JPH03160674A - Offset removal system for disk position signal - Google Patents

Offset removal system for disk position signal

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JPH03160674A
JPH03160674A JP29930189A JP29930189A JPH03160674A JP H03160674 A JPH03160674 A JP H03160674A JP 29930189 A JP29930189 A JP 29930189A JP 29930189 A JP29930189 A JP 29930189A JP H03160674 A JPH03160674 A JP H03160674A
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress a track pitch error to be a minimum and to improve the control precision of a tracking servo by detecting the offset quantity of a position signal, which is obtained by actually moving a head and removing the offset quantity from the position signal. CONSTITUTION:A cross time interval detection part 18 detects the time interval of an upper side and that of a lower side in the reference level of the position signal when the servo head 12 is moved in the direction of the diameter of a disk. The time intervals are given to an offset time interval detection part 20 and an offset time interval is detected as a time deviation quantity as against the position signal without an offset in the direction of a time base. Then, an inclination detection part 22 calculates the inclincation of the signal from the upper and lower time intervals and the amplitude value of the position signal. Then, the offset time interval and the inclination are multiplied so as to calculate the offset quantity, and the offset quantity is removed from the subsequent position signal. Thus, the track pitch error is set to be the minimum and the control precision of the servo can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] サーボパターンの読取信号から作成した位置信号のオフ
セットを自動的に除去するディスク位置信号のオフセッ
ト除去方式に関し、 位置信号のオフセットを除去して制御精度と記録密度を
向上させることを目的とし、 キヤリプレーションモードの設定時に、サーボヘッドを
径方向に定速移動した際に得られる位置信号の基準レベ
ルを横切る上側及び下側でのクロク時間間隔を検出して
オフセット時間間隔及び傾きを求め、このオフセット時
間間隔に傾きを掛け合せてオフセット量を算出して記憶
保持し、その後に得られる位置信号から記憶保持してい
るオフセット量を除去して出力するように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a disk position signal offset removal method that automatically removes the offset of a position signal created from a servo pattern read signal, and improves control accuracy and recording density by removing the position signal offset. When setting the calibration mode, the clock time interval above and below the reference level of the position signal obtained when the servo head is moved at a constant speed in the radial direction is detected. It is configured to obtain the offset time interval and slope, calculate the offset amount by multiplying the offset time interval by the slope, and store it in memory, and then remove the stored offset amount from the position signal obtained and output it. do.

[産業上の利用分野] 本発明は、サーボパターンの読取信号から作成した位置
信号のオフセットを自動的に除去するディスク位置信号
のオフセット除去方式に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a disk position signal offset removal method that automatically removes the offset of a position signal created from a servo pattern read signal.

磁気ディスク装置では、アクセス命令を受けた際にヘッ
ドをアクセストラックに移動させるシーク動作(コアス
制御)を行い、シーク動作が完了するとヘッドをトラッ
クに追従させるオントラック動作(ファイン制御)が行
われる。
In a magnetic disk device, when receiving an access command, a seek operation (coarse control) is performed to move the head to an access track, and when the seek operation is completed, an on-track operation (fine control) is performed to cause the head to follow the track.

このような磁気ディスク装置におけるヘッドのシーク動
作及びオントラック動作は、サーボパターンを記録した
ディスク媒体の読取信号から作威された位置信号に基づ
いて行われる。即ち、複数のディスク媒体の中の1枚に
ヘッドの径方向の位置を示す位置信号を作成するための
サーボパターンを記録し、このサーボパターンを専用の
サーボヘッドにより読取り、読取られたサーボ信号のピ
ーク値に基づいて位置信号、例えば2相位置信号POS
N, POSQを作成している。
The seek operation and on-track operation of the head in such a magnetic disk device are performed based on a position signal generated from a read signal of a disk medium on which a servo pattern is recorded. That is, a servo pattern for creating a position signal indicating the radial position of the head is recorded on one of a plurality of disk media, this servo pattern is read by a dedicated servo head, and the read servo signal is read. A position signal based on the peak value, e.g. a two-phase position signal POS
N. Creating POSQ.

しかし、オフセット信号を作成するサーボ復調回路に設
けた、ピークディテクタや差動アンプのオフセットによ
り位置信号にもオフセットを生じ、トラックピッチ誤差
となって現われるため、位置信号に含まれるオフセット
を自動的に除去する方式が望まれる。
However, the position signal also has an offset due to the offset of the peak detector and differential amplifier installed in the servo demodulation circuit that creates the offset signal, which appears as a track pitch error. A method to remove it is desired.

[従来の技術] 従来、サーボパターンを記録したサーボディスク及びサ
ーボヘッドを備えた磁気ディスク装置にあっては、サー
ボヘッドで読取られたサーボ信号をサーボ復調回路に入
力して例えば2相位置信号POSN, POSQを作成
している。
[Prior Art] Conventionally, in a magnetic disk device equipped with a servo disk having a servo pattern recorded thereon and a servo head, a servo signal read by the servo head is input to a servo demodulation circuit to generate, for example, a two-phase position signal POSN. , is creating POSQ.

