JP3007879B2 - ディスク駆動装置におけるトラックフォローイングのための高調波補償器 - Google Patents
ディスク駆動装置におけるトラックフォローイングのための高調波補償器Info
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- JP3007879B2 JP3007879B2 JP10226480A JP22648098A JP3007879B2 JP 3007879 B2 JP3007879 B2 JP 3007879B2 JP 10226480 A JP10226480 A JP 10226480A JP 22648098 A JP22648098 A JP 22648098A JP 3007879 B2 JP3007879 B2 JP 3007879B2
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- 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
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はディスク駆動装置
に関し、とくに、歪みやディスク回転軸からのずれを伴
うトラックを追跡するためのシステムおよび方法に関す
る。
に関し、とくに、歪みやディスク回転軸からのずれを伴
うトラックを追跡するためのシステムおよび方法に関す
る。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】慣用のハードディスク
駆動装置は、データ蓄積用の一つ以上のディスクと、記
録面へのデータ書込みおよび記録面からのデータ読出し
のために記録面一つごとに一つずつ設けたデータヘッド
とを有する。動作の際は、ディスクの回転に伴って各デ
ータヘッドはそれに付随するディスク記録面の上を飛行
し、ディスク駆動装置の電子回路からの信号に応答して
その記録面上の磁性媒体に対するデータ書込みおよび読
出しを行う。図１は通常のディスク構造、すなわちデー
タヘッド１２０でディスク１００上のトラック１１０な
ど同心円状トラックに対するデータの書込みおよび呼出
しを行うディスク構造を示す。
駆動装置は、データ蓄積用の一つ以上のディスクと、記
録面へのデータ書込みおよび記録面からのデータ読出し
のために記録面一つごとに一つずつ設けたデータヘッド
とを有する。動作の際は、ディスクの回転に伴って各デ
ータヘッドはそれに付随するディスク記録面の上を飛行
し、ディスク駆動装置の電子回路からの信号に応答して
その記録面上の磁性媒体に対するデータ書込みおよび読
出しを行う。図１は通常のディスク構造、すなわちデー
タヘッド１２０でディスク１００上のトラック１１０な
ど同心円状トラックに対するデータの書込みおよび呼出
しを行うディスク構造を示す。
【０００３】通常はスポーク状のサーボウェッジでデー
タフレーム１０６および１０７などのデータフレーム、
すなわち各々が一つ以上のデータセクタの全部または一
部を含むデータフレームに各トラックを区分する。各サ
ーボウェッジは一つのトラックあたり一つのサーボセク
タを含み、それらサーボセクタから情報を読み出し、デ
ィスク駆動装置の電子回路でディスク表面に対するデー
タヘッドの半径方向および円周方向の位置を算定できる
ようにする。
タフレーム１０６および１０７などのデータフレーム、
すなわち各々が一つ以上のデータセクタの全部または一
部を含むデータフレームに各トラックを区分する。各サ
ーボウェッジは一つのトラックあたり一つのサーボセク
タを含み、それらサーボセクタから情報を読み出し、デ
ィスク駆動装置の電子回路でディスク表面に対するデー
タヘッドの半径方向および円周方向の位置を算定できる
ようにする。
【０００４】サーボシステムはデータヘッドの位置定め
にあたってサーボウェッジからの情報を用いる。例え
ば、通常シークと呼ばれる動作の期間中にサーボシステ
ムはアクセス対象のデータセクタを含むトラックまでデ
ータヘッドを半径方向に動かす。そのトラックに到達す
ると、サーボシステムは所望のデータセクタがデータヘ
ッドの下を通過するまでデータヘッドがそのトラックを
円周方法にフォローし続けるようにする。トラックが完
全に円形であってその円の中心がディスク回転軸上にあ
る場合は、データヘッドのトラックフォローイングのた
めにデータヘッドを半径方向に動かす必要はない。しか
し、トラックはその中心がディスク回転軸からずれてい
たり非円形であったりする。
にあたってサーボウェッジからの情報を用いる。例え
ば、通常シークと呼ばれる動作の期間中にサーボシステ
ムはアクセス対象のデータセクタを含むトラックまでデ
ータヘッドを半径方向に動かす。そのトラックに到達す
ると、サーボシステムは所望のデータセクタがデータヘ
ッドの下を通過するまでデータヘッドがそのトラックを
円周方法にフォローし続けるようにする。トラックが完
全に円形であってその円の中心がディスク回転軸上にあ
る場合は、データヘッドのトラックフォローイングのた
めにデータヘッドを半径方向に動かす必要はない。しか
し、トラックはその中心がディスク回転軸からずれてい
たり非円形であったりする。
【０００５】通常のディスク駆動装置では回転駆動用ス
ピンドルにディスクを取り付けるのにクランプを用い
る。それらクランプによってディスクに圧力をかけ、デ
ィスクを保持する。クランプの圧力は起動トルクや動作
の際の衝撃および振動に起因するスピンドルからのディ
スクの偏位の防止に十分な大きさでなければならない
が、その圧力が高すぎるとディスクに歪みを生じさせ
る。したがって、トラックフォローイングのためにサー
ボシステムが許容できるずれの最大値以下のディスクず
れであれば、ディスク歪みの回避のためにそのディスク
ずれを許容する。
ピンドルにディスクを取り付けるのにクランプを用い
る。それらクランプによってディスクに圧力をかけ、デ
ィスクを保持する。クランプの圧力は起動トルクや動作
の際の衝撃および振動に起因するスピンドルからのディ
スクの偏位の防止に十分な大きさでなければならない
が、その圧力が高すぎるとディスクに歪みを生じさせ
る。したがって、トラックフォローイングのためにサー
ボシステムが許容できるずれの最大値以下のディスクず
れであれば、ディスク歪みの回避のためにそのディスク
ずれを許容する。
【０００６】図１は、位置１１０に当初あって回転軸１
０１に中心を有していたトラックがディスク１００のず
れに伴って偏位１３０の分だけ移動して点１０２を中心
とする位置に来ていることを示す。偏位１３０をこの明
細書ではランアウトと呼ぶ。ディスク１００が回転して
いる間トラックにフォローするためには、トラックを位
置１１１に動かすランアウトを補償するようにサーボシ
ステムでデータヘッドを半径方向に動かさなければなら
ない。米国特許第５，５３９，７１４号「小型ディスク
駆動装置のための適応型ランアウト補償」は図１記載の
ようなランアウトを補償したディスクシステムを記載し
ており、ここに参照してその内容全部をこの明細書に組
み入れる。上記米国特許記載のシステムにおいては、デ
ィスク駆動装置のサーボシステムはサーボ補償器とトラ
ック上へのデータヘッド位置づけのための位置信号を生
ずる二次サーボ補償器とを備える。このサーボ補償器は
直前のサーボウェッジについて算定された位置誤差信号
から位置信号を発生する。二次サーボ補償器はそれ以前
のディスク回転からの位置誤差信号を分析し、そのディ
スクの回転周波数に合致する周波数の正弦波位置信号を
発生する。この正弦波位置信号がトラックの半径方向の
位置のランアウトに起因する繰返しの変動を部分的に補
償するものであり、ディスク回転に等しい各周波数と上
記位置誤差信号の分析から算定される位置および大きさ
とを有する。
０１に中心を有していたトラックがディスク１００のず
れに伴って偏位１３０の分だけ移動して点１０２を中心
とする位置に来ていることを示す。偏位１３０をこの明
細書ではランアウトと呼ぶ。ディスク１００が回転して
いる間トラックにフォローするためには、トラックを位
置１１１に動かすランアウトを補償するようにサーボシ
ステムでデータヘッドを半径方向に動かさなければなら
ない。米国特許第５，５３９，７１４号「小型ディスク
駆動装置のための適応型ランアウト補償」は図１記載の
ようなランアウトを補償したディスクシステムを記載し
ており、ここに参照してその内容全部をこの明細書に組
み入れる。上記米国特許記載のシステムにおいては、デ
ィスク駆動装置のサーボシステムはサーボ補償器とトラ
ック上へのデータヘッド位置づけのための位置信号を生
ずる二次サーボ補償器とを備える。このサーボ補償器は
直前のサーボウェッジについて算定された位置誤差信号
から位置信号を発生する。二次サーボ補償器はそれ以前
のディスク回転からの位置誤差信号を分析し、そのディ
スクの回転周波数に合致する周波数の正弦波位置信号を
発生する。この正弦波位置信号がトラックの半径方向の
位置のランアウトに起因する繰返しの変動を部分的に補
償するものであり、ディスク回転に等しい各周波数と上
記位置誤差信号の分析から算定される位置および大きさ
とを有する。
【０００７】トラック半径の繰返し変動が回転数と同一
の周波数の正弦波信号で近似できないほどのトラック歪
みがある場合は上述のサーボシステムによるトラックフ
ォローイングは難しくなる。その場合は上述の二次サー
ボ補償器では上記繰返し変動の補償は不完全になり、サ
ーボ補償器からアクチュエータ位置づけ信号の大きい成
分を供給しなければならない。一方、サーボ補償器のダ
イナミックレンジはトラック歪みの処理に十分な程度に
大きくない場合がある。したがって、ランアウトおよび
トラック歪みの両方に起因するトラック半径の周期的変
動をよりよく補償できる改良型サーボシステムが必要で
