JP2526305B2 - トラック追従制御装置 - Google Patents
トラック追従制御装置Info
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- JP2526305B2 JP2526305B2 JP2146458A JP14645890A JP2526305B2 JP 2526305 B2 JP2526305 B2 JP 2526305B2 JP 2146458 A JP2146458 A JP 2146458A JP 14645890 A JP14645890 A JP 14645890A JP 2526305 B2 JP2526305 B2 JP 2526305B2
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- track
- head
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク装置や光ディスク装置等のデ
ィスク装置におけるトラック追従制御装置に関する。
ィスク装置におけるトラック追従制御装置に関する。
従来の技術 近年、フロッピーディスクを使ったフレキシブル磁気
ディスク装置においては、フロッピーディスク（以下記
録媒体という）の記録容量を増大させるために、これの
トラック密度を上昇させる方法についての研究がなされ
ている。そして、トラック密度を上昇させるためには、
記録媒体に対してデータを記録、再生するヘッド（磁気
ヘッド）のデータトラックに対する位置決めを精度よく
行うことが前提になる。従来この種のヘッドの位置決め
は、一般にステッピングモータを用いたオープンループ
の制御方式によって行われていた。
ディスク装置においては、フロッピーディスク（以下記
録媒体という）の記録容量を増大させるために、これの
トラック密度を上昇させる方法についての研究がなされ
ている。そして、トラック密度を上昇させるためには、
記録媒体に対してデータを記録、再生するヘッド（磁気
ヘッド）のデータトラックに対する位置決めを精度よく
行うことが前提になる。従来この種のヘッドの位置決め
は、一般にステッピングモータを用いたオープンループ
の制御方式によって行われていた。
ところで、フレキシブル磁気ディスク装置において
は、装置に記録媒体を装着する際に生じるチャッキング
ずれ（記録媒体の芯ずれ）に起因する回転振れにより、
記録媒体の回転周波数と同じ周波数のトラック振れ（１
次偏心成分）が生じる。また、記録媒体には、その製造
工程において、これのベースフィルムがいずれかの方向
に圧延されるため、材質的に異方性を有する。このた
め、温湿度膨張により、記録媒体が特有の方向に伸び易
く、結果的に回転周波数の２倍の周波数のトラック振れ
（２次偏心成分）が生じる。
は、装置に記録媒体を装着する際に生じるチャッキング
ずれ（記録媒体の芯ずれ）に起因する回転振れにより、
記録媒体の回転周波数と同じ周波数のトラック振れ（１
次偏心成分）が生じる。また、記録媒体には、その製造
工程において、これのベースフィルムがいずれかの方向
に圧延されるため、材質的に異方性を有する。このた
め、温湿度膨張により、記録媒体が特有の方向に伸び易
く、結果的に回転周波数の２倍の周波数のトラック振れ
（２次偏心成分）が生じる。
このようなトラック振れ量がトラックピッチに対して
無視できない量になると、ヘッドがデータトラック上に
正確に位置決めされず、隣接トラックにまたがった状態
で記録再生されることになり、データの信頼性が低下す
る。それ故、フレキシブル磁気ディスク装置において、
高トラック密度を実現するには、サーボ信号を予め記録
媒体のディスク面に離散的に記録しておき、ヘッドでサ
ンプル的に再生したサーボ信号に基づきヘッドとデータ
トラックとの位置誤差信号を検出し、検出信号に従って
ヘッドを所定のトラック上に位置決め（追従）するトラ
ック追従制御装置が必要になる。
無視できない量になると、ヘッドがデータトラック上に
正確に位置決めされず、隣接トラックにまたがった状態
で記録再生されることになり、データの信頼性が低下す
る。それ故、フレキシブル磁気ディスク装置において、
高トラック密度を実現するには、サーボ信号を予め記録
媒体のディスク面に離散的に記録しておき、ヘッドでサ
ンプル的に再生したサーボ信号に基づきヘッドとデータ
トラックとの位置誤差信号を検出し、検出信号に従って
ヘッドを所定のトラック上に位置決め（追従）するトラ
ック追従制御装置が必要になる。
一方、ハードディスク装置においては、従来よりセク
タサーボ方式と呼ばれるトラック追従制御が実施されて
いる。このセクタサーボ方式は、記録媒体のデータ面を
複数のセクタに分割し、各セクタの一部にサーボ信号を
記録して、サーボ信号をヘッドにより再生してトラック
位置誤差信号を生成する。そして、この位置誤差信号を
基にヘッド駆動アクチュエータの電圧若しくは電流をコ
ントロールしてヘッドをデータトラックに位置決めす
る。
タサーボ方式と呼ばれるトラック追従制御が実施されて
いる。このセクタサーボ方式は、記録媒体のデータ面を
複数のセクタに分割し、各セクタの一部にサーボ信号を
記録して、サーボ信号をヘッドにより再生してトラック
位置誤差信号を生成する。そして、この位置誤差信号を
基にヘッド駆動アクチュエータの電圧若しくは電流をコ
ントロールしてヘッドをデータトラックに位置決めす
る。
そして、最近では、このセクタサーボ方式を、フレキ
シブルディスク装置に適用して高トラック密度化を実現
する研究がなされている。以下、第３図ないし第５図に
従いフレキシブルディスク装置における従来のセクタサ
ーボ方式について説明する。但し、第３図は従来のトラ
ック追従制御装置を示す図面、第４図はサーボ信号が記