即ち、サーボ信号をの同期パターンの間に生ずる4つの
振幅変化のピーク値をピークディテクタで検出してピー
ク出力A,B,C,Dを作り出し、ピーク出力A,B及
び基準レベルRを差動アンプに入力して位置信号POS
Nを、 POSN=A−B+R として求め、同様にピーク出力D,C及び基準レベルR
を他の差動アンプに入力して位置信号POSQを、 POSQ=C−D+R として求めている。
That is, the peak values of four amplitude changes that occur during the synchronization pattern of the servo signal are detected by a peak detector to produce peak outputs A, B, C, and D, and the peak outputs A, B and the reference level R are differentially output. Input to amplifier and position signal POS
Find N as POSN=A-B+R, and similarly calculate peak outputs D, C and reference level R.
is input to another differential amplifier to obtain the position signal POSQ as POSQ=C-D+R.

この場合、サーボ復調回路のピークディテクタや差動ア
ンプにオフセットがなければ、第10図(a)に示すよ
うに、基準レベルRを中心に上下に対象に変化する2相
位置信号POSN, POSQが得られ、この場合、位
置信号POSNとPOSQの基準レベルRのクロス間隔
Tで決まるトラックピッチTpは常に一定となる。
In this case, if there is no offset in the peak detector or differential amplifier of the servo demodulation circuit, the two-phase position signals POSN and POSQ, which change symmetrically up and down with reference level R as shown in Figure 10(a), will be In this case, the track pitch Tp determined by the cross interval T between the reference level R of the position signals POSN and POSQ is always constant.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、サーボ復調回路に設けたピークディテク
タや差動アンプのオフセットにより位置信号にオフセッ
トを生ずる。
[Problems to be Solved by the Invention] However, an offset occurs in the position signal due to the offset of the peak detector and differential amplifier provided in the servo demodulation circuit.

例えば第10図(b)に示すように位置信号POSNと
POSQとが基準レベルRに対し上下に非対象となる各
々の異なったオフセットを坐じ、このオフセットがトラ
ックピッチ誤差となって現われる。
For example, as shown in FIG. 10(b), the position signals POSN and POSQ have different offsets that are asymmetrical above and below the reference level R, and this offset appears as a track pitch error.

このため位置信号にオフセットを生ずるとトラックサー
ボ制御の精度を下げ、またトラックを高密度化する際の
妨げとなり、ひいてはディスク記憶容量の拡大を制約す
る問題があった。
For this reason, if an offset occurs in the position signal, the precision of track servo control is reduced, and it becomes an obstacle to increasing the density of tracks, which in turn limits the expansion of disk storage capacity.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、位置信号のオフセットを除去して制御精度と記録
密度を向上できるディスク位置信号のオフセット除去方
式を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a disk position signal offset removal method that can improve control accuracy and recording density by removing position signal offsets. .

[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。[Means to solve the problem] FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

まず本発明は、円周方向に同じ振幅パターンが反復し、
且つ径方向には種類の異なる振幅パターンが複数トラッ
ク単位に反復するサーボパターンを記録したディスク媒
体10と、ディスク媒体10に記録されたサーボパター
ンを読取ってサーボ信号を出力するサーボヘッド12と
、サーボヘッド12からのサーボ信号の振幅ピーク値に
基づいてディスク媒体10に対する径方向のヘッド位置
を示す位置信号を作成するサーボ復調手段14と、サー
ボ復調手段14からの位置信号に基づいてヘッドを径方
向に移動するシーク動作を行うと共にヘッドをトラック
に追従させるオントラック動作を行うヘッド制御手段1
6とを備えたディスク装置のサーボ制御回路を対象とす
る。
First, the present invention has the same amplitude pattern repeated in the circumferential direction,
A disk medium 10 in which a servo pattern in which different amplitude patterns of different types are repeated in the radial direction in units of multiple tracks is recorded, a servo head 12 that reads the servo pattern recorded on the disk medium 10 and outputs a servo signal, and a servo head 12 that reads the servo pattern recorded on the disk medium 10 and outputs a servo signal. servo demodulation means 14 for creating a position signal indicating the radial head position with respect to the disk medium 10 based on the amplitude peak value of the servo signal from the head 12; A head control means 1 that performs a seek operation to move the head to a position and an on-track operation to cause the head to follow a track.
The target is a servo control circuit for a disk device equipped with 6.

このようなディスク装置のサーボ制御回路につき本発明
のディスク位置信号のオフセット除去方式にあっては、
サーボヘッド12をディク径方向に定速駆動した際にサ
ーボ復調手段14から得られる位置信号が基準レベルR
を上昇方向に横切ってから次に下降方向に横切るまでの
第1の時間間隔T1及び位置信号が基準レベルRを下降
方向に横切ってから次の上昇方向に横切るまでの第2の
時間間隔T2を検出するクロス時間間隔検出手段18と
、前記第1及び第2の時間間隔T1、 T2に基づいて
位置信号の時間軸方向のずれを示すオフセット時間間隔
Telを検出するオフセット時間間隔検出手段20と、
前記オフセット時間間隔TO1と位置信号の規定の振幅
値Vとに基づいて位置信号の傾きKを算出する傾き算出
手段22と、前記オフセット時間間隔To(に位置信号
の傾きKを掛け合わせてオフセット量Vofを算出して
記憶保持するオフセット算出手段24とを設け、サーボ
復調手段14からの位置信号からオフセット量Vo1を
除去してヘッド制御手段16に出力するように構成する
In the disk position signal offset removal method of the present invention for such a servo control circuit of a disk device,
When the servo head 12 is driven at a constant speed in the disk radial direction, the position signal obtained from the servo demodulation means 14 is at the reference level R.
A first time interval T1 from when the position signal crosses the reference level R in the upward direction until the next time it crosses it in the downward direction, and a second time interval T2 from when the position signal crosses the reference level R in the downward direction until it crosses it in the next upward direction. a cross time interval detection means 18 for detecting; an offset time interval detection means 20 for detecting an offset time interval Tel indicating a shift in the time axis direction of the position signal based on the first and second time intervals T1 and T2;
a slope calculation means 22 that calculates the slope K of the position signal based on the offset time interval TO1 and the prescribed amplitude value V of the position signal; An offset calculation means 24 for calculating and storing Vof is provided, and the offset amount Vo1 is removed from the position signal from the servo demodulation means 14 and outputted to the head control means 16.

