JP2629487B2 - ヘッド位置決め装置 - Google Patents
ヘッド位置決め装置Info
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- JP2629487B2 JP2629487B2 JP3130926A JP13092691A JP2629487B2 JP 2629487 B2 JP2629487 B2 JP 2629487B2 JP 3130926 A JP3130926 A JP 3130926A JP 13092691 A JP13092691 A JP 13092691A JP 2629487 B2 JP2629487 B2 JP 2629487B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスク装
置、ハードディスク装置や光ディスク装置などのディス
ク装置に用いられるヘッド位置決め装置に関するもので
ある。
置、ハードディスク装置や光ディスク装置などのディス
ク装置に用いられるヘッド位置決め装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、フロッピーディスク装置において
は記憶容量を増大させるためにトラック密度を増加させ
る研究がなされている。従来のフロッピーディスク装置
におけるヘッド位置決めは、ステッピングモータのオー
プンループ駆動により行なわれるのが一般的である。フ
ロッピーディスク装置は、媒体を装置へ装着する際に生
じるチャッキングずれや媒体の温湿度膨張等によりトラ
ック振れ（偏心）が生じる。従来の位置決め方式では、
トラック振れ量がトラックピッチと比較して大きくなる
と、磁気ヘッドの記録トラックに対する位置決め精度が
悪化して隣接トラックにまたがって記録再生することに
なるのでデータの信頼性が低下する。よって、フロッピ
ーディスク装置において、高トラック密度化を実現する
には、サーボ信号をディスク面に記録しておき、このサ
ーボ信号からトラックずれ情報を検出して磁気ヘッドを
トラックに位置決めするトラック追従制御が必要とな
る。
は記憶容量を増大させるためにトラック密度を増加させ
る研究がなされている。従来のフロッピーディスク装置
におけるヘッド位置決めは、ステッピングモータのオー
プンループ駆動により行なわれるのが一般的である。フ
ロッピーディスク装置は、媒体を装置へ装着する際に生
じるチャッキングずれや媒体の温湿度膨張等によりトラ
ック振れ（偏心）が生じる。従来の位置決め方式では、
トラック振れ量がトラックピッチと比較して大きくなる
と、磁気ヘッドの記録トラックに対する位置決め精度が
悪化して隣接トラックにまたがって記録再生することに
なるのでデータの信頼性が低下する。よって、フロッピ
ーディスク装置において、高トラック密度化を実現する
には、サーボ信号をディスク面に記録しておき、このサ
ーボ信号からトラックずれ情報を検出して磁気ヘッドを
トラックに位置決めするトラック追従制御が必要とな
る。
【０００３】またトラック密度が高いハードディスク装
置では、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。この方式は、データ面を複数のセク
タに分割し、各セクタの１部にサーボ信号を記録して、
この信号を磁気ヘッドにより再生してトラック位置誤差
信号を得て、この信号を基にアクチュエータの電流もし
くは電圧をコントロールして磁気ヘッドをトラックに位
置決めするものである。このセクタサーボ方式を、フロ
ッピー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。
置では、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。この方式は、データ面を複数のセク
タに分割し、各セクタの１部にサーボ信号を記録して、
この信号を磁気ヘッドにより再生してトラック位置誤差
信号を得て、この信号を基にアクチュエータの電流もし
くは電圧をコントロールして磁気ヘッドをトラックに位
置決めするものである。このセクタサーボ方式を、フロ
ッピー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。
【０００４】以下に従来のセクタサーボ方式について説
明する。図６はサーボ信号が記録された記録媒体を示し
ており、図において記録媒体の１面または両面の記録領
域はセクタ４１に分割され、更に各セクタはデータ領域
４３とサーボ領域４２に分割されている。
明する。図６はサーボ信号が記録された記録媒体を示し
ており、図において記録媒体の１面または両面の記録領
域はセクタ４１に分割され、更に各セクタはデータ領域
４３とサーボ領域４２に分割されている。
【０００５】図７は各セクタの構成である。図におい
て、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が記録されてい