録された記録媒体を示す図面、第５図はセクタの概要を
示す図面である。
シブルディスク装置に適用して高トラック密度化を実現
する研究がなされている。以下、第３図ないし第５図に
従いフレキシブルディスク装置における従来のセクタサ
ーボ方式について説明する。但し、第３図は従来のトラ
ック追従制御装置を示す図面、第４図はサーボ信号が記
録された記録媒体を示す図面、第５図はセクタの概要を
示す図面である。
第４図において、記録媒体15の一面または両面の記録
領域は複数のセクタ41…に分割され、更に各セクタ41は
データ領域43とサーボ領域42に分割されている。第５図
に示すように、サーボ領域42には、トラック44に対して
半トラックピッチずれた位置に交互にサーボ信号Ｓが記
録される。記録媒体15は、図示の如くトラック44方向に
移動する。一方、ヘッド11は、記録媒体15の半径方向へ
移動し、トラック44の中心に位置決め制御される。
領域は複数のセクタ41…に分割され、更に各セクタ41は
データ領域43とサーボ領域42に分割されている。第５図
に示すように、サーボ領域42には、トラック44に対して
半トラックピッチずれた位置に交互にサーボ信号Ｓが記
録される。記録媒体15は、図示の如くトラック44方向に
移動する。一方、ヘッド11は、記録媒体15の半径方向へ
移動し、トラック44の中心に位置決め制御される。
第３図に示すように、各セクタ41に記録されているサ
ーボ信号Ｓはヘッド11によって再生され、位置誤差信号
生成手段32に出力される。位置誤差信号生成手段32は、
各セクタ41毎に再生されたサーボ信号Ｓに基づきヘッド
11とトラック44のずれ量に相当する位置誤差信号36を生
成し、制御手段33に出力する。そうすると、制御手段33
が、位置誤差信号36を基に補償演算を行い、アクチュエ
ータ14に対して指令信号を出力する。アクチュエータ14
は、この指令信号に従ってヘッド11を移動させ、これに
よりヘッド11がトラック44に位置決めされる。なお、こ
のようなトラック追従制御装置として、例えば、日経エ
レクトロニクス 1987.1.26 NO.413に記載のものがあ
る。
ーボ信号Ｓはヘッド11によって再生され、位置誤差信号
生成手段32に出力される。位置誤差信号生成手段32は、
各セクタ41毎に再生されたサーボ信号Ｓに基づきヘッド
11とトラック44のずれ量に相当する位置誤差信号36を生
成し、制御手段33に出力する。そうすると、制御手段33
が、位置誤差信号36を基に補償演算を行い、アクチュエ
ータ14に対して指令信号を出力する。アクチュエータ14
は、この指令信号に従ってヘッド11を移動させ、これに
よりヘッド11がトラック44に位置決めされる。なお、こ
のようなトラック追従制御装置として、例えば、日経エ
レクトロニクス 1987.1.26 NO.413に記載のものがあ
る。
発明が解決しようとする課題 ところで、上記のようなセクタサーボ方式によれば、
サーボ信号Ｓの数が多いほど、そのトラック追従性能が
向上するが、そうなるとサーボ信号Ｓの占有領域が多く
なるので、結果的にデータの占有領域が減少し、記憶容
量が少なくなるという欠点がある。このような欠点は、
フレキシブル磁気ディスク装置においては特に大きな問
題になる。即ち、フレキシブルディスク装置では、トラ
ック振れ量がハードディスク装置と比較して大きいため
十分なトラック追従性能を得るには、より多くのサーボ
信号Ｓが必要になり、記録媒体の記憶容量が著しく減少
されてしまうからである。
サーボ信号Ｓの数が多いほど、そのトラック追従性能が
向上するが、そうなるとサーボ信号Ｓの占有領域が多く
なるので、結果的にデータの占有領域が減少し、記憶容
量が少なくなるという欠点がある。このような欠点は、
フレキシブル磁気ディスク装置においては特に大きな問
題になる。即ち、フレキシブルディスク装置では、トラ
ック振れ量がハードディスク装置と比較して大きいため
十分なトラック追従性能を得るには、より多くのサーボ
信号Ｓが必要になり、記録媒体の記憶容量が著しく減少
されてしまうからである。
本発明は、このような問題点を解決するものであり、
サーボ信号が少なくても十分なトラック追従性能を得る
ことができるトラック追従制御装置を提供することを目
的とするものである。
サーボ信号が少なくても十分なトラック追従性能を得る
ことができるトラック追従制御装置を提供することを目
的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、情報を記録する複数のトラックを持ち、こ
のトラックに沿ってサーボ信号を離散的に記録した記録
媒体と、前記記録媒体に記録された前記サーボ信号を再
生するヘッドと、前記サーボ信号をサンプル的に検出
し、目標トラックと前記ヘッドの位置ずれ量を示す位置
誤差信号を生成する位置誤差信号生成手段とを有し、前
記位置誤差信号に基づき前記ヘッドを前記目標トラック
へ位置決めするトラック追従制御装置において、トラッ
ク追従制御を行なう前に任意トラックのサーボ信号から
トラック振れ情報をサンプル的に得て記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されたトラック振れ情報をフー
リエ変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換された
所定の周波数成分のトラック振れ情報を逆フーリエ変換
する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換されたトラ
ック振れ情報をフィードフォワードで前記ヘッドに位置
決め指令として与える手段とを具備することを特徴とし
ている。
のトラックに沿ってサーボ信号を離散的に記録した記録
媒体と、前記記録媒体に記録された前記サーボ信号を再
