from becoming saturated during open loop control, allowing a smooth transition to closed loop control and accurately following the target speed. Furthermore, if closed-loop control is performed during acceleration to limit the maximum acceleration so that the integrator 19 does not become saturated, a problem arises in that the seek time becomes longer. If the integration operation of the integrator 19 is stopped at
saturation can be prevented. jl! FIG. 9 shows the relationship between the target speed VRZ and the moving speed (2) of the magnetic head 30 over time when the integrator 19 is operated also during open loop control. In the figure, when the speed control starts (during acceleration), the target speed [VRZ] becomes a constant value, and open-loop control is performed during this acceleration period. Then, from the time t when the head movement speed (2) matches the target speed VRZ, the deceleration starts. Closed loop control 1 is performed during the deceleration period. In this case, even if the target speed VRZt is set quite slowly as shown in the figure (for example, an acceleration/deceleration ratio of 1:4), the magnetic head 3 will overshade, and the head movement speed (2) will greatly exceed the target speed VRZ. This overshading is caused by the saturation of the integrator 19 during open-loop control as described above.On the other hand, the JIEIO diagram shows the target speed VRZ when the integrator 519 is in an inactive state during open-loop control. Relationship between the movement speed VO of the magnetic head 3 and the time change

【示している。第9図
と同様に、速度制御開始時(加速時)に目標速度■几Z
が一定値となっておや、この加速期間は開ループ制御が
行われるが、積分器19は声CPU13からの制御K−
より積分動作が停止している。このような状態でヘッド
移動速度■が目標速[VRZに一致した時点t!から減
速に移行し、閉ループ制御が行われる。この時、積分器
19はμCPU13からの制御により積分動作を開始す
る。この場合、積分519は開ループ制御FRjK飽和
していないため、図のように目標速鼠VRZt−急減速
するように設定して−(hえば加減速比1 : 2 )
、磁気ヘッド3がオーバーシ−トを起こすことはなく、
ヘッド移動速度■は目標速度VRZに良く追従する。従
って、高速シークを実現することができる。 本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、次
のように糧々変形して実施ができる。 ■実施領ではキャリクジ5の位置を光学センナ8によっ
て検出したが、磁気的センナ、静電等量式等の電気的セ
ンサその他のセンナを使用することもできる。 ■実施例では微分616において位置信号を二階微分す
ると説明したが、二階以上の微分であればよい。例えば
三階微分とすれば、加速度の変化率が得られる。その場
合、基本制御信号についても加速度の変化率(対応した
信号にすることが望ましい。 ■実施例ではセクタサーボ方式について説明したが、デ
ータ面とは別に専用のサーボ面を持つ、いわゆるサーボ
面サーボ方式の磁気ディスク装置にも本発明を適用でき
る。その場合、ヘッド移動機構に設けた位置検出手段か
らの位置信号に代えて、専用のサーボ面上のサーボ情報
から得られる位置信号を用いることができる。この位置
信号は、先の実施例と同様に微分器に入力され、二階以
上微分される。 ■実mfllでは磁気ディスク上のサーボ情報に基づい
て磁気ヘッドを所定のトラック上に案内するための主回