る。ヘッド１１は、図に示した様に記録媒体の半径方向
へ移動してトラック中心に位置決めされる。
て、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が記録されてい
る。ヘッド１１は、図に示した様に記録媒体の半径方向
へ移動してトラック中心に位置決めされる。
【０００６】図８に従来のトラック追従制御装置の概略
構成図である。各セクタに記録されているサーボ信号は
ヘッド１１によって再生される。位置誤差信号生成手段
６２は、各セクタ毎に再生されたサーボ信号を検出して
ヘッド１１とトラック４４のずれを示す位置誤差信号６
６を生成する。補償手段６３は、いわゆるＰＩＤ制御を
行なうものであって位置誤差信号６６を微分演算した結
果と位置誤差信号６６を比例演算した結果と位置誤差信
号６６を積分演算した結果とを加算してアクチュエータ
１４に対して指令信号を出力する。アクチューエータ１
４には、ヘッド１１が取り付けられており位置指令信号
に従ってヘッド１１を移動させてトラックに位置決めす
る。（例えば日経エレクトロニクス 1987.1.26 NO.413)
構成図である。各セクタに記録されているサーボ信号は
ヘッド１１によって再生される。位置誤差信号生成手段
６２は、各セクタ毎に再生されたサーボ信号を検出して
ヘッド１１とトラック４４のずれを示す位置誤差信号６
６を生成する。補償手段６３は、いわゆるＰＩＤ制御を
行なうものであって位置誤差信号６６を微分演算した結
果と位置誤差信号６６を比例演算した結果と位置誤差信
号６６を積分演算した結果とを加算してアクチュエータ
１４に対して指令信号を出力する。アクチューエータ１
４には、ヘッド１１が取り付けられており位置指令信号
に従ってヘッド１１を移動させてトラックに位置決めす
る。（例えば日経エレクトロニクス 1987.1.26 NO.413)
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うなサーボ方式では、セクタ数つまりサーボ信号数が多
いほどサーボ性能は向上するが、サーボ信号の占有面積
が多くなるのでデータの占有面積が減少し記憶容量が少
なくなる。そのためセクタ数は４０程度に設定されるの
が一般的である。従って、記録媒体の回転数が毎分６０
０回転であるとするとサーボ信号のサンプリング周波数
は４００Ｈｚとなる。一般にサンプル値位置制御系の場
合、系の安定性を考慮するとゲイン交点周波数はサンプ
リング周波数の１／６以下に設定される。よって、セク
タ数が４０である場合のゲイン交点周波数は６７Ｈｚ以
下にしか設定できない。また、高トラック密度になると
ヘッドのトラックずれ量の許容値が小さくなる。プロッ
ピーディスク装置はラップトップコンピュータなどに用
いられるので大きな振動や衝撃をうけることになり、こ
の振動によってヘッド・アクチュエータに外力が生じる
ことから位置制御系の復元力すなわちスティフネスを高
くすることが必要となる。しかし、ゲイン交点周波数６
７Ｈｚでは十分な帰還ゲインが取れないことから十分な
スティフネスが得られない問題点がある。
うなサーボ方式では、セクタ数つまりサーボ信号数が多
いほどサーボ性能は向上するが、サーボ信号の占有面積
が多くなるのでデータの占有面積が減少し記憶容量が少
なくなる。そのためセクタ数は４０程度に設定されるの
が一般的である。従って、記録媒体の回転数が毎分６０
０回転であるとするとサーボ信号のサンプリング周波数
は４００Ｈｚとなる。一般にサンプル値位置制御系の場
合、系の安定性を考慮するとゲイン交点周波数はサンプ
リング周波数の１／６以下に設定される。よって、セク
タ数が４０である場合のゲイン交点周波数は６７Ｈｚ以
下にしか設定できない。また、高トラック密度になると
ヘッドのトラックずれ量の許容値が小さくなる。プロッ
ピーディスク装置はラップトップコンピュータなどに用
いられるので大きな振動や衝撃をうけることになり、こ
の振動によってヘッド・アクチュエータに外力が生じる
ことから位置制御系の復元力すなわちスティフネスを高
くすることが必要となる。しかし、ゲイン交点周波数６
７Ｈｚでは十分な帰還ゲインが取れないことから十分な
スティフネスが得られない問題点がある。
【０００８】さらにヘッドが大きくオフトラックした場
合には、隣接トラックのデータを破壊する恐れがあるの
でヘッドのトラックずれ量が所定の値を超えた場合はデ
ータの書込みを禁止してデータの保護を行なう必要があ
る。しかし、衝撃などにより急激にヘッドが変位した場
合はサーボ信号のサンプリング周波数が低いので即座に
トラックずれ量を検出できず隣接トラックのデータを破
壊してしまう問題点がある。
合には、隣接トラックのデータを破壊する恐れがあるの
でヘッドのトラックずれ量が所定の値を超えた場合はデ
ータの書込みを禁止してデータの保護を行なう必要があ
る。しかし、衝撃などにより急激にヘッドが変位した場