生するヘッドと、前記サーボ信号をサンプル的に検出
し、目標トラックと前記ヘッドの位置ずれ量を示す位置
誤差信号を生成する位置誤差信号生成手段とを有し、前
記位置誤差信号に基づき前記ヘッドを前記目標トラック
へ位置決めするトラック追従制御装置において、トラッ
ク追従制御を行なう前に任意トラックのサーボ信号から
トラック振れ情報をサンプル的に得て記憶する記憶手段
と、前記記憶手段に記憶されたトラック振れ情報をフー
リエ変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換された
所定の周波数成分のトラック振れ情報を逆フーリエ変換
する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換されたトラ
ック振れ情報をフィードフォワードで前記ヘッドに位置
決め指令として与える手段とを具備することを特徴とし
ている。
また、本発明に係るトラック追従制御装置は、フーリ
エ変換手段によりフーリエ変換された所定の周波数成分
のトラック振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換
し、フィードフォワードでヘッドに位置決め指令として
与えるようにしたことを特徴としている。
エ変換手段によりフーリエ変換された所定の周波数成分
のトラック振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換
し、フィードフォワードでヘッドに位置決め指令として
与えるようにしたことを特徴としている。
作用 本発明によれば、トラック追従制御を起動する前に任
意トラックからサンプル的にトラック振れ情報を得てい
る。このトラック振れ情報をフーリエ変換することによ
りトラック振れ情報の各周波数成分の振幅と位相がわか
るが、トラック振れ（偏心）は１次偏心成分と２次偏心
成分が支配的であるのでその他の周波数成分はノイズと
判別して除去できる。
意トラックからサンプル的にトラック振れ情報を得てい
る。このトラック振れ情報をフーリエ変換することによ
りトラック振れ情報の各周波数成分の振幅と位相がわか
るが、トラック振れ（偏心）は１次偏心成分と２次偏心
成分が支配的であるのでその他の周波数成分はノイズと
判別して除去できる。
更に、本発明は、トラック振れの１次成分と２次成分
を位相を進めて逆フーリエ変換するので、時間的に未来
のトラック振れ情報を得ることができる。よってトラッ
ク振れを予測できるので少ないサーボ信号でも良好なト
ラック追従制御を行なうことが可能となる。
を位相を進めて逆フーリエ変換するので、時間的に未来
のトラック振れ情報を得ることができる。よってトラッ
ク振れを予測できるので少ないサーボ信号でも良好なト
ラック追従制御を行なうことが可能となる。
実施例 以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。第１
図は本発明に係るトラック追従制御装置の概略構成を示
す図面である。
図は本発明に係るトラック追従制御装置の概略構成を示
す図面である。
図において、11はヘッド、12は位置誤差信号生成手
段、13は制御手段、14はアクチュエータ、15は記録媒
体、16は記憶手段、17はフーリエ変換手段、18は位置検
出手段、19は逆フーリエ変換手段であり、以上のように
構成されたトラック追従制御装置について、以下にその
動作を説明する。なお、記録媒体15の構成については第
４図及び第５図で示された上記従来例のものと同一であ
り、説明を省略する。但し、本実施例においてセクタの
本数は32本とする。
段、13は制御手段、14はアクチュエータ、15は記録媒
体、16は記憶手段、17はフーリエ変換手段、18は位置検
出手段、19は逆フーリエ変換手段であり、以上のように
構成されたトラック追従制御装置について、以下にその
動作を説明する。なお、記録媒体15の構成については第
４図及び第５図で示された上記従来例のものと同一であ
り、説明を省略する。但し、本実施例においてセクタの
本数は32本とする。
図において、サーボ信号をセクタ毎に記録した記録媒
体15は回転しており、サーボ領域がヘッド11を通過する
とデータ信号とサーボ信号が再生されて位置誤差信号生
成手段12に送られる。位置誤差信号生成手段12は、サー
ボ信号を検出すると、ヘッド11を追従させるべき目標ト
ラックまでの位置誤差信号20をサンプル的に生成する。
この位置誤差信号20は、メモリ手段（記憶手段）16及び
制御手段13に与えられる。
体15は回転しており、サーボ領域がヘッド11を通過する
とデータ信号とサーボ信号が再生されて位置誤差信号生
成手段12に送られる。位置誤差信号生成手段12は、サー
ボ信号を検出すると、ヘッド11を追従させるべき目標ト
ラックまでの位置誤差信号20をサンプル的に生成する。
この位置誤差信号20は、メモリ手段（記憶手段）16及び
制御手段13に与えられる。
一方、ヘッド11の絶対的な位置は、位置検出手段18に
より常時検出され、検出されたヘッド位置信号21が制御
手段13に与えられるようになっている。
より常時検出され、検出されたヘッド位置信号21が制御
手段13に与えられるようになっている。
メモリ手段16は、位置誤差信号20をトラック振れ情報
として記憶するものであり、少なくともセクタ数と同数
の記憶領域を有する。メモリ手段16に記憶されたトラッ
ク振れ情報は、フーリエ変換手段17により読み出され
る。フーリエ変換手段17は、読み出したトラック振れ情
報を後述するようにして離散的フーリエ変換する。フー
リエ変換手段17により離散的フーリエ変換されたデータ
は、逆フーリエ変換手段19により逆フーリエ変換され、
トラック振れの１次偏心成分と２次偏心成分とを時間軸