ここで、クロス時間間隔検出手段16は、ヘッドスター
トからストップまでの間に得られた位置信号から複数の
第1の時間間隔Tll, TI2,・・・Tln及び第
2の時間間隔T21, T22,・・・T2aを検出し
た後にそれぞれの平均値を算出する。
Here, the cross time interval detection means 16 detects a plurality of first time intervals Tll, TI2, ... Tln and second time intervals T21, T22, Tln from the position signal obtained from the head start to the stop. ... After detecting T2a, each average value is calculated.

またオフセット時間間隔検出手段20は、第1と第2の
時間間隔の差(Tl−72)を4で割ってオフセット時
間間隔Tofを算出する。
Further, the offset time interval detection means 20 calculates the offset time interval Tof by dividing the difference between the first and second time intervals (Tl-72) by 4.

Tel= (T 1 +7 2) /4更に傾き検出手
段24は、振幅電圧Vを2倍した値2■を第1及び第2
の時間間隔の和(T1+72)で割って傾きKを算出す
る。
Tel= (T 1 +7 2) /4 Furthermore, the slope detection means 24 doubles the amplitude voltage V, 2■, to the first and second
The slope K is calculated by dividing by the sum of the time intervals (T1+72).

K=2V/ (T1+T2) [作用] このような構成を備えた本発明によるディスク位置信号
のオフセット除去方式によれば、キャリプシーションモ
ードの設定により自動的に位置信号のオフセット量を測
定演算する動作が行われ、その後のアクセス時にあって
は、サーボ復調回路からの位置信号に記憶保持されてい
るオフセット量を加算又は減算する補正を施すことでオ
フセットが除去され、トラックピッチ誤差を最小限に抑
えることができるため、制御精度の向上、高トラック密
度化を可能とし、記憶容量の増大に大きく寄与できる。
K=2V/ (T1+T2) [Function] According to the disk position signal offset removal method of the present invention having such a configuration, the offset amount of the position signal is automatically measured and calculated by setting the caliption mode. When the operation is performed and subsequent accesses are made, the offset is removed by adding or subtracting the stored offset amount to the position signal from the servo demodulation circuit, thereby minimizing the track pitch error. This makes it possible to improve control accuracy, increase track density, and greatly contribute to increasing storage capacity.

[実施例] 第2図は本発明の一実施例を示した実施例構成図である
[Embodiment] FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

第2図において、12はサーボヘッドであり、図示しな
いサーボディスクに記憶されたサーボパターンを読み取
ってサーボ復調回路14に読取信号を出力する。この実
施例にあっては、サーボディスク上に第4図に示す2相
サーボパターンが記憶されている。即ち、第4図の左側
に5本のサーボトラックを取り出して磁気記録状態を示
しており、各トラックのNS磁気記録が3つ続いた同期
パターンの間に上側からサーボパターンP1、P2、P
3、P4となる4種類のサーボパターンを記録しており
、5番目については最初と同じサーボパターンP1が現
われ、以下これを径方向に繰り返している。当然に各ト
ラックのパターンは周方向に反復して記録されている。
In FIG. 2, a servo head 12 reads a servo pattern stored on a servo disk (not shown) and outputs a read signal to the servo demodulation circuit 14. In this embodiment, a two-phase servo pattern shown in FIG. 4 is stored on the servo disk. That is, the magnetic recording state is shown by taking out five servo tracks on the left side of FIG.
Four types of servo patterns, 3 and P4, are recorded, and for the fifth servo pattern, the same servo pattern P1 as the first appears, and this is repeated in the radial direction thereafter. Naturally, the pattern on each track is recorded repeatedly in the circumferential direction.

第4図は同時に右側にサーボヘッド12が図示のシリン
ダCYO,CYI.CY2に位置した時に読取信号と得
られるサーボ信号の信号波形を示している。例えば、シ
リンダCYOにサーボヘッド12が位置した時のサーボ
信号波形は、2サイクルの同期パターンの間に示すA,
  B,  C,  Dの4つのタイミングで、P1パ
ターンについてはAとBに小さな振幅パターン、Cで振
幅パターン無し、最後のDで大きな振幅パターンが得ら
れる。
In FIG. 4, the servo heads 12 are simultaneously located on the right side of the illustrated cylinders CYO, CYI. It shows the signal waveforms of the read signal and the servo signal obtained when positioned at CY2. For example, when the servo head 12 is positioned at cylinder CYO, the servo signal waveforms are A,
At four timings B, C, and D, for the P1 pattern, small amplitude patterns are obtained at A and B, no amplitude pattern at C, and a large amplitude pattern at the last D.

