JP4340928B2 - Head positioning control device, head positioning control method, and disk device - Google Patents

Description

【００１４】
で表される。続いてＡＦＣフィルタ２において、制御対象Ｐ（ｓ）の出力ｙ（ｔ）は、対応する乗算器４及び５に与えられ、それぞれｃｏｓ（ω_i ｔ＋Φ_i ）及びｓｉｎ（ω_i ｔ＋Φ_i ）が乗算された後、当該乗算結果がそれぞれ積分器６及び７に供給される。積分器６及び７は、乗算器４及び５の乗算結果をそれぞれ積分することにより、ＡＦＣ係数ａ_i 及びｂ_i を生成する。なおΦ_i は、制御対象Ｐ（ｓ）のＡＦＣ加算点（ｕ（ｔ））からＡＦＣ引き込み点（ｙ（ｔ））への伝達関数における周波数ω_i ／２πの位相値である。
【００１５】
このようにして生成されたＡＦＣ係数ａ_i 及びｂ_i は、対応する乗算器８及び９においてそれぞれｃｏｓ（ω_i ｔ）及びｓｉｎ（ω_i ｔ）が乗算された後、当該各乗算結果が加算器１０において加算され、この加算結果が制御対象Ｐ（ｓ）の入力ｕ（ｔ）となる。この入力ｕ（ｔ）は、次式
【００１６】
【数２】

【００１７】
で表される。この入力ｕ（ｔ）は、加算器３において周期外乱ｄ（ｔ）と加算され、当該周期外乱ｄ（ｔ）のうちの所定の周波数成分が抑圧される。かくしてこのようなＡＦＣフィルタ２を用いたフィードフォワード制御を繰り返すことにより、ＡＦＣ係数ａ及びｂが共に周期外乱ｄ（ｔ）に表されたＡＦＣ係数Ａ及びＢに収束し、この結果周期外乱ｄ（ｔ）は加算器３において入力ｕ（ｔ）により相殺（キャンセル）される。
【００１８】
実際には、ＡＦＣフィルタ２による演算処理（以下、これをＡＦＣ演算処理と呼ぶ）は、通常はディジタル演算器（ＤＳＰ：Digital Signal Proceesor）内部で行われることから、その場合にＡＦＣ係数ａ及びｂは、それぞれ次式、
【００１９】
【数３】

【００２０】
【数４】

【００２１】
で表される更新則に従って更新される。但し、ｋはサンプリング時点を示す整数であり、Ｔはサンプリング間隔である。このときＡＦＣフィルタ２のシステム関数（伝達関数）Ｃ（ｔ）（＝ｕ（ｔ）／ｙ（ｔ））は、次式
【００２２】
【数５】

【００２３】
で表される。
【００２４】
ここで図６は従来の磁気ディスク装置１０を示し、それぞれ基板がプラスチック等の樹脂材からなる複数の磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂをスピンドルモータ１２の回転駆動に応じて高速回転させながら、ヘッドアーム１３の各先端に取り付けられた磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５の駆動に応じて移動して、それぞれ磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹに対応して位置合わせすることにより、当該磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に同心円状又はスパイラル状に形成された各トラックに追従してそれぞれデータを記録又は再生するようになされている。
【００２５】
この磁気ディスク装置１０では、上述したエンベデッドサーボ方式を適用しており、サーボライタ１６は、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹに形成された各サーボ領域にそれぞれ時間基準となるサーボ情報を形成し、これにより磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄの位置情報を得るようになされている。
【００２６】
磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄによって磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹの各サーボ領域内のサーボ情報を再生して得られた再生信号Ｓ１は、プリアンプ１７を介して増幅された後、Ａ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換部１８を介してディジタル変換され、これを基準信号Ｓ２として位置誤算信号生成部１９に送出される。
【００２７】
この位置誤算信号生成部１９は、基準信号Ｓ２に基づいて、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄが目標トラックからどのくらい位置ずれしているかを表す位置誤差信号（ＰＥＳ：Position Error Signal ）Ｓ３を生成した後、これをＡＦＣ補正制御系２０内の加算器２１及びスイッチ２２に送出する。
【００２８】
このＡＦＣ補正制御系２０は、誤差信号Ｓ３をスイッチ２２を介して４個のＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄにそれぞれ供給して、上述したＡＦＣ演算処理を実行することによりディスク回転同期外乱の１〜４次成分を抑圧した後、これらの出力を加算器２４を介して加算する。この加算結果はＡＦＣ出力信号Ｓ４としてスイッチ２５を介して加算器２１に送出される。
【００２９】
なおこのスイッチ２２及び２５は、制御モード切換部２６から得られるモード切換信号Ｓ５によって、トラッキングモード時にのみオン状態に接続され、これ以外のシークモード時又はセトリングモード時にはオフ状態のままにされる。
【００３０】
ここで磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数をω／２πとすると、ディスク回転同期外乱の１〜４次成分をキャンセルするためのＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄのシステム関数Ｃ₁ （ｚ）〜Ｃ₄ （ｚ）は、それぞれ次式
【００３１】
【数６】

