JP2539951B2 - デ―タ記録用ディスク・ファイル - Google Patents
デ―タ記録用ディスク・ファイルInfo
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- JP2539951B2 JP2539951B2 JP3002317A JP231791A JP2539951B2 JP 2539951 B2 JP2539951 B2 JP 2539951B2 JP 3002317 A JP3002317 A JP 3002317A JP 231791 A JP231791 A JP 231791A JP 2539951 B2 JP2539951 B2 JP 2539951B2
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- JP
- Japan
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- disk
- signal
- pes
- nrro
- sine function
- 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
Links
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- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 7
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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
- G11B21/106—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 on disks
-
- 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
- G11B5/596—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 disks
- G11B5/59627—Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、データ記録用ディスク
・ファイルにおける読出し/書込みヘッドの位置制御の
ためのサーボ制御システムに関する。より詳しくは、本
発明は、ヘッドに対するディスクの非反復性の相対移動
の移動量を推定し、そして適当な制御信号を発生するこ
とによってその非反復性の相対運動を除去するようにし
たディジタル・サーボ制御システムに関する。
・ファイルにおける読出し/書込みヘッドの位置制御の
ためのサーボ制御システムに関する。より詳しくは、本
発明は、ヘッドに対するディスクの非反復性の相対移動
の移動量を推定し、そして適当な制御信号を発生するこ
とによってその非反復性の相対運動を除去するようにし
たディジタル・サーボ制御システムに関する。
【0002】
【発明の背景】ディスク・ファイルは、情報を含んでい
る同心的な複数本のデータ・トラックを有する回転自在
なディスクと、それら異なったトラックに対してデータ
の読出しないしは書込みを行なうためのヘッドと、支持
アーム・アセンブリを介してそのヘッドに連結されたア
クチュエータとを備えた情報記憶装置であり、このアク
チュエータは、ヘッドを所望のトラックへ移動させ、ま
た、読出し動作ないし書込み動作が行なわれている間、
そのヘッドをトラックのセンタライン上に維持するもの
である。大容量のディスク・ファイルでは、通常、回転
シャフトに取付けられたハブに複数枚のディスクを積み
重ねるようにして取付けて、ディスクのスタックを形成
している。この回転シャフト即ちスピンドルは、ディス
ク駆動用モータによって駆動されるようにしてあり、ま
たその両端は、ディスク・ファイルのハウジングに取付
けられたベアリング・アセンブリによって支持されてい
る。それら複数枚のディスクのデータへのアクセスは、
複数のヘッドによって行なうようにしており、それら複
数のヘッドは、アクチュエータに連結されているヘッド
・アーム・アセンブリの一部を成している。この種のデ
ィスク・ファイルにおいては、スタックの中の夫々のデ
ィスクに対する、それら複数のヘッドの位置決め制御を
行なうために、複数のアクチュエータを用いるというこ
とも行なわれている。所望のトラックへヘッドを移動す
ることをトラックのアクセスないしは「シーク」と称し
ており、また、読出し動作ないし書込み動作が行なわれ
ている間、ヘッドを所望のトラックのセンタライン上に
維持し続けることを、トラックの「フォロー」と称して
いる。
る同心的な複数本のデータ・トラックを有する回転自在
なディスクと、それら異なったトラックに対してデータ
の読出しないしは書込みを行なうためのヘッドと、支持
アーム・アセンブリを介してそのヘッドに連結されたア
クチュエータとを備えた情報記憶装置であり、このアク
チュエータは、ヘッドを所望のトラックへ移動させ、ま
た、読出し動作ないし書込み動作が行なわれている間、
そのヘッドをトラックのセンタライン上に維持するもの
である。大容量のディスク・ファイルでは、通常、回転
シャフトに取付けられたハブに複数枚のディスクを積み
重ねるようにして取付けて、ディスクのスタックを形成
している。この回転シャフト即ちスピンドルは、ディス
ク駆動用モータによって駆動されるようにしてあり、ま
たその両端は、ディスク・ファイルのハウジングに取付
けられたベアリング・アセンブリによって支持されてい
る。それら複数枚のディスクのデータへのアクセスは、
複数のヘッドによって行なうようにしており、それら複
数のヘッドは、アクチュエータに連結されているヘッド
・アーム・アセンブリの一部を成している。この種のデ
ィスク・ファイルにおいては、スタックの中の夫々のデ
ィスクに対する、それら複数のヘッドの位置決め制御を
行なうために、複数のアクチュエータを用いるというこ
とも行なわれている。所望のトラックへヘッドを移動す
ることをトラックのアクセスないしは「シーク」と称し
ており、また、読出し動作ないし書込み動作が行なわれ
ている間、ヘッドを所望のトラックのセンタライン上に
維持し続けることを、トラックの「フォロー」と称して
いる。
【0003】アクチュエータの典型的なものとしては
「ボイス・コイル・モータ」(VCM:voice coil mot
or)があり、このVCMは、永久磁石製のステータの磁
界の中を移動自在とされたコイルを含んでいる。VCM
に電流を流すと、このコイルが、従ってこのコイルに取
付けられているヘッドが、径方向に移動する。このコイ
ルの加速度は、そこに流されている電流に比例し、従っ
て理想的な場合についていえば、ヘッドが所望のトラッ
クの上に完全に静止しているときには、このコイルには
電流が流されてはいない。
「ボイス・コイル・モータ」(VCM:voice coil mot
or)があり、このVCMは、永久磁石製のステータの磁
界の中を移動自在とされたコイルを含んでいる。VCM
に電流を流すと、このコイルが、従ってこのコイルに取
付けられているヘッドが、径方向に移動する。このコイ
ルの加速度は、そこに流されている電流に比例し、従っ
て理想的な場合についていえば、ヘッドが所望のトラッ
クの上に完全に静止しているときには、このコイルには
電流が流されてはいない。
【0004】ディスク上のデータ・トラックのトラック
密度が比較的高いディスク・ファイルでは、サーボ制御
システムを組み込むことによって、読出し動作ないし書
込み動作が行なわれている間、ヘッドを所望のトラック
のセンタラインの上に高精度で維持し続ける必要があ
る。このヘッドの維持は、予め記録しておいたサーボ情