合はサーボ信号のサンプリング周波数が低いので即座に
トラックずれ量を検出できず隣接トラックのデータを破
壊してしまう問題点がある。
【０００９】さらに、フロッピーディスク装置は可搬型
であるためメディアの装着時に生じるチャッキングずれ
やベースフィルムの異方性の伸びなどがありハードディ
スク装置と比較するとトラックの偏心量が大きいので１
回転に４０個のサーボ信号程度ではトラックずれの許容
値を満足する位置決め性能が得られないと言う問題点を
有していた。
であるためメディアの装着時に生じるチャッキングずれ
やベースフィルムの異方性の伸びなどがありハードディ
スク装置と比較するとトラックの偏心量が大きいので１
回転に４０個のサーボ信号程度ではトラックずれの許容
値を満足する位置決め性能が得られないと言う問題点を
有していた。
【００１０】本発明は上記問題点を鑑み、従来のヘッド
位置決め装置では実現できなかった高耐震性能と高精度
の位置決めを可能とするヘッド位置決め装置とサーボ信
号のサンプル周波数を見かけ上高くすることにより、ヘ
ッドが大きくオフトラックした場合でもすばやく検出し
てデータの書込みを禁止できる書込み禁止装置を提供す
るものである。
位置決め装置では実現できなかった高耐震性能と高精度
の位置決めを可能とするヘッド位置決め装置とサーボ信
号のサンプル周波数を見かけ上高くすることにより、ヘ
ッドが大きくオフトラックした場合でもすばやく検出し
てデータの書込みを禁止できる書込み禁止装置を提供す
るものである。
【００１１】
【課題を解決する手段】上記問題点を解決するために本
発明のヘッド位置決め装置は、サーボ信号をセクタ毎に
記録した記録媒体と、サーボ信号を再生するヘッドと、
各セクタのサーボ信号を検出して目標トラック中心とヘ
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
差信生成手段と、ヘッドの絶対位置を検出してヘッド位
置信号を生成する位置検出手段と、サーボ信号を検出し
たときのヘッド位置を記憶するヘッド位置記憶手段と、
ヘッド位置記憶手段に記憶されたヘッド位置と位置誤差
信号を加算してサンプル的にトラック振れ量を検出する
トラック振れ検出手段と、トラック振れ量を少なくとも
セクタ数だけ記憶できるトラック振れ記憶手段と、トラ
ック振れ記憶手段に予め任意トラックのトラック振れを
記憶しておきサーボ信号がサンプルされた位置からのト
ラック軌跡を推定してトラック軌跡信号を生成する推定
手段と、トラック軌跡推定信号とトラック振れ検出手段
で検出されたトラック振れ量と加算する事により概ね連
続的なトラック振れ推定信号を生成するトラック振れ推
定手段と、ヘッド位置とトラック振れ推定信号を減算し
てヘッドと目標トラック中心とのずれ量を示す第二位置
誤差信号を生成する位置誤差信号推定手段と、ヘッド位
置信号を微分した結果と第二位置誤差信号を積分演算し
た結果とヘッド位置信号を比例演算した結果と第二位置
誤差信号を比例演算した結果とを加算して操作信号を生
成する補償手段とを備えたヘッド位置決め装置である。
発明のヘッド位置決め装置は、サーボ信号をセクタ毎に
記録した記録媒体と、サーボ信号を再生するヘッドと、
各セクタのサーボ信号を検出して目標トラック中心とヘ
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
差信生成手段と、ヘッドの絶対位置を検出してヘッド位
置信号を生成する位置検出手段と、サーボ信号を検出し
たときのヘッド位置を記憶するヘッド位置記憶手段と、
ヘッド位置記憶手段に記憶されたヘッド位置と位置誤差
信号を加算してサンプル的にトラック振れ量を検出する
トラック振れ検出手段と、トラック振れ量を少なくとも
セクタ数だけ記憶できるトラック振れ記憶手段と、トラ
ック振れ記憶手段に予め任意トラックのトラック振れを
記憶しておきサーボ信号がサンプルされた位置からのト
ラック軌跡を推定してトラック軌跡信号を生成する推定
手段と、トラック軌跡推定信号とトラック振れ検出手段
で検出されたトラック振れ量と加算する事により概ね連
続的なトラック振れ推定信号を生成するトラック振れ推
定手段と、ヘッド位置とトラック振れ推定信号を減算し
てヘッドと目標トラック中心とのずれ量を示す第二位置
誤差信号を生成する位置誤差信号推定手段と、ヘッド位
置信号を微分した結果と第二位置誤差信号を積分演算し
た結果とヘッド位置信号を比例演算した結果と第二位置
誤差信号を比例演算した結果とを加算して操作信号を生
成する補償手段とを備えたヘッド位置決め装置である。
【００１２】
【００１３】
【作用】本発明は上記した構成によって、ヘッド位置を
位置検出手段により連続的に検出できるのでこの信号を
用いて安定化補償（微分演算）を行なえば、サーボ信号
のサンプリング周波数によるゲイン交点周波数の制限が
なくなり帰還ゲインを高くできる。よって位置制御系の
スティフネスを高くすることができ耐震性能が向上す