【００３２】
【数７】

【００３３】
【数８】

【００３４】
【数９】

【００３５】
で表される。
【００３６】
一方、加算器２１は、位相誤差信号生成部１９から得られた位相誤差信号Ｓ３と、４個のＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄの加算結果からなるＡＦＣ出力信号Ｓ４とを加算することにより、ＡＣＦ補正信号Ｓ６を生成する。
【００３７】
続いてトラッキング制御部２７、セトリング制御部２８及びシーク制御部２９の前後には、３個の入出力端を有する一対のスイッチ３０及び３１が設けられ、制御モード切換部２６から得られるモード切換信号Ｓ５に基づいて、スイッチ３０及び３１はそれそれ同じ位置の入出力端と接続するように連動して切り換えられる。
【００３８】
かくして磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを目標トラックに位置決めする際に、ＡＦＣ補正制御系２０は、シークモード、セトリングモード及びトラッキングモードと順次切り換えられたとき、トラッキングモード時にのみスイッチ２２及び２５をオン状態にして、続くシークモード時及びセトリングモード時にはスイッチ２２及び２５をオフ状態にする。
【００３９】
これによりトラッキングモード時においてのみ加算器２１にＡＦＣ出力信号Ｓ４を送出して、当該加算器２１において位相誤差信号Ｓ３と加算して得られるＡＦＣ補正信号Ｓ６をトラッキング制御部２７に送出する。
【００４０】
トラッキング制御部２７は、ＡＦＣ補正信号Ｓ６に基づいて磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄのヘッド位置情報を計算した後、これをヘッド駆動信号Ｓ７としてＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換部３２を介してアナログ変換した後、ボイスコイルモータドライバ３３に送出する。この結果、ボイスコイルモータドライバ３３はヘッド駆動信号Ｓ７に基づいてボイスコイルモータ１５を駆動することにより、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ対応する磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に形成された目標トラックに追従させることができる。
【００４１】
これに対してシークモード時又はセトリングモード時には、位置誤差信号生成部１９から得られる誤差信号Ｓ３が直接セトリング制御部２８又はシーク制御部２９に供給され、当該セトリング制御部２８又はシーク制御部２９はそれぞれヘッド位置情報を計算した後、当該計算結果をそれぞれヘッド駆動信号Ｓ８又はＳ９としてＤ／Ａ変換部３２を介してボイスコイルモータドライバ３３に送出する。
【００４２】
かくしてボイスコイルモータドライバ３３は、ヘッド駆動信号Ｓ８又はＳ９に基づいてボイスコイルモータ１５を駆動することにより、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ対応する磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に形成された目標トラックにシークし又は整定させることができる。
【００４３】
なお磁気ディスク装置１０には記録再生部３４が設けられ、外部から供給される所定の記録信号Ｓ１０を磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを介して磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に形成された目標トラックに記録する一方、当該目標トラックから読み出した再生信号Ｓ１１を後段の信号処理部（図示せず）に送出するようになされている。
【００４４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる構成の磁気ディスク装置１０では、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂを再生して得られる誤差信号Ｓ３に基づいてＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄが上述のＡＦＣ演算処理を実行し、当該演算結果としてのＡＦＣ出力信号Ｓ４を誤差信号Ｓ３に加えることにより、当該誤差信号Ｓ３から得られる磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数に同期して発生する外乱周波数を十分に抑圧し得るようになされている。
【００４５】
現在トラッキング制御状態にあるトラックから所望の目標トラックに磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを位置決めする場合、トラッキング制御部２７からシーク制御部２９にモード切換えを行うことにより、現在位置決めされているトラックから目標トラックに磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをシークさせる。このときＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３ＤによるＡＦＣ演算処理結果としてのＡＦＣ係数はトラッキング制御したときに得られた収束値であり、当該収束値に基づいてディスク回転同期外乱が補正されたＡＦＣ補正信号Ｓ６がシーク制御部２９に入力される。
【００４６】
従ってシーク制御部２９は、ディスク回転同期外乱が完全に補正されていない状態で、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを目標トラックに対してシークするため、当該シーク制御したとしても目標トラックに対して磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをセトリング（整定）し得なくなるおそれがある。このためシークモード時にはトラッキングモード時のＡＦＣ係数の収束値を用いてフィードフォワード制御することが非常に困難となる問題があった。
【００４７】
一方、プラスチック等の樹脂材は従来のアルミニウムやガラスの基板と比較して、非常に柔らかく、かつ温度や湿度などの環境の変化によって膨張又は伸縮する割合が高い。このため基板が当該プラスチック等の樹脂材からなる磁気ディスクを、媒体固定型の磁気ディスク装置に装着した後にサーボライトしたとしても、経時変化に伴って比較的大きな偏心やトラックの変形が発生するおそれがある。
【００４８】
このため基板がプラスチック等の樹脂材からなる磁気ディスクを用いた磁気ヘッド装置１０において、非常に大きな偏心が発生するおそれがあり、シークモード時にも特定の周波数成分の外乱を補償したいという要求がある。
【００４９】
しかしながらシークモード時には磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄは高速回転する磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの半径方向を移動するため、ＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄが誤差信号Ｓ３に基づいて上述したＡＦＣ演算処理を実行してＡＦＣ係数の値を更新することができず、この結果磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数に同期する外乱周波数を補償することは非常に困難となる問題があった。
【００５０】
さらにシークモード時に補償し得なかった外乱周波数がセトリングモード時には一層悪影響を及ぼすおそれがあり、このとき磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂ上の所望の目標トラックに位置決めし得なくなるという問題があった。
【００５１】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ディスク状記録媒体の種類に係わらず簡易な構成でヘッドの位置決め精度を格段と向上し得るヘッド位置決め制御装置及びその方法並びにディスク装置を提案しようとするものである。
【００５２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、ヘッドをディスク状記録媒体の目標位置の近傍に高速に移動させるシークモードと、当該ヘッドを目標位置に整定させるセトリング及び当該ヘッドを当該目標位置に追従させるトラッキングモードとを切換えるモード切換手段と、ディスク状記録媒体に記録されているサーボ情報に基づき目標位置に対するヘッドの位置ずれ量を表す位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第１次外乱成分に対して第１の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第１の補正信号を生成する第１次適応フィードフォワードキャンセル手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第２次外乱成分に対して第２の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第２の補正信号を生成する第２次適応フィードフォワードキャンセル手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第３次外乱成分に対して第３の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第３の補正信号を生成する第３次適応フィードフォワードキャンセル手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第４次外乱成分に対して第４の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第４の補正信号を生成する第４次適応フィードフォワードキャンセル手段と、モード切換手段によってトラッキングモードからシークモードに切換えたとき当該シークモードからセトリングモードの所定時間内においては、当該セトリングモードの所定時間経過後からトラッキングモードで適用した第１の補正信号を用いて位置誤差信号と加算することによりシークモード時にヘッドを制御するためのシークモード補正信号を生成するＡＦＣシーク補正信号生成手段と、トラッキングモード時には、第２補正信号乃至第４補正信号を加算した加算補正信号と位置誤差信号とを加算することによりＡＦＣ加算信号を生成し、当該ＡＦＣ加算信号と第１の補正信号とを加算することによりヘッドを制御するトラッキングモード補正信号を生成するＡＦＣトラッキング補正信号生成手段と、シークモード補正信号及びトラッキングモード補正信号を用いてヘッドを目標位置へ制御するヘッド制御手段とを設けるようにした。
【００５３】
この結果、ヘッドの移動量の大きいシークモード時には、ディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第１次外乱成分に対して第１の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって得られた第１の補正信号と位置誤差信号と加算することによって生成したシークモード補正信号に基づいてヘッドを制御することができるので、シークモード時に発生するディスク回転に伴う周期的な大きな外乱を補正することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００５９】
（１）本実施の形態による磁気ディスク装置の構成
図６との対応部分に同一符号を付して示す図１において、４０は全体として本実施の形態による媒体固定型の磁気ディスク装置を示し、ＡＦＣ補正制御系４１の構成が異なる点を除いて従来の磁気ディスク装置１０と同様に構成されている。
【００６０】
この磁気ディスク装置４０は、図２に示すように、スピンドルモータ１２の出力軸１２Ａを中心として回転駆動される複数の磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの近傍位置に設けられた固定軸４２上に、回動自在に装着されたヘッドアーム１３の先端に取り付けられた磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを、プッシュピン（図示せず）を駆動してヘッドアーム１３を微小距離ずつ移動させるようになされている。
【００６１】
かかる磁気ディスク装置４０では、上述のエンデベッドサーボ方式によって、サーボライト時には、基板がプラスチック等の樹脂材からなる磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹに形成された各サーボ領域に、それぞれ時間基準となるサーボ情報を磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄの揺動される軌跡Ｔ_SVに沿って書き込むようになされている。
【００６２】
また図１に示すように、この磁気ディスク装置４０において、通常の記録時又は再生時には、複数の磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂをスピンドルモータ１２の回転駆動に応じて高速回転させながら、ヘッドアーム１３の各先端に取り付けられた磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１５の駆動に応じて移動して、それぞれ磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹに対応して位置合わせすることにより、当該磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に同心円状又はスパイラル状に形成された各トラックに追従してそれぞれ映像音声データを記録又は再生するようになされている。
【００６３】
このとき磁気ディスク装置４０は、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹの各サーボ領域に形成されたサーボ情報に基づいて、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄの位置情報を得るようになされている。
【００６４】
このように磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄによって磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹの各サーボ領域内のサーボ情報を再生して得られた再生信号Ｓ１は、プリアンプ１７を介して増幅された後、Ａ／Ｄ変換部１８を介してディジタル変換され、これを基準信号Ｓ２として位置誤差信号生成部１９に送出される。
【００６５】
この位置誤差信号生成部１９は、基準信号Ｓ２に基づいて、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄが目標トラックからどのくらい位置ずれしているかを表す位置誤差信号（ＰＥＳ：Position Error Signal ）Ｓ３を生成した後、これをＡＦＣ補正制御系４１内のスイッチ２２及び加算器４３に送出する。
【００６６】
このＡＦＣ補正制御系４１において、位置誤差信号生成部１８から得られる誤差信号Ｓ３は、スイッチ２２を介してＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄにそれぞれ与えられると共に、そのまま加算器４３にも与えられる。
【００６７】
これらＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄは、誤差信号Ｓ３に基づいて上述したＡＦＣ演算処理を実行することによりディスク回転同期外乱の第１次〜第４次成分をそれぞれ抑圧した後、このうちＡＦＣフィルタ２３Ａの出力はＡＦＣ出力信号Ｓ１５としてスイッチ３１の後段にある加算器４４に送出されると共に、ＡＣＦフィルタ２３Ｂ〜２３Ｄの出力は加算器４５を介して加算された後、ＡＦＣ出力信号Ｓ１６としてスイッチ４６を介して加算器４３に送出される。
【００６８】
加算器４３では誤差信号Ｓ３とＡＦＣ出力信号Ｓ１６とが加算された後、当該加算結果からなるＡＦＣ加算信号Ｓ１７がスイッチ３０を介して択一的にトラッキング制御部２６、セトリング制御部２７又はシーク制御部２８のうちのいずれかに与えられる。かくしてトラッキング制御部２７、セトリング制御部２８又はシーク制御部２９に送出されたＡＦＣ加算信号Ｓ１７は、対応する制御部２７〜２９において所定のヘッド制御処理が行われた後、スイッチ３１を介して加算器４４に与えられる。
【００６９】
この場合スイッチ３０及び３１は、制御モード切換部４７から得られるモード切換信号Ｓ１８に基づいて、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄの制御移動量の大きい順番すなわちシーク制御部２９、セトリング制御部２８及びトラッキング制御部２７の順番で所定のタイミングで切換え制御される。
【００７０】
これと共にスイッチ２２及び４６は、制御モード切換部４７から得られるモード切換信号Ｓ１８に基づいて、セトリングモード時の所定時間経過後からトラッキングモード時まではオン状態に切り換えられ、これ以外のシークモード時からセトリングモード時の所定時間経過後まではオフ状態に切り換えられる。
【００７１】
加算器４４は、ＡＦＣ出力信号Ｓ１５とトラッキング制御部２７、セトリング制御部２８又はシーク制御部２９のうち選択された制御部２７〜２９の出力とを加算した後、これをＡＦＣ補正信号Ｓ１９としてＤ／Ａ変換部３２を介してボイスコイルモータドライバ３３に送出する。
【００７２】
ボイスコイルモータドライバ３３は、ＡＦＣ補正信号Ｓ１９に基づいてボイスコイルモータ１５を駆動することにより、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをそれぞれ対応する磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に形成された目標トラックに位置決めすることができる。
【００７３】
なお磁気ディスク装置４０には記録再生部３４が設けられ、外部から供給される所定の記録信号Ｓ１０を磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを介して磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上に形成された目標トラックに記録する一方、当該目標トラックから読み出した再生信号Ｓ１１を後段の信号処理部（図示せず）に送出するようになされている。
【００７４】
（２）ＡＦＣフィルタによる演算処理手順
ここで図３にセトリングモード時の所定時間後からトラッキングモード時までの各ＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄの演算処理手順ＲＴ１を示す。第ｉ（ｉ＝１〜４：ｉはディスク回転同期外乱の次数を表わす）次のディスク回転同期外乱に対応するＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄは、ステップＳＰ１から当該演算処理手順ＲＴ１に入り、ステップＳＰ２において誤差信号Ｓ３が入力されると、続くステップＳＰ３に進んで各ＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄ内の設定値をクリア（ｉ＝１）した後、ステップＳＰ４に進む。
【００７５】
このステップＳＰ４において、まずＡＦＣフィルタ２３Ａは、ｙ（ｔ）で表される誤差信号Ｓ３に基づいて、上述した（３）式及び（４）式からＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）を演算（更新）する。このＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）は、それぞれ次式
【００７６】
【数１０】

【００７７】
【数１１】

【００７８】
で表される。
【００７９】
続いてステップＳＰ５において、ＡＦＣフィルタ２３Ａは、ＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）に対してｃｏｓ（ω_i t ）及びｓｉｎ（ω_i t ）を乗算する。かくしてＡＦＣフィルタ２３Ａは、補償対象となる外乱次数分（ｉ＝１）についての各乗算結果を累積加算することにより、入力ｕ_i （ｋｔ）を生成することができる。因みにこのｕ_i （ｋＴ）は、次式
【００８０】
【数１２】

