[其他]轉位伺服系統的磁盤裝置中的磁頭定位控制系統

無效

• 申請號: 85108798
• 申請日: 1985-11-30
• 公開（公告）號: CN85108798B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發明（設計）人: 服部正勝;藤木正夫
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: G11B21/10
• 分類號: G11B21/10;G11B5/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊曉光

本發明涉及轉位伺服系統的磁盤裝置中的磁頭控制系統。

在低成本的密紋硬磁盤裝置中，（例如，5吋硬盤，610條磁道，25兆位容量，15千位/吋〔kbpi〕），常用一步進電機作為磁頭查找操作的驅動源。利用步進電機對磁頭進行定位控制涉及到由于步進電機的低角精度和環境溫度變化所產生的定位誤差問題。

為了防止鄰近磁道間的干擾，前一問題能夠用減小磁道寬度（與磁道間隙相比較的寬度）來解決。因而，通過增加磁道間隔就防止了引入的鄰近磁道誤差。但是，即使磁道寬度減小，后一問題也不能得到解決，這是因為在讀和寫模式中磁頭位置隨環境溫度的改變而改變。從這點著眼，就采用一伺服系統。在此系統中，利用貯存在一磁記錄介質（以下將稱為磁盤）中的伺服數據改善磁頭在其查找操作中的定位精度。

雖然已提出各種伺服系統，但這種類型的磁盤裝置中通常采用一轉位伺服系統。在轉位伺服系統中，伺服數據記錄在每一磁盤磁道的第一象限部分上，而且在磁盤每轉動一圈完成一次定位控制。

在按照轉位伺服系統的查找操作中，由步進電機把磁頭移動到磁盤的目標磁道上。直到定位系統停止振蕩，磁頭一直保持靜止。當磁盤再一次轉動，且伺服象限到達磁頭位置時，磁頭讀出伺服數據。磁頭由步進電機按照伺服數據確定的運動控制量移動，當定位系統停止振蕩時，查找操作就結束了。這樣，磁頭在目標磁道上的定位達到高度精密。

但是，在如上所述的轉位伺服查找操作中，跟未采用伺服系統的情況比較，延長了查找操作。當查找操作長時，即，跨越的磁道數目很大時，到一目標磁道的移動時間本身很長，而定位所需要的時間不是關鍵的問題。但是，在短時間的查找操作中，到目標磁道的移動時間可變得比定位時間更短（即磁頭準確地定位于目標磁道所需要的時間;為了進行這樣的定位，需要轉位伺服數據讀出時間的平均三倍的時間）。在這樣的情況下，定位時間與整個平均查找操作時間的比（即包括達到目標磁道的移動時間在內的最終定位所需要的平均時間，而與跨越的磁道數目無關）增加，人們希望在這方面有所改進。

本發明的一個目的是在轉位伺服系統的磁盤裝置中提供一磁頭定位控制系統，它能在轉位伺服系統查找操作中可靠地進行磁頭的定位，而且，既使在暫短查找操作的情況下也能縮短磁頭最終定位所需的時間。

按本發明的磁頭定位控制系統，當磁頭的查找操作數目比預定值小時，磁頭以不使用轉位伺服數據的非伺服數據模式來定位。當以非伺服數據模式執行的查找操作數目比預定值大時，磁頭以利用轉位伺服數據的伺服數據模式來定位。

為了達到本發明的上述目的，在轉位伺服系統的磁頭裝置上提供一磁頭控制系統，它包括有：

一個磁記錄介質，其內預先記錄了預定的轉位伺服數據;

一個用于驅動磁頭的步進電機以把磁頭定位在磁記錄裝置的目標磁道上;

驅動信號發生裝置，用于產生按照轉位伺服數據的定位線圈電流和按磁頭的查找操作確定的步進電機的階躍脈沖。

存貯裝置，用于貯存由驅動信號發生裝置產生的定位線圈電流數值;

一臺微計算機，當至少有一個查找距離比磁頭的查找操作中的預定距離短時，它以非伺服數據模式驅動步進電機，在該模式中，不使用貯存在存貯裝置中的定位線圈電流數值和驅動信號發生裝置產生的階躍脈沖。當用非伺服數據查找操作的數目超過了預定的磁頭查找操作的數目時，它以伺服模式驅動步進電機，該模式中，使用由驅動信號發生裝置產生的階躍脈沖和線圈電流值。

對于上述結構的系統，當查找距離短時，就以非伺服數據模式進行定位，縮短了查找操作時間。當以非伺服數據模式連續進行查找操作時，定位精度逐漸降低。因此，在一預定查找操作數目以后，既使查找距離短，也以伺服數據模式進行定位。這樣，就能夠不降低定位精度而可靠地進行定位操作。

本發明的其它目的和特征將從結合附圖給出的以下說明中看到。附圖中：

圖1是表示按本發明磁頭控制系統的一個實施例的一磁盤裝置的結構方框圖;

圖2是表示按圖1所示實施例的伺服電路結構的方框圖;

圖3是表示按圖1所示實施例的定位信號發生電路結構的方框圖;

圖4是說明在步進電機中的磁化相位線圈的圖;

圖5是表示圖1所示實施例中的步進電機驅動器結構的方框圖。

圖6A和6B是表示用于圖1所示實施例中的磁盤結構圖;

圖7是表示用于圖1所示實施例中的伺服數據的一個例圖;