JP2508466B2 - Head positioning device - Google Patents

Head positioning device

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JP2508466B2
JP2508466B2 JP22907286A JP22907286A JP2508466B2 JP 2508466 B2 JP2508466 B2 JP 2508466B2 JP 22907286 A JP22907286 A JP 22907286A JP 22907286 A JP22907286 A JP 22907286A JP 2508466 B2 JP2508466 B2 JP 2508466B2
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track
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circuit
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隆保 武藤
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【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.

A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第5図) D発明が解決しようとする問題点(第5図) E問題点を解決するための手段(第1図、第3図) F作用(第1図、第3図) G実施例 (G1)第1の実施例(第1図〜第3図) (G2)第2の実施例(第1図、第4図) (G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はヘツド位置決め装置に関し、特に磁気デイス
ク装置に適用して好適なものである。
A Industrial Field B Outline of the Invention C Prior Art (Fig. 5) D Problems to be Solved by the Invention (Fig. 5) E Means for Solving Problems (Figs. 1 and 3) ) F action (Figs. 1 and 3) G embodiment (G1) First embodiment (Figs. 1 to 3) (G2) Second embodiment (Figs. 1 and 4) G3) Other Embodiments H Effect of the Invention A Field of Industrial Application The present invention relates to a head positioning device, and is particularly suitable for application to a magnetic disk device.

B発明の概要 本発明は、ヘツド位置検出センサを用いた粗い位置決
め制御をした後、磁気デイスクのトラツク位置情報に基
づいて正確な位置決め制御をするようになされた磁気デ
イスクのヘツド位置決め装置において、正確な位置決め
制御において用いる位置基準のレベルを時間の経過に従
つて徐々に上昇させるようにすることにより、ヘツドの
オーバシユート動作を小さく抑えることができる。
B. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a head positioning apparatus for a magnetic disk, which performs accurate positioning control based on track position information of the magnetic disk after performing rough positioning control using a head position detection sensor. By gradually increasing the level of the position reference used in various positioning controls over time, the head overshoot operation can be suppressed to a small level.

C従来の技術 この種の磁気デイスク装置は、円板状磁気デイスクの
半径方向に、ヘツドアームに装着された磁気ヘツドを移
動させることにより、磁気デイスク上に同心円状に形成
される多数の記録トラツクをトラツキングできるように
構成されている。
C Prior Art This type of magnetic disk device moves a magnetic head mounted on a head arm in the radial direction of a disk-shaped magnetic disk, thereby creating a large number of recording tracks concentrically formed on the magnetic disk. It is configured for tracking.

例えばヘツドアームの回動位置を、光センサでなるヘ
ツド位置検出センサによつて検出することによつて各ト
ラツクに対するヘツドの相対的な位置を検出し、かくし
て1つのトラツクから所定の他のトラツクをアクセスす
る際には、当該光センサの検出出力が目標トラツクにト
ラツキングしたことを表す状態になるまでヘツドアーム
を駆動する速度サーボ系が用いられている。
For example, the rotational position of the head arm is detected by a head position detection sensor, which is an optical sensor, to detect the relative position of the head with respect to each track, thus accessing one predetermined track from another track. In doing so, a speed servo system is used that drives the head arm until the detection output of the optical sensor becomes a state indicating that the target track is tracked.

この構成は、ヘツドの位置を直接測定せずに光センサ
を介して測定するようになされているために、温度変化
によつてデイスク、ヘツドアーム、光センサの透光性部
材などがそれぞれ異なる熱膨張係数で膨張するために、
光センサがジヤストトラツキング状態を検出したとして
も、実際上ヘツドの位置はジヤストトラツキング位置か
らオフトラツクするおそれがある。
In this structure, the head position is not directly measured but is measured via the optical sensor. Therefore, due to temperature changes, the disk, the head arm, and the translucent member of the optical sensor have different thermal expansions. To expand by a factor,
Even if the optical sensor detects the just tracking state, the head position may actually be off-track from the just tracking position.

このような問題を解決するため従来は、磁気デイスク
上に各記録トラツクに対応するトラツク位置情報を記録
しておき、このトラツク位置情報をヘツドによつてピツ
クアツプすることにより、オフトラツク量を検出し、当
該オフトラツク量の分だけヘツドアームの回動位置を補
正する構成の位置サーボ系が用いられている。
In order to solve such a problem, conventionally, track position information corresponding to each recording track is recorded on a magnetic disk, and the track position information is picked up by a head to detect the off-track amount, A position servo system is used in which the rotational position of the head arm is corrected by the amount of the off-track.

かくして位置決め制御装置は全体としてヘツドを目標
トラツクにジヤストトラツキングさせるために、第5図
に示すように、先ず速度サーボ系による速度制御モード
によつてヘツドを1トラツクの誤差範囲に追い込んだ
後、(これを「粗い位置決め」と呼ぶ)、時点t=t1
おいて位置サーボ系による位置制御モードに切り換えて
ヘツドアームを制御することによりヘツドをジヤストト
ラツキング位置に位置決めする(これを「正確な位置決
め」と呼ぶ)。
Thus, in order to cause the head to just track the head to the target track as a whole, first, as shown in FIG. 5, the head is brought into the error range of one track by the speed control mode by the speed servo system. , (referred to as "coarse positioning" it) is switched to the position control mode by the position servo system at the time t = t 1 to position the head by controlling the Hetsudoamu to Jiyasu Toto Raţ King position (which "exact a Positioning ").