【００８１】
として表される。
【００８２】
この後ステップＳＰ６に進んで外乱次数を高次化した後、ステップ７において、第ｉ（ｉ＝２〜４）次のディスク回転同期外乱に対応するＡＦＣフィルタ２３Ｂについても上述したステップＳＰ４及びＳＰ５と同様の処理を行うことにより、入力ｕ_i （ｋｔ）（ｉ＝２〜４）をそれぞれ生成する。
【００８３】
かくしてステップＳＰ８及びＳＰ９において、ＡＦＣフィルタ２３Ａから得られる入力ｕ_i （ｋｔ）（ｉ＝１）をＡＦＣ出力信号Ｓ１５として加算器４４に送出すると共に、ＡＦＣフィルタ２３Ｂ〜２３Ｄから得られる入力ｕ_i （ｋｔ）（ｉ＝２〜４）を加算してなるＡＦＣ出力信号Ｓ１６を加算器４３に送出した後、ステップＳＰ１０において当該演算処理手順ＲＴ１を終了する。因みにＡＦＣ出力信号Ｓ１６はｕ（ｋｔ）として、次式
【００８４】
【数１３】

【００８５】
で表される。このことは、第２次〜第４次のディスク回転同期外乱に対応したＡＦＣフィルタ２３Ｂ〜２３Ｄでは、トラッキング制御したときのＡＦＣ係数の収束値をシークモード時又はセトリングモード時においても適用し得ることを表している。
【００８６】
このようにして、例えば磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂ上の所定のディスク外周位置でトラッキング制御するとき、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの偏心量は通常一定であるため、ＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３ＤではＡＦＣ係数が所定値に収束される。
【００８７】
次に図４にセトリングモード時の開始後所定時間内又はシークモード時において、ＡＦＣ係数の更新をしない場合のＡＦＣフィルタ２３Ａの演算処理手順ＲＴ２を示す。
【００８８】
まず第ｉ（ｉ＝１）次のディスク回転同期外乱に対応するＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄは、ステップＳＰ２０から当該演算処理手順に入り、ステップＳＰ２１においてスイッチ２２及び４６（図１）がオフ状態になされていることから、誤差信号Ｓ３は入力されることなく、すなわちｙ（ｋＴ）＝０となる。続いてステップＳＰ２２においてＡＦＣフィルタ２３Ａ内の設定値をクリア（ｉ＝１）にした後、ステップＳＰ２３に進む。
【００８９】
このステップＳＰ２３において、ＡＦＣフィルタ２３Ａは、シーク制御に入る直前のＡＦＣ係数すわなちトラッキング制御したときに得られるＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）に固定される。このときＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）は、それぞれ次式
【００９０】
【数１４】