る。また位置誤差信号推定手段によって、ヘッドとトラ
ックの位置ずれ量が概ね連続的に求まるので少ないサー
ボ信号でも良好な位置決め性能が得られる。また衝撃な
どによる急俊なオフトラックが生じた場合でも位置誤差
信号推定手段によってすばやく検出してデータの書込み
を禁止できるのでデータの信頼性を確保できる。
位置検出手段により連続的に検出できるのでこの信号を
用いて安定化補償（微分演算）を行なえば、サーボ信号
のサンプリング周波数によるゲイン交点周波数の制限が
なくなり帰還ゲインを高くできる。よって位置制御系の
スティフネスを高くすることができ耐震性能が向上す
る。また位置誤差信号推定手段によって、ヘッドとトラ
ックの位置ずれ量が概ね連続的に求まるので少ないサー
ボ信号でも良好な位置決め性能が得られる。また衝撃な
どによる急俊なオフトラックが生じた場合でも位置誤差
信号推定手段によってすばやく検出してデータの書込み
を禁止できるのでデータの信頼性を確保できる。
【００１４】
【実施例】以下本発明の一実施例のヘッド位置決め装置
について図面を参照しながら説明する。
について図面を参照しながら説明する。
【００１５】図１は本発明の第一の実施例におけるヘッ
ド位置決め装置の構成を示すものである。１１はヘッ
ド、１２は位置誤差信号生成手段、１３は第二補償手
段、１４はアクチュエータ、１５は記録媒体、１６はキ
ャリッジ、１７はスケール、１８は第一補償手段を示
す。以上の様に構成されたヘッド位置決め装置について
以下図１を用いて説明する。
ド位置決め装置の構成を示すものである。１１はヘッ
ド、１２は位置誤差信号生成手段、１３は第二補償手
段、１４はアクチュエータ、１５は記録媒体、１６はキ
ャリッジ、１７はスケール、１８は第一補償手段を示
す。以上の様に構成されたヘッド位置決め装置について
以下図１を用いて説明する。
【００１６】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
るとサーボ信号が再生され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、セクタ毎に記
録されたサーボ信号をサンプル的に検出して目標トラッ
ク中心とヘッド１１の位置ずれ量を示す位置誤差信号２
を生成する。また、ヘッド１１の絶対位置は、光学的な
スケール１７によって常時読取ることができ、ヘッド位
置信号２を第一補償手段１８に与える。第二補償手段１
３は、位置誤差信号２に対して積分演算と比例演算を
し、これらの結果を加算してアクチュエータ１４の指令
とする。また第一補償手段１８は、ヘッド位置信号１に
対して微分演算と比例演算をし、これらの結果を加算し
てアクチュエータ１４の指令とする。アクチュエータ１
４は、第一補償手段１８および第二補償手段１３の指令
よりヘッド１１を移動させて目標トラックに位置決めす
る。
１５は回転しており、サーボ領域がヘッド１１を通過す
るとサーボ信号が再生され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、セクタ毎に記
録されたサーボ信号をサンプル的に検出して目標トラッ
ク中心とヘッド１１の位置ずれ量を示す位置誤差信号２
を生成する。また、ヘッド１１の絶対位置は、光学的な
スケール１７によって常時読取ることができ、ヘッド位
置信号２を第一補償手段１８に与える。第二補償手段１
３は、位置誤差信号２に対して積分演算と比例演算を
し、これらの結果を加算してアクチュエータ１４の指令
とする。また第一補償手段１８は、ヘッド位置信号１に
対して微分演算と比例演算をし、これらの結果を加算し
てアクチュエータ１４の指令とする。アクチュエータ１
４は、第一補償手段１８および第二補償手段１３の指令
よりヘッド１１を移動させて目標トラックに位置決めす
る。
【００１７】一般に位置制御系は、安定に誤差なく位置
決めすることを目的とする。つまり制御目的は、安定化
制御と偏差制御の２つに大別される。図８に示した従来
のセクタサーボ方式では、補償手段６２の入力は１つし
かないので２つの制御目的を同時に最適化することが困
難であるという問題がある。本実施例は、スケール１７
を設けてヘッド１１の位置を検出できるようにして、ヘ
ッド１１の絶対位置とトラックずれ量である偏差の２つ
の情報を基に制御するので、この２つの課題を分離して
考えて設計することを可能としている。つまり安定化制
御（ＰＤ制御）は、第一補償手段１８で比例演算と微分
演算により行ない、偏差制御（積分補償）は第二補償手
段１３で行なう。ヘッド位置信号１は、スケール１７に
より連続的に読取る事ができるため、位置誤差信号２の
サンプリング周波数によるゲイン交点周波数の制限がな
い。よって、安定な状態でゲイン交点周波数を高く設定
してスティフネスを高くできる。この結果、振動により
ヘッド１１に外力が加わりヘッド１１が変位しても素速
くスケール１７により検出でき第一補償手段１８により
