JPH0574077A - Head arm driving device - Google Patents

Head arm driving device

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Publication number
JPH0574077A
JPH0574077A JP26260191A JP26260191A JPH0574077A JP H0574077 A JPH0574077 A JP H0574077A JP 26260191 A JP26260191 A JP 26260191A JP 26260191 A JP26260191 A JP 26260191A JP H0574077 A JPH0574077 A JP H0574077A
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JP
Japan
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head arm
signal
head
disturbance
dsp
Prior art date
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Application number
JP26260191A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuaki Suzuki
泰明 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH0574077A publication Critical patent/JPH0574077A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a head arm drive capable of stable positioning control without using an outside attaching ROM, etc., and without being dependent on the position of the arm even when the environmental condition of the outside is changed and positioning control of the arm adapting to the change of the environment after shipping. CONSTITUTION:A disturbance quantity is detected from a signal reproduced through a head 26 by a position signal detecting part 11 and stored in a RAM 12 through a DSP bus, further, a disturbance corrective quantity is calculated by the DSP 13 through the DSP bus. This corrected output signal and an original positioning control output signal are added in the DSP 13 and a torque disturbance corrected signal is outputted to a D/A converter 14 through the DSP bus. A VCM 31 is controlled through the D/A converter 14, an LPF 29 and a VCM driving circuit 30 and a head arm 23 is positioned.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンピュータの
外部記憶装置であるハードディスク装置に適用して好適
なヘッドアーム駆動装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head arm drive device suitable for application to, for example, a hard disk device which is an external storage device of a computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ハードディスク装置は、高速
なシーク動作を行うため、ボイスコイルモータ等の応答
性の良いアクチュエータを用いている。このアクチュエ
ータはヘッドアームを記録媒体の目的のトラック位置に
移動させる。移動後に上記ハードディスク装置は、上記
ヘッドアームの先端側に取り付けたヘッドを介して上記
記録媒体へのデータの書き込み、または記録媒体からの
読み出しを行っている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hard disk device uses a highly responsive actuator such as a voice coil motor in order to perform a high-speed seek operation. This actuator moves the head arm to a target track position on the recording medium. After the movement, the hard disk device writes data in the recording medium or reads data from the recording medium via the head attached to the tip end side of the head arm.

【0003】従来のハードディスク装置の構成を図7に
示す概略的な構成図を参照しながら説明する。外部記憶
媒体であるハードディスク装置は、上記装置のハウジン
グ51内にディスク52が載置台53に水平に装着収納
されている。このディスク52は、モータ54によって
矢印a方向に高速回転させられる。また、上記ハウジン
グ51内には、ヘッドアーム55とボイスコイルモータ
56とからなるアクチュエータ57が配設されている。
このヘッドアーム55は、支軸58を中心として矢印
b、b’方向に水平に回転自在に軸受等を介して取り付
けられている。上記ヘッドアーム55の先端部にヘッド
(リードヘッド、サーボヘッド)59が取り付けられて
いる。上記ヘッドアームを駆動するボイスコイルモータ
56はヘッドアーム55の後端に設けられたボイスコイ
ル60とハウジング51に固定配設された固定ヨーク及
び永久磁石からなる磁気回路61によって構成されてい
る。
The structure of a conventional hard disk device will be described with reference to the schematic block diagram shown in FIG. In a hard disk device which is an external storage medium, a disk 52 is horizontally mounted and stored in a mounting table 53 in a housing 51 of the above device. The disk 52 is rotated at a high speed in the direction of arrow a by a motor 54. An actuator 57 including a head arm 55 and a voice coil motor 56 is arranged inside the housing 51.
The head arm 55 is horizontally rotatably mounted around a support shaft 58 in the directions of arrows b and b'through a bearing or the like. A head (read head, servo head) 59 is attached to the tip of the head arm 55. The voice coil motor 56 for driving the head arm is composed of a voice coil 60 provided at the rear end of the head arm 55, a fixed yoke fixedly arranged in the housing 51, and a magnetic circuit 61 composed of a permanent magnet.

【0004】上記ヘッドアーム55と固定側の制御回路
部62との間に接続部材としていわゆるフレキシブルプ
リント基板によるフレキシブルケーブル64、65が屈
曲配設されている。これらフレキシブルケーブル64、
65は可撓性を有する帯状の薄板の上記フレキシブルプ
リント基板で、一端側64a、65aをヘッドアーム5
5に固定し、他端側64b、65bを制御回路部62の
所定位置に接続固定している。上記フレキシブルケーブ
ル64は、移動するヘッド59と固定側の制御回路部1
2とを接続している。また、上記上記フレキシブルケー
ブル65は、移動するボイスコイルモータ60と固定側
の制御回路部62とを接続している。上記ハウジング5
1の上部には蓋が取り付けられて、このハウジング51
全体を密閉構造にしている(図示せず)。
Between the head arm 55 and the fixed side control circuit portion 62, flexible cables 64 and 65, which are so-called flexible printed boards, are bent and arranged as connecting members. These flexible cables 64,
Reference numeral 65 denotes the flexible printed circuit board which is a strip-shaped thin plate having flexibility, and the one end sides 64a and 65a are connected to the head arm 5
5, and the other ends 64b and 65b are connected and fixed to predetermined positions of the control circuit unit 62. The flexible cable 64 includes the moving head 59 and the fixed side control circuit unit 1.
2 is connected. The flexible cable 65 connects the moving voice coil motor 60 and the fixed side control circuit unit 62. The housing 5
A lid is attached to the upper part of the housing 1,
The whole has a closed structure (not shown).