【００９１】
【数１５】

【００９２】
で表され、かかる係数値にｃｏｓ（ωｔ）及びｓｉｎ（ωｔ）がそれぞれ乗ぜられることにより、引き続きＡＦＣ係数は出力され続ける。
【００９３】
続いてステップＳＰ２４において、ＡＦＣフィルタ２３Ａは、ＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）に対してｃｏｓ（ω_i t ）及びｓｉｎ（ω_i t ）を乗算する。かくしてＡＦＣフィルタ２３Ａは、補償対象となる外乱次数分（ｉ＝１）についての各乗算結果を累積加算することにより、入力ｕ_i （ｋｔ）を生成することができる。
【００９４】
この後ステップＳＰ２５に進んで第ｉ（ｉ＝１）次のディスク回転同期外乱に対応するＡＦＣフィルタ２３Ａについて出力された入力ｕ_i （ｋｔ）（ｉ＝１）を加算器４４に送出した後、ステップＳＰ２６において当該演算処理手順ＲＴ２を終了する。
【００９５】
ところで、このＡＦＣ補正制御系４１では、シークモード時からセトリングモード時の所定時間経過後までは、ＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄに対して誤差信号Ｓ３が入力されることなく、セトリングモード時の所定時間経過後からトラッキングモード時までに行ったＡＦＣ演算処理をそのまま続行する。このようにして、例えば磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂ上の所定のディスク外周位置から所定の内周位置にシークする際に、ＡＦＣフィルタ２３Ａはその外周位置におけるトラッキング時の収束値でなるＡＦＣ係数を内周位置においても適用することができる。
【００９６】
（３）本実施の形態の動作及び効果
以上の構成において、この磁気ディスク装置４０では、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの高速回転に起因して第１次〜第４次のディスク回転同期外乱が生じた場合、ディスク面上のサーボ領域から得られた基準信号Ｓ２には当該外乱次数分に応じてそれぞれ磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数に同期した外乱周波数が発生する。
【００９７】
この基準信号Ｓ２に基づいて生成された誤差信号Ｓ３は、トラッキングモード時には第２次〜第４次のディスク回転同期外乱に対応したＡＦＣフィルタ２３Ｂ〜２３Ｄ及び加算器４５を順次介して上述したＡＦＣ演算処理が実行された後、加算器４３において元の誤差信号Ｓ３と加算されてトラッキング制御部２７に入力される。
【００９８】
これと共に誤差信号Ｓ３は第１次のディスク回転同期外乱に対応するＡＦＣフィルタ２３Ａを介して上述したＡＦＣ演算処理が実行された後、加算器４４においてトラッキング制御部２７の出力と加算されてＡＦＣ補正信号Ｓ１９として出力される。
【００９９】
このＡＦＣ補正信号Ｓ１９をトラッキング制御部２７を含むトラッキングサーボループ内でフィードバック制御することにより、ＡＦＣフィルタ２３Ａ〜２３Ｄの各ＡＦＣ演算処理によって得られるＡＦＣ係数は順次更新されて所定の値に収束される。かくして磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄは、ディスク回転同期外乱が補正されたＡＦＣ補正信号Ｓ１９に応じて正確にトラッキング制御される。
【０１００】
ここで現在トラッキング制御された状態にあるトラック（第１の目標トラック）から次の目標トラック（第２の目標トラック）に磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを位置決めする場合、このときトラッキングモードからシークモードにモード切換えすることにより、現在位置決めされているトラックから次の目標トラックに磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄをシークする。
【０１０１】
このときＡＦＣフィルタ２３Ｂ〜２３Ｄの各ＡＦＣ演算処理によって得られるＡＦＣ係数はトラッキング制御したときに得られた収束値が適用されるのに対して、ＡＦＣフィルタ２３ＡのＡＦＣ演算処理によって得られるＡＦＣ係数はモード切換え直前の前回のトラッキングモード時の最終的な収束値が適用される。
【０１０２】
すなわちＡＦＣフィルタ２３Ｂ〜２３Ｄはトラッキングモード時のＡＦＣ係数の収束値に基づいて誤差信号Ｓ３に対してＡＦＣ演算処理を実行した後、当該演算処理結果を加算器４５及び４３を介してシーク制御部２９の出力と加算させる。一方、ＡＦＣフィルタ２３Ａはモード切換え直前の前回のトラッキングモード時の最終的な収束値に基づいてシーク制御部２９の出力に対してＡＦＣ演算処理を実行した後、当該演算処理結果を加算器４４においてシーク制御部２９の出力と加算させる。
【０１０３】
かくしてシークモード時では磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄが磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの半径方向に移動するため、当該磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数に同期して発生する外乱周波数を計測することが非常に困難であるが、磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄの移動量の大きいシークモード時であっても、トラッキングモード時のＡＦＣ演算処理によって得られたＡＦＣ係数に基づいてシーク制御部２９の出力に応じたディスク回転同期外乱を補正することができる。さらにシークモード時に用いられた今回のＡＦＣ係数は、次回のトラッキングモード時におけるＡＦＣ係数の収束値を得るために用いられる。
【０１０４】
従って、基板が例えばプラスチック等の樹脂材からなる磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂでは、経時変化に伴って非常に大きな偏心やトラックの変形が発生する場合があるが、この場合であっても上述した方法を用いてディスク回転同期外乱を補正することができる。
【０１０５】
以上の構成によれば、磁気ディスク装置４０において、誤差信号Ｓ３に基づいてトラッキング制御したときにＡＦＣ演算処理によって得られるＡＦＣ係数に基づいて、シークモード時に磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数に同期する外乱周波数を補正するようにしたことにより、基板が例えばプラスチック等の樹脂材からなる磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂを用いた場合であっても、シークモード時のような磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄの移動量の大きい動作時にディスク回転同期外乱を補正することができ、かくして磁気ディスクの種類に係わらず簡易な構成で磁気ヘッドの位置決め精度を格段と向上し得る磁気ディスク装置４０を実現することができる。
【０１０６】
（５）他の実施の形態
なおこの第１の実施の形態においては、トラッキング制御したときにＡＦＣ演算処理によって得られる（１４）式及び（１５）式のＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）に基づいて、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上の次の目標トラックに対してシーク制御又はセトリング制御させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの一面１１ＡＸ、１１ＢＸ及び他面１１ＡＹ、１１ＢＹ上を半径方向に複数の領域に分割して、当該各領域毎にトラッキング制御したときに得られるＡＦＣ係数（１４）式及び（１５）式のＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）を割り当て、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やメモリ等の記憶手段（図示せず）に記憶しておくようにしても良い。
【０１０７】
この場合、セトリングモード時の開始後所定時間内又はシークモード時において、制御モード切換部４７は、スイッチ３０及び３１をセトリング制御部２８又はシーク制御部２９に切り換えるタイミングに同期して、記憶手段に記憶されたＡＦＣ係数ａ_i （ｋＴ）及びｂ_i （ｋＴ）を読み出して、対応するセトリング制御部２８又はシーク制御部２９に送出すれば上述と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
また上述の実施の形態においては、誤差信号Ｓ３に基づいて磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数に同期して発生する外乱周波数を補正するための周波数補正手段としてＡＦＣ（適応フィードフォワードキャンセラ）フイルタ２３Ａ〜２３Ｄを適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の特性周波数外乱除去フィルタを適用しても良い。要は、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転周波数の同期して発生する外乱周波数を抑圧し得るものであれば種々の周波数補正手段を広く適用することができる。
【０１０９】
さらに上述の実施の形態においては、誤差信号Ｓ３及び周波数補正係数（ＡＦＣ係数）に基づいて磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄを磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂ上の次の目標トラック（第２の目標トラック）の近傍位置に移動させるヘッド移動手段を、主にシーク制御部２９、ボイスコイルモータドライバ３３及びボイスコイルモータ１５から構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、セトリング制御部２８、ボイスコイルモータドライバ３３及びボイスコイルモータ１５から構成するようにしても良い。またシーク制御及びセトリング制御を連続する一連の動作として単一の制御部を設け、当該制御部とボイスコイルモータドライバ３３及びボイスコイルモータ１５とから構成するようにしても良い。
【０１１０】
さらに上述の実施の形態においては、磁気ディスク装置４０のサーボ方式としてエンデベッドサーボ方式を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば複数枚のディスクを有する大容量型の磁気ディスク装置において、そのうちの１枚の磁気ディスクの片面をサーボ情報専用の面として当該一面にサーボ情報を書き込むようにしたサーボ面サーボ方式を適用しても良く、この他種々のサーボ方式に広く適用することができる。
【０１１１】
さらに上述の実施の形態においては、第ｉ次のディスク回転同期外乱として第１〜第４次のディスク回転同期外乱が磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂの回転に同期して発生する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ディスク回転同期外乱の度合いに応じて第５次以上のディスク回転同期外乱についても周波数補正手段における補正対象とするようにしても良い。
【０１１２】
さらに上述の実施の形態においては、磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂをプラスチックからなる樹脂材を基板として用いるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、基板を形成する樹脂材としてはプラスチック以外にも種々の樹脂でも良い。要は、従来のような基板がアルミニウム合金やガラス材からなる磁気ディスクに対して、非常に柔らかくかつ温度や湿度等の環境変化に対する耐候性が低い樹脂においても広く適用することができる。
【０１１３】
さらに上述の実施の形態においては、本発明を磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂを記録又は再生する媒体固定型の磁気ディスク装置４０に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばディスクパック等の媒体交換型の磁気ディスク装置に適用しても良く、要は、ディスク状記録媒体を記録又は再生する際にディスク回転同期外乱の抑圧を必要とする装置に広く適用することができる。この場合、ヘッドとして磁気ヘッド１４Ａ〜１４Ｄ以外にも光ヘッドや光ピックアップ等を広く適用することができ、またディスク状記録媒体として磁気ディスク１１Ａ、１１Ｂ以外にも、基板が樹脂材からなる光磁気ディスクや光ディスク等を広く適用することができる。
【０１１４】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、ヘッドをディスク状記録媒体の目標位置の近傍に高速に移動させるシークモードと、当該ヘッドを目標位置に整定させるセトリング及び当該ヘッドを当該目標位置に追従させるトラッキングモードとを切換えるモード切換手段と、ディスク状記録媒体に記録されているサーボ情報に基づき目標位置に対するヘッドの位置ずれ量を表す位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第１次外乱成分に対して第１の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第１の補正信号を生成する第１次適応フィードフォワードキャンセル手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第２次外乱成分に対して第２の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第２の補正信号を生成する第２次適応フィードフォワードキャンセル手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第３次外乱成分に対して第３の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第３の補正信号を生成する第３次適応フィードフォワードキャンセル手段と、位置誤差信号に含まれるディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第４次外乱成分に対して第４の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって第４の補正信号を生成する第４次適応フィードフォワードキャンセル手段と、モード切換手段によってトラッキングモードからシークモードに切換えたとき当該シークモードからセトリングモードの所定時間内においては、当該セトリングモードの所定時間経過後からトラッキングモードで適用した第１の補正信号を用いて位置誤差信号と加算することによりシークモード時にヘッドを制御するためのシークモード補正信号を生成するＡＦＣシーク補正信号生成手段と、トラッキングモード時には、第２補正信号乃至第４補正信号を加算した加算補正信号と位置誤差信号とを加算することによりＡＦＣ加算信号を生成し、当該ＡＦＣ加算信号と第１の補正信号とを加算することによりヘッドを制御するトラッキングモード補正信号を生成するＡＦＣトラッキング補正信号生成手段と、シークモード補正信号及びトラッキングモード補正信号を用いてヘッドを目標位置へ制御するヘッド制御手段とを設けるようにしたことにより、ヘッドの移動量の大きいシークモード時には、ディスク状記録媒体の回転に伴う周期的な第１次外乱成分に対して第１の適応フィードフォワードキャンセラを施すことによって得られた第１の補正信号と位置誤差信号と加算することによって生成したシークモード補正信号に基づいてヘッドを制御することができるので、シークモード時に発生するディスク回転の大きな偏心に伴う周期的な外乱を補正することができ、このためヘッドの移動量が大きいシーク動作時においてもヘッドの目標位置への精度を格段と向上することができ、かくしてディスク状記録媒体の種類に係わらず簡易な構成でヘッドの目標位置決め精度を格段と向上し得るヘッド位置決め制御装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態における磁気ディスク装置の構成を示す略線図である。
【図３】トラッキングモード時のＡＦＣ演算処理手順を示すフローチャートである。
【図４】シークモード時のＡＦＣ演算処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ＡＦＣ制御系の原理の説明に供するブロック図である。
【図６】従来の磁気ディスク装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２、２３Ａ〜２３Ｄ……ＡＦＣフィルタ、１０、４０……磁気ディスク装置、１１Ａ、１１Ｂ……磁気ディスク、１４Ａ〜１４Ｄ……磁気ヘッド、１５……ボイスコイルモータ、１６……サーボライタ、１９……位置誤差信号生成部、２０、４１……ＡＦＣ補正制御系、２１、２４、４３〜４５……加算器、２２、２５、３０、３１、４６……スイッチ、２６、４７……制御モード切換部、２７……トラッキング制御部、２８……セトリング制御部、２９……シーク制御部、３３……ボイスコイルモータドライバ、３４……記録再生部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a head positioning control device and method and a disk device, and is suitable for application to a disk device for recording or reproducing a disk-shaped recording medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, and an optical disk.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of disk device, a magnetic disk device usually uses a magnetic disk in which a magnetic material powder such as iron oxide is coated on one or both sides of a substrate made of a material such as aluminum alloy or glass. It is made to use as.
[0003]
For example, an embedded servo system is applied to such a magnetic disk device, and a plurality of servo areas are formed on one or both sides so as to spread radially from the center of the magnetic disk, and then the data area is divided into equal angles. By writing servo information between the data areas (hereinafter, this operation is referred to as servo writing), the magnetic head is positioned and controlled based on the servo state.
[0004]
At this time, this magnetic disk apparatus has three types: a seek mode for moving the magnetic head near the target position at high speed, a settling mode for setting the magnetic head to the target position, and a tracking mode for causing the magnetic head to follow the target position. These operation modes are sequentially switched according to the positioning state of the magnetic head.
[0005]
In particular, in a medium-fixed magnetic disk device such as a Winchester disk, servo writing is often performed after the device is assembled. Disturbances that occur in synchronization with the rotation of the disk at that time (hereinafter referred to as the disk) (Referred to as “rotational synchronization disturbance”) is not so large, and by taking a sufficient control band by a closed loop system using a PID (Proportional, Integration and Differential) compensator or H∞ controller during tracking, the disk rotational synchronization disturbance can be reduced. It was designed to be repressed.
[0006]
However, when a magnetic disk made of a resin material such as plastic is used for the substrate, unlike the magnetic disk made of an aluminum alloy, glass, or the like, the substrate is very soft and resistant to environmental changes such as temperature and humidity. Since the property is also low, the ratio of expanding or contracting during use or storage with a change with time is high.
[0007]
For this reason, in a medium-fixed type magnetic disk apparatus using a magnetic disk whose substrate is made of a resin material such as plastic, the primary component (eccentricity) of disk rotation synchronization disturbance may change with time, and Depending on the rotational accuracy of the spindle motor at the time of servo writing, the second and higher order disturbance components may increase with time.
[0008]
Incidentally, as the i-th (i is a natural number) order component of the disk rotation synchronization disturbance, when the magnetic disk is eccentric (i = 1), the track on the magnetic disk is elliptical or indefinite (i = 2) When the stamper that is the manufacturer of the magnetic disk is deformed (i ≧ 3).
[0009]
Furthermore, in such a magnetic head device using a magnetic disk made of a resin material such as plastic, the requirement for head positioning accuracy due to the narrow track pitch is becoming stricter, but the disk rotation synchronization disturbance is sufficient. It is becoming difficult to secure a high repression rate.
[0010]
For this reason, it is desirable to introduce a filter that secures the suppression rate by applying the internal model principle, putting a sine wave generation model in a closed loop, and increasing the gain at the disturbance frequency. As one of the filters for suppressing the synchronization disturbance, an adaptive feedforward canceller (AFC) has been proposed.
[0011]
FIG. 5 shows a control system 1 using AFC. In the control system 1, when a periodic disturbance d (t) having a predetermined frequency is input to the control target P (s), the disturbance frequency is suppressed by using a digital AFC filter 2. First, when the periodic disturbance d (t) is input to the control target P (s) via the adder 3, the control target P (s) is given a component of the periodic disturbance d (t) and depends on the component. The output y (t) is sent to the outside and the AFC filter 2.
[0012]
Incidentally, the frequency of this periodic disturbance d (t) is_i/ 2π, the periodic disturbance d (t) is given by
[0013]
[Expression 1]