アクチュエータに指令を送れるので従来のセクタサーボ
方式のヘッド位置決め装置で問題であった振動に弱い問
題点を解決することができる。ヘッド１１の目標トラッ
クの位置決めは第二補償手段１３で行なわれるが、安定
化補償は第一補償手段１８で行なわれるので偏差補償で
最適化することができ、図８に示す従来のヘッド位置決
め装置よりトラック位置決め精度は良くなる。また第二
補償手段で行なわれる演算は、通常積分演算のみで行な
われるが偏差補償の即応性の改善として積分演算の結果
に比例演算の結果を加算しても良い。
決めすることを目的とする。つまり制御目的は、安定化
制御と偏差制御の２つに大別される。図８に示した従来
のセクタサーボ方式では、補償手段６２の入力は１つし
かないので２つの制御目的を同時に最適化することが困
難であるという問題がある。本実施例は、スケール１７
を設けてヘッド１１の位置を検出できるようにして、ヘ
ッド１１の絶対位置とトラックずれ量である偏差の２つ
の情報を基に制御するので、この２つの課題を分離して
考えて設計することを可能としている。つまり安定化制
御（ＰＤ制御）は、第一補償手段１８で比例演算と微分
演算により行ない、偏差制御（積分補償）は第二補償手
段１３で行なう。ヘッド位置信号１は、スケール１７に
より連続的に読取る事ができるため、位置誤差信号２の
サンプリング周波数によるゲイン交点周波数の制限がな
い。よって、安定な状態でゲイン交点周波数を高く設定
してスティフネスを高くできる。この結果、振動により
ヘッド１１に外力が加わりヘッド１１が変位しても素速
くスケール１７により検出でき第一補償手段１８により
アクチュエータに指令を送れるので従来のセクタサーボ
方式のヘッド位置決め装置で問題であった振動に弱い問
題点を解決することができる。ヘッド１１の目標トラッ
クの位置決めは第二補償手段１３で行なわれるが、安定
化補償は第一補償手段１８で行なわれるので偏差補償で
最適化することができ、図８に示す従来のヘッド位置決
め装置よりトラック位置決め精度は良くなる。また第二
補償手段で行なわれる演算は、通常積分演算のみで行な
われるが偏差補償の即応性の改善として積分演算の結果
に比例演算の結果を加算しても良い。
【００１８】以下に本発明の書込み禁止装置について説
明する。図３は本実施例における書込み禁止装置を示す
ものである。４はトラック振れをあらわしており、ヘッ
ド位置との差がサーボ信号でサンプルされて位置誤差信
号２になる。サーボ信号のサンプルタイミングは図１の
位置誤差信号生成手段１２で検出可能でありサーボ信号
検出信号３を生成するものとする。図３に戻り、サーボ
信号検出信号３のタイミング信号によりスケール１７に
よって得られるヘッド位置信号１をサンプルして記憶す
る。位置誤差信号２は、サンプル点におけるヘッド位置
と目標トラックとの差であるので、サンプルされた時の
トラック振れ量はヘッド位置信号１と位置誤差信号２を
加算すれば求まりトラック振れサンプル信号６となる。
トラック軌跡推定手段２０は、サンプル間のトラックの
軌跡を推定するトラック軌跡推定信号７を出力する。
明する。図３は本実施例における書込み禁止装置を示す
ものである。４はトラック振れをあらわしており、ヘッ
ド位置との差がサーボ信号でサンプルされて位置誤差信
号２になる。サーボ信号のサンプルタイミングは図１の
位置誤差信号生成手段１２で検出可能でありサーボ信号
検出信号３を生成するものとする。図３に戻り、サーボ
信号検出信号３のタイミング信号によりスケール１７に
よって得られるヘッド位置信号１をサンプルして記憶す
る。位置誤差信号２は、サンプル点におけるヘッド位置
と目標トラックとの差であるので、サンプルされた時の
トラック振れ量はヘッド位置信号１と位置誤差信号２を
加算すれば求まりトラック振れサンプル信号６となる。
トラック軌跡推定手段２０は、サンプル間のトラックの
軌跡を推定するトラック軌跡推定信号７を出力する。
【００１９】図４にトラック軌跡推定信号７の説明図を
示した。図４において、（ａ）はトラック振れ４を表
し、（ｂ）はトラック振れサンプル信号６を表し、
（ｃ）はトラック軌跡推定信号７を示す。トラック振れ
サンプル信号６はサンプルされると記憶手段２１に記憶
されサンプル間の値はホールドされる。トラック軌跡推
定信号７は、サンプルされた次のセクタのトラック振れ
量を知ることができれば１次補間により求めることがで
きるが、時間的未来のものを知ることはできない。しか
し、記録媒体１５は回転しているので、トラック振れの
周期性を利用すればこの問題を解決できる。図５はトラ
ック軌跡推定手段２０の１部である。図５においてトラ
ック振れ記憶手段２２は少なくともセクタ数と同じだけ
の記憶領域を有する。図５は２８個のセクタ（サーボ信
号）の場合を想定している。サーボ信号がサンプルされ
るとトラック振れ記憶手段２２に記憶されたトラック振
れ量はそれぞれシフトされる。トラック振れ記憶手段２
２の２８番目の記憶領域には１回転前の現在サンプルさ