【0005】上記ハードディスク装置は、ディスク52
をモータ54によって矢印a方向に高速回転させなが
ら、ボイスコイルモータ56によってヘッドアーム55
を矢印b、b’方向に往復駆動させている。この駆動に
より、ディスク52の記録面からサブミクロンの隙間で
浮上させたヘッド59は、記録面上を径方向に沿って往
復移動する。このヘッド59によってディスク52の記
録・再生が行われる。記録・再生において、記録再生信
号やサーボ情報信号等がフレキシブルケーブル64、6
5を介して授受される。このとき、ヘッドアーム55の
往復運動の際にフレキシブルケーブル64、65は、そ
の屈曲部64c、65cを屈伸させることによってヘッ
ドアーム55の往復運動に追従することになる。
The above-mentioned hard disk device is a disk 52.
While rotating the head arm 55 at high speed in the direction of arrow a by the motor 54,
Are reciprocally driven in the directions of arrows b and b '. By this drive, the head 59, which is levitated from the recording surface of the disk 52 with a gap of submicron, reciprocates along the radial direction on the recording surface. Recording / reproduction of the disk 52 is performed by the head 59. When recording / reproducing, the flexible cable 64, 6 is used for recording / reproducing signals and servo information signals.
Received via 5 At this time, when the head arm 55 reciprocates, the flexible cables 64 and 65 follow the reciprocating motion of the head arm 55 by bending and extending the bent portions 64c and 65c.

【0006】ところが、上記フレキシブルケーブルの屈
曲部64c、65cの屈曲によって弾性反発力いわゆる
フレキ応力が生じてしまう。このフレキ応力は、ヘッド
アーム55の位置決め制御系にトルク外乱として作用す
る。このため、ヘッド59を高精度に、しかも高速に目
的のトラック位置に送って位置決めすることが不可能に
なる。
However, the bending of the bent portions 64c and 65c of the flexible cable causes elastic repulsive force, so-called flex stress. This flex stress acts on the positioning control system of the head arm 55 as a torque disturbance. For this reason, it becomes impossible to feed the head 59 to the target track position with high accuracy and at high speed for positioning.

【0007】そこで、本出願人は、先願の特開昭63−
275082号公報において、ヘッドのトラック位置の
検出手段と、そのトラック位置に対応する位置決め時の
外力補償値を与える記憶部とを備え、予め測定したトラ
ック位置毎の外力補償値を記憶しておき、位置決め時に
ヘッドのトラック位置に応じた外力補償値を読み出し
て、それを基にアクチュエータを駆動し、位置決め制御
の外乱となる例えばフレキシブルケーブルの復元力やヘ
ッドスライダに影響するスピンドルモータが起こす風の
力等のいわゆるトルク外乱と呼ばれるヘッドアームの位
置に依存して変化する外力を補償し打ち消す構成にし
て、ヘッドアームのアクセスタイムが長くなってしまう
ような外乱に影響されない安定したヘッドの位置決めを
可能にするディスクドライブのヘッド位置決め制御系を
提案している。
[0007] Therefore, the applicant of the present invention has filed Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-
In Japanese Patent No. 275082, a head track position detecting means and a storage section for giving an external force compensation value at the time of positioning corresponding to the track position are provided, and an external force compensation value measured in advance for each track position is stored. At the time of positioning, the external force compensation value corresponding to the track position of the head is read, and the actuator is driven based on that value, which causes disturbances in positioning control, such as the restoring force of the flexible cable and the wind force generated by the spindle motor that affects the head slider. It is possible to perform stable head positioning that is not affected by external disturbances, such as the torque disturbance, which compensates for the external force that changes depending on the position of the head arm and cancels out the access time of the head arm. We have proposed a head positioning control system for disk drives.

【0008】また、上記ディスクドライブのヘッド位置
決め制御系を採用した外力補償回路には、予め出荷前に
その外力補償量をROMテーブルに記憶する方式もあ
る。
Further, the external force compensating circuit adopting the head positioning control system of the above-mentioned disk drive also has a method of storing the external force compensating amount in a ROM table in advance before shipment.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際にハー
ドディスク装置は、装置毎にボイスコイルモータドライ
バのオフセット電圧が異なっている。このため、上記外
力補償回路では、出荷前に個々の装置の外力補償量を測
定してROMテーブルに記憶させる作業及び外付けのR
OMが必要になってしまう。
However, in actual hard disk devices, the offset voltage of the voice coil motor driver differs from device to device. Therefore, in the external force compensating circuit described above, the external force compensating amount of each device is measured and stored in the ROM table before shipment and the external R compensator.
OM becomes necessary.

【0010】また、出荷前に外力補償しても、出荷後の
温度変化等の環境の変化には、ROMに記憶された補償
量で対応できないことが生じてしまう場合があった。
Further, even if external force compensation is performed before shipment, it may happen that the compensation amount stored in the ROM cannot cope with environmental changes such as temperature changes after shipment.