[0014]
It is represented by Subsequently, in the AFC filter 2, the output y (t) of the controlled object P (s) is given to the corresponding multipliers 4 and 5, and cos (ω_it + Φ_i) And sin (ω_it + Φ_i) Is supplied to the integrators 6 and 7, respectively. The integrators 6 and 7 integrate the multiplication results of the multipliers 4 and 5, respectively, thereby obtaining an AFC coefficient a._iAnd b_iIs generated. Φ_iIs the frequency ω in the transfer function from the AFC addition point (u (t)) of the control object P (s) to the AFC pull-in point (y (t))._iThe phase value is / 2π.
[0015]
The AFC coefficient a thus generated_iAnd b_iRespectively corresponds to cos (ω in the corresponding multipliers 8 and 9._it) and sin (ω_iAfter multiplication by t), the respective multiplication results are added in the adder 10, and this addition result becomes the input u (t) of the control object P (s). This input u (t) is given by
[0016]
[Expression 2]

[0017]
It is represented by This input u (t) is added to the periodic disturbance d (t) in the adder 3, and a predetermined frequency component of the periodic disturbance d (t) is suppressed. Thus, by repeating the feedforward control using the AFC filter 2 as described above, the AFC coefficients a and b converge on the AFC coefficients A and B expressed in the periodic disturbance d (t), and as a result, the periodic disturbance d ( t) is canceled (cancelled) by the input u (t) in the adder 3.
[0018]
Actually, arithmetic processing by the AFC filter 2 (hereinafter referred to as AFC arithmetic processing) is normally performed inside a digital arithmetic processor (DSP), and in this case, the AFC coefficients a and b Respectively,
[0019]
[Equation 3]

[0020]
[Expression 4]

[0021]
It is updated according to the update rule expressed by Here, k is an integer indicating the sampling time, and T is the sampling interval. At this time, the system function (transfer function) C (t) (= u (t) / y (t)) of the AFC filter 2 is
[0022]
[Equation 5]

[0023]
It is represented by
[0024]
Here, FIG. 6 shows a conventional magnetic disk device 10, in which a plurality of magnetic disks 11 A and 11 B each having a substrate made of a resin material such as plastic are rotated at a high speed in accordance with the rotational drive of the spindle motor 12. The magnetic heads 14A to 14D attached to the respective tips are moved in accordance with the drive of the voice coil motor (VCM) 15 to be positioned corresponding to the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B, respectively. By matching, data is recorded or reproduced following the tracks formed concentrically or spirally on the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B. Yes.
[0025]
In the magnetic disk device 10, the above-described embedded servo system is applied, and the servo writer 16 has time reference in each servo area formed on one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B. Servo information to be obtained is formed, whereby position information of the magnetic heads 14A to 14D is obtained.
[0026]
The reproduction signal S1 obtained by reproducing the servo information in each servo area of the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B by the magnetic heads 14A-14D is amplified via the preamplifier 17. Thereafter, the signal is digitally converted via an A / D (analog / digital) converter 18 and sent to the position error signal generator 19 as a reference signal S2.
[0027]
The position error calculation signal generation unit 19 generates a position error signal (PES) S3 indicating how much the magnetic heads 14A to 14D are displaced from the target track based on the reference signal S2, and then generates the position error signal (PES) S3. Is sent to the adder 21 and the switch 22 in the AFC correction control system 20.
[0028]
The AFC correction control system 20 supplies the error signal S3 to the four AFC filters 23A to 23D via the switch 22, respectively, and executes the above-described AFC calculation process, thereby executing the first to fourth orders of the disk rotation synchronization disturbance. After suppressing the components, these outputs are added via the adder 24. This addition result is sent to the adder 21 through the switch 25 as an AFC output signal S4.
[0029]
The switches 22 and 25 are connected to the ON state only in the tracking mode by the mode switching signal S5 obtained from the control mode switching unit 26, and are kept in the OFF state in other seek modes or settling modes.
[0030]
Here, if the rotational frequency of the magnetic disks 11A and 11B is ω / 2π, the system function C of the AFC filters 23A to 23D for canceling the first to fourth order components of the disk rotation synchronization disturbance.₁(Z) to C_Four(Z) is the following formula
[0031]
[Formula 6]

[0032]
[Expression 7]

[0033]
[Equation 8]

[0034]
[Equation 9]