路をA/D変換器12と、acPU13およびD/A変
換器14を用いてディジタル回路により構成し、位置信
号を二階以上微分する微分器および微分出力信号の高域
成分を抑圧するローパスフィルタからなる副回路をアナ
ログ回路で構成したが、後者owii回路について−A
/D変換器、ディジタル微分器、ディジタルローパスフ
ィルタおよびD/A変換器を用いてディジタル回路で構
成して鴫よめ、その場合、11@路においては加速度ま
たはその変化率を検出する必iI!があるので、IIJ
@路におけるA/D変換器のサンプリング周期は、主回
路におけるA/D変換器12(2)サンプリング周期以
下であることがi!ましい。 ま九、主閾両回路をディジタル回路で構成する場合、積
分!194含めてディジタル回路で構成し、積分器の出
力側KD/A変換器を配置してもよい。 さらにリニアスケール7と光学センサ8の取p付は位置
について第11図から第26図を用いて詳述する。従来
のヘッド位置決め系は、サーボ帯域を上げることなく外
乱抑圧特性を向上させ、ヘッド位置決め系に加わる外乱
を直接検知して補償するため、ヘッド位置決め系が取p
付けられたベースプレートに対するヘッドの絶対位置を
検出しなければならなかった。第26図に上述した絶対
位置の検出を行なう従来のヘッド位置決め系の構成を示
す。第26図に示したヘッド位置決め系は、絶対位置の
検出に透過型の光エンコーダを用いている。しかし透過
型の光エンコーダを用いた場合、スペースの関係から、
図示のようにアーム1001を介してスクールスリット
112をキャリッジ103に増り付ける必要があった。 このために、ヘッド位置決め装置の可動部の重量が大き
くなり、アクセススピードが遅くなるといった問題点が
わった。また、重心0位fがキャリ、ジの回転軸から離
れるために外乱に対する特性が劣化するといった問題点
があった。 そこで本発明の磁気ディスク装置の位置決め系は、可動
部の重量をそれほど増加させないような位置センサーを
備えるヘッド位置決め系を提供するものでおる。 第11図はリニアスケール7と光学センサ8の第1の取
シ付は例を用いた磁気ディスク装置の平面図であや、第
12図、第13図は第11図におけるー・ラド位置決め
装置の後端部の上面図および側面図である。 磁気ディスク媒体11は/・ブ102に固定され、図示
しないスピンドルモーターによって回転させられる。キ
ャリッジ103はベースプレート104に固定された軸
105に回転可能に取り付けられている。磁気ヘッドス
ライダ−106はサスベンジ璽ン107を介してキャリ
ッジ103に固定されている。またボイスコイルモータ
ー108は、キャリッジ103に固定されコイルが巻か
れたコイルボビン109と、ベースプレート104の図
の位置に設置されたステータ110とから構成さレテい
る。コイルボビン109の後端には、第12図および3
1313図に示されるように樹脂製の反射ブロック11
1が固定されている。なお反射ブロック】、110反射
面112は、キャリッジ1030回転軸からの距離が一
定の面力為らなっている0反射面112は第14図に示
されるように反射5113と吸収5114が等間隔にピ
ッチaで配列されている。このような反射面112は、
例えば反射ブロック1110反射面112に光を吸収す
る塗料を一面に塗布し、光を反射するような薄いプレー
トで作成したスリットを張り付けることで作成できる。 またベースプレート104には、第11図に示すような
位置にセンサー115が設置されている。センサー11
5は例えば第15図に示す構成で、発光ダイオ−)’ 
116とフォトトランジスタ117からなや、反射面1
12に投光された光の反射光の光量に応じた電気信号が
出力される。以上のような構成でキヤ1ノツジ103が
回転移動した場合、コイルボビン109の後端部の移動
量に対してセンサー115の出力は第16図の実線のよ
うに得られる。また、コイル後端部の移動量とヘッドの
移動量の比はキャリッジの回転軸からの距離の比に等し
くなるので、センサーの出力からヘッドのベースプレー
トに対する移動量を得ることができる。なお、[17図
に示すマスク118をセンサーと反射面の間に設置する
ことにより、センサー出力の87Nを高めることができ
る。ただし、スリット119の@bはピッチaの半分と
等しいかまたは小さい方が望ましい。本実施例において
、反射ブロック111は重量の軽い樹脂でできており、
キャリッジの回転軸とヘッドを結んだ線に対して対称な
形状であるために、へyド位置決め装置の性能に及ぼす
影響けlトさい。 次に、上記の実施例においてセンサー115の出力が1
116図の波線のような疑似サイン波となシ、出力と変
位の線形性がくずれることがある。 そこでこのような場合には、センサーを2個設置してそ
れぞれの出力の位相が第18図のように1/4ずれて得
られるようにセンサーをずらして配置し、それぞれの出
力の線形性が保たれている部分だ村を切り替えて用いる
ことで正しい位置信号を得ることができる。また、セン
サーの配置をずらさずに、反射面に反射部と吸収部の配
置を1/4ずらした配列を用いることで4同様の効果が
得られる。なお、センサーの数をさらに増やして互いに
位相のずれた出力を複数用いることで、より線形性の高
い出力を得ることも可能となる。 以上の実施例において、反射面はコイルボビン後端部に
設置されているが、これによって取や付は位置が限定さ
れることはない。例えば第19図に示すように、反射面
120をキャリッジ103のヘッド散村部近傍に設置す
ることで、キャリッジココイルボビンの変形等による誤
