JPH0438778A - Track follow-up controller - Google Patents

Track follow-up controller

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JPH0438778A
JPH0438778A JP14645890A JP14645890A JPH0438778A JP H0438778 A JPH0438778 A JP H0438778A JP 14645890 A JP14645890 A JP 14645890A JP 14645890 A JP14645890 A JP 14645890A JP H0438778 A JPH0438778 A JP H0438778A
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track
head
fourier transform
servo
error signal
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Tsukasa Yoshiura
司 吉浦
Noriaki Wakabayashi
若林 則章
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain sufficient tracking following-up performance even when the number of servo signal lines is small by removing the noise of track oscillation information by Fourier transform. CONSTITUTION:When a recording medium 15 is rotated and a servo area passes through a head 11, a data signal and a servo signal are transmitted to a position error signal generating means 12. The means 20 generates a position error signal 20 like a sample. This signal 20 is applied to a memory means 16 and a control means 13. For the track oscillation information stored in the means 16, discrete Fourier transform is executed by a Fourier transforming means 17 and inverse Fourier transform is executed by an inverse Fourier transforming means 19. Then, the information is demodulated to a time base data and applied to the control means 13. The means 13 controls the drive of an actuator 14 and controls following-up to the track of the head 11. Before executing this following-up control, however, the means 13 executes compensation calculation based on a head position signal 21 to drive the actuator 14 and to fix the position of the head 11. Then, the medium 15 is rotated in such a state, and the track oscillation information at an arbitrary track is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク装置や光デイスク装置等のディ
スク装置における1−ランク追従制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a 1-rank tracking control device for a disk device such as a magnetic disk device or an optical disk device.

従来の技術 近年、フロッピーディスクを使ったフレキシブル磁気デ
ィスク装置においては、フロッピーディスク(以下記録
媒体という)の記録容量を増大させるために、これのト
ラック密度を上昇させる方法についての研究がなされて
いる。そして、トラック密度を上昇させるためには、記
録媒体に対してデータを記録、再生するヘッド(磁気ヘ
ッド)のデータトラックに対する位置決めを精度よく行
うことが前提になる。従来この種のヘッドの位置決めは
、一般にステッピングモータを用いたオープンループの
制御方式によって行われていた。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, in flexible magnetic disk devices using floppy disks, research has been conducted on methods of increasing the track density of floppy disks (hereinafter referred to as recording media) in order to increase their recording capacity. In order to increase the track density, it is a prerequisite that a head (magnetic head) for recording and reproducing data on a recording medium is accurately positioned with respect to a data track. Conventionally, this type of head positioning has generally been performed by an open loop control method using a stepping motor.

ところで、フレキシブル磁気ディスク装置においては、
装置に記録媒体を装着する際に生じるチャッキングずれ
(記録媒体の芯ずれ)に起因する回転振れにより、記録
媒体の回転周波数と同じ周波数のトラック振れ(1次偏
心成分)が生じる。
By the way, in flexible magnetic disk devices,
Track runout (first-order eccentric component) with the same frequency as the rotational frequency of the recording medium occurs due to rotational runout due to chucking misalignment (misalignment of the recording medium) that occurs when the recording medium is loaded into the apparatus.

また、記録媒体には、その製造工程において、これのヘ
ースフィルムがいずれかの方向に圧延されるため、材質
的に異方性を有する。このため、温湿度膨張により、記
録媒体が特有の方向ムこ伸び易く、結果的に回転周波数
の2倍の周波数のトラック振れ(2次偏心成分)が生じ
る。
Further, the recording medium has anisotropy in terms of material because its heath film is rolled in either direction during the manufacturing process. Therefore, due to temperature and humidity expansion, the recording medium tends to elongate in a specific direction, resulting in track runout (secondary eccentric component) having a frequency twice the rotational frequency.

このようなトラック振れ量がトラックピンチに対して無
視できない量になると、ヘッドがデータトラック上に正
確に位置決めされず、隣接トラックにまたがった状態で
記録再生されることになり、データの信転性が低下する
。それ故、フレキシブル磁気ディスク装置において、高
トラツク密度を実現するには、サーボ信号を予め記録媒
体のディスク面に離散的に記録しておき、ヘッドでサン
プル的に再生したサーボ信号に基づきヘッドとデータト
ラックとの位置誤差信号を検出し、検出信号に従ってヘ
ッドを所定のトラック上に位置決め(追従)するトラッ
ク追従制御装置が必要になる。
If the amount of track deflection becomes too much to ignore in relation to track pinch, the head will not be accurately positioned on the data track, and recording and playback will be performed while straddling adjacent tracks, resulting in poor data reliability. decreases. Therefore, in order to achieve high track density in a flexible magnetic disk device, servo signals are recorded discretely on the disk surface of the recording medium in advance, and data is sent to the head based on the servo signals reproduced in samples by the head. A track following control device is required that detects a position error signal with respect to the track and positions (follows) the head on a predetermined track in accordance with the detection signal.

一方、ハードディスク装置においては、従来よりセクタ
サーボ方式と呼ばれるトラック追従制御が実施されてい
る。このセクタサーボ方式は、記録媒体のデータ面を複
数のセクタに分割し、各セクタの一部にサーボ信号を記
録して、サーボ信号をヘッドにより再生してトラック位
置誤差信号を生成する。そして、この位置誤差信号を基
にヘッド駆動アクチュエータの電圧若しくは電流をコン
トロールしてヘッドをデータトラックに位置決めする。
On the other hand, in hard disk drives, a track following control called a sector servo method has been conventionally implemented. In this sector servo method, a data surface of a recording medium is divided into a plurality of sectors, a servo signal is recorded in a part of each sector, and the servo signal is reproduced by a head to generate a track position error signal. Then, based on this position error signal, the voltage or current of the head drive actuator is controlled to position the head on the data track.