[0035]
It is represented by
[0036]
On the other hand, the adder 21 adds the ACF correction signal by adding the phase error signal S3 obtained from the phase error signal generator 19 and the AFC output signal S4 that is the addition result of the four AFC filters 23A to 23D. S6 is generated.
[0037]
Subsequently, a pair of switches 30 and 31 having three input / output terminals are provided before and after the tracking control unit 27, settling control unit 28, and seek control unit 29, and a mode switching signal obtained from the control mode switching unit 26 is provided. Based on S5, the switches 30 and 31 are switched in conjunction to connect to the input / output terminals at the same position.
[0038]
Thus, when positioning the magnetic heads 14A to 14D on the target track, the AFC correction control system 20 turns on the switches 22 and 25 only in the tracking mode when the seek mode, settling mode and tracking mode are sequentially switched. In the subsequent seek mode and settling mode, the switches 22 and 25 are turned off.
[0039]
Thus, the AFC output signal S4 is sent to the adder 21 only in the tracking mode, and the AFC correction signal S6 obtained by adding the phase error signal S3 in the adder 21 is sent to the tracking control unit 27.
[0040]
The tracking control unit 27 calculates the head position information of the magnetic heads 14A to 14D based on the AFC correction signal S6, and then converts the head position information into the analog signal via the D / A (digital / analog) conversion unit 32 as the head drive signal S7. After that, the data is sent to the voice coil motor driver 33. As a result, the voice coil motor driver 33 drives the voice coil motor 15 based on the head drive signal S7, thereby causing the magnetic heads 11A and 11D to correspond to the one surface 11AX and 11BX and the other surface 11AY, respectively. It is possible to follow the target track formed on 11BY.
[0041]
On the other hand, in the seek mode or settling mode, the error signal S3 obtained from the position error signal generation unit 19 is directly supplied to the settling control unit 28 or the seek control unit 29, and the settling control unit 28 or the seek control unit 29 After calculating the head position information, the calculation results are sent to the voice coil motor driver 33 via the D / A converter 32 as the head drive signal S8 or S9, respectively.
[0042]
Thus, the voice coil motor driver 33 drives the voice coil motor 15 based on the head drive signal S8 or S9, thereby causing the magnetic disks 11A and 11B to correspond to the one surface 11AX and 11BX and the other surface 11AY, respectively. , 11BY can seek or settle the target track formed on the BY.
[0043]
The magnetic disk device 10 is provided with a recording / reproducing unit 34, and a predetermined recording signal S10 supplied from outside is supplied to the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B via the magnetic heads 14A-14D. While recording on the target track formed above, the reproduction signal S11 read from the target track is sent to a signal processing unit (not shown) in the subsequent stage.
[0044]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the magnetic disk apparatus 10 having such a configuration, the AFC filters 23A to 23D execute the above-described AFC calculation processing based on the error signal S3 obtained by reproducing the magnetic disks 11A and 11B, and the AFC output as the calculation result is obtained. By adding the signal S4 to the error signal S3, the disturbance frequency generated in synchronization with the rotational frequency of the magnetic disks 11A and 11B obtained from the error signal S3 can be sufficiently suppressed.
[0045]
When the magnetic heads 14A to 14D are positioned from the track currently in the tracking control state to a desired target track, the mode is switched from the tracking control unit 27 to the seek control unit 29, so that the currently positioned track is changed to the target track. The magnetic heads 14A to 14D are sought. At this time, the AFC coefficient as a result of the AFC calculation processing by the AFC filters 23A to 23D is a convergence value obtained when tracking control is performed, and the AFC correction signal S6 in which the disk rotation synchronization disturbance is corrected based on the convergence value is obtained as a seek. Input to the control unit 29.
[0046]
Therefore, the seek control unit 29 seeks the magnetic heads 14A to 14D with respect to the target track in a state where the disk rotation synchronization disturbance is not completely corrected. Therefore, even if the seek control is performed, the magnetic head 14A with respect to the target track. There is a possibility that it may become impossible to settle (settling) ~ 14D. Therefore, there is a problem that it is very difficult to perform feedforward control using the convergence value of the AFC coefficient in the tracking mode during the seek mode.
[0047]
On the other hand, resin materials such as plastics are very soft and have a higher rate of expansion or contraction due to environmental changes such as temperature and humidity, as compared with conventional aluminum or glass substrates. For this reason, even if servo writing is performed after a magnetic disk made of a resin material such as plastic is mounted on a medium-fixed magnetic disk device, relatively large eccentricity or track deformation may occur with time. There is.
[0048]
For this reason, in the magnetic head device 10 using a magnetic disk whose substrate is made of a resin material such as plastic, there is a possibility that a very large eccentricity may occur, and there is a demand to compensate for disturbance of a specific frequency component even in the seek mode. .
[0049]
However, since the magnetic heads 14A to 14D move in the radial direction of the magnetic disks 11A and 11B that rotate at high speed in the seek mode, the AFC filters 23A to 23D execute the above-described AFC calculation processing based on the error signal S3, and the AFC coefficient The value cannot be updated, and as a result, there is a problem that it is very difficult to compensate for the disturbance frequency synchronized with the rotation frequency of the magnetic disks 11A and 11B.
[0050]
Further, a disturbance frequency that could not be compensated in the seek mode may have a further adverse effect in the settling mode. At this time, the magnetic heads 14A to 14D cannot be positioned on desired target tracks on the magnetic disks 11A and 11B. there were.
[0051]
The present invention has been made in consideration of the above points, and proposes a head positioning control device and method, and a disk device that can remarkably improve the head positioning accuracy with a simple configuration regardless of the type of the disk-shaped recording medium. It is something to try.
[0052]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve this problem, in the present invention, the head is moved to the target position of the disk-shaped recording medium.NeighborhoodAnd seek mode to move to high speed,Settling to set the head to the target position andA mode switching means for switching between a tracking mode for causing the head to follow the target position, and a position error for generating a position error signal indicating a positional deviation of the head with respect to the target position based on servo information recorded on the disk-shaped recording medium Signal generating means;A first adaptive feedforward that generates a first correction signal by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic primary disturbance component that accompanies the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A second correction signal is generated by applying a second adaptive feedforward canceller to the canceling means and the periodic second-order disturbance component accompanying the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A third correction signal is obtained by applying a third adaptive feedforward canceling unit and a third adaptive feedforward canceller on the periodic third-order disturbance component accompanying the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A third adaptive feedforward canceling means for generating the disc-shaped recording medium included in the position error signal; A fourth adaptive feedforward canceling means for generating a fourth correction signal by applying a fourth adaptive feedforward canceller to a periodic fourth order disturbance component accompanying the rotation, and a mode switching means from the tracking mode. When switching to the seek mode, within a predetermined time from the seek mode to the settling mode, the seek error is added to the position error signal using the first correction signal applied in the tracking mode after the predetermined time in the settling mode has elapsed. AFC seek correction signal generating means for generating a seek mode correction signal for controlling the head in the mode, and an addition correction signal obtained by adding the second correction signal to the fourth correction signal and the position error signal in the tracking mode. As a result, an AFC addition signal is generated. And AFC tracking correction signal generating means for generating a tracking mode correction signal for controlling the head by adding the signal and the first correction signal, using a seek mode correction signal and the tracking mode correction signalHead to target positionWhatHead control means to control andIt was made to provide.
[0053]
  As a result, in seek mode with a large amount of head movementIn,A seek generated by adding a first correction signal and a position error signal obtained by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic first-order disturbance component accompanying rotation of a disk-shaped recording medium. Mode correction signalOn the basis of theOccurs during seek mode because the head can be controlledPeriodic with disk rotationbigDisturbances can be corrected.
[0058]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0059]
(1) Configuration of the magnetic disk device according to the present embodiment
In FIG. 1, in which parts corresponding to those in FIG. 6 are assigned the same reference numerals, 40 denotes a medium-fixed magnetic disk device according to the present embodiment as a whole, except that the configuration of the AFC correction control system 41 is different. The configuration is the same as that of the conventional magnetic disk device 10.
[0060]
As shown in FIG. 2, the magnetic disk device 40 rotates on a fixed shaft 42 provided in the vicinity of a plurality of magnetic disks 11A and 11B that are driven to rotate about the output shaft 12A of the spindle motor 12. The magnetic heads 14A to 14D attached to the tip of the freely mounted head arm 13 are driven by push pins (not shown) to move the head arm 13 by a minute distance.
[0061]
In the magnetic disk device 40, the servos formed on one surface 11AX, 11BX and the other surfaces 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B made of a resin material such as plastic are used at the time of servo writing by the above-described endbed servo system. Servo information serving as a time reference is stored in each region in the locus T where the magnetic heads 14A to 14D are swung._SVIt is made to write along.
[0062]
As shown in FIG. 1, in the magnetic disk device 40, during normal recording or reproduction, each of the head arms 13 is rotated while rotating the plurality of magnetic disks 11A and 11B at a high speed according to the rotational drive of the spindle motor 12. The magnetic heads 14A to 14D attached to the tip are moved in accordance with the drive of the voice coil motor (VCM) 15, and are aligned corresponding to the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY, respectively, of the magnetic disks 11A, 11B. By doing so, the audio / video data is recorded or reproduced following the tracks formed concentrically or spirally on the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B. ing.
[0063]
At this time, the magnetic disk device 40 obtains position information of the magnetic heads 14A to 14D based on the servo information formed in the servo areas of the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B. Has been made.
[0064]
Thus, the reproduction signal S1 obtained by reproducing the servo information in the servo areas of the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B by the magnetic heads 14A-14D is transmitted via the preamplifier 17. After being amplified, it is digitally converted via the A / D converter 18 and sent to the position error signal generator 19 as a reference signal S2.
[0065]
The position error signal generator 19 generates a position error signal (PES: Position Error Signal) S3 indicating how much the magnetic heads 14A to 14D are displaced from the target track based on the reference signal S2. Is sent to the switch 22 and the adder 43 in the AFC correction control system 41.
[0066]
In the AFC correction control system 41, the error signal S3 obtained from the position error signal generator 18 is supplied to the AFC filters 23A to 23D via the switch 22 and also supplied to the adder 43 as it is.
[0067]
The AFC filters 23A to 23D perform the above-described AFC calculation process based on the error signal S3 to suppress the first to fourth components of the disk rotation synchronization disturbance, respectively, and then output the AFC filter 23A. Is sent as an AFC output signal S15 to an adder 44 in the subsequent stage of the switch 31, and the outputs of the ACF filters 23B to 23D are added via an adder 45, and then sent as an AFC output signal S16 via a switch 46. It is sent to the adder 43.
[0068]
In the adder 43, the error signal S3 and the AFC output signal S16 are added, and then the AFC addition signal S17 formed as a result of the addition is selectively sent via the switch 30 to the tracking control unit 26, settling control unit 27, or seek control. Given to any of the sections 28. Thus, the AFC addition signal S17 sent to the tracking control unit 27, the settling control unit 28 or the seek control unit 29 is subjected to a predetermined head control process in the corresponding control units 27 to 29, and then added via the switch 31. Is provided to a container 44.
[0069]
In this case, the switches 30 and 31 are based on the mode switching signal S18 obtained from the control mode switching unit 47, in order of the control movement amount of the magnetic heads 14A to 14D, that is, the seek control unit 29, the settling control unit 28, and the tracking control unit. Switching control is performed at a predetermined timing in the order of 27.
[0070]
At the same time, the switches 22 and 46 are switched to the on state from the elapse of a predetermined time in the settling mode to the tracking mode based on the mode switching signal S18 obtained from the control mode switching unit 47, and in other seek modes. Until the predetermined time in the settling mode elapses.
[0071]
The adder 44 adds the AFC output signal S15 and the outputs of the control units 27 to 29 selected from the tracking control unit 27, the settling control unit 28, or the seek control unit 29, and then adds this as an AFC correction signal S19. The data is sent to the voice coil motor driver 33 via the / A converter 32.
[0072]
The voice coil motor driver 33 drives the voice coil motor 15 based on the AFC correction signal S19, thereby causing the magnetic heads 14A to 14D to correspond to the one surface 11AX and 11BX and the other surfaces 11AY and 11BY respectively corresponding to the magnetic disks 11A and 11B. It is possible to position the target track formed on
[0073]
The magnetic disk device 40 is provided with a recording / reproducing unit 34, and a predetermined recording signal S10 supplied from the outside is supplied to one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B via the magnetic heads 14A-14D. While recording on the target track formed above, the reproduction signal S11 read from the target track is sent to a signal processing unit (not shown) in the subsequent stage.
[0074]
(2) Arithmetic processing procedure using AFC filter
Here, FIG. 3 shows the arithmetic processing procedure RT1 of each AFC filter 23A to 23D from a predetermined time in the settling mode to the tracking mode. The i-th (i = 1 to 4: i represents the order of disk rotation synchronization disturbance) AFC filters 23A to 23D corresponding to the next disk rotation synchronization disturbance enter the arithmetic processing procedure RT1 from step SP1, and in step SP2 When the error signal S3 is input, the process proceeds to the subsequent step SP3 to clear the set values in the AFC filters 23A to 23D (i = 1), and then proceeds to step SP4.
[0075]
In this step SP4, first, the AFC filter 23A, based on the error signal S3 represented by y (t), calculates the AFC coefficient a from the above-described equations (3) and (4)._i(KT) and b_i(KT) is calculated (updated). This AFC coefficient a_i(KT) and b_i(KT) is the following equation
[0076]
[Expression 10]

[0077]
## EQU11 ##

[0078]
It is represented by
[0079]
Subsequently, in step SP5, the AFC filter 23A determines that the AFC coefficient a_i(KT) and b_i(KT) vs cos (ω_it) and sin (ω_it)). Thus, the AFC filter 23A cumulatively adds the multiplication results for the disturbance orders (i = 1) to be compensated for, thereby obtaining the input u._i(Kt) can be generated. By the way this u_i(KT) is:
[0080]
[Expression 12]

[0081]
Represented as:
[0082]
After that, after proceeding to step SP6 and increasing the disturbance order, in step 7, the AFC filter 23B corresponding to the i-th (i = 2 to 4) -th disc rotation synchronization disturbance is also the above-described steps SP4 and SP5. By performing the same processing, the input u_i(Kt) (i = 2 to 4) are generated.
[0083]
Thus, in steps SP8 and SP9, the input u obtained from the AFC filter 23A._i(Kt) (i = 1) is sent to the adder 44 as the AFC output signal S15, and the input u obtained from the AFC filters 23B to 23D_iAfter sending the AFC output signal S16 obtained by adding (kt) (i = 2 to 4) to the adder 43, the calculation processing procedure RT1 is terminated in step SP10. Incidentally, the AFC output signal S16 is expressed as u (kt)
[0084]
[Formula 13]