再び第2図を参照するに、サーボヘッド12からのサー
ボ信号はサーボ復調回路14に与えられる。即ち、サー
ボ信号はまずAGCアンプ44で増幅された後、4つの
ピークディテクタ46−1.46−2.46−3.46
−4によりピーク検出が行なわれる。ピークディテクタ
46−1〜46−4は第5図のタイミングチャートに示
すように、例えば第5図(a)のサーボ信号(第4図の
シリンダCYOでのサーボ信号)における同期パターン
の間のA,  B,  C, Dの各タイミングで発生
するウィンドパルスWA,WB,WC,WDを受けて順
次動作状態となり、コンデンサに保持している前回のピ
ーク値を今回のサーボ信号の振幅ピーク値が上回ると、
図示のように内蔵コンデンサをサーボ信号のピークレベ
ルに充電する処理を同期サイクル毎に順次繰り返してい
る。尚、ウィンドパルスによる充電後、コンデンサ充電
電荷は充電電流に対し10分の1以下となる放電電流で
緩やかに放電されているため、次のピーク検出サイクル
まで図示のように緩やかな直線勾配でピークレベルが減
少する。
Referring again to FIG. 2, the servo signal from the servo head 12 is applied to a servo demodulation circuit 14. That is, the servo signal is first amplified by the AGC amplifier 44, and then amplified by the four peak detectors 46-1.46-2.46-3.46.
-4 performs peak detection. As shown in the timing chart of FIG. 5, the peak detectors 46-1 to 46-4 detect A during the synchronization pattern of the servo signal of FIG. 5(a) (the servo signal of cylinder CYO of FIG. 4). , B, C, D, and the current servo signal amplitude peak value exceeds the previous peak value held in the capacitor. and,
As shown in the figure, the process of charging the built-in capacitor to the peak level of the servo signal is sequentially repeated for each synchronous cycle. Note that after charging by the wind pulse, the capacitor charge is discharged slowly at a discharge current that is less than 1/10 of the charging current, so the peak does not peak with a gentle linear slope as shown in the figure until the next peak detection cycle. Level decreases.

再び第2図を参照するに、ピークディテクタ46−1.
46−2のピーク検出出力A,  Bは差動アンプ48
−1に入力される。差動アンプ48一1にはレファレン
ス電圧発生器50より基準電圧Rが与えられており、差
動アンプ48−1は位置信号POSNを、 POSN=A−B+R として作り出す。また、ピークディテクタ46一3.4
6−4のピーク検出出力C,  Dは差動アンプ48−
2に与えられており、差動アンプ482はレファレンス
電圧発生器50からの基準電圧Rを使用して位置信号P
OSQを、 POSQ=C−D+R として作り出す。
Referring again to FIG. 2, peak detector 46-1.
The peak detection outputs A and B of 46-2 are the differential amplifier 48
-1 is input. A reference voltage R is applied from the reference voltage generator 50 to the differential amplifier 48-1, and the differential amplifier 48-1 generates a position signal POSN as follows: POSN=A-B+R. Also, peak detector 46-3.4
The peak detection outputs C and D of 6-4 are the differential amplifier 48-
2, and the differential amplifier 482 uses the reference voltage R from the reference voltage generator 50 to generate the position signal P.
Create OSQ as POSQ=C-D+R.

第6図は第2図の差動アンプ48−1.48−2より出
力される位置信号POSN,POSQ(ヘッドをディス
ク径方向に一定速度で移動したとき)の信号波形図を示
しており、実線で示す位置信号POSNに対し破線で示
す位置信号POSQは4分の1サイクルの位相遅れ、即
ち1トラックピッチ分の位相差をもつ。
FIG. 6 shows a signal waveform diagram of the position signals POSN, POSQ (when the head is moved at a constant speed in the disk radial direction) output from the differential amplifier 48-1, 48-2 in FIG. With respect to the position signal POSN shown by the solid line, the position signal POSQ shown by the broken line has a phase delay of 1/4 cycle, that is, a phase difference of 1 track pitch.

再び第2図を参照するに、サーボ復調回路14で作り出
された位置信号POSN,POSQのそれぞれはADコ
ンバータ34でデジタル信号に変換され、MPU36に
取り込まれる。MPU36は第1図の原理説明図に示し
たヘッド制御手段16としての機能を有し、また後の説
明で明らかにする本発明のオフセット除去のための制御
処理を行なう。
Referring again to FIG. 2, each of the position signals POSN and POSQ produced by the servo demodulation circuit 14 is converted into a digital signal by the AD converter 34, and then taken into the MPU 36. The MPU 36 has a function as the head control means 16 shown in the principle explanatory diagram of FIG. 1, and also performs control processing for removing the offset of the present invention, which will be explained later.

MPU36は上位コントローラからリードまたはライト
アクセスを受けると、目標トラック位置に対する現在ト
ラック位置の差としてのトラックディファレンスを算出
し、トラックディファレンスに応じた目標速度を発生し
、位置信号から算出されるヘッド実速度と目標速度の偏
差を求め、この偏差データをDAコンバータ38でアナ
ログ偏差電圧に変換してパワーアンプ40に供給し、ヘ
ッドモータ42の駆動によりサーボヘッド12をディス
ク径方向、即ち目標トラック方向に移動させるシーク動
作を行なう。MPU36によるシーク動作が完了してヘ
ッドが目標トラック位置に到達すると、オントラック動
作に切り替えられる。
When the MPU 36 receives read or write access from the host controller, it calculates a track difference as the difference between the current track position and the target track position, generates a target speed according to the track difference, and adjusts the head speed calculated from the position signal. The deviation between the actual speed and the target speed is determined, and this deviation data is converted into an analog deviation voltage by the DA converter 38 and supplied to the power amplifier 40, and the head motor 42 is driven to move the servo head 12 in the disk radial direction, that is, in the target track direction. Perform a seek operation to move to . When the seek operation by the MPU 36 is completed and the head reaches the target track position, the on-track operation is switched.