報を利用して行なうようにしており、そのサーボ情報
は、専用のサーボ・ディスクに記録しておくか、あるい
は、データ・ディスク上の複数のセクタに記録しておく
ようにしており、それらセクタは、データ・ディスク上
において周方向に互いに離隔させて、データの間に差し
挟むようにして設けられている。読出し/書込みヘッド
によって(あるいは、専用のサーボ・ディスクが用いら
れている場合であれば、専用のサーボ・ヘッドによっ
て)検出されたサーボ情報を、復調することによって、
位置誤差信号(PES:position error signal )を生
成するようにしており、このPESは、最も近いトラッ
クのセンタラインからヘッドがどれだけ離れているかと
いう位置誤差を表わす信号である。
密度が比較的高いディスク・ファイルでは、サーボ制御
システムを組み込むことによって、読出し動作ないし書
込み動作が行なわれている間、ヘッドを所望のトラック
のセンタラインの上に高精度で維持し続ける必要があ
る。このヘッドの維持は、予め記録しておいたサーボ情
報を利用して行なうようにしており、そのサーボ情報
は、専用のサーボ・ディスクに記録しておくか、あるい
は、データ・ディスク上の複数のセクタに記録しておく
ようにしており、それらセクタは、データ・ディスク上
において周方向に互いに離隔させて、データの間に差し
挟むようにして設けられている。読出し/書込みヘッド
によって(あるいは、専用のサーボ・ディスクが用いら
れている場合であれば、専用のサーボ・ヘッドによっ
て)検出されたサーボ情報を、復調することによって、
位置誤差信号(PES:position error signal )を生
成するようにしており、このPESは、最も近いトラッ
クのセンタラインからヘッドがどれだけ離れているかと
いう位置誤差を表わす信号である。
【0005】ディスク・ファイル用のある種のディジタ
ル・サーボ制御システムでは、マイクロプロセッサが、
制御信号アルゴリズムを用いて、そして例えばPES、
VCM電流、ヘッド速度等の、幾つかの状態変数のディ
ジタル値に基づいて、ディジタル制御信号を算出してい
る。そして、このディジタル制御信号をアナログ信号に
変換して増幅することによって、VCMへの入力電流を
得るようにしている。この種のディジタル・サーボ制御
システムの一例は米国特許第4412161号に記載さ
れており、同特許においては、ディジタル制御信号を、
以前の制御信号と以前のPESの値とに基づいて帰納的
に算出するようにしている。
ル・サーボ制御システムでは、マイクロプロセッサが、
制御信号アルゴリズムを用いて、そして例えばPES、
VCM電流、ヘッド速度等の、幾つかの状態変数のディ
ジタル値に基づいて、ディジタル制御信号を算出してい
る。そして、このディジタル制御信号をアナログ信号に
変換して増幅することによって、VCMへの入力電流を
得るようにしている。この種のディジタル・サーボ制御
システムの一例は米国特許第4412161号に記載さ
れており、同特許においては、ディジタル制御信号を、
以前の制御信号と以前のPESの値とに基づいて帰納的
に算出するようにしている。
【0006】本出願人の米国特許第4679103号に
記載されているディジタル・サーボ制御システムでは、
アクチュエータへ供給する制御信号を算出する手順の一
部として、ヘッドの位置と速度とを推定する状態推定ア
ルゴリズムが用いられている。このサーボ制御システム
においては、マイクロプロセッサが、それぞれのサンプ
リング時に、PESに対応したディジタル値と、アクチ
ュエータ入力電流に対応したディジタル値とを受け取
り、そしてこの状態推定アルゴリズムを用いて、ディジ
タル制御信号を算出している。続いてこのディジタル制
御信号は、アナログ信号に変換されて増幅され、それに
よって新たなアクチュエータ入力電流が発生される。こ
の種のディジタル・サーボ制御システムによって制御さ
れる実際の装置において、その装置の状態を推定すると
いう方法を用いるためには、推定定数を用いる必要があ
り、推定定数の導出については、フランクリン及びポー
ウェルによる共著「ダイナミックシステムのディジタル
制御」の第6章、第131頁〜第139頁(Digital Co
ntrol of Dynamic Systems, Franklin and Powell, Add
ison-Wesley Publishing Co. (1983), chapter 6, page
s 131-139 )に論じられている。本願の基礎米国出願の
同時係属出願である、本出願人の米国特許出願第249
619号には、アクチュエータ入力電流を測定する必要
をなくして、制御システムへ入力される変数はディジタ
ルのPESだけであるようにした、ディジタル・サーボ
制御システムが記載されている。
記載されているディジタル・サーボ制御システムでは、
アクチュエータへ供給する制御信号を算出する手順の一
部として、ヘッドの位置と速度とを推定する状態推定ア
ルゴリズムが用いられている。このサーボ制御システム
においては、マイクロプロセッサが、それぞれのサンプ
リング時に、PESに対応したディジタル値と、アクチ
ュエータ入力電流に対応したディジタル値とを受け取
り、そしてこの状態推定アルゴリズムを用いて、ディジ
タル制御信号を算出している。続いてこのディジタル制
御信号は、アナログ信号に変換されて増幅され、それに
よって新たなアクチュエータ入力電流が発生される。こ
の種のディジタル・サーボ制御システムによって制御さ
れる実際の装置において、その装置の状態を推定すると
いう方法を用いるためには、推定定数を用いる必要があ
り、推定定数の導出については、フランクリン及びポー
ウェルによる共著「ダイナミックシステムのディジタル
制御」の第6章、第131頁〜第139頁(Digital Co
ntrol of Dynamic Systems, Franklin and Powell, Add
ison-Wesley Publishing Co. (1983), chapter 6, page
s 131-139 )に論じられている。本願の基礎米国出願の
同時係属出願である、本出願人の米国特許出願第249
619号には、アクチュエータ入力電流を測定する必要
をなくして、制御システムへ入力される変数はディジタ
ルのPESだけであるようにした、ディジタル・サーボ
制御システムが記載されている。
【0007】トラック・フォローの実行中に、ヘッドが
トラックのセンタラインからずれてしまい、それによっ
てPESを大きくしてしまうことの原因は幾つかある。
位置誤差の成分のうちのあるものは、ディスクの回転と
同期しており、従って反復性を有している。例えばディ
スクがスピンドルの回転軸に対して、その中心が正確に
一致していない場合には、円形のトラックは、その回転
軸に対して相対的に偏心した形をとることになる。これ
によって、ディスクの回転周波数と同一の周波数の反復
性を有する、ディスクのランアウト(runout)誤
差、すなわちずれ誤差が発生することになる。本出願人
の米国出願第4616276号には、高速で動作して、
反復性を有する誤差をPESから除去するようにした、
サーボ制御システムが記載されている。位置誤差のその
他の成分のうちには、ディスクの回転に同期せず、ディ
スクの回転周波数よりはるかに高い周波数で発生するも
のがある。例えば、ドライブ・モータのベアリング・ア
センブリが不安定であれば、それによってPESに非反
復性の誤差成分が加えられることになる。この種の非反
復性のランアウト量(NRRO:nonrepeatable runou
t)は、主正弦波的な挙動を示すものであるが、ただ
し、このランアウト量の、振幅、周波数、及び位相(ト
ラックの始端を表示するディスクのインデックス・マー
クを基準とした位相)は、ディスクのある1回転からそ
の次の1回転へと反復して現われるものではない。ドイ