そして、最近では、このセクタサーボ方式を、フレキシ
ブルディスク装置に適用して高トラック密度化を実現す
る研究がなされている。以下、第3図ないし第5図に従
いフレキシブルディスク装置における従来のセクタサー
ボ方式について説明する。但し、第3図は従来のトラッ
ク追従制御装置を示す図面、第4図はサーボ信号が記録
された記録媒体を示す図面、第5図はセクタの概要を示
す図面である。
Recently, research has been conducted to apply this sector servo method to flexible disk devices to achieve higher track density. Hereinafter, a conventional sector servo system in a flexible disk device will be explained with reference to FIGS. 3 to 5. However, FIG. 3 is a drawing showing a conventional track following control device, FIG. 4 is a drawing showing a recording medium on which servo signals are recorded, and FIG. 5 is a drawing showing an outline of a sector.

第4図において、記録媒体15の一面または両面の記録
領域は複数のセクタ41・・・に分割され、更に各セク
タ41はデータ領域43とサーボ領域42に分割されて
いる。第5図に示すように、サーボ領域42には、トラ
ック44に対して半トラックピッチずれた位置に交互に
サーボ信号Sが記録される。記録媒体15は、図示の如
くトラック44方向に移動する。一方、ヘッド11は、
記録媒体15の半径方向へ移動し、トラック44の中心
に位置決め制御される。
In FIG. 4, the recording area on one or both sides of the recording medium 15 is divided into a plurality of sectors 41 . . . , and each sector 41 is further divided into a data area 43 and a servo area 42 . As shown in FIG. 5, servo signals S are alternately recorded in the servo area 42 at positions shifted by half a track pitch with respect to the track 44. The recording medium 15 moves in the direction of the track 44 as shown. On the other hand, the head 11 is
It moves in the radial direction of the recording medium 15 and is controlled to be positioned at the center of the track 44.

第3図に示すように、各セクタ41に記録されているサ
ーボ信号Sはヘッド11によって再生され、位置誤差信
号生成手段32に出力される。位置誤差信号生成手段3
2は、各セクタ41毎に再生されたサーボ信号Sに基づ
きヘッド11とトラック44のずれ量に相当する位置誤
差信号36を生成し、制御手段33に出力する。そうす
ると、制御手段33が、位置誤差信号36を基に補償演
算を行い、アクチュエータ14に対して指令信号を出力
する。アクチュエータ14は、この指令信号に従ってヘ
ッド11を移動させ、これによりヘット11がトラック
44に位置決めされる。なお、このようなトラック追従
制御装置として、例えば、日経エレクトロニクス 19
87.1.26 No、413に記載のものがある。
As shown in FIG. 3, the servo signal S recorded in each sector 41 is reproduced by the head 11 and output to the position error signal generating means 32. Position error signal generation means 3
2 generates a position error signal 36 corresponding to the amount of deviation between the head 11 and the track 44 based on the servo signal S reproduced for each sector 41, and outputs it to the control means 33. Then, the control means 33 performs a compensation calculation based on the position error signal 36 and outputs a command signal to the actuator 14. The actuator 14 moves the head 11 according to this command signal, thereby positioning the head 11 on the track 44. In addition, as such a track following control device, for example, Nikkei Electronics 19
87.1.26 No. 413.

発明が解決しようとする課題 ところで、上記のようなセクタサーボ方式によれば、サ
ーボ信号Sの数が多いほど、そのトラック追従性能が向
上するが、そうなるとサーボ信号Sの占有領域が多くな
るので、結果的にデータの占有領域が減少し、記憶容量
が少なくなるという欠点がある。このような欠点は、フ
レキシブル磁気ディスク装置においては特に大きな問題
になる。
Problems to be Solved by the Invention According to the sector servo system as described above, the track following performance improves as the number of servo signals S increases, but in this case, the area occupied by the servo signals S increases, resulting in The drawback is that the area occupied by the data is reduced, and the storage capacity is also reduced. Such a drawback becomes a particularly serious problem in flexible magnetic disk drives.

即ち、フレキシブルディスク装置では、トラック振れ量
がハードディスク装置と比較して大きいため十分なトラ
ック追従性能を得るには、より多くのサーボ信号Sが必
要になり、記録媒体の記憶容量が著しく減少されてしま
うからである。
That is, in a flexible disk device, since the amount of track deviation is larger than that in a hard disk device, more servo signals S are required to obtain sufficient track following performance, and the storage capacity of the recording medium is significantly reduced. This is because it will be put away.

本発明は、このような問題点を解決するものであり、サ
ーボ信号が少なくても十分なトラック追従性能を得るこ
とができるトラック追従制御装置を提供することを目的
とするものである。
The present invention has been made to solve these problems, and it is an object of the present invention to provide a track following control device that can obtain sufficient track following performance even with a small number of servo signals.