データに復調する。復調されたデータは、制御手段13に
与えられる。
として記憶するものであり、少なくともセクタ数と同数
の記憶領域を有する。メモリ手段16に記憶されたトラッ
ク振れ情報は、フーリエ変換手段17により読み出され
る。フーリエ変換手段17は、読み出したトラック振れ情
報を後述するようにして離散的フーリエ変換する。フー
リエ変換手段17により離散的フーリエ変換されたデータ
は、逆フーリエ変換手段19により逆フーリエ変換され、
トラック振れの１次偏心成分と２次偏心成分とを時間軸
データに復調する。復調されたデータは、制御手段13に
与えられる。
ここに、制御手段13は、最終的に、圧電アクチュエー
タ或いはボイスコイルモータからなるアクチュエータ14
を駆動制御して、ヘッド11のトラックに対する追従制御
を行うが、本発明においては、この追従制御を行う前
に、ヘッド位置信号21に基づき制御手段13が補償演算を
行ってアクチュエータ14を駆動し、ヘッド11の位置を固
定する。そして、この状態で記録媒体15を回転させ、任
意のトラックにおけるトラック振れ情報を得る。このよ
うにして得られるトラック振れ情報は、ヘッド11が静止
しているので、トラック振れ情報を直接的に示すことに
なる。
タ或いはボイスコイルモータからなるアクチュエータ14
を駆動制御して、ヘッド11のトラックに対する追従制御
を行うが、本発明においては、この追従制御を行う前
に、ヘッド位置信号21に基づき制御手段13が補償演算を
行ってアクチュエータ14を駆動し、ヘッド11の位置を固
定する。そして、この状態で記録媒体15を回転させ、任
意のトラックにおけるトラック振れ情報を得る。このよ
うにして得られるトラック振れ情報は、ヘッド11が静止
しているので、トラック振れ情報を直接的に示すことに
なる。
そして、このトラック振れ情報をメモリ手段16がセク
タと対応した格納領域に順次記憶する。なお、この時、
記録媒体15の数回分の位置誤差信号20を同一セクタ毎に
平均して、記憶するようにすると、実施する上で好まし
いものになる。即ち、平均化処理により、記録媒体15の
回転変動に伴うノイズを軽減でき、その分精度のよい追
従制御動作が可能になるからである。
タと対応した格納領域に順次記憶する。なお、この時、
記録媒体15の数回分の位置誤差信号20を同一セクタ毎に
平均して、記憶するようにすると、実施する上で好まし
いものになる。即ち、平均化処理により、記録媒体15の
回転変動に伴うノイズを軽減でき、その分精度のよい追
従制御動作が可能になるからである。
メモリ手段16に記憶されたトラック振れ情報は、フー
リエ変換手段17により離散的フーリエ変換されるが、こ
こで、本発明においてトラック振れ情報をフーリエ変換
するのは、１次偏心成分及び２次偏心成分以外、即ち３
次以上の高周波のノイズ成分をこれにより除去し、結果
的に１次偏心成分及び２次偏心成分のみを抽出し、精度
のよい追従制御を行うためである。
リエ変換手段17により離散的フーリエ変換されるが、こ
こで、本発明においてトラック振れ情報をフーリエ変換
するのは、１次偏心成分及び２次偏心成分以外、即ち３
次以上の高周波のノイズ成分をこれにより除去し、結果
的に１次偏心成分及び２次偏心成分のみを抽出し、精度
のよい追従制御を行うためである。
ここに高周波のノイズ成分は、記録媒体15の制作時に
おいて発生しているサーボ信号のフォーマット精度の狂
い（半トラックピッチずつずれた所に本来書き込まれる
べきサーボ信号の書き込み位置のずれ）や記録媒体15の
回転変動に起因して発生する。
おいて発生しているサーボ信号のフォーマット精度の狂
い（半トラックピッチずつずれた所に本来書き込まれる
べきサーボ信号の書き込み位置のずれ）や記録媒体15の
回転変動に起因して発生する。
また、メモリ手段16に記憶されるトラック振れ情報
は、コイル成分に直流がのったような直流成分を持つ
が、この直流成分は、トラック振れによりヘッド11と該
当するトラックの位置が対応付けられていないことによ
り外乱として取り込まれる。この直流成分もフーリエ変
換により除去できる。即ち、フーリエ変換すると、交流
成分である１次成分と２次成分しか出ないので、これに
より直流成分をキャンセルできるからである。
は、コイル成分に直流がのったような直流成分を持つ
が、この直流成分は、トラック振れによりヘッド11と該
当するトラックの位置が対応付けられていないことによ
り外乱として取り込まれる。この直流成分もフーリエ変
換により除去できる。即ち、フーリエ変換すると、交流
成分である１次成分と２次成分しか出ないので、これに
より直流成分をキャンセルできるからである。
以下に、高周波成分を除去して１次偏心成分及び２次
偏心成分のみを抽出する離散的フーリエ変換の詳細につ
いて説明する。メモリ手段16に記憶されたトラック振れ
情報は、周期関数で表現できることからフーリエ級数表
現すると、下記（１）式で示される。
偏心成分のみを抽出する離散的フーリエ変換の詳細につ
いて説明する。メモリ手段16に記憶されたトラック振れ
情報は、周期関数で表現できることからフーリエ級数表
現すると、下記（１）式で示される。
但し、アスタリスク＊は掛け算を示し、具体的には、
例えば（３）式において、−32/2＊a1は、（−32/2）×
a1を示している。また、（１）式のＨ（Ｋ）はメモリ手
段16に記憶されたＫセクタのトラック振れ情報を示すも
のであり、aiはトラック振れのｉ次高周波の振幅、φｉ
はトラック振れのｉ次高調波の第１セクタを基準とした
位相角を示す。
例えば（３）式において、−32/2＊a1は、（−32/2）×
a1を示している。また、（１）式のＨ（Ｋ）はメモリ手
段16に記憶されたＫセクタのトラック振れ情報を示すも
のであり、aiはトラック振れのｉ次高周波の振幅、φｉ