このオントラック動作はトラックセンタに対する位置信
号の偏差をMPU36で演算し、位置偏差データをDA
コンバータ38でアナログ偏差電圧に変換してパワーア
ンプ40によりヘッドモータ42を駆動し、サーボヘッ
ド12を含む一連のヘッドを目標トラック(目標シリン
ダ位置)に追従させる。
In this on-track operation, the MPU 36 calculates the deviation of the position signal with respect to the track center, and the position deviation data is sent to the DA.
The converter 38 converts the voltage into an analog deviation voltage, and the power amplifier 40 drives the head motor 42 to cause a series of heads including the servo head 12 to follow a target track (target cylinder position).

第3図は第2図のMPU36により実現される本発明の
オフセット除去方式の機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of the offset removal method of the present invention implemented by the MPU 36 of FIG. 2.

第3図において、サーボ復調回路14からの2相位置信
号POSN,POSQのそれぞれは加算器30.32、
切替スイッチSW1、SW2を介してシーク動作及びオ
ントラック動作を行なうためのサーボ制御部16側に与
えられている。切替スイッチSW1、SW2はディスク
装置にキヤリプレーションモードが設定されるとb側に
切り替わり、加算器30.32を介して得られた2相位
置信号POSN,POSQをクロス時間間隔検出部18
に与える。
In FIG. 3, the two-phase position signals POSN and POSQ from the servo demodulation circuit 14 are sent to adders 30 and 32, respectively.
It is provided to the servo control section 16 side for performing seek operations and on-track operations via changeover switches SW1 and SW2. When the calibration mode is set in the disk device, the changeover switches SW1 and SW2 are switched to the b side, and the two-phase position signals POSN and POSQ obtained via the adders 30 and 32 are transferred to the cross time interval detection section 18.
give to

キヤリプレーションモードの設定時にあっては、位置信
号のオフセット量を実測するためにMPU36はサーボ
ヘッド12を予め定めたスタート位置からある一定の適
度で且つ低速でディスク径方向に移動させ、このキヤリ
プレーションのためのヘッド移動で得られる2相位置信
号POSN,POSQに基づいてオフセット量の検出が
行なわれる。
When setting the calibration mode, the MPU 36 moves the servo head 12 from a predetermined start position in the disk radial direction at a certain moderate and low speed in order to actually measure the amount of offset of the position signal. The amount of offset is detected based on two-phase position signals POSN and POSQ obtained by moving the head for plation.

即ち、第3図のクロス時間間隔検出部18はキヤリプレ
ーションモードの設定によりサーボヘッド12をディス
ク径方向に移動した際に得られる位置信号POSN,P
OSQのそれぞれにつき、第9図に示すように位置信号
が基準レベルRを上昇方向に横切ってから次に下降方向
に横切るまでの時間間隔Tl(第1の時間間隔)及び位
置信号が基準レベルRを下降方向に横切ってから次に上
昇方向に横切るまでの時間間隔T2(第2の時間間隔)
を検出する。実際には第8図に示すように複数サイクル
の位置信号の時間間隔の平均値を算出する。クロス時間
間隔検出部18で検出された基準レベルの上側の時間間
隔T1及び下側の時間間隔T2はオフセット時間間隔検
出部20に与えられ、時間軸方向のオフセット無しの位
置信号に対する実際に得られた位置信号の時間ずれ量と
してのオフセット時間間隔Telを検出する。続いて傾
き検出部22が設けられ、傾き検出部22はクロス時間
間隔検出部18で得られた第1及び第2の時間間隔Tl
,T2と予め定められた位置信号の規定の振幅値Vとに
基づいて位置信号の傾きKを算出する。そして最終的に
設けられたオフセット算出部24において、オフセット
時間間隔検出部20で求められたオフセット時間間隔T
elと傾き検出部22で求められた位置信号の傾きKを
掛け合わせて位置信号のオフセットffi V o I
を算出し、位置信号POSNについてはVat (N)
としてレジスタ26にセットし、位置信号POSQにつ
いてはVof (Q)としてレジスタ28にセットする
That is, the cross time interval detection unit 18 in FIG. 3 detects position signals POSN, P obtained when the servo head 12 is moved in the disk radial direction by setting the calibration mode
For each OSQ, as shown in FIG. Time interval T2 (second time interval) from crossing in the downward direction until crossing in the upward direction next time
Detect. Actually, as shown in FIG. 8, the average value of the time intervals of position signals of a plurality of cycles is calculated. The upper time interval T1 and the lower time interval T2 of the reference level detected by the cross time interval detection unit 18 are given to the offset time interval detection unit 20, and are applied to the offset time interval detection unit 20. The offset time interval Tel is detected as the amount of time shift of the position signal. Subsequently, a tilt detector 22 is provided, and the tilt detector 22 detects the first and second time intervals Tl obtained by the cross time interval detector 18.
, T2 and a predetermined amplitude value V of the position signal, the slope K of the position signal is calculated. Then, in the offset calculating section 24 provided finally, the offset time interval T determined by the offset time interval detecting section 20 is calculated.
The position signal offset ffi V o I is obtained by multiplying el by the slope K of the position signal obtained by the slope detection section 22.
and for the position signal POSN, Vat (N)
The position signal POSQ is set in the register 26 as Vof (Q).

このようにレジスタ26.28にオフセット量の設定が
済むとキヤリプレーションモードが解除されて切替スイ
ッチSW1、SW2は再びa側に戻り、この状態でサー
ボ復調回路14より得られる2相位置信号POSN,P
OSQのそれぞれに加算器30.32でレジスタ26.
28に格納したオフセット量による補正、具体的にはオ
フセット量の加算または減算を行なって位置信号のオフ
セットを除去し、サーボ制御部16に出力する。
When the offset amount is set in the registers 26 and 28 in this way, the calibration mode is canceled and the changeover switches SW1 and SW2 return to the a side again, and in this state, the two-phase position signal POSN obtained from the servo demodulation circuit 14 ,P
Registers 26.32 with adders 30.32 for each of the OSQs.
The position signal is corrected by the offset amount stored in 28, specifically, the offset amount is added or subtracted to remove the offset from the position signal, and the result is output to the servo control section 16.

次に第7図の動作フロー図を参照して第3図に示した本
発明による位置信号のオフセット除去動作を説明する。
Next, the offset removing operation of the position signal according to the present invention shown in FIG. 3 will be explained with reference to the operational flow diagram of FIG. 7.

まずキヤリプレーションモードを設定すると、ステップ
SL(以下、「ステップ」は省略する)でサーボヘッド
を低速、且つ定速でディスク径方向となる一定方向に駆
動する。続いてS2でヘッド移動に件って得られるPO
SN,POSQをADコンバータ34を介してサンプリ
ングする。このS2のサンプリングにより、例えば第8
図に示す位置信号POSN及びPOSQが得られる。
First, when the calibration mode is set, the servo head is driven at a low and constant speed in a fixed direction, which is the disk radial direction, in step SL (hereinafter, "step" is omitted). Next, in S2, the PO obtained when moving the head
SN and POSQ are sampled via the AD converter 34. By sampling S2, for example, the 8th
The position signals POSN and POSQ shown in the figure are obtained.

次に83に進み、まず位置信号POSNを対象に上昇方
向にレファレンス電圧(基準レベル)Rを横切ってから
次に下降方向にレファレンス電圧Rを横切るまでの時間
TN(1)を計測する。次に位置信号が上昇方向に横切
るまでの時間TN (2)を計測する。以下同様にして
TN (3),TN(4),・・・,TN (100)
まで計測する。
Next, in step 83, the time TN(1) from when the position signal POSN crosses the reference voltage (reference level) R in the upward direction until it crosses the reference voltage R in the downward direction is measured. Next, the time TN (2) until the position signal crosses in the upward direction is measured. Similarly, TN (3), TN (4), ..., TN (100)
Measure up to.

同様に他方の位置信号POSQについてもレファレンス
電圧を横切る時間間隔として時間TQ(1) . TQ
 (2) ,・・・,TQ(100)を計測する。
Similarly, for the other position signal POSQ, time TQ(1) . TQ
(2) ,..., measure TQ(100).

続いてS4に進み、位置信号POSNについてレファレ
ンス電圧Rの上側の時間間隔゛の平均値T(N+)とレ
ファレンス電圧Rの下側の時間間隔の平均値T (N−
)を計算する。具体的には図示のように平均値T (N
十)については、S3で検出された時間間隔TN (i
)のうちiが奇数となる50個の計測時間の総和を求め
て50で割り、一方、平均値T (N−)についてはT
N(i)のiが偶数となる50個の計測時間の総和を求
めて50で割る。この結果、第9図の破線で示すように
、計測位置信号の1サイクル分における基準レベルRの
上側の時間間隔T1=T(N+)と、下側の時間間隔T
2=T (N−)が求められたことになる。
Next, the process proceeds to S4, where the average value T (N+) of the upper time interval of the reference voltage R and the average value T (N-) of the lower time interval of the reference voltage R regarding the position signal POSN.
). Specifically, as shown in the figure, the average value T (N
10), the time interval TN (i
), the sum of the 50 measurement times for which i is an odd number is calculated and divided by 50. On the other hand, for the average value T (N-), T
The sum of 50 measurement times for which i of N(i) is an even number is calculated and divided by 50. As a result, as shown by the broken line in FIG. 9, the upper time interval T1=T(N+) of the reference level R in one cycle of the measurement position signal and the lower time interval T
2=T (N-) has been found.

次にレファレンス電圧Rの上側と下側の平均時間間隔に
基づいてオフセット無しの場合に対し実際にオフセット
を持つ位置信号の時間軸方向でのずれ量としてのオフセ
ット時間間隔Telを算出する。このオフセット時間間
隔Tofは図示のようにレファレンス電圧の上下の時間
間隔の平均値の差(T (N+)−T (N−)=71
−72)を4で割ることにより求められる。具体的には
第9図に示すように、例えばTI=10,T2=6とす
ると、この場合のオフセット時間間隔Telは、Tol
= (T 1−T2) /4 = (10−6 ) /
4 =1として求められる。
Next, based on the average time interval between the upper and lower sides of the reference voltage R, the offset time interval Tel is calculated as the amount of deviation in the time axis direction of the position signal that actually has an offset compared to the case without an offset. As shown in the figure, this offset time interval Tof is the difference between the average values of the upper and lower time intervals of the reference voltage (T (N+) - T (N-) = 71
-72) by 4. Specifically, as shown in FIG. 9, for example, if TI=10 and T2=6, the offset time interval Tel in this case is Tol
= (T1-T2) /4 = (10-6) /
4 = 1.

次に位置信号POSNの傾きKを算出する。この傾きK
は既に求められたレファレンス電圧Rの上下の時間間隔
の平均値T (N+) , T (N−)と、第9図に
示す予め定めた規定の位置信号の振幅設定値Vを使用し
て算出される。即ち、振幅設定値Vを2倍した値にVを
レファレンス電圧Rの上下の検出時間の平均値の和{T
 (N十) +T(N−))= (T1+T2)で割る
ことで求められる。
Next, the slope K of the position signal POSN is calculated. This slope K
is calculated using the already determined average values T (N+) and T (N-) of the upper and lower time intervals of the reference voltage R, and the predetermined amplitude setting value V of the position signal shown in FIG. be done. That is, the amplitude setting value V is doubled, and V is the sum of the average values of the detection times of the upper and lower points of the reference voltage R.
It can be found by dividing by (N0) +T(N-))=(T1+T2).

その結果、最終的に求める位置信号POSNのオフセッ
トVof (N)は、位置信号の傾きKにオフセット時
間間隔To( (N)を掛け合わせた値となる。
As a result, the offset Vof (N) of the position signal POSN that is finally determined is the value obtained by multiplying the slope K of the position signal by the offset time interval To( (N).

S4で位置信号POSNについてオフセット量Vol 
(N)が算出できたならばS5に進み、位置信号POS
Qについても同様にして図示の計算を行なってオフセッ
トiiVol (Q)を求める。
In S4, the offset amount Vol for the position signal POSN is determined.
(N), the process advances to S5 and the position signal POS is calculated.
For Q, the calculation shown in the figure is performed in the same way to obtain the offset iiVol (Q).

このようにして位置信号POSN及びPOSQについて
オフセット量Vof (N)及びVol (Q)が求め
られたならばS6に進み、それ以降は位置信号POSN
及びPOSQのサンプル時に各々サンプルデータより既
に算出されているオフセットfltVol (N) ,
 Vat (Q)だけ差し引いてオフセットを除去する
補正を行なうようになる。
Once the offset amounts Vof (N) and Vol (Q) are obtained for the position signals POSN and POSQ in this way, the process advances to S6, and from then on, the position signals POSN
and the offset fltVol (N), which has already been calculated from the sample data at the time of sampling POSQ,
Correction is performed to remove the offset by subtracting Vat (Q).

尚、上記の実施例は2相位置信号について説明したが1
相位置信号についても全く同様に適用することができる
Incidentally, although the above embodiment described a two-phase position signal, 1
The same applies to phase position signals.

また位置信号のオフセット量を測定するためのキャリプ
レーションモードの設定は、ディスク装置の起動時は勿
論のこと、運転中における空き時間タイミングを利用し
て定期的に行ない、経年的なオフセット量の変化を確実
に除去できるようにしてもよい。
In addition, the calibration mode for measuring the offset amount of the position signal is set not only when the disk device is started up, but also periodically during idle time during operation, in order to calculate the offset amount over time. It may also be possible to ensure that changes can be removed.

[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、実際にヘッド
を移動して得られた位置信号からオフセット量を検出し
、検出後は自動的に補正するため、位置信号のオフセッ
トを確実に除去してトラックピッチ誤差を最小限に抑え
ることができ、トラックサーボの制御精度を向上できる
と同時に、高トラック密度化を可能にし、延いては記憶
容母の増大に大きく寄与することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the amount of offset is detected from the position signal obtained by actually moving the head, and the offset amount of the position signal is automatically corrected after detection. It is possible to reliably eliminate track pitch errors and minimize track pitch errors, improve track servo control accuracy, and at the same time enable higher track density, which in turn greatly contributes to increasing storage capacity. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理説明図; 第2図は本発明の実施例構成図; 第3図は本発明のオフセット除去を行うMPU機能ブロ
ック図; 第4図は本発明のディスクサーボパターン及び続出信号
波形の説明図; 第5図は本発明のサーボ復調動作タイミングチャート; 第6図は本発明の2相位置信号説明図である。 第7図は本発明の動作フロー図; 第8図は本発明のオフセット検出時の2相位置信号説明
図: 第9図は本発明のオフセット算出説明図;第10図は従
来方式の位置信号のオフセット説明図である。 図中、 10: 12: 14= 16: 18: 20: ディスク媒体(サーボディスク) サーボヘッド サーボ復調手段(回路) ヘッド制御手段 クロス時間間隔検出手段 オフセット時間間隔検出手段 22:傾き検出手段 24:オフセット算出手段 26.28:レジスタ 30.32:加算器 34:ADコンバータ 36:MPU 38:DAコンバータ 40:パワーアンプ 42:へッドモータ 44:AGCアンプ 46−1〜46−4:ピークディテクタ48−1.48
−2:差動アンプ 50:レファレンス電圧発生器
FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention; FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention; FIG. 3 is a functional block diagram of an MPU that performs offset removal of the present invention; FIG. 4 is a diagram showing the disk servo pattern and An explanatory diagram of successive signal waveforms; FIG. 5 is a timing chart of servo demodulation operation of the present invention; FIG. 6 is an explanatory diagram of two-phase position signals of the present invention. Fig. 7 is an operation flow diagram of the present invention; Fig. 8 is an explanatory diagram of two-phase position signals during offset detection of the present invention; Fig. 9 is an explanatory diagram of offset calculation of the present invention; Fig. 10 is a position signal of the conventional method. It is an offset explanatory diagram of. In the figure, 10: 12: 14 = 16: 18: 20: Disk medium (servo disk) Servo head Servo demodulation means (circuit) Head control means Cross time interval detection means Offset time interval detection means 22: Inclination detection means 24: Offset Calculation means 26.28: Register 30.32: Adder 34: AD converter 36: MPU 38: DA converter 40: Power amplifier 42: Head motor 44: AGC amplifier 46-1 to 46-4: Peak detector 48-1. 48
-2: Differential amplifier 50: Reference voltage generator

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)円周方向に同じ振幅パターンが反復し且つ径方向
には種類の異なる振幅パターンが複数トラック単位に反
復するサーボパターンを記録したディスク媒体(10)
と; 該ディスク媒体(10)に記録されたサーボパターンを
読取ってサーボ信号を出力するサーボヘッド(12)と
; 該サーボヘッド(12)からのサーボ信号の振幅ピーク
値に基づいてディスク媒体(10)に対する径方向のヘ
ッド位置を示す位置信号を作成するサーボ復調手段(1
4)と; 該サーボ復調手段(14)からの位置信号に基づいてヘ
ッドを径方向に移動するシーク動作を行うと共にヘッド
をトラックに追従させるオントラック動作を行うヘッド
制御手段(16)と; を備えたディスク装置のサーボ制御回路に於いて、前記
サーボヘッド(12)をディスク径方向に定速駆動した
際に前記復調手段(14)から得られる位置信号が基準
レベル(R)を上昇方向に横切ってからに次に下降方向
に横切るまでの第1の時間間隔(T1)及び位置信号が
基準レベル(R)を下降方向に横切ってから次に上昇方
向に横切るまでの第2の時間間隔(T2)を検出するク
ロス時間間隔検出手段(18)と; 前記第1及び第2の時間間隔(T1、T2)に基づいて
前記位置信号のオフセット時間間隔(Tof)を検出す
るオフセット時間間隔検出手段(20)と;前記第1及
び第2の時間間隔(T1、T2)と位置信号の規定の振
幅値(V)とに基づいて位置信号の傾き(K)を算出す
る傾き検出手段(22)と;前記オフセット時間間隔(
Tof)と位置信号の傾き(K)を掛け合わせて位置信
号のオフセット量(Vof)を算出して記憶保持するオ
フセット算出手段(24)と; を備え、前記サーボ復調手段(14)からの位置信号に
前記オフセット量(Vof)による補正を施して前記ヘ
ッド制御手段(16)に出力することを特徴とするディ
スク位置信号のオフセット除去方式。
(1) A disk medium (10) recording a servo pattern in which the same amplitude pattern is repeated in the circumferential direction and different types of amplitude patterns are repeated in the radial direction in units of multiple tracks.
and; a servo head (12) that reads a servo pattern recorded on the disk medium (10) and outputs a servo signal; servo demodulation means (1) for creating a position signal indicating the radial head position with respect to
4) Head control means (16) that performs a seek operation to move the head in the radial direction based on the position signal from the servo demodulation means (14) and an on-track operation that causes the head to follow the track; In the servo control circuit of the disk device, when the servo head (12) is driven at a constant speed in the disk radial direction, the position signal obtained from the demodulation means (14) increases the reference level (R) in an upward direction. a first time interval (T1) from when the position signal crosses the reference level (R) until the next time it crosses it in the downward direction; and a second time interval (T1) from when the position signal crosses the reference level (R) in the downward direction until it next crosses it in the upward direction. cross time interval detection means (18) for detecting T2); offset time interval detection means for detecting an offset time interval (Tof) of the position signal based on the first and second time intervals (T1, T2); (20) and; slope detection means (22) for calculating the slope (K) of the position signal based on the first and second time intervals (T1, T2) and the prescribed amplitude value (V) of the position signal; and; said offset time interval (
an offset calculation means (24) for calculating and storing the offset amount (Vof) of the position signal by multiplying the slope (K) of the position signal by the slope (K) of the position signal; An offset removal method for a disk position signal, characterized in that the signal is corrected by the offset amount (Vof) and outputted to the head control means (16).
(2)前記クロス時間間隔検出手段(24)は、複数の
第1及び第2の時間間隔(T1i〜T1n、T21〜T
2n)を検出した後に各平均値を算出して出力すること
を特徴とする請求項1記載のディスク位置信号のオフセ
ット除去方式。
(2) The cross time interval detection means (24) detects a plurality of first and second time intervals (T1i-T1n, T21-T
2. The offset removal method for a disk position signal according to claim 1, wherein each average value is calculated and output after detecting 2n).
(3)前記オフセット時間間隔検出手段(20)は、第
1と第2の時間間隔の差(T1−T2)を4で割ってオ
フセット時間間隔(Tof)を算出することを特徴とす
る請求項1記載のディスク位置信号のオフセット除去方
式。
(3) The offset time interval detection means (20) calculates the offset time interval (Tof) by dividing the difference (T1-T2) between the first and second time intervals by 4. 1. The disk position signal offset removal method described in 1.
(4)前記傾き手段(22)は、前記振幅電圧(V)を
2倍した値を前記第1及び第2の時間間隔(T_1、T
2)の和で割って傾き(K)を算出することを特徴とす
る請求項1記載のディスク位置信号のオフセット除去方
式。
(4) The slope means (22) doubles the amplitude voltage (V) at the first and second time intervals (T_1, T
2). The offset removal method for a disk position signal according to claim 1, wherein the slope (K) is calculated by dividing by the sum of 2).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0615243A1 (en) * 1993-03-02 1994-09-14 Sony Corporation Offset amount measuring apparatus

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