れた位置のトラック振れ量が記憶されており、２７番目
の記憶領域には現在サンプルされているセクタの次のセ
クタの１回転前のトラック振れ量が記憶されている。記
録媒体１５の回転によって、トラック振れ量は変化は非
常に小さいので、この２つの信号の差分を取れば次のセ
クタまでのトラックの傾斜を求めることができ、トラッ
ク軌跡推定信号７を得ることが可能となる。
示した。図４において、（ａ）はトラック振れ４を表
し、（ｂ）はトラック振れサンプル信号６を表し、
（ｃ）はトラック軌跡推定信号７を示す。トラック振れ
サンプル信号６はサンプルされると記憶手段２１に記憶
されサンプル間の値はホールドされる。トラック軌跡推
定信号７は、サンプルされた次のセクタのトラック振れ
量を知ることができれば１次補間により求めることがで
きるが、時間的未来のものを知ることはできない。しか
し、記録媒体１５は回転しているので、トラック振れの
周期性を利用すればこの問題を解決できる。図５はトラ
ック軌跡推定手段２０の１部である。図５においてトラ
ック振れ記憶手段２２は少なくともセクタ数と同じだけ
の記憶領域を有する。図５は２８個のセクタ（サーボ信
号）の場合を想定している。サーボ信号がサンプルされ
るとトラック振れ記憶手段２２に記憶されたトラック振
れ量はそれぞれシフトされる。トラック振れ記憶手段２
２の２８番目の記憶領域には１回転前の現在サンプルさ
れた位置のトラック振れ量が記憶されており、２７番目
の記憶領域には現在サンプルされているセクタの次のセ
クタの１回転前のトラック振れ量が記憶されている。記
録媒体１５の回転によって、トラック振れ量は変化は非
常に小さいので、この２つの信号の差分を取れば次のセ
クタまでのトラックの傾斜を求めることができ、トラッ
ク軌跡推定信号７を得ることが可能となる。
【００２０】またトラック振れ４は、時間の経過により
それほど変化しないので１度１回転分のトラック軌跡推
定信号７を求めておけば位置誤差信号２のサンプリング
毎に演算を行なう必要がなくなるので計算量を軽減でき
る。またトラック軌跡推定信号７は、高次の補間法（例
えばラグランジェ補間）やフーリエ変換を用いて求める
と誤差を軽減できる。図４においてトラック振れ推定信
号７とトラック振れサンプル信号６を加算すればトラッ
ク振れ４が連続的に推定できることがわかるが、図３に
おいてこの演算を行なってトラック振れ推定信号５を得
ている。トラック振れ推定信号５は、概ね連続信号であ
るので連続信号であるヘッド位置信号１との差をとれば
ヘッド１１と目標トラックの連続的な位置ずれ量を示す
推定位置誤差信号８を求めることができる。図３に於い
て、この推定位置誤差信号８を求める手段をトラッキン
グエラー推定器１９とする。２３はオフトラック検出手
段であるが、推定位置誤差信号８が所定の範囲を超えた
場合に書き込み禁止信号を出してデータの書き込みを禁
止するが、推定位置誤差信号８は概ね連続的に得られる
ので、衝撃によってヘッド位置が大きく変位してトラッ
クずれを生じた場合、すぐに書き込みを禁止できるので
データの信頼性が向上する。
それほど変化しないので１度１回転分のトラック軌跡推
定信号７を求めておけば位置誤差信号２のサンプリング
毎に演算を行なう必要がなくなるので計算量を軽減でき
る。またトラック軌跡推定信号７は、高次の補間法（例
えばラグランジェ補間）やフーリエ変換を用いて求める
と誤差を軽減できる。図４においてトラック振れ推定信
号７とトラック振れサンプル信号６を加算すればトラッ
ク振れ４が連続的に推定できることがわかるが、図３に
おいてこの演算を行なってトラック振れ推定信号５を得
ている。トラック振れ推定信号５は、概ね連続信号であ
るので連続信号であるヘッド位置信号１との差をとれば
ヘッド１１と目標トラックの連続的な位置ずれ量を示す
推定位置誤差信号８を求めることができる。図３に於い
て、この推定位置誤差信号８を求める手段をトラッキン
グエラー推定器１９とする。２３はオフトラック検出手
段であるが、推定位置誤差信号８が所定の範囲を超えた
場合に書き込み禁止信号を出してデータの書き込みを禁
止するが、推定位置誤差信号８は概ね連続的に得られる
ので、衝撃によってヘッド位置が大きく変位してトラッ
クずれを生じた場合、すぐに書き込みを禁止できるので
データの信頼性が向上する。
【００２１】図２はヘッド位置決め装置の第２の実施例
である。図２において第１の実施例と異なるのは、図１
では第二補償手段１３に入力する信号が位置誤差信号２
であったが、第二の実施例の場合は推定位置誤差信号８
を第二補償手段１３の入力にしていることである。位置
誤差信号２はセクタ毎にサンプル的に得られるものであ
り、推定位置信号８は上記書き込み禁止装置のトラッキ
ングエラー推定器１９により連続的に検出できる。よっ
て、トラックずれを示す情報量が増えるので第一の実施
例で示したヘッド位置決め装置よりも位置決め性能がさ
らに向上して大きなトラック振れがあった場合でも精度