【0011】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、外付
けのROM等を用いずとも、装置の個々の電気的な影響
やいわゆるトルク外乱と呼ばれるヘッドアームの位置に
依存して変化する外力の影響を打ち消すと共に、環境の
変化に対しても対応することができるヘッドアーム駆動
装置の提供を目的とするものである。
Therefore, in view of the above-mentioned circumstances, the present invention, even without using an external ROM or the like, of an external force that changes depending on the individual electric influence of the apparatus or the position of the head arm, which is so-called torque disturbance. It is an object of the present invention to provide a head arm drive device that can cancel the influence and can cope with a change in environment.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係るヘッドアー
ム駆動装置は、ヘッドの位置決めを制御するヘッドアー
ム駆動装置において、記録媒体上の少なくとも2つ以上
の異なる周方向のトラック位置での外乱量を検出するた
めの検出手段と、該検出手段からの出力信号を記憶する
記憶手段と、該記憶手段に記憶した上記出力信号に基づ
き所望のトラックにおける外乱補正量を算出する演算手
段と、該演算手段からヘッドアームの位置に応じて供給
される補正出力信号と本来の位置決め制御出力信号とを
加算して補正する補正手段とを備えてなることにより、
上述した課題を解決する。
A head arm drive device according to the present invention is a head arm drive device for controlling the positioning of a head, and the disturbance amount at at least two or more different circumferential track positions on a recording medium. Detecting means for detecting the signal, storage means for storing an output signal from the detecting means, calculating means for calculating a disturbance correction amount in a desired track based on the output signal stored in the storing means, and the calculating means. By including the correction output signal supplied from the means according to the position of the head arm and the original positioning control output signal for correction,
The problems described above are solved.

【0013】[0013]

【作用】本発明に係るヘッドアーム駆動装置は、記録媒
体上の少なくとも2つ以上の異なる周方向のトラック位
置で検出した出力信号に基づき所望のトラックでの外乱
量を補正量として求めて補正することによって安定した
ヘッドアームの位置決めを行い、特に、アクセスタイム
の安定化を図る。
The head arm drive device according to the present invention obtains and corrects the disturbance amount in a desired track as a correction amount based on the output signals detected at at least two or more different track positions in the circumferential direction on the recording medium. By doing so, the head arm is positioned stably, and in particular, the access time is stabilized.

【0014】[0014]

【実施例】本発明に係るヘッドアーム駆動装置における
一実施例について図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a head arm drive device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】本発明のヘッドアーム駆動装置について図
1に示す概略的な回路構成を参照しながら説明する。ヘ
ッドアーム駆動装置は、記録媒体上の記録媒体上の少な
くとも2つ以上の異なる周方向のトラック位置において
外乱量を検出する検出手段でもある位置信号検出部11
と、上記位置信号検出部11からの出力信号を記憶する
記憶手段であるRAM12と、上記RAM12に記憶し
た上記出力信号に基づき所望のトラックにおける外乱補
正量を算出する演算手段であるディジタル信号処理部
(以下DSPと略す)13と、上記DSP13からヘッ
ドアームの位置に応じて供給される補正出力信号と本来
の位置決め制御出力信号とを加算して補正する補正手段
としてソフトウェア的にデータを加算できるDSP13
を用いて構成している。
The head arm drive device of the present invention will be described with reference to the schematic circuit configuration shown in FIG. The head arm drive device is also a position signal detection unit 11 that is also a detection unit that detects a disturbance amount at at least two or more different track positions in the circumferential direction on the recording medium on the recording medium.
And a RAM 12 that is a storage unit that stores the output signal from the position signal detection unit 11, and a digital signal processing unit that is a calculation unit that calculates the disturbance correction amount in a desired track based on the output signal stored in the RAM 12. (Hereinafter abbreviated as DSP) 13, and a DSP 13 capable of adding data by software as a correction means for adding and correcting the correction output signal supplied from the DSP 13 according to the position of the head arm and the original positioning control output signal.
It is configured using.

【0016】上記位置信号検出部11は、読み出し/書
き込みの信号を増幅するR/Wアンプ15、イコライザ
16、エンベロープ検出回路17、パルス検出回路1
8、サーボ検出回路19、積分回路20、A/D変換器
21及び位置情報生成回路22で構成している。この位
置信号検出部11は、ヘッドアーム23の位置決めをす
る際に記録媒体であるディスク24上の円周方向のトラ
ックに対し等間隔に書き込まれたセクタサーボパターン
(SSP)を再生し、このセクタサーボパターンから得
られる位置情報を基に位置決め制御を行っている。
The position signal detecting section 11 includes an R / W amplifier 15, an equalizer 16, an envelope detecting circuit 17, and a pulse detecting circuit 1 for amplifying a read / write signal.
8, a servo detection circuit 19, an integration circuit 20, an A / D converter 21, and a position information generation circuit 22. When the head arm 23 is positioned, the position signal detecting section 11 reproduces a sector servo pattern (SSP) written at equal intervals on tracks in the circumferential direction on the disk 24 which is a recording medium, and this sector Positioning control is performed based on the position information obtained from the servo pattern.

【0017】上記ディスク24は、載置台(図示せず)
に載せてスピンドルモータ25の回転で回転している。
この回転しているディスク24から目標とする位置の位
置決めのために必要な上記セクタサーボパターン(SS
P)からの検出信号をアクチュエアータの一部であるヘ
ッドアーム23の先端のヘッド26を介してフレキシブ
ルケーブル27を経て上記R/Wアンプ15に供給して
いる。
The disk 24 is a mounting table (not shown).
The spindle motor 25 is mounted on and is rotating.
The sector servo pattern (SS is necessary for positioning the target position from the rotating disk 24.
The detection signal from P) is supplied to the R / W amplifier 15 via the flexible cable 27 via the head 26 at the tip of the head arm 23 which is a part of the actuator.

【0018】このR/Wアンプ15は、上記イコライザ
16に上記検出信号を増幅して供給している。このイコ
ライザ16では、供給された検出信号を波形成形してエ
ンベロープ検出回路17に供給すると共に、パルス検出
回路18に供給している。パルス検出回路18は、検出
したパルス信号をサーボ検出回路19に送出している。
The R / W amplifier 15 amplifies and supplies the detection signal to the equalizer 16. In the equalizer 16, the supplied detection signal is waveform-shaped and supplied to the envelope detection circuit 17 and the pulse detection circuit 18. The pulse detection circuit 18 sends the detected pulse signal to the servo detection circuit 19.

【0019】上記サーボ検出回路19は、上記セクタサ
ーボパターンからの検出信号の中からアドレスに関する
情報を位置情報生成回路22に送ると共に、上記エンベ
ロープ検出回路17にピーク検出タイミング信号を供給
している。また、サーボ検出回路19は、後述する積分
回路20と、A/D変換器21にそれぞれ充電タイミン
グ及び放電タイミング信号と、スイッチングタイミング
信号を供給している。
The servo detection circuit 19 sends address-related information from the detection signals from the sector servo pattern to the position information generation circuit 22 and also supplies a peak detection timing signal to the envelope detection circuit 17. Further, the servo detection circuit 19 supplies a charge timing and discharge timing signal and a switching timing signal to an integration circuit 20 and an A / D converter 21, which will be described later.

【0020】上記エンベロープ検出回路17は、前記イ
コライザ16の出力信号が入力されている。このエンベ
ロープ検出回路17には、上記ピーク検出タイミング信
号の供給によりエンベロープ信号のレベルを検出してピ
ークレベルの信号を積分回路20に供給する。積分回路
20は、充電タイミング及び放電タイミング信号の各タ
イミングに応じて制御された出力信号をA/D変換器2
1に供給する。
The output signal of the equalizer 16 is input to the envelope detection circuit 17. The envelope detection circuit 17 detects the level of the envelope signal by supplying the peak detection timing signal and supplies the peak level signal to the integration circuit 20. The integrating circuit 20 outputs the output signal controlled according to each timing of the charge timing and the discharge timing signal to the A / D converter 2
Supply to 1.

【0021】A/D変換器21は、上記スイッチングタ
イミング信号に応じて出力信号を位置情報生成回路22
に送る。上記位置情報生成回路22は、A/D変換器2
1から供給されるセクタサーボパターンからのファイン
パターンと上記サーボ検出回路19から供給されるアド
レスによりヘッド位置に関する情報を出力する。この位
置情報は、16ビットからなるDSPバスを介してRA
M12に送り、一時的に記憶させる。格納された位置情
報は、DSP13を制御するコントローラ(以下CPU
と略す)28からの制御信号により上記DSP13に取
り込まれる。なお、上記CPU28は、DSP13と制
御信号を双方向に供給して制御している。
The A / D converter 21 outputs an output signal according to the switching timing signal, and a position information generating circuit 22.
Send to. The position information generation circuit 22 includes the A / D converter 2
Information on the head position is output according to the fine pattern from the sector servo pattern supplied from No. 1 and the address supplied from the servo detection circuit 19. This position information is sent to RA via the 16-bit DSP bus.
Send to M12 for temporary storage. The stored position information is stored in the controller (hereinafter, CPU) that controls the DSP 13.
It will be taken into the DSP 13 by a control signal from the. The CPU 28 bidirectionally supplies control signals to the DSP 13 for control.

【0022】DSP13は、供給されるヘッドアーム2
3の位置情報に応じて実際に必要とされるトルク外乱量
に対して例えば後述する直線近似の補間式に従って外乱
の補償量を計算する。上記直線近似の補間式に用いる係
数は、起動時に測定した出力制御信号によって求めてい
る。この係数は、上記RAM12に送って記憶させる。
このようにして実際に任意の位置にヘッドアーム23を
位置決めする際に現在の位置情報を補間式に代入して上
記トルク外乱に対する外乱補償量を近似的に得る。この
外乱補償量と通常の位置決め制御方式に基づく制御出力
のデータは上記DSP13内でソフトウェア的に加算す
る。この加算された制御出力データは、DSPバスを介
してD/A変換器14に供給する。
The DSP 13 is supplied with the head arm 2
For the torque disturbance amount actually required according to the position information of 3, the disturbance compensation amount is calculated according to, for example, a linear approximation interpolation formula described later. The coefficient used in the linear approximation interpolation formula is obtained from the output control signal measured at startup. This coefficient is sent to the RAM 12 and stored therein.
In this way, when actually positioning the head arm 23 at an arbitrary position, the current position information is substituted into the interpolation formula to approximately obtain the disturbance compensation amount for the torque disturbance. This disturbance compensation amount and the data of the control output based on the normal positioning control method are added by software in the DSP 13. The added control output data is supplied to the D / A converter 14 via the DSP bus.

【0023】このD/A変換器14は、上述した2つの
位置決めに関する制御出力データをアナログ信号に変換
して制御信号をローパスフィルタ(LPF)29に出力
する。この制御信号は、ローパスフィルタ29を介して
ボイスコイルモータ(VCM)駆動回路30に送る。ボ
イスコイルモータ駆動回路30は、ボイスコイルモータ
31を駆動する制御電流を供給している。ボイスコイル
モータ31は、この制御電流に応じて上述したトルク外
乱を補償するように目標の位置にヘッドアーム23を送
っている。
The D / A converter 14 converts the control output data relating to the above two positionings into an analog signal and outputs the control signal to the low pass filter (LPF) 29. This control signal is sent to the voice coil motor (VCM) drive circuit 30 via the low pass filter 29. The voice coil motor drive circuit 30 supplies a control current for driving the voice coil motor 31. The voice coil motor 31 sends the head arm 23 to a target position so as to compensate the torque disturbance described above according to the control current.

【0024】次に、いわゆるトルク外乱を測定する手順
とトルク外乱の係数を算出する手順について図2に示す
測定のフローチャートと図3のヘッドアーム位置に対す
るトルク外乱を示すグラフを参照しながら説明する。図
2に示すフローチャートにおける上記トルク外乱の測定
は、例えば装置の起動時にディスクの最内周及び最外周
トラックにおいて行う場合である。
Next, the procedure for measuring so-called torque disturbance and the procedure for calculating the coefficient of torque disturbance will be described with reference to the measurement flowchart shown in FIG. 2 and the graph showing the torque disturbance with respect to the head arm position in FIG. The measurement of the torque disturbance in the flowchart shown in FIG. 2 is performed, for example, at the innermost and outermost tracks of the disk when the apparatus is started.

【0025】ステップS10でトルク外乱の測定を開始
してステップS11に進む。ステップS11において通
常の位置決め制御方式によって最外周のトラック位置に
ヘッドアーム23を移動させて、目標トラックセンタ位
置にヘッドアーム23を追従させる。この際にトルク外
乱は、ヘッドアーム位置が変化しなければ、図3に示す
装置固有の直流(DC)的な常に一定のトルク外乱とし
て現れる。この目標トラックセンタ位置に追従している
際のボイスコイルモータ駆動回路30へ出力される制御
信号は、このトルク外乱に対抗して出力されているの
で、最外周の位置におけるトルク補償量は上記制御信号
に等しいことになる。
In step S10, the measurement of the torque disturbance is started, and the process proceeds to step S11. In step S11, the head arm 23 is moved to the outermost track position by the normal positioning control method so that the head arm 23 follows the target track center position. At this time, if the head arm position does not change, the torque disturbance appears as a constant torque disturbance like direct current (DC) peculiar to the apparatus shown in FIG. Since the control signal output to the voice coil motor drive circuit 30 when following the target track center position is output against the torque disturbance, the torque compensation amount at the outermost position is controlled as described above. Will be equal to the signal.

【0026】次に、ステップS12において、最外周に
おける測定値(CNT1) は、1周にわたる上記制御信号を
測定し、その平均した値としている。この平均値を図1
に示すRAM12に供給して記憶する。図3に示す最外
周(OD)のトラックアドレスTrk0では、平均値
(CNT1) が負を示す。この負の値は、ディスクの外方に
トルク外乱の力が作用していることを示している。
Next, in step S12, the measured value (CNT1) at the outermost circumference is taken as an average value obtained by measuring the control signal for one round. This average value is shown in Figure 1.
It is supplied to and stored in the RAM 12 shown in FIG. At the track address Trk0 of the outermost periphery (OD) shown in FIG. 3, the average value (CNT1) is negative. This negative value indicates that the torque disturbance force is acting on the outside of the disk.

【0027】ステップS13で通常の位置決め制御方式
によって最外周のトラック位置にヘッドアーム23を移
動させて、目標トラックセンタ位置にヘッドアーム23
を追従させる。ステップ14においてステップS11と
同じトルク外乱の状況にあるならば、最内周において上
述と同様1周にわたってトルク外乱である制御信号を測
定し、平均した値(CNT2)として図1に示すRAM12に
供給して記憶する。図3に示すこの最内周(ID)のト
ラックアドレスTrkXfでは、平均値(CNT2)が正の値
を示す。この正の値は、ディスクの内方にトルク外乱の
力が作用していることを示している。
In step S13, the head arm 23 is moved to the outermost track position by the normal positioning control method, and the head arm 23 is moved to the target track center position.
To follow. If it is in the same torque disturbance situation as in step S11 in step 14, the control signal which is the torque disturbance is measured for one round in the innermost circumference as described above, and is supplied to the RAM 12 shown in FIG. 1 as an average value (CNT2). And remember. At the track address TrkXf of the innermost circumference (ID) shown in FIG. 3, the average value (CNT2) shows a positive value. This positive value indicates that the torque disturbance force is acting on the inside of the disk.

【0028】なお、トルク外乱の測定は、最外周から行
ったが最内周から行ってもかまわない。また、位置決め
が精度よく行われている際に、制御出力は1周にわたっ
てそれ程大きな変化を示さない場合、1セクタの制御信
号だけ、あるいは数セクタ分の制御信号を平均した値を
用いてもよい。図3に示すトルク外乱量のゼロは、トル
ク外乱に対する機械的な中点を示している。
The torque disturbance is measured from the outermost circumference, but it may be measured from the innermost circumference. Further, when the control output does not show such a large change over one round when the positioning is accurately performed, only the control signal of one sector or the average value of the control signals of several sectors may be used. .. Zero of the torque disturbance amount shown in FIG. 3 indicates a mechanical midpoint with respect to the torque disturbance.

【0029】ステップS15では、1周にわたって測定
した2つの平均値から任意のトラックアドレスXにおけ
るトルク外乱を求める。このためディスクには、ディス
クの最外周の位置ODから内方向に向かってトラックア
ドレスを付けている。それぞれ例えば最外周と最内周で
の上記Trk0とTrkXfが、このトラックアドレス
である。このトラックアドレスを用いると最外周と最内
周の距離はXfと表される。また、任意のトラックアド
レスXとすると、直線近似する場合、以下に示す直線の
補間式で任意のトラックアドレスXに対して直線近似補
償量を算出する直線の傾きと直線の切片を示す係数a、
bを用いてトルク補償量CNTが算出される。
In step S15, the torque disturbance at an arbitrary track address X is obtained from the two average values measured over one turn. For this reason, a track address is given to the disc inward from the outermost position OD of the disc. For example, the above-mentioned Trk0 and TrkXf at the outermost circumference and the innermost circumference are the track addresses. When this track address is used, the distance between the outermost circumference and the innermost circumference is expressed as Xf. Further, assuming that an arbitrary track address X is used, when linear approximation is performed, a linear inclination for calculating an approximate linear compensation amount for an arbitrary track address X by a linear interpolation formula shown below and a coefficient a indicating a straight line intercept,
The torque compensation amount CNT is calculated using b.

【0030】 CNT=a×X+b (1) ここで、上記係数a、bは、それぞれ a=(CNT2−CNT1)/Xf (2) b=CNT1 (3) と表される。この係数bは、図3に示す最外周(OD)
のTrk0における補償量になっている。この2つの係
数a、bは、上記RAM12に送られて記憶する。
CNT = a × X + b (1) Here, the coefficients a and b are respectively expressed as a = (CNT2-CNT1) / Xf (2) b = CNT1 (3). This coefficient b is the outermost circumference (OD) shown in FIG.
Is the compensation amount at Trk0. The two coefficients a and b are sent to the RAM 12 and stored therein.

【0031】ステップS16でこのトルク外乱の測定を
終了する。
In step S16, the measurement of this torque disturbance is completed.

【0032】上述した設定の終了後、任意の位置にヘッ
ドアーム23を位置決めする手順を図4に示すフローチ
ャートと必要に応じて図1に示すブロック図及び図3に
示すグラフを参照しながら説明する。図4に示すフロー
チャートは、ステップS20でヘッドアーム23の任意
の位置におけるトルク外乱を補償した位置決めのルーチ
ンを開始する。
A procedure for positioning the head arm 23 at an arbitrary position after the above-mentioned setting is completed will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 4 and the block diagram shown in FIG. 1 and the graph shown in FIG. 3 as necessary. .. In the flowchart shown in FIG. 4, a positioning routine in which torque disturbance is compensated at an arbitrary position of the head arm 23 is started in step S20.

【0033】ステップS21では、ヘッドアーム23の
位置決め制御において間欠的に得られるセクタサーボパ
ターンの再生信号から現在の位置情報を得る。この現在
の位置情報であるトラックアドレスXを直線近似の補間
式に代入してこの位置におけるトルク外乱補間量CNT
を求めてステップS22に進む。ステップS22におい
て、上記トルク外乱補間量CNTに通常の位置決め制御
方式に従って得られた制御信号をDSP13で加算した
制御信号を図1に示すD/A変換器14に出力する。
In step S21, the current position information is obtained from the reproduced signal of the sector servo pattern obtained intermittently in the positioning control of the head arm 23. The track address X, which is the current position information, is substituted into the linear approximation interpolation formula to substitute the torque disturbance interpolation amount CNT at this position.
And proceeds to step S22. In step S22, the control signal obtained by adding the control signal obtained according to the normal positioning control method to the torque disturbance interpolation amount CNT by the DSP 13 is output to the D / A converter 14 shown in FIG.

【0034】ステップS23で、このヘッドアームの現
在位置におけるトルク外乱量に応じて補償するこのトル
ク外乱補償ルーチンを終了する。
In step S23, this torque disturbance compensation routine for compensating according to the torque disturbance amount at the present position of the head arm is ended.

【0035】上記D/A変換器14に出力される制御信
号は、ディジタル信号である。D/A変換器14は、こ
のディジタル信号をアナログ信号に変換してローパスフ
ィルタ29に出力する。この出力信号はローパスフィル
タ29を介してボイスコイルモータ駆動回路30にボイ
スコイルモータ駆動の制御信号として供給される。この
制御信号は、図3に示すオフセット電圧や各種のトルク
外乱の補償が施された制御信号である。この制御信号の
供給によってボイスコイルモータ駆動回路30は、トル
ク外乱が補償された駆動信号をボイスコイルモータ31
に出力する。
The control signal output to the D / A converter 14 is a digital signal. The D / A converter 14 converts this digital signal into an analog signal and outputs it to the low-pass filter 29. This output signal is supplied to the voice coil motor drive circuit 30 via the low pass filter 29 as a control signal for driving the voice coil motor. This control signal is a control signal that has been compensated for the offset voltage and various torque disturbances shown in FIG. The voice coil motor drive circuit 30 supplies the drive signal in which the torque disturbance is compensated by the supply of the control signal to the voice coil motor 31.
Output to.

【0036】この駆動信号の供給によってボイスコイル
モータ31は目標の位置にヘッドアーム23を制御す
る。
By supplying this drive signal, the voice coil motor 31 controls the head arm 23 to the target position.

【0037】なお、現在のヘッドアーム位置におけるト
ルク外乱の補償は、上述したソフトウェア的な手順によ
る方法に限定されるものでなく、図5に示すハードウェ
アによって行うこともできる。ここで、共通する部分に
同じ参照番号を付して説明を省略する。この方法は、ヘ
ッドアーム23の現在位置情報に関するDSPバスから
通常の位置決め制御方式に従って得られた制御信号を第
1のPWM回路40に供給し、同様にDSPバスからト
ルク外乱補間量CNTを第2のPWM回路41に供給し
てこの2つの信号を加算アンプ43にアナログ加算して
出力する方法である。この加算アンプ42からの出力信
号は、このヘッドアーム23の現在位置におけるトルク
外乱を補償する信号が前記ローパスフィルタ29を介し
てボイスコイルモータ駆動回路30に供給される。
The torque disturbance compensation at the current head arm position is not limited to the method based on the software procedure described above, but may be performed by the hardware shown in FIG. Here, common parts are given the same reference numerals, and description thereof is omitted. In this method, a control signal obtained from the DSP bus relating to the current position information of the head arm 23 according to a normal positioning control method is supplied to the first PWM circuit 40, and similarly, the torque disturbance interpolation amount CNT is supplied to the second PWM circuit 40 from the DSP bus. Is supplied to the PWM circuit 41, and these two signals are analog-added to the addition amplifier 43 and output. As the output signal from the adding amplifier 42, a signal for compensating the torque disturbance at the current position of the head arm 23 is supplied to the voice coil motor drive circuit 30 via the low pass filter 29.

【0038】このようにボイスコイルモータ29を制御
することによってヘッドアーム23に生じるトルク外乱
を抑制することができる。上記した第1のPWM回路4
1や第2のPWM回路42は、上述した方法で用いたD
/A変換器を2つ用いてそれぞれアナログ信号に変換し
て加算アンプ42で加算してもよい。
By controlling the voice coil motor 29 in this manner, it is possible to suppress the torque disturbance generated in the head arm 23. First PWM circuit 4 described above
The first and second PWM circuits 42 use the D used in the above-described method.
Alternatively, two A / A converters may be used to convert the signals into analog signals and the addition amplifier 42 may add the analog signals.

【0039】また、図6に示す矢印Tは、時間軸Tの進
行方向を示している。図6Aは、間欠的に現れるセクタ
サーボパターンSSPを示している。このセクタサーボ
パターンSSPに対して図6Bに示す通常の制御出力及
びトルク外乱補償の制御出力とを位置情報を得るそれぞ
れのサンプリング間隔SC 、STRQ において出力時間を
ずらす時分割的なタイミングで出力させる方法をとるこ
とによってアナログ信号を出力するD/A変換器を1個
に省くこともできる。
The arrow T shown in FIG. 6 indicates the traveling direction of the time axis T. FIG. 6A shows a sector servo pattern SSP that appears intermittently. The normal control output and the control output for torque disturbance compensation shown in FIG. 6B are output to the sector servo pattern SSP at time-divisional timings in which the output times are shifted at respective sampling intervals S C , S TRQ for obtaining position information. By adopting the method described above, it is possible to omit one D / A converter that outputs an analog signal.

【0040】なお、上述した補間近似は、直線近似を用
いたが、補間方法はこの近似に限定されるものでなく、
トルク外乱の状況に応じて例えば2次や3次曲線を用い
たり、多項式近似を用いることもできる。
Although the above-described interpolation approximation uses linear approximation, the interpolation method is not limited to this approximation.
For example, a quadratic curve, a cubic curve, or polynomial approximation may be used depending on the situation of the torque disturbance.

【0041】また、本発明のヘッドアーム駆動装置は、
従来の駆動装置のように常に出荷前の係数に固定される
ものでなく、必要に応じて補間係数の測定を行うことが
できる。この補間係数の測定は、前述した測定手順では
ディスク装置の起動時に行ったが、電源投入後で装置に
おけるオフセット電圧等が安定した時点、あるいは装置
内部の温度上昇した場合のような環境条件の変化に応じ
て測定し変化に対応させることができる。
Further, the head arm drive device of the present invention is
Unlike the conventional drive device, the coefficient is not always fixed to the coefficient before shipment, but the interpolation coefficient can be measured as needed. The measurement of this interpolation coefficient was performed at the time of starting the disk device in the above-mentioned measurement procedure, but changes in environmental conditions such as when the offset voltage in the device became stable after power-on, or when the temperature inside the device increased. It is possible to measure and respond to changes according to.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のヘッドアーム駆動装置によれば、ヘッドの位置決め
を制御するヘッドアーム駆動装置において、記録媒体上
の少なくとも2つ以上の異なる周方向のトラック位置で
の外乱量を検出するための検出手段と、該検出手段から
の出力信号を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶し
た上記出力信号に基づき所望のトラックにおける外乱補
正量を算出する演算手段と、該演算手段からヘッドアー
ムの位置に応じて供給される補正出力信号と本来の位置
決め制御出力信号とを加算して補正する補正手段とを備
えてボイスコイルモータドライバを制御することによ
り、外付けのROM等を用いずとも、装置の個々の電気
的な影響やいわゆるトルク外乱と呼ばれるヘッドアーム
の位置に依存して変化する外力の影響を打ち消すことが
できる。
As is apparent from the above description, according to the head arm driving device of the present invention, in the head arm driving device for controlling the positioning of the head, at least two or more different circumferential directions on the recording medium are provided. Detecting means for detecting the amount of disturbance at the track position, storage means for storing an output signal from the detecting means, and a disturbance correction amount for a desired track based on the output signal stored in the storage means Controlling the voice coil motor driver by adding a correction output signal supplied from the calculation means according to the position of the head arm and a correction means for adding and correcting the original positioning control output signal. Therefore, even if an external ROM or the like is not used, the change depends on the individual electric influence of the device and the position of the head arm, which is so-called torque disturbance. The influence of the external force can be canceled.

【0043】また、ディスク装置の起動時や例えば温度
上昇等の環境の変化が大きい場合に外乱補償量を適正に
更新することにより、出荷後の環境の変化に対しても対
応して問題なく位置決め制御することができる。
Further, by appropriately updating the disturbance compensation amount when the disk device is started or when the environmental change such as temperature rise is large, the positioning can be performed without any problem even after the environmental change after shipping. Can be controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るヘッドアーム駆動装置の一実施例
の概略的な回路図である。
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an embodiment of a head arm drive device according to the present invention.

【図2】トルク外乱の係数データを測定する手順を示す
フローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for measuring torque disturbance coefficient data.

【図3】各トラックアドレスにおけるトルク外乱補償量
と直線近似補間量の関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a torque disturbance compensation amount and a linear approximation interpolation amount at each track address.

【図4】ヘッドアームの任意の位置における位置決めの
際のトルク補償を行う手順を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of performing torque compensation when positioning the head arm at an arbitrary position.

【図5】通常の位置決めにおける制御出力とトルク補償
の制御出力をハードウェアにより加算する方法を示す簡
略化したブロック図である。
FIG. 5 is a simplified block diagram showing a method of adding a control output in normal positioning and a control output for torque compensation by hardware.

【図6】現在位置情報を供給するセクタサーボパターン
に対して時分割的に通常の位置決めにおける制御出力と
トルク補償の制御出力を供給した場合の位置決め制御を
説明する模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating positioning control in the case where a control output in normal positioning and a control output for torque compensation are supplied in a time division manner to a sector servo pattern that supplies current position information.

【図7】従来のハードディスク装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional hard disk device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・・・・・・・・・・位置信号生成部 12・・・・・・・・・・・・RAM 13・・・・・・・・・・・・DSP 14・・・・・・・・・・・・D/A変換器 19・・・・・・・・・・・・サーボ検出回路 21・・・・・・・・・・・・A/D変換器 22・・・・・・・・・・・・位置情報生成回路 23・・・・・・・・・・・・ヘッドアーム 26・・・・・・・・・・・・ヘッド 27・・・・・・・・・・・・フレキシブルケーブル 28・・・・・・・・・・・・CPU 29・・・・・・・・・・・・LPF 30・・・・・・・・・・・・ボイスコイルモータ(V
CM)駆動回路 31・・・・・・・・・・・・ボイスコイルモータ
11 --- .. Position signal generator 12.- .. RAM 13 --- .. DSP 14-・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ D / A converter 19 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Servo detection circuit 21 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ A / D converter 22 ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Position information generation circuit 23 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Head arm 26 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Head 27 ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ Flexible cable 28 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ CPU 29 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ LPF 30 ・ ・ ・ ・ ・ ・Coil motor (V
CM) Drive circuit 31 ... Voice coil motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヘッドの位置決めを制御するヘッドアー
ム駆動装置において、 記録媒体上の少なくとも2つ以上の異なる周方向のトラ
ック位置での外乱量を検出するための検出手段と、 該検出手段からの出力信号を記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶した上記出力信号に基づき所望のトラ
ックにおける外乱補正量を算出する演算手段と、 該演算手段からヘッドアームの位置に応じて供給される
補正出力信号と本来の位置決め制御出力信号とを加算し
て補正する補正手段とを備えてなることを特徴とするヘ
ッドアーム駆動装置。
1. A head arm drive device for controlling the positioning of a head, comprising: detection means for detecting the amount of disturbance at at least two or more different track positions in the circumferential direction on a recording medium; Storage means for storing an output signal, calculation means for calculating a disturbance correction amount in a desired track based on the output signal stored in the storage means, and correction output supplied from the calculation means according to the position of the head arm A head arm drive device comprising: a correction unit that adds and corrects a signal and an original positioning control output signal.
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