はトラック振れのｉ次高調波の第１セクタを基準とした
位相角を示す。
まず、１次偏心成分についての離散的フーリエ変換に
ついて説明する。フーリエ変換手段17は、（２）式に示
される正弦・余弦関数テーブルが用意されている。
ついて説明する。フーリエ変換手段17は、（２）式に示
される正弦・余弦関数テーブルが用意されている。
１次成分の離散的フーリエ変換を（３）式で実行する。
この（３）式は次の手順で求められる。以下S1を代表
して説明する。
して説明する。
ここで、 とすると、 ｉ≠１の時はＡ＝０となり、ｉ＝１の時は以下のよう
になる。
になる。
として求められる。
C1も同様にして（３）式の如く求められる。フーリエ
変換手段17は、（３）式の演算を実行した後、演算結果
であるS1とC1をメモリに一旦格納する。次に、２次成分
の離散的フーリエ変換を実行することになるが、フーリ
エ変換手段17は２次成分の離散的フーリエ変換のために
（４）式に示される正弦・余弦関数テーブルを用意され
ている。
変換手段17は、（３）式の演算を実行した後、演算結果
であるS1とC1をメモリに一旦格納する。次に、２次成分
の離散的フーリエ変換を実行することになるが、フーリ
エ変換手段17は２次成分の離散的フーリエ変換のために
（４）式に示される正弦・余弦関数テーブルを用意され
ている。
２次成分のフーリエ変換式を（５）式で実行する。
（５）式の演算を実行した後、演算結果であるS2とC2
をメモリに格納する。
をメモリに格納する。
以上の操作がフーリエ変換手段17で行なわれ、その演
算結果としてS1,C1,S2、S2がメモリ（図示せず）に格納
されることになる。
算結果としてS1,C1,S2、S2がメモリ（図示せず）に格納
されることになる。
次に、上記した如く逆フーリエ変換手段19が、トラッ
ク振れ情報の１次偏心成分と２次偏心成分だけを時間軸
のトラック振れデータに復調することになるが、以下に
その動作の詳細を説明する。なお、メモリ手段16に記憶
されたトラック振れ情報の１次および２次偏心成分を復
調する時に位相を進めて復調する事が可能であるので、
今、１次偏心成分と２次偏心成分の位相進め量をそれぞ
れψ１ψ２とする。逆フーリエ変換手段19には（６），
（７）式のような関数テーブルが用意されている。
ク振れ情報の１次偏心成分と２次偏心成分だけを時間軸
のトラック振れデータに復調することになるが、以下に
その動作の詳細を説明する。なお、メモリ手段16に記憶
されたトラック振れ情報の１次および２次偏心成分を復
調する時に位相を進めて復調する事が可能であるので、
今、１次偏心成分と２次偏心成分の位相進め量をそれぞ
れψ１ψ２とする。逆フーリエ変換手段19には（６），
（７）式のような関数テーブルが用意されている。
離散的逆フーリエ変換を下記（８）式で行ない図示し
ないメモリにトラック振れ量Ｚ（Ｋ）として格納する。
ないメモリにトラック振れ量Ｚ（Ｋ）として格納する。
上記（８）式から、Ｚ（Ｋ）はＫセクタにおける位相
を進ませた１次偏心成分と２次偏心成分とトラック振れ
情報であることがわかる。
を進ませた１次偏心成分と２次偏心成分とトラック振れ
情報であることがわかる。
以上の操作が終了すると、ここではじめてトラック追
従制御を起動する。以下第２図に従ってその詳細を説明
する。但し、第２図は制御手段13の詳細を示すブロック
図である 図示するように、この制御系は、位置検出手段18によ
りヘッド11の位置を負帰還して位置決めするマイナーサ
ーボループを有している。セクタ毎に得られる位置誤差
信号20は偏差補償器25で偏差補償されるが、位置誤差信
号20はセクタ毎にサンプル的に得られため、セクタ間の
偏差補償器25の出力はホルダ（サンプルホールド回路）
26により次順の位置誤差信号20が入力するまでホールド
される。ホールドされた位置誤差信号20は、その後、安
定化補償器27により安定化処理を施された後アクチュエ
ータ14に出力されるようになっている。
従制御を起動する。以下第２図に従ってその詳細を説明
する。但し、第２図は制御手段13の詳細を示すブロック
図である 図示するように、この制御系は、位置検出手段18によ
りヘッド11の位置を負帰還して位置決めするマイナーサ
ーボループを有している。セクタ毎に得られる位置誤差
信号20は偏差補償器25で偏差補償されるが、位置誤差信
号20はセクタ毎にサンプル的に得られため、セクタ間の
偏差補償器25の出力はホルダ（サンプルホールド回路）
26により次順の位置誤差信号20が入力するまでホールド
される。ホールドされた位置誤差信号20は、その後、安
定化補償器27により安定化処理を施された後アクチュエ
ータ14に出力されるようになっている。
また、上記の如くして逆フーリエ変換手段19で得られ
た１次偏心成分と２次偏心成分のトラック振れ量Ｚ
（Ｋ）は、第２図に示すように、加算手段28に与えら
れ、ここで現在ヘッド11が通過したセクタと同期して偏
差補償器25の出力と加算される。以上のように、ホルダ
26の出力がマイナーサーボループの位置指令となるが、
本発明においては、トラック振れ量Ｚ（Ｋ）をフィード
フォワードでマイナーサーボループに出力する構成をと
るので、目標トラックに対するヘッド11の位置決め精度
を飛躍的に向上できる。
た１次偏心成分と２次偏心成分のトラック振れ量Ｚ
（Ｋ）は、第２図に示すように、加算手段28に与えら
れ、ここで現在ヘッド11が通過したセクタと同期して偏
差補償器25の出力と加算される。以上のように、ホルダ
26の出力がマイナーサーボループの位置指令となるが、
本発明においては、トラック振れ量Ｚ（Ｋ）をフィード
フォワードでマイナーサーボループに出力する構成をと
るので、目標トラックに対するヘッド11の位置決め精度
を飛躍的に向上できる。
