CN1257509C - 粗调驱动装置的伺服系统和方法 - Google Patents

粗调驱动装置的伺服系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1257509C
CN1257509C CNB011214708A CN01121470A CN1257509C CN 1257509 C CN1257509 C CN 1257509C CN B011214708 A CNB011214708 A CN B011214708A CN 01121470 A CN01121470 A CN 01121470A CN 1257509 C CN1257509 C CN 1257509C
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
drive unit
servo
header
record
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB011214708A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1329335A (zh
Inventor
N·X·布伊
J·A·科斯基
佐佐木昭光
鹤田和弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of CN1329335A publication Critical patent/CN1329335A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1257509C publication Critical patent/CN1257509C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/584—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes

Abstract

用微调和粗调驱动装置相对于限定的伺服轨迹使记录头横向定位的伺服系统和方法。伺服控制器按预定函数对记录头和指定位置间的误差积分，并操作粗调驱动装置按积分的位置误差平移微调驱动装置和记录头。伺服传感器上连接一个位置误差信号环，用来确定位置误差从而操作微调驱动装置按照减少位置误差的方式平移记录头。位置误差信号环具有补偿器的功能。粗调伺服控制器包括连接到补偿器功能的一个连接点以及连接到这一连接点上的驱动器。

Description

粗调驱动装置的伺服系统和方法
技术领域
本发明涉及到用于存取和跟踪限定的伺服轨迹的伺服系统，具体涉及到具有由粗调驱动装置和安装在粗调驱动装置上的微调驱动装置构成的复合驱动装置的伺服系统。
背景技术
在诸如磁带或光盘等具有高轨迹密度的数据存储媒体上进行数据记录的过程中，由粗调驱动装置和安装在粗调驱动装置上的微调驱动装置构成的复合驱动装置可以提供很大的工作动态范围和高带宽。这样就能使记录头在磁带整个宽度范围内的轨迹之间或光盘的内、外轨迹之间平移，并且可以用微调驱动装置对轨迹的移动进行轨迹跟踪。
在典型的复合驱动装置中，微调驱动装置的作用是跟踪由检测伺服轨迹的伺服传感器确定的轨迹引导扰动，以便将记录头定位在指定的数据轨迹中央。它具有比较小的质量和宽阔的带宽，并且因而能够跟踪高频扰动。然而，为了提供高带宽，它具有非常有限的运行范围。微调驱动装置伺服系统一般具有补偿器的功能，它被设计成利用适当的稳定余量来获得最大的带宽。例如Chow等人的美国专利US5,090,002号和Fennema等人的美国专利US5,060,210号所描述的那样。粗调驱动装置将微调驱动装置从一条轨迹带到下一条轨迹，并且协助微调驱动装置对中，它通常具有一个相对位置传感器，用来检测微调驱动装置相对于携带它的粗调驱动装置是否基本上处在其范围的中央。如果微调驱动装置在跟踪过程中有明显的偏离中央的漂移，相对位置传感器就会检测到这一运动并且使伺服系统在微调驱动装置偏离中央的方向上校正粗调驱动装置。
随着记录头和驱动装置的不断小型化，相对位置传感器面临的困难在于用来安装相对位置传感器及其有关的电子电路的空间变得很小。另外，这种精密的高分辨率传感器的成本很高。
发明内容
本发明的目的是用粗调驱动装置来跟踪微调驱动装置，并且取消相对位置传感器。
本发明提供了一种通过采用微调和粗调驱动装置来将记录头相对于限定的伺服轨迹进行横向定位的伺服系统和方法。伺服控制按照预定的函数对记录头和指定位置之间的位置误差进行积分，并且操纵粗调驱动装置按照积分的位置误差来平移微调驱动装置和记录头。在一个实施例中，用一个伺服传感器来检测记录头相对于限定的伺服轨迹的横向位置。将一个位置误差信号环连接到伺服传感器上，以用来确定记录头与有关限定的伺服轨迹的所述指定位置之间的位置误差，从而操纵微调驱动装置按照能减少所确定的位置误差的方式来平移记录头。位置误差信号环具有补偿器的功能，它包括积分器和诸如领先-滞后函数等其他传递功能单元。用来操纵粗调驱动装置的粗调伺服控制包括：耦合到位置误差信号环补偿器功能的连接点，用于根据代表位置误差信号环的积分函数的位置误差积分信号来控制粗调驱动装置；以及耦合到这一连接点上的一个驱动器，用于按照积分信号来操纵粗调驱动装置从而平移微调驱动装置和记录头。
本发明提供了在用于记录头横向定位的一种伺服系统中用来操作粗调驱动装置的一种方法，上述伺服系统包括一个伺服传感器，用来检测上述记录头相对于限定的伺服轨迹的横向位置，一个微调驱动装置，用于相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头，一个粗调驱动装置，用于相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置，以及连接到上述伺服传感器的一个位置误差信号环，所述位置误差信号环具有补偿器的功能，它同时具备积分和其他传递功能，所述方法包括：确定上述记录头和有关上述限定的伺服轨迹的指定位置之间的位置误差；操纵上述微调驱动装置按照能减少上述确定的位置误差的方式来平移上述记录头；检测上述位置误差信号环的上述积分功能；以及按照上述检测的积分功能操纵上述粗调驱动装置来平移上述微调驱动装置和上述记录头。
本发明还提供了一个使一个记录头相对于限定的伺服轨迹横向定位的伺服系统，包括：用来检测上述记录头相对于上述限定的伺服轨迹的横向位置的一个伺服传感器；用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头的一个微调驱动装置；用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置的一个粗调驱动装置；以及连接到上述伺服传感器上用来操作上述微调驱动装置和上述粗调驱动装置的一个伺服控制器，上述伺服控制器响应上述伺服传感器而确定上述记录头与关于上述限定的伺服轨迹的一个指定位置之间的位置误差，并且操作上述微调驱动装置以平移上述记录头，以便减少上述确定的位置误差；上述伺服控制器按照一个预定的函数对上述确定的位置误差积分，并且操作上述粗调驱动装置按照上述积分的位置误差平移上述微调驱动装置和上述记录头。
为了更加充分地理解本发明，以下要参照附图来具体说明。
附图说明
图1是可以用来实现本发明的一个磁头和复合驱动装置的立体图；
图2是图1的磁头和复合驱动装置的局部剖面侧视图；
图3是图1和2的磁头的框图和示意图，它具有可以实现本发明的磁带驱动系统和伺服系统；
图4是一个示意图，表示可以用来实现本发明的光记录头，光盘和复合驱动装置；
图5是图4的光记录头，光盘和复合驱动装置的框图和示意图，它具有可以实现本发明的光盘驱动系统和伺服系统；
图6是按照本发明一个实施例的伺服系统的框图；
图7A，7B和7C示意性地表示了图6的伺服系统的一个补偿器功能的增益相对频率响应特性的例子；
图8A和8B是图6的伺服系统的PES和积分信号的示意图；以及
图9的流程图表示本发明方法的一个实施例。
具体实施方式
以下参照附图来描述本发明的最佳实施例，在图中用相同的符号代表相同或相似的元件。尽管本发明是按照用来实现本发明目的的最佳方式来描述的，本领域的技术人员从中可以看出，参照这些提示无需脱离本发明的原理和范围就能实现各种各样的变更。
本发明涉及的伺服系统具有由粗调驱动装置和安装在粗调驱动装置上的微调驱动装置构成的复合驱动装置，并且能够基本上在同一方向上操作这两个驱动装置。这种伺服系统被用于磁带驱动和光盘驱动。这种伺服系统和相应的复合驱动装置是本领域技术人员所公知的，在诸如光带和磁盘等其他技术中采用这种伺服系统和复合驱动装置也是本领域技术人员所公知的。本领域技术人员所知的可以实现本发明的复合驱动装置有很多种。图1-5表示其中两个例子。
参见图1和2，图中表示了复合驱动装置和磁带头的一个实施例。对用于磁带的复合驱动装置的更加具体的说明可参见Schwarz的美国专利U.S.5,379,170。
简而言之，磁头和驱动装置组件10包括用来安装磁带头30的驱动装置臂32。粗调驱动装置电机52驱动一个引导螺钉36，以便在与一个基座5垂直的垂直方向上移动一个孔44A中的台阶44。用一个孔44B接收一个反转销34，并且在外壳16和台阶44之间设有一个负载弹簧48。将一个扭转弹簧46固定在台阶44上，并且将其端部46A和46B连接到驱动装置臂32，从而用台阶44在与磁带交叉的垂直方向上移动安装在驱动装置臂32上的磁带头30，使其接近沿着传送路径移动并且与磁带头30交叉的记录磁带50的轨迹。
微调驱动装置线圈组件60附着在驱动装置臂32的一端。线圈组件60包括线圈框架61、线圈62和一个心轴64。线圈62具有一个上部62A和一个下部62B，并且位于夹持在磁体外壳38中的磁体40A和40B之间，外壳38大致沿一条线70来划分北极和南极。如果对线圈62施加电流，线圈就会垂直移动，并且让驱动装置臂32绕着扭转弹簧46转动，进而在磁带50的横向上移动磁头30，以轨迹跟踪模式执行微调。
参见图3，图中表示了用于复合驱动装置的磁带驱动和伺服系统。在磁带运动控制器75的控制下用卷轴电机73和74在卷轴71和72之间沿着与磁带头30交叉的传送路径移动磁带50。磁头组件30包括用来检测记录在磁带50的伺服轨迹77中的伺服图形的一个伺服读出头或是传感器76。伺服读出头76可以包括设在磁头组件各个位置上的多个伺服读出传感器，而伺服轨迹77可以包括磁带上的许多平行的伺服轨迹。图中所示的可以由若干数据读/写传感器构成的一个记录头78位于磁带的数据轨迹区79的上方，磁带上可以包含多个平行的数据轨迹。按照本领域技术人员公知的惯例，磁带系统中限定的伺服轨迹是与数据轨迹平行并且有偏移的。图中表示的理想伺服轨迹77的理想中心线30沿着磁带50的长度延伸。随着磁带沿着传送路径移动，伺服读出头76将记录在伺服信号线84上的伺服信号读入一个伺服解码器86。伺服解码器处理接收到的伺服信号，并且在位置信号线88上为伺服控制器90产生一个位置信号。伺服控制器响应一个搜索信号使粗调驱动装置52在轨迹之间移动，并且响应这一位置信号在线91上产生伺服控制信号，以便用来操作微调驱动装置60跟踪理想伺服轨迹上的理想中心线，并且在线93上产生伺服控制信号使粗调驱动装置52朝着理想中心线的方向移动微调驱动装置，详情参见下文。
图4和5表示复合驱动装置和一个光盘驱动和伺服系统的一个实施例。关于光盘的复合驱动装置的进一步细节可以参见Fennema等人的美国专利U.S.5,060,210号。
粗调驱动装置136在光盘130的轨迹106的横向上移动一个臂134。在臂134上安装一个旋转微调驱动装置146，让它绕着固定在臂134上的枢轴销109旋转。一个透镜145适当地安装在微调驱动装置146的末端，用于将一个激光器117的光束聚焦到光盘130上。光盘被安装在由电机132来转动的一个主轴131上。用一个框架135来安装电机132并且适当地安装粗调驱动装置136，以便用于使轨迹106横向地往复运动。粗调驱动装置的运动能够接近光盘上许多同心轨迹106当中的任何一个。光学驱动器的光学器件包括一个物镜或聚焦透镜145和用来控制光束并且能够传递数据的光学元件。用数字147代表双向光束。正如本领域的技术人员所知，光盘轨迹通常是模压制造的，并且具有限定的伺服轨迹信息和用做数据记录媒体的表面。一个数据和伺服检测器129将反射的光束转换成数据和伺服信息，并且在线116上为伺服控制器120提供位置伺服信息。伺服控制器响应一个搜索信号使粗调驱动装置136在轨迹之间移动，并且响应位置信号而在线111上产生伺服控制信号，以便例如可以通过操作微调驱动装置146的线圈148来移动透镜145使其跟踪理想轨迹的理想中心线，并且在线113上产生伺服控制信号，使粗调驱动装置136朝着理想中心线的方向移动微调驱动装置，详情参见下文。
如上所述，本领域的技术人员还知道许多种其他的复合驱动装置并且可以用来实现本发明。某些例子包括用模拟电机或是模拟或数字驱动的步进电机操作的线性或平行四边形微调和/或粗调驱动装置。
在图6中作为伺服系统170的一部分表示了伺服控制器90或120的一个实施例。在图6中总体上表示了图1-5的驱动器、伺服传感器、检测器以及驱动装置的元件。用一个伺服传感器171从指向媒体接口172的记录头检测到伺服信号。用一个伺服位置检测器175根据伺服信号来检测伺服传感器相对于伺服轨迹的位置。检测到的位置信号被提供给线176，该信号最好是由数字信号构成。然后用一个比较器178将位置信号和一个参考信号177相比较，从而确定记录头和关于限定的伺服轨迹的理想位置之间的位置误差，即在线179上得到所谓的“位置误差信号”或是“PES”。
在典型的复合驱动装置中，微调驱动装置180跟踪由PES确定的轨迹引导扰动，以便将记录头定位在数据轨迹中央。它具有比较小的质量和宽阔的带宽，并且能够跟踪高频扰动。然而，为了提供高带宽，它具有非常有限的运行范围。粗调驱动装置182按照搜索功能183将微调驱动装置从一条轨迹带到下一条轨迹。典型的微调驱动装置伺服系统在位置误差信号环中具有补偿器功能185，它被设计成利用适当的稳定余量获得最大的带宽。
补偿器功能185通过对PES信号提供可变的增益来修改PES信号，所述增益基于输入PES信号179的频率，或者从另一个角度来看，是基于输入PES信号的变化速度。
补偿器功能185包括一个积分器187和诸如领先/滞后功能性单元186等其他传递功能单元，以便用来获得理想的静态和动态系统性能和整体稳定性。每个单元可以是一个滤波器，可以是采用分立元件的模拟滤波器，或者是诸如IIR(无限脉冲响应)或是FIR(有限脉冲响应)的数字滤波器，或者是用于控制一个微处理器来执行这一功能的微码。
图7A，7B和7C分别表示积分器187、领先/滞后单元186和构成补偿器功能185的组合单元的频率响应特性的例子。积分器187提供的响应190可以随着频率增加而降低增益。领先/滞后单元186提供的响应191在高频时提高而在低频时降低。图7C表示的组合响应在低频时达到最高增益192，它逐渐下降到稳定的中间范围193，然后在高频时下降到增益194。这样，由补偿器功能185提供的增益就能使伺服控制器为PES提供增益，并且为微调驱动装置180提供具有高带宽和稳定性的伺服信号，这是本领域的技术人员所公知的。积分器为当前的PES提供增益，并且用在先的信号对当前的信号积分。这样就会在连接点200上产生一个积分功能信号，并且提供给PES的领先/滞后增益会在线201上产生一个信号。用一个加法器205将这些信号相加，并且如果它们是数字信号，就提供给一个数模转换器206。随后用一个功率放大器207将这一信号提供给微调驱动装置180，操作微调驱动装置使记录头移动，以便减少所确定的位置误差。或者可以用一个数字驱动器来操作微调驱动装置180。
按照本发明，粗调驱动装置在跟踪微调驱动装置时不需要相对位置传感器。具体地说就是采用补偿器功能185的积分器187对PES积分，并且将积分功能的输出提供来控制粗调驱动装置182。积分器187可以是一个滤波器，它可以是采用分立元件的模拟滤波器，或者是诸如IIR的数字滤波器，如上所述，它可以用分立电路实现或者用微码来实现。连接点200上的积分功能输出信号为驱动器211提供一个积分控制信号，用来驱动粗调驱动装置182，按照连接点200上的积分PES信号操作粗调驱动装置以便平移微调驱动装置180。如果粗调驱动装置182是一个步进电机，驱动器211就应该采用数字升降逻辑(digital up-down logic)和一个步进驱动器。如果积分功能输出信号超过一个正门限值，驱动器211就操作步进电机在一个方向上步进，如果积分功能输出信号超过一个负门限值，驱动器211就操作步进电机在反方向上步进。步进电机的步幅可以使微调驱动装置直线平移例如3微米。如果粗调驱动装置是模拟的，驱动器211可以将数字信号转换成模拟信号并且用功率放大器来操作粗调驱动装置182。
图8A表示线179上的一例PES信号214，它代表线176上的伺服位置信号和线177上的参考信号之间的差。图8B代表积分器187在线200上产生的图8A的位置误差信号环(PES)信号214的积分功能信号215。例如，只要记录头处在理想位置上或是在其周围振荡，积分功能信号215就基本上保持在零。但是，由于记录头媒体接口172上的扰动导致PES在一个方向上增长(用伺服控制器操作微调驱动装置180有可能在一定程度上抵销这种扰动)，因而增长积分功能215。如果PES趋向于零，积分功能就会逐渐停止增长，如果PES改变符号，积分功能215就会开始减小，如果PES不变或者是在反方向上增长，它也可能会改变符号。
按照本发明，采用线200上的积分功能信号来操作粗调驱动装置182，从而按照积分功能来平移微调驱动装置180，这样，用粗调驱动装置跟踪微调驱动装置的积分或长时间平均误差，使得微调驱动装置相对于理想位置进一步对中。积分功能能够使微调驱动装置的相对位置相对于其在粗调驱动装置上的静止位置的中心有效地移动，从而达到理想的位置。这样，粗调驱动装置的定位就能使微调驱动装置长时间平均地保持其静止位置。
图9表示本发明方法的一个实施例。另外参见图6，在步230提供一个搜索输入，以便将记录头移动到指定的轨迹。在步233中，由伺服传感器171或一个独立的轨迹传感器解码的信息表示伺服记录头的当前轨迹位置。在步235由伺服控制器提供一个搜索功能183，以便操作粗调驱动装置182去使微调驱动装置180和记录头在指定的位置之间平移，从而使记录头相对于限定的伺服轨迹大致对准由伺服传感器限定的一个指定位置。步233和235可以是连续的程序，直至伺服传感器指示出已经达到了准确的指定轨迹位置，这是本领域的技术人员所公知的。
在达到指定轨迹时，程序在步237中从搜索操作过渡到轨迹跟踪操作。程序过渡可以是逐渐完成的，例如是在搜索过程中当记录头到达指定轨迹附近时立即执行轨迹跟踪，或者是在记录头到达指定轨迹时突然从搜索切换到轨迹跟踪，这都是本领域的技术人员所公知的。
在执行轨迹跟踪时，在步238中，在线177上设置参考值。同时，在步240中，由伺服传感器171检测来自指向媒体接口172的记录头的伺服信号，并且由伺服位置检测器175根据伺服信号检测出位置。然后在步241用比较器178将位置信号与步238的参考信号177相比较，以确定在记录头和关于限定的伺服轨迹的指定位置之间的位置误差(或“PES”)。在步242用补偿器功能185修改PES信号，为此，采用领先/滞后驱动元件186和积分器187提供一个可变增益。必要时可以将所得的数字信号转换成模拟信号并且由驱动放大器207放大，在步245中操作微调驱动装置180。连接器246代表轨迹跟踪功能的连续性质，再次循环返回到操作步骤240，241，242和245，仍然采用步238中设置的参考值。
同时，按照本发明，在步250中的输出端200上检测补偿器的积分功能。必要时也可将线200上的积分功能信号转换成模拟信号，并且由驱动放大器211放大，在步251中将其用来操作粗调驱动装置182，以便按照积分功能平移微调驱动装置180。用粗调驱动装置跟踪微调驱动装置，让微调驱动装置相对于指定的轨迹更加接近中心。连接器246同样是代表微调和粗调驱动装置按照本发明的这种轨迹跟踪功能的连续性质。
一旦搜索到不同的轨迹，如步230所示，就按照上述方式执行搜索功能，另外，在步260中，搜索功能忽略粗调驱动装置积分功能直至搜索完成，并且过渡返回到步237的轨迹跟踪。忽略粗调驱动装置积分功能的步骤可以包括在线183上施加强大的搜索功能以淹没积分功能信号，或者是在从轨迹跟踪切换到搜索功能时实际断开积分功能。一旦在步237恢复到轨迹跟踪功能，也就恢复了微调驱动装置的跟踪功能和步242，250和251中粗调驱动装置182的积分功能操作。
这样，本发明就能用粗调驱动装置来限制微调驱动装置的跟踪，同时省掉相对位置传感器。
尽管上文已经详细解释了本发明的实施例，显然，本领域的技术人员无需脱离权利要求书所限定的本发明的范围就可以对这些实施例作出各种各样的修改和变更。

Claims (25)

1.在用于记录头横向定位的一种伺服系统中用来操作粗调驱动装置的一种方法，上述伺服系统包括一个伺服传感器，用来检测上述记录头相对于限定的伺服轨迹的横向位置，一个微调驱动装置，用于相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头，一个粗调驱动装置，用于相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置，以及连接到上述伺服传感器的一个位置误差信号环，所述位置误差信号环具有补偿器的功能，它同时具备积分和与位置相关的信号传递功能，所述方法包括：
确定上述记录头和有关上述限定的伺服轨迹的指定位置之间的位置误差；
操纵上述微调驱动装置按照能减少上述确定的位置误差的方式来平移上述记录头；
检测上述位置误差信号环的上述积分功能；以及
按照上述检测的积分功能操纵上述粗调驱动装置来平移上述微调驱动装置和上述记录头。
2.按照权利要求1的方法，其特征是上述操作步骤包括直接相对于上述检测的积分功能对上述粗调驱动装置施加一个横向定位信号。
3.按照权利要求2的方法，其特征是上述位置误差信号环补偿器功能包括一个数字滤波器，而上述操作步骤还包括用数字信号驱动上述粗调驱动装置。
4.按照权利要求1的方法，其特征是还包括以下步骤，当搜索到不同轨迹时，操作上述粗调驱动装置使上述微调驱动装置和上述记录头在相对于上述限定的伺服轨迹的一些上述指定位置之间平移，以便将上述记录头大致对准由上述伺服传感器相对于上述限定的伺服轨迹所限定的一个上述指定位置，在上述操作中忽略按照上述检测的积分功能对上述粗调驱动装置的上述操作。
5.在用于记录头横向定位的一种伺服系统中用来操作粗调驱动装置的一种方法，上述伺服系统包括一个伺服传感器，用来检测上述记录头相对于限定的伺服轨迹的横向位置，一个微调驱动装置，用于相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头，一个粗调驱动装置，用于相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置，所述方法包括：
确定上述记录头和相对于上述限定的伺服轨迹的一个指定位置之间的位置误差；
操纵上述微调驱动装置按照能减少上述确定的位置误差的方式来平移上述记录头；
按照预定的积分函数对上述所确定的位置误差积分；以及
按照上述积分步骤的上述积分位置误差操作上述粗调驱动装置来平移上述微调驱动装置和上述记录头。
6.按照权利要求5的方法，其特征是上述操作步骤包括直接相对于上述积分步骤的上述积分位置误差对上述粗调驱动装置施加一个横向定位信号。
7.按照权利要求6的方法，其特征是上述积分步骤还包括对上述位置误差滤波。
8.按照权利要求7的方法，其特征是上述积分步骤还包括对上述位置误差数字滤波，并且上述操作步骤还包括以数字方式驱动上述粗调驱动装置。
9.按照权利要求5的方法，其特征是还包括以下步骤：当搜索到不同轨迹时，操作上述粗调驱动装置使上述微调驱动装置和上述记录头在相对于上述限定的伺服轨迹的一些上述指定位置之间平移，以便将上述记录头大致对准由上述伺服传感器相对于上述限定的伺服轨迹所限定的一个上述指定位置，上述操作忽略粗调驱动装置按照上述积分步骤的上述积分误差的上述操作。
10.使一个记录头相对于限定的伺服轨迹横向定位的一种伺服系统，包括：
用来检测上述记录头相对于上速限定的伺服轨迹的横向位置的一个伺服传感器；
用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头的一个微调驱动装置；
用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置的一个粗调驱动装置；以及
连接到上述伺服传感器上用来操作上述微调驱动装置和上述粗调驱动装置的一个伺服控制器，上述伺服控制器响应上述伺服传感器而确定上述记录头与关于上述限定的伺服轨迹的一个指定位置之间的位置误差，并且操作上述微调驱动装置以平移上述记录头，以便减少上述确定的位置误差；上述伺服控制器按照一个预定的积分函数对上述确定的位置误差积分，并且操作上述粗调驱动装置按照上述积分的位置误差平移上述微调驱动装置和上述记录头。
11.按照权利要求10的伺服系统，其特征是上述伺服控制器为上述粗调驱动装置提供一个横向定位信号，上述横向定位信号直接关系到上述积分的位置误差。
12.按照权利要求11的伺服系统，其特征是上述伺服控制器包括一个滤波器，用于按照上述预定的积分函数对上述位置误差积分。
13.按照权利要求12的伺服系统，其特征是上述伺服控制器积分滤波器为一个数字滤波器，用来按照上述预定的积分函数提供一个数字滤波的积分位置误差控制信号，并且上述伺服控制器还包括一个数字驱动器，它响应上述数字滤波的积分位置误差控制信号而操作上述粗调驱动装置。
14.按照权利要求10的伺服系统，其特征是进一步包括轨迹到轨迹的控制，以用来操作上述粗调驱动装置，使上述微调驱动装置和上述记录头在相对于上述限定的伺服轨迹的一些上述指定位置之间平移，以便将上述记录头大致对准由上述伺服传感器相对于上述限定的伺服轨迹所限定的一个上述指定位置，上述轨迹到轨迹的控制忽略上述粗调驱动装置在上述轨迹到轨迹平移过程中的上述积分功能的操作。
15.一种数据存储系统，包括：
具有多个限定的伺服轨迹的一个数据存储媒体；
用来在上述数据媒体上记录和读出数据的一个记录头组件；
一个驱动器，用来相对于上述记录头组件移动上述数据存储媒体；
一个伺服传感器，用来检测上述记录头组件相对于上述限定的伺服轨迹的横向位置；
一个微调驱动装置，用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头组件；
一个粗调驱动装置，用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置；以及
连接到上述伺服传感器上的一个伺服控制器，用来操作上述微调驱动装置和上述粗调驱动装置，上述伺服控制器响应上述伺服传感器以确定在上述记录头和关于上述限定的伺服轨迹的一个指定位置之间的位置误差，并且操作上述微调驱动装置平移上述记录头，以便减少上述确定的位置误差；上述伺服控制器按照一个预定的积分函数对上述所确定的位置误差积分，并且操作上述粗调驱动装置按照上述积分的位置误差平移上述微调驱动装置和上述记录头。
16.按照权利要求15的数据存储系统，其特征是上述伺服控制器为上述粗调驱动装置提供一个横向定位信号，上述横向定位信号直接关系到上述积分的位置误差。
17.按照权利要求16的数据存储系统，其特征是上述伺服控制器包括一个滤波器，用来按照上述预定的积分函数对上述位置误差积分。
18.按照权利要求17的数据存储系统，其特征是上述伺服控制积分滤波器为一个数字滤波器，用来按照上述预定的积分函数提供一个数字滤波的积分位置误差控制信号，并且上述伺服控制器还包括一个数字驱动器，它响应上述数字滤波的积分位置误差控制信号而操作上述粗调驱动装置。
19.按照权利要求15的数据存储系统，其特征是进一步包括轨迹到轨迹的控制，以用来操作上述粗调驱动装置，使上述微调驱动装置和上述记录头在相对于上述限定的伺服轨迹的一些上述指定位置之间平移，以便将上述记录头大致对准由上述伺服传感器相对于上述限定的伺服轨迹所限定的一个上述指定位置，上述轨迹到轨迹的控制忽略上述粗调驱动装置在上述轨迹到轨迹平移过程中的上述积分功能操作。
20.按照权利要求19的数据存储系统，其特征是上述数据存储媒体包括一个磁带，而上述记录头组件包括一个具有读和写变换器的多轨迹磁头，并且上述伺服传感器配合上述记录头组件进行安装。
21.按照权利要求19的数据存储系统，其特征是上述数据存储媒体包括一个光盘，而上述记录头组件包括一个光记录头，它具有用于读、写的可移动透镜和相应的光学元件，并且包括上述伺服传感器。
22.在用于记录头横向定位的一种伺服系统中用来操作粗调驱动装置的一种粗调伺服控制器，上述伺服系统包括用来检测上述记录头相对于限定的伺服轨迹的横向位置的一个伺服传感器，用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述记录头的一个微调驱动装置，用来相对于上述限定的伺服轨迹横向平移上述微调驱动装置的一个粗调驱动装置；以及连接到上述伺服传感器的一个位置误差信号环，用来确定上述记录头和有关上述限定的伺服轨迹的指定位置之间的位置误差，从而操纵上述微调驱动装置按照能减少上述确定的位置误差的方式来平移上述记录头，上述位置误差信号环具有补偿器的功能，同时具备积分和与位置相关的信号传递功能，所述粗调伺服控制器包括：
连接到上述位置误差信号环补偿器功能的一个连接点，用来提供一个积分控制信号，它代表上述位置误差信号环的上述积分功能；以及
连接到上述连接点上的一个驱动器，用来按照上述积分控制信号操作上述粗调驱动装置以平移上述微调驱动装置和上述记录头。
23.按照权利要求22的粗调伺服控制器，其特征是上述驱动器为上述粗调驱动装置提供一个横向定位信号，该信号直接关系到上述连接点上的积分信号。
24.按照权利要求23的粗调伺服控制器，其特征是上述位置误差信号环补偿器功能包括一个用于提供数字滤波的积分信号的数字滤波器，并且上述驱动器包括一个数字驱动器，它响应上述数字滤波的连接点积分控制信号而操作上述粗调驱动装置。
25.按照权利要求22的粗调伺服控制器，其特征是进一步包括轨迹到轨迹的控制，以便用来操作上述粗调驱动装置，使上述微调驱动装置和上述记录头在相对于上述限定的伺服轨迹的一些上述指定位置之间平移，以便将上述记录头大致对准由上述伺服传感器相对于上述限定的伺服轨迹所限定的一个上述指定位置，上述轨迹到轨迹的控制忽略上述粗调驱动装置在上述轨迹到轨迹平移过程中的上述积分功能的操作。
CNB011214708A 2000-06-09 2001-06-08 粗调驱动装置的伺服系统和方法 Expired - Lifetime CN1257509C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/590,673 US6587303B1 (en) 2000-06-09 2000-06-09 Servo control of a coarse actuator
US09/590673 2000-06-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1329335A CN1329335A (zh) 2002-01-02
CN1257509C true CN1257509C (zh) 2006-05-24

Family

ID=24363204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB011214708A Expired - Lifetime CN1257509C (zh) 2000-06-09 2001-06-08 粗调驱动装置的伺服系统和方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6587303B1 (zh)
JP (1) JP3834786B2 (zh)
KR (1) KR100420545B1 (zh)
CN (1) CN1257509C (zh)
DE (1) DE10123069B4 (zh)
MY (1) MY127261A (zh)
SG (1) SG100716A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001022409A1 (en) * 1999-09-23 2001-03-29 Seagate Technology Llc Method and control scheme for compensating the coarse actuators undesired transients in dual stage control systems
US6721126B1 (en) * 2000-08-16 2004-04-13 International Business Machines Corporation Position identification for a coarse actuator portion of a compound actuator
US6778350B2 (en) * 2000-10-06 2004-08-17 Seagate Technology Llc Feed forward control of voice coil motor induced microactuator disturbance
US6771456B2 (en) * 2001-05-31 2004-08-03 International Business Machines Corporation System and method for miniaturization of read/write heads
JP2005174450A (ja) * 2003-12-10 2005-06-30 Sony Corp リニア型テープストレージ用磁気ヘッド装置
US7061712B2 (en) * 2004-11-17 2006-06-13 International Business Machines Corporation Mono pole piece for a two stage tape drive actuator
US7110212B2 (en) * 2004-12-15 2006-09-19 International Business Machines Corporation Compensator for a synchronous sampling time-base servo system
US7265935B2 (en) * 2004-12-15 2007-09-04 International Business Machines Corporation Velocity adaptive compensator for a synchronous sampling time-based servo system
US8169736B2 (en) * 2009-07-17 2012-05-01 International Business Machines Corporation Method and apparatus to position a head module comprising servo elements and a plurality of data elements
US8027121B2 (en) * 2009-11-04 2011-09-27 International Business Machines Corporation Positioning coarse servo actuator of tape servo system to allow fine servo actuator to follow tape shift excursions
US8059362B2 (en) * 2010-03-02 2011-11-15 International Business Machines Corporation Positioning a coarse actuator of compound actuator tape servo system at midpoint of maximum peaks of lateral tape movement
US8134797B2 (en) * 2010-03-03 2012-03-13 International Business Machines Corporation Application of continuous position error offset signal to acquire servo track
CN102237101A (zh) * 2010-05-07 2011-11-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 滑模变结构伺服控制器及其伺服控制方法
US8611038B2 (en) 2011-06-02 2013-12-17 International Business Machines Corporation System, method, and computer program product for servo compensator switching in high vibration environments
US8526134B2 (en) 2011-06-02 2013-09-03 International Business Machines Corporation System for fast center calibration of a tape drive for a flangeless tape path
US8760788B2 (en) 2011-06-02 2014-06-24 International Business Machines Corporation System and computer program product for fast recovery to a write state
US8743491B2 (en) 2012-04-05 2014-06-03 International Business Machines Corporation Variable stopwrite threshold
US8743492B2 (en) * 2012-07-20 2014-06-03 International Business Machines Corporation Variable stopwrite threshold with variable smoothing factor
US8810939B2 (en) 2012-08-28 2014-08-19 International Business Machines Corporation Variable stopwrite threshold using kurtosis
US11049517B1 (en) * 2020-04-17 2021-06-29 Western Digital Technologies, Inc. Data storage device staggering access operations to facilitate concurrent access of two disk surfaces

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4627039A (en) * 1983-12-23 1986-12-02 Magnetic Peripherals Inc. Head positioning servo system for optical recording with coarse and fine control
US4864552A (en) * 1986-08-29 1989-09-05 Laser Magnetic Storage International Company Driving signal for coarse servo employing sampled offset signal
US4839876A (en) * 1987-11-23 1989-06-13 International Business Machines Corporation Track seeking using a track following loop
US4935835A (en) * 1988-11-10 1990-06-19 Insite Peripherals, Inc. Magnetic media containing reference feature and methods for referencing magnetic head position to the reference feature
US5090002A (en) 1989-03-07 1992-02-18 International Business Machines Corporation Positioning systems employing velocity and position control loops with position control loop having an extended range
US5038333A (en) * 1989-05-05 1991-08-06 International Business Machines Corporation Positioning systems including reliable track crossing detection for high speed relative motions
US5117408A (en) * 1989-09-29 1992-05-26 Seagate Technology, Inc. Correlation of sectored servo position information
US5060210A (en) 1990-09-28 1991-10-22 International Business Machines Corporation Controlling head seeking speed in disk storage units by limiting displacement of head with respect to its supporting headarm
JPH0594679A (ja) * 1991-07-22 1993-04-16 Kyocera Corp トラツクアクセス装置
US5235574A (en) * 1991-11-04 1993-08-10 International Business Machines Corporation Optical disk drive relative position sensor
JPH0778891B2 (ja) * 1991-12-25 1995-08-23 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション 光ディスク駆動装置および方法
JPH05198111A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Fujitsu Ltd ヘッドの位置決め制御装置
EP0565918B1 (en) 1992-04-13 1998-05-20 Imation Corp. Head positioning mechanism for multitrack tape recorder
US5425013A (en) * 1993-11-12 1995-06-13 International Business Machines Corporation Relative position sensing calibration for optical storage device
JP3693795B2 (ja) * 1997-10-02 2005-09-07 富士通株式会社 記憶ディスク装置及びその制御方法
JP3097847B2 (ja) * 1998-06-19 2000-10-10 日本電気株式会社 二段アクチュエータによるヘッド位置決め装置
JP2002542558A (ja) * 1999-04-21 2002-12-10 シーゲイト テクノロジー エルエルシー Ｐｑ性能が高められたデュアルステージのサーボコントローラ
US6376964B1 (en) * 2001-05-16 2002-04-23 Read-Rite Corporation Collocated rotating flexure microactuator for dual-stage servo in disk drives

Also Published As

Publication number Publication date
CN1329335A (zh) 2002-01-02
KR100420545B1 (ko) 2004-03-02
MY127261A (en) 2006-11-30
SG100716A1 (en) 2003-12-26
JP3834786B2 (ja) 2006-10-18
DE10123069A1 (de) 2002-03-14
US6587303B1 (en) 2003-07-01
JP2002015532A (ja) 2002-01-18
DE10123069A8 (de) 2007-05-31
KR20010112065A (ko) 2001-12-20
DE10123069B4 (de) 2012-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1257509C (zh) 粗调驱动装置的伺服系统和方法
US5745319A (en) Recording/reproducing apparatus with coarse and fine head positioning actuators and an elastic head gimbal
US5177652A (en) Dual-actuator transducer position control apparatus for seeking and following track on rotary disk
CN1028574C (zh) 转换器的定位方法与装置
CN102598129B (zh) 伺服系统及操作伺服系统的方法
CN1116457A (zh) 数据盒式磁带驱动器的磁迹伺服控制方法
CN1645483A (zh) 具有集成传感器和驱动器的小型传动装置及其制造方法
US6031683A (en) Method for optimization of seek and settle performance in hard disk drives
US5781516A (en) Multiplane optical disc apparatus and access control method thereof
JPH083946B2 (ja) サ−ボ利得補償装置
CN1470056A (zh) 用于偏差控制的悬浮传感器的能力
JPH06259905A (ja) 記録再生装置用アクチュエータ及びこれを用いた記録再生装置
US20060171264A1 (en) Servo system
US5138593A (en) Vibration control for an optical pickup actuator driving device
US6163513A (en) Track servo control apparatus for optical disk
US20010012172A1 (en) Dual stage disc drive actuation system
JP3180752B2 (ja) 磁気ヘッド装置のヘッド位置決め機構およびヘッド位置決め方法
EP0458027A1 (en) Servo-system for a disk player
US6922303B2 (en) Reaction mass dual-stage actuator (DSA) and sensor
JPH10177772A (ja) 磁気ヘッド装置及び磁気ディスク装置
JPS62287480A (ja) 磁気デイスク装置用ヘツドアクチユエ−タ
JPH06150596A (ja) 磁気ディスク装置
JP2549775B2 (ja) 磁気記憶装置
CN1357137A (zh) Pq增强双级伺服控制器
JPH05174517A (ja) 磁気ディスク装置のアクセスサーボ機構

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20060524

CX01 Expiry of patent term