課題を解決するための手段 本発明は、情報を記録する複数のトラックを持ち、この
1ヘラツクに沿ってサーボ信号を離散的に記録した記録
媒体と、前記記録媒体に記録された前記サーボ信号を再
生するヘッドと、前記サーボ信号をサンプル的に検出し
、目標トラックと前記ヘッドの位置ずれ量を示す位置誤
差信号を生成する位置誤差信号生成手段とを有し、前記
位置誤差信号に基づき前記ヘッドを前記目標トラックへ
位置決めするトラック追従制御装置において、トラック
追従制御を行なう前に任意トラックのサーボ信号からト
ラック振れ情報をサンプル的に得て記憶する記憶手段と
、前記記憶手段に記taされたトラック振れ情報をフー
リエ変換するフーリエ変換手段と、フーリエ変換された
所定の周波数成分のトラック振れ情報を逆フーリエ変換
する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換されたI・
ランク振れ情報をフィードフォワードで前記ヘッドに位
置決め指令として与える手段とを具備することを特徴と
している。
Means for Solving the Problems The present invention provides a recording medium that has a plurality of tracks for recording information and records servo signals discretely along one track, and a recording medium that records the servo signals recorded on the recording medium. It has a head for reproducing, and a position error signal generation means for detecting the servo signal samplewise and generating a position error signal indicating the amount of positional deviation between the target track and the head, A track following control device for positioning a track to the target track, a storage means for obtaining and storing track runout information as a sample from a servo signal of an arbitrary track before performing track following control; Fourier transform means for Fourier transforming runout information; inverse Fourier transform means for inverse Fourier transforming track runout information of a predetermined frequency component that has been Fourier transformed;
The apparatus is characterized by comprising means for feeding rank deviation information to the head as a positioning command in a feedforward manner.

また、本発明に係るトラック追従制御装置は、フーリエ
変換手段によりフーリエ変換された所定の周波数成分の
トラック振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換し、
フィードフォワードでヘッドに位置決め指令として与え
るようにしたことを特徴としている。
Further, the track following control device according to the present invention performs inverse Fourier transform on the track runout information of a predetermined frequency component that has been Fourier transformed by the Fourier transform means, by advancing the phase.
The feature is that it is given as a positioning command to the head using feedforward.

作用 本発明によれば、トラック追従制御を起動する前に任意
トラックからサンプル的にトラック振れ情報を得ている
。このトラック振れ情報をフーリエ変換することにより
トラック振れ情報の各周波数成分の振幅と位相がわかる
が、トラック振れ(偏心)は1次偏心成分と2次偏心成
分が支配的であるのでその他の周波数成分はノイズと判
別して除去できる。
According to the present invention, track runout information is obtained as a sample from an arbitrary track before starting track following control. By Fourier transforming this track runout information, the amplitude and phase of each frequency component of the track runout information can be found, but since track runout (eccentricity) is dominated by the primary eccentricity component and the secondary eccentricity component, other frequency components can be identified as noise and removed.

更に、本発明は、トラック振れの1次成分と2次成分を
位相を進めて逆フーリエ変換するので、時間的に未来の
トラック振れ情報を得ることができる。よってトラック
振れを予測できるので少ないサーボ信号でも良好なトラ
ック追従制御を行なうことが可能となる。
Furthermore, since the present invention advances the phase of the primary and secondary components of track runout and performs inverse Fourier transform, it is possible to obtain temporally future track runout information. Therefore, since track shake can be predicted, it is possible to perform good track following control even with a small number of servo signals.

実施例 以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係るトラック追従制御装置の概略構成
を示す図面である。
FIG. 1 is a drawing showing a schematic configuration of a track following control device according to the present invention.

図において、11はヘッド、12は位置誤差信号生成手
段、13は制御手段、14はアクチュエータ、15は記
録媒体、16は記憶手段、17はフーリエ変換手段、1
8は位置検出手段、19は逆フーリエ変換手段であり、
以上のように構成されたトラック追従制御装置について
、以下にその動作を説明する。なお、記録媒体15の構
成については第4図及び第5図で示された上記従来例の
ものと同一であり、説明を省略する。但し、本実施例に
おいてセクタの本数は32木とする。
In the figure, 11 is a head, 12 is a position error signal generating means, 13 is a control means, 14 is an actuator, 15 is a recording medium, 16 is a storage means, 17 is a Fourier transform means, 1
8 is a position detection means, 19 is an inverse Fourier transform means,
The operation of the track following control device configured as described above will be described below. Note that the configuration of the recording medium 15 is the same as that of the conventional example shown in FIGS. 4 and 5, and a description thereof will be omitted. However, in this embodiment, the number of sectors is 32 trees.

図において、サーボ信号をセクタ毎に記録した記録媒体
15は回転しており、サーボ領域がヘッド11を通過す
るとデータ信号とサーボ信号が再生されて位置誤差信号
生成手段I2に送られる。
In the figure, a recording medium 15 on which servo signals are recorded sector by sector is rotating, and when the servo area passes the head 11, the data signal and the servo signal are reproduced and sent to the position error signal generating means I2.

位置誤差信号生成手段12は、サーボ信号を検出すると
、ヘッド11を追従させるべき目標トラックまでの位置
誤差信号20をザンプル的に生成する。この位置誤差信
号20は、メモリ手段(記憶手段)16及び制御手段1
3に与えられる。
When the position error signal generation means 12 detects the servo signal, it generates a sample position error signal 20 up to the target track to which the head 11 is to follow. This position error signal 20 is stored in the memory means (storage means) 16 and the control means 1.
given to 3.

一方、ヘッド11の絶対的な位置は、位置検出手段18
により常時検出され、検出されたヘッド位置信号21が
制御手段13に与えられるようになっている。
On the other hand, the absolute position of the head 11 is determined by the position detection means 18.
The head position signal 21 is constantly detected and the detected head position signal 21 is supplied to the control means 13.