差の影響を低減することができる。 次に纂20図はリニアスケール7と光学センサ8のWL
2の衆シ付は例を用いた磁気ディスク装置の平面図であ
シ、第21図は920図におけるヘッド位置決め装置の
コイル部の上面図、第22図はボイスコイルモーターの
断面を示す図である。 第1の取り付は例と同様に、磁気ディスク媒体101は
ハブ102に固定され、図示しないスピンドルモーター
によって回転させられる。キャリッジ103はベースプ
レート104に固定された軸105に回転可能に取や付
けられている。磁気ヘッドスライダ−106はサスベン
ジ璽ン107を介してキャリッジ103に固定されてい
る。またボイスコイルモーター108Fi、キャリッジ
103に固定されコイルが巻かれたコイルボビン109
と、ベースプレート104(D図0位置に設置されたス
テータ110とから構成されている。 コイルボビン109のコイル111にょシできる中9部
には、第21図に示されるように移動スケ−+112が
固定されている。この移動スケール112には複数の移
動スリット113が軸105を中心としてピッチ角αで
移動方向に等間隔に並んでいる。なお移動スケール11
2a:、ガラス板に金属を蒸着したり、金属のプレート
をエツチングしたりすることで作製することができる。 またボイスコイルモーター108のステータ110には
、第22図に示すように発光素子114、受光素子11
5およびマスク116が埋め込まれている。これらは、
ステータ110の第20図に示す位置に軸105と同じ
方向に開けられた穴に埋め込まれている。マスク116
には1lK23図に示すように検出用スリット117が
設けられている。 以上のような構成により、キャリッジ103の回転角に
応じて移動スケール1120移動スリツト113とマス
ク116の検出用スリット117の相対的な位置が変化
し、発光素子114から出た光のうち受光素子115I
C受光される光の量が変化する。したがって、キャリッ
ジ1030回転角と受光素子115の出力の関係Fi第
24図のようになる。なお検出用スリット1170幅は
、移動スリット1130幅と同じかもしくはlトさいほ
うが望ましい。また、本実施例においては検出用ス1ツ
ク) 117#′i−つであるが、出力波形を安定させ
る丸めに複数としてもよい。 次に、上記の実施例において受光素子115の出力が蕗
24図の波線のような疑似サイン波となり、出力と回転
角の線形性がくずれることがおる。 そこでこのような場合には、受光素子115を2個設置
してそれぞれの出力の位相が第25図のようにα/4ず
れて得られるように検出用スリット117をずらして配
置し、それぞれの出力の線形性が保たれている部分だけ
を切や替えて用いることで正しい位置信号を得ることが
できる。また、受光素子115の数をさらに増やして互
いに位相のずれた出力を複数用いることで、よha形性
の高い出力を得ることも可能となる。 その他、本発明は要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施することができる。 〔発明の効果〕 本発明によれば、位置信号を二階以上微分した後、高域
成分を抑圧した信号と磁気ディスク上のサーボ情報O演
算によp得られた基本制御信号との差をと夛、その差信
号を積分した信号によってヘッド移動機構を制御するこ
とで、振動や衝撃などの外電が加わったときの磁気ヘッ
ドのトラック追従性や、外tKよるオフトラック時の応
答性が向上し、磁気ヘッドを正しく目標トラックに位置
決めすることができる。 まえ、シーク時、ヘッド移動機構の加速時の開ループ制
御期間に積分tIO積分動作を停止させて開ループ制御
時の積分器の飽和を防止することで、開ループ制御から
閉ループ制御ilK移行する際にオーパージ凰−トを起
こすことがなく、ヘッド移動速度の目標速度に対する追
従性も向上させることができる。
[Shows. Similarly to Fig. 9, when starting speed control (during acceleration), the target speed ■几Z
becomes a constant value, and open-loop control is performed during this acceleration period, but the integrator 19 is controlled by the control K- from the voice CPU 13.
The integral operation has stopped. In this state, the time t when the head movement speed ■ matches the target speed [VRZ]! Then, the speed shifts to deceleration, and closed-loop control is performed. At this time, the integrator 19 starts an integration operation under control from the μCPU 13. In this case, since the integral 519 is not saturated in the open loop control FRjK, the target speed VRZt is set to rapidly decelerate as shown in the figure.