速度制御モードは、光センサの検出出力DET01を用い
て光センサの出力が0になるトラツキング位置にヘツド
アームを位置決めする制御モードで、ヘツドが目標トラ
ツクに近づいたとき、時点t=t1において0になるよう
な速度基準REF11によつてヘツドアームの回動速度を制
御することにより光センサの検出出力DET01が0になる
位置にヘツドアームを位置決め停止させる。
The speed control mode is a control mode in which the detection output DET 01 of the optical sensor is used to position the head arm at the tracking position where the output of the optical sensor becomes 0. When the head approaches the target track, 0 at the time t = t 1 . By controlling the rotation speed of the head arm by the speed reference REF 11 such that, the position of the head arm is stopped at the position where the detection output DET 01 of the optical sensor becomes zero.

かくして光センサの検出出力DET01を監視しながらこ
れが時点t=t1において0になつたとき粗い位置決めが
終了したと判断してヘツドアームを位置制御モードに切
り換える。このときヘツドが磁気デイスク上に記録され
ているトラツク位置情報をピツクアツプすることによ
り、位置決め制御装置は、ヘツドのジヤストトラツキン
グ位置からのオフトラツク量ROFFを検出し、当該オフト
ラツク量ROFFに相当する位置基準REF12を用いてヘツド
の位置を当該オフトラツク量が0になるようにヘツドア
ームを位置制御する。
Thus, while monitoring the detection output DET 01 of the optical sensor, when it becomes 0 at time t = t 1 , it is judged that the rough positioning has been completed, and the head arm is switched to the position control mode. At this time, the head picks up the track position information recorded on the magnetic disk, so that the positioning control device detects the off- track amount R OFF from the head tracking position and corresponds to the off- track amount R OFF . The position reference REF 12 is used to control the position of the head arm so that the off-track amount becomes 0.

このようにすれば、時点t=t1において光センサの検
出出力が0になつたとき、温度膨張によつて生じている
ヘツドのオフトラツク状態をヘツドアームを、位置制御
することによりジヤストトラツキング状態に位置合せ補
正することができる。
By doing so, when the detection output of the optical sensor becomes 0 at time t = t 1 , the off-track state of the head caused by the temperature expansion is adjusted to the just-tracking state by controlling the position of the head arm. The alignment can be corrected.

D発明が解決しようとする問題点 ところがかかる構成の従来のヘツドアーム位置決め制
御装置においては、光センサの検出出力DET01が0にな
つたことによつて速度制御モードから位置制御モードに
移行した際に、ヘツドのオフトラツク量ROFFに対応する
位置基準を一挙に与えるようになされていることによ
り、かかる位置基準に追従動作するヘツドアームの回動
量は、第5図において曲線DET02で示すようにかなり大
きなオーバシユートになることを避け得ない。
D The problem to be solved by the invention In the conventional head arm positioning control device having such a configuration, when the detection output DET 01 of the optical sensor becomes 0, the speed control mode is changed to the position control mode. Since the position reference corresponding to the head off- track amount R OFF is given all at once, the rotation amount of the head arm that follows the position reference is considerably large as shown by the curve DET 02 in FIG. It is unavoidable to become overshoot.

このオーバシユート量は、位置制御モードに入つたと
きに与えられるオフトラツク位置基準の値が大きくなれ
ばなるほど激しくなり、場合によつては位置制御可能な
許容範囲を越えるおそれがある。
This overshoot amount becomes more severe as the value of the off-track position reference given when the position control mode is entered increases, and in some cases, it may exceed the allowable range for position control.

このようにオーバシユート量が位置制御可能な許容範
囲を越えると、ヘツドアームは閉ループの動作によつて
サーボ動作をし得なくなつて発散動作状態になり、その
結果ヘツドアームが急激かつ大きな回動トルクで暴走す
る状態になることにより、磁気ヘツドが強く磁気デイス
ク上に衝接することによつて記録データを破壊したり、
ヘツドアームがストツパに衝突することによつてヘツ
ド、光センサなどの部品に損傷が生ずる等の危険が生じ
得る。
When the amount of overshoot exceeds the allowable position controllable range, the head arm becomes unable to perform the servo operation due to the closed loop operation and becomes in a divergent operation state, resulting in the head arm running out of control with a rapid and large turning torque. The magnetic head strongly collides with the magnetic disk to destroy the recorded data,
The collision of the head arm with the stopper may cause damage such as damage to parts such as the head and the optical sensor.

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、速度制
御モードから位置制御モードに移行する際に生ずるオー
バシユートを、できるだけ小さい量に抑えることができ
るようにしたヘツド位置決め装置を提案しようとするも
のである。
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to propose a head positioning device capable of suppressing the overshoot that occurs when the speed control mode is changed to the position control mode to a minimum amount. It is a thing.

E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、ヘツ
ド位置検出センサ7の検出出力TOBに基づいてヘツド位
置を目標トラツクに対して粗く位置決め制御した後、磁
気デイス4上に予め記録されたトラツク位置情報をヘツ
ド1によつてピツクアツプし、当該ピツクアツプされた
トラツク位置情報FISに基づいてヘツド1を目標トラツ
クに対して正確に位置決め制御するようになされた磁気
デイスク装置のヘツド位置決め装置において、粗い位置
決め制御をした後正確な位置決め制御に移行する際に、
トラツク位置情報FISに基づいてヘツド1から目標トラ
ツクのトラツク中心までのずれ量を検出し、正確な位置
決め制御において用いる位置基準REF3のレベルを時間の
経過に従つて所定のレベルから徐々に上昇させることに
より、ヘツド1のオーバシユート動作を小さくする。
E Means for Solving the Problems In the present invention, in order to solve the problems, the head position is roughly controlled with respect to the target track based on the detection output TOB of the head position detecting sensor 7, and then the magnetic disk 4 is moved. Of the magnetic disk device adapted to pick up the track position information previously recorded on the head 1 by the head 1 and accurately control the position of the head 1 with respect to the target track based on the track position information FIS that has been picked up. In the head positioning device, when shifting to accurate positioning control after performing rough positioning control,
The amount of deviation from the head 1 to the center of the track of the target track is detected based on the track position information FIS, and the level of the position reference REF3 used in accurate positioning control is gradually increased from the predetermined level over time. This reduces the overshoot operation of the head 1.

F作用 正確な位置決め制御に移行する際に用いる位置基準RE
F3のレベルを、時間の経過に従つて徐々に上昇させて行
くようにしたことにより、ヘツド1は粗い位置決め制御
によつて位置決めされた位置から位置基準の変化に追従
しながら徐々に位置を移動して行く。
F action Position reference RE used when shifting to accurate positioning control
By gradually increasing the level of F3 with the passage of time, the head 1 gradually moves from the position positioned by the rough positioning control while following the change in the position reference. To go.

そしてやがて位置基準REF3がヘツド1のずれ量に対応
するレベルに固定されたとき、生ずるヘツド1のオーバ
シユート動作は、従来の場合のように一挙にずれ量ROFF
に相当する位置基準を与える場合と比較して格段的に小
さくすることができる。
And finally when the position reference REF3 is fixed to the level corresponding to the amount of deviation of head 1, the Obashiyuto operation of the resulting head 1, the conventional once a shift amount R OFF as in the case
It can be remarkably reduced as compared with the case where the position reference corresponding to is given.

G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G Embodiment One embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(G1)第1の実施例 第1図において、1はヘツドで、Y字状ヘツドアーム
2の一方の先端部3Aに装着されている。ヘツドアーム2
は、回動軸3を中心にして回動することにより、ヘツド
1を磁気デイスク4の半径方向に移動することにより磁
気デイスク4上に同心円状に形成された多数の記録トラ
ツク6上にトラツキングし得るようになされている。
(G1) First Embodiment In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a head, which is attached to one tip portion 3A of the Y-shaped head arm 2. Head arm 2
Is rotated about the rotating shaft 3 to move the head 1 in the radial direction of the magnetic disk 4 so as to track it on a large number of recording tracks 6 concentrically formed on the magnetic disk 4. It is designed to get you.

ヘツドアーム2の他方の先端部3Bには光センサ7が構
成されている。光センサ7は、光源の光を所定間隔のス
リツトを有するレチクル(図示せず)を透過させると共
に、さらに固定部に取り付けられたスリツト型のスケー
ル(図示せず)を通して例えば4つの光電変換素子7A、
7B、7C、7Dに透過させるようになされ、かくしてレチク
ルを構成するスリツト幅の部分が、スケールを構成する
スリツト幅に対してヘツドアーム2の回動角に応じて変
化することにより、光電変換素子7A〜7Dに、順次隣合う
4本の記録トラツク6の位置を表す三角波形状の検出出
力DET1A〜DET1Dを発生し得るようになされている。
An optical sensor 7 is formed on the other end 3B of the head arm 2. The optical sensor 7 transmits light from a light source through a reticle (not shown) having slits at predetermined intervals, and further, for example, four photoelectric conversion elements 7A through a slit-type scale (not shown) attached to a fixed portion. ,
7A, 7B, 7C, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, 7D, and 7D, so that the slit width portion of the reticle changes in accordance with the rotation angle of the head arm 2 with respect to the slit width of the scale, so that the photoelectric conversion element 7A 7D to 7D, triangular wave-shaped detection outputs DET 1A to DET 1D representing the positions of four recording tracks 6 adjacent to each other can be generated.

光センサ7のこれらの検出出力DET1A〜DET1Dは、ヘツ
ド1が一定速度で記録トラツク6を内方又は外方に横切
つて行つたとき、第2図に示すように、順次90゜の位相
差をもつて三角波形状に信号レベルが変化し、そのうち
右上がりに0レベルを横切る位相に対応する位置TA、T
B、TC、TDの時点でヘツド1が順次隣合う4本の記録ト
ラツク6にそれぞれジヤストトラツキングするように各
光電変換素子7A〜7Dに対応するレチクルの位相が選定さ
れている。
These detection outputs DET 1A to DET 1D of the optical sensor 7 are sequentially set to 90 ° as shown in FIG. 2 when the head 1 crosses the recording track 6 inward or outward at a constant speed. Positions TA and T corresponding to the phase where the signal level changes in a triangular wave shape with a phase difference and crosses the 0 level to the right
The phases of the reticles corresponding to the photoelectric conversion elements 7A to 7D are selected so that the head 1 sequentially tracks the four recording tracks 6 adjacent to each other at times B, TC, and TD.

このようにして得られる光センサ7の検出出力DET1A
〜DET1Dは光センサ情報形成回路11のバツフア回路12A、
12B、12C、12Dを通じて選択回路13に与えられる。この
選択回路13は、光電変換素子7A〜7Dの検出出力DET1A〜D
ET1Dのうち、ヘツド1がアクセスすべき目標記録トラツ
ク6に割り当てられている検出出力を、中央処理ユニツ
ト14の目標トラツク選択信号SELに基づいて選択する。
The detection output DET 1A of the optical sensor 7 thus obtained
~ DET 1D is a buffer circuit 12A of the optical sensor information forming circuit 11,
It is given to the selection circuit 13 through 12B, 12C and 12D. The selection circuit 13 detects the detection outputs DET 1A to DET of the photoelectric conversion elements 7A to 7D.
Of the ET 1D, the detection output assigned to the target recording track 6 to be accessed by the head 1 is selected based on the target track selection signal SEL of the central processing unit 14.

中央処理ユニツト14は、アクセスすべき記録トラツク
番号が指定されたとき、当該目標トラツクに割り当てら
れている検出信号を目標トラツク選択信号SELによつて
指定し、光センサの検出出力DET1A〜DET1Dのうちの1つ
を目標トラツク検出信号TOBとしてアナログ/デイジタ
ル変換回路15に送出させると共に、このアナログ/デイ
ジタル変換回路15から目標トラツク検出信号TOBの瞬時
値を表すデイジタルデータを内部に取り込むようになさ
れている。
When the recording track number to be accessed is specified, the central processing unit 14 specifies the detection signal assigned to the target track by the target track selection signal SEL, and the optical sensor detection outputs DET 1A to DET 1D. One of the signals is sent to the analog / digital conversion circuit 15 as the target track detection signal TOB, and the digital data representing the instantaneous value of the target track detection signal TOB is taken in from the analog / digital conversion circuit 15. ing.

また光センサ情報形成回路11は、例えば検出出力DET
1Dをパルス発生回路16に送出し、検出出力DET1Dが90゜
の位相分だけ変化するごとにトラツク通過パルスPTPを
発生させる。中央処理ユニツト14はこのトラツク通過パ
ルスPTPが発生されると、これをヘツド1の移動量情報
として内部に取り込んでそのパルス数をカウントして行
く。
Further, the optical sensor information forming circuit 11 uses, for example, the detection output DET
1D is sent to the pulse generation circuit 16, and a track passing pulse PTP is generated every time the detection output DET 1D changes by a phase of 90 °. When the track passing pulse PTP is generated, the central processing unit 14 internally takes this as the moving amount information of the head 1 and counts the number of pulses.

かくして中央処理ユニツト14は、トラツク通過パルス
PTPをカウントすることによつてヘツド1が横切つた記
録トラツク6の数の判知すると共に、そのカウント数が
アクセスしようとする目標トラツクに対応する数になつ
たとき、目標トラツク検出信号TOBの変化を監視するこ
とによつて、目標トラツク検出信号TOBが0クロス点を
横切るタイミング(すなわち磁気ヘツド1がアクセスす
べき目標トラツクにジヤストトラツキングした状態にな
ったタイミング)を判知し得るようになされている。
The central processing unit 14 is thus a track passing pulse.
By counting the PTP, the number of recording tracks 6 that the head 1 has crossed is known, and when the count number reaches the number corresponding to the target track to be accessed, the target track detection signal TOB By monitoring the change, the timing at which the target track detection signal TOB crosses the 0 cross point (that is, the timing at which the magnetic head 1 is in the state of just tracking to the target track to be accessed) can be known. Has been done.

さらに光センサ情報形成回路11は、光センサ検出出力
DET1B及びDET1Dを受ける速度検出回路17を有し、検出出
力DET1B及びDET1Dが0クロス周辺の値にあるとき、その
傾斜に対応する大きさの電圧出力を速度検出信号VELと
して送出する。因に検出出力DET1B及びDET1Dのピーク部
分は、実際上光学的条件に基づいて波形の鈍りが生ずる
ので、現在0クロス周辺にある検出出力DET1B又はDET1D
を選択してヘツド1(従つてヘツドアーム2)の移動速
度に対応する速度検出信号VELDを速度エラー増幅回路21
に与える。
Furthermore, the optical sensor information forming circuit 11 outputs the optical sensor detection output.
It has a speed detection circuit 17 for receiving DET 1B and DET 1D , and when the detection outputs DET 1B and DET 1D are values around 0 cross, it sends out a voltage output of a magnitude corresponding to the inclination as a speed detection signal VEL. . Due to the fact that the peak portions of the detection outputs DET 1B and DET 1D actually become dull due to optical conditions, the detection output DET 1B or DET 1D currently around 0 cross
To select the speed detection signal VEL D corresponding to the moving speed of head 1 (henceforth, head arm 2) and speed error amplification circuit 21
Give to.

速度エラー増幅回路21は、速度制御モードにおける速
度エラー信号ERVを得るもので、速度制御モード時中央
処理ユニツト14から送出される速度基準REF2をデイジタ
ル/アナログ変換回路22を介して速度基準信号VELRとし
て受け、この速度基準信号VELRが指定する速度と、速度
検出信号VELDが表す速度との誤差速度を表す速度エラー
信号ERVをモード切換回路23(中央処理ユニツト14から
与えられるモード切換信号SWCによつて制御される)の
速度系切換入力端aを通じてヘツドアーム駆動回路24に
駆動制御信号として与える。
The speed error amplifier circuit 21 obtains the speed error signal ER V in the speed control mode, and the speed reference signal REF2 sent from the central processing unit 14 in the speed control mode is transferred to the speed reference signal VEL via the digital / analog conversion circuit 22. receiving the R, speed and the speed detection signal VEL D mode switching given a speed error signal ER V representing an error rate from the mode switching circuit 23 (central processing Yunitsuto 14 between the speed represented by the specifying this speed reference signal VEL R (Controlled by the signal SWC) is applied as a drive control signal to the head arm drive circuit 24 through the speed system switching input terminal a.

かくしてヘツドアーム2(従つてヘツド1)は、速度
エラー信号ERVが0になる速度で移動される。その結果
ヘツドアーム2が速度基準REF2の速度パターンに追従す
る速度で移動するようになされている。
Thus, the head arm 2 (and hence the head 1) is moved at the speed at which the speed error signal ER V becomes zero. As a result, the head arm 2 moves at a speed that follows the speed pattern of the speed reference REF2.

磁気デイスク4には、各記録トラツク6のトラツクセ
ンタを挟んで例えば周波数の異なるオフトラツク信号が
トラツク位置情報として記録され、各記録トラツク6の
近傍にヘツド1が近づいたとき、ヘツド1によつて2種
類のオフトラツク信号を再生データと共にピツクアツプ
してデータ分離回路31に供給する。
On the magnetic disk 4, for example, off-track signals having different frequencies are recorded as track position information across the track center of each recording track 6, and when the head 1 approaches the vicinity of each recording track 6, the head 1 causes 2 A kind of off-track signal is picked up together with the reproduced data and supplied to the data separation circuit 31.

データ分離回路31はこのピツクアツプ信号PUPから再
生データDATA及びオフトラツク信号DOFを分離する。オ
フトラツク量検出回路32はオフトラツク信号DOFに基づ
いて記録トラツク6のトラツクセンタからのオフトラツ
ク量ROFFを表すデイジタルデータでなるオフトラツク量
データFISを中央処理ユニツト14に入力する。
The data separation circuit 31 separates the reproduction data DATA and the off-track signal DOF from the pick-up signal PUP. The off- track amount detection circuit 32 inputs to the central processing unit 14 off- track amount data FIS which is digital data representing the off- track amount R OFF from the track center of the recording track 6 based on the off-track signal DOF.

中央処理ユニツト14は位置制御モード時、オフトラツ
ク量データFISに対応する位置基準REF3をデイジタル/
アナログ変換回路35を介し、さらに方向切換回路36及び
差動増幅回路37を介して位置エラー増幅回路38に位置基
準信号POSRとして与える。
The central processing unit 14 digitally sets the position reference REF3 corresponding to the off-track amount data FIS in the position control mode.
The position reference signal POS R is given to the position error amplification circuit 38 via the analog conversion circuit 35, the direction switching circuit 36 and the differential amplification circuit 37.

位置エラー増幅回路38には、光センサ情報形成回路11
の目標トラツク検出信号TOBが位置検出信号POSDとして
与えられ、かくして位置基準信号POSR及び位置検出信号
POSDの差を表す位置エラー信号ERPがモード切換回路23
の位置系切換入力端bを通じてヘツドアーム駆動回路24
に送出される。
The position error amplifier circuit 38 includes an optical sensor information forming circuit 11
The target track detection signal TOB of is given as the position detection signal POS D , and thus the position reference signal POS R and the position detection signal
The position error signal ER P, which indicates the difference between POS D and
The head arm drive circuit 24 through the position system switching input terminal b
Sent to

ヘツドアーム駆動回路24は、位置エラー信号ERPに基
づいて、この位置エラー信号ERPが0になるような方向
にヘツドアーム2を回動させる。このヘツドアーム2の
回動は、光センサ7の検出出力DET1A〜DET1Dの変化とし
て選択回路13を介して位置エラー増幅回路38にフイード
バツクされ、かくしてヘツドアーム2は中央処理ユニツ
ト14から与えられる位置基準REF3の変化に追従するよう
に回動制御される。
Hetsudoamu drive circuit 24 based on the position error signal ER P, the position error signal ER P causes the direction to the rotation of Hetsudoamu 2 such that 0. The rotation of the head arm 2 is fed back to the position error amplification circuit 38 via the selection circuit 13 as a change of the detection outputs DET 1A to DET 1D of the optical sensor 7, and thus the head arm 2 is supplied with the position reference from the central processing unit 14. The rotation is controlled so as to follow the change of REF3.

この実施例の場合、方向切換回路36には中央処理ユニ
ツト14から方向選択信号DIRが与えられ、デイジタル/
アナログ変換回路35の出力を差動増幅回路37の非反転入
力端又は反転入力端に入力することにより、位置基準信
号POSRの極性従つてヘツドアーム2の回動方向を切り換
えることができるようになされている。
In the case of this embodiment, the direction switching circuit 36 is provided with the direction selection signal DIR from the central processing unit 14, and the
By inputting the output of the analog conversion circuit 35 to the non-inverting input terminal or the inverting input terminal of the differential amplifier circuit 37, the rotation direction of the head arm 2 can be switched according to the polarity of the position reference signal POS R. ing.

以上の構成において、中央処理ユニツト14は、アクセ
スしようとする目標トラツクを指令すると共に、第3図
に示すように、ヘツド駆動系を順次速度制御モード及び
位置制御モードで制御することにより、ヘツド1を当該
アクセスすべき目標トラツクにジヤストトラツキングさ
せる。
In the above structure, the central processing unit 14 commands the target track to be accessed and, as shown in FIG. 3, controls the head drive system sequentially in the speed control mode and the position control mode, thereby the head 1 To just track the target track to be accessed.

すなわち先ず中央処理ユニツト14は、モード切換信号
SWCによつてモード切換回路23を速度系切換入力端a側
に切り換えると共に、速度基準REF2に基づく速度基準信
号VELRをエラー増幅回路21に与えることにより、ヘツド
アーム2を速度基準REF2が表す速度パターンに追従させ
るように回動制御し、かくしてヘツド1は今までトラツ
キングしていた1つのトラツクから、アクセスすべき目
標トラツクに向けて速度基準REF2の速度パターンによつ
て決められる加速度で移動開始した後、一定速度で記録
トラツク6を横切りながら移動して行く。
That is, first, the central processing unit 14 receives the mode switching signal.
By switching the mode switching circuit 23 to the speed system switching input terminal a side by the SWC and giving the speed reference signal VEL R based on the speed reference REF2 to the error amplifier circuit 21, the speed pattern represented by the speed reference REF2 of the head arm 2 is shown. The head 1 is controlled to rotate so that the head 1 starts moving from one track that has been tracked until now toward the target track to be accessed at an acceleration determined by the speed pattern of the speed reference REF2. , Moving across the recording track 6 at a constant speed.

この移動量は、パルス発生回路16によつてヘツド1が
1本の記録トラツク6を横切るごとにトラツク通過パル
スPTPが発生されることにより、中央処理ユニツト14に
おいて監視される。
This moving amount is monitored in the central processing unit 14 by the pulse generation circuit 16 generating a track passing pulse PTP every time the head 1 crosses one recording track 6.

やがてヘツド1が、第3図の時点t=t11においてア
クセスすべき目標トラツクの近傍の1トラツクピツチの
範囲内の所定位置にまで追い込まれると、中央処理ユニ
ツト14はこれを検出してモード切換信号SWCを反転させ
ることによりモード切換回路23を位置系入力端b側に切
換えさせると共に、位置基準REF3を送出する。
When the head 1 is driven to a predetermined position within the range of one track pitch near the target track to be accessed at the time t = t 11 in FIG. 3, the central processing unit 14 detects this and detects the mode switching signal. By inverting SWC, the mode switching circuit 23 is switched to the position system input terminal b side, and the position reference REF3 is sent out.

このときヘツド1は、位置エラー増幅回路38の位置エ
ラー信号ERPに基づいて、速度基準REF3のパターンに従
つて目標トラツクにジヤストトラツキングする位置に位
置制御される。
Head 1 at this time, based on the position error signal ER P position error amplifier circuit 38, is position control in pattern Jiyasu Toto Raţ King accordance connexion target track to the position of the speed reference REF3.

この実施例の場合、中央処理ユニツト14は、目標トラ
ツク検出信号TOB(従つて光センサの検出出力DET1A〜DE
T1D)の値が所定値例えば最大振幅の20%の信号レベル
になるとこれを検出して、モード切換信号SWCによつて
モード切換回路23を速度系切換入力端aから位置系切換
入力端bに切り換えさせる。
In the case of this embodiment, the central processing unit 14 outputs the target track detection signal TOB (and hence the detection outputs DET 1A -DE of the optical sensor).
When the value of ( T1D ) reaches a predetermined value, for example, a signal level of 20% of the maximum amplitude, this is detected, and the mode switching signal SWC is used to move the mode switching circuit 23 from the speed system switching input terminal a to the position system switching input terminal b. Switch to.

やがて時点t=t12において目標トラツク検出信号TOB
が0クロス点に到達すると、中央処理ユニツト14がこれ
を検出してオフトラツク量検出回路32からヘツド1と目
標トラツク6との間のオフトラツク量を表すオフトラツ
ク量データFISを取り込んで、これに対応する位置基準R
EF3を送出する。
Eventually, at time t = t 12 , the target track detection signal TOB
When it reaches the zero crossing point, the central processing unit 14 detects it and fetches the off-track amount data FIS representing the off-track amount between the head 1 and the target track 6 from the off-track amount detection circuit 32, and responds to this. Position reference R
Send EF3.

このとき位置エラー増幅回路38に対して位置基準REF3
の位置制御パターンに相当する位置基準信号POSRが与え
られることにより、この位置基準信号POSRと0クロス点
のレベルにある目標トラツク検出信号TOBの差でなる位
置エラー信号ERPがモード切換回路23を介してヘツドア
ーム駆動回路24に与えられる。
At this time, the position reference REF3
When the position reference signal POS R corresponding to the position control pattern is given, the position error signal ER P , which is the difference between this position reference signal POS R and the target track detection signal TOB at the level of the 0 cross point, is output to the mode switching circuit. It is given to the head arm drive circuit 24 via 23.

ここで中央処理ユニツト14は位置基準REF3として、第
3図に示すように、目標トラツク検出信号TOBが0クロ
ス点に到達した時点t12から直ちにオフトラツク量ROFF
に対応する値に一挙に立ち上がらせずに、その後の時点
t13までの間にゆつくりとレベルを立ち上げて行くよう
な位置制御パターンをもつ位置基準REF3を送出する。そ
して時点t13以後はオフトラツク量ROFFに相当する値の
位置基準REF3を送出するようになされている。
Here, as shown in FIG. 3, the central processing unit 14 uses the position reference REF3 as the off-track amount R OFF immediately after the time t 12 when the target track detection signal TOB reaches the 0 cross point.
After that, the value corresponding to
A position reference REF3 having a position control pattern that causes the level to rise slowly before t 13 is transmitted. Then, after the time point t 13, the position reference REF3 having a value corresponding to the off- track amount R OFF is transmitted.

かくしてヘツドアーム2は、時点t12において目標ト
ラツク検出信号TOBが0クロスのレベルになつたとき、
その後の時点t13になるまでの間位置基準REF3の値が徐
々に高くなつて行くに従つて、これに追従するようにゆ
つくりと回動して行く。実際上ヘツドアーム2の回動位
置従つて目標トラツク検出信号TOBの信号レベルは、位
置基準REF3の変化に対してサーボ系の応動時間だけ遅れ
ながら次第にオフトラツク量ROFFに近づいて行く。
Thus, the head arm 2 receives the target track detection signal TOB at the level of 0 cross at the time t 12 ,
After that, until the time point t 13 , the value of the position reference REF3 gradually increases, and then the position reference REF3 slowly rotates so as to follow it. Actually, the signal level of the target track detection signal TOB according to the rotational position of the head arm 2 gradually approaches the off- track amount ROFF while being delayed by the response time of the servo system with respect to the change of the position reference REF3.

やがて時点t=t13において、位置基準REF3がオフト
ラツク量ROFFに相当する一定値になると、ヘツドアーム
2は、その慣性力によつて行き過ぎるが、この行過量の
分だけ目標トラツク検出信号TOBが引き戻す方向に大き
くなることにより、結局リンギング動作しながらオフト
ラツク量ROFFに目標トラツク検出信号TOBが収束するよ
うな位置にヘツドアーム2従つてヘツド1が位置決めさ
れる。
When the position reference REF3 becomes a constant value corresponding to the off- track amount R OFF at time t = t 13 , the head arm 2 overshoots due to its inertial force, but the target track detection signal TOB is pulled back by this overrun amount. The head arm 2 and the head 1 are positioned at a position where the target track detection signal TOB converges to the off- track amount R OFF while the ringing operation is performed.

ここで時点t=t13において生ずる目標トラツク検出
信号TOB従つてヘツド1のオーバシユート量は、第3図
の時点t12〜t13の間にヘツドアーム2を徐々に移動させ
るようにしたことにより、第5図について上述した従来
の場合のように、ステツプ的に一挙にオフトラツク基準
信号REF12を与えた場合と比較して、格段的に小さい値
になる。
Here, the target track detection signal TOB at the time t = t 13 and therefore the overshoot amount of the head 1 is set by gradually moving the head arm 2 between the times t 12 and t 13 in FIG. Compared with the case where the off-track reference signal REF 12 is applied stepwise at once as in the conventional case described above with reference to FIG. 5, the value becomes significantly smaller.

(G2)第2の実施例 第4図は本発明の他の実施例を示すもので、この場合
第3図との対応部分に同一符号を付して示すように、中
央処理ユニツト14が時点t13においてオフトラツク量R
OFFに相当する一定量の位置基準REF3を与えたとき、ヘ
ツドアーム2のオーバシユート動作が大きいために、回
動許容幅WROに相当する信号レベルを越えるようなオー
バシユートが目標トラツク検出信号TOBに生じるような
ヘツドアーム駆動系について適用される。
(G2) Second Embodiment FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this case, as shown by attaching the same symbols to the corresponding portions in FIG. Off-track amount R at t 13
When a certain amount of position reference REF3 corresponding to OFF is given, since the overshoot operation of the head arm 2 is large, an overshoot that exceeds the signal level corresponding to the rotation allowance width WRO may occur in the target track detection signal TOB. Applies to head arm drive system.

この場合中央処理ユニツト14は、時点t14において目
標トラツク検出信号TOBが回動許容幅WROを越えたとき、
モード切換信号SWCによつてモード切換回路13を位置系
切換入力端bから速度系切換入力端a側に切り換えて、
ヘツドアーム2を速度制御すると共に、速度基準REF2と
して速度=0を表す速度パターンを送出する。このとき
速度基準信号VELRは、ヘツドアーム2の駆動系に対して
速度を0とするような速度基準REF2を与えることによ
り、ヘツドアーム2を停止させるように制御する。
In this case the central processing Yunitsuto 14, at time t 14 the target track detection signal TOB exceeds the rotation tolerance WRO,
The mode switching circuit 13 is switched from the position system switching input terminal b to the speed system switching input terminal a side by the mode switching signal SWC,
The speed of the head arm 2 is controlled, and a speed pattern representing speed = 0 is sent out as the speed reference REF2. At this time, the speed reference signal VEL R controls the drive system of the head arm 2 so as to stop the head arm 2 by giving a speed reference REF2 that makes the speed zero.

このときヘツドアーム2は、第4図の時点t13〜t14
の位置制御モード期間において、位置エラー信号ERP
して行き過ぎを戻すようなエラー信号がヘツドアーム駆
動回路24に与えられていることにより引き戻し制御状態
になつているにもかかわらずその慣性力によつて回動許
容幅WROを越えてしまうが、この時点t13〜t14の間の引
き戻し制御の効果によつて、時点t14以降においてヘツ
ドアーム2の回動位置従つてヘツド1の位置が、回動許
容幅WRO内に引き戻され、その後時点t14以降の速度=0
の速度制御モードの制御効果が現れることにより、結局
回動許容幅WRO内の位置に停止することになる。
At this time, the head arm 2 is pulled back by the head arm drive circuit 24 being supplied with an error signal for returning the overshoot as the position error signal ER P in the position control mode period between the times t 13 and t 14 in FIG. It exceeds the I connexion rotation tolerance WRO in spite its inertia force is decreased to the control state but, Yotsute to the effect of the retraction control during this time t 13 ~t 14, at time t 14 and subsequent The rotation position of the head arm 2 and, accordingly, the position of the head 1 is pulled back to within the rotation allowable width WRO, and thereafter the speed after time t 14 = 0.
When the control effect of the speed control mode of 1 appears, it eventually stops at a position within the rotation allowable width WRO.

かくして第4図の構成によれば、たとえヘツド駆動系
に回動許容幅WROを越えるようなオーバシユートが生じ
たとしても、これが原因になつてヘツドアーム2が暴走
するような状態の発生を有効に防止し得るヘツド位置決
め装置を容易に実現し得る。
Thus, according to the configuration of FIG. 4, even if the head drive system has an overshoot that exceeds the allowable rotation width WRO, the head arm 2 is prevented from running out of control due to this. A possible head positioning device can be easily realized.

(G3)他の実施例 (1) 上述の実施例においては光センサ7を用いて粗
い位置決め制御をするように構成したが、検出手段とし
ては光センサに限らず、その他種々の構成のヘツド位置
検出センサを用いても、上述の場合と同様の効果を得る
ことができる。
(G3) Other Embodiments (1) In the above-described embodiment, the optical sensor 7 is used to perform coarse positioning control, but the detection means is not limited to the optical sensor, and the head position of various other configurations is used. Even if the detection sensor is used, the same effect as the above case can be obtained.

(2) 上述の実施例においては粗い位置決め制御をし
た後正確な位置決め制御に移行する際に、位置基準REF3
を一旦0レベルに低下させた後、当該0レベルから立ち
上がるようにした場合について述べたが、この立上げ開
始レベルとしては0レベルに限らず必要に応じて0レベ
ルからオフトラツク量ROFFに相当するレベルまでの間の
レベルに選定することができる。
(2) In the above embodiment, the position reference REF3 is used when shifting to the accurate positioning control after performing the rough positioning control.
Although the case has been described in which the voltage is once lowered to the 0 level and then rises from the 0 level, the start level is not limited to the 0 level and corresponds to the off- track amount R OFF from the 0 level as necessary. It is possible to select a level up to the level.

因に当該初期レベルをヘツド駆動系のオーバシユート
特性に最適な値に選定すれば、オーバシユートとして実
際上十分小さな値にし得ると同時に、位置基準をオフト
ラツク基準レベルにまで立ち上げるに要する時間を短く
することができることにより、全体として追従速度を高
めることができる。
For this reason, if the initial level is selected to be the optimum value for the overshoot characteristics of the head drive system, the overshoot can be made to be a practically small value, and at the same time, the time required to raise the position reference to the off-track reference level should be shortened. As a result, the following speed can be increased as a whole.

H発明の効果 上述のように本発明によれば、ヘツド駆動系を速度制
御モードから位置制御モードに移行させる際に、ヘツド
と目標トラツクとの間のオフトラツク量を、徐々に制御
位置を変更させて行くような位置基準を用いるようにし
たことにより、ヘツドアーム従つてヘツドのオーバシユ
ート量を従来の場合と比較して格段的に小さい量に抑え
ることができ、かくしてヘツドアームが暴走するような
おそれを未然に防止し得る。
H Effect of the Invention As described above, according to the present invention, when shifting the head drive system from the speed control mode to the position control mode, the off-track amount between the head and the target track is gradually changed to the control position. By using a position reference that moves backward, the head arm and hence the head overshoot amount can be suppressed to a remarkably small amount compared to the conventional case, thus preventing the head arm from running away. Can be prevented.

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

第1図は本発明によるヘツド位置決め装置の一実施例を
示すブロツク図、第2図はその光センサの検出出力を示
す信号波形図、第3図はヘツドアームの位置決め制御を
光センサの検出出力によつて示す曲線図、第4図は本発
明の他の実施例を示す曲線図、第5図は従来のヘツド位
置決め装置の位置決め制御を示す曲線図である。 1……ヘツド、2……ヘツドアーム、3……回動軸、4
……磁気デイスク、6……記録トラツク、7……光セン
サ、11……光センサ情報形成回路、14……中央処理ユニ
ツト、21、……速度エラー増幅回路、23……モード切換
回路、24……ヘツドアーム駆動回路、32……オフトラツ
ク量検出回路、38……位置エラー増幅回路。
1 is a block diagram showing an embodiment of a head positioning device according to the present invention, FIG. 2 is a signal waveform diagram showing the detection output of the optical sensor, and FIG. 3 is a head arm positioning control for the detection output of the optical sensor. Therefore, FIG. 4 is a curve diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a curve diagram showing the positioning control of the conventional head positioning device. 1 ... Head, 2 ... Head arm, 3 ... Rotating axis, 4
...... Magnetic disk, 6 ...... Recording track, 7 ...... Optical sensor, 11 ...... Optical sensor information forming circuit, 14 ...... Central processing unit, 21, ...... Speed error amplifying circuit, 23 ...... Mode switching circuit, 24 ...... Head arm drive circuit, 32 …… Off track amount detection circuit, 38 …… Position error amplification circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ヘツド位置検出センサの検出出力に基づい
てヘツドを目標トラツクに対して粗く位置決め制御した
後、磁気デイスク上に予め記録されたトラツク位置情報
を上記ヘツドによつてピツクアツプし、当該ピツクアツ
プされたトラツク位置情報に基づいて上記ヘツドを上記
目標トラツクに対して正確に位置決め制御するようにな
された磁気デイスク装置のヘツド位置決め装置におい
て、 上記粗い位置決め制御をした後上記正確な位置決め制御
に移行する際に、上記トラツク位置情報に基づいて上記
ヘツドから上記目標トラツクのトラツク中心までのずれ
量を検出し、上記正確な位置決め制御において用いる位
置基準のレベルを時間の経過に従つて所定のレベルから
徐々に上昇させることにより、上記ヘツドのオーバシユ
ート動作を小さくさせる ことを特徴とするヘツド位置決め装置。
1. A head position is roughly controlled with respect to a target track on the basis of a detection output of a head position detecting sensor, and then track position information recorded in advance on a magnetic disk is picked up by the head, and the pick-up is performed. In a head positioning device of a magnetic disk device, which is configured to accurately control the positioning of the head with respect to the target track based on the track position information, the control proceeds to the accurate positioning control after performing the rough positioning control. At this time, the amount of deviation from the head to the center of the track of the target track is detected based on the track position information, and the level of the position reference used in the accurate positioning control is gradually changed from a predetermined level as time passes. To increase the head overshoot operation. A head positioning device that is characterized by making it work.
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