メモリ手段16は、位置誤差信号20をトラック振れ情
報として記憶するものであり、少なくともセクタ数と同
数の記4.1領域を有する。メモリ手段16に記憶され
たトラック振れ情報は、フーリエ変換手段17により読
み出される。フーリエ変換手段17は、読み出した1−
ランク振れ情報を後述するようにして離散的フーリエ変
換する。フーリエ変換手段17により離散的フーリエ変
換されたデータは、逆フーリエ変換手段19により逆フ
リエ変換され、トラック振れの1次偏心成分と2次偏心
成分とを時間軸データに復調する。復調されたデータは
、制御手段13に与えられる。
The memory means 16 stores the position error signal 20 as track runout information, and has at least the same number of areas as the number of sectors (4.1). Track runout information stored in the memory means 16 is read out by the Fourier transform means 17. The Fourier transform means 17 converts the read 1-
The rank fluctuation information is subjected to discrete Fourier transform as described below. The data subjected to the discrete Fourier transform by the Fourier transform means 17 is subjected to inverse Fourier transform by the inverse Fourier transform means 19, and the primary eccentric component and the secondary eccentric component of the track runout are demodulated into time axis data. The demodulated data is given to the control means 13.

ここに、制御手段13は、最終的に、圧電アクチュエー
タ或いはボイスコイルモータからなるアクチュエータ1
4を駆動制御して、ヘッド11のトラックに対する追従
制御を行うが、本発明においては、この追従制御を行う
前に、ヘッド位置信号21に基づき制御手段13が補償
演算を行ってアクチュエータ14を駆動し、ヘッド11
の位置を固定する。そして、この状態で記録媒体15を
回転させ、任意の1−ランクにおけるトラック振れ情報
を得る。このようにして得られるトラック振れ情報は、
ヘッド11が静止しているので、トラック振れ情報を直
接的に示すことになる。
Here, the control means 13 finally controls the actuator 1 consisting of a piezoelectric actuator or a voice coil motor.
4 to control the tracking of the head 11 on the track. However, in the present invention, before performing this tracking control, the control means 13 performs compensation calculation based on the head position signal 21 to drive the actuator 14. Head 11
fix the position. Then, in this state, the recording medium 15 is rotated to obtain track runout information at an arbitrary 1-rank. The track runout information obtained in this way is
Since the head 11 is stationary, track runout information is directly shown.

そして、このトラック振れ情報をメモリ手段16がセク
タと対応した格納領域に順次記憶する。
Then, the memory means 16 sequentially stores this track runout information in storage areas corresponding to the sectors.

なお、この時、記録媒体15の数回分の位置誤差信号2
0を同一セクタ毎に平均して、記憶するようにすると、
実施する上で好ましいものになる。
In addition, at this time, the position error signal 2 of several times of the recording medium 15
If you average 0 for each sector and store it,
This will be preferable for implementation.

即ち、平均化処理により、記録媒体15の回転度動に伴
うノイズを軽減でき、その分精度のよい追従制御動作が
可能になるからである。
That is, the averaging process can reduce noise associated with the rotational movement of the recording medium 15, and accordingly it is possible to perform tracking control operations with high accuracy.

メモリ手段16に記憶されたトラック振れ情報は、フー
リエ変換手段17により離散的フーリエ変換されるが、
ここで、本発明においてトラック振れ情報をフーリエ変
換するのは、1次偏心成分及び2次偏心成分以外、即ち
3次以上の高調波のノイズ成分をこれにより除去し、結
果的に1次偏心成分及び2次偏心成分のみを抽出し、精
度のよい追従制御を行うためである。
The track runout information stored in the memory means 16 is subjected to a discrete Fourier transform by the Fourier transform means 17.
Here, in the present invention, the track runout information is subjected to Fourier transform to remove noise components other than the first-order eccentricity component and the second-order eccentricity component, that is, third-order or higher harmonics, and as a result, the first-order eccentricity component This is to extract only the second-order eccentric component and perform highly accurate follow-up control.

ここに高調波のノイズ成分は、記録媒体15の制作時に
おいて発生しているサーボ信号のフォーマット精度の狂
い(半トラツクピッチずつずれた所に本来書き込まれる
べきサーボ信号の書き込み位置のずれ)や記録媒体15
の回転変動に起因して発生する。
Here, the harmonic noise components are caused by errors in the format accuracy of the servo signal that occur during the production of the recording medium 15 (deviation in the writing position of the servo signal that should have been written at a location shifted by half a track pitch) and recording. medium 15
This occurs due to rotational fluctuations.

また、メモリ手段16に記憶されるトラック振れ情報は
、コイル成分に直流がのったような直流成分を持つが、
この直流成分は、トラック振れによりヘッド11と該当
するトラックの位置が対応付けられていないことにより
外乱として取り込まれる。この直流成分もフーリエ変換
により除去できる。即ち、フーリエ変換すると、交流成
分である1次成分と2次成分しか出ないので、これによ
り直流成分をキャンセルできるからである。
Further, the track runout information stored in the memory means 16 has a direct current component such as a direct current superimposed on a coil component.
This DC component is taken in as a disturbance because the head 11 and the position of the corresponding track are not associated with each other due to track deflection. This DC component can also be removed by Fourier transformation. That is, when Fourier transform is performed, only the first-order and second-order components, which are AC components, are obtained, so that the DC component can be canceled.

以下に、高調波成分を除去して1次偏心成分及び2次偏
心成分のみを抽出する離散的フーリエ変換の詳細につい
て説明する。メモリ手段16に記憶されたトラック振れ
情報は、周期関数で表現できることからフーリエ級数表
現すると、下記(1)式で示される。
Below, details of the discrete Fourier transform for removing harmonic components and extracting only the first-order eccentricity component and the second-order eccentricity component will be explained. Since the track runout information stored in the memory means 16 can be expressed by a periodic function, when expressed as a Fourier series, it is expressed by the following equation (1).

但し、アスタリスク*は掛は算を示し、具体的には、例
えば(3)式において、 32 / 2 * alは、
(−32/2)xa、を示している。また、(1)式の
H(K)はメモリ手段16に記憶されたにセクタのトラ
ック振れ情報を示すものであり、a、はトラック振れの
i次高調波の振幅、φ、はトラック振れのi次高調波の
第1セクタを基準とした位相角を示す。
However, the asterisk * indicates multiplication, and specifically, for example, in equation (3), 32 / 2 * al is,
(-32/2)xa. Further, H(K) in equation (1) indicates the track runout information of the sector stored in the memory means 16, a is the amplitude of the i-th harmonic of the track runout, and φ is the track runout information. The phase angle with respect to the first sector of the i-th harmonic is shown.

まず、1次偏心成分についての離散的フーリエ変換につ
いて説明する。フーリエ変換手段17は、(2)式に示
される正弦・余弦関数テーブルが用意されでいる。
First, the discrete Fourier transform for the first-order eccentric component will be explained. The Fourier transform means 17 is prepared with a sine/cosine function table shown in equation (2).

る。Ru.

”−”  *      5IN(tφ1)よって、 5I−−a、*      5IN(φ、)として求め
られる。
"-" * 5IN (tφ1) Therefore, it is obtained as 5I--a, * 5IN (φ, ).

C7も同様にして(3)式の如く求められる。C7 can also be found in the same way as in equation (3).

フーリエ変換手段17は、(3)式の演算を実行した後
、演算結果であるSlと01をメモリに一旦格納する。
After executing the calculation of equation (3), the Fourier transform means 17 temporarily stores Sl and 01, which are the calculation results, in the memory.

次に、2次成分の離散的フーリエ変換を実行することに
なるが、フーリエ変換手段17は2次成分の離散的フー
リエ変換のために(4)式に示される正弦・余弦関数テ
ーブルを用意されている。
Next, the discrete Fourier transform of the second-order component is executed, and the Fourier transform means 17 prepares a sine/cosine function table shown in equation (4) for the discrete Fourier transform of the second-order component. ing.

この(3)式は次の手順で求められる。以下s1を代表
して説明する。
This equation (3) is obtained by the following procedure. Below, s1 will be explained as a representative.

i ≠1の時は八−0となり、i =1の時は以下のよ
うになる。
When i ≠ 1, it becomes 8-0, and when i = 1, it becomes as follows.

2次成分のフーリエ変換式を(5)式で実行する。The Fourier transform equation for the second-order component is executed using equation (5).

(5)式の演算を実行した後、演算結果であるSlと0
2をメモリに格納する。
After executing the calculation of formula (5), the calculation result Sl and 0
2 is stored in memory.

以上の操作がフーリエ変換手段17で行なわれ、その演
算結果としてSl、CI、’S2、C2がメモリ(図示
せず)に格納されることになる。
The above operations are performed by the Fourier transform means 17, and as the calculation results, Sl, CI, 'S2, and C2 are stored in a memory (not shown).

次に、上記した如く逆フーリエ変換手段19が、トラッ
ク振れ情報の1次偏心成分と2次偏心成分だけを時間軸
のトラック振れデータに復調することになるが、以下に
その動作の詳細を説明する。
Next, as described above, the inverse Fourier transform means 19 demodulates only the first-order eccentricity component and the second-order eccentricity component of the track runout information into track runout data on the time axis, and the details of this operation will be explained below. do.

なお、メモリ手段16に記憶されたトラック振れ情報の
1次および2次偏心成分を復調する時に位相を進めて復
調する事が可能であるので、今、1次偏心成分と2次偏
心成分の位相進め量をそれぞれψ1 ψ2とする。逆フ
ーリエ変換手段19には(6) 、 (7)式のような
関数テーブルが用意されている。
It should be noted that when demodulating the primary and secondary eccentric components of the track runout information stored in the memory means 16, it is possible to advance the phase and demodulate. Let the advance amounts be ψ1 and ψ2, respectively. The inverse Fourier transform means 19 is provided with function tables such as equations (6) and (7).

離散的逆フーリエ変換を下記(8)式で行ない図示しな
いメモリにトラック振れ量Z (K)として格】 9 以上の操作が終了すると、ここではじめてトラック追従
制御を起動する。以下第2図に従ってその詳細を説明す
る。但し、第2図は制御手段13の詳細を示すブロック
図である 図示するように、この制御系は、位置検出手段18によ
りヘッド11の位置を負帰還して位置決めするマイナー
サーボループを有している。セクタ毎に得られる位置誤
差信号20は偏差補償器25で偏差補償されるが、位置
誤差信号20はセクタ毎にザンプル的に得られため、セ
クタ間の偏差補償器25の出力はホルダ(サンプルホー
ルド回路)26により次順の位置誤差信号20が入力す
るまでホールドされる。ホールドされた位置誤差信号2
0は、その後、安定化補償器27により安定化処理を施
された後アクチュエータ14に出力されるようになって
いる。
Discrete inverse Fourier transform is performed using the following equation (8) and stored in a memory (not shown) as the track runout amount Z (K)] 9 When the above operations are completed, track following control is activated for the first time. The details will be explained below with reference to FIG. However, FIG. 2 is a block diagram showing details of the control means 13. As shown in the figure, this control system has a minor servo loop for positioning the head 11 by negative feedback using the position detection means 18. There is. The position error signal 20 obtained for each sector is compensated for by the deviation compensator 25, but since the position error signal 20 is obtained sample-wise for each sector, the output of the deviation compensator 25 between sectors is The position error signal 20 is held by the circuit 26 until the next position error signal 20 is input. Held position error signal 2
0 is then subjected to stabilization processing by a stabilization compensator 27 and then output to the actuator 14.