[0085]
It is represented by This can be applied to the convergence value of the AFC coefficient when tracking control is performed in the seek mode or the settling mode in the AFC filters 23B to 23D corresponding to the second to fourth disc rotation synchronization disturbances. Represents.
[0086]
In this way, for example, when the magnetic heads 14A to 14D are subjected to tracking control at predetermined disk outer peripheral positions on the magnetic disks 11A and 11B, the eccentric amounts of the magnetic disks 11A and 11B are normally constant, so the AFC filters 23A to 23D. Then, the AFC coefficient is converged to a predetermined value.
[0087]
Next, FIG. 4 shows a calculation processing procedure RT2 of the AFC filter 23A when the AFC coefficient is not updated within a predetermined time after starting the settling mode or in the seek mode.
[0088]
First, the AFC filters 23A to 23D corresponding to the i-th (i = 1) -th disc rotation synchronization disturbance enter the calculation processing procedure from step SP20, and the switches 22 and 46 (FIG. 1) are turned off in step SP21. Therefore, the error signal S3 is not input, that is, y (kT) = 0. Subsequently, in step SP22, the set value in the AFC filter 23A is cleared (i = 1), and then the process proceeds to step SP23.
[0089]
In step SP23, the AFC filter 23A obtains the AFC coefficient a obtained immediately before the seek control, that is, the AFC coefficient a obtained when tracking control is performed._i(KT) and b_iIt is fixed at (kT). At this time, the AFC coefficient a_i(KT) and b_i(KT) is the following formula
[0090]
[Expression 14]

[0091]
[Expression 15]

[0092]
The coefficient value is multiplied by cos (ωt) and sin (ωt), and the AFC coefficient continues to be output.
[0093]
Subsequently, in step SP24, the AFC filter 23A performs the AFC coefficient a_i(KT) and b_i(KT) vs cos (ω_it) and sin (ω_it)). Thus, the AFC filter 23A cumulatively adds the multiplication results for the disturbance orders (i = 1) to be compensated for, thereby obtaining the input u._i(Kt) can be generated.
[0094]
Thereafter, the process proceeds to step SP25, and the input u output for the AFC filter 23A corresponding to the i-th (i = 1) -th disc rotation synchronization disturbance_iAfter sending (kt) (i = 1) to the adder 44, the calculation processing procedure RT2 is terminated in step SP26.
[0095]
By the way, in the AFC correction control system 41, the error signal S3 is not input to the AFC filters 23A to 23D from the seek mode until the predetermined time in the settling mode has elapsed, and the predetermined time in the settling mode has elapsed. The AFC calculation processing performed after the time until the tracking mode is continued as it is. In this way, for example, when seeking the magnetic heads 14A to 14D from a predetermined disk outer peripheral position on the magnetic disks 11A and 11B to a predetermined inner peripheral position, the AFC filter 23A has a convergence value at the time of tracking at the outer peripheral position. The AFC coefficient can be applied to the inner peripheral position.
[0096]
(3) Operation and effect of the present embodiment
In the above configuration, in the magnetic disk device 40, when the first to fourth disk rotation synchronization disturbance occurs due to the high speed rotation of the magnetic disks 11A and 11B, the magnetic disk device 40 is obtained from the servo area on the disk surface. The reference signal S2 generates a disturbance frequency synchronized with the rotation frequency of the magnetic disks 11A and 11B, respectively, according to the disturbance order.
[0097]
The error signal S3 generated based on the reference signal S2 is the AFC calculation described above via the AFC filters 23B to 23D and the adder 45 corresponding to the second to fourth disc rotation synchronization disturbances in the tracking mode. After the process is executed, the signal is added to the original error signal S3 in the adder 43 and input to the tracking control unit 27.
[0098]
At the same time, the error signal S3 is subjected to the AFC calculation process described above via the AFC filter 23A corresponding to the first disc rotation synchronization disturbance, and then added to the output of the tracking control unit 27 in the adder 44 to be AFC corrected. It is output as signal S19.
[0099]
By performing feedback control of the AFC correction signal S19 in the tracking servo loop including the tracking control unit 27, the AFC coefficients obtained by the AFC calculation processes of the AFC filters 23A to 23D are sequentially updated and converged to a predetermined value. . Thus, the magnetic heads 14A to 14D are accurately tracking-controlled according to the AFC correction signal S19 in which the disk rotation synchronization disturbance is corrected.
[0100]
Here, when positioning the magnetic heads 14A to 14D from the track (first target track) that is currently under tracking control to the next target track (second target track), the mode is changed from the tracking mode to the seek mode. By switching, the magnetic heads 14A to 14D are sought from the currently positioned track to the next target track.
[0101]
At this time, the AFC coefficient obtained by the AFC calculation processing of the AFC filters 23B to 23D is applied with the convergence value obtained when tracking control is performed, whereas the AFC coefficient obtained by the AFC calculation processing of the AFC filter 23A is The final convergence value in the previous tracking mode immediately before the mode switching is applied.
[0102]
That is, the AFC filters 23B to 23D perform AFC calculation processing on the error signal S3 based on the convergence value of the AFC coefficient in the tracking mode, and then the calculation control result is added to the seek control unit 29 via the adders 45 and 43. Is added to the output of. On the other hand, the AFC filter 23A executes AFC calculation processing on the output of the seek control unit 29 based on the final convergence value in the previous tracking mode immediately before the mode switching, and then the calculation processing result is added in the adder 44. The output is added to the output of the seek control unit 29.
[0103]
Thus, in the seek mode, since the magnetic heads 14A to 14D move in the radial direction of the magnetic disks 11A and 11B, it is very difficult to measure the disturbance frequency generated in synchronization with the rotation frequency of the magnetic disks 11A and 11B. However, even when the magnetic heads 14A to 14D are in the seek mode with a large movement amount, the disk rotation synchronization disturbance according to the output of the seek control unit 29 based on the AFC coefficient obtained by the AFC calculation processing in the tracking mode. Can be corrected. Further, the current AFC coefficient used in the seek mode is used to obtain the convergence value of the AFC coefficient in the next tracking mode.
[0104]
Therefore, in the magnetic disks 11A and 11B whose substrate is made of a resin material such as plastic, for example, very large eccentricity and track deformation may occur with time, but even in this case, the above-described method is used. It can be used to correct disk rotation synchronization disturbance.
[0105]
According to the above configuration, the magnetic disk device 40 synchronizes with the rotation frequency of the magnetic disks 11A and 11B in the seek mode based on the AFC coefficient obtained by the AFC calculation processing when tracking control is performed based on the error signal S3. Since the disturbance frequency is corrected, even when the magnetic disks 11A and 11B made of a resin material such as plastic are used for the substrate, the amount of movement of the magnetic heads 14A to 14D in the seek mode can be reduced. The disk rotation synchronization disturbance can be corrected at the time of a large operation, and thus the magnetic disk device 40 can be realized that can greatly improve the positioning accuracy of the magnetic head with a simple configuration regardless of the type of the magnetic disk.
[0106]
(5) Other embodiments
In the first embodiment, the AFC coefficient a in the equations (14) and (15) obtained by the AFC calculation process when tracking control is performed._i(KT) and b_iBased on (kT), the case where seek control or settling control is performed on the next target track on the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B has been described. Not limited to this, the AFC coefficient (14) obtained when the one surface 11AX, 11BX and the other surface 11AY, 11BY of the magnetic disks 11A, 11B are divided into a plurality of regions in the radial direction and tracking control is performed for each region. ) And AFC coefficient a in equation (15)_i(KT) and b_i(KT) may be assigned and stored in storage means (not shown) such as a RAM (Random Access Memory) or a memory.
[0107]
In this case, within a predetermined time after the start of the settling mode or in the seek mode, the control mode switching unit 47 synchronizes with the timing of switching the switches 30 and 31 to the settling control unit 28 or the seek control unit 29 in the storage means. Stored AFC coefficient a_i(KT) and b_iIf (kT) is read and sent to the corresponding settling control unit 28 or seek control unit 29, the same effect as described above can be obtained.
[0108]
In the above-described embodiment, AFC (adaptive feedforward canceller) filters 23A to 23A are used as frequency correction means for correcting the disturbance frequency generated in synchronization with the rotation frequency of the magnetic disks 11A and 11B based on the error signal S3. Although the case where 23D is applied has been described, the present invention is not limited to this, and various other characteristic frequency disturbance removal filters may be applied. In short, various frequency correction means can be widely applied as long as the disturbance frequency generated in synchronization with the rotation frequency of the magnetic disks 11A and 11B can be suppressed.
[0109]
Furthermore, in the above-described embodiment, the magnetic heads 14A to 14D are positioned in the vicinity of the next target track (second target track) on the magnetic disks 11A and 11B based on the error signal S3 and the frequency correction coefficient (AFC coefficient). Although the case where the head moving means to be moved to is mainly composed of the seek control unit 29, the voice coil motor driver 33 and the voice coil motor 15 has been described, the present invention is not limited to this, and the settling control unit 28, You may make it comprise from the voice coil motor driver 33 and the voice coil motor 15. FIG. Alternatively, a single control unit may be provided as a series of operations including seek control and settling control, and the control unit, the voice coil motor driver 33, and the voice coil motor 15 may be configured.
[0110]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the endbed servo system is applied as the servo system of the magnetic disk device 40 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a large-capacity magnetic system having a plurality of disks. In the disk device, a servo surface servo system in which one surface of one of the magnetic disks is dedicated to servo information and servo information is written on the one surface may be applied, and widely applied to various other servo systems. can do.
[0111]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the first to fourth disk rotation synchronization disturbances occur in synchronization with the rotation of the magnetic disks 11A and 11B as the i-th disk rotation synchronization disturbance has been described. The invention is not limited to this, and the fifth and higher-order disk rotation synchronization disturbances may be corrected in the frequency correction means according to the degree of disk rotation synchronization disturbance.
[0112]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the magnetic disks 11A and 11B are made of a resin material made of plastic is used as the substrate. However, the present invention is not limited to this, and the resin material forming the substrate is plastic. Besides these, various resins may be used. In short, it can be widely applied to resins that are very soft and have low weather resistance against environmental changes such as temperature and humidity, as compared with conventional magnetic disks whose substrates are made of aluminum alloy or glass.
[0113]
Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the medium-fixed type magnetic disk device 40 that records or reproduces the magnetic disks 11A and 11B has been described. The present invention may be applied to a medium exchange type magnetic disk device such as the one described above. In short, the present invention can be widely applied to devices that require suppression of disk rotation synchronization disturbance when recording or reproducing a disk-shaped recording medium. In this case, an optical head, an optical pickup, etc. can be widely applied in addition to the magnetic heads 14A to 14D as the head, and in addition to the magnetic disks 11A and 11B as the disk-shaped recording medium, the magneto-optical substrate whose substrate is made of a resin material. Discs and optical discs can be widely applied.
[0114]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the head is moved to the target position of the disk-shaped recording medium.NeighborhoodAnd seek mode to move to high speed,Settling to set the head to the target position andA mode switching means for switching between a tracking mode for causing the head to follow the target position, and a position error for generating a position error signal indicating a positional deviation of the head with respect to the target position based on servo information recorded on the disk-shaped recording medium Signal generating means;A first adaptive feedforward that generates a first correction signal by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic primary disturbance component that accompanies the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A second correction signal is generated by applying a second adaptive feedforward canceller to the canceling means and the periodic second-order disturbance component accompanying the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A third correction signal is obtained by applying a third adaptive feedforward canceling unit and a third adaptive feedforward canceller on the periodic third-order disturbance component accompanying the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A third adaptive feedforward canceling means for generating the disc-shaped recording medium included in the position error signal; A fourth adaptive feedforward canceling means for generating a fourth correction signal by applying a fourth adaptive feedforward canceller to a periodic fourth order disturbance component accompanying the rotation, and a mode switching means from the tracking mode. When switching to the seek mode, within a predetermined time from the seek mode to the settling mode, the seek error is added to the position error signal using the first correction signal applied in the tracking mode after the predetermined time in the settling mode has elapsed. AFC seek correction signal generating means for generating a seek mode correction signal for controlling the head in the mode, and an addition correction signal obtained by adding the second correction signal to the fourth correction signal and the position error signal in the tracking mode. As a result, an AFC addition signal is generated. And AFC tracking correction signal generating means for generating a tracking mode correction signal for controlling the head by adding the signal and the first correction signal, using a seek mode correction signal and the tracking mode correction signalHead to target positionWhatHead control means to control andProvideBy doing so, in seek mode with large head movementIn,A seek generated by adding a first correction signal and a position error signal obtained by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic first-order disturbance component accompanying rotation of a disk-shaped recording medium. Mode correction signalOn the basis of theOccurs during seek mode because the head can be controlledDisc rotationLarge eccentricityCan correct periodic disturbances associated withFor this reasonLarge amount of head movementseekEven during operation, the headGoalpositionToThe accuracy can be remarkably improved, and thus the head can be configured with a simple configuration regardless of the type of disk-shaped recording medium.GoalHead positioning control device that can remarkably improve positioning accuracyPlacerealizable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a magnetic disk device in the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a magnetic disk device in the present embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing an AFC calculation processing procedure in a tracking mode.
FIG. 4 is a flowchart showing an AFC calculation processing procedure in a seek mode.
FIG. 5 is a block diagram for explaining the principle of an AFC control system.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional magnetic disk device.
[Explanation of symbols]
2, 23A-23D: AFC filter, 10, 40: Magnetic disk device, 11A, 11B: Magnetic disk, 14A-14D: Magnetic head, 15: Voice coil motor, 16: Servo writer, 19 ... ... Position error signal generator, 20, 41 ... AFC correction control system, 21, 24, 43 to 45 ... Adder, 22, 25, 30, 31, 46 ... Switch, 26, 47 ... Control mode switching , 27... Tracking control unit, 28... Settling control unit, 29 .. seek control unit, 33... Voice coil motor driver, 34.

Claims (3)

Mode switching means for switching between a seek mode for moving the head at a high speed near the target position of the disk-shaped recording medium , a settling for setting the head to the target position, and a tracking mode for causing the head to follow the target position;
Position error signal generating means for generating a position error signal representing a positional deviation amount of the head with respect to the target position based on servo information recorded on the disk-shaped recording medium;
A first adaptation that generates a first correction signal by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic first-order disturbance component that accompanies the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. Feed forward cancellation means;
Second-order adaptation for generating a second correction signal by applying a second adaptive feedforward canceller to a periodic second-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal Feed forward cancellation means;
Third-order adaptation for generating a third correction signal by applying a third adaptive feedforward canceller to a periodic third-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal Feed forward cancellation means;
Fourth-order adaptation for generating a fourth correction signal by applying a fourth adaptive feedforward canceller to a periodic fourth-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal Feed forward cancellation means;
When the mode switching means switches from the tracking mode to the seek mode, the first correction applied in the tracking mode after a predetermined time of the settling mode has elapsed within a predetermined time from the seek mode to the settling mode. AFC seek correction signal generating means for generating a seek mode correction signal for controlling the head in the seek mode by adding the position error signal using a signal;
In the tracking mode, an AFC addition signal is generated by adding an addition correction signal obtained by adding the second correction signal to the fourth correction signal and a position error signal, and the AFC addition signal and the first correction signal are generated. AFC tracking correction signal generating means for generating a tracking mode correction signal for controlling the head by adding
Head control means for controlling the head to the target position using the seek mode correction signal and the tracking mode correction signal ;
A head positioning control device. A mode switching step for switching between a seek mode for moving the head at a high speed in the vicinity of the target position of the disk-shaped recording medium , a settling for setting the head to the target position, and a tracking mode for causing the head to follow the target position;
A position error signal generating step for generating a position error signal representing a positional deviation amount of the head with respect to the target position based on servo information recorded on the disk-shaped recording medium;
A first adaptation that generates a first correction signal by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic first-order disturbance component that accompanies the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. A feed forward cancellation step;
Second-order adaptation for generating a second correction signal by applying a second adaptive feedforward canceller to a periodic second-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal A feed forward cancellation step;
Third-order adaptation for generating a third correction signal by applying a third adaptive feedforward canceller to a periodic third-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal A feed forward cancellation step;
Fourth-order adaptation for generating a fourth correction signal by applying a fourth adaptive feedforward canceller to a periodic fourth-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal A feed forward cancellation step;
When the mode switching means switches from the tracking mode to the seek mode, the first correction applied in the tracking mode after a predetermined time of the settling mode has elapsed within a predetermined time from the seek mode to the settling mode. An AFC seek correction signal generating step for generating a seek mode correction signal for controlling the head in the seek mode by adding the position error signal using a signal;
In the tracking mode, an AFC addition signal is generated by adding an addition correction signal obtained by adding the second correction signal to the fourth correction signal and a position error signal, and the AFC addition signal and the first correction signal are generated. AFC tracking correction signal generation step for generating a tracking mode correction signal for controlling the head by adding
A head control step for controlling the head to the target position using the seek mode correction signal and the tracking mode correction signal ;
A head positioning control method. Mode switching means for switching between a seek mode for moving the head at a high speed near the target position of the disk-shaped recording medium , a settling for setting the head to the target position, and a tracking mode for causing the head to follow the target position;
Position error signal generating means for generating a position error signal representing a positional deviation amount of the head with respect to the target position based on servo information recorded on the disk-shaped recording medium;
A first adaptation that generates a first correction signal by applying a first adaptive feedforward canceller to a periodic first-order disturbance component that accompanies the rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal. Feed forward cancellation means;
Second-order adaptation for generating a second correction signal by applying a second adaptive feedforward canceller to a periodic second-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal Feed forward cancellation means;
Third-order adaptation for generating a third correction signal by applying a third adaptive feedforward canceller to a periodic third-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal Feed forward cancellation means;
Fourth-order adaptation for generating a fourth correction signal by applying a fourth adaptive feedforward canceller to a periodic fourth-order disturbance component accompanying rotation of the disk-shaped recording medium included in the position error signal Feed forward cancellation means;
When the mode switching means switches from the tracking mode to the seek mode, the first correction applied in the tracking mode after a predetermined time of the settling mode has elapsed within a predetermined time from the seek mode to the settling mode. AFC seek correction signal generating means for generating a seek mode correction signal for controlling the head in the seek mode by adding the position error signal using a signal;
In the tracking mode, an AFC addition signal is generated by adding an addition correction signal obtained by adding the second correction signal to the fourth correction signal and a position error signal, and the AFC addition signal and the first correction signal are generated. AFC tracking correction signal generating means for generating a tracking mode correction signal for controlling the head by adding
Head control means for controlling the head to the target position using the seek mode correction signal and the tracking mode correction signal ;
It said head control means recording and reproducing means and the comprising Ru disk device is serial Rokumata predetermined information to the target position where the head is positioned to play by.

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