JPS62273680A - Head position control system for disk memory device - Google Patents
Head position control system for disk memory deviceInfo
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- JPS62273680A JPS62273680A JP11659686A JP11659686A JPS62273680A JP S62273680 A JPS62273680 A JP S62273680A JP 11659686 A JP11659686 A JP 11659686A JP 11659686 A JP11659686 A JP 11659686A JP S62273680 A JPS62273680 A JP S62273680A
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
Description
3、発明の詳細な説明 3. Detailed description of the invention
本発明は固定ディスク装置で代表されるディスク記憶装
置の定速回転される情報記録媒体ディスク上に複数条設
定されたトラックに対する情報の読み書き用トランスジ
ューサヘッドのトラックに対する位置決め制御方式に関
する。The present invention relates to a method for controlling the positioning of a transducer head for reading and writing information with respect to a plurality of tracks set on an information recording medium disk that rotates at a constant speed in a disk storage device typified by a fixed disk device.
ディスク記憶装置の進歩に伴ってその記憶容量が増大さ
れるにつれて、ディスク上に数百条以上のトラックが設
定され、そのトラック間を狭くしなければならなくなっ
て来た。従って、各トラックへの情報の読み書き用ヘッ
ドの位置制御方式としては、単純なオープンループ位置
制御方式では精度の点で不充分なことが多く、クローズ
トループ位置制御方式が普及しつつある。もちろん、か
かる位置制御方式ではヘッドの現在位置を検出すること
が必要で、このためいわゆるサーボ情報と呼ばれる参照
情報をディスク面上に書き込んでおくのが有利である。
この参照情報の専用に当初は一つのディスク面全体を割
当てることが行なわれたが、これでは情報記録用の貴重
なディスク面の相当部分が参照情報用に割かれてしまう
ことになるので、最近では情報を記録するディスク面の
一部に参照情報を割り込ませて書き込むいわゆるデータ
面ナーボ方式が採用されるようになって来た。
かかる位置制御方式では参照情報はディスク面の高々数
%を越えない面積を占めるに過ぎず、ディスクがもつ情
報記!i能力をほとんど犠牲にする要がない、この位置
制御方式を採用したディスク記憶装置では、vi置は参
照情報からヘッドの現在位置を検出しながら、装置内部
でその位置をクローズトループ制御してしまうので、装
置のユーザはこの自動制御はもちろんディスク面上に参
照情報が書き込まれていることを全く意識せずにgA置
を使用してよい、このため、参照情報ないしはサーボ情
報はユーザからは見えないという意味で埋め込みサーボ
方式と呼ばれている0本発明方式もかかるデータ面サー
ボ方式ないしは埋め込みサーボ方式の位置制御方式に関
するものである。
さて、ディスク記憶装置を計算機と組み合わせて使用す
る場合、計算機から見たディスク記憶装置内の情報への
アクセスタイムが権力短いことが常に要求される。必要
な情報の読み書き時にその情報が記憶されるトラック上
にヘッドを置くには、まずふつうはステッピングモータ
であるヘッド操作モータにパルス状の信号を繰り返えし
送ることにより、その信号の繰り返えし数に応じた距離
だけヘッドを移動させて、ヘッドを所望のトラックの付
近に!<、このいわゆるシーク動作中は位置制御はオー
プンループ制御方式であるが、ついでクローズトループ
制御に移って参照情報を読み出しながらヘッドの位置を
補正してトラックの正規位置上に静定させる。このヘッ
ドの位置補正に要する時間は、そのほかにその前のトラ
ック間移動に要する時間が存在するので、アクセスタイ
ム短縮上は従来あまり問題とされなかった傾向が若干あ
った。しかし、ヘッドのシーク動作時間もヘッド操作モ
ータに与えるパルス状信号の繰り返えし間隔を移動時間
が最短になるように選ぶなどの工夫により極限に近いま
で合理化されて来た。従ってアクセスタイムを一層短縮
するにはヘッドの位置補正のためのクローズトループ制
御時間を縮めることが重要となっている。
さてヘッドの位置補正に当たっては、参照情報を読み出
した信号からヘッドのトラックの正規位置からのずれ量
をオフトラック値の形で検出し、このオフトラック値を
ゼロにするようヘッド操作モータに制御指令を与えるの
であるが、この制御指令としてはヘッド操作モータのも
つ内部電気角ないしは位相を指定する形で行なうのが有
利である。すなわち、ヘッド操作モータにはトラックの
正規位置に対応した電気角上の基準位置があり、検出さ
れたオフトラック値に応じてこの基準位置からの補正量
を含む制?11を旨令をヘッド操作モータに与えてやれ
ば、もしヘッド操作モータの電気角とヘッドの位置との
間に正確な対応関係があるとすると、1回の補正制御で
ヘッドはトラックの正規位置に正しく置かれるはずであ
る。もちろん、この前提となる対応関係は明確に存在す
るが、微少だがヘッド操作モータとヘッドとの間の機械
的結合系に存在する摩擦力やヘッド操作モータ自体の電
気角と機械角間の比例関係における若干の誤差が混入す
るので、ヘッド操作モータに与えた電気角とへラドの位
1との対応における再現性が微少に狂って来やすく、ま
た周囲温度や装置温度の影響によっても変わって来る。
従って、実際にはヘッドを最終的にトラック上の正規位
置に位置させるまでに2回ないしはそれ以上の補正制御
を要するのがふつうである。
さてこの補正制御は前述のようにクローズトループ制御
なのであるが、その内容をより詳しく考えて見ると、参
照情報がディスクの一部にのみ書き込まれており、その
読み出し信号から検出されるオフトラック値はディスク
の一回転にふつうは一度しか得られないから、これに基
づく補正制御は必然的に間欠的なりローズドループ制御
になる。
換言すれば、ヘッド位置の補正制御はディスクの回転に
同期された間欠的なりローズドループ制御の繰り返えし
であって、その制御時間にはディスクの一回転周期例え
ば20■Sの周期にこの繰り返えし数を乗じた時間が最
低必要なことになり、これがヘッドの補正制御時間を短
縮する上での隘路になっている。もちろん、かかる隘路
はディスクの一面全体に参照情報を書き込んでおく前述
の専用面サーボ方式には存在しないが、これではディス
ク面を有効に情報記録のために利用するというデータ面
サーボ方式ないしは埋込サーボ方式のもつ利点が失われ
てしまう。As disk storage devices have progressed and their storage capacity has increased, hundreds of tracks or more have been set on the disk, and it has become necessary to narrow the distance between the tracks. Therefore, as a position control system for a head for reading and writing information to each track, a simple open-loop position control system is often insufficient in terms of accuracy, and a closed-loop position control system is becoming popular. Of course, such a position control method requires detection of the current position of the head, and for this reason it is advantageous to write reference information, so-called servo information, on the disk surface. Initially, an entire disk surface was allocated exclusively for this reference information, but this meant that a considerable portion of the valuable disk surface for recording information was allocated for reference information, so recently Nowadays, a so-called data surface navigation method has been adopted in which reference information is inserted and written into a part of the disk surface on which information is recorded. In such a position control method, the reference information occupies no more than a few percent of the disk surface, and the information record that the disk has! In a disk storage device that adopts this position control method, which requires almost no sacrifice of i performance, the vi position detects the current position of the head from reference information and performs closed-loop control of that position within the device. Therefore, the user of the device can use the gA position without being aware of this automatic control or that reference information is written on the disk surface. Therefore, the reference information or servo information is invisible to the user. The method of the present invention, which is called an embedded servo method in the sense that it does not exist, also relates to the position control method of the data surface servo method or the embedded servo method. Now, when a disk storage device is used in combination with a computer, it is always required that the access time to information in the disk storage device from the computer's perspective is extremely short. To position the head on the track where the information is to be stored when reading or writing the required information, the head operation motor, usually a stepping motor, is first repeatedly sent a pulsed signal. Move the head a distance according to the number of tracks, and place the head near the desired track! During this so-called seek operation, the position control is an open-loop control system, but then the head position is changed to closed-loop control, and while reading reference information, the head position is corrected and fixed on the normal position of the track. In addition to the time required for head position correction, there is also the time required for the previous inter-track movement, so there has been a tendency for shortening the access time to not be much of an issue in the past. However, the seek operation time of the head has been streamlined to a near limit through measures such as selecting the repetition interval of the pulsed signal given to the head operation motor so as to minimize the travel time. Therefore, in order to further reduce access time, it is important to shorten the closed loop control time for head position correction. Now, when correcting the head position, the amount of deviation of the head track from the normal position is detected from the signal read out from the reference information in the form of an off-track value, and a control command is given to the head operating motor to set this off-track value to zero. However, it is advantageous to issue this control command in the form of specifying the internal electrical angle or phase of the head operating motor. In other words, the head operating motor has a reference position in electrical angle corresponding to the normal position of the track, and there is a control system that includes a correction amount from this reference position according to the detected off-track value. 11 to the head operating motor, and if there is an accurate correspondence between the electrical angle of the head operating motor and the position of the head, one correction control will move the head to its normal position on the track. should be placed correctly. Of course, this prerequisite correspondence clearly exists, but there is also a small amount of frictional force that exists in the mechanical coupling system between the head operating motor and the head, and the proportional relationship between the electrical angle and mechanical angle of the head operating motor itself. Since some errors are introduced, the reproducibility in the correspondence between the electrical angle given to the head operating motor and the herad digit tends to be slightly distorted, and it also changes due to the influence of the ambient temperature and the device temperature. Therefore, in reality, it is common for correction control to be performed two or more times before the head is finally located at the correct position on the track. As mentioned above, this correction control is a closed-loop control, but if we consider its contents in more detail, we can see that the reference information is written only on a part of the disk, and the off-track value detected from the read signal. Since this is normally obtained only once per rotation of the disk, correction control based on this is necessarily intermittent or rose-drop control. In other words, the head position correction control is an intermittent or repeated rose-loop control synchronized with the rotation of the disk, and during the control time, this control is performed every one rotation period of the disk, for example, every 20 seconds. The minimum time required is multiplied by the number of repetitions, and this is a bottleneck in shortening the head correction control time. Of course, such a bottleneck does not exist in the dedicated surface servo method described above, in which reference information is written on the entire surface of the disk. The advantages of the servo system will be lost.
本発明の目的はデータ面サーボ方式ないしは埋込サーボ
方式のヘッド位置制御方式のもつ利点を生かしながら、
専用面サーボ方式と同等な程度にヘッド位置の補正制御
時間を短縮することによって、ディスク記憶装置への情
報のアクセスタイムを短縮することができるヘッド位置
制御方式を得ることにある。The purpose of the present invention is to take advantage of the advantages of the data surface servo method or the embedded servo method head position control method, and to
The object of the present invention is to obtain a head position control method that can shorten the time for accessing information to a disk storage device by shortening the head position correction control time to the same extent as the dedicated surface servo method.
本発明方式によればこの目的は、ディスク記憶装置のヘ
ッド位置制御方式のために、ヘッドの位置をトラックを
横切る方向に操作しかつ所定位置に保持するヘッド位置
操作手段と、それぞれディスクの周方向の一部のかつデ
ィスクの回転方向について互いにずらされた領域に書き
込まれた第1および第2の参照情報と、該参照情報をヘ
ッドを介して順次読み出した信号からヘッドのトラック
に対する正規位置からのずれを示すオフトラック値を検
出するオフトラック値検出手段と、オフトラック値が許
容限を越えるつど咳オフトラック値に基づいてヘッドを
トラックの正規値!に補正操作するよう制御指令をヘッ
ド位置操作手段に発するオフトラック補正制御手段と、
ヘッドの位置決め制御が完了した旨を示す完了信号を発
する制御完了確定手段とを用い、第1の参照情報の読出
信号からオフトラック値検出手段により検出されたオフ
トラック値が許容限以内のときおよび第2の参照情報に
基づきオフトラック補正制御手段から制御指令がヘッド
位置操作手段に発しされたときのいずれかに制御完了確
定手段から完了信号が発しられろようにすることにより
達せられる。
従って、本発明によれば、早ければ第1の参照情報に基
づく補正制御完了時に、遅くとも第2の参照情報に基づ
く補正制ffl操作時にヘッド位置の補正制御が実質的
に完了して、制御完了確定手段からヘッドの位置制御方
式の完了を知らせる完了信号が発しられるので、補正制
御に要する時間をディスクの一回転周期の数分の−です
ませて、従来技術による補正制御時間の約1/loに短
縮することができる。かかる本発明方式の実施に当たっ
ての実際面での有利な態様例は次項に記すとおりである
。According to the system of the present invention, the object is to provide a head position operating means for manipulating the position of the head in a direction transverse to the tracks and holding it at a predetermined position, and a head position operating means for manipulating the position of the head in a direction transverse to the track and holding the head at a predetermined position, respectively, for a head position control system of a disk storage device. From the first and second reference information written in areas that are part of the disc and are shifted from each other in the rotational direction of the disk, and the signals sequentially read out from the reference information via the head, it is possible to determine the position of the head from the normal position with respect to the track. An off-track value detection means for detecting an off-track value indicating a deviation, and a normal value for tracking the head based on the off-track value whenever the off-track value exceeds an allowable limit! off-track correction control means for issuing a control command to the head position operation means to perform a correction operation;
and a control completion confirming means that issues a completion signal indicating that the head positioning control is completed, when the off-track value detected by the off-track value detecting means from the first reference information read signal is within a permissible limit; and This is achieved by causing the control completion determining means to issue a completion signal at any time when a control command is issued from the off-track correction control means to the head position operating means based on the second reference information. Therefore, according to the present invention, the head position correction control is substantially completed at the earliest when the correction control based on the first reference information is completed, and at the latest when the correction control ffl operation based on the second reference information is completed, and the control is completed. Since a completion signal indicating the completion of the head position control method is emitted from the determining means, the time required for correction control is reduced to several minutes of one rotation period of the disk, which is approximately 1/lo of the correction control time according to the conventional technology. can be shortened to Practical advantageous embodiments for implementing the method of the present invention are described in the following section.
以下、図を参照しながら、本発明方式の実施例を詳しく
説明する。第1図は、本発明方式の実施に用いられる諸
手段をディスク記憶装置の関連する部分とともに示す回
路構成図である0図では本発明方式を採用したディスク
記憶装置が符号100で示され、これを用いる計算機が
符号200で略示されている0図の左上部にはディスク
記憶?t Wとしての固定ディスク装置の要部の側面が
模式的に示されており、情報記憶のための2枚のディス
クが符号lで示されている。該ディスク1は、その上側
にそのディスク面が平面図で略示されているように、数
百条の情報記憶トラック2が設定されており、図でハツ
チングで示されたように該トラック2の群の周方向の一
部に割り込ませて、本発明方式のための第1の参照情報
lOと第2の参照情報20とを書き込むための領域が設
定されている。
本発明においては、かかる参照情報を図示のように2個
用いるのが有利であるが、3個以上のあまり多数でない
個数を用いてもよく、この場合は第1の参照情報10の
方に複数個の参照情報を用いるのがよい。
トラックの情報および参照情報の読み書き用ヘッドは各
ディスク面につき1個ずつ3図では4個が用いられてお
り、それぞれ可撓性のアーム3aを介して図の矢印Pの
方向に進退自在なキャリッジ4によって共通に支持され
ている。該キャリッジ4は装置のベース5によりローラ
ないしはボール4aを介してP方向移動自在にX内され
、・かつ図の矢印Qの方向に回転されるキャプスタン3
1aに中央部が1個所で固定されかつそのまわりに1回
巻きつけられた上で両端がキャリッジに固定された金r
%薄板からなるバンド4bを介して該キャプスタン31
aに機械的に密に結合されている。キャプスタン31a
はその右側に示されたヘッド位置操作手段30としての
ヘッド操作モータのロータ31に直結されているので、
該ヘッド操作モータを所定角度だけ回転させることによ
り、キャリッジ4を、従ってヘッド3をP方向の所望の
位置に移動させろことができる。なお、ディスク1はい
わゆるスピンドルモータ6のスピンドル軸6aに固定さ
れて該モータによりほぼ定速駆動されており、その回転
に同期したいわゆるインデックスパルスIDXを発する
パルス発生器6bが該スピンドルモータ6に内蔵されて
いるものとする。前述の参照情報はこのインデックスパ
ルスに同期して書き込まれているので、本発明方式の実
施のためにはインデックスパルスを参照情報の読み出し
信号から作り出すようにしてもよい。
図示のヘッド操作モータは2相構成のスピンドルモータ
であって、2個の相コイル32a、32bをそのA、B
両相用に備え、その右側に示された駆動回路33から互
いに90°の位相をもっ相電流1a。
!bを供給される。該駆動回路33は制?1指令CSを
受けて、例えばその信号値に応じたデユーティ比をもつ
PWM出力電流を該相電流として出力するような公知の
回路であってよい、この駆動回路33に与えられる制?
I七令csはこの場合は多ビツト構成の信号であって、
相指定用1ピント、相電流の正負方向指定用1ビツトお
よび相電流値の指定用複数ビットからなる。
ヘッド3が磁気ヘッドである場合のその各検出コイル3
bは、図の中央部に示された公知のリードライト回路7
に接続されており、該リードライト回路7はリードライ
ト指令RWとヘッド選択信号H5とを受けてヘッド選択
信号Itsにより指定されたヘッドのコイル3bをリー
ドライト指令による措定に応じてそのリード出力Rまた
はライト入力Wに接読する。その下方に示されたオフト
ラック値検出手段40は、この実施例の場合はディスク
記憶装置内に組み込まれたマイクロコンピュータ手段7
0とは別体に構成された電子回路であって、前述のリー
ドライト回路7のリード出力Rからの参照情報の読み出
し信号を付属の切換回路40aと復調回路8とを介して
受け、オフトラック値Ovを発する。
復調回路8は切換回路40aが図示とは逆の切換位置を
取ったときに計算[1200に与えられるリードデータ
R1)用と共用であってよい。
図ではブロックで示されたオフトラック値検出手段40
としては、参照情報の読み出し信号からヘッドのトラッ
クに対する正規位置からのずれ量をオフトラック値とし
て検出しうる回路(例えば本件出願人の先願、特願昭6
0−197410号参照)であれば足りるが、第2図〜
第4図を参照しながら以下その大要を説明する。第3図
は第2図に示されたディスク1上のトラック2と参照情
報10.20の内の一方とを拡大して示す展開図であっ
て、ここで10a、 10bで示された参照情報は隣接
するトラツク2相互間の一点ui腺で示された位置を中
心として書き込まれている。この例における参照情tg
lOa。
10bはi11模様で示されたようにそれぞれ単純なオ
ンオフの例えば100回程度の繰り返えし情報であり、
かつ一つ貫きに交互にディスクの回転方向Rに関してず
らせて書き込まれている。ヘッド3がトラック2の図で
は細い実線で示された中心位置から図示のように6だけ
ずれている場合、これらの両参照情報10a、 10b
の読み出し信号R3a、 R5bは、第4開山)に示す
ように互いに時間的にずれて得られ、かつその波高値が
互いに異なって来る。同図中)のように、これらの読み
出し信号R3a、RSbは同図ialの前述のインデッ
クスパルスIDXに同期して読み取られ、その波形はそ
れぞれ正負に振動するパルス状の繰り返えし波形となる
。オフトラック値検出手段40はインデックスパルスI
OXに同期してしきいill信号THを発生する手段を
内蔵し、これによって発生されるしきい値信号THは第
4図Cb)に示すように中高な対称三角形伏の波形を有
する。
オフトラック値検出手段4oが受ける読み出し信号!1
5,1.R5bはその内部でかかるしきい値信号THと
比較され、読み出し信号R5a、 R5b中に含まれる
パルス中のしきい値信号Tllを越える部分がカウント
パルスCPa、CPbの列に変換される。オフトラック
値検出手段40はこのカウントパルスCPa、 CPb
の数natnbをそれぞれ計数する手段を含み、これら
両パルス数の差na −nbが前述のオフトラック値O
V (今の場合は負値)としてオフトラック値検出手段
から出力される。もちろん、参照情報10.20および
オフトラック値検出手段40としてはかかる構成以外の
ものであってよく、また場合によりオフトラック値検出
手段40の一部ないしは全部をマイクロコンビエータ手
段70内に組み込むようにしてもよい。
第1図に帰って、上述のオフトラック値Ovを受けるオ
フトラック補正制御手段50はこの実施例の場合はマイ
クロコンビエータ手段70内に組み込まれたソフトウェ
アであって、該オフトラック値をその入力ポードア1を
介して受ける。マイクロコンピュータ手段70はこのほ
か前述のインデックスパルスIDXを該入力ポードア1
に受け、リードライト回路7に対するリードライト指令
RW、ヘッド選択信号H5などの信号をその出力ポード
ア2を介して発する。またマイクロコンピュータ手段7
0は通常のようにその内部記憶手段としてのRAM73
ないしはROMをもち、ij[RAM73内にはオフト
ラック補正制御手段50と協働して補正値の表を記憶す
る補正値表エリア51.52が設定されている。オフト
ラック補正制御手段50はオフトラック値検出手段40
から受けるオフトラック値Ovとこの補正値表エリア5
1から読み出した補正値とから多ビットの制御指令CS
を作り、ヘッド位置操作手段30の駆動回路33に与え
る。この実施例においては、マイクロコンピュータ手段
70内にはさらにオフトラック補正制御手段50と協働
して完了信号SCを発する制御完了確定手段60がソフ
トウェアの形で含まれている。
以上で本発明方式を構成する諸手段例の説明をほぼ終え
たのでついで第5図を参照しながらその全体動作を説明
する。第5図は前述のオフトラック補正制御手段50お
よび制御完了確定手段60の内容をソフトウェア面で示
す流れ図であり、両手段の動作の流れがそれぞれ一点鎖
線で囲んで示されている。咳図に示された流れはへマド
の位置制御中であるから、リードライト回路7は事前に
ヘッド選択信号H5で措定されたヘッドを選択した上で
リードライト指令RWにより読み取り状態に置かれ、切
換回路40aはシーク信号SKが発しられた時点でリー
ドライト回路7からの読み出し信号を復調回路8を介し
てオフトラック値検出手段40に伝達する図示の切換位
置に置かれているものとする。またヘッド位置操作手段
30はヘッドのシーク動作中にマイクロコンビエータ手
段70から所定数のパルス信号を受けて、前述のオープ
ンループ制御でヘッドを所望のトラック上付近に位置操
作したものとする。第5図はかかるヘッドのシーク動作
に引き続いて行なわれる前述のクローズトループ制御方
式の位置の補正制御の流れを示すものである。
図示の最初のステップSlでは、人力ポードア1から到
来するインデックスパルス+[1χを待つ、インデック
スパルス到来後のステップS2では参照情報の番号を表
わす変数1に1を入れる。第1図に示されたように、上
のインデックスパルスIDXはオフトラック値検出手段
40にも与えられており、該手段はこのインデックスパ
ルスに続いてリードライト回路7の方から到来する参照
情報の読み出し信号に基づいて前述の検出動作を行なっ
た上でオフトラック値Ovを出力する0図の続くステッ
プS3はオフトラック補正wIg1手段50側でこのオ
フトラック値Ovの到来を待つステップであって、到来
と同時に次のステップS4に移ってオフトラック値Ov
を読み込む、もちろん、このオフトラック値Ovは、第
1の参照情報10に基づいて検出された値である。
ステップS5は制御完了確定手段60の動作ステップで
あり、読みとられたオフトラック値Ovが許容限OVM
以内であるか否かがまず判定される。前述のように、多
くの場合この条件は最初から満たされないから、流れは
再びオフトラック補正制御手段50の動作ステップであ
るステップS6に入る。このステ、プはオフトラック値
Ovが第1の参照情報に基づいて検出されたか第2の参
照情報に基づいて検出されたかに応じて補正値を決める
態様を切り換えるためのものであるが、もちろん最初は
前者の場合で変数lが1であるから流れはステップS7
に移る。このステップS7は第1の参照情報に基づくオ
フトラック値Ovに対応する補正値CVIを前述の補正
値表エリア51から読み出すステップであるが、この補
正値の持つ意味を第6図を参照しながら説明する。
第6図(龜)はヘッド位置操作手段30としての横軸の
ヘッド操作モータの電気角と縦軸のヘッド3の位置との
相関を示すもので、理想的な場合両者は直線Aに示すよ
うに完全に比例するはずである。
しかし、現実には曲線Bに示すような複雑な相関を示す
から、ヘッドはある電気角θに対してそれが本来あるべ
き位置からΔXで示されたオフトラック量だけずれるこ
とになる。このオフトラック量ΔXがオフトラック値O
vとして検出されるのである。一方間図(blはヘッド
操作モータの電気角線図であって、2個の正負の相電流
1a、Ibの種々の組み合わせに対応する合成ベクトル
がもつ基準位置が1〜16で示されている。これらの基
準位1中奇数番号1.3〜15が参照情報が書かれた位
置に対応し、偶数番号2,4〜16がトラックの位置に
対応するものとする。いま、ヘッドが例えば基準位置番
号2に対応するトラックの中心付近にあるとすると、前
述のオフトラック量ΔXを補正するには電気角を同図(
alに示されたΔθだけずらせてやる要があり、この位
置が同図t)では鎖線で示されている。つまり、基準位
1番号2に対応するトラックにおいては、補正値として
相電流!bの方を図示のΔlbだけ増してやらねばなら
ないことになり、これが前述の補正値Cvlである。補
正値表エリア51はオフトラック値Ovを変数としてか
かる補正値Cv1を表として記憶しており、前述のステ
ップs7がこの記憶値を読み出すステップである。
オフトラック補正制御手段50はっぎのステップS9に
おいて、このようにして得られた補正値CVIに基づい
てヘッド操作モータに与えるべき相電流Ia、 Ibの
値の正負の符号を算出して制御指令CSとしてヘッド位
置操作手段30の駆動回路33に与える。
次のステップ310は変数iがその最大値mに達したか
否かを判定するもので、参照情報の個数が2の場合はこ
の最大値mも2である。しかし、最初はまだ変数iの値
は1であるから、下のステップSllに移って変数lに
1を加えることにより、次に第2の参照情報20に基づ
く補正制御に入ることを指定した後に流れをステップS
3に返えす。
参照情報の個数が2であるときのステップS3からの2
回目の流れは、この第2の参照情報20に基づく補正制
御動作であって、前と同様にステップS4で第2の参照
情報20に基づいて検出されたオフトラック値Ovを読
み取り、ステップS5でこの値が許容限以内か否かが判
定され、否である限り次のステップS6に移るが、今度
は変数lの値が2であるから流れはステップS8に移る
。このステップS8における補正値CV2の読み出しは
、最も簡単には前述のステップS7におけると同様に補
正値表エリア51からの補正値データを読み出すことで
もよいが、今回のオフトラック値と前回のオフトラック
値との差を変数として補正値表エリア52からの補正値
データを読み出すのが望ましい、単に今回のオフトラッ
ク値を変数として補正値を決めるよりは、前回のオフト
ラック値に対する変分を変数として補正値を決める方が
、ヘッドをトラックの正規位置に正しく位置させる上で
より合理的な補正値を与えることができるからである。
ステップS8の後は前と同様にステップS9で制御指令
C5が駆動回路33に発しられるが、次のステップS9
の判定結果は今回は然りと出るから、流れはループを抜
は出してステップS12に移る。
このステップ512では、前のステップS9でヘッド位
置操作手段30に与えた制御指令に基づいてヘッドを操
作するための短時間の時限TLを設定する。
この操作時間は掻作距離従って検出されたオフトラック
値にほぼ正比例するから、短時間の時限はオフトラック
値に正比例するように選定するのが望ましい、続くステ
ップ513は待ちステップであって、この設定された時
限TLが経過するのを待つ。
時限経過後のステップ514では、完了信号としてヘッ
ドのシーク動作がそのクローズトループ位置制御期間を
含めて全て完了した旨を示すシーク完了信号SCが発し
られて全フローを終える。制御完了確定手段60として
の動作は以上述べたステップ510およびステップ51
2〜ステツプ514のほかに第5図に示すように前のス
テップS5を含み、このステップS5でオフトラック値
が許容限以内であることが判明したときは流れをステッ
プS14に飛ばして完了信号を発信した上その全動作フ
ローを直ちに完了させる。
以上で本発明を構成する諸手段の動作の説明を終えたの
で、次に以上の動作に伴うヘッドの位置制御の模様の例
を第7図を参照しながら説明する。
同図の横軸はすべて時間tに取られており、ディスクの
1回転周期Tがその上部に示されている。
図かられかるようにこの回転周期Tは同図+8)に示す
インデックスパルスIDXの発生後の最初の1回転周期
が拡大されて示されている。同図伽)はディスク記憶装
置についてよく知られているマスク信号MSKであって
、例えば第1図の下部に示されているインデックスパル
スIDXを受けるマスク信号発生回路9から発しられる
。このマスク信号発生回路9としてはインデックスパル
スIDXの発生後の参照情報の読み取り時間に相当する
パルス幅のマスク信号を発生する公知のH様の回路であ
ってよいが、この実施例においては参照情報が2個設け
られているに対応してMSKIとFISK2で示された
マスク信号を2回発生するとともに、その内のマスク信
号MSKLの終結に同期して第7図(C1に示す補助イ
ンデックスパルスIDXaを発する。この補助インデッ
クスパルスは通常の埋込み参照情報方式のディスク記憶
装置からユーザすなわち計算機200に対して発しられ
る書き込みないしは読み取り開始のタイミングを知らせ
るインデックスパルスである。またマスク信号MSKI
、!l5K2の持つパルス幅は第1の参照情報10と第
2の参照情報20の書き込み暢に相当するその読み出し
に要する時間幅に等しく取られ、第7図ではこれがサー
ボ読取時間TSとして示されている。
第7図+dlはヘッドの実際の位置制御の模様の例を実
線で示されたヘッド移動Iで示すもので、目的とするト
ラックの正規位置がNPで示されている。
インテックスパルスに同期して第1の参照情報10を読
み取った結果オフトラック値検出手段40により検出さ
れたオフトラック値はOTIで示されており、これに基
づいた位置制御の経過が饋腺部に連続するへ、ドi a
IIMIで示されている。この例ではヘッド移動HM
Iの経過かられかるように、第1の参照情報10に基づ
く位置制御だけではヘッドを正規位置MPに持って来る
のに失敗している。このため、第2の参照情報20に基
づく位置制御を再び行なうことが必要となるわけである
が、そのために最初のサーボ読取時間TS後さらに中間
時間TIを経過した時点から第2の参照情報20が読み
取られる。この2回目のサーボ読取時間TS後に検出さ
れたオフトラック値はOT2であって、これに基づいて
再び位置制御がなされた結果、実線で示す経過をたどっ
て前述の時限TLの経過後にヘッドはトラックの正規位
置NPに静定している。もちろん、これと同時に前述の
シーク完了信号SCが同図(0)に示すように発しられ
る。第1図に示すように、ユーザとしての計重機200
はこのシーク完了信号SCと前述の補助インデックスパ
ルスl0Xaとを受けており、シーク完了信号SCが存
在することを条件に補助インデックスパルスrDXaと
同期してディスク記憶装置100への情報の書き込みな
いしはそれからの読み出しを開始すればよい。
第7図Td+に示された例からもわかるように、中間時
間丁1は1回の制御指令SCに基づくヘッドの位置制御
が完全に終わるまでよりもやや短い時間に選定するのが
位置制御時間全体を短縮する上で合理的である。経験に
よれば、中間時間TIは制御指令に基づくヘッドの位置
操作時間に等しいかややこれより短い時間に選ぶのが望
ましい、このように選ぶと、ヘッドはこの実施例におけ
るように2個の参照情報に基づく2回の制御によってト
ラックの正規位置にほぼ完全に静定させることができる
。さて、このように位置制御に都合の良いように中間時
間↑!を選ぶと、前に第2図に示したように第1の参照
情報lOと第2の参照情報20とはディスクの回転方向
Rに関して互いに離間させて配設されることになり、従
ってディスク内の情報の記録エリアとしては同図に示す
ように複数個の参照情報を含まない情報エリアDAと、
参照情報に挟まれた補助情報エリアDAaとに分割され
ることになるが、情報の読み書きにはこのためとくに支
障が生じることはない、前述のように最初の参照情報の
読み取り後直ちに補助インデックスパルスIDXaが発
しられるので、情報の読み書きはこれに同期して行なう
ように、ただしマスク信号MSK2がある間は読み書き
を行なわないようにするだけでよいからである。また1
個のトラックは公知のように複数個9例えば32個のセ
クタに分かれているので、実際面では補助情報エリアD
Aaの広さは1セクタ長の整数倍に選定するとディスク
のもつ記録能力を有効利用する上で都合がよい、経験に
よれば、位置制御に都合がよいように中間時間TIを選
定するためには、補助情報エリアDAaの広さを3〜4
セクタ長に選ぶとよい。
第7図(flは従来のヘッド位置制御方式におけるヘッ
ド移動11Mの様子を本発明方式による同図fdlの例
と対比して示すもので、第8図に示された位置制御の流
れと対応するものである。第8図の各動作ステップは本
発明の場合の動作ステップと同符号、同内容で示されて
おり、図示のようにステップS9における制御指令C8
の発信のつど動作の流れはステップSlのインデックス
パルスIDX待ちのステップに帰り、ステップS5の判
定によりオフトラック値が許容限以内であることがわか
ったときに限りステップ514に飛んでシーク完了信号
SCを発する。従って、最初の回転周期Tにおいて位置
制御がなされた後は、次の回転周期まで再び位置制御の
機会はなく、最初の位置制御後のオフトラック値O丁は
2回目の回転周期゛rにおけろインデックスパルス1口
χに同期してのみ検出され、必要な場合開襟の繰り返え
しを重ねなければならない、従って、従来技術の場合の
ヘッドの位置制御には最低1回転周期を要し、ふつうは
2回程度の位置制御が必要であるから2回転周期程度を
要するので、同図Tglに示すように3回目の回転周期
の初めになってやつとシーク完了信号SCが発しられる
ことになる。前述の説明かられかるように、本発明によ
る位置制御方式の場合は1回転周期の数分の1の時間内
にヘッドの位置制御を終わらせることができる。
容易に諒解されるように、本発明によるディスク記憶装
置のヘッド位置制御方式は上述の実施例におけるとは異
なる種々のB様で実施をすることができる0例えば、第
1の参照情報と第2の参照情報とは実施例におけるよう
に同一のディスク面上に書き込んでおくことが多くの場
合に望ましいが、ディスク記憶装置には複数個のディス
ク面が存在するから、異なるディスク面に分布ないしは
分散配置して書き込むようにしてもなんら差し支えない
、また、参照情報の総数としても2個とは限らずあまり
多くない範囲でより多数個設けてもよいことも前述のと
おりである。
【発明の効果]
本発明によるディスク記憶装置のヘッド位置制御n方式
においては、情報記録用のディスク面内に書き込まれる
いわゆるサーボ情報として第1の参照情報と第2の参照
情報とを書き込み、かつそれらをディスクの回転方向に
ついて互いにずらせた領域に書き込み、これらの参照情
報の読み出し信号からオフトラック値検出手段によりそ
れぞれオフトラック(直を積出し、このオフトラック(
直が許容限を越えるつどオフトラック補正制御手段から
ヘッド位置操作手段に制御指令を発してオフトラック値
を補正操作させ、かつ制御完了I定手段によりオフトラ
ック値が許容限以内のときはもちろん、第2の参照情報
に基づいてヘッド位置操作手段に制御指令が発しられた
ときにも、ヘッドの位置決め制御の完了を示す完了信号
を発するようにしたので、ディスクの1回転周期内に確
実にヘッドを所定のトラック上の正規位置に位置決めし
て静止させることができ、ディスクの1回転周期に1回
しかオフトラック値が得られない従来方式に比べてヘッ
ドのクローズトループ制御時間を約1710に縮めて、
ディスク記憶装置への情報のアクセスタイムを短縮する
ことができる。ディスク面上に複数個の参照情報が書き
込まれるので、情輯記録のためのディスク面がそれだけ
縮小されるように一見思えるかも知れないが、参照情報
に要する領域の広さはディスク面全体から見れば些少で
あり、実際上は従来からトラック内に設けられているい
わゆるギャップと呼ばれる余裕領域の範囲内で参照情報
用領域を消化することが可能であり、これが不適な場合
でもディスクの回転を僅か下げるだけでかかる余裕を作
り出すことができる。また前述のように参照情報相互間
の情報記録エリアが全くむだになってしまうわけではな
く、情報記録のための有効に利用することができる。
ディスク記憶装置を外部のユーザから見た使い勝手も実
際上従来のもの゛と全く変わらないものとして使用する
ことができ、前述のように完了信号としてのシーク完了
信号が発しられていることを条件に外部から見たインデ
ックスパルスである補助インデックスパルスに同期して
情報の書き込みないしは読み取りをするようにするだけ
でよい。
また本発明方式を構成する各手段はいずれも従来から使
われている手段と本質的にあまり変わらない手段であっ
てよいので、構成が複雑化することがなく上述の顕著な
効果が得られる。Hereinafter, embodiments of the system of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing various means used to implement the method of the present invention together with related parts of a disk storage device. In FIG. A computer using ? is shown schematically at 200. At the top left of the diagram is a disk storage? A side view of the main part of a fixed disk device as t W is schematically shown, and two disks for information storage are designated by l. On the upper side of the disk 1, several hundred information storage tracks 2 are set, as shown schematically in the plan view of the disk surface, and as shown by hatching in the figure, the information storage tracks 2 are An area is set in a part of the group in the circumferential direction to write the first reference information IO and the second reference information 20 for the method of the present invention. In the present invention, it is advantageous to use two pieces of such reference information as shown in the figure, but it is also possible to use three or more pieces of reference information, which is not a very large number. It is better to use multiple reference information. Four heads are used for reading and writing track information and reference information, one for each disk surface, each of which is moved forward and backward in the direction of arrow P in the figure via a flexible arm 3a. Commonly supported by 4. The carriage 4 is movably moved in the direction P by a base 5 of the device via rollers or balls 4a, and a capstan 3 is rotated in the direction of the arrow Q in the figure.
A gold r with the central part fixed at one place on 1a, wrapped once around it, and fixed at both ends to the carriage.
The capstan 31 is connected via a band 4b made of a thin plate.
It is mechanically tightly coupled to a. Capstan 31a
is directly connected to the rotor 31 of the head operation motor as the head position operation means 30 shown on the right side.
By rotating the head operating motor by a predetermined angle, the carriage 4 and therefore the head 3 can be moved to a desired position in the P direction. The disk 1 is fixed to a spindle shaft 6a of a so-called spindle motor 6 and driven at a substantially constant speed by the motor, and a pulse generator 6b that emits a so-called index pulse IDX in synchronization with the rotation is built into the spindle motor 6. It is assumed that Since the reference information mentioned above is written in synchronization with this index pulse, in order to implement the method of the present invention, the index pulse may be generated from the read signal of the reference information. The illustrated head operating motor is a two-phase spindle motor, with two phase coils 32a and 32b connected to A and B.
Phase currents 1a are provided for both phases and have phases of 90 degrees from each other from the drive circuit 33 shown on the right side. ! b. Is the drive circuit 33 controlled? The control given to this drive circuit 33 may be a known circuit that receives one command CS and outputs, for example, a PWM output current having a duty ratio according to the signal value as the phase current.
In this case, I7 signal cs is a signal with a multi-bit configuration,
It consists of one pin for specifying the phase, one bit for specifying the positive/negative direction of the phase current, and multiple bits for specifying the phase current value. Each detection coil 3 when the head 3 is a magnetic head
b is a known read/write circuit 7 shown in the center of the figure.
The read/write circuit 7 receives the read/write command RW and the head selection signal H5 and outputs the read output R of the coil 3b of the head designated by the head selection signal Its in accordance with the determination by the read/write command. Or read directly to write input W. The off-track value detection means 40 shown below is a microcomputer means 7 incorporated in the disk storage device in this embodiment.
0 is an electronic circuit configured separately from the above-mentioned read/write circuit 7, which receives the reference information read signal from the read output R of the read/write circuit 7 via the attached switching circuit 40a and the demodulation circuit 8, and receives the off-track signal. Emit the value Ov. The demodulation circuit 8 may also be used for calculation [read data R1 given to 1200] when the switching circuit 40a takes a switching position opposite to that shown. Off-track value detection means 40 is shown as a block in the figure.
A circuit that can detect the amount of deviation from the normal position of the head relative to the track as an off-track value from the reference information readout signal (for example, the applicant's earlier application, Japanese Patent Application No. 1983)
0-197410) is sufficient, but Figure 2~
The outline will be explained below with reference to FIG. FIG. 3 is an expanded view showing the track 2 on the disk 1 shown in FIG. 2 and one of the reference information 10.20, in which the reference information 10a and 10b are shown. is written centering on a position indicated by a point ui gland between adjacent tracks 2. Reference information in this example tg
lOa. 10b is simple on/off information that is repeated, for example, about 100 times, as shown in the i11 pattern,
In addition, the data are written alternately and staggered in the rotational direction R of the disk. If the head 3 is deviated from the center position indicated by a thin solid line in the diagram of track 2 by 6 as shown, both of these reference information 10a, 10b
The readout signals R3a and R5b are obtained temporally shifted from each other, as shown in the fourth peak, and their peak values are different from each other. As shown in the figure), these readout signals R3a and RSb are read in synchronization with the index pulse IDX shown in the figure ial, and their waveforms are pulse-like repeating waveforms that oscillate in positive and negative directions. . The off-track value detection means 40 uses the index pulse I
It has a built-in means for generating a threshold ill signal TH in synchronization with OX, and the threshold signal TH generated thereby has a symmetrical triangular waveform with a middle height as shown in FIG. 4Cb). Read signal received by off-track value detection means 4o! 1
5,1. R5b is internally compared with the threshold signal TH, and the portion of the pulses included in the read signals R5a and R5b that exceeds the threshold signal Tll is converted into a train of count pulses CPa and CPb. The off-track value detection means 40 detects the count pulses CPa and CPb.
The difference na - nb between these two pulse numbers is equal to the off-track value O
It is output from the off-track value detection means as V (negative value in this case). Of course, the reference information 10.20 and the off-track value detection means 40 may have other configurations than this, and in some cases, part or all of the off-track value detection means 40 may be incorporated into the micro combinator means 70. You may also do so. Returning to FIG. 1, the off-track correction control means 50 receiving the above-mentioned off-track value Ov is, in this embodiment, software incorporated in the micro combinator means 70, and the off-track value Ov is input to the off-track correction control means 50. Receive via port door 1. In addition, the microcomputer means 70 inputs the above-mentioned index pulse IDX to the input port door 1.
In response to this, signals such as a read/write command RW to the read/write circuit 7 and a head selection signal H5 are issued via the output port door 2. Also, the microcomputer means 7
0 is RAM 73 as its internal storage means as usual.
In the ij[RAM 73, a correction value table area 51, 52 for storing a table of correction values in cooperation with the off-track correction control means 50 is set. The off-track correction control means 50 is the off-track value detection means 40
Off-track value Ov received from and this correction value table area 5
Multi-bit control command CS from the correction value read from 1
is created and applied to the drive circuit 33 of the head position operating means 30. In this embodiment, the microcomputer means 70 further includes control completion determination means 60 in the form of software, which cooperates with the off-track correction control means 50 to issue a completion signal SC. Now that the explanation of the various means constituting the system of the present invention has been almost completed, the overall operation thereof will be explained with reference to FIG. 5. FIG. 5 is a flowchart showing the contents of the above-mentioned off-track correction control means 50 and control completion determination means 60 in terms of software, and the flow of the operations of both means is shown surrounded by a chain line. Since the flow shown in the cough diagram is during hemad position control, the read/write circuit 7 selects the head specified in advance by the head selection signal H5, and is placed in a reading state by the read/write command RW. It is assumed that the switching circuit 40a is placed at the illustrated switching position where the readout signal from the read/write circuit 7 is transmitted to the off-track value detection means 40 via the demodulation circuit 8 at the time when the seek signal SK is issued. It is also assumed that the head position operating means 30 receives a predetermined number of pulse signals from the micro combinator means 70 during the seek operation of the head, and positions the head near the desired track using the open-loop control described above. FIG. 5 shows the flow of position correction control in the aforementioned closed-loop control system, which is performed subsequent to the head seek operation. In the first step Sl shown in the figure, the system waits for the index pulse +[1χ arriving from the manual port door 1. In step S2 after the index pulse arrives, 1 is set in variable 1 representing the reference information number. As shown in FIG. 1, the upper index pulse IDX is also applied to the off-track value detection means 40, which detects the reference information coming from the read/write circuit 7 following this index pulse. After performing the above-mentioned detection operation based on the readout signal, the next step S3 shown in FIG. At the same time as the arrival, the process moves to the next step S4 and the off-track value Ov
Of course, this off-track value Ov is a value detected based on the first reference information 10. Step S5 is an operation step of the control completion confirmation means 60, and the read off-track value Ov is the permissible limit OVM.
First, it is determined whether or not it is within the range. As mentioned above, in many cases this condition is not met from the beginning, so the flow returns to step S6, which is the operating step of the off-track correction control means 50. These steps are for switching the manner in which the correction value is determined depending on whether the off-track value Ov is detected based on the first reference information or the second reference information. Initially, in the former case, the variable l is 1, so the flow is step S7
Move to. This step S7 is a step of reading out the correction value CVI corresponding to the off-track value Ov based on the first reference information from the above-mentioned correction value table area 51.The meaning of this correction value will be explained with reference to FIG. explain. FIG. 6 (arrow) shows the correlation between the electrical angle of the head operating motor on the horizontal axis as the head position operating means 30 and the position of the head 3 on the vertical axis. should be perfectly proportional to . However, in reality, there is a complicated correlation as shown by curve B, so that the head deviates from its original position by an off-track amount indicated by ΔX with respect to a certain electrical angle θ. This off-track amount ΔX is the off-track value O
It is detected as v. Meanwhile, bl is an electrical angle diagram of the head operation motor, and the reference positions of the composite vectors corresponding to various combinations of the two positive and negative phase currents 1a and Ib are indicated by 1 to 16. Assume that among these reference positions 1, odd numbers 1.3 to 15 correspond to positions where reference information is written, and even numbers 2, 4 to 16 correspond to track positions. Assuming that it is near the center of the track corresponding to position number 2, in order to correct the aforementioned off-track amount ΔX, the electrical angle is
It is necessary to shift by Δθ shown in al, and this position is shown by a chain line in t) of the same figure. In other words, in the track corresponding to reference position 1 number 2, the correction value is the phase current! b has to be increased by Δlb shown in the figure, and this is the above-mentioned correction value Cvl. The correction value table area 51 stores the correction value Cv1 as a table using the off-track value Ov as a variable, and the above-mentioned step s7 is the step of reading out this stored value. In step S9 of the off-track correction control means 50, the positive and negative signs of the values of the phase currents Ia and Ib to be applied to the head operation motors are calculated based on the correction value CVI obtained in this way, and the control command CS is calculated. The signal is applied to the drive circuit 33 of the head position operating means 30 as a signal. The next step 310 is to determine whether the variable i has reached its maximum value m. If the number of reference information is 2, this maximum value m is also 2. However, at first, the value of the variable i is still 1, so by moving to step Sll below and adding 1 to the variable l, after specifying that the correction control based on the second reference information 20 is to be entered. Flow step S
Return to 3. 2 from step S3 when the number of reference information is 2
The second flow is a correction control operation based on the second reference information 20, in which the off-track value Ov detected based on the second reference information 20 is read in step S4 as before, and in step S5. It is determined whether this value is within the allowable limit, and as long as it is not, the process moves to the next step S6, but since the value of the variable l is 2 this time, the flow moves to step S8. The reading of the correction value CV2 in step S8 may most easily be done by reading out the correction value data from the correction value table area 51 in the same way as in step S7, but it is possible to read out the correction value CV2 from the current off-track value and the previous off-track value. It is preferable to read the correction value data from the correction value table area 52 using the difference from the current off-track value as a variable.Rather than simply determining the correction value using the current off-track value as a variable, it is preferable to read out the correction value data using the difference from the previous off-track value as a variable. This is because determining a correction value can provide a more reasonable correction value for correctly positioning the head at a normal position on the track. After step S8, the control command C5 is issued to the drive circuit 33 in step S9 as before, but in the next step S9
This time, the determination result is correct, so the flow skips the loop and moves to step S12. In this step 512, a short time limit TL for operating the head is set based on the control command given to the head position operating means 30 in the previous step S9. Since this operation time is approximately directly proportional to the scraping distance and thus the detected off-track value, it is desirable to select a short time period so that it is directly proportional to the off-track value.The following step 513 is a waiting step, Wait for the set time limit TL to elapse. At step 514 after the time limit has elapsed, a seek completion signal SC indicating that the head seek operation including the closed loop position control period has been completed is issued as a completion signal, and the entire flow ends. The operation of the control completion confirming means 60 is as described above in step 510 and step 51.
In addition to steps 2 to 514, the process includes the previous step S5 as shown in FIG. After making a call, the entire operation flow is immediately completed. Now that the explanation of the operations of the various means constituting the present invention has been completed, an example of the pattern of head position control accompanying the above operations will be explained next with reference to FIG. The horizontal axis of the figure is all taken as time t, and one rotation period T of the disk is shown at the top. As can be seen from the figure, this rotation period T is an enlarged view of the first rotation period after the generation of the index pulse IDX shown at +8) in the same figure. 1) is a well-known mask signal MSK for disk storage devices, which is generated, for example, from a mask signal generation circuit 9 receiving an index pulse IDX shown at the bottom of FIG. The mask signal generation circuit 9 may be a known H-like circuit that generates a mask signal with a pulse width corresponding to the reading time of the reference information after generation of the index pulse IDX, but in this embodiment, the reference information The mask signals indicated by MSKI and FISK2 are generated twice in response to the fact that two of them are provided, and in synchronization with the termination of the mask signal MSKL, the auxiliary index pulse IDXa shown in FIG. This auxiliary index pulse is an index pulse that is issued from a normal embedded reference information type disk storage device to the user, that is, the computer 200, and notifies the timing of starting writing or reading.
,! The pulse width of l5K2 is taken to be equal to the time width required for reading the first reference information 10 and the second reference information 20, which corresponds to the writing time, and this is shown as the servo reading time TS in FIG. . FIG. 7+dl shows an example of the pattern of actual position control of the head, with the head movement I shown by a solid line, and the normal position of the target track is shown by NP. The off-track value detected by the off-track value detecting means 40 as a result of reading the first reference information 10 in synchronization with the Intex pulse is indicated by OTI, and the progress of position control based on this is indicated by the OTI. To continue, do i a
It is indicated by IIMI. In this example, head movement HM
As can be seen from the progress of I, position control based only on the first reference information 10 fails to bring the head to the normal position MP. Therefore, it is necessary to perform position control again based on the second reference information 20, and for this purpose, the second reference information 20 is is read. The off-track value detected after the second servo reading time TS is OT2, and as a result of position control being performed again based on this, the head is brought back to the track after the above-mentioned time limit TL has elapsed following the progress shown by the solid line. is statically fixed at the normal position NP. Of course, at the same time, the aforementioned seek completion signal SC is issued as shown in (0) of the same figure. As shown in FIG. 1, a weighing machine 200 as a user
receives this seek completion signal SC and the aforementioned auxiliary index pulse l0Xa, and writes information to or from the disk storage device 100 in synchronization with the auxiliary index pulse rDXa on the condition that the seek completion signal SC exists. Just start reading. As can be seen from the example shown in FIG. 7 Td+, the intermediate time 1 is selected to be a position control time that is slightly shorter than the time until the head position control based on one control command SC is completely completed. It is reasonable to shorten the overall length. Experience has shown that it is desirable to choose the intermediate time TI to be equal to or slightly shorter than the positioning time of the head based on the control commands; when so chosen, the head has two references as in this example. By performing the control twice based on the information, it is possible to almost completely stabilize the track at the normal position. Now, in this way, the intermediate time ↑ is convenient for position control! If , the first reference information lO and the second reference information 20 are placed apart from each other in the rotational direction R of the disk, as shown in FIG. As shown in the figure, the information recording areas include an information area DA that does not include a plurality of pieces of reference information;
Although it is divided into the auxiliary information area DAa sandwiched between the reference information, this does not cause any particular trouble in reading and writing information.As mentioned above, the auxiliary index pulse is immediately generated after reading the first reference information. Since IDXa is generated, it is only necessary to read and write information in synchronization with it, but not to read or write while mask signal MSK2 is present. Also 1
As is well known, the track is divided into a plurality of sectors, for example, 32 sectors, so in reality, the auxiliary information area D
It is convenient to select the width of Aa to be an integral multiple of the length of one sector in order to make effective use of the recording capacity of the disk.According to experience, it is convenient to select the intermediate time TI to be convenient for position control. The size of the auxiliary information area DAa is 3 to 4.
It is best to choose the sector length. FIG. 7 (fl shows the state of the head movement 11M in the conventional head position control method in comparison with the example fdl in the same figure according to the method of the present invention, and corresponds to the flow of position control shown in FIG. Each operation step in FIG. 8 is indicated by the same reference numeral and the same content as the operation step in the case of the present invention, and as shown in the figure, the control command C8 in step S9
Each time , the flow of operation returns to the step of waiting for the index pulse IDX in step Sl, and only when it is determined in step S5 that the off-track value is within the allowable limit, the process jumps to step 514 to issue the seek completion signal SC. emits. Therefore, after the position control is performed in the first rotation period T, there is no opportunity to perform position control again until the next rotation period, and the off-track value O after the first position control is at the second rotation period ゛r. It is detected only in synchronization with one Kero index pulse χ, and if necessary, the collar opening must be repeated repeatedly.Therefore, in the case of the conventional technology, at least one rotation cycle is required for head position control. Normally, position control is required about two times, so about two rotation cycles are required, so the seek completion signal SC is issued at the beginning of the third rotation cycle, as shown in Tgl in the same figure. . As can be seen from the above description, in the case of the position control method according to the present invention, the head position control can be completed within a fraction of the period of one rotation. As can be easily understood, the head position control method for a disk storage device according to the present invention can be implemented in various ways B different from those in the above-described embodiments. For example, the first reference information and the second In many cases, it is desirable to write the reference information on the same disk surface as in the embodiment, but since there are multiple disk surfaces in a disk storage device, the reference information may be distributed or dispersed on different disk surfaces. As described above, there is no problem in arranging and writing the reference information, and the total number of reference information is not limited to two, but may be provided in a larger number as long as it is not too large. Effects of the Invention In the head position control n method of a disk storage device according to the present invention, first reference information and second reference information are written as so-called servo information written within the disk surface for information recording, and These are written in areas shifted from each other in the rotational direction of the disk, and the off-track value detection means uses the read signal of these reference information to output the off-track (direct) and calculate the off-track (
Each time the off-track value exceeds the allowable limit, the off-track correction control means issues a control command to the head position operating means to correct the off-track value, and when the off-track value is within the allowable limit by the control completion I determining means, Even when a control command is issued to the head position operating means based on the second reference information, a completion signal indicating the completion of head positioning control is issued, so that the head positioning control is reliably performed within one rotation period of the disk. The head can be positioned at a regular position on a predetermined track and kept stationary, reducing the closed-loop control time of the head to approximately 1710 degrees compared to the conventional method in which an off-track value can be obtained only once per period of one rotation of the disk. hand,
The time required to access information to the disk storage device can be reduced. Since multiple pieces of reference information are written on the disk surface, it may seem at first glance that the disk surface for recording information is reduced by that much, but the area required for reference information can be seen from the entire disk surface. In practice, it is possible to use the reference information area within the so-called gap, which has traditionally been provided within the track, and even if this is inappropriate, the disk rotation can be reduced slightly. You can create that extra margin just by lowering it. Further, as described above, the information recording area between the reference information is not completely wasted, and can be effectively used for information recording. The usability of the disk storage device from an external user's perspective is virtually the same as that of conventional devices, provided that the seek completion signal is issued as the completion signal as described above. It is only necessary to write or read information in synchronization with an auxiliary index pulse, which is an index pulse seen from the outside. In addition, each of the means constituting the system of the present invention may be essentially the same as conventionally used means, so that the above-mentioned remarkable effects can be obtained without complicating the structure.
第1図から第7図までは本発明を説明するためのもので
、第1図は本発明によるディスク記憶装置のヘッド位置
制御方式の構成諸手段を関連する計算機とともに示す回
路構成図、第2図は第1の参照情報および第2の参照情
報のディスク面上の配置例を示す配置図、第3図は第1
の参照情報および第2の参照情報の一方の参照情報の例
をトラックとともに示す配置図、第4図は本発明方式中
のオフトラック値検出手段の動作例を説明するためのそ
の内部の主要信号の波形図、第4図は本発明方式の全体
動作例を説明するためのオフトラック補正制御手段およ
び制御完了確定手段内の動作の流れ図、第6図はオフト
ラック量を図示する縞図および補正値を説明するための
ヘッド位置操作手段のもつ電気角線図、第7図は本発明
方式を実施した際のヘッド移動の模様を関連信号ととも
に例示する波形図および線図である。第8図は従来方式
によるヘッドの位置制御のための動作を示す凍れ図であ
る0図において、
1:ディスク、2ニドランク、3:ヘッド、7:リード
ライト回路、8:復調回路、9:マスク信号発生回路、
lO:第1の参照情報、10a、10b :参照情報、
20:第2の参照情報、30:ヘッド位置操作手段、3
1:ヘッド操作モータのロータ、32a、 32b:ヘ
ッド操作モータの相コイル、33:ヘッド位置操作手段
の駆動回路、40;オフトラック値検出手段、40a
:オフトラック値検出手段用切損回路、50:オフト
ラック補正制御手段、51,52 :オフトラック補正
制御手段と協働する補正値表エリア、60:制御完了確
定手段、70:マイクロコンピュータ手段、73:マイ
クロコンピュータ手段内のRAM、100:ディスク記
憶装置、200 :計算機、C1制御指令、CV、CV
l、CV2 : 補正値、Okニーfイスク上の情報記
録エリア、DAa :ディスク上の補助記録エリア、
1目、IIMI、8M2 :ヘッド1多動量、Hlヘッ
ド選択信号、Ia、Ib :ヘッド操作モータの相電
流、IDX :インデックスパルス、IDXa :
hi助インデックスパルス、l(・1〜m):参照情報
番号を示す変数、MSK、MSKI、FISK2 jマ
スク信号、NP:)ランクの正規位置、OT、OTI、
OT27オフトラツク量、Ov:オフトラック値、OV
M :許容限、P:ヘッドの操作方向、Q:ヘッド操作
モータの回転方向、R:ディスクの回転方向、RD:読
み取りデータ、ロ:リードライト指令、SC二完了信号
としてのシーク完了信号、S2〜S4.S6〜S9.5
11 :オフトラック補正制御手段としての動作ステッ
プ、S5.S12〜S14:制御完了確定手段としての
動作ステップ、T:ディスクの回転周期、↑!:参照情
報間の中間時間、TL:時限、TS:サーボ読取時間、
t:時間、−0:書き込みデーターΔX、δ:オフトラ
ック量、Δθ:補正すべき電気角、である。
第3図
第7図1 to 7 are for explaining the present invention, and FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing the constituent means of the head position control system for a disk storage device according to the present invention together with a related computer, and FIG. The figure is a layout diagram showing an example of the arrangement of the first reference information and the second reference information on the disk surface, and FIG.
FIG. 4 is a layout diagram showing an example of one of the reference information and the second reference information together with the track, and FIG. FIG. 4 is a flowchart of the operation in the off-track correction control means and control completion confirmation means for explaining an example of the overall operation of the method of the present invention, and FIG. 6 is a stripe diagram illustrating the amount of off-track and correction. FIG. 7 is an electrical angle diagram of the head position operating means for explaining the values, and FIG. 7 is a waveform diagram and a diagram illustrating the pattern of head movement together with related signals when the method of the present invention is implemented. FIG. 8 is a frozen diagram showing the operation for head position control according to the conventional method. In FIG. mask signal generation circuit,
lO: first reference information, 10a, 10b: reference information,
20: second reference information, 30: head position operating means, 3
1: Rotor of head operation motor, 32a, 32b: Phase coil of head operation motor, 33: Drive circuit of head position operation means, 40: Off-track value detection means, 40a
: disconnection circuit for off-track value detection means, 50: off-track correction control means, 51, 52: correction value table area that cooperates with the off-track correction control means, 60: control completion confirmation means, 70: microcomputer means, 73: RAM in microcomputer means, 100: Disk storage device, 200: Computer, C1 control command, CV, CV
l, CV2: correction value, information recording area on the disk, DAa: auxiliary recording area on the disk,
1st, IIMI, 8M2: Head 1 hyperactivity amount, Hl head selection signal, Ia, Ib: Phase current of head operation motor, IDX: Index pulse, IDXa:
hi auxiliary index pulse, l (・1 to m): variable indicating reference information number, MSK, MSKI, FISK2 j mask signal, NP:) normal position of rank, OT, OTI,
OT27 off-track amount, Ov: off-track value, OV
M: Permissible limit, P: Head operation direction, Q: Head operation motor rotation direction, R: Disk rotation direction, RD: Read data, B: Read/write command, seek completion signal as SC2 completion signal, S2 ~S4. S6~S9.5
11: Operation step as off-track correction control means, S5. S12 to S14: Operation steps as control completion confirmation means, T: Rotation period of disk, ↑! : intermediate time between reference information, TL: time limit, TS: servo reading time,
t: time, -0: written data ΔX, δ: off-track amount, Δθ: electrical angle to be corrected. Figure 3 Figure 7
Claims (1)
ィスク上に複数条設定されたトラックに対する情報の読
み書き用トランスジューサヘッドのトラックに対する位
置決め制御方式であって、ヘッドの位置をトラックを横
切る方向に操作しかつ所定位置に保持するヘッド位置操
作手段と、それぞれディスクの周方向の一部のかつディ
スクの回転方向について互いにずらされた領域に書き込
まれた第1および第2の参照情報と、該参照情報をヘッ
ドを介して順次読み出した信号からヘッドのトラックに
対する正規位置からのずれを示すオフトラック値を検出
するオフトラック値検出手段と、オフトラック値が許容
限を越えるつど該オフトラック値に基づいてヘッドをト
ラックの正規位置に補正操作するよう制御指令をヘッド
位置操作手段に発するオフトラック補正制御手段と、ヘ
ッドの位置決め制御が完了した旨を示す完了信号を発す
る制御完了確定手段とを備え、第1の参照情報の読出信
号からオフトラック値検出手段により検出されたオフト
ラック値が許容限以内のときおよび第2の参照情報に基
づきオフトラック補正制御手段から制御指令がヘッド位
置操作手段に発しされたときのいずれかに制御完了確定
手段から完了信号が発しられるようにしたことを特徴と
するディスク記憶装置のヘッド位置制御方式。 2)特許請求の範囲第1項記載の方式において、第1の
参照情報および第2の参照情報が同一のディスク面上に
書き込まれることを特徴とするディスク記憶装置のヘッ
ド位置制御方式。 3)特許請求の範囲第1項記載の方式において、第1の
参照情報および第2の参照情報がヘッド位置操作手段に
よるヘッド位置操作時間に等しいかややこれより短い小
時間に相当する間隔を相互間に置いてディスク上に書き
込まれることを特徴とするディスク記憶装置のヘッド位
置制御方式。 4)特許請求の範囲第3項記載の方式において、第1の
参照情報および第2の参照情報の相互間隔範囲内のディ
スク上のトラックが情報記録用に用いられることを特徴
とするディスク記憶装置のヘッド位置制御方式。 5)特許請求の範囲第4項記載の方式において、第1の
参照情報および第2の参照情報の相互間隔が情報記録セ
クタ長の倍数長に選定されることを特徴とするディスク
記憶装置のヘッド位置制御方式。 6)特許請求の範囲第1項記載の方式において、制御完
了確定手段が第2の参照情報に基づいてオフトラック補
正制御手段から制御指令がヘッド位置操作手段に発しら
れた後、該制御指令に基づくヘッド位置操作手段のヘッ
ド位置操作時間に相当する短時間の経過後に完了信号を
発するようにしたことを特徴とするディスク記憶装置の
ヘッド位置制御方式。 7)特許請求の範囲第6項記載の方式において、短時間
がオフトラック補正制御手段により第2の参照情報に基
づいて検出されたオフトラック値にほぼ比例するように
選ばれることを特徴とするディスク記憶装置のヘッド位
置制御方式。 8)特許請求の範囲第1項記載の方式において、第1の
参照情報に基づくオフトラック値検出手段によるオフト
ラック値検出動作および続くオフトラック補正制御手段
による制御指令の発生動作がディスクの回転に同期した
インデックスパルスに同期してなされるようにしたこと
を特徴とするディスク記憶装置のヘッド位置制御方式。 9)特許請求の範囲第8項記載の方式において、第1の
参照情報および第2の参照情報が埋め込みサーボ情報で
あり、トラックへの情報の読み書きの開始タイミングを
指示する別のインデックスパルスがディスク記憶装置か
ら発しられるようにしたことを特徴とするディスク記憶
装置のヘッド位置制御方式。 10)特許請求の範囲第1項または第9項記載の方式に
おいて、制御完了確定手段がトラックへの情報の読み書
きの開始タイミングを指示する別のインデックスパルス
として完了信号を発することを特徴とするディスク記憶
装置のヘッド位置制御方式。 11)特許請求の範囲第1項記載の方式において、オフ
トラック補正制御手段が第1の参照情報に基づいてオフ
トラック値検出手段により検出されたオフトラック値と
オフトラック値対必要補正値表とにより補正値を算出し
、該補正値に基づいて制御指令を発するようにしたこと
を特徴とするディスク記憶装置のヘッド位置制御方式。 12)特許請求の範囲第11項記載の方式において、オ
フトラック補正制御手段が第2の参照情報に基づいてオ
フトラック値検出手段により検出されたオフトラック値
と補正値表とに基づいて補正値を算出し、該補正値に基
づいて制御指令を発するようにしたことを特徴とするデ
ィスク記憶装置のヘッド位置制御方式。 13)特許請求の範囲第11項記載の方式において、オ
フトラック補正制御手段が第2の参照情報に基づいてオ
フトラック値検出手段により検出されたオフトラック値
と別の補正値表とに基づいて補正値を算出し、該補正値
に基づいて制御指令を発するようにしたことを特徴とす
るディスク記憶装置のヘッド位置制御方式。[Scope of Claims] 1) A positioning control system for a transducer head for reading and writing information with respect to a plurality of tracks set on an information recording medium disk rotated at a constant speed of a disk storage device, the method comprising: controlling the position of the head; a head position operating means for operating in a direction across the track and holding it in a predetermined position, and first and second references written in respective areas that are part of the circumferential direction of the disk and are offset from each other in the rotational direction of the disk; off-track value detection means for detecting an off-track value indicating a deviation from the normal position of the head relative to the track from a signal read out from the information and the reference information sequentially through the head; Off-track correction control means that issues a control command to the head position operating means to correct the head to the normal position of the track based on the off-track value, and control completion confirmation that issues a completion signal indicating that the head positioning control is completed. means, when the off-track value detected by the off-track value detecting means from the read signal of the first reference information is within the permissible limit and based on the second reference information, the control command is sent from the off-track correction control means to the head. 1. A head position control method for a disk storage device, characterized in that a completion signal is issued from a control completion determining means at any time when a completion signal is issued to a position operation means. 2) A head position control method for a disk storage device according to claim 1, wherein the first reference information and the second reference information are written on the same disk surface. 3) In the method described in claim 1, the first reference information and the second reference information are mutually separated at intervals corresponding to a short time period that is equal to or slightly shorter than the head position operation time by the head position operation means. A head position control method for a disk storage device characterized in that data is written on the disk at intervals. 4) A disk storage device according to claim 3, wherein tracks on the disk within a mutual interval range of the first reference information and the second reference information are used for information recording. head position control method. 5) A head of a disk storage device according to the method described in claim 4, characterized in that the mutual interval between the first reference information and the second reference information is selected to be a multiple of the information recording sector length. Position control method. 6) In the method described in claim 1, the control completion confirmation means, after the control command is issued from the off-track correction control means to the head position operation means based on the second reference information, A head position control method for a disk storage device, characterized in that a completion signal is emitted after a short period of time corresponding to the head position operation time of a head position operation means based on the head position control means. 7) The method according to claim 6, characterized in that the short time is selected to be approximately proportional to the off-track value detected by the off-track correction control means based on the second reference information. Head position control method for disk storage devices. 8) In the method described in claim 1, the off-track value detection operation by the off-track value detection means based on the first reference information and the subsequent operation of generating a control command by the off-track correction control means are performed in accordance with the rotation of the disk. A head position control method for a disk storage device characterized in that head position control is performed in synchronization with a synchronized index pulse. 9) In the method described in claim 8, the first reference information and the second reference information are embedded servo information, and another index pulse for instructing the start timing of reading and writing information to the track is embedded in the disk. A head position control method for a disk storage device, characterized in that the head position is emitted from the storage device. 10) A disk according to claim 1 or 9, characterized in that the control completion determining means issues a completion signal as another index pulse instructing the start timing of reading and writing information to the track. Head position control method for storage devices. 11) In the method described in claim 1, the off-track correction control means comprises the off-track value detected by the off-track value detection means based on the first reference information and the off-track value versus necessary correction value table. 1. A head position control method for a disk storage device, characterized in that a correction value is calculated by the above, and a control command is issued based on the correction value. 12) In the method described in claim 11, the off-track correction control means calculates the correction value based on the off-track value detected by the off-track value detection means based on the second reference information and the correction value table. 1. A head position control method for a disk storage device, characterized in that a control command is issued based on the correction value. 13) In the method described in claim 11, the off-track correction control means performs a correction based on the off-track value detected by the off-track value detection means based on the second reference information and another correction value table. A head position control method for a disk storage device, characterized in that a correction value is calculated and a control command is issued based on the correction value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11659686A JPS62273680A (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Head position control system for disk memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11659686A JPS62273680A (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Head position control system for disk memory device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62273680A true JPS62273680A (en) | 1987-11-27 |
Family
ID=14691059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11659686A Pending JPS62273680A (en) | 1986-05-21 | 1986-05-21 | Head position control system for disk memory device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62273680A (en) |
-
1986
- 1986-05-21 JP JP11659686A patent/JPS62273680A/en active Pending
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