また、上記の如くして逆フーリエ変換手段19で得られ
た1次偏心成分と2次偏心成分のトラック振れ量Z (
K)は、第2図に示すように、加算手段28に与えられ
、ここで現在ヘッド11が通過納する。
Further, the track runout amount Z (
K) is applied to an adding means 28, as shown in FIG. 2, through which the head 11 is currently passing.

上記(8)式から、Z (K)はにセクタにおける位相
を進ませた1次偏心成分と2次偏心成分のトラック振れ
情報であることがわかる。
From the above equation (8), it can be seen that Z (K) is the track runout information of the first-order eccentric component and the second-order eccentric component whose phase in the sector is advanced.

したセクタと同期して偏差補償器25の出力と加算され
る。以上のように、ホルダ26の出力がマイナーサーボ
ループの位置指令となるが、本発明においては、トラッ
ク振れ量Z (K)をフィードフォワードでマイナーサ
ーボループに出力する構成をとるので、目標トラックに
対するへ・ノド11の位置決め精度を飛躍的に向上でき
る。
The output of the deviation compensator 25 is added to the output of the deviation compensator 25 in synchronization with the sector. As described above, the output of the holder 26 serves as a position command for the minor servo loop, but in the present invention, since the track runout amount Z (K) is output to the minor servo loop in a feedforward manner, The positioning accuracy of the throat 11 can be dramatically improved.

ところで、位置制御系であるマイナーサーボループの制
御帯域は有限であるので、位置指令に対するヘッド11
の応答は位相遅れが生しるのと、アクチュエータ14の
摩擦などにより更に位相が遅れることになる。よって、
このままでは、ホルダ26の位相遅れやマイナーサーボ
ループの位相遅れがあるためフィードフォワードされる
トラ・ツク振れ情報に対して、へ・ノド11が遅れて動
作するおそれがある。
By the way, since the control band of the minor servo loop which is the position control system is limited, the head 11 in response to the position command
In addition to a phase delay occurring in the response, the phase is further delayed due to friction of the actuator 14 and the like. Therefore,
If this continues, there is a possibility that the feed throat 11 will operate with a delay in response to the track runout information that is fed forward due to the phase delay of the holder 26 and the minor servo loop.

そこで、本実施例では、予めホルダ26とマイナーサー
ボループにおける1次偏心成分と2次偏心成分のトラッ
ク振れの周波数成分の位相遅れを見積り、上記の如く逆
フーリエ変換する際に位相を進めて時間軸のトラック振
れ情報を復調することとする。即ち、そうすれば、時間
的に未来のトラック振れ情報を得ることができるので、
ホルダ26やマイナーサーボループの位相遅れを補償で
き、ヘッド11の位置決め精度を更に一層向」二できる
Therefore, in this embodiment, the phase delay of the frequency component of the track runout of the first-order eccentric component and the second-order eccentric component in the holder 26 and the minor servo loop is estimated in advance, and the phase is advanced when performing the inverse Fourier transform as described above. The axis track runout information will be demodulated. In other words, by doing so, it is possible to obtain temporally future track runout information.
The phase delay of the holder 26 and the minor servo loop can be compensated for, and the positioning accuracy of the head 11 can be further improved.

勿論、上記の如く逆フーリエ変換手段19を設けずとも
、ヘッド11の位置決め精度を飛躍的に向上できるので
、本発明において逆フーリエ変換手段19を設けない実
施形態をとることもできる。
Of course, since the positioning accuracy of the head 11 can be dramatically improved without providing the inverse Fourier transform means 19 as described above, the present invention can also be implemented without the inverse Fourier transform means 19.

加えて、本実施例の離散的フーリエ変換と離散的逆フー
リエ変換は、トラック追従制御を起動する前に行なうた
め、この演算に要する時間は制御系の安定性に関係がな
い。また、トラック追従制御時には、逆フーリエ変換さ
れたトラック振れ情報は各セクタに対応するメモリに記
憶されているので演算時間は短い。よって本方式は1チ
ップマイコン程度で十分実現できる。
In addition, since the discrete Fourier transform and discrete inverse Fourier transform of this embodiment are performed before starting the track following control, the time required for these calculations has no bearing on the stability of the control system. Furthermore, during track following control, the track deflection information that has been subjected to inverse Fourier transform is stored in the memory corresponding to each sector, so the computation time is short. Therefore, this method can be fully realized with a one-chip microcomputer.

なお、上記実施例では、フレキシブルディスク装置を用
いて説明したが、ハードディスク、光ディスク等にも応
用できる。また、実施例でセクタ数が32であるとした
が本発明はセクタ数が4以上であればセクタ数による制
限はない。
Note that although the above embodiment has been explained using a flexible disk device, it can also be applied to hard disks, optical disks, etc. Further, although the number of sectors is 32 in the embodiment, the present invention is not limited by the number of sectors as long as it is 4 or more.

ここに、セクタが4本以上必要なのは、4本以上のセク
タを記録媒体の周方向に均等間隔で配置するものとする
と、記録媒体15の異方性や芯振れによる悪影響を物理
的に排除できると共に、数学的には、サンプリング定理
により、フーリエ変換により1次偏心成分及び2次偏心
成分の周波数スペクトルを求めようとすると、セクタが
4本以上必要になるからである。
Here, the reason why four or more sectors are required is that if four or more sectors are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the recording medium, the adverse effects of anisotropy and center runout of the recording medium 15 can be physically eliminated. In addition, mathematically, according to the sampling theorem, if one attempts to obtain the frequency spectrum of the first-order eccentric component and the second-order eccentric component by Fourier transform, four or more sectors are required.

更に、上記実施例では、正弦関数テーブル及び余弦関数
テーブルを用いることとしたが、セクタ数が偶数である
ならば、どちらか一方あれば他方を生成することができ
る。また、セクタ数と比較して1周期が十分細かく分割
された正弦若しくは余弦関数テーブルがあれば、上記(
2) (4) (6) (7)式で用いた関数テーブル
は細かく分割された関数テーブルから生成できるため不
要となる。
Further, in the above embodiment, a sine function table and a cosine function table are used, but if the number of sectors is even, one can be used to generate the other. In addition, if there is a sine or cosine function table in which one period is divided sufficiently finely compared to the number of sectors, the above (
2) (4) (6) The function table used in equations (7) is unnecessary because it can be generated from a finely divided function table.

また、上記実施例では、サーボ情報はセクタ毎に記録さ
れているとしたが、本発明はサーボ信号は離散的に配置
したものに対して有効であるため、必ずしもサーボ情報
をデータセクタ毎に配置しなくても良いことは明白であ
る。
Furthermore, in the above embodiment, the servo information is recorded for each sector, but since the present invention is effective for servo signals arranged discretely, the servo information is not necessarily arranged for each data sector. It's obvious that you don't have to.

更にまた、上記実施例では、トラック振れ量Z(K)を
ホルダ26の前にフィードフォワードすることとしたが
、ホルダ26の後にフィードフォワードすることもでき
る。
Furthermore, in the above embodiment, the track runout amount Z(K) is fed forward before the holder 26, but it can also be fed forward after the holder 26.

発明の効果 請求項(1)記載のトラック追従制御装置によれば、フ
ーリエ変換により、トラック振れ情報のノイズを除去で
きるので、ヘッドの位置決め精度を飛躍的に向上できる
。よって、トラック振れが大きい場合でもセクタ数を増
やす必要がなく、サーボ信号数が少なくても十分なトラ
ッキング追従性能が得られるため、記録媒体のサーボ信
号の占有面積を少なくできる。それ故、記録媒体の高容
量化を図る上で極めて都合のよいものになる。
Effects of the Invention According to the track following control device as set forth in claim (1), since noise in track runout information can be removed by Fourier transformation, head positioning accuracy can be dramatically improved. Therefore, even when the track runout is large, there is no need to increase the number of sectors, and sufficient tracking performance can be obtained even with a small number of servo signals, so the area occupied by the servo signals on the recording medium can be reduced. Therefore, it is extremely convenient for increasing the capacity of recording media.

また、特に請求項(2)記載のトラック追従制御装置に
よれば、フーリエ変換された所定の周波数成分のトラッ
ク振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換し、時間的
に未来のトラック振れ情報を得る構成をとるので、制御
系の位相遅れを補償でき、トラック追従精度を更に一層
向上できる利点がある。
In particular, according to the track following control device according to claim (2), track runout information of a predetermined frequency component that has been subjected to Fourier transform is inversely Fourier transformed by advancing the phase, and temporally future track runout information is obtained. This has the advantage that the phase delay of the control system can be compensated for and the track following accuracy can be further improved.

また、特に、請求項(4)、(5)記載のトラック追従
制御装置によれば、関数テーブルを具備する構成をとる
ので、その分、フーリエ変換及び逆フーリエ変換を迅速
に行えるという利点がある。
In particular, according to the track following control device according to claims (4) and (5), since the structure includes a function table, there is an advantage that Fourier transform and inverse Fourier transform can be performed quickly. .

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

第1図は本発明に係るトラック追従制御装置の構成を示
す図面、第2図は制御手段の詳細を示すブロック図であ
る。 第3図は従来のトラック追従制御装置を示す図面、第4
図はサーボ信号が記録された記録媒体を示す図面、第5
図はセクタの概要を示す図面である。 11・・・ヘッド、12・・・位置誤差信号生成手段1
3・・・制御手段、14・・・アクチュエータ、15・
・・記録媒体、16・・・記憶手段、17・・・フーリ
エ変換手段、18・・・位置検出手段、19・・・逆フ
ーリエ変換手段。
FIG. 1 is a drawing showing the configuration of a track following control device according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing details of the control means. Fig. 3 is a drawing showing a conventional track following control device;
Figure 5 shows a recording medium on which servo signals are recorded.
The figure is a diagram showing an overview of sectors. 11...Head, 12...Position error signal generation means 1
3... Control means, 14... Actuator, 15.
...Recording medium, 16.. Storage means, 17.. Fourier transform means, 18.. Position detection means, 19.. Inverse Fourier transform means.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)情報を記録する複数のトラックを持ち、このトラ
ックに沿ってサーボ信号を離散的に記録した記録媒体と
、前記記録媒体に記録された前記サーボ信号を再生する
ヘッドと、前記サーボ信号をサンプル的に検出し、目標
トラックと前記ヘッドの位置ずれ量を示す位置誤差信号
を生成する位置誤差信号生成手段とを有し、前記位置誤
差信号に基づき前記ヘッドを前記目標トラックへ位置決
めするトラック追従制御装置において、 トラック追従制御を行なう前に任意トラックのサーボ信
号からトラック振れ情報をサンプル的に得て記憶する記
憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたトラック振れ情報をフーリエ
変換するフーリエ変換手段と、 フーリエ変換された所定の周波数成分のトラック振れ情
報を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手段と、 逆フーリエ変換されたトラック振れ情報をフィードフォ
ワードで前記ヘッドに位置決め指令として与える手段と を具備することを特徴とするトラック追従制御装置。
(1) A recording medium having a plurality of tracks for recording information and recording servo signals discretely along the tracks, a head for reproducing the servo signals recorded on the recording medium, and a head for reproducing the servo signals recorded on the recording medium; track tracking, which includes a position error signal generating means for detecting in a sample manner and generating a position error signal indicating the amount of positional deviation between the target track and the head, and positioning the head to the target track based on the position error signal; In the control device, a storage means for obtaining and storing track run-out information as a sample from a servo signal of an arbitrary track before performing track following control, and a Fourier transform means for Fourier-transforming the track run-out information stored in the storage means. , comprising inverse Fourier transform means for inverse Fourier transforming track runout information of a predetermined frequency component that has been Fourier transformed, and means for feeding forward the track runout information that has been subjected to inverse Fourier transform to the head as a positioning command. Features a track following control device.
(2)フーリエ変換された所定の周波数成分のトラック
振れ情報を位相を進ませて逆フーリエ変換するようにし
たことを特徴とする請求項(1)記載のトラック追従制
御装置。
(2) The track following control device according to claim 1, wherein the track runout information of a predetermined frequency component that has been subjected to Fourier transform is inversely Fourier transformed by advancing the phase thereof.
(3)ヘッドのヘッド位置を固定し、その時に得られる
位置誤差信号に基づき任意トラックのサーボ信号から得
られるトラック振れデータを求めるようにしたことを特
徴とする請求項(1)記載のトラック追従制御装置。
(3) Track following according to claim (1), characterized in that the head position of the head is fixed, and track runout data obtained from a servo signal of an arbitrary track is determined based on a position error signal obtained at that time. Control device.
(4)フーリエ変換手段が、正弦関数及び/又は余弦関
数の関数テーブルを有することを特徴とする請求項(1
)記載のトラック追従制御装置。
(4) Claim (1) characterized in that the Fourier transform means has a function table of a sine function and/or a cosine function.
) track following control device.
(5)逆フーリエ変換手段が、正弦関数及び/又は余弦
関数の関数テーブルを有することを特徴とする請求項(
1)記載のトラック追従制御装置。
(5) Claim characterized in that the inverse Fourier transform means has a function table of a sine function and/or a cosine function (
1) Track following control device as described.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793554A (en) * 1996-07-09 1998-08-11 International Business Machines Corporation Self-servowriting system with dynamic error propagation reduction
US5875064A (en) * 1996-07-09 1999-02-23 International Business Machines Corporation Method and system for accurate self-servowriting with normalization in a disk drive
KR100396884B1 (en) * 1999-12-15 2003-09-02 삼성전자주식회사 Generalized fourier seek method and apparatus for a hard disk drive servomechanism
US8190016B2 (en) 2006-10-25 2012-05-29 CSR Technology, Inc. Control of artificial lighting of a scene to reduce effects of motion in the scene on an image being acquired
US8189057B2 (en) 2005-10-25 2012-05-29 Csr Technology Inc. Camera exposure optimization techniques that take camera and scene motion into account
US8482620B2 (en) 2008-03-11 2013-07-09 Csr Technology Inc. Image enhancement based on multiple frames and motion estimation

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4908586B2 (en) 2007-04-27 2012-04-04 東芝ストレージデバイス株式会社 Position control device and disk device using the same
JPWO2008142726A1 (en) 2007-04-27 2010-08-05 東芝ストレージデバイス株式会社 Position control device and disk device using the same
WO2008139505A1 (en) 2007-04-27 2008-11-20 Fujitsu Limited Position controller and disk device using the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5793554A (en) * 1996-07-09 1998-08-11 International Business Machines Corporation Self-servowriting system with dynamic error propagation reduction
US5875064A (en) * 1996-07-09 1999-02-23 International Business Machines Corporation Method and system for accurate self-servowriting with normalization in a disk drive
US6469859B1 (en) 1996-07-09 2002-10-22 International Business Machines Corporation Method and system for accurate self-servowriting with normalization in a disk drive
KR100396884B1 (en) * 1999-12-15 2003-09-02 삼성전자주식회사 Generalized fourier seek method and apparatus for a hard disk drive servomechanism
US8189057B2 (en) 2005-10-25 2012-05-29 Csr Technology Inc. Camera exposure optimization techniques that take camera and scene motion into account
US8190016B2 (en) 2006-10-25 2012-05-29 CSR Technology, Inc. Control of artificial lighting of a scene to reduce effects of motion in the scene on an image being acquired
US8452169B2 (en) 2006-10-25 2013-05-28 Csr Technology Inc. Control of artificial lighting of a scene to reduce effects of motion in the scence on an image being acquired
US8482620B2 (en) 2008-03-11 2013-07-09 Csr Technology Inc. Image enhancement based on multiple frames and motion estimation
US8711234B2 (en) 2008-03-11 2014-04-29 Csr Technology Inc. Image enhancement based on multiple frames and motion estimation

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