ところで、位置制御系であるマイナーサーボループの
制御帯域は有限であるので、位置指令に対するヘッド11
の応答は位相遅れが生じるのと、アクチュエータ14の摩
擦などにより更に位相が遅れることになる。よって、こ
のままでは、ホルダ26の位相遅れやマイナーサーボルー
プの位相遅れがあるためフィードフォワードされるトラ
ック振れ情報に対して、ヘッド11が遅れて動作するおそ
れがある。
制御帯域は有限であるので、位置指令に対するヘッド11
の応答は位相遅れが生じるのと、アクチュエータ14の摩
擦などにより更に位相が遅れることになる。よって、こ
のままでは、ホルダ26の位相遅れやマイナーサーボルー
プの位相遅れがあるためフィードフォワードされるトラ
ック振れ情報に対して、ヘッド11が遅れて動作するおそ
れがある。
そこで、本実施例では、予めホルダ26とマイナーサー
ボループにおける１枚偏心成分と２次偏心成分のトラッ
ク振れの周波数成分の位相遅れを見積り、上記の如く逆
フーリエ変換する際に位相を進めて時間軸のトラック振
れ情報を復調することとする。即ち、そうすれば、時間
的に未来のトラック振れ情報を得ることができるので、
ホルダ26やマイナーサーボループの位相遅れを補償で
き、ヘッド11の位置決め精度を更に一層向上できる。
ボループにおける１枚偏心成分と２次偏心成分のトラッ
ク振れの周波数成分の位相遅れを見積り、上記の如く逆
フーリエ変換する際に位相を進めて時間軸のトラック振
れ情報を復調することとする。即ち、そうすれば、時間
的に未来のトラック振れ情報を得ることができるので、
ホルダ26やマイナーサーボループの位相遅れを補償で
き、ヘッド11の位置決め精度を更に一層向上できる。
勿論、上記の如く逆フーリエ変換手段19を設けずと
も、ヘッド11の位置決め精度を飛躍的に向上できるの
で、本発明において逆フーリエ変換手段19を設けない実
施形態をとることもできる。
も、ヘッド11の位置決め精度を飛躍的に向上できるの
で、本発明において逆フーリエ変換手段19を設けない実
施形態をとることもできる。
加えて、本実施例の離散的フーリエ変換と離散的逆フ
ーリエ変換は、トラック追従制御を起動する前に行なう
ため、この演算に要する時間は制御系の安定性に関係が
ない。また、トラック追従制御時には、逆フーリエ変換
されたトラック振れ情報は各セクタに対応するメモリに
記憶されているので演算時間は短い。よって本方式は１
チップマイコン程度で十分実現できる。
ーリエ変換は、トラック追従制御を起動する前に行なう
ため、この演算に要する時間は制御系の安定性に関係が
ない。また、トラック追従制御時には、逆フーリエ変換
されたトラック振れ情報は各セクタに対応するメモリに
記憶されているので演算時間は短い。よって本方式は１
チップマイコン程度で十分実現できる。
なお、上記実施例では、フレキシブルディスク装置を
用いて説明したが、ハードディスク、光ディスク等にも
応用できる。また、実施例でセクタ数が32であるとした
が本発明はセクタ数が４以上であればセクタ数による制
限はない。
用いて説明したが、ハードディスク、光ディスク等にも
応用できる。また、実施例でセクタ数が32であるとした
が本発明はセクタ数が４以上であればセクタ数による制
限はない。
ここに、セクタが４本以上必要なのは、４本以上のセ
クタを記録媒体の周方向に均等間隔で配置するものとす
ると、記録媒体15の異方性や芯振れによる悪影響を物理
的に排除できると共に、数学的には、サンプリング定理
により、フーリエ変換により１次偏心成分及び２次偏心
成分の周波数スペクトルを求めようとすると、セクタが
４本以上必要になるからである。
クタを記録媒体の周方向に均等間隔で配置するものとす
ると、記録媒体15の異方性や芯振れによる悪影響を物理
的に排除できると共に、数学的には、サンプリング定理
により、フーリエ変換により１次偏心成分及び２次偏心
成分の周波数スペクトルを求めようとすると、セクタが
４本以上必要になるからである。
更に、上記実施例では、正弦関数テーブル及び余弦関
数テーブルを用いることとしたが、セクタ数が偶数であ
るならば、どちらか一方あれば他方を生成することがで
きる。また、セクタ数と比較して１周期が十分細かく分
割された正弦若しくは余弦関数テーブルがあれば、上記
（２）（４）（６）（７）式で用いた関数テーブルは細
かく分割された関数テーブルから生成できるため不要と
なる。
数テーブルを用いることとしたが、セクタ数が偶数であ
るならば、どちらか一方あれば他方を生成することがで
きる。また、セクタ数と比較して１周期が十分細かく分
割された正弦若しくは余弦関数テーブルがあれば、上記
（２）（４）（６）（７）式で用いた関数テーブルは細
かく分割された関数テーブルから生成できるため不要と
なる。
また、上記実施例では、サーボ情報はセクタ毎に記録
されているとしたが、本発明はサーボ信号は離散的に配
置したものに対して有効であるため、必ずしもサーボ情
報をデータセクタ毎に配置しなくても良いことは明白で
ある。
されているとしたが、本発明はサーボ信号は離散的に配
置したものに対して有効であるため、必ずしもサーボ情
報をデータセクタ毎に配置しなくても良いことは明白で
ある。
更にまた、上記実施例では、トラック振れ量Ｚ（Ｋ）
をホルダ26の前にフィードフォワードすることとした
が、ホルダ26の後にフィードフォワードすることもでき
る。
をホルダ26の前にフィードフォワードすることとした
が、ホルダ26の後にフィードフォワードすることもでき
る。
発明の効果 請求項（１）記載のトラック追従制御装置によれば、
フーリエ変換により、トラック振れ情報のノイズを除去
できるので、ヘッドの位置決め精度を飛躍的に向上でき
る。よって、トラック振れが大きい場合でもセクタ数を
増やす必要がなく、サーボ信号数が少なくても十分なト