良く位置決めが可能となる。
である。図２において第１の実施例と異なるのは、図１
では第二補償手段１３に入力する信号が位置誤差信号２
であったが、第二の実施例の場合は推定位置誤差信号８
を第二補償手段１３の入力にしていることである。位置
誤差信号２はセクタ毎にサンプル的に得られるものであ
り、推定位置信号８は上記書き込み禁止装置のトラッキ
ングエラー推定器１９により連続的に検出できる。よっ
て、トラックずれを示す情報量が増えるので第一の実施
例で示したヘッド位置決め装置よりも位置決め性能がさ
らに向上して大きなトラック振れがあった場合でも精度
良く位置決めが可能となる。
【００２２】本実施例は、フロッピーディスク装置を用
いて説明したが光ディスク、ハードディスクなどのディ
スク装置にも適用できる。また本実施例の第一補償手段
と第二補償手段で行なわれる比例演算の比例定数はゼロ
であっても良い。
いて説明したが光ディスク、ハードディスクなどのディ
スク装置にも適用できる。また本実施例の第一補償手段
と第二補償手段で行なわれる比例演算の比例定数はゼロ
であっても良い。
【００２３】
【発明の効果】以上の様に本発明は、サーボ信号をセク
タ毎に記録した記録媒体と、サーボ信号を再生するヘッ
ドと、各セクタのサーボ信号を検出して目標トラック中
心と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、ヘッドの絶対位置を検出して
ヘッド位置信号を生成する位置検出手段と、サーボ信号
を検出したときのヘッド位置を記憶するヘッド位置記憶
手段と、ヘッド位置記憶手段に記憶されたヘッド位置と
位置誤差信号を加算してサンプル的にトラック振れ量を
検出するトラック振れ検出手段と、トラック振れ量を少
なくともセクタ数だけ記憶できるトラック振れ記憶手段
と、トラック振れ記憶手段に予め任意トラックのトラッ
ク振れを記憶しておきサーボ信号がサンプルされた位置
からのトラック軌跡を推定してトラック軌跡信号を生成
する推定手段と、トラック軌跡推定信号とトラック振れ
検出手段で検出されたトラック振れ量と加算する事によ
り概ね連続的なトラック振れ推定信号を生成するトラッ
ク振れ推定手段と、ヘッド位置とトラック振れ推定信号
を減算してヘッドと目標トラック中心とのずれ量を概ね
連続的に第二位置誤差信号を生成する位置誤差信号推定
手段と、ヘッド位置信号を微分した結果と第二位置誤差
信号を積分演算した結果とヘッド位置信号を比例演算し
た結果と第二位置誤差信号を比例演算した結果とを加算
して操作信号を生成する補償手段とを設けることによ
り、偏差補償と安定化補償をそれぞれ最適に設計できる
のと、トラックずれ量を連続的に推定してサーボ信号の
サンプリング周波数による制御系の制約をなくす事がで
きる。これにより、高耐震性能と高精度位置決めが可能
となりトラック密度を高くすることができるので、容量
の大きな記憶装置を提供できる。また、衝撃などにより
ヘッドが大きく変位してトラックずれが生じた場合で
も、すばやくデータの書き込みを禁止できるので隣接ト
ラックのデータを破壊することがなくデータの信頼性が
向上する。
タ毎に記録した記録媒体と、サーボ信号を再生するヘッ
ドと、各セクタのサーボ信号を検出して目標トラック中
心と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、ヘッドの絶対位置を検出して
ヘッド位置信号を生成する位置検出手段と、サーボ信号
を検出したときのヘッド位置を記憶するヘッド位置記憶
手段と、ヘッド位置記憶手段に記憶されたヘッド位置と
位置誤差信号を加算してサンプル的にトラック振れ量を
検出するトラック振れ検出手段と、トラック振れ量を少
なくともセクタ数だけ記憶できるトラック振れ記憶手段
と、トラック振れ記憶手段に予め任意トラックのトラッ
ク振れを記憶しておきサーボ信号がサンプルされた位置
からのトラック軌跡を推定してトラック軌跡信号を生成
する推定手段と、トラック軌跡推定信号とトラック振れ
検出手段で検出されたトラック振れ量と加算する事によ
り概ね連続的なトラック振れ推定信号を生成するトラッ
ク振れ推定手段と、ヘッド位置とトラック振れ推定信号
を減算してヘッドと目標トラック中心とのずれ量を概ね
連続的に第二位置誤差信号を生成する位置誤差信号推定
手段と、ヘッド位置信号を微分した結果と第二位置誤差
信号を積分演算した結果とヘッド位置信号を比例演算し
た結果と第二位置誤差信号を比例演算した結果とを加算
して操作信号を生成する補償手段とを設けることによ
り、偏差補償と安定化補償をそれぞれ最適に設計できる
のと、トラックずれ量を連続的に推定してサーボ信号の
サンプリング周波数による制御系の制約をなくす事がで
きる。これにより、高耐震性能と高精度位置決めが可能
となりトラック密度を高くすることができるので、容量
の大きな記憶装置を提供できる。また、衝撃などにより
ヘッドが大きく変位してトラックずれが生じた場合で
も、すばやくデータの書き込みを禁止できるので隣接ト
ラックのデータを破壊することがなくデータの信頼性が
向上する。
【図１】本発明の第一の実施例のヘッド位置決め装置の
構成図
構成図
【図２】本発明の第二の実施例のヘッド位置決め装置の
構成図
構成図
【図３】本発明の実施例の書込み禁止装置のブロック図
【図４】（ａ）同実施例のトラック振れ４の特性図 （ｂ）同実施例のトラック振れサンプル信号６の特性図 （ｃ）同実施例のトラック軌跡推定信号７の特性図
【図５】同実施例のトラック軌跡推定信号７の生成法の
ブロック図
ブロック図
【図６】セクタサーボの概略構成図
【図７】セクタサーボの構成図
【図８】従来のヘッド位置決め装置の構成図
１ ヘッド位置信号 ２ 位置誤差信号 ３ サーボ信号検出信号 ４ トラック振れ ５ トラック振れ推定信号 ７ トラック軌跡推定信号 ８ 推定位置誤差信号 １１ ヘッド １２ 位置誤差信号生成手段 １３ 第二補償手段 １４ アクチュエータ １５ 記録媒体 １７ スケール １８ 第一補償手段 １９ トラッキングエラー推定器 ２１ 記憶手段 ２２ トラック振れ記憶手段
Claims (1)
- 【請求項１】 サーボ信号をセクタ毎に記録した記録媒
体からサーボ信号を再生するヘッドと、各セクタの前記
サーボ信号を検出して目標トラック中心と前記ヘッドの
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、前記ヘッドの絶対位置を検出してヘッド位
置信号を生成する位置検出手段と、前記サーボ信号を検
出したときのヘッド位置を記憶するヘッド位置記憶手段
と、前記ヘッド位置記憶手段に記憶されたヘッド位置と
前記位置誤差信号を加算してサンプル的にトラック振れ
量を検出するトラック振れ検出手段と、前記トラック振
れ量を記憶するトラック振れ記憶手段と、前記トラック
振れ記憶手段に予め任意トラックのトラック振れを記憶
しておきサーボ信号がサンプルされた位置からのトラッ
ク軌跡を推定してトラック軌跡推定信号を生成する推定
手段と、前記トラック軌跡推定信号と前記トラック振れ
検出手段で検出されたトラック振れ量と加算する事によ
り概ね連続的なトラック振れ推定信号を生成するトラッ
ク振れ推定手段と、前記ヘッド位置と前記トラック振れ
推定信号を減算して前記ヘッドと目標トラック中心との
ずれ量を示す第二位置誤差信号を生成する位置誤差信号
推定手段と、前記ヘッド位置信号に微分演算を施して第
一操作信号を生成する第一補償手段と、前記第二位置誤
差信号に積分演算と比例演算を施して第二操作信号を生
成する第二補償手段とを備え、前記第一操作信号と前記
第二操作信号を用いて前記ヘッドを目標トラックへ位置
決めするヘッド位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130926A JP2629487B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | ヘッド位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130926A JP2629487B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | ヘッド位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04355281A JPH04355281A (ja) | 1992-12-09 |
| JP2629487B2 true JP2629487B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=15045962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130926A Expired - Fee Related JP2629487B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | ヘッド位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629487B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2726494B2 (ja) * | 1989-06-06 | 1998-03-11 | 株式会社東芝 | 磁気ディスク装置 |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP3130926A patent/JP2629487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04355281A (ja) | 1992-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |