JPH02113478A - ディスクのトラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディスク記憶媒体例えばフレキシブル磁気
ディスク（所謂フロッピィディスク）の所望のトラック
上に磁気ヘッドを正しく位置させるためのディスクのト
ラッキング制御装置に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、同心円状に配置された複数のデータトラッ
クを持つディスク記憶媒体のトラッキング制御装置にお
いて、 ディスク記憶媒体上に、少なくとも２本の基準トラック
を設け、基準トラックを用いて、基準トラックと同一面
内にある任意のデータトラックの位置と対応する位置デ
ータを形成し、データトラック上で、略々等しい角度で
離散した複数の位置データをＦＩＲ型ディジタルローパ
スフィルタでオーバーサンプリングすることにより、任
意のデータトラックに関する位置データを算出し、この
位置データによりトラッキングを行うもので、複雑な変
形を生じたディスク記憶媒体に関しても、精度の良いト
ラッキングが可能となる。

〔従来の技術〕

磁気ディスクは、光ディスクに比して適当なトラッキン
グ技術が開発されていないために、線密度では、既に光
ディスクを凌ぐものが出現していながら、トラック密度
では、１〜２桁も悪いのが現状である。従って、記憶容
量を増大するには、トラック密度を上げることが要求さ
れている。しかし、リムーバブルな磁気ディスク所謂フ
ロッピィディスクでは、偏心やベースとなるポリエステ
ルフィルムの熱膨張、熱変形が大きく、追随性の優れた
トラッキングサーボが未だ見出されていない。

従来、フロッピィディスクに関して主としてセクターサ
ーボ方式が研究の対象とされている。即ち、得られた誤
差情報に基づいて単純にトラッキングの補正を行う方式
、予測データを計算し、予測データに基づいて補正を行
う方式、現代制御理論を用いて、ヘッド位置決め制御の
精度を改善する方式等が提案されている。例えば米国特
許第４゜１２２．５０３号明細書には、ディスクの最内
周及び最外周に夫々基準トラックを設け、これらの基準
トラックにおけるトラッキングのオフセットを検出し、
任意のデータトラックにおけるオフセットを直線補間で
求めるトラッキング制御装置が開示されている。更に位
置決めの精度を高くするために、１０）ラック程度の狭
い間隔毎に基準トラックを設け、各基準トラック間の任
意のデータトラックにおけるオフセットを直線補間で求
める方式も提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のいずれの方式も、ハードディスクや偏心或いは単
純な熱膨張を引き起こしたフロッピィディスクに対して
は、有効であっても、第４図に示すような２次元平面内
の複雑なディスクの変形に対して、精度良く追随するこ
とができない問題があった。ポリエステルフィルムのシ
ートを打ち抜いて、ベースを形成するフロッピィディス
クの場合では、異方性の変形が起きやすい。このような
複雑な変形を生じたトラックに対する追随性を高めよう
とすると、記録面におけるサーボ情報の割合が増大し、
記憶容量が減少するのみならず、検出された誤差情報を
記憶するメモリの容量が増大する問題が生じる。

従って、この発明の目的は、記録面において、サーボ情
報の占める割合が比較的増大せず、複雑な変形を生じた
トラックに対しても追随することができるディスクのト
ラッキング制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、同心円状に配置された複数のデータトラッ
クを持つディスク記憶媒体ｌ上に、少なくとも２本の基
準トラック２Ａ、２Ｂを設け、基準トラック２Ａ、２Ｂ
を用いて、記憶媒体１の中心から延びる複数の径上の第
１の位置データを得、 基準トラック２Ａ、２Ｂと同一面内にある任意のデータ
トラック２Ｃの位置と対応する第２の位置データを第１
の位置データから形成し、データトラック２Ｃ上で、略
々等しい角度で離散した複数の第２の位置データを基づ
いて、第２の位置データをＦＩＲ型ディジタルローパス
フィルタでオーバーサンプリングすることにより、第３
の位置データを求め、 第３の位置データで、トラッキングを行うものである。

〔作用〕

磁気ディスク１の最外周及び最内周に夫々サーボ情報が
記録された基準トラック２Ａ及び２Ｂが設けられる。磁
気ディスク１の中心から等角間隔で延びる径の上に位置
する基準トラック２Ａ、２Ｂの点ａ１〜ａ８、ｂｌ−ｂ
８の夫々における第１の位置データが検出される。内外
の２点を結ぶ径上の任意のデータトラック上の位置は、
直線補間で近似され、第２の位置データが求められる。

例えば１本のデータトラックに関して、８個の第２の位
置データが得られる。この第２の位置データがＦＩＲ型
ディジタルローパスフィルタによりオーバーサンプリン
グされることで、第２の位置データ間の第３の位置デー
タが得られる。第３の位置データが使用されてトラッキ
ングの補正がされる。従って、任意のデータトラック上
の位置データが高精度に得られ、複雑な変形を生じた磁
気ディスクの場合でも、追随性が良いトラッキングを行
うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。第１図において、１は、例えば直径が２＋：′
の磁気ディスクを示す、磁気ディスク１は、ポリエステ
ルフィルム等のベース上に磁性体材料が塗布又は蒸着さ
れたものである。

磁気ディスクｌの最外周と最内周とに、オフセット検出
用のサーボ情報が連続的に予め記録された基準トラック
２Ａ及び２Ｂが設けられている。

３は、磁気ディスクｌのトラックを走査する磁気ヘッド
を示し、磁気ヘッド３がアクチュエータ４に取りつけら
れている。アクチュエータ４がモータ５により駆動され
、磁気ディスク１の径方向に磁気ヘッド３がステップ的
に或いは連続的に送られる。

モータ５には、駆動アンプ６を介して位置制御回路７か
ら駆動信号が供給される０位置制御回路７には、マイク
ロコンピュータ８からのトラック、セクタ位置指令９及
び制御信号１ｏが供給される。

また、位置制御回路７には、ディジタル信号処理用プロ
セッサ（ＤＳＰと略す）１１がらの補正信号１２が供給
される。ＤＳＰＩＩは、乗算器を内蔵するｌチップのマ
イクロコンピュータであって、積和演算を高速に実行す
ることができる。このＤＳＰＩＩは、マイクロコンピュ
ータ８によす制御される。

ＤＳＰＩＩには、ＲＡＭ１３がら読み出されたデータ及
びＲＯＭ１４から読み出された係数データが供給される
。これらのＲＡＭ１３及びＲＯＭ１４は、マイクロコン
ピュータ８により制御される。係数データは、オーバサ
ンプリング用のローパスフィルタの係数、ヘッド移動機
構の伝達特性を補正するための係数、特異データを除去
するためのローパスフィルタ用の係数からなる。ｎ個の
位置データをｍ倍にオーバーサンプリングする場合には
、（ｎ　Ｘ　ｍ　）個のオーバーサンプリング用の係数
が用意されている。このオーバーサンプリング用の係数
は、追従しようとするオフセット（偏差）の周波数に対
応したものである。

また、ＤＳＰＩＩで形成されたデータがＲＡＭ１３に書
き込まれる。オフセット検出回路１５で検出された基準
トラック２Ａ及び２Ｂのオフセット信号がＡ／Ｄ変換器
１６によりディジタルデータに変換され、第１の位置デ
ータであるオフセットデータがＲＡＭ１３に書き込まれ
る。

第２図及び第３図を参照して、任意のデータトラックに
おけるオフセット情報の検出について説明する。

オフセット情報の検出は、まず、磁気ディスク１の等角
間隔の径方向に関してなされる。第２図Ａに示すように
、例えば４５″の間隔で分割された８個の径の上に位置
する基準トラック２Ａの点ａｌ、ａ２．　　・・・ａ８
と基準トラック２Ｂの点ｂｌ、ｂ２．　　・・・ｂ８と
におけるオフセット（第１の位置データ）が夫々検出さ
れる。検出されたオフセットがＲＡＭ１３に記憶される
。

同一の径方向の線上の点におけるオフセットは、２点の
オフセット情報の直線補間で求められる。

例えば点ａ１及びｂｌで規定される線上のオフセットは
、第２図Ｂに示すように、直線２０で近似される。磁気
ディスクの場合、複雑な変形を生じてしても、径方向の
同一の線上の位置におけるオフセットは、相関を有して
いるので、上述の直線補間が有効である。従って、点ａ
１及びｂｌで規定される径方向の線上の任意のデータト
ラック上の点Ｃ１のオフセット（第２の位置データ）は
、ＤＳＰＩＩでなされる直線補間の演算で求められ、求
められたオフセットがＲＡＭ１３に記憶される。

次に、任意のデータトラックが径方向の線と交差する位
置ｃｌ、ｃ２．　　・・・・Ｃ８の夫々のオフセットか
ら上記データトラック上の位置Ｘ１゜ｘ２．ｘ３・・・
・におけるオフセットを求めることができる。つまり、
位置０１〜Ｃ８の夫々における離散的なオフセットデー
タをＤＳＰＩＩで実現されるＦＩＲ型ディジタルフィル
タに供給し、また、必要な補間精度でオーバーサンプリ
ングを行うことで、第２図Ｃに示すように、データトラ
ック２Ｃ上の位？ｔｘｌ、ｘ２．　　χ３．・・・・の
夫々におけるオフセット（第３の位置データ）を得るこ
とができる。第２図Ｃに示す例は、１５゜間隔の位置ｘ
ｉ、ｘ２．ｘ３・・・のオフセットを求める例であり、
３倍のオーバーサンプリングを行う例である。データト
ラック２Ｃの１５°間隔の位置のオフセットは、ＲＡＭ
１３に記憶される。セクタの指定がなされると、このセ
クタ位置が角度に変換され、このセクタに関するオフセ
ットがＲＡＭ１３から読みだされ、トラッキング制御が
なされる。

データトラック２Ｃ上の点ｘｉ、ｘ２．ｘ３゜・・・に
おけるオフセットを求める場合、点０１〜Ｃ８のオフセ
ットの全てを用いるのではなく、指定されたセクタの前
後に位置する４個の点のオフセットと係数とを使用して
、そのセクタの付近のオフセットのみを求めることもで
きる。

このようにして得られたオフセットデータは、ディジタ
ルローパスフィルタを介されることで、アクチュエータ
４、モータ５等で構成される機構部の伝達関数を趙える
ような特異データが除去される。更に、この機構部の伝
達特性を逆補正したデータを上述のオフセットデータに
乗じることで、機構部の伝達特性の補正もなされる。こ
れらのフィルタリング処理は、ＤＳＰＩＩに対して、Ｒ
ＯＭ１４から読み出された係数データを供給することで
なされる。

第３図のフローチャートを参照して、この一実施例につ
いてより詳細に説明する。

最初のステップ２１で、アクチュエータ４が磁気ディス
ク１の最外周に移動される。ステップ２２で基準トラッ
ク２人上に磁気ヘッド３が位置したことが検出されると
、基準トラック２Ａを等角間隔で分割した点（第２図Ａ
における点ａｌ、ａ２、Ｃ３・・・）の夫々におけるオ
フセット（トラッキングエラー）が検出される（ステッ
プ２３）。この検出は、基準トラック２Ａに予め記録さ
れているサーボ信号例えば基準トラック２Ａの中心の両
側に記録された異なる周波数のパイロット信号を使用し
てなされる。勿論、中心とその両側とで、３種類の周波
数のパイロット信号が記録されたサーボ信号が基準トラ
ック２人、２Ｂに記録されていても良い。検出された基
準トラック２Ａ上のオフセットがステップ２４でＲＡＭ
１３に記憶される。

次に、内外の基準トラック２Ａ及び２Ｂに関しての検出
が終了したかどうかがステップ２５で判断される。終了
していない場合では、アクチュエータ４が最内周に移動
される（ステップ２７）。

次に、上述のステップ２３及び２４を経て、内周の基準
トラック２Ｂを等角間隔で分割した点（第２図Ａにおけ
る点ｂｌ、ｂ２．ｂ３・・・）の夫々におけるオフセッ
トが検出され、検出されたオフセットがＲＡＭ１３に記
憶される。

基準トラック２Ａ及び２Ｂの夫々の複数の点でのオフセ
ットがＲＡＭ１３に格納されると、待機状態となる（ス
テップ２８）、そして、ステップ２９でマイクロコンピ
ュータ８からトラック位置指令が発生すると、ＤＳＰＩ
Ｉは、指定されたトラックのｎ（第２図の例では、ｎ＝
８）個の位置データ（第２図におけるｃｌ、Ｃ２，Ｃ３
，・・・）を直線補間で形成し、ＲＡＭ１３にこの位置
データが記憶される。（ステップ３０）。

ｎタップの入力データに対するｍ（第２図の例では、ｍ
＝３）倍のオーバーサンプリングがＲＯＭ１４に格納さ
れている係数データを使用してなされる（ステップ３１
）。この演算結果がＲＡＭ１３に格納される（ステップ
３２）。

ステップ３３で、マイクロコンピュータ８から、セクタ
位置指令が発生すると、指定されたセクタに対応する位
置のオフセットがＲＡＭ１３から読み出される（ステッ
プ３４）、このデータは、ＤＳＰＩＩで構成されるディ
ジタルローパスフィルタを介されて、サーボ帯域外の特
異データが除去される（ステップ３５）、また、ステッ
プ３６で、機構部の伝達特性の逆補正がなされる。そし
て、モータ５に対して補正情報として与えられる（ステ
ップ３７）。

尚、４５°の角間隔は、−例であって、３０”等の他の
角度で分割しても良く、また、３本以上の基準トラック
を設けても良い。

〔発明の効果〕

この発明では、任意のデータトラックの複数の径方向上
のオフセットからオーバーサンプリングディジタルロー
パスフィルタにより、データトラック上のオフセットを
補間で得るので、複雑な変形を生じたトラックに対する
追随性を向上することができ、然も、サーボ情報は、基
準トラックにのみ記録すれば良く、ディスクの記憶容量
が減少する問題を生じない利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はこ
の一実施例におけるオフセットの求め方の説明に用いる
路線図、第３図はこの一実施例の動作説明に用いるフロ
ーチャート、第４図はディスクの変形の説明に用いる路
線図である。 図面における主要な符号の説明 １：磁気ディスク、 ２Ａ、２Ｂ＝記録トラツク、 ３：磁気ヘッド、１１：ＤＳＰ。 代理人　弁理士　杉　浦　正　知 第１図 テ）又り／）変形 第４図 オフヒツトのボア）古 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 同心円状に配置された複数のデータトラックを持つディ
   スク記憶媒体上に、少なくとも２本の基準トラックを設
   け、 上記基準トラックを用いて、上記記憶媒体の中心から延
   びる複数の径上の第１の位置データを得、上記基準トラ
   ックと同一面内にある任意のデータトラックの位置と対
   応する第２の位置データを上記第１の位置データから形
   成し、 上記データトラック上で、略々等しい角度で離散した複
   数の上記第２の位置データを基づいて、上記第２の位置
   データをＦＩＲ型ディジタルローパスフィルタでオーバ
   ーサンプリングすることにより、第３の位置データを求
   め、 上記第３の位置データで、トラッキングを行うことを特
   徴とするディスクのトラッキング制御装置。