, the magnetic head 3 will not oversheet,
The head movement speed ■ follows the target speed VRZ well. Therefore, high-speed seek can be achieved. The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented with various modifications as follows. (2) In the embodiment, the position of the carriage 5 was detected by the optical sensor 8, but it is also possible to use a magnetic sensor, an electric sensor such as an electrostatic sensor, or other sensors. (2) In the embodiment, it has been explained that the position signal is second-order differentiated in the differentiation 616, but any second-order or higher differentiation may be used. For example, if the third order differential is used, the rate of change in acceleration can be obtained. In that case, it is desirable that the basic control signal also be a signal that corresponds to the rate of change of acceleration (signal that corresponds to the rate of change of acceleration). ■ In the example, the sector servo method was explained, but the so-called servo surface servo method has a dedicated servo surface separate from the data surface. The present invention can also be applied to magnetic disk drives.In that case, a position signal obtained from servo information on a dedicated servo surface can be used instead of a position signal from a position detection means provided in the head moving mechanism. This position signal is input to the differentiator as in the previous embodiment and is differentiated on the second order or higher. ■In the actual mfll, there is a The main circuit is composed of a digital circuit using the A/D converter 12, the acPU 13, and the D/A converter 14, and includes a differentiator that differentiates the position signal to the second order or more, and a low-pass filter that suppresses the high-frequency components of the differential output signal. The sub-circuit consisting of
In this case, it is necessary to detect the acceleration or its rate of change in the 11 @ path. Since there is, IIJ
It is i! that the sampling period of the A/D converter in the @ path is less than or equal to the sampling period of the A/D converter 12 (2) in the main circuit. Delicious. Nine, if both main threshold circuits are configured with digital circuits, integration! 194 may be constructed from a digital circuit, and a KD/A converter may be disposed on the output side of the integrator. Further, the mounting positions of the linear scale 7 and the optical sensor 8 will be explained in detail with reference to FIGS. 11 to 26. Conventional head positioning systems improve disturbance suppression characteristics without increasing the servo bandwidth and directly detect and compensate for disturbances applied to the head positioning system.
The absolute position of the head relative to the attached base plate had to be detected. FIG. 26 shows the configuration of a conventional head positioning system that performs the above-mentioned absolute position detection. The head positioning system shown in FIG. 26 uses a transmission type optical encoder to detect the absolute position. However, when using a transmission type optical encoder, due to space constraints,
As shown in the figure, it was necessary to add a school slit 112 to the carriage 103 via the arm 1001. As a result, the weight of the movable part of the head positioning device increases, resulting in problems such as slow access speed. In addition, since the center of gravity 0 position f is separated from the rotation axis of carry and movement, there is a problem that the characteristics against disturbances are deteriorated. Therefore, the positioning system for a magnetic disk drive of the present invention provides a head positioning system that includes a position sensor that does not significantly increase the weight of the movable part. FIG. 11 is a plan view of a magnetic disk drive in which the first mounting of the linear scale 7 and optical sensor 8 is shown as an example, and FIGS. 12 and 13 are the -rad positioning device in FIG. FIG. 6 is a top view and a side view of the rear end. The magnetic disk medium 11 is fixed to a disk 102 and rotated by a spindle motor (not shown). The carriage 103 is rotatably attached to a shaft 105 fixed to a base plate 104. The magnetic head slider 106 is fixed to the carriage 103 via a suspension strap 107. The voice coil motor 108 includes a coil bobbin 109 fixed to the carriage 103 and wound with a coil, and a stator 110 installed on the base plate 104 at the position shown in the figure. 12 and 3 at the rear end of the coil bobbin 109.
As shown in Fig. 1313, a reflective block 11 made of resin
1 is fixed. In addition, the reflection block 110 has a surface force that is constant at a distance from the rotation axis of the carriage 1030.The reflection surface 112 has reflection 5113 and absorption 5114 at equal intervals as shown in FIG. They are arranged at pitch a. Such a reflective surface 112 is
For example, it can be created by applying a light-absorbing paint to the reflective surface 112 of the reflective block 1110 and pasting a slit made of a thin plate that reflects light. Further, a sensor 115 is installed on the base plate 104 at a position as shown in FIG. sensor 11
5 has the configuration shown in FIG. 15, for example, and a light emitting diode)'
116 and the phototransistor 117, the reflective surface 1
An electric signal corresponding to the amount of reflected light of the light projected onto the light source 12 is output. When the gear 1 nozzle 103 rotates in the above configuration, the output of the sensor 115 is obtained as shown by the solid line in FIG. 16 with respect to the amount of movement of the rear end of the coil bobbin 109. Furthermore, since the ratio of the amount of movement of the rear end of the coil to the amount of movement of the head is equal to the ratio of the distance from the rotation axis of the carriage, the amount of movement of the head relative to the base plate can be obtained from the output of the sensor. Note that the sensor output of 87N can be increased by installing a mask 118 shown in FIG. 17 between the sensor and the reflective surface. However, it is desirable that @b of the slit 119 be equal to or smaller than half the pitch a. In this embodiment, the reflective block 111 is made of lightweight resin,
Since the shape is symmetrical with respect to the line connecting the rotation axis of the carriage and the head, it has a negative effect on the performance of the head positioning device. Next, in the above embodiment, the output of the sensor 115 is 1
A pseudo sine wave like the broken line in Figure 116 may disrupt the linearity of output and displacement. Therefore, in such a case, two sensors are installed and the sensors are shifted so that the phase of each output is shifted by 1/4 as shown in Figure 18, and the linearity of each output is adjusted. It is possible to obtain the correct position signal by switching between the villages that are maintained. In addition, the same effect as in 4 can be obtained by using an arrangement in which the reflective part and the absorbing part are shifted by 1/4 on the reflective surface without shifting the sensor arrangement. Note that by further increasing the number of sensors and using a plurality of outputs that are out of phase with each other, it is also possible to obtain an output with higher linearity. In the above embodiments, the reflective surface is installed at the rear end of the coil bobbin, but this does not limit the position of attachment. For example, as shown in FIG. 19, by installing the reflective surface 120 near the head dispersion portion of the carriage 103, the influence of errors due to deformation of the carriage cocoil bobbin, etc. can be reduced. Next, Figure 20 shows the WL of the linear scale 7 and optical sensor 8.
Figure 21 is a top view of the coil section of the head positioning device in Figure 920, and Figure 22 is a cross-sectional view of the voice coil motor. be. In the first installation, as in the example, the magnetic disk medium 101 is fixed to the hub 102 and rotated by a spindle motor (not shown). The carriage 103 is rotatably mounted on a shaft 105 fixed to a base plate 104. The magnetic head slider 106 is fixed to the carriage 103 via a suspension strap 107. Also, a voice coil motor 108Fi, a coil bobbin 109 fixed to the carriage 103 and wound with a coil.
and a base plate 104 (a stator 110 installed at the 0 position in FIG. In this moving scale 112, a plurality of moving slits 113 are arranged at equal intervals in the moving direction at a pitch angle α centering on the axis 105.
2a: Can be manufactured by vapor depositing metal on a glass plate or etching a metal plate. Furthermore, the stator 110 of the voice coil motor 108 includes a light emitting element 114 and a light receiving element 11 as shown in FIG.
5 and a mask 116 are embedded. these are,
It is embedded in a hole drilled in the same direction as the shaft 105 at the position shown in FIG. 20 of the stator 110. mask 116
As shown in FIG. 11K23, a detection slit 117 is provided. With the above configuration, the relative positions of the moving scale 1120 moving slit 113 and the detection slit 117 of the mask 116 change according to the rotation angle of the carriage 103, so that out of the light emitted from the light emitting element 114, the light receiving element 115I
C: The amount of light received changes. Therefore, the relationship Fi between the rotation angle of the carriage 1030 and the output of the light receiving element 115 is as shown in FIG. Note that the width of the detection slit 1170 is desirably the same as or slightly smaller than the width of the moving slit 1130. In this embodiment, there are one detection block (117#'i-), but a plurality of detection blocks may be used to stabilize the output waveform. Next, in the above embodiment, the output of the light receiving element 115 becomes a pseudo sine wave like the broken line in Fig. 24, and the linearity between the output and the rotation angle may be lost. Therefore, in such a case, two light-receiving elements 115 are installed, and the detection slits 117 are staggered so that the phases of their respective outputs are shifted by α/4 as shown in FIG. A correct position signal can be obtained by switching and using only the portion where output linearity is maintained. Further, by further increasing the number of light receiving elements 115 and using a plurality of outputs whose phases are shifted from each other, it is also possible to obtain an output with high haphazard shape. In addition, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the scope of the invention. [Effects of the Invention] According to the present invention, after differentiating the position signal to the second order or higher, the difference between the signal with suppressed high-frequency components and the basic control signal obtained by calculating the servo information on the magnetic disk is calculated. Furthermore, by controlling the head movement mechanism using a signal obtained by integrating the difference signal, the tracking ability of the magnetic head when external electric current such as vibration or impact is applied, and the response when off-track due to external tK are improved. , the magnetic head can be correctly positioned on the target track. Before transitioning from open-loop control to closed-loop control ilK, by stopping the integral tIO integration operation during the open-loop control period during seek and acceleration of the head moving mechanism to prevent saturation of the integrator during open-loop control. This prevents the overflow from occurring and improves the ability of the head movement speed to follow the target speed.