ラッキング追従性能が得られるため、記録媒体のサーボ
信号の占有面積を少なくできる。それ故、記録媒体の高
容量化を図る上で極めて都合のよいものになる。
フーリエ変換により、トラック振れ情報のノイズを除去
できるので、ヘッドの位置決め精度を飛躍的に向上でき
る。よって、トラック振れが大きい場合でもセクタ数を
増やす必要がなく、サーボ信号数が少なくても十分なト
ラッキング追従性能が得られるため、記録媒体のサーボ
信号の占有面積を少なくできる。それ故、記録媒体の高
容量化を図る上で極めて都合のよいものになる。
また、特に請求項（２）記載のトラック追従制御装置
によれば、フーリエ変換された所定の周波数成分のトラ
ック振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換し、時間
的に未来のトラック振れ情報を得る構成をとるので、制
御系の位相遅れを補償でき、トラック追従精度を更に一
層向上できる利点がある。
によれば、フーリエ変換された所定の周波数成分のトラ
ック振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換し、時間
的に未来のトラック振れ情報を得る構成をとるので、制
御系の位相遅れを補償でき、トラック追従精度を更に一
層向上できる利点がある。
また、特に、請求項（４）、（５）記載のトラック追
従制御装置によれば、関数テーブルを具備する構成をと
るので、その分、フーリエ変換及び逆フーリエ変換を迅
速に行えるという利点がある。
従制御装置によれば、関数テーブルを具備する構成をと
るので、その分、フーリエ変換及び逆フーリエ変換を迅
速に行えるという利点がある。
第１図は本発明に係るトラック追従制御装置の構成を示
す図面、第２図は制御手段の詳細を示すブロック図であ
る。 第３図は従来のトラック追従制御装置を示す図面、第４
図はサーボ信号が記録された記録媒体を示す図面、第５
図はセクタの概要を示す図面である。 11……ヘッド,12……位置誤差信号生成手段,13……制御
手段,14……アクチュエータ,15……記録媒体,16……記
憶手段,17……フーリエ変換手段,18……位置検出手段,1
9……逆フーリエ変換手段。
す図面、第２図は制御手段の詳細を示すブロック図であ
る。 第３図は従来のトラック追従制御装置を示す図面、第４
図はサーボ信号が記録された記録媒体を示す図面、第５
図はセクタの概要を示す図面である。 11……ヘッド,12……位置誤差信号生成手段,13……制御
手段,14……アクチュエータ,15……記録媒体,16……記
憶手段,17……フーリエ変換手段,18……位置検出手段,1
9……逆フーリエ変換手段。
Claims (5)
- 【請求項１】情報を記録する複数のトラックを持ち、こ
のトラックに沿ってサーボ信号を離散的に記録した記録
媒体と、前記記録媒体に記録された前記サーボ信号を再
生するヘッドと、前記サーボ信号をサンプル的に検出
し、目標トラックと前記ヘッドの位置ずれ量を示す位置
誤差信号を生成する位置誤差信号生成手段とを有し、前
記位置誤差信号に基づき前記ヘッドを前記目標トラック
へ位置決めするトラック追従制御装置において、 トラック追従制御を行なう前に任意トラックのサーボ信
号からトラック振れ情報をサンプル的に得て記憶する記
憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたトラック振れ情報をフーリエ
変換するフーリエ変換手段と、 フーリエ変換された所定の周波数成分のトラック振れ情
報を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、 逆フーリエ変換されたトラック振れ情報をフィードフォ
ワードで前記ヘッドに位置決め指令として与える手段と を具備することを特徴とするトラック追従制御装置。 - 【請求項２】フーリエ変換された所定の周波数成分のト
ラック振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換するよ
うにしたことを特徴とする請求項（１）記載のトラック
追従制御装置。 - 【請求項３】ヘッドのヘッド位置を固定し、その時に得
られる位相誤差信号に基づき任意トラックのサーボ信号
から得られるトラック振れデータを求めるようにしたこ
とを特徴とする請求項（１）記載のトラック追従制御装
置。 - 【請求項４】フーリエ変換手段が、正弦関数及び／又は
余弦関数の関数テーブルを有することを特徴とする請求
項（１）記載のトラック追従制御装置。 - 【請求項５】逆フーリエ変換手段が、正弦関数及び／又
は余弦関数の関数テーブルを有することを特徴とする請
求項（１）記載のトラック追従制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146458A JP2526305B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | トラック追従制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146458A JP2526305B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | トラック追従制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0438778A JPH0438778A (ja) | 1992-02-07 |
| JP2526305B2 true JP2526305B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=15408098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146458A Expired - Fee Related JP2526305B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | トラック追従制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2526305B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8009382B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-08-30 | Toshiba Storage Device Corporation | Position control apparatus and disk apparatus using the same |
| US8049987B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-11-01 | Toshiba Storage Device Corporation | Position control apparatus and disk apparatus using the same |
| US8068307B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-11-29 | Toshiba Storage Device Corporation | Position control apparatus and disk apparatus using the same |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5793554A (en) * | 1996-07-09 | 1998-08-11 | International Business Machines Corporation | Self-servowriting system with dynamic error propagation reduction |
| US5875064A (en) | 1996-07-09 | 1999-02-23 | International Business Machines Corporation | Method and system for accurate self-servowriting with normalization in a disk drive |
| US6501613B1 (en) * | 1999-12-15 | 2002-12-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Generalized Fourier seek method and apparatus for a hard disk drive servomechanism |
| US7546026B2 (en) | 2005-10-25 | 2009-06-09 | Zoran Corporation | Camera exposure optimization techniques that take camera and scene motion into account |
| US7697836B2 (en) | 2006-10-25 | 2010-04-13 | Zoran Corporation | Control of artificial lighting of a scene to reduce effects of motion in the scene on an image being acquired |
| US8482620B2 (en) | 2008-03-11 | 2013-07-09 | Csr Technology Inc. | Image enhancement based on multiple frames and motion estimation |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP2146458A patent/JP2526305B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8009382B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-08-30 | Toshiba Storage Device Corporation | Position control apparatus and disk apparatus using the same |
| US8049987B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-11-01 | Toshiba Storage Device Corporation | Position control apparatus and disk apparatus using the same |
| US8068307B2 (en) | 2007-04-27 | 2011-11-29 | Toshiba Storage Device Corporation | Position control apparatus and disk apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438778A (ja) | 1992-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |