JPH0388181A - サーボ信号補正制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 磁気ディスク装置の機構部に於ける誤差等によるサーボ
トラックの段差を補正するサーボ信号補正制御方式に関
し、 磁気ディスクのサーボトラックの段差を補正して、機構
部の誤差等による影響を除くことを目的とし、 磁気ディスクのサーボトラックに書込まれたサーボ信号
を読出して、前記サーボトラックの段差の位置及び段差
の量を検出する段差検出部と、該段差検出部により検出
された段差位置の前後の所定長さに於けるサーボ信号に
対して、前記段差を零に近づけるように補正する補正値
を記憶する補正値記憶部と、前記サーボトラックから読
出されたサーボ信号を、前記補正値記憶部から読出され
た補正値により補正して位置情報を出力する補正処理部
とを備え、該補正処理部により補正された位置情報を用
いてディジタルサーボ制御を行わせるように構成した。

〔産業上の利用分野］ 本発明は、磁気ディスク装置の機構部に於ける誤差等に
よるサーボトラックの段差を補正するサーボ信号補正制
御方式に関するものである。

磁気ディスク装置に於いては、指令位置に７磁気ヘツド
を位置決め制御して、データの書込み又は読出しを行う
ものであり、その位置決め制御を行う為に、サーボ面に
記録されたサーボ信号を読取り、基準位置からの現在ト
ラック位置を識別し、指令トラック位置に磁気ヘッドを
移動させ、且つトラック中心に磁気ヘッドを位置決めす
るものである。そのサーボ信号は、磁気ディスク装置の
出荷前に磁気ディスクのサーボ面にサーボトラックライ
タ（ＳＴＷ）により書込むものである。

そのサーボ信号の書込み時に、振動や中心位置ずれ等が
あると、書込まれたサーボトラックは、真円ではなく１
周に１個所の段差が生じる構成となる。このような段差
により位置誤差が大きくなるので、これを補正すること
が必要となる。

〔従来の技術］ 磁気ディスク装置に於けるサーボ信号は、前述のように
、出荷前に磁気ディスクのサーボ面に、サーボトラック
ライタ（ＳＴＷ）により書込むものであり、その場合に
、レーザ測長システム等より磁気ヘッドの位置を０．１
μｍ程度以内の精度で測定し、１２００〜７２００ｒｐ
ｍの速度で回転する磁気ディスクのサーボ面に、トラッ
ク密度に対応して１相サーボパターン又は２相サーボパ
ターンとして書込むものである。

磁気ディスクが理想状態で駆動されてサーボパターンが
書込まれた場合は、真円状のサーボトラックが形成され
ることになる。

〔発明が解決しようとする課題］ 前述のようにサーボ信号を書込む時に、磁気ディスクは
高速回転されるものであり、その時に、ベアリングの精
度や回転軸の工作精度等により、振動が発生したり、又
は中心位置ずれが生じたりすることがある。このような
状態の時にサーボパターンを書込むと、１周で１回の書
込みを行うものであるから、例えば、第８図に示すよう
に、半径Ｒのサーボトラック３０の３１で示す位置に段
差３２が形成されることになる。

この段差３２の量が大きいと、磁気ヘッドの位置決め制
御を行う場合の位置誤差の変動が、第９図に示すように
、１回転Ｔ毎に段差３２の量とその位置３１とに対応し
て、３３で示すように大きくなる。このような位置誤差
の変動が大きいことにより、磁気ヘッドの位置決め制御
を行うサーボ回路に対して、１回転毎にオフセット外乱
が加えられたことに相当したものとなり、磁気ヘッドの
位置決め制御が不安定となる欠点が生じる。

本発明は、磁気ディスクのサーボトラックの段差を補正
して、機構部の誤差等による影響を除くことを目的とす
るものである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明のサーボ信号補正制御方式は、サーボトラックの
段差を補正して、等価的にサーボトラックの段差がない
状態とするものであり、第１図を参照して説明する。

磁気ディスクのサーボトラックに書込まれたサーボ信号
を読出して、サーボトラックの段差の位置及び段差の量
を検出する段差検出部１と、この段差検出部１により検
出された段差位置の前後の所定長さに於けるサーボ信号
に対して、段差を零に近づけるように補正する補正値を
記憶する補正値記憶部２と、サーボトラックから読出さ
れたサーボ信号を、補正値記憶部２から読出された補正
値により補正して位置情報を出力する補正処理部３とを
備えて、この補正処理部３により補正された位置情報を
用いてディジタルサーボ制御を行うものである。

〔作用〕

段差検出部１は、サーボトラックから読出されたサーボ
信号を一定周期でサンプリングし、１回転中に於けるサ
ンプリング値の差が所定値以上の場合に、その位置に段
差があると判定し、且つその差を段差の量とするもので
ある。

又補正値記憶部２は、サーボトラックの段差の位置の前
後の所定長さにわたって順次段差が零に近づくような補
正値を、サンプリング点毎に求めて記憶しておくもので
ある。

又補正処理部３は、サーボトランクから読出されたサー
ボ信号を、補正記憶部２から続出した補正値により補正
して位置情報を出力するもので、段差のないサーボトラ
ックからサーボ信号が読出された場合と等価な位置情報
を出力するものである。

この補正処理部３により補正処理されて出力される位置
情報を用いてディジタルサーボ制御を行うもので、段差
のないサーボトラックの場合と同様に安定な制御が可能
となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１は磁
気ヘッド、１２は信号再生回路、１３はサーボ信号をサ
ンプリングしてディジタル信号に変換するＡＤ変換器、
１４はプロセッサ、１５はメモリ、１６はＤＡ変換器、
１７は増幅器、１８はボイスコイルモータ等からなる駆
動部である。

第１図に於けるサーボトラックの段差を検出する段差検
出部ｌは、ＡＤ変換器１３とプロセッサ１４との機能に
より実現することができる。又補正値記憶部２は、メモ
リ１５又はプロセッサ１４の内部メモリにより構成する
ことができる。又補正処理部３は、プロセッサ１４の演
算処理機能によって実現することができる。

磁気ヘッド１１は、駆動部１８により指令位置に移動さ
れるものであり、この磁気ヘッド１１により、図示を省
略した磁気ディスクのサーボトラックからサーボ信号が
読出されて、信号再生回路１２により等化増幅処理され
、ＡＤ変換器１３により一定周期でサンプリングされて
ディジタル信号に変換され、プロセッサ１４に入力され
る。

このプロセッサ１４により磁気ヘッド１１の位置情報が
求められて、指令位置との差に対応した制御信号が出力
され、ＤＡ変換器１６によりアナログ制御信号に変換さ
れ、増幅器１７により増幅されて駆動部１８に加えられ
、磁気ヘッド１１が指令位置に移動される。

このようなディジタルサーボ制御を行う磁気ディスク装
置に於いて、磁気ディスクのサーボ面にサーボ信号を書
込んだ後、データ面に対するデータの書込み又は読出し
を行う前に、サーボトラックからサーボ信号を磁気ヘッ
ド１１により読取って、段差の有無及び段差の量を検出
する。

例えば、第３図に示すように、半径Ｒのサーボトラック
２０の２１で示す位置に段差が生じた場合、磁気ヘッド
１１により読取ったサーボ信号を基に位置情報をプロセ
ッサ１４により求め、サンプリング点間の位置情報の差
が、成る値以上の時に段差があると判定し、その位置、
例えば、２１の前後のサンプリング点間の位置情報の差
を、段差の量２ｅとし、段差の位置２１の前後の所定長
さにわたって、白丸で示すサンプリング点毎の補正値を
、段差のＮ２ｅを基に求めてメモリ１５に格納する。

そして、磁気ディスクのデータ面にデータを書込み或い
はデータを読出す時に、磁気ヘッド１１により読取った
サーボ信号が、白丸で示すサンプリング点に相当した時
に、メモリ１５から読出した補正値を用いて、黒丸で示
すように、段差が生じない位置情報を求めて出力するも
のである。

第４図は本発明の実施例の段差検出フローチャートであ
り、磁気ヘッド１１により読取ったサーボ信号をサンプ
リングして、プロセッサ１４はそのサンプリング周期毎
に位置情報Ｐを求め、トラッキングに必要な制御信号を
計算して出力するオントラック制御演算を行うものであ
り、この位置情報Ｐを入力とし■、インデックスＸ＾　
（サンプリング点の番号を示し、１回転毎にＯにリセッ
トされる）を＋１し■、前回の位置情報Ｐｌと今回の位
置情報Ｐ２との差の絶対値と、判定値との差の正負を判
定し■、負の場合は、位置情報Ｐｌ　＋Ｐ２の差の絶対
値が小さいので、段差ではないと判定し、トラッキング
に必要な制御信号を計算して出力するオントラック制御
演算を行う■。又正の場合は、位置情報Ｐ、、ｐ２の差
の絶対値が大きいので、段差と判定し、その時のインデ
ックスＸＡを記憶し■、オントラック制御演算■に移行
する。

段差があると判定されると、第５図に示すフローチャー
トに従って補正値の記録が行われる。即ち、位置情報Ｐ
を入力とし■、段差の位置を示すインデックスＸＡの前
後に、補正範囲としてｎ個のインデックスＸ、を設定し
、サーボ信号のサンプリング点に対応して、このインデ
ックスＸ、を＋１し■、そのインデックスＸ、が（ＸＡ
＋ｎ）＜Ｘｍ　　（ＸＡ　ｎ）の条件か否か判定し■、
その条件でない時は段差の補正範囲でないから、オント
ラック制御演算［相］に移行し、その条件の時は段差の
補正範囲であるから、段差の量２ｅに対応した補正値Ｙ
　（Ｘ、　）を求めてメモリ１５に記憶する■。即ち、
段差の位置のインデックスＸＡの前後のｎサンプリング
点を補正範囲として、補正値Ｙ　（Ｘ、　）をメモリ１
５に格納する。

第６図は補正処理のフローチャートを示し、位置情報Ｐ
を入力とし■、インデックスＸ、を＋１し＠、インデッ
クスＸ、が、（Ｘ　ａ　＋　ｎ　）　＜　Ｘ　１（Ｘａ
　　ｎ）の条件か否か判定する＠。即ち、補正範囲か否
か判定し、補正範囲でない時は、補正値ｙ　（ｘｍ　）
を０とし［相］、又補正範囲の時は、補正値Ｙ　ＣＸＩ
＋　）をメモリエ５から読出し［相］、入力された位置
情報Ｐに対して補正値Ｙ　（ｘ、　）を加算し［相］、
オントラック制御演算■に移行する。

補正値ｙ　（ｘ＋　）は、線形補間を行った場合、例え
ば、第７図に示すものとなる。この補正値テーブルは、
メモリ１５或いはプロセッサ１４の内部メモリ上に構成
されるものであり、段差の位置のインデックスＸｍに於
ける段差の量を２ｅとして、段差の位置のインデックス
Ｘｓの±ｎの補正範囲に於ける補正値Ｙ　（ＸＩ　）を
示すもので、段差の位置のインデックスＸ、の補正値Ｙ
　（Ｘ、　）は、ｅ（ｎ／ｎ）−ｅとなる。この段差の
位置に隣接したインデックスＸ３゜１の補正値ｙ　（ｘ
、　）は、−ｅ（ｎ−１）／ｎとなる。又次のインデッ
クスＸｍ−ｔの補正値Ｙ　（ＸＩ　”）は−ｅ（ｎ−２
）／ｎとなる。そして、順次補正値Ｙ　（ＸＩ　）の絶
対値は小さくなり、インデックスＸ３．７に於いて補正
値Ｙ（Ｘ、）はＯとなる。

又インデックスＸｌ−１の補正値Ｙ　（ＸＩ　）はｅ（
ｎ−１）／ｎとなり、順次補正値Ｙ（Ｘｌ）は小さくな
って、インデックスＸＩ−ａに於いて補正値は０となる
。

第６図に於けるステップ［相］に於いては、インデック
スＸ、に従った補正値Ｙ　（Ｘ、　）が読出されること
になり、ステップ■に於いて補正処理されて位置情報Ｐ
が出力される。従って、第３図に於ける白丸で示すサン
プリング点に相当する位置情報は、黒丸で示すサンプリ
ング点のように、段差がないように補正されることにな
り、円滑なデータサーボ制御を行うことが可能となる。

段差検出及び段差の量の検出と、補正値の記憶とは、製
品の出荷前或いは磁気ディスクの交換直後に於いて行い
、その後は、第６図に示す補正処理を行うことになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、サーボトラックの段差
の位置及び段差の量を段差検出部１により検出し、この
段差を零に近づけるように補正する補正値を求めて補正
値記憶部２に記憶し、通常の動作時に、その補正値記憶
部２から補正値を読出して、補正処理部３に於いて補正
するものであり、サーボ面に書込まれたサーボトラック
に段差があったとしても、その段差を零に近づけるよう
に補正することができるから、安定なディジタルサーボ
制御が可能となり、磁気ヘッドの位置決め精度を向上す
ることができる。従って、高密度化に対応してすること
ができると共に、データのエラーレートを減少させて信
頼性を向上することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例の補正処理説明
図、第４図は本発明の実施例の段差検出フローチャート
、第５図は本発明の実施例の補正値記憶フローチャート
、第６図は本発明の実施例の補正処理フローチャート、
第７図は補正値テーブルの説明図、第８図はサーボトラ
ックの段差の説明図、第９図は段差による位置誤差の変
動説明図である。 １は段差検出部、２は補正値記憶部、３は補正処理部で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気ディスクのサーボトラックに書込まれたサーボ信号
   を読出して、前記サーボトラックの段差の位置及び段差
   の量を検出する段差検出部（１）と、 該段差検出部（１）により検出された段差位置の前後の
   所定長さに於けるサーボ信号に対して、前記段差を零に
   近づけるように補正する補正値を記憶する補正値記憶部
   （２）と、前記サーボトラックから読出されたサーボ信
   号を、前記補正値記憶部（２）から読出された補正値に
   より補正して位置情報を出力する補正処理部（３）とを
   備え、 該補正処理部（３）により補正された位置情報を用いて
   ディジタルサーボ制御を行わせることを特徴とするサー
   ボ信号補正制御方式。