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

第1図は本発明の一実施例に係る磁気ディスク装置の構
成を示すブロック図、謳2図はセクタサーボ方式O磁気
ディスク上のサーボセクタの配置を模式的に示す平面図
、第3図はサーボセクタ内のサーボセクタ/の構成を模
式的に示す図、#!4図は磁気ディスク上のサーボセク
タからの再生信号波形を示す図、館5図は同実施告の磁
気ディスク装置のヘッド位置決め制御系の制御ブロック
図、第6図および第7図は従来技術と本発明による外乱
抑圧特性を示す図、第8図は本発明の他の実施例に係る
磁気ディスク装置の構成を示すブロック図、第9図およ
び飢10図は従来技術と本発明による速度追従特性を示
す図、第11図はリニアスケールと光学センサの第1の
取り付6例を用いた磁気ディスク装置の平面図、第12
図、第13図、第14図はjlE11図における反射ブ
ロックを示す図、第15図はセンサーの構造を示す図、
第16図はセンサーの出力を示す図、第17図はママク
の図、第18図、第19図は第11図の変形例を示した
図、第20図はリニアスケールと光学センナの萬20堆
夛付は例を用いた磁気ディスク装置の平面図、第21図
はボイスコイルモータのコイル部を示す図、第22図は
菖20図のボイスコイルモータの断面図、菖23図はマ
マクの図、第24図は受光素子の出力を示す図、第25
図は第21図の変形例による受光素子出力を示す図、第
26図は従来のヘッド位置決め系の構成を示した図であ
る。 2・・・磁気ディスク、3・・・磁気ヘッド、4・・・
ヘッド移動機構、5・−・キャリッジ(移動部)、6・
−・リニアボイスコイルモータ、8・・・光学センサ(
位置検出手段)、11・・・ピークホールド回路、13
・・・μCPU(制御手段)、16・・・微分器、17
・・・ローパスフィルタ、18・−・演算増幅器(差信
号生成手段)、19・・・積分器。 代理人 弁理士  則 近 憲 佑 第2図 第3図 ABCD 第4図 第9図 第15図 棧劉量 第16図 第17図 埒創量 第18図 1819図 l 第20図 第21図 第23図 第24図 回iPt^ 第25図
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view schematically showing the arrangement of servo sectors on a sector servo type O magnetic disk, and FIG. 3 is a plan view showing the inside of a servo sector. A diagram schematically showing the configuration of the servo sector/#! Figure 4 shows the reproduction signal waveform from the servo sector on the magnetic disk, Figure 5 is a control block diagram of the head positioning control system of the magnetic disk drive of the same notice, and Figures 6 and 7 show the conventional technology and the book. FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a magnetic disk device according to another embodiment of the present invention, and FIGS. 9 and 10 are diagrams showing the speed tracking characteristics according to the prior art and the present invention. FIG. 11 is a plan view of a magnetic disk device using the first six examples of mounting a linear scale and an optical sensor, and FIG.