ツ特許出願(DE)363465号には、補助トラック
に記録されている信号に基づいて、スピンドルの非反復
性のぶれを検出することのできる、特別のヘッドを備え
たディスク・ファイルが記載されている。即ち、補助ト
ラックから得られるその信号を利用して、データ・トラ
ックに対してデータの読出し及び書込みが行なわれてい
る間、データ読出し/書込みヘッドの位置を制御するよ
うにしたものである。
トラックのセンタラインからずれてしまい、それによっ
てPESを大きくしてしまうことの原因は幾つかある。
位置誤差の成分のうちのあるものは、ディスクの回転と
同期しており、従って反復性を有している。例えばディ
スクがスピンドルの回転軸に対して、その中心が正確に
一致していない場合には、円形のトラックは、その回転
軸に対して相対的に偏心した形をとることになる。これ
によって、ディスクの回転周波数と同一の周波数の反復
性を有する、ディスクのランアウト(runout)誤
差、すなわちずれ誤差が発生することになる。本出願人
の米国出願第4616276号には、高速で動作して、
反復性を有する誤差をPESから除去するようにした、
サーボ制御システムが記載されている。位置誤差のその
他の成分のうちには、ディスクの回転に同期せず、ディ
スクの回転周波数よりはるかに高い周波数で発生するも
のがある。例えば、ドライブ・モータのベアリング・ア
センブリが不安定であれば、それによってPESに非反
復性の誤差成分が加えられることになる。この種の非反
復性のランアウト量(NRRO:nonrepeatable runou
t)は、主正弦波的な挙動を示すものであるが、ただ
し、このランアウト量の、振幅、周波数、及び位相(ト
ラックの始端を表示するディスクのインデックス・マー
クを基準とした位相)は、ディスクのある1回転からそ
の次の1回転へと反復して現われるものではない。ドイ
ツ特許出願(DE)363465号には、補助トラック
に記録されている信号に基づいて、スピンドルの非反復
性のぶれを検出することのできる、特別のヘッドを備え
たディスク・ファイルが記載されている。即ち、補助ト
ラックから得られるその信号を利用して、データ・トラ
ックに対してデータの読出し及び書込みが行なわれてい
る間、データ読出し/書込みヘッドの位置を制御するよ
うにしたものである。
【0008】
【発明の概要】本発明は、ディスク・ファイル用のディ
ジタル・サーボ制御システムであって、ディスクの1回
転における、非反復性ランアウト量の主正弦波成分を表
わす正弦関数の推定値を生成し、そして、この正弦関数
からNRRO信号を導出してディジタル制御信号に加
え、それによってPESからNRROの主正弦波成分を
除去するようにした、ディジタル・サーボ制御システム
である。この正弦関数の推定値は、測定したPESと、
ディスク・ファイルの既知の物理的パラメータを表わす
予め定めておいた定数とに基づいて生成するようにして
いる。好適実施例においては、トラック・フォローの実
行中には、PESのサンプリング時間毎に、この正弦関
数の新たな推定値を、従ってその新たに推定した正弦関
数から導出されるNRRO信号を、生成するようにして
いる。一方、トラック・シークの実行中には、PESの
サンプリングとサンプリングとの間にNRRO正弦関数
の推定値の更新を行なわず、この正弦関数の最後の推定
値に基づいて、NRRO信号を導出するようにしてい
る。本発明を採用することによって、PESに対するN
RROの影響を実質的に除去することができ、それによ
ってディスク・ファイルの読出し/書込み動作を優れた
ものとすることができる。
ジタル・サーボ制御システムであって、ディスクの1回
転における、非反復性ランアウト量の主正弦波成分を表
わす正弦関数の推定値を生成し、そして、この正弦関数
からNRRO信号を導出してディジタル制御信号に加
え、それによってPESからNRROの主正弦波成分を
除去するようにした、ディジタル・サーボ制御システム
である。この正弦関数の推定値は、測定したPESと、
ディスク・ファイルの既知の物理的パラメータを表わす
予め定めておいた定数とに基づいて生成するようにして
いる。好適実施例においては、トラック・フォローの実
行中には、PESのサンプリング時間毎に、この正弦関
数の新たな推定値を、従ってその新たに推定した正弦関
数から導出されるNRRO信号を、生成するようにして
いる。一方、トラック・シークの実行中には、PESの
サンプリングとサンプリングとの間にNRRO正弦関数
の推定値の更新を行なわず、この正弦関数の最後の推定
値に基づいて、NRRO信号を導出するようにしてい
る。本発明を採用することによって、PESに対するN
RROの影響を実質的に除去することができ、それによ
ってディスク・ファイルの読出し/書込み動作を優れた
ものとすることができる。
【0009】
【実施例】先ず最初に図1に関して説明すると、同図は
従来例のディジタル・サーボ制御システムの簡略化した
ブロック図を示すものであるが、簡略ブロック図として
は本発明の実施例と同様であるので、以下にその構成を
説明する。2枚のディスク10、12が、ディスク・フ
ァイルの駆動用モータ16のスピンドル14に支持され
ている。それらディスク10、12の各々は、夫々2
0、22と24、26とで表わした2つの面を備えてい
る。ここでは説明の都合上、ディスク10の面20と、
ディスク12の面24及び面26とは、データ記録面で
あるとする。また、ディスク10の面22は、専用のサ
ーボ面であり、予め記録されたサーボ情報だけを含んで
いるものとする。
従来例のディジタル・サーボ制御システムの簡略化した
ブロック図を示すものであるが、簡略ブロック図として
は本発明の実施例と同様であるので、以下にその構成を
説明する。2枚のディスク10、12が、ディスク・フ
ァイルの駆動用モータ16のスピンドル14に支持され
ている。それらディスク10、12の各々は、夫々2
0、22と24、26とで表わした2つの面を備えてい
る。ここでは説明の都合上、ディスク10の面20と、
ディスク12の面24及び面26とは、データ記録面で
あるとする。また、ディスク10の面22は、専用のサ
ーボ面であり、予め記録されたサーボ情報だけを含んで
いるものとする。
【0010】ディスク10上のサーボ情報は同心的な複
数本のトラックに記録されており、そして位置情報は、
典型的な例としては、サーボ面22上の互いに隣接する
サーボ・トラックの交わり部分が、面20、24、及び
26上のデータ・トラックのセンタラインとの間で径方
向の位置が合うように書き込まれている。一般的なクオ
ドラチャ・サーボ・パターンを図2に示す。このサーボ
・パターンは、同期領域27とサーボ・ブロック領域2
9とを含んでおり、そのうちの同期領域27は、1組の
サーボ位置ブロックの始点に対応した、タイミング情報
を提供する領域であり、またサーボ・ブロック領域29
は、ヘッド位置情報を提供する領域である。
数本のトラックに記録されており、そして位置情報は、
典型的な例としては、サーボ面22上の互いに隣接する
サーボ・トラックの交わり部分が、面20、24、及び
26上のデータ・トラックのセンタラインとの間で径方
向の位置が合うように書き込まれている。一般的なクオ
ドラチャ・サーボ・パターンを図2に示す。このサーボ
・パターンは、同期領域27とサーボ・ブロック領域2
9とを含んでおり、そのうちの同期領域27は、1組の
サーボ位置ブロックの始点に対応した、タイミング情報
を提供する領域であり、またサーボ・ブロック領域29
は、ヘッド位置情報を提供する領域である。
【0011】データ・ディスク上の個々のトラック、並
びにサーボ・ディスク上の個々のトラックは、ヘッド3
0、32、34、36によってアクセスされる。それら
ヘッドの各々は、1つのディスク面に関連づけられてお
り、また、各々のヘッドに組み合わされたアーム・アセ
ンブリによって支持されている。ヘッド30、32、3
4、36は、それらヘッドの間で共用されるアクセス手
段である、アクチュエータに取付けられており、このア
クチュエータは例えばVCM40等である。従ってヘッ
ド30、32、34、36は、それらヘッドに対応した
夫々のディスク面における径方向位置に関しては、それ
ら全てのヘッドが互いに一定の位置関係に維持されるよ
うになっている。
びにサーボ・ディスク上の個々のトラックは、ヘッド3
0、32、34、36によってアクセスされる。それら
ヘッドの各々は、1つのディスク面に関連づけられてお
り、また、各々のヘッドに組み合わされたアーム・アセ
ンブリによって支持されている。ヘッド30、32、3
4、36は、それらヘッドの間で共用されるアクセス手
段である、アクチュエータに取付けられており、このア
クチュエータは例えばVCM40等である。従ってヘッ
ド30、32、34、36は、それらヘッドに対応した
夫々のディスク面における径方向位置に関しては、それ
ら全てのヘッドが互いに一定の位置関係に維持されるよ
うになっている。
【0012】サーボ・ヘッド32が読み出した信号は、
先ず増幅器42へ入力され、続いて復調器44へ入力さ
れる。サーボ・パターンやサーボ信号復調技法には非常
に多くの種類があり、本発明は、それらのものに関して
は、いかなる種類のものを用いても機能し得るのである
が、ここでは、図2に示したクオドラチャ・サーボ・パ
ターンの場合について、サーボ制御システムの説明を進
めて行くことにする。サーボ面22上のクオドラチャ・
パターン中の、ブロック領域29のサーボ位置情報が復
調器44によって復調されると、2つの別々のアナログ
波形が生成され、それらの信号は、図1に示されるプラ
イマリ信号(PESP)及びコドラチャ信号(PES
Q)である。復調器44から送出されるこれらのアナロ
グのPESP信号とPESQ信号とは、夫々、アナログ
・ディジタル・コンバータ(A/D)88と89とへ送
られる。PESP及びPESQの任意のサンプリング時
におけるPESP(n) とPESQ(n) とで表わすことと
し、ここでnは、各々のディジタル・サンプル値のタイ
ム・インデックスである。
先ず増幅器42へ入力され、続いて復調器44へ入力さ
れる。サーボ・パターンやサーボ信号復調技法には非常
に多くの種類があり、本発明は、それらのものに関して
は、いかなる種類のものを用いても機能し得るのである
が、ここでは、図2に示したクオドラチャ・サーボ・パ
ターンの場合について、サーボ制御システムの説明を進
めて行くことにする。サーボ面22上のクオドラチャ・
パターン中の、ブロック領域29のサーボ位置情報が復
調器44によって復調されると、2つの別々のアナログ
波形が生成され、それらの信号は、図1に示されるプラ
イマリ信号(PESP)及びコドラチャ信号(PES
Q)である。復調器44から送出されるこれらのアナロ
グのPESP信号とPESQ信号とは、夫々、アナログ
・ディジタル・コンバータ(A/D)88と89とへ送
られる。PESP及びPESQの任意のサンプリング時
におけるPESP(n) とPESQ(n) とで表わすことと
し、ここでnは、各々のディジタル・サンプル値のタイ
ム・インデックスである。
【0013】マイクロプロセッサ80は、データ・バス
84並びに適当なアドレス・バス(不図示)を介して、
読出し/書込みメモリ(RAM)82やプログラマブル
・リード・オンリ・メモリ(PROM)83等の、適当
な記憶装置に接続されている。またマイクロプロセッサ
80は、前述の米国特許第4679103号に記載され
ているように、制御信号アルゴリズムを用いて制御信号
u(n) を発生する。この制御信号u(n) は、ディジタル
・アナログ・コンバータ(DAC)92へ出力され、続
いて電力増幅器98で増幅され、それによってVCM4
0へ供給されるアナログ電流i(t) が発生される。この
アナログ電流i(t) は、アナログ・ディジタル・コンバ
ータ(A/D)90へフィードバックされ、このA/D
90は、デジタル電流信号i(n) をマイクロプロセッサ
80へ供給する。従って、マイクロプロセッサ80は、
それぞれのサンプリング時に、その入力として、ディジ
タルのアクチュエータ電流i(n) と、ディジタルのヘッ
ド位置誤差信号PESP(n) 及びPESQ(n) とを受け
取るようにされている。(前述の米国出願第24961
9号に記載されている発明は、VCM電流のフィードバ
ックを必要としないサーボ制御システムを説明してい
る)。マイクロプロセッサ80は、PESP(n) の値と
PESQ(n) の値とに基づいて、そして例えば前述の米
国特許第4679103号等に記載されている従来のロ
ジックを用いて、実際の位置誤差に関する信号である実
位置誤差信号PES(n) を算出する。更に図1には、こ
のマイクロプロセッサ80へデータ・バス84を介して
入力される信号として、ディスク・ファイル制御ユニッ
ト(不図示)からのシーク命令信号が示されており、こ
のシーク命令信号はディジタル値であって、ヘッドを位
置替えする際の移動先の目標トラックを特定するもので
ある。
84並びに適当なアドレス・バス(不図示)を介して、
読出し/書込みメモリ(RAM)82やプログラマブル
・リード・オンリ・メモリ(PROM)83等の、適当
な記憶装置に接続されている。またマイクロプロセッサ
80は、前述の米国特許第4679103号に記載され
ているように、制御信号アルゴリズムを用いて制御信号
u(n) を発生する。この制御信号u(n) は、ディジタル
・アナログ・コンバータ(DAC)92へ出力され、続
いて電力増幅器98で増幅され、それによってVCM4
0へ供給されるアナログ電流i(t) が発生される。この
アナログ電流i(t) は、アナログ・ディジタル・コンバ
ータ(A/D)90へフィードバックされ、このA/D
90は、デジタル電流信号i(n) をマイクロプロセッサ
80へ供給する。従って、マイクロプロセッサ80は、
それぞれのサンプリング時に、その入力として、ディジ
タルのアクチュエータ電流i(n) と、ディジタルのヘッ
ド位置誤差信号PESP(n) 及びPESQ(n) とを受け
取るようにされている。(前述の米国出願第24961
9号に記載されている発明は、VCM電流のフィードバ
ックを必要としないサーボ制御システムを説明してい
る)。マイクロプロセッサ80は、PESP(n) の値と
PESQ(n) の値とに基づいて、そして例えば前述の米
国特許第4679103号等に記載されている従来のロ
ジックを用いて、実際の位置誤差に関する信号である実
位置誤差信号PES(n) を算出する。更に図1には、こ
のマイクロプロセッサ80へデータ・バス84を介して
入力される信号として、ディスク・ファイル制御ユニッ
ト(不図示)からのシーク命令信号が示されており、こ
のシーク命令信号はディジタル値であって、ヘッドを位
置替えする際の移動先の目標トラックを特定するもので
ある。
【0014】既に説明したように、復調器44は、クオ
ドラチャ・サーボ・パターン(図2)から得られるサー
ボ・ブロック領域29の位置情報を復調することによっ
て、アナログのRESP信号及びRESQ信号を生成す
るものである。この復調器44は更に、同期検出回路4
5を含んでおり、この同期検出回路45は、クオドラチ
ャ・サーボ・パターンの同期領域27からタイミング情
報を受け取って、PESクロック信号を出力する回路で
ある。PESクロック信号は、サーボ・パターン中の同
期領域27がサーボ・ヘッド32の直下を通過する頻度
に応じた周波数で、同期検出回路45から出力される。
それゆえ、PESクロックの周波数は、専用サーボ・デ
ィスク上か、あるいはデータ・ディスク上のセクタの中
かのいずれかに記録されている離散したサーボ位置ブロ
ック29の組数(従って、対応して設けられている同期
領域27の箇所数)と、駆動用モータ16の回転速度と
に応じて定まるものである。ただし、記録されている同
期領域27の箇所数及び間隔は固定されているため、P
ESクロックの周波数は、駆動用モータ16の回転速度
のみの関数となる。
ドラチャ・サーボ・パターン(図2)から得られるサー
ボ・ブロック領域29の位置情報を復調することによっ
て、アナログのRESP信号及びRESQ信号を生成す
るものである。この復調器44は更に、同期検出回路4
5を含んでおり、この同期検出回路45は、クオドラチ
ャ・サーボ・パターンの同期領域27からタイミング情
報を受け取って、PESクロック信号を出力する回路で
ある。PESクロック信号は、サーボ・パターン中の同
期領域27がサーボ・ヘッド32の直下を通過する頻度
に応じた周波数で、同期検出回路45から出力される。
それゆえ、PESクロックの周波数は、専用サーボ・デ
ィスク上か、あるいはデータ・ディスク上のセクタの中
かのいずれかに記録されている離散したサーボ位置ブロ
ック29の組数(従って、対応して設けられている同期
領域27の箇所数)と、駆動用モータ16の回転速度と
に応じて定まるものである。ただし、記録されている同
期領域27の箇所数及び間隔は固定されているため、P
ESクロックの周波数は、駆動用モータ16の回転速度
のみの関数となる。
【0015】同期検出回路45から送出されるPESク
ロック信号は、サンプリングクロック発生器65へ入力
されており、そしてこのサンプリングクロック発生器6
5は、マイクロプロセッサ80へ割込信号を送出するよ
うにしてある。このサンプリングクロック発生器65
は、ディジタル・カウンタで構成することができ、その
ディジタル・カウンタは、PESクロックの周波数を所
定の値で分周して、このPESクロックの入力周波数よ
りかなり低い周波数で割込信号を出力するようにしたも
のである。このディジタル・カウンタを、駆動用モータ
16が1回転する毎にインデックス・マークに基づいて
リセットするようにしており、このインデックス・マー
クは、サーボ・ディスク面22に記録されている、サー
ボ・トラックの始点を表示するマークである。
ロック信号は、サンプリングクロック発生器65へ入力
されており、そしてこのサンプリングクロック発生器6
5は、マイクロプロセッサ80へ割込信号を送出するよ
うにしてある。このサンプリングクロック発生器65
は、ディジタル・カウンタで構成することができ、その
ディジタル・カウンタは、PESクロックの周波数を所
定の値で分周して、このPESクロックの入力周波数よ
りかなり低い周波数で割込信号を出力するようにしたも
のである。このディジタル・カウンタを、駆動用モータ
16が1回転する毎にインデックス・マークに基づいて
リセットするようにしており、このインデックス・マー
クは、サーボ・ディスク面22に記録されている、サー
ボ・トラックの始点を表示するマークである。
【0016】上記従来例は、非反復性ランアウトNRR
Oを考慮していないが、本発明においてはこのNRRO
を考慮してアクチュエータを制御することを特徴とする
ものである。PESのパターンへのNRROの影響は、
図3と図4とを比較対照することによって理解すること
ができる。図3は、顕著なNRROが存在しない場合
の、ディスクの1回転における典型的なPESのパター
ンを図示したものである。このパータンは、ディスクの
ある1回転から次の1回転へと反復して現われる高度の
反復性を有しており、また、その最大PES振幅は約5
0となっている。これに対して図4では、主正弦波成分
を含むNRROが存在しているために、PESのパータ
ンはより不規則性の強いものとなっており、ディスクの
ある1回転から次の1回転へと反復することのないパタ
ーンとなっている。更に加えて、そのNRROのために
PESの振幅も、50から約100へと増大している。
Oを考慮していないが、本発明においてはこのNRRO
を考慮してアクチュエータを制御することを特徴とする
ものである。PESのパターンへのNRROの影響は、
図3と図4とを比較対照することによって理解すること
ができる。図3は、顕著なNRROが存在しない場合
の、ディスクの1回転における典型的なPESのパター
ンを図示したものである。このパータンは、ディスクの
ある1回転から次の1回転へと反復して現われる高度の
反復性を有しており、また、その最大PES振幅は約5
0となっている。これに対して図4では、主正弦波成分
を含むNRROが存在しているために、PESのパータ
ンはより不規則性の強いものとなっており、ディスクの
ある1回転から次の1回転へと反復することのないパタ
ーンとなっている。更に加えて、そのNRROのために
PESの振幅も、50から約100へと増大している。
【0017】図4のPESの中に存在しているNRRO
は主正弦波成分を有しており、その主正弦波成分をディ
スクの1回転について図示したものが図5である。本発
明においては、マイクロプロセッサ80(図1)が、こ
の正弦関数の推定値を生成し、そして、ディジタル制御
信号u(n)に加えられてそのディジタル制御信号の一
部となる、個々のNRRO信号を導出する。この正弦関
数は連続的に再算出されるものとする必要があり、その
理由は、反復性を有すルランアウト量とは異なって、こ
の正弦関数は、ディスクのある1回転と次の1回転とで
は、図6に図示したように大幅に変化するからである。
図6に示すように、NRRO正弦関数100は、ディス
クのそれに続く次の1回転におけるNRROの正弦関数
101とは、その振幅と位相(トラックの始点を表示す
るインデクス・マークに対する位相)との両方が共に異
なっている。また更に、図6においては、関数100と
関数101とは略々同じ周波数も持つものが描かれてい
るが、通常は、NRROの関数の周波数は、夫々の回転
ごとに異なったものとなっている。従って、図6は、P
ESからのNRROの除去を適合性を持って行なえるも
のとするためには、NRROの正弦関数を定期的に再算
出する必要があることを、明瞭に示すものといえる。
は主正弦波成分を有しており、その主正弦波成分をディ
スクの1回転について図示したものが図5である。本発
明においては、マイクロプロセッサ80(図1)が、こ
の正弦関数の推定値を生成し、そして、ディジタル制御
信号u(n)に加えられてそのディジタル制御信号の一
部となる、個々のNRRO信号を導出する。この正弦関
数は連続的に再算出されるものとする必要があり、その
理由は、反復性を有すルランアウト量とは異なって、こ
の正弦関数は、ディスクのある1回転と次の1回転とで
は、図6に図示したように大幅に変化するからである。
図6に示すように、NRRO正弦関数100は、ディス
クのそれに続く次の1回転におけるNRROの正弦関数
101とは、その振幅と位相(トラックの始点を表示す
るインデクス・マークに対する位相)との両方が共に異
なっている。また更に、図6においては、関数100と
関数101とは略々同じ周波数も持つものが描かれてい
るが、通常は、NRROの関数の周波数は、夫々の回転
ごとに異なったものとなっている。従って、図6は、P
ESからのNRROの除去を適合性を持って行なえるも
のとするためには、NRROの正弦関数を定期的に再算
出する必要があることを、明瞭に示すものといえる。
【0018】NRROの主正弦波成分は、図5に示すよ
うに、任意の振幅及び位相を持つ純粋な正弦関数であ
り、これは次の式で表わすことができる。 A sin(ωt) + B cos(ωt) ω=周波数/(2π) (式1) 式1の正弦関数の振幅と位相とは以下のように表わすこ
とができる。 振幅= (A2 +B2)1/2 (式1A) 位相= tan-1(B/A) (式1B) この一般式を用いて、また、A、B、及びωが、実際に
は一定の値を取らず、ディスクの回転と共に連続的に変
化するものであるということを既知の前提とすれば、N
RRO信号のディジタル値は次のように表わすことがで
きる。 uR(n) = A(n)sin[ω(n)・t(n)]+B(n)cos[ω(n)・t(n)] (式2) A、B、及びωの各項は、トラック・フォローの実行中
には、PESの各々のサンプル値について次のようにし
て算出される。 A(n)=A(n-1)+MUa・PES(n)sin[ω(n)・t(n)] (式3) B(n)=B(n-1)+MUb・PES(n)cos[ω(n)・t(n)] (式4) ω(n)=ω(n-1)+MUω・PES(n)・t(n)・[Term1(n)+Term2(n)] (式5) ここで、MUa 、MUb 、及びMUω は設計定数であ
り、PES(n)は第n番目の標本における位置誤差信
号、 Term1(n)=A(n)cos[ω(n)・t(n)]、 (式6) Term2(n)=-B(n)sin[ω(n)・t(n)]、 (式7) t(n)=t(n-1)+(PESのサンプリング周期) (式8) である。「時間」の項であるt(n) は、制御アルゴリズ
ムが連続的に実行されていることから、そのままではむ
やみに大きくなるおそれがある。それゆえ、推定により
得られたNRRO関数の、その1周期が完全に経過する
毎に、このt(n) を「0」にリセットするようにしてい
る。このリセットは、t(n) の値が推定により得られた
周期、即ち1/[2π・ω(n)] と等しくなるか、あるい
はそれを超える毎に行なうようにしている。
うに、任意の振幅及び位相を持つ純粋な正弦関数であ
り、これは次の式で表わすことができる。 A sin(ωt) + B cos(ωt) ω=周波数/(2π) (式1) 式1の正弦関数の振幅と位相とは以下のように表わすこ
とができる。 振幅= (A2 +B2)1/2 (式1A) 位相= tan-1(B/A) (式1B) この一般式を用いて、また、A、B、及びωが、実際に
は一定の値を取らず、ディスクの回転と共に連続的に変
化するものであるということを既知の前提とすれば、N
RRO信号のディジタル値は次のように表わすことがで
きる。 uR(n) = A(n)sin[ω(n)・t(n)]+B(n)cos[ω(n)・t(n)] (式2) A、B、及びωの各項は、トラック・フォローの実行中
には、PESの各々のサンプル値について次のようにし
て算出される。 A(n)=A(n-1)+MUa・PES(n)sin[ω(n)・t(n)] (式3) B(n)=B(n-1)+MUb・PES(n)cos[ω(n)・t(n)] (式4) ω(n)=ω(n-1)+MUω・PES(n)・t(n)・[Term1(n)+Term2(n)] (式5) ここで、MUa 、MUb 、及びMUω は設計定数であ
り、PES(n)は第n番目の標本における位置誤差信
号、 Term1(n)=A(n)cos[ω(n)・t(n)]、 (式6) Term2(n)=-B(n)sin[ω(n)・t(n)]、 (式7) t(n)=t(n-1)+(PESのサンプリング周期) (式8) である。「時間」の項であるt(n) は、制御アルゴリズ
ムが連続的に実行されていることから、そのままではむ
やみに大きくなるおそれがある。それゆえ、推定により
得られたNRRO関数の、その1周期が完全に経過する
毎に、このt(n) を「0」にリセットするようにしてい
る。このリセットは、t(n) の値が推定により得られた
周期、即ち1/[2π・ω(n)] と等しくなるか、あるい
はそれを超える毎に行なうようにしている。
【0019】設計定数(MUa 、MUb 、及びMU
ω )の夫々の上限値は、ウィドロウ及びスターンスに
よる共著「適合性信号処理」(Adaptive Signal Proces
sing, Widrow, B. and Stearns, S.D., Prentice-Hall,
1985 )に記載されている「最小平均2乗法(least me
an squares)」アルゴリズムに基づいて算出することが
でき、またそれらは、以下に示すように、ディスク・フ
ァイルの物理的パラメータの関数として表わすことので
きるものである。ただし実際にそれらの値を設定する際
には、実験によって得られるそれらMUa 、MUb 、及
びMUω の値を用いて、望ましい収束率を得るように
する。以下に、これらMU項を、実験によって決定する
方法を説明する。先ず最初に、模擬的に発生させた、周
波数が一定の(即ちωを定数とした)NRRO外乱をデ
ィスク・ファイルへ印加し、この外乱の印加は、正弦波
信号をPESに加算することによって行なう。MUω
の項を「0」に設定し、またMUa 及びMUb の初期値
にも同じ値を選択する。そして、NRROの振幅をステ
ップ状に変化させて(これはAとBの値を増加させるこ
とによって行なう)、そのときのMUa 及びMUb につ
いての収束率を実測する。そして、MUa の値とMUb
の値をインクリメントしつつ、以上の実験を反復して実
行し、それを不安定状態が発生するまで繰り返す。その
後に、MUa とMUb の所望の値を選択する。MUω
を決定するには、模擬的に発生させた、振幅及び位相が
一定の(即ちAとBを定数とした)NRRO外乱をディ
スク・ファイルへ印加する。MUω の初期値を選択
し、そして模擬的に発生させたNRRO外乱の周波数を
ステップ状に変化させて、その選択したMUω につい
ての収束率を実測する。そして、MUω の値をインク
リメントしつつ、この実験を反復して実行し、それを不
安定状態が発生するまで繰り返す。その後に、MUωの
所望の値を選択する。こうして値を選択したならば、模
擬的に発生させた任意の正弦波状のNRRO外乱を用い
て、それら選択したMUa 、MUb 、及びMUω の値
によって得られる性能を実測する。
ω )の夫々の上限値は、ウィドロウ及びスターンスに
よる共著「適合性信号処理」(Adaptive Signal Proces
sing, Widrow, B. and Stearns, S.D., Prentice-Hall,
1985 )に記載されている「最小平均2乗法(least me
an squares)」アルゴリズムに基づいて算出することが
でき、またそれらは、以下に示すように、ディスク・フ
ァイルの物理的パラメータの関数として表わすことので
きるものである。ただし実際にそれらの値を設定する際
には、実験によって得られるそれらMUa 、MUb 、及
びMUω の値を用いて、望ましい収束率を得るように
する。以下に、これらMU項を、実験によって決定する
方法を説明する。先ず最初に、模擬的に発生させた、周
波数が一定の(即ちωを定数とした)NRRO外乱をデ
ィスク・ファイルへ印加し、この外乱の印加は、正弦波
信号をPESに加算することによって行なう。MUω
の項を「0」に設定し、またMUa 及びMUb の初期値
にも同じ値を選択する。そして、NRROの振幅をステ
ップ状に変化させて(これはAとBの値を増加させるこ
とによって行なう)、そのときのMUa 及びMUb につ
いての収束率を実測する。そして、MUa の値とMUb
の値をインクリメントしつつ、以上の実験を反復して実
行し、それを不安定状態が発生するまで繰り返す。その
後に、MUa とMUb の所望の値を選択する。MUω
を決定するには、模擬的に発生させた、振幅及び位相が
一定の(即ちAとBを定数とした)NRRO外乱をディ
スク・ファイルへ印加する。MUω の初期値を選択
し、そして模擬的に発生させたNRRO外乱の周波数を
ステップ状に変化させて、その選択したMUω につい
ての収束率を実測する。そして、MUω の値をインク
リメントしつつ、この実験を反復して実行し、それを不
安定状態が発生するまで繰り返す。その後に、MUωの
所望の値を選択する。こうして値を選択したならば、模
擬的に発生させた任意の正弦波状のNRRO外乱を用い
て、それら選択したMUa 、MUb 、及びMUω の値
によって得られる性能を実測する。
【0020】次に図7を参照しつつ、フローチャートに
関連させて本発明を説明する。同図のフローチャート
は、NRRO正弦関数を生成し、その正弦関数からNR
RO信号を導出し、そしてこのNRRO信号を制御信号
へ組み込むことによってPESからNRROを適合性を
持って除去する際の、方法を示すものである。
関連させて本発明を説明する。同図のフローチャート
は、NRRO正弦関数を生成し、その正弦関数からNR
RO信号を導出し、そしてこのNRRO信号を制御信号
へ組み込むことによってPESからNRROを適合性を
持って除去する際の、方法を示すものである。
【0021】電源投入時に(或いはトラック・フォロー
の手順の開始時に)ディジタル・カウンタの「n」を
「0」にセットし、そしてPROM83(図1)から設
計定数MUa 、MUb 、及びMUω を入力する。続い
てマイクロプロセッサ80へPESを入力し、更にA、
B、及びωの現在値を入力する(これらA、B、ωの初
期値は、予めRAM82に記憶させてあるが、それら初
期値は、NRRO信号uRの初期算出にしか使用されな
い)。続いて通常制御信号u0 を算出する。この通常制
御信号u0 とは、NRROの補償分を含まない制御信号
のことである。次に実際の制御信号uを、通常制御信号
とNRRO信号との和として算出して、DAC92へ出
力する。
の手順の開始時に)ディジタル・カウンタの「n」を
「0」にセットし、そしてPROM83(図1)から設
計定数MUa 、MUb 、及びMUω を入力する。続い
てマイクロプロセッサ80へPESを入力し、更にA、
B、及びωの現在値を入力する(これらA、B、ωの初
期値は、予めRAM82に記憶させてあるが、それら初
期値は、NRRO信号uRの初期算出にしか使用されな
い)。続いて通常制御信号u0 を算出する。この通常制
御信号u0 とは、NRROの補償分を含まない制御信号
のことである。次に実際の制御信号uを、通常制御信号
とNRRO信号との和として算出して、DAC92へ出
力する。
【0022】判断ブロック110において、トラック・
フォローの実行中であると判断されたならば、即ちシー
ク命令を受け取ってはいないと判断されたならば、A、
B、ωの変化分を算出する。これらの変化分は、夫々、
式3、式4、式5の右辺の右側の部分であり、即ち、
「n−1」から「n」への移行に伴ってA、B、ωの値
が変化した量である。それら変化分の値は、NRROの
変化率を調べる上で重要なものである。ある種の状況下
においては、NRROが急速に発生し、そして消滅する
こともある。それゆえ、判断ブロック112では、それ
らの変化分の値が所定のスレショルドを超えているか否
かを調べ、もしそのスレショルドを超えていたならば、
マイクロプロセッサ80が、データの書込みを禁止する
命令を送出する。
フォローの実行中であると判断されたならば、即ちシー
ク命令を受け取ってはいないと判断されたならば、A、
B、ωの変化分を算出する。これらの変化分は、夫々、
式3、式4、式5の右辺の右側の部分であり、即ち、
「n−1」から「n」への移行に伴ってA、B、ωの値
が変化した量である。それら変化分の値は、NRROの
変化率を調べる上で重要なものである。ある種の状況下
においては、NRROが急速に発生し、そして消滅する
こともある。それゆえ、判断ブロック112では、それ
らの変化分の値が所定のスレショルドを超えているか否
かを調べ、もしそのスレショルドを超えていたならば、
マイクロプロセッサ80が、データの書込みを禁止する
命令を送出する。
【0023】一方、A、B、ωの値がこの許容スレショ
ルドの範囲内にあったならば、時間項tとNRROの周
期とを算出する。判断ブロック114では、それらの、
算出した時間の値と算出した推定周期とを比較し、もし
その時間の値が推定周期より大きかったならば、その時
間の値をリセットする。続いて、式3、式4、式5に従
って、A、B、ωの値を実際に算出する。算出したそれ
らの値は、RAM82に記憶しておく。次に、NRRO
信号uR を算出し、更にその後にディジタル・カウンタ
の「n」をインクリメントしたならば、マイクロプロセ
ッサ80は次のPESを受け取ることのできる状態にな
る。従って、トラック・フォローの実行が継続している
間は、はPESのサンプリング値が得られる度に、NR
RO信号が再算出されるようになっており、このNRR
O信号の再算出は、NRROの波形を決定するA、B、
ωの各項を再算出することによって行なっている。NR
ROの各波形は、その特性要素である振幅、位相、及び
周期によって一意に決定されるものであり、しかもそれ
らの特性要素はA、B、ωの関数である。このようにし
て、NRRO正弦関数を、PESの標本化が行われる間
に適合性を持って変化させるようにしているため、この
正弦関数から導出されて通常制御信号に付加されるNR
RO信号もまた、NRROの変化に伴って、適合性を持
って算出されるようになっている。
ルドの範囲内にあったならば、時間項tとNRROの周
期とを算出する。判断ブロック114では、それらの、
算出した時間の値と算出した推定周期とを比較し、もし
その時間の値が推定周期より大きかったならば、その時
間の値をリセットする。続いて、式3、式4、式5に従
って、A、B、ωの値を実際に算出する。算出したそれ
らの値は、RAM82に記憶しておく。次に、NRRO
信号uR を算出し、更にその後にディジタル・カウンタ
の「n」をインクリメントしたならば、マイクロプロセ
ッサ80は次のPESを受け取ることのできる状態にな
る。従って、トラック・フォローの実行が継続している
間は、はPESのサンプリング値が得られる度に、NR
RO信号が再算出されるようになっており、このNRR
O信号の再算出は、NRROの波形を決定するA、B、
ωの各項を再算出することによって行なっている。NR
ROの各波形は、その特性要素である振幅、位相、及び
周期によって一意に決定されるものであり、しかもそれ
らの特性要素はA、B、ωの関数である。このようにし
て、NRRO正弦関数を、PESの標本化が行われる間
に適合性を持って変化させるようにしているため、この
正弦関数から導出されて通常制御信号に付加されるNR
RO信号もまた、NRROの変化に伴って、適合性を持
って算出されるようになっている。
【0024】ここで再び図7の判断ブロック110につ
いて説明すると、トラック・フォローが実行されていな
かったならば、即ち、アクチュエータを異なったトラッ
クへ移動させる命令であるシーク命令を受け取っていた
場合には、A、B、ωの夫々の項の、PESの標本化の
1回毎の再算出は、行なわないようにしている。そし
て、以前生成したNRRO正弦関数を用いるようにし
て、シークの実行中には、uR を時間のみの関数として
算出し、A、B、ωの夫々の項は一定の値のまま保持す
るようにしている。
いて説明すると、トラック・フォローが実行されていな
かったならば、即ち、アクチュエータを異なったトラッ
クへ移動させる命令であるシーク命令を受け取っていた
場合には、A、B、ωの夫々の項の、PESの標本化の
1回毎の再算出は、行なわないようにしている。そし
て、以前生成したNRRO正弦関数を用いるようにし
て、シークの実行中には、uR を時間のみの関数として
算出し、A、B、ωの夫々の項は一定の値のまま保持す
るようにしている。
【0025】以上に本発明の好適実施例を詳細に説明し
たが、当業者であれば本発明の範囲から逸脱することな
くこの実施例に対して加え得る変更ないし応用上の改変
等に想到し得ることは明らかである。
たが、当業者であれば本発明の範囲から逸脱することな
くこの実施例に対して加え得る変更ないし応用上の改変
等に想到し得ることは明らかである。
【図1】本発明を適用することのできる、従来技術に係
るディジタル・サーボ制御システムのブロック図であ
る。
るディジタル・サーボ制御システムのブロック図であ
る。
【図2】一般的なクオドラチャ・パターンの形で記録さ
れた、典型的なサーボ・タイミング並びに位置の情報を
示す記録パターン図である。
れた、典型的なサーボ・タイミング並びに位置の情報を
示す記録パターン図である。
【図3】顕著なNRROが存在しない場合の、ディスク
の1回転における典型的なPESのパターンを示すグラ
フである。
の1回転における典型的なPESのパターンを示すグラ
フである。
【図4】NRROの主正弦波成分が更に加わっている場
合の、ディスクの1回転における典型的なPESのパタ
ーンを示すグラフである。
合の、ディスクの1回転における典型的なPESのパタ
ーンを示すグラフである。
【図5】図4のPESのパタンの中に含まれているNR
ROの主正弦波成分の推定値を示すグラフである。
ROの主正弦波成分の推定値を示すグラフである。
【図6】ディスクの連続した2回転におけるNRROの
主正弦波成分の推定値を示すグラフである。
主正弦波成分の推定値を示すグラフである。
【図7】トラック・フォローの実行中とトラック・シー
クの実行中との両方において、NRRO信号を導出し、
そしてそれを制御信号の算出に用いる方法を示すフロー
チャートである。
クの実行中との両方において、NRRO信号を導出し、
そしてそれを制御信号の算出に用いる方法を示すフロー
チャートである。
10、12 ディスク 16 駆動用モータ 20 データ記録面 22 サーボ情報記録面 24、26 データ記録面 27 同期領域 29 サーボ・ブロック領域 30、32、34、36 ヘッド 40 ボイス・コイル・モータ(VCM) 45 同期検出回路
Claims (6)
- 【請求項1】 略々同心的な複数本のデータ・トラック
を有する少なくとも1枚の回転自在なデータ・ディスク
を備え、該データ・ディスクないしは別設のサーボ・デ
ィスクにサーボ情報が記録されており、ディスクの回転
中に該サーボ情報を読み出す少なくとも1個のヘッドを
備え、更に、該サーボ情報からヘッド位置誤差信号(P
ES)を導出する手段と、複数本のトラックの間のシー
クと特定のトラックのフォローとを前記ヘッドに行なわ
せるように前記ヘッドに取付けられて入力信号に応答す
るアクチュエータと、PESのサンプリング時に前記P
ESに対応したディジタル値を受け取り、且つ前記アク
チュエータ用のディジタル制御信号を算出するための算
出手段とを備えた、データ記録用ディスク・ファイルに
おいて、 前記算出手段が、受け取った前記PES値に基づいて前
記ディジタル制御信号の算出に用いられる非反復性ラン
アウト(NRRO)信号を推定するための、NRRO信
号推定手段を含んでいることを特徴とするディスク・フ
ァイル。 - 【請求項2】 前記NRRO信号推定手段が、前記NR
ROを表わす正弦関数を生成するための正弦関数生成手
段と、該正弦関数から前記NRRO信号を導出するため
のNRRO信号導出手段とを含んでいる請求項1記載の
ディスク・ファイル。 - 【請求項3】 前記正弦関数生成手段が、トラック・フ
ォローの実行中に、PESのサンプリング値を受け取る
間に前記正弦関数を再算出するための、再算出手段を含
んでいる請求項2記載のディスク・ファイル。 - 【請求項4】 前記再算出手段が、前記正弦関数の振幅
と位相と周期とを更新するための更新手段を含んでいる
請求項3記載のディスク・ファイル。 - 【請求項5】 略々同心的な複数本のデータ・トラック
を有する少なくとも1枚の回転自在なデータ・ディスク
を備え、該データ・ディスクないしは別設のサーボ・デ
ィスクにサーボ情報とインデクス・マークとが記録され
ており、ディスクの回転中に該サーボ情報を読み出す少
なくとも1個のヘッドを備え、更に、該サーボ情報から
ヘッド位置誤差信号(PES)を導出する手段と、複数
本のトラックの間のシークと特定のトラックのフォロー
とを前記ヘッドに行なわせるように前記ヘッドに取付け
られて入力信号に応答するアクチュエータと、PESの
サンプリング時に前記PESに対応したディジタル値を
受け取り、且つ制御信号アルゴリズムを実行することに
よって前記アクチュエータが使用するディジタル制御信
号を算出するためのプロセッサとを備えた、データ記録
用ディスク・ファイルにおいて、 前記プロセッサに結合され、ディスク・ファイルの所定
の物理的パラメータを表わす定数を記憶するための記憶
装置を備え、 前記プロセッサが、(a) 前記PESのサンプリング値を
受け取る間に、受け取ったPES値と記憶されている前
記定数とに基づいて、非反復性ディスク・ランオウト量
(NRRO)の推定値を表わす正弦関数であって、振幅
と周期と前記インデクス・マークを基準とした位相とを
有する正弦関数を算出する手段と、(b)該正弦関数か
ら、前記ディジタル制御信号の生成に用いられるNRR
O信号を導出するための手段とを含んでいる、ことを特
徴とするディスク・ファイル。 - 【請求項6】 前記プロセッサの中に設けられ、トラッ
ク・シークの実行中にはPES値のサンプリングとサン
プリングとの間に行なわれる前記正弦関数の生成を中止
するための手段を更に備え、トラック・シークの実行中
には、前記正弦関数の振幅と位相と周期とを一定値に維
持し且つ振幅と位相と周期とがそれら一定値となってい
る以前生成した正弦関数に基づいてNRRO信号を導出
するようにした請求項5のディスク・ファイル。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US479497 | 1990-02-13 | ||
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---|---|
JPH07326146A JPH07326146A (ja) | 1995-12-12 |
JP2539951B2 true JP2539951B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=23904273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3002317A Expired - Lifetime JP2539951B2 (ja) | 1990-02-13 | 1991-01-11 | デ―タ記録用ディスク・ファイル |
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---|---|
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EP (1) | EP0442650B1 (ja) |
JP (1) | JP2539951B2 (ja) |
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1990
- 1990-02-13 US US07/479,497 patent/US5072318A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3002317A patent/JP2539951B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-05 DE DE69124124T patent/DE69124124T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-05 EP EP91300945A patent/EP0442650B1/en not_active Expired - Lifetime
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