Figures 13 and 14 are diagrams showing the reflection block in Figure jlE11, Figure 15 is a diagram showing the structure of the sensor,
Figure 16 is a diagram showing the output of the sensor, Figure 17 is a diagram of mamaku, Figures 18 and 19 are diagrams showing modifications of Figure 11, and Figure 20 is a diagram showing the linear scale and optical sensor. Figure 21 is a diagram showing the coil part of the voice coil motor, Figure 22 is a cross-sectional view of the voice coil motor shown in Figure 20, and Figure 23 is a diagram showing the coil part of the voice coil motor. Figure 24 is a diagram showing the output of the light receiving element, Figure 25 is a diagram showing the output of the light receiving element.
This figure is a diagram showing the output of a light receiving element according to a modification of FIG. 21, and FIG. 26 is a diagram showing the configuration of a conventional head positioning system. 2...Magnetic disk, 3...Magnetic head, 4...
Head moving mechanism, 5.-- Carriage (moving part), 6.
−・Linear voice coil motor, 8・Optical sensor (
position detection means), 11... peak hold circuit, 13
... μCPU (control means), 16 ... Differentiator, 17
...Low pass filter, 18.--Operation amplifier (difference signal generation means), 19.. Integrator. Agent Patent Attorney Kensuke Chika Figure 2 Figure 3 ABCD Figure 4 Figure 9 Figure 15 Figure 15 Figure 16 Figure 17 Figure 18 Figure 1819 Figure l Figure 20 Figure 21 Figure 23 Figure 24 Time iPt^ Figure 25

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)サーボ情報が書き込まれた磁気ディスクと、前記
磁気ディスクに対してデータを記録再生するための磁気
ヘッドと、 制御信号に従って前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの
半径方向に移動させるヘッド移動機構と、前記磁気ヘッ
ドにより読み取られたサーボ情報から、前記磁気ディス
ク上の所望トラックに対する磁気ヘッドの位置誤差を示
す位置誤差信号を得る手段と、 前記位置誤差信号に所定の演算を施して基本制御信号を
得る手段と、 前記磁気ディスクの半径方向における前記磁気ヘッドの
位置を示す位置信号を得る位置検出手段と、 前記位置信号を二階以上微分して微分出力信号を得る手
段と、 前記微分出力信号の高域成分を抑圧した出力信号を得る
フィルタ手段と、 前記フィルタ手段の出力信号と前記基本制御信号との差
信号を求める手段と、 前記差信号を積分して前記制御信号を得る積分手段と を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
(1) A magnetic disk on which servo information is written, a magnetic head for recording and reproducing data on the magnetic disk, and a head movement mechanism that moves the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk in accordance with a control signal. , means for obtaining a position error signal indicating a position error of the magnetic head with respect to a desired track on the magnetic disk from servo information read by the magnetic head, and performing a predetermined calculation on the position error signal to generate a basic control signal. position detecting means for obtaining a position signal indicating the position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk; means for obtaining a differential output signal by differentiating the position signal by a second order or more; filter means for obtaining an output signal with suppressed frequency components; means for obtaining a difference signal between the output signal of the filter means and the basic control signal; and integrating means for integrating the difference signal to obtain the control signal. A magnetic disk device characterized by:
(2)トラック上の各セクタにサーボ情報が書き込まれ
た磁気ディスクと、 前記磁気ディスクに対してデータを記録再生するための
磁気ヘッドと、 制御信号に従って前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの
半径方向に移動させるヘッド移動機構と、前記磁気ヘッ
ドにより読み取られたサーボ情報から、前記磁気ディス
ク上の所望トラックに対する磁気ヘッドの位置誤差を示
す位置誤差信号を生成する手段と、 前記位置誤差信号に所定の演算を施して基本制御信号を
得る手段と、 前記ヘッド移動機構における移動部の位置を検出して、
前記磁気ディスクの半径方向における前記磁気ヘッドの
位置を示す位置信号を得る位置検出手段と、 前記位置信号を二階以上微分して微分出力信号を得る手
段と、 前記微分出力信号の高域成分を抑圧した出力信号を得る
フィルタ手段と、 前記フィルタ手段の出力信号と前記基本制御信号との差
信号を求める手段と、 前記差信号を積分して前記制御信号を得る積分手段と を具備することを特徴とする磁気ディスク装置。
(2) a magnetic disk on which servo information is written in each sector on a track; a magnetic head for recording and reproducing data on the magnetic disk; and a magnetic head that moves the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk in accordance with a control signal. a head moving mechanism for moving the head; means for generating a position error signal indicating a position error of the magnetic head with respect to a desired track on the magnetic disk from servo information read by the magnetic head; and performing a predetermined operation on the position error signal. means for obtaining a basic control signal by performing a step of detecting a position of a moving part in the head moving mechanism;
position detection means for obtaining a position signal indicating the position of the magnetic head in the radial direction of the magnetic disk; means for obtaining a differential output signal by differentiating the position signal by more than one order; and suppressing high-frequency components of the differential output signal. The present invention is characterized by comprising: filter means for obtaining an output signal of the filter, means for obtaining a difference signal between the output signal of the filter means and the basic control signal, and integrating means for integrating the difference signal to obtain the control signal. magnetic disk device.
(3)前記磁気ヘッドを磁気ディスク上のあるトラック
から他のトラックへ移動させる際、前記ヘッド移動機構
に対して加速時には前記積分手段の積分動作を停止させ
た状態として最大加速度で開ループ制御を行い、減速時
には前記積分手段の積分動作を行わせた状態として目標
適度に従って減速する閉ループ制御を行う制御手段をさ
らに具備することを特徴とする請求項1または2記載の
磁気ディスク装置。
(3) When moving the magnetic head from one track to another on the magnetic disk, open-loop control is performed at maximum acceleration with the head moving mechanism stopping the integrating operation of the integrating means during acceleration. 3. The magnetic disk drive according to claim 1, further comprising control means for performing closed-loop control for decelerating in accordance with a target mode while causing the integrating means to perform an integrating operation during deceleration.
JP29723790A 1990-08-08 1990-11-05 magnetic disk device Pending JPH04176063A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/741,069 US5305159A (en) 1990-08-08 1991-08-06 Magnetic disk apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20804090 1990-08-08
JP2-208040 1990-08-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04176063A true JPH04176063A (en) 1992-06-23

Family

ID=16549653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29723790A Pending JPH04176063A (en) 1990-08-08 1990-11-05 magnetic disk device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04176063A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115200A (en) * 1997-02-03 2000-09-05 International Business Machines Corporation Method and apparatus for preventing write operations in the presence of post-shock motion
US6429990B2 (en) 1997-02-03 2002-08-06 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling write operations of a data storage system subjected to a shock event

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6115200A (en) * 1997-02-03 2000-09-05 International Business Machines Corporation Method and apparatus for preventing write operations in the presence of post-shock motion
US6429990B2 (en) 1997-02-03 2002-08-06 International Business Machines Corporation Method and apparatus for controlling write operations of a data storage system subjected to a shock event

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4396959A (en) Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment
US6833974B2 (en) Head positioning device and disk drive using same
KR960013213B1 (en) Positioning control system
US5917672A (en) Disk file head positioning servo system incorporating adaptive saturated seek and head offset compensation
US5305159A (en) Magnetic disk apparatus
US4614863A (en) Optical signal processing system with variable gain stage of servo system controlled by output of environmental condition sensor
US4814909A (en) Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment
US7430093B2 (en) Seek control method of hard disk drive, recording medium storing method and hard disk drive adopting method
KR20010105355A (en) Closed-loop scaling for discrete-time servo controller in a disc drive
Yada et al. Head positioning servo and data channel for HDDs with multiple spindle speeds
US5323368A (en) Track crossing apparatus and method using the difference between pick-up velocity and a predetermined velocity
JPH04176063A (en) magnetic disk device
US7609474B2 (en) Seek control method, seek control device and disk device
US4872074A (en) Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment
JPS60136972A (en) Magnetic disc device
US4556921A (en) Method and apparatus to improve the positioning accuracy of a tracking arm
US4954906A (en) Position control system for a magnetic storage device using a small sized disk
US4954909A (en) Data memorizing device which determines the movement of the recording head
JP2002124047A (en) Magnetic disk device
JPH10275433A (en) Disk recording / reproducing apparatus and head positioning control system applied to the apparatus
JP2002092803A (en) Magnetic disk device
JPS62239481A (en) Information recording and reproducing device
US7215503B2 (en) Time linear arrival for velocity mode seeks
JPH0755718Y2 (en) Optical disk seek device
US5719722A (en) Head tracking system for a magnetic disk drive, and having an actuator for positioning the read/write head to the target track based on total error signal