ある。
の周波数の正弦波信号で近似できないほどのトラック歪
みがある場合は上述のサーボシステムによるトラックフ
ォローイングは難しくなる。その場合は上述の二次サー
ボ補償器では上記繰返し変動の補償は不完全になり、サ
ーボ補償器からアクチュエータ位置づけ信号の大きい成
分を供給しなければならない。一方、サーボ補償器のダ
イナミックレンジはトラック歪みの処理に十分な程度に
大きくない場合がある。したがって、ランアウトおよび
トラック歪みの両方に起因するトラック半径の周期的変
動をよりよく補償できる改良型サーボシステムが必要で
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の一つの側面に
よると、サーボシステムにおける複数高調波補償器で位
置誤差信号の示すトラックの半径方向変動を分析し、そ
れら半径方向変動の周波数スペクトラム成分を算定す
る。半径方向変動の展開（例えばフーリエ展開）の中の
被選択項の係数を抽出して二つ以上の周期的信号の発生
に用いる。それら信号には、回転周波数の基本波（一次
高調波）に等しい周波数の正弦波信号、回転周波数の二
次高調波（すなわち２倍）に等しい周波数の正弦波信号
が含まれる。これら周期的信号を合成して、通常のトラ
ック歪みの半径方向変動に対する良好な近似を示す位置
補正信号を形成する。
よると、サーボシステムにおける複数高調波補償器で位
置誤差信号の示すトラックの半径方向変動を分析し、そ
れら半径方向変動の周波数スペクトラム成分を算定す
る。半径方向変動の展開（例えばフーリエ展開）の中の
被選択項の係数を抽出して二つ以上の周期的信号の発生
に用いる。それら信号には、回転周波数の基本波（一次
高調波）に等しい周波数の正弦波信号、回転周波数の二
次高調波（すなわち２倍）に等しい周波数の正弦波信号
が含まれる。これら周期的信号を合成して、通常のトラ
ック歪みの半径方向変動に対する良好な近似を示す位置
補正信号を形成する。
【０００９】この発明の一つの実施例によると、ディス
クが回転軸の周りを回転しているあいだデータヘッドを
トラックに位置合せした状態に保つ方法を提供できる。
この方法は、トラックの半径方向変動の周波数スペクト
ラムをその半径方向変動の展開における構成項を算定す
るように分析する過程と、前記構成項の一つの大きさに
等しい大きさを各々が有する複数の周期的信号を発生す
る過程と、それら周期的信号からアクチュエータ制御用
の位置づけ信号を発生する過程とを含む。この位置づけ
信号は上記半径方向変動の被選択（すなわち、大きい）
高調波の合成成分の表す経路をデータヘッドがフォロー
するようにする。トラックの半径方向位置の分析は、位
置誤差信号のフーリエ分析と位置誤差信号から被選択高
調波を消去するように上記位置づけ信号を変化させるこ
ととによって行うことができる。
クが回転軸の周りを回転しているあいだデータヘッドを
トラックに位置合せした状態に保つ方法を提供できる。
この方法は、トラックの半径方向変動の周波数スペクト
ラムをその半径方向変動の展開における構成項を算定す
るように分析する過程と、前記構成項の一つの大きさに
等しい大きさを各々が有する複数の周期的信号を発生す
る過程と、それら周期的信号からアクチュエータ制御用
の位置づけ信号を発生する過程とを含む。この位置づけ
信号は上記半径方向変動の被選択（すなわち、大きい）
高調波の合成成分の表す経路をデータヘッドがフォロー
するようにする。トラックの半径方向位置の分析は、位
置誤差信号のフーリエ分析と位置誤差信号から被選択高
調波を消去するように上記位置づけ信号を変化させるこ
ととによって行うことができる。
【００１０】この発明のもう一つの実施例は、アクチュ
エータと、トラック位置の半径方向変動の高調波成分を
算定する分析器と、互いに異なる周波数の周期性信号を
それぞれ発生する複数の補償信号発生器と、アクチュエ
ータ用の位置信号を発生するように前記周期性信号を合
成する利得調節ユニットとを含むサーボシステムであ
る。上記分析器と補償信号発生器とは、上記位置誤差信
号から被選択高調波がほぼ消去されるまで前記周期性信
号の大きさを変動させる。
エータと、トラック位置の半径方向変動の高調波成分を
算定する分析器と、互いに異なる周波数の周期性信号を
それぞれ発生する複数の補償信号発生器と、アクチュエ
ータ用の位置信号を発生するように前記周期性信号を合
成する利得調節ユニットとを含むサーボシステムであ
る。上記分析器と補償信号発生器とは、上記位置誤差信
号から被選択高調波がほぼ消去されるまで前記周期性信
号の大きさを変動させる。
【００１１】
【発明の実施の形態】この発明の一つの側面によると、
図２に示したディスク駆動装置２００はランアウトおよ
びトラック歪みに起因する周期的半径方向変動の補償の
ために新規なサーボ補償システムを用いる。ディスク駆
動装置２００は、少なくとも片面に磁性媒体の被膜を形
成した１枚以上の円盤状ディスク２４０を含む。データ
ヘッド２２０はこの磁性媒体のトラックＴＲＫｉおよび
ＴＲＫ（ｉ＋１）などの同心円状トラックにデータを記
録する。これ以外のディスク表面（図示してない）の上
の対応トラックは図示のディスク表面の上のトラックと
ほぼ円筒状に位置合せしてある。ディスク表面上の埋込
みサーボウェッジＳＷ１乃至ＳＷｎは各トラックを多数
のデータフレームＦＲＭ１乃至ＦＲＭｎに分割し、各デ
ータフレームＦＲＭ１乃至ＦＲＭｎに一つ以上のデータ
セクタの全部または一部を収容する。記録密度を一定化
するために、各トラックの中のデータフレーム一つあた
りのデータセクタ数はそのトラックの半径によって定め
る。通常は同一半径のトラックを同一トラックフォーマ
ットのゾーンに、例えば同じ量のデータを対応のデータ
フレームに、割り当てる。各サーボウェッジＳＷｊ（こ
こでｊ＝１乃至ｎ、すなわちディスク表面に放射状にｎ
本のサーボウェッジを形成）は、ディスク上の同心円状
データトラックの数をｍとすると、ｍ個のサーボセクタ
を含む。したがって、各ディスク表面は合計ｎ・ｍ個の
サーボセクタを含む。
図２に示したディスク駆動装置２００はランアウトおよ
びトラック歪みに起因する周期的半径方向変動の補償の
ために新規なサーボ補償システムを用いる。ディスク駆
動装置２００は、少なくとも片面に磁性媒体の被膜を形
成した１枚以上の円盤状ディスク２４０を含む。データ
ヘッド２２０はこの磁性媒体のトラックＴＲＫｉおよび
ＴＲＫ（ｉ＋１）などの同心円状トラックにデータを記
録する。これ以外のディスク表面（図示してない）の上
の対応トラックは図示のディスク表面の上のトラックと
ほぼ円筒状に位置合せしてある。ディスク表面上の埋込
みサーボウェッジＳＷ１乃至ＳＷｎは各トラックを多数
のデータフレームＦＲＭ１乃至ＦＲＭｎに分割し、各デ
ータフレームＦＲＭ１乃至ＦＲＭｎに一つ以上のデータ
セクタの全部または一部を収容する。記録密度を一定化
するために、各トラックの中のデータフレーム一つあた
りのデータセクタ数はそのトラックの半径によって定め
る。通常は同一半径のトラックを同一トラックフォーマ
ットのゾーンに、例えば同じ量のデータを対応のデータ
フレームに、割り当てる。各サーボウェッジＳＷｊ（こ
こでｊ＝１乃至ｎ、すなわちディスク表面に放射状にｎ
本のサーボウェッジを形成）は、ディスク上の同心円状
データトラックの数をｍとすると、ｍ個のサーボセクタ
を含む。したがって、各ディスク表面は合計ｎ・ｍ個の
サーボセクタを含む。
【００１２】ディスク駆動装置２００は当業者に周知の
形でインタフェースコネクタ２１５経由でコンピュータ
システム（図示してない）に接続してあり、ディスクコ
ントローラ２０７はこのコンピュータシステムとデータ
バッファ２０８との間、並びに読出し／書込み回路２０
６、前置増幅器２０５およびデータヘッド２２０経由の
バッファ２０８とディスク２４０との間のデータの授受
を制御する。また、ディスクコントローラ２０７はデー
タヘッド２２０位置づけ用サーボシステムと連係して読
出し／書き込み要求を処理する。ディスク駆動装置２０
０において、サーボシステムはマイクロプロセッサ２１
０、サーボ復調および密着論理２１１、アクチュエータ
Ａ−Ｄ変換およびＤ−Ａ変換回路２１２およびアクチュ
エータ駆動回路２１３から成り、前置増幅器２０５およ
び読出し／書込み回路２０６を用いてデータヘッド２２
０の半径方向または円周方向位置の位置定めの際にサー
ボウェッジＳＷ１乃至ＳＷｎから情報を読み出す。サー
ボセクタの位置情報の符号化および復号化の方法は当業
者に周知であり、どの方法を採用するかはこの発明に重
要でない。
形でインタフェースコネクタ２１５経由でコンピュータ
システム（図示してない）に接続してあり、ディスクコ
ントローラ２０７はこのコンピュータシステムとデータ
バッファ２０８との間、並びに読出し／書込み回路２０
６、前置増幅器２０５およびデータヘッド２２０経由の
バッファ２０８とディスク２４０との間のデータの授受
を制御する。また、ディスクコントローラ２０７はデー
タヘッド２２０位置づけ用サーボシステムと連係して読
出し／書き込み要求を処理する。ディスク駆動装置２０
０において、サーボシステムはマイクロプロセッサ２１
０、サーボ復調および密着論理２１１、アクチュエータ
Ａ−Ｄ変換およびＤ−Ａ変換回路２１２およびアクチュ
エータ駆動回路２１３から成り、前置増幅器２０５およ
び読出し／書込み回路２０６を用いてデータヘッド２２
０の半径方向または円周方向位置の位置定めの際にサー
ボウェッジＳＷ１乃至ＳＷｎから情報を読み出す。サー
ボセクタの位置情報の符号化および復号化の方法は当業
者に周知であり、どの方法を採用するかはこの発明に重
要でない。
【００１３】マイクロコントローラ２１０は、シーク制
御、比例積分値差（ＰＩＤ）サーボ補償および高調波補
償の各処理を含む不揮発性メモリ２５５からのファーム
ウェアを実行することによってサーボシステムを制御す
る。この発明の実施例では、不揮発性メモリ２５５はＲ
ＯＭであるが、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、
フラッシュメモリなどの不揮発性メモリでも構成でき
る。マイクロコントローラ２１０はプログラム変数およ
び命令の蓄積と読込みのために不揮発性メモリ２５０に
もアクセスする。実施例では、マイクロコントローラ２
１０として、カリフォルニア州サンタクララ所在のナシ
ョナル セミコンダクタ社から市販されている４６１０
０（ＨＰＣ＋）型マイクロプロセッサを用いているが、
性能十分なマイクロコントローラまたはマイクロプロセ
ッサを代わりに用いることもできる。
御、比例積分値差（ＰＩＤ）サーボ補償および高調波補
償の各処理を含む不揮発性メモリ２５５からのファーム
ウェアを実行することによってサーボシステムを制御す
る。この発明の実施例では、不揮発性メモリ２５５はＲ
ＯＭであるが、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、
フラッシュメモリなどの不揮発性メモリでも構成でき
る。マイクロコントローラ２１０はプログラム変数およ
び命令の蓄積と読込みのために不揮発性メモリ２５０に
もアクセスする。実施例では、マイクロコントローラ２
１０として、カリフォルニア州サンタクララ所在のナシ
ョナル セミコンダクタ社から市販されている４６１０
０（ＨＰＣ＋）型マイクロプロセッサを用いているが、
性能十分なマイクロコントローラまたはマイクロプロセ
ッサを代わりに用いることもできる。
【００１４】マイクロコントローラ２１０はサーボセク
タからの読出しにより取り出したディジタル位置誤差信
号を受けるサーボ補償器を実行する。このサーボ補償器
はトラックフォローイング対象のトラックの中心線を超
えてデータヘッド２２０を位置づけるのに必要な位置補
正を算定する。好適な実施例では、位置補償信号は一連
の数値、すなわちその数値対応のサーボセクタをデータ
ヘッド２２０が横切る際のデータヘッド２２０とトラッ
ク中心線との間の半径方向のずれを各々が示す一連の数
値を提供する。このサーボ補償器は上記サーボセクタに
対するサーボ補償信号を発生し、そのサーボ補償信号か
ら導き出したディジタルの位置信号をアクチュエータ回
路２１２のＤ−Ａ変換器に供給する。アクチュエータ回
路２１２およびアクチュエータドライバー２１３はディ
ジタルの位置信号を処理し、データヘッド２２０をトラ
ック中心線に動かすように通常のやり方でアナログ信号
をアクチュエータ２２５に供給する。このプロセスを各
サーボセクタについて逐次的に繰り返す。
タからの読出しにより取り出したディジタル位置誤差信
号を受けるサーボ補償器を実行する。このサーボ補償器
はトラックフォローイング対象のトラックの中心線を超
えてデータヘッド２２０を位置づけるのに必要な位置補
正を算定する。好適な実施例では、位置補償信号は一連
の数値、すなわちその数値対応のサーボセクタをデータ
ヘッド２２０が横切る際のデータヘッド２２０とトラッ
ク中心線との間の半径方向のずれを各々が示す一連の数
値を提供する。このサーボ補償器は上記サーボセクタに
対するサーボ補償信号を発生し、そのサーボ補償信号か
ら導き出したディジタルの位置信号をアクチュエータ回
路２１２のＤ−Ａ変換器に供給する。アクチュエータ回
路２１２およびアクチュエータドライバー２１３はディ
ジタルの位置信号を処理し、データヘッド２２０をトラ
ック中心線に動かすように通常のやり方でアナログ信号
をアクチュエータ２２５に供給する。このプロセスを各
サーボセクタについて逐次的に繰り返す。
【００１５】クランプ２３５はディスク２４０を駆動電
動機のスピンドルにクランプする。好適な実施例では、
ディスク２４０は、クランプ２３５およびスペーサ（図
示してない）によって回転軸に対し所定位置に保持した
複数の２．５インチ径のガラス製ディスクの１枚であ
り、クランプ２３５は比較的薄い（厚さ約０．５ミリメ
ートル）圧延３００系ステンレス鋼で構成する。クラン
プ２３５の構成金属はディスク２４０への非等方性の力
（クランプ圧力）のもととなる粒子を圧延によって生ず
るものと考えられる。組立の際にクランプ２３５からの
クランプ圧力の初期印加によってディスク２４０はポテ
トチップまたは鞍のように歪むが、この圧力を垂直方向
歪み（すなわちディスク２４０の平面からのワーピン
グ）を最小にするように設定する。しかし、それでもな
お、ディスク２４０の平面内における応力の差によって
ディスク２４０の形状は歪む。初期クランピングのあ
と、ディスク２４０上のサーボウェッジＳＷ１乃至ＳＷ
ｎにサーボセクタを書き込み、円形トラックＴＲＫ１乃
至ＴＲＫｍを画する。そのあとでディスク２４０が受け
る衝撃や熱循環によってディスク２４０にすべりが生
じ、そのために回転軸２３０に対するディスク２４０の
ずれが生じたり、ディスク２４０およびトラックＴＲＫ
１乃至ＴＲＫｍの形状が影響を受けたりする。
動機のスピンドルにクランプする。好適な実施例では、
ディスク２４０は、クランプ２３５およびスペーサ（図
示してない）によって回転軸に対し所定位置に保持した
複数の２．５インチ径のガラス製ディスクの１枚であ
り、クランプ２３５は比較的薄い（厚さ約０．５ミリメ
ートル）圧延３００系ステンレス鋼で構成する。クラン
プ２３５の構成金属はディスク２４０への非等方性の力
（クランプ圧力）のもととなる粒子を圧延によって生ず
るものと考えられる。組立の際にクランプ２３５からの
クランプ圧力の初期印加によってディスク２４０はポテ
トチップまたは鞍のように歪むが、この圧力を垂直方向
歪み（すなわちディスク２４０の平面からのワーピン
グ）を最小にするように設定する。しかし、それでもな
お、ディスク２４０の平面内における応力の差によって
ディスク２４０の形状は歪む。初期クランピングのあ
と、ディスク２４０上のサーボウェッジＳＷ１乃至ＳＷ
ｎにサーボセクタを書き込み、円形トラックＴＲＫ１乃
至ＴＲＫｍを画する。そのあとでディスク２４０が受け
る衝撃や熱循環によってディスク２４０にすべりが生
じ、そのために回転軸２３０に対するディスク２４０の
ずれが生じたり、ディスク２４０およびトラックＴＲＫ
１乃至ＴＲＫｍの形状が影響を受けたりする。
【００１６】図３Ａおよび４Ａは単位長半径の円形トラ
ック３１０の二種類の歪みを示す。図３Ａでは、円形ト
ラック３１０が１．５単位長の長径および１単位長の短
径を有する楕円形トラック３２０に歪んでいる。これら
トラック３１０および３２０の両方とも中心は回転軸３
３０に一致している。トラック３２０が回転軸３３０の
周りを一回転するごとに、データヘッドを初めの四分の
一回転の間に１単位長の半径から０．２単位長だけ外側
に動かして１．２単位長の半径の位置に位置づけ、次の
四分の一回転の間に０．２単位長だけ戻して単位長１の
半径の位置に動かし、さらに次の四分の一回転の間に
１．２単位長の半径の位置に動かし、最後の四分の一回
転の間に１単位長の半径の位置に戻す。図３Ｂはトラッ
ク３２０一回転に対するそのトラックの半径方向変動δ
Ｒを示す。この半径方向変動δＲは歪んだトラック３２
０の半径Ｒｅと円形トラック３１０の半径Ｒｃとの差に
等しい。
ック３１０の二種類の歪みを示す。図３Ａでは、円形ト
ラック３１０が１．５単位長の長径および１単位長の短
径を有する楕円形トラック３２０に歪んでいる。これら
トラック３１０および３２０の両方とも中心は回転軸３
３０に一致している。トラック３２０が回転軸３３０の
周りを一回転するごとに、データヘッドを初めの四分の
一回転の間に１単位長の半径から０．２単位長だけ外側
に動かして１．２単位長の半径の位置に位置づけ、次の
四分の一回転の間に０．２単位長だけ戻して単位長１の
半径の位置に動かし、さらに次の四分の一回転の間に
１．２単位長の半径の位置に動かし、最後の四分の一回
転の間に１単位長の半径の位置に戻す。図３Ｂはトラッ
ク３２０一回転に対するそのトラックの半径方向変動δ
Ｒを示す。この半径方向変動δＲは歪んだトラック３２
０の半径Ｒｅと円形トラック３１０の半径Ｒｃとの差に
等しい。
【００１７】一定の（ＤＣ）アクチュエータ位置づけ信
号ではデータヘッド２２０は半径方向の固定位置、例え
ば１．１単位長の半径の位置に保持されてトラック３２
０を正確にフォローできない。アクチュエータ位置信号
をデータヘッド２２０とトラック中心との間の位置誤差
の最も新しい検出値にしたがって変動させるサーボ補償
器はそのサーボセクタについては正確であるかもしれな
いが、中心ずれトラックまたは歪みトラックについて生
ずるサーボセクタ間位置誤差を予測することはできな
い。したがって、慣用のサーボ補償器では正確なトラッ
クフォローイングは不可能である。
号ではデータヘッド２２０は半径方向の固定位置、例え
ば１．１単位長の半径の位置に保持されてトラック３２
０を正確にフォローできない。アクチュエータ位置信号
をデータヘッド２２０とトラック中心との間の位置誤差
の最も新しい検出値にしたがって変動させるサーボ補償
器はそのサーボセクタについては正確であるかもしれな
いが、中心ずれトラックまたは歪みトラックについて生
ずるサーボセクタ間位置誤差を予測することはできな
い。したがって、慣用のサーボ補償器では正確なトラッ
クフォローイングは不可能である。
【００１８】上記米国特許第５，５３９，７１４号記載
の二次補償器は回転周波数と等しい周波数の周期性信号
を発生することによってトラックフォローイング機能を
改善している。その周期性信号の発生の際に、この二次
補償器はトラックフォローイングすべきトラックの半径
の周期的変動をもっともよく補償する大きさと位相とを
算定する。この算定によってトラックの半径方向変動の
離散的フーリエ展開の基本波（一次高調波）項の係数を
実効的に算出する。円形トラックのランアウト補償に対
しては一次高調波がフーリエ展開の主要項である。すな
わち、ランアウトではデータヘッドを一回転あたり１回
だけ外側に動かせばよいからである。一方、二次補償器
は回転軸の中心からずれた位置に中心を有する円形トラ
ックに必要な位置誤差補正を対象とする。しかし、図３
Ｃに示すとおり、好適な軸沿いの歪みについては、図３
Ｂの半径変動のフーリエ展開の二次高調波の項の係数３
８２が一次高調波係数３８１を上回っている（図３Ｃで
は、奇数次高調波、すなわち、一次、三次、五次・・・
高調波の項はフーリエ変換係数算出における数値近似の
誤差が原因で零になっていない）。したがって、ディス
ク回転周波数と同じ周波数の正弦波信号ではトラック半
径の周期的変動を正確に補償することはできない。
の二次補償器は回転周波数と等しい周波数の周期性信号
を発生することによってトラックフォローイング機能を
改善している。その周期性信号の発生の際に、この二次
補償器はトラックフォローイングすべきトラックの半径
の周期的変動をもっともよく補償する大きさと位相とを
算定する。この算定によってトラックの半径方向変動の
離散的フーリエ展開の基本波（一次高調波）項の係数を
実効的に算出する。円形トラックのランアウト補償に対
しては一次高調波がフーリエ展開の主要項である。すな
わち、ランアウトではデータヘッドを一回転あたり１回
だけ外側に動かせばよいからである。一方、二次補償器
は回転軸の中心からずれた位置に中心を有する円形トラ
ックに必要な位置誤差補正を対象とする。しかし、図３
Ｃに示すとおり、好適な軸沿いの歪みについては、図３
Ｂの半径変動のフーリエ展開の二次高調波の項の係数３
８２が一次高調波係数３８１を上回っている（図３Ｃで
は、奇数次高調波、すなわち、一次、三次、五次・・・
高調波の項はフーリエ変換係数算出における数値近似の
誤差が原因で零になっていない）。したがって、ディス
ク回転周波数と同じ周波数の正弦波信号ではトラック半
径の周期的変動を正確に補償することはできない。
【００１９】図４は１．２単位長の長径と０．９単位長
の短径とを有し、回転軸３３０から短径（ｘ軸）方向お
よび長径（ｙ軸）方向に０．１単位長および０．１５単
位長だけそれぞれずれた楕円形トラックを示す。トラッ
ク４２０が回転軸３３０の周りを一回転するごとに、デ
ータヘッドを単位長１の半径の位置から単位長１．３５
の半径の位置まで外向きに約０．３５単位長だけ動か
し、次に０．８単位長の半径の位置まで内向きに約０．
５５単位長だけ動かし、次に約１．０５単位長の半径の
位置に戻し、最後に１単位長の半径の位置に戻す必要が
ある。図４Ｂは一回転に対する楕円形トラック４２０の
半径方向変動δＲを示す。図４Ｃは図４の半径方向変動
の離散的フーリエ展開における高調波の相対的大きさを
示す。トラック４２０については、一次高調波の係数４
８１および二次高調波の係数４８２の両方が重要であ
る。三次および四次高調波の係数４８３および４８４は
上記係数４８１および４８２よりも小さい。
の短径とを有し、回転軸３３０から短径（ｘ軸）方向お
よび長径（ｙ軸）方向に０．１単位長および０．１５単
位長だけそれぞれずれた楕円形トラックを示す。トラッ
ク４２０が回転軸３３０の周りを一回転するごとに、デ
ータヘッドを単位長１の半径の位置から単位長１．３５
の半径の位置まで外向きに約０．３５単位長だけ動か
し、次に０．８単位長の半径の位置まで内向きに約０．
５５単位長だけ動かし、次に約１．０５単位長の半径の
位置に戻し、最後に１単位長の半径の位置に戻す必要が
ある。図４Ｂは一回転に対する楕円形トラック４２０の
半径方向変動δＲを示す。図４Ｃは図４の半径方向変動
の離散的フーリエ展開における高調波の相対的大きさを
示す。トラック４２０については、一次高調波の係数４
８１および二次高調波の係数４８２の両方が重要であ
る。三次および四次高調波の係数４８３および４８４は
上記係数４８１および４８２よりも小さい。
【００２０】ディスクまたはディスク上のトラックの実
際の歪みおよびすべりはクランプによってかかる力と使
用クランプの種類に左右される。図２に示した好適な実
施例では、６７ポンドのクランプ力（片面あたり３３．
５ポンド）でディスク２４０の半径方向に最大約５ポン
ドの力がかかる。半径のより小さい内側では負荷の分布
範囲が狭くなり、そのためにトラック歪みが局在したり
不均一になって、円形トラックまたは楕円形トラックの
場合よりも多くの高調波を生ずる。ディスクの弾性のた
めにディスク外周に近い方のトラックにおける歪みは滑
らかになり、トラックは楕円状になる。すなわち、この
トラック歪みはディスク表面全体にわたってまちまちで
ある。実施例では、１インチあたり６０００トラックで
クランピングに起因するトラック変動はトラックピッチ
の７％乃至１４％程度に達し内側端トラックにおける歪
みが最大になると予測される。トラック変動の一次高調
波分の補償後も、最大６．５％までの残留トラッキング
エラーが残る。
際の歪みおよびすべりはクランプによってかかる力と使
用クランプの種類に左右される。図２に示した好適な実
施例では、６７ポンドのクランプ力（片面あたり３３．
５ポンド）でディスク２４０の半径方向に最大約５ポン
ドの力がかかる。半径のより小さい内側では負荷の分布
範囲が狭くなり、そのためにトラック歪みが局在したり
不均一になって、円形トラックまたは楕円形トラックの
場合よりも多くの高調波を生ずる。ディスクの弾性のた
めにディスク外周に近い方のトラックにおける歪みは滑
らかになり、トラックは楕円状になる。すなわち、この
トラック歪みはディスク表面全体にわたってまちまちで
ある。実施例では、１インチあたり６０００トラックで
クランピングに起因するトラック変動はトラックピッチ
の７％乃至１４％程度に達し内側端トラックにおける歪
みが最大になると予測される。トラック変動の一次高調
波分の補償後も、最大６．５％までの残留トラッキング
エラーが残る。
【００２１】図５に示したこの発明の側面によると、マ
イクロコントローラ２１０で補償器５００、すなわちト
ラッキングエラーをさらに減少させるために回転周波数
の高調波を含む周期性成分５２５を有するアクチュエー
タ位置信号を発生する補償器５１０をインプリメントす
る。補償器５００はサーボ補償器５１０、およびこの補
償器とは別に機能する複数高調波補償器５２０を含む。
サーボ補償器５１０は最新のサーボセクタを読出し値か
ら算定した位置づけ誤差を補償する。より詳細に述べる
と、サーボ補償器５１０は位置誤差信号（ＰＥＳ）５０
５を受けて、そのＰＥＳ５０５の指示する半径方向変動
補正用のアクチュエータ位置調節信号５１５を発生す
る。複数高調補償器５２０はトラックフォローイング対
象のトラックの半径方向変動をモニタして周期性信号、
すなわちトラックフォローイングの際の位置誤差信号を
最小にするのに必要な周期的変動を予測する周期性信号
を発生する。より詳細に述べると、複数高調波補償器５
２０はＰＥＳ５０５を受けて、後述のとおり、前に算定
ずみの周波数スペクトル成分およびデータヘッド２２０
の円周方向位置に基づき周期性信号５２５を発生してい
る間にＰＥＳ５０５の周波数成分を分析する。複数高調
波補償器５２０はリアルタイム補償を提供し、サーボ補
償器５１０が半径方向のランダムな変動源の大部分を補
正するように周期的な半径変動を予測する。
イクロコントローラ２１０で補償器５００、すなわちト
ラッキングエラーをさらに減少させるために回転周波数
の高調波を含む周期性成分５２５を有するアクチュエー
タ位置信号を発生する補償器５１０をインプリメントす
る。補償器５００はサーボ補償器５１０、およびこの補
償器とは別に機能する複数高調波補償器５２０を含む。
サーボ補償器５１０は最新のサーボセクタを読出し値か
ら算定した位置づけ誤差を補償する。より詳細に述べる
と、サーボ補償器５１０は位置誤差信号（ＰＥＳ）５０
５を受けて、そのＰＥＳ５０５の指示する半径方向変動
補正用のアクチュエータ位置調節信号５１５を発生す
る。複数高調補償器５２０はトラックフォローイング対
象のトラックの半径方向変動をモニタして周期性信号、
すなわちトラックフォローイングの際の位置誤差信号を
最小にするのに必要な周期的変動を予測する周期性信号
を発生する。より詳細に述べると、複数高調波補償器５
２０はＰＥＳ５０５を受けて、後述のとおり、前に算定
ずみの周波数スペクトル成分およびデータヘッド２２０
の円周方向位置に基づき周期性信号５２５を発生してい
る間にＰＥＳ５０５の周波数成分を分析する。複数高調
波補償器５２０はリアルタイム補償を提供し、サーボ補
償器５１０が半径方向のランダムな変動源の大部分を補
正するように周期的な半径変動を予測する。
【００２２】図５の実施例において、複数高調波補償器
５２０はディスク回転の各周波数の一次、二次および三
次高調波にそれぞれ対応する第１、第２および第３の成
分補償器５２１、５２２および５２３を備える。この発
明の代替的実施例では、トラック半径の周期性変動にマ
ッチした信号を発生する複数高調補償器５２０の機能を
高めるために四つ以上の成分補償器を含めることもでき
る。また、例えば回転周波数の一次および二次高調波に
対応する二つの成分補償器で十分な場合もある。すなわ
ち、通常のトラック歪みおよびトラックずれについては
フーリエ展開の三次および四次高調波の係数は小さいか
らである。
５２０はディスク回転の各周波数の一次、二次および三
次高調波にそれぞれ対応する第１、第２および第３の成
分補償器５２１、５２２および５２３を備える。この発
明の代替的実施例では、トラック半径の周期性変動にマ
ッチした信号を発生する複数高調補償器５２０の機能を
高めるために四つ以上の成分補償器を含めることもでき
る。また、例えば回転周波数の一次および二次高調波に
対応する二つの成分補償器で十分な場合もある。すなわ
ち、通常のトラック歪みおよびトラックずれについては
フーリエ展開の三次および四次高調波の係数は小さいか
らである。
【００２３】図５の実施例においては、各高調波補償器
５２１乃至５２３は、ＲＯＭ２５５に蓄積され成分補正
信号発生用の正弦波および余弦波の値を含む対応の参照
テーブルを有する。ディスク駆動装置の電源投入ととも
にマイクロコントローラ２１０から正弦波および余弦波
関数値を発生し、その発生値をメモリ２５０の中のテー
ブルに蓄積することもできる。好適な実施例では、各参
照テーブルをサーボセクタ番号に従ってインデックスづ
けした正弦波参照テーブルおよび余弦波参照テーブルで
構成する。より詳細に述べると、サーボウェッジ数をｎ
としたとき各インデックス値ｉ＝０乃至（１−ｎ）につ
いて、上記参照テーブルは正弦関数ｓｉｎ（２π・ｈ・
ｉ／ｎ）および余弦関数ｃｏｓ（２π・ｈ・ｉ／ｎ）と
関連した値を含む（ここでｈは参照テーブルと関連した
高調波を示し、テーブル５５１、５５２または５５３に
ついて１、２または３である）。
５２１乃至５２３は、ＲＯＭ２５５に蓄積され成分補正
信号発生用の正弦波および余弦波の値を含む対応の参照
テーブルを有する。ディスク駆動装置の電源投入ととも
にマイクロコントローラ２１０から正弦波および余弦波
関数値を発生し、その発生値をメモリ２５０の中のテー
ブルに蓄積することもできる。好適な実施例では、各参
照テーブルをサーボセクタ番号に従ってインデックスづ
けした正弦波参照テーブルおよび余弦波参照テーブルで
構成する。より詳細に述べると、サーボウェッジ数をｎ
としたとき各インデックス値ｉ＝０乃至（１−ｎ）につ
いて、上記参照テーブルは正弦関数ｓｉｎ（２π・ｈ・
ｉ／ｎ）および余弦関数ｃｏｓ（２π・ｈ・ｉ／ｎ）と
関連した値を含む（ここでｈは参照テーブルと関連した
高調波を示し、テーブル５５１、５５２または５５３に
ついて１、２または３である）。
【００２４】参照テーブル５５１乃至５５３の記憶情報
量はいろいろの手法で削減できる。例えば正弦値表と余
弦値表とを別々に作成する代わりに一つの正弦値表を設
けることもできる。正弦値および余弦値は、サーボウェ
ッジの総数が４の倍数である場合はインデックスｉおよ
び｛（ｉ＋ｎ／４）ＭＯＤｎ｝を用いてテーブルからア
クセスできる。また、低次高調波が所要情報を含む場合
は参照テーブルは省略できる。例えば、サーボウェッジ
の総数ｎが偶数である場合は、テーブル５５２を省略し
て、現在のサーボセクタを特定するインデックスｉの代
わりにインデックス（２ｉＭＯＤｎ）を用いて二次高調
波補償器５２２でテーブル５５１にアクセスできる。サ
ーボウェッジの総数が３の倍数である場合は索引（３ｉ
ＭＯＤｎ）を用いて三次高調波５２３でテーブル５２１
にアクセスできる。
量はいろいろの手法で削減できる。例えば正弦値表と余
弦値表とを別々に作成する代わりに一つの正弦値表を設
けることもできる。正弦値および余弦値は、サーボウェ
ッジの総数が４の倍数である場合はインデックスｉおよ
び｛（ｉ＋ｎ／４）ＭＯＤｎ｝を用いてテーブルからア
クセスできる。また、低次高調波が所要情報を含む場合
は参照テーブルは省略できる。例えば、サーボウェッジ
の総数ｎが偶数である場合は、テーブル５５２を省略し
て、現在のサーボセクタを特定するインデックスｉの代
わりにインデックス（２ｉＭＯＤｎ）を用いて二次高調
波補償器５２２でテーブル５５１にアクセスできる。サ
ーボウェッジの総数が３の倍数である場合は索引（３ｉ
ＭＯＤｎ）を用いて三次高調波５２３でテーブル５２１
にアクセスできる。
【００２５】各高調波補償器５２１乃至５２３はサーボ
セクタ番号５４１、回転番号５４２、および位置誤差信
号５０５を受け、関連の参照テーブル５５１乃至５５３
からの数値を用いて位置誤差信号５０５を分析し、正弦
位置補正信号を発生する。サーボセクタ処理器５４０
は、データヘッド２２０の位置を示すサーボセクタ番号
５４１と、そのトラックのインデックスパルスの個数を
表す回転番号５４２とを生ずる。サーボセクタ番号５４
１はＲＯＭ２５５の中の参照テーブル５５１乃至５５３
に対するインデックスを発生するのに用いる。
セクタ番号５４１、回転番号５４２、および位置誤差信
号５０５を受け、関連の参照テーブル５５１乃至５５３
からの数値を用いて位置誤差信号５０５を分析し、正弦
位置補正信号を発生する。サーボセクタ処理器５４０
は、データヘッド２２０の位置を示すサーボセクタ番号
５４１と、そのトラックのインデックスパルスの個数を
表す回転番号５４２とを生ずる。サーボセクタ番号５４
１はＲＯＭ２５５の中の参照テーブル５５１乃至５５３
に対するインデックスを発生するのに用いる。
【００２６】高調波補償器５２１乃至５２３はＰＥＳ５
０５や位置信号５３５から算定したトラック中心線の半
径方向変動δＲを分析し、ＰＥＳ５０５のフーリエ展開
の各項の大きさと位相とを特定し、対応高調波に従った
大きさ、位相および周波数を有する正弦波信号を発生す
る。利得調節ユニット５２４は補償器５２１乃至５２３
からの正弦波信号を合成し、合成結果の利得（または大
きさ）を調節する。その結果得られる信号は多数の高調
波を含み、正弦波または余弦波信号よりもよくトラック
半径方向周期性変動と合致する。
０５や位置信号５３５から算定したトラック中心線の半
径方向変動δＲを分析し、ＰＥＳ５０５のフーリエ展開
の各項の大きさと位相とを特定し、対応高調波に従った
大きさ、位相および周波数を有する正弦波信号を発生す
る。利得調節ユニット５２４は補償器５２１乃至５２３
からの正弦波信号を合成し、合成結果の利得（または大
きさ）を調節する。その結果得られる信号は多数の高調
波を含み、正弦波または余弦波信号よりもよくトラック
半径方向周期性変動と合致する。
【００２７】サーボセクタ番号ｉの各々について、アク
チュエータ信号発生器５３０は、サーボセクタｉ対応の
ＰＥＳ５０５からサーボ補償器５１０が発生する調節信
号５１５と、その次のサーボセクタｉ＋１（セクタ番号
がディスク回転とともに減少する場合はｉ−１）につい
て多高調波補償器５２０が発生する周期性信号５２５と
を合成して、データフレームＦＲＭｉに対するアクチュ
エータ信号５２５を生ずる。したがって、マイクロコン
トローラ２１０がランアウト補償ずみのアクチュエータ
調節信号５３５をサーボシステムに供給する際に、上記
の周期的補償はフィードフォワードされる。代わりに、
アクチュエータ信号発生器５３０で位置信号５３５をフ
レームあたり２回の補正、すなわち各サーボセクタのあ
との信号５１５についての補正、および次のサーボセク
タの少し前の時点での周期性変動についての補正を行う
こともできる。サーボシステムはサーボ補償器５１０お
よび複数高調波補償器５２０からの情報を用いてデータ
ヘッド２２０を所望のトラックの中心線上に継続的に保
持する。
チュエータ信号発生器５３０は、サーボセクタｉ対応の
ＰＥＳ５０５からサーボ補償器５１０が発生する調節信
号５１５と、その次のサーボセクタｉ＋１（セクタ番号
がディスク回転とともに減少する場合はｉ−１）につい
て多高調波補償器５２０が発生する周期性信号５２５と
を合成して、データフレームＦＲＭｉに対するアクチュ
エータ信号５２５を生ずる。したがって、マイクロコン
トローラ２１０がランアウト補償ずみのアクチュエータ
調節信号５３５をサーボシステムに供給する際に、上記
の周期的補償はフィードフォワードされる。代わりに、
アクチュエータ信号発生器５３０で位置信号５３５をフ
レームあたり２回の補正、すなわち各サーボセクタのあ
との信号５１５についての補正、および次のサーボセク
タの少し前の時点での周期性変動についての補正を行う
こともできる。サーボシステムはサーボ補償器５１０お
よび複数高調波補償器５２０からの情報を用いてデータ
ヘッド２２０を所望のトラックの中心線上に継続的に保
持する。
【００２８】位置誤差信号５０５はデータヘッドとトラ
ックフォローイング対象トラックとの間の距離を示し、
トラックのオフセットまたは歪みに起因する周期的変動
と空気摩擦、軸受雑音、サーボ整定過渡現象などの外乱
に起因する非反復性変動とを含む。これら非反復性変動
を無視し、データヘッドが直近のサーボセクタｉ−１に
おけるトラックの中心線の半径Ｒ（ｉ−１）の位置にサ
ーボシステムで位置づけられたと仮定すると、ＰＥＳｉ
（サーボセクタｉにおける位置誤差信号５０５）は現在
のサーボセクタにおけるトラックの半径Ｒｉと一つ前の
サーボセクタにおける半径Ｒ（ｉ−１）との差を示す
（すなわち、信号ＰＥＳｉ＝Ｒｉ−Ｒ（ｉ−１））。こ
の差Ｒｉ−Ｒ（ｉ−１）のフーリエ展開がＲｉのフーリ
エ展開に比例し、したがってトラック歪みがトラックラ
ンアウト程度の大きさである場合に二次および三次高調
波に有意成分を有し得ることが理解されよう。各高調波
補償器５２１乃至５２３はＰＥＳ５０５のフーリエ展開
における一つの高調波の大きさと位相とを算定しその高
調波を消去する信号を発生する。すなわち、サーボ補償
器５１０に要求される補正動作はより小さく、非反復性
変動対応のものが大部分である。
ックフォローイング対象トラックとの間の距離を示し、
トラックのオフセットまたは歪みに起因する周期的変動
と空気摩擦、軸受雑音、サーボ整定過渡現象などの外乱
に起因する非反復性変動とを含む。これら非反復性変動
を無視し、データヘッドが直近のサーボセクタｉ−１に
おけるトラックの中心線の半径Ｒ（ｉ−１）の位置にサ
ーボシステムで位置づけられたと仮定すると、ＰＥＳｉ
（サーボセクタｉにおける位置誤差信号５０５）は現在
のサーボセクタにおけるトラックの半径Ｒｉと一つ前の
サーボセクタにおける半径Ｒ（ｉ−１）との差を示す
（すなわち、信号ＰＥＳｉ＝Ｒｉ−Ｒ（ｉ−１））。こ
の差Ｒｉ−Ｒ（ｉ−１）のフーリエ展開がＲｉのフーリ
エ展開に比例し、したがってトラック歪みがトラックラ
ンアウト程度の大きさである場合に二次および三次高調
波に有意成分を有し得ることが理解されよう。各高調波
補償器５２１乃至５２３はＰＥＳ５０５のフーリエ展開
における一つの高調波の大きさと位相とを算定しその高
調波を消去する信号を発生する。すなわち、サーボ補償
器５１０に要求される補正動作はより小さく、非反復性
変動対応のものが大部分である。
【００２９】図６は高調波補償器５２１乃至５２３のい
ずれにも該当する高調波補償器６００のブロック図であ
る。高調波補償器６００は分析器６１０および補償信号
発生器６２０を含む。分析器６１０はトラックの各サー
ボセクタについて位置誤差信号５０５の値を逐次的に受
け、ＰＥＳ５０５の展開における一つの高調波の測定の
ための濾波プロセスを実行する。例えば、図５の成分補
償器５２１、５２２および５２３は回転周波数のそれぞ
れ１倍、２倍および３倍の周波数の一次、二次および三
次高調波を測定する。
ずれにも該当する高調波補償器６００のブロック図であ
る。高調波補償器６００は分析器６１０および補償信号
発生器６２０を含む。分析器６１０はトラックの各サー
ボセクタについて位置誤差信号５０５の値を逐次的に受
け、ＰＥＳ５０５の展開における一つの高調波の測定の
ための濾波プロセスを実行する。例えば、図５の成分補
償器５２１、５２２および５２３は回転周波数のそれぞ
れ１倍、２倍および３倍の周波数の一次、二次および三
次高調波を測定する。
【００３０】ディスク駆動装置２００の電源をオンにす
ると高調波補償器６００の用いるメモリ２５０内の記憶
位置がクリアされ、ディスクが有効回転速度に達すると
高調波補償器６００が起動する。ディスクの有効速度到
達後の分析用の第１の所定回転回数Ｘの期間中に分析器
６１０はＰＥＳ５０５を分析し、補償信号発生器６２０
は補正信号６２５について零信号を発生する。後述のと
おり、補償信号発生器６２０はメモリ２５０からの係数
６５３および６５４を用いて補正信号６２５を発生す
る。係数６５３および６５４は当初は零であるので補正
信号も零になる。
ると高調波補償器６００の用いるメモリ２５０内の記憶
位置がクリアされ、ディスクが有効回転速度に達すると
高調波補償器６００が起動する。ディスクの有効速度到
達後の分析用の第１の所定回転回数Ｘの期間中に分析器
６１０はＰＥＳ５０５を分析し、補償信号発生器６２０
は補正信号６２５について零信号を発生する。後述のと
おり、補償信号発生器６２０はメモリ２５０からの係数
６５３および６５４を用いて補正信号６２５を発生す
る。係数６５３および６５４は当初は零であるので補正
信号も零になる。
【００３１】上記分析用回転の間に、分析器６１０は好
ましくはインデックスパルス時点で濾波プロセスを開始
してＰＥＳ５０５を分析する。好適な実施例では、分析
器６１０のこの濾波プロセスは離散的フーリエ分析であ
る。各高調波についてフーリエ分析は分析所要積分値に
ほぼ比例する二つの和ＡｃｃＳｉｎｅおよびＡｃｃＣｏ
ｓｉｎｅを要する。これら和の値ＡｃｃＳｉｎｅおよび
ＡｃｃＣｏｓｉｎｅはそれぞれ積（この明細書において
正弦積と呼ぶこともある）の和、および積（この明細書
において余弦積と呼ぶこともある）の和である。正弦積
ＰｒｏｄＳｉおよび余弦積ＰｒｏｄＣｉは数式１および
２でそれぞれ与えられる。
ましくはインデックスパルス時点で濾波プロセスを開始
してＰＥＳ５０５を分析する。好適な実施例では、分析
器６１０のこの濾波プロセスは離散的フーリエ分析であ
る。各高調波についてフーリエ分析は分析所要積分値に
ほぼ比例する二つの和ＡｃｃＳｉｎｅおよびＡｃｃＣｏ
ｓｉｎｅを要する。これら和の値ＡｃｃＳｉｎｅおよび
ＡｃｃＣｏｓｉｎｅはそれぞれ積（この明細書において
正弦積と呼ぶこともある）の和、および積（この明細書
において余弦積と呼ぶこともある）の和である。正弦積
ＰｒｏｄＳｉおよび余弦積ＰｒｏｄＣｉは数式１および
２でそれぞれ与えられる。
【００３２】
【数１】ＰｒｏｄＳｉ＝ＰＥＳｉ・ｓｉｎ（２π・ｈ・
ｉ／ｎ）
ｉ／ｎ）
【数２】ＰｒｏｄＣｉ＝ＰＥＳｉ・ｃｏｓ（２π・ｈ・
ｉ／ｎ） ここでｈは所望の高調波を表すための数字１、２または
３であり、ｉは分析中のサーボセクタの番号を表し、Ｐ
ＥＳｉはサーボセクタについてのＰＥＳ５０５の値であ
る。正弦積および余弦積の数値をトラックの中の各サー
ボセクタｉ（サーボセクタ番号０乃至（ｎ−１）番）に
ついて求める。好適な実施例ではｎは７２である。
ｉ／ｎ） ここでｈは所望の高調波を表すための数字１、２または
３であり、ｉは分析中のサーボセクタの番号を表し、Ｐ
ＥＳｉはサーボセクタについてのＰＥＳ５０５の値であ
る。正弦積および余弦積の数値をトラックの中の各サー
ボセクタｉ（サーボセクタ番号０乃至（ｎ−１）番）に
ついて求める。好適な実施例ではｎは７２である。
【００３３】積６５１および６５２はそれぞれ積Ｐｒｏ
ｄＳｉの和および積ＰｒｏｄＣｉの和である。積６５１
および６５２は完全一回転の所定番号Ｘの中の各サーボ
セクタについてメモリ２５０に累積される、すなわち各
積ＰｒｏｄＳｉまたはＰｒｏｄＣｉはメモリ２５０に蓄
積ずみの累積値６５１および６５２に加算される。分析
回転数Ｘの最小値は１であるが、より良好なサンプリン
グを得るにはより大きい回転回数が望ましい。しかし、
その数は上記累計値が割当て記憶容量を超えるほどに大
きくはしない。すなわち、メモリ２５０の中で累積値６
５１および６５２に与えるワード長およびトラックの半
径方向変動の最大値が分析回転回数Ｘの最大値に限界を
与える。好適な実施例ではワード長は１６ビットであ
り、半径方向変位およびトラック歪の最大値を考慮し
て、分析回転回数４を選んである。
ｄＳｉの和および積ＰｒｏｄＣｉの和である。積６５１
および６５２は完全一回転の所定番号Ｘの中の各サーボ
セクタについてメモリ２５０に累積される、すなわち各
積ＰｒｏｄＳｉまたはＰｒｏｄＣｉはメモリ２５０に蓄
積ずみの累積値６５１および６５２に加算される。分析
回転数Ｘの最小値は１であるが、より良好なサンプリン
グを得るにはより大きい回転回数が望ましい。しかし、
その数は上記累計値が割当て記憶容量を超えるほどに大
きくはしない。すなわち、メモリ２５０の中で累積値６
５１および６５２に与えるワード長およびトラックの半
径方向変動の最大値が分析回転回数Ｘの最大値に限界を
与える。好適な実施例ではワード長は１６ビットであ
り、半径方向変位およびトラック歪の最大値を考慮し
て、分析回転回数４を選んである。
【００３４】数式３および４は分析回転Ｘ回におけるサ
ーボセクタ全部を処理したのちのメモリ２５０内の和５
５１および５５２の値を与える。
ーボセクタ全部を処理したのちのメモリ２５０内の和５
５１および５５２の値を与える。
【００３５】
【数３】
【数４】 ここでｉは分析中のサーボセクタの番号、ｎはディスク
回転ごとのサーボセクタの総数、Ｆは分析中の回転の番
号であって｛０、１、・・・、（Ｘ−１）｝の範囲内の
番号、Ｘは分析回転の所定数をそれぞれ表す。上記の和
はＰＥＳ５０５の積分を正弦関数および余弦関数でそれ
ぞれ近似した値に比例し、したがってＰＥＳ５０５のフ
ーリエ展開の中の正弦項および余弦項の大きさを示す。
回転ごとのサーボセクタの総数、Ｆは分析中の回転の番
号であって｛０、１、・・・、（Ｘ−１）｝の範囲内の
番号、Ｘは分析回転の所定数をそれぞれ表す。上記の和
はＰＥＳ５０５の積分を正弦関数および余弦関数でそれ
ぞれ近似した値に比例し、したがってＰＥＳ５０５のフ
ーリエ展開の中の正弦項および余弦項の大きさを示す。
【００３６】分析回転Ｘ回においてサーボセクタ全部を
プロセスしたのち、分析器６１０は上記和６５１および
６５２の各平均値である正弦係数６５３および余弦係数
６５４を形成する。より詳細に述べると、正弦係数６５
３および余弦係数６５４は
プロセスしたのち、分析器６１０は上記和６５１および
６５２の各平均値である正弦係数６５３および余弦係数
６５４を形成する。より詳細に述べると、正弦係数６５
３および余弦係数６５４は
【数５】正弦係数＝ＧＦ・ＡｃｃＳｉｎｅ／Ｘ・ｎ
【数６】余弦係数＝ＧＦ・ＡｃｃＣｏｓｉｎｅ／Ｘ・ｎ
ここでＧＦは利得係数、Ｘは分析回転の回数、ｎはディ
スク一回転あたりのサーボセクタの総数をそれぞれ表
す。
ここでＧＦは利得係数、Ｘは分析回転の回数、ｎはディ
スク一回転あたりのサーボセクタの総数をそれぞれ表
す。
【００３７】分析回転のあとの回転の期間中に補償信号
発生器６２０は算定ずみの係数６５３および６５４に基
づき補正信号６２５を発生し始める。サーボセクタ番号
５４１の指示する各サーボセクタについて補償信号発生
器６２０はＲＯＭ２５５からそのサーボセクタについて
の正弦値および余弦値を読み出し、それら正弦値および
余弦値に正弦係数６５３および余弦係数６５４をそれぞ
れ乗算する。より詳細に述べると、補償信号発生器６２
０は
発生器６２０は算定ずみの係数６５３および６５４に基
づき補正信号６２５を発生し始める。サーボセクタ番号
５４１の指示する各サーボセクタについて補償信号発生
器６２０はＲＯＭ２５５からそのサーボセクタについて
の正弦値および余弦値を読み出し、それら正弦値および
余弦値に正弦係数６５３および余弦係数６５４をそれぞ
れ乗算する。より詳細に述べると、補償信号発生器６２
０は
【数７】 正弦補償値i＝正弦係数・（正弦値)i
【数８】 余弦補償値i＝余弦係数・（余弦値)i を算定する。ここで、（正弦値)iおよび（余弦値)iはサ
ーボセクタｉ関連の参照テーブルである。上記正弦補償
値iおよび余弦補償値iは加算されて信号６２５を生ず
る。補償信号発生器６２０はそれ以前の分析からの係数
６５３および６５４を用いてフレームごとに補償信号を
引き続き発生する。
ーボセクタｉ関連の参照テーブルである。上記正弦補償
値iおよび余弦補償値iは加算されて信号６２５を生ず
る。補償信号発生器６２０はそれ以前の分析からの係数
６５３および６５４を用いてフレームごとに補償信号を
引き続き発生する。
【００３８】一つの実施例では、利得調節ユニット５２
４（図５）が複数高調波補償器からの補正信号６２５を
加算し、その和に付加的利得係数を乗算して補償信号５
１５を発生する。サーボシステムの安定度の維持のため
にサーボ補償器５１０についての利得係数よりも小さい
利得係数を利得調節ユニット５４に用いたサーボシステ
ムもある。利得係数を小さくすると、ＰＥＳ５０５の周
期成分の消去のために、後述のとおり、係数６５３およ
び６５４に多数回変更が必要になる。
４（図５）が複数高調波補償器からの補正信号６２５を
加算し、その和に付加的利得係数を乗算して補償信号５
１５を発生する。サーボシステムの安定度の維持のため
にサーボ補償器５１０についての利得係数よりも小さい
利得係数を利得調節ユニット５４に用いたサーボシステ
ムもある。利得係数を小さくすると、ＰＥＳ５０５の周
期成分の消去のために、後述のとおり、係数６５３およ
び６５４に多数回変更が必要になる。
【００３９】サーボシステムを安定状態に復帰させる回
転のあと、和６５１および６５２は零にリセットされ、
分析器６１０は正弦積および余弦積の蓄積を再開する。
分析回転Ｘ回のあとでは、和６５１および６５２はその
トラックについての先行分析回転における計算値よりも
小さいはずである。すなわち、その時点では補正信号発
生器６２０はＰＥＳ５０５からの関連高調波の全部また
は一部を消去する補償信号を発生しているからである。
その補償信号が周期性トラック変動を過剰に補償した場
合は、和６５１および６５２に基づき、メモリ２５０の
中の係数６５３および６５４は平均値にしたがって調節
（増加または減少）する。次の段階の分析回転のあとの
回転が始まると、分析器６１０は和６５１および６５２
の累積を停止し、補償信号発生器６２０が更新ずみの係
数６５３および６５４を用いて補正信号を発生している
間にシステムの安定化を可能にする。このように、係数
６５３および６５４は周期的に更新され、和が零になる
ようにトラック半径変動を消去する値に収束する。収束
の速度は総利得係数ＧＦおよび利得調節ユニット５３０
の用いる利得係数に左右される。総利得係数が小さい場
合は、補正信号６２５が高調波補償器６００の関連周波
数でトラック半径方向変動を完全に補償し終える前に係
数６５３および６５４を数回更新する必要がある。しか
し、高調波補償器６００は、第１段階の分析回転の直後
にサーボ補償器５１０などの他のシステムで必要となる
補償を軽減する。総利得係数が大きすぎる場合は係数６
５３および６５４は振動の振舞を示し、さらに大きすぎ
る場合は所望の値に収束しない。実施例では十分に速い
収束を達成するように利得係数を設定できる。新たなト
ラックへのシークのあと、補償信号発生器６２０は、そ
の新たなトラックについての初期分析回転の期間中に既
分析トラックについての値を用いて補正信号を発生し続
ける。トラック歪みは同一ディスク上のトラックについ
ては同様であることが多いので、係数６５３および６５
４はトラック半径の周期的変動を消去する適当な値に急
速に収束する。
転のあと、和６５１および６５２は零にリセットされ、
分析器６１０は正弦積および余弦積の蓄積を再開する。
分析回転Ｘ回のあとでは、和６５１および６５２はその
トラックについての先行分析回転における計算値よりも
小さいはずである。すなわち、その時点では補正信号発
生器６２０はＰＥＳ５０５からの関連高調波の全部また
は一部を消去する補償信号を発生しているからである。
その補償信号が周期性トラック変動を過剰に補償した場
合は、和６５１および６５２に基づき、メモリ２５０の
中の係数６５３および６５４は平均値にしたがって調節
（増加または減少）する。次の段階の分析回転のあとの
回転が始まると、分析器６１０は和６５１および６５２
の累積を停止し、補償信号発生器６２０が更新ずみの係
数６５３および６５４を用いて補正信号を発生している
間にシステムの安定化を可能にする。このように、係数
６５３および６５４は周期的に更新され、和が零になる
ようにトラック半径変動を消去する値に収束する。収束
の速度は総利得係数ＧＦおよび利得調節ユニット５３０
の用いる利得係数に左右される。総利得係数が小さい場
合は、補正信号６２５が高調波補償器６００の関連周波
数でトラック半径方向変動を完全に補償し終える前に係
数６５３および６５４を数回更新する必要がある。しか
し、高調波補償器６００は、第１段階の分析回転の直後
にサーボ補償器５１０などの他のシステムで必要となる
補償を軽減する。総利得係数が大きすぎる場合は係数６
５３および６５４は振動の振舞を示し、さらに大きすぎ
る場合は所望の値に収束しない。実施例では十分に速い
収束を達成するように利得係数を設定できる。新たなト
ラックへのシークのあと、補償信号発生器６２０は、そ
の新たなトラックについての初期分析回転の期間中に既
分析トラックについての値を用いて補正信号を発生し続
ける。トラック歪みは同一ディスク上のトラックについ
ては同様であることが多いので、係数６５３および６５
４はトラック半径の周期的変動を消去する適当な値に急
速に収束する。
【００４０】好適な実施例においては、係数６５３およ
び６５４の設定または変更後の１回転の期間中は分析器
６１０は用いないが、係数６５３および６５４をさらに
調節する前にサーボシステムの安定化を待つことが重要
であり、分析器６１０が非活性状態にある期間中に２回
以上の安定化のための回転が必要となろう。この安定化
のための回転のあと、分析器６１０が分析回転Ｘ回につ
いて和６５１および６５２を累計する。(i)補償信号を
発生しそれと同時に所定回数の回転についてトラック半
径を分析する、(ii)所要係数を更新する、および(iii)
サーボシステムの安定化を可能にするように１回転につ
いてはトラック半径の分析なしに補償信号を発生する、
という一連の動作を継続して繰り返す。すなわち係数６
５３および６５４は時間の経過とともに算出した加算結
果である。このような加算結果はシステムの応答を円滑
化し、短い過渡現象に伴う問題を改善する。また、時間
の経過とともに係数を累計することによって不連続性を
防止でき、データヘッド２２０をトラック中央線直上に
確実に保持できる。
び６５４の設定または変更後の１回転の期間中は分析器
６１０は用いないが、係数６５３および６５４をさらに
調節する前にサーボシステムの安定化を待つことが重要
であり、分析器６１０が非活性状態にある期間中に２回
以上の安定化のための回転が必要となろう。この安定化
のための回転のあと、分析器６１０が分析回転Ｘ回につ
いて和６５１および６５２を累計する。(i)補償信号を
発生しそれと同時に所定回数の回転についてトラック半
径を分析する、(ii)所要係数を更新する、および(iii)
サーボシステムの安定化を可能にするように１回転につ
いてはトラック半径の分析なしに補償信号を発生する、
という一連の動作を継続して繰り返す。すなわち係数６
５３および６５４は時間の経過とともに算出した加算結
果である。このような加算結果はシステムの応答を円滑
化し、短い過渡現象に伴う問題を改善する。また、時間
の経過とともに係数を累計することによって不連続性を
防止でき、データヘッド２２０をトラック中央線直上に
確実に保持できる。
【００４１】安定状態では、補正信号６２５はＰＥＳ５
０５の中の対応高調波をほぼ消去して、ＰＥＳ５０５の
その後の分析で既発生係数６５３および６５４に対する
小幅の補正を行うようにする。したがって、安定状態で
は、アクチュエータ位置づけ信号はデータヘッドを駆動
してトラックの周期的半径方向変動δＲのフーリエ展開
における複数高調波対応の高調波を有する。ディスク駆
動装置の動作中にディスクが振動したり熱的循環を受け
たりしてトラック歪みまたはランアウトが変化した場合
は、安定状態が乱されて、分析器６１０は大幅の補正を
行って係数６５３および６５４を更新し、新たなトラッ
ク歪みまたはランアウトに向けて補正を行う。高調波補
正器５００は、このようにして、動作中のディスクすべ
りまたはトラック歪みの結果としてデータの上書きが生
じないように適応型リアルタイム補償信号を生ずる。
０５の中の対応高調波をほぼ消去して、ＰＥＳ５０５の
その後の分析で既発生係数６５３および６５４に対する
小幅の補正を行うようにする。したがって、安定状態で
は、アクチュエータ位置づけ信号はデータヘッドを駆動
してトラックの周期的半径方向変動δＲのフーリエ展開
における複数高調波対応の高調波を有する。ディスク駆
動装置の動作中にディスクが振動したり熱的循環を受け
たりしてトラック歪みまたはランアウトが変化した場合
は、安定状態が乱されて、分析器６１０は大幅の補正を
行って係数６５３および６５４を更新し、新たなトラッ
ク歪みまたはランアウトに向けて補正を行う。高調波補
正器５００は、このようにして、動作中のディスクすべ
りまたはトラック歪みの結果としてデータの上書きが生
じないように適応型リアルタイム補償信号を生ずる。
【００４２】上述の実施例はこの発明の原理を示しただ
けのものであり、この発明の範囲をこれら特定の実施例
に限定することを意図するものではない。例えば、この
発明の適応型補償方法は読出し専用システムまたは磁性
媒体以外の媒体を用いたシステムにも使うことができ
る。また、信号の周波数スペクトル成分の分析には多数
の方法が周知であり、それら方法をこの発明の実施例に
使用できる。したがって、この発明の実施例はフーリエ
変換を用いた周波数成分分析に限定されず、正弦関数以
外の周期性関数への展開を用いることもできる。これら
の改変、これら以外の改変および上述の実施例の特徴の
組合せも特許請求の範囲記載の請求項に含まれる。
けのものであり、この発明の範囲をこれら特定の実施例
に限定することを意図するものではない。例えば、この
発明の適応型補償方法は読出し専用システムまたは磁性
媒体以外の媒体を用いたシステムにも使うことができ
る。また、信号の周波数スペクトル成分の分析には多数
の方法が周知であり、それら方法をこの発明の実施例に
使用できる。したがって、この発明の実施例はフーリエ
変換を用いた周波数成分分析に限定されず、正弦関数以
外の周期性関数への展開を用いることもできる。これら
の改変、これら以外の改変および上述の実施例の特徴の
組合せも特許請求の範囲記載の請求項に含まれる。
【図１】ディスク回転軸に対してディスクの中心とその
ディスク上のトラックの中心とが変位したディスクラン
アウトを図解。
ディスク上のトラックの中心とが変位したディスクラン
アウトを図解。
【図２】この発明の実施例による適応型補償システムを
実動化するディスク駆動装置を図解。
実動化するディスク駆動装置を図解。
【図３】Ａは回転軸からのずれを伴うことなくトラック
が楕円状に歪んでいる状態の図解、ＢはＡにおけるトラ
ックの半径方向変動の波形、ＣはＢの波形の離散的フー
リエ展開から得られた周波数スペクトル成分の大きさ。
が楕円状に歪んでいる状態の図解、ＢはＡにおけるトラ
ックの半径方向変動の波形、ＣはＢの波形の離散的フー
リエ展開から得られた周波数スペクトル成分の大きさ。
【図４】Ａは回転軸からのずれを伴ってトラックが楕円
状に歪んでいる状態の図解、ＢはＡにおけるトラックの
半径方向変動の波形、ＣはＢの波形の離散的フーリエ展
開から得られた周波数スペクトル成分の大きさ。
状に歪んでいる状態の図解、ＢはＡにおけるトラックの
半径方向変動の波形、ＣはＢの波形の離散的フーリエ展
開から得られた周波数スペクトル成分の大きさ。
【図５】この発明の一つの実施例による適応型補償シス
テムのブロック図。
テムのブロック図。
【図６】トラックの半径方向変動の一つの周波数スペク
トル成分を分析し補償する成分補償器のブロック図。
トル成分を分析し補償する成分補償器のブロック図。
１００ ディスク １０１ 回転軸 １０６，１０７ データフレーム １１０ トラック １３０ 偏位 ２００ ディスク駆動装置 ２２０ データヘッド ２２５ アクチュエータ ２３０ 回転軸 ２３５ クランプ ２４０ 平板状ディスク ３１０ 円形トラック ３２０，４２０ 楕円形トラック ３３０ 回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーヴン ジェイ．マーテンス アメリカ合衆国 コロラド州 80501 ロングモント，ペンドルトン アヴェニ ュー 946 (72)発明者 ゲイリー イー．カウンツ アメリカ合衆国 コロラド州 80004 アルヴァダ，ウェスト シックスティセ ブンス ウェイ 13567 (72)発明者 ロナルド ジェイ．ルーミス アメリカ合衆国 コロラド州 80123 リトルトン，サウス ヤロウ コート 7216 (56)参考文献 特開 平４−170775（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−279474（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−38778（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−50075（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−50076（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−73618（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−78425（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−334952（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−208418（ＪＰ，Ａ) 特公 平４−10145（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許5539714（ＵＳ，Ａ) 国際公開95／27282（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/10
Claims (14)
- 【請求項１】回転軸の周りをディスクが回転しているあ
いだデータヘッドをディスク上のトラックと位置合せ状
態に保持する方法であって、前記ディスクの第１段階の分析回転の期間中に位置誤差
信号の展開の成分を表す第１の組の値を算定するように
前記位置誤差信号の高調波成分を分析する過程と、 前記ディスクの回転周波数の整数倍の互いに異なる周波
数をもつ複数の周期性信号であって各々が前記展開の成
分のうちの関連した一つの成分から算定した大きさに等
しい大きさを有する複数の周期性信号を発生する過程
と、 前記複数の周期性信号からアクチュエータ用の位置定め
信号、すなわち前記回転軸に対するデータヘッドの半径
方向の位置を制御する位置定め信号を発生する過程と、前記ディスクの第１段階の分析回転よりもあとの第２段
階の分析回転の期間中に前記位置誤差信号の成分を表す
第２の組の値を算定するように前記位置誤差信号の高調
波成分を分析する過程とを含み、 前記第２段階の分析回転の期間中に、前記位置づけ信号
および前記複数の周期性信号の発生を、前記第１の組の
値を前記周期性信号の大きさの算定の際に用いて行い、 前記第２段階の分析回転のあと、前記位置づけ信号およ
び前記複数の周期性信号の発生を、前記第２の組の値を
前記周期性信号の大きさの算定の際に用いて行う 方法。 - 【請求項２】前記第１の段階の分析回転が前記第２の段
階の分析回転から１回転以上隔たっており、その１回転
以上の分離期間中に前記位置誤差信号の分析をディスエ
ーブルするとともに、前記複数の周期性信号の発生を前
記第１の組の値を前記半径方向変動の成分の大きさとし
て用いて行う請求項１記載の方法。 - 【請求項３】前記ディスクの前記第２段階の分析回転の
あとの第３段階の分析回転の期間中に前記位置誤差信号
の成分を表す第３の組の値を算定するように前記位置誤
差信号の高調波成分を分析する過程をさらに含み、 前記位置定め信号および前記複数の周期性信号の発生を
前記第３段階の分析回転の期間中に前記第２の組の値を
用いて行う請求項１記載の方法。 - 【請求項４】前記第１の段階の分析回転が前記第２の段
階の分析回転から１回転以上隔たっており、その１回転
以上の分離期間中に前記位置誤差信号の分析をディスエ
ーブルするとともに、前記複数の周期性信号の発生を前
記第１の組の値を用いて行い、 前記第２の段階の分析回転が第３の段階の分析回転から
１回転以上隔たっており、その１回転以上の分離期間中
に前記位置誤差信号の分析をディスエーブルするととも
に、前記複数の周期性信号の発生を前記第２の組の値を
用いて行う請求項３記載の方法。 - 【請求項５】前記合成値の組を発生するように、前記デ
ィスクの先行段階の前記分析回転の期間中の前記位置誤
差信号の成分を表す算定ずみの数値の組の中の関連の数
値を互いに加算する過程と、 前記ディスクの次の段階の前記分析回転の期間中に、前
記位置誤差信号の成分を表す次の数値の組を算定するよ
うに前記位置誤差信号の前記高調波成分を分析する過程
と、 前記ディスクの各段階の前記分析回転の期間中に、前記
位置づけ信号および前記複数の周期性信号の発生を前記
先行段階の前記分析回転からの前記合成値の組を前記周
期性信号の大きさとして用いて行う過程とをさらに含む
請求項３記載の方法。 - 【請求項６】前記トラックのトラックフォローイングを
行っているあいだ請求項５記載の過程を継続的に反復す
ることをさらに含む請求項５記載の方法。 - 【請求項７】前記展開の成分が第１および第２の成分か
ら成る請求項１記載の方法。 - 【請求項８】前記展開の成分が第１、第２および第３の
成分から成る請求項１記載の方法。 - 【請求項９】ディスクの回転軸に対するデータヘッドの
半径方向位置を位置づけ信号に応答して位置づけするア
クチュエータと、 前記回転軸のまわりにおけるトラックの半径方向変動の
高調波成分を分析するとともに、前記半径方向変動の第
１の周波数スペクトル成分の第１の大きさおよび前記半
径方向変動の第２の大きさを表す第１の信号を発生する
手段と、 前記第１の周波数スペクトル成分に対応する周波数と前
記第１の大きさに等しい大きさとを有する第１の周期性
信号を発生する第１の発生手段と、 前記第２の周波数スペクトル成分に対応する周波数と前
記第２の大きさに等しい大きさとを有する第２の周期性
信号を発生する第２の発生手段と、 前記アクチュエータのための前記位置づけ信号を発生す
るように前記第１および第２の周期性信号を合成する手
段とを含み、前記高調波成分を分析する手段が、 前記ディスクの第１段階の分析回転の期間中に位置誤差
信号の展開の成分を表す第１の組の値を算定するように
前記位置誤差信号の高調波成分を分析する手段と、 前記ディスクの第１段階の分析回転よりもあとの第２段
階の分析回転の期間中に前記位置誤差信号の成分を表す
第２の組の値を算定するように前記位置誤差信号の高調
波成分を分析する手段とを含み、 前記第２段階の分析回転の期間中に、前記位置づけ信号
および前記複数の周期性信号の発生を、前記第１の組の
値を前記周期性信号の大きさの算定の際に用いて行う サ
ーボシステム。 - 【請求項１０】前記トラックに対する前記データヘッド
の位置を表す位置誤差信号に応答して補正信号を発生す
るサーボ補償器をさらに含み、前記合成手段が前記アク
チュエータのための前記位置づけ信号の発生において前
記補正信号と前記第１および第２の周期性信号とを比例
按分して加算する請求項９記載のサーボシステム。 - 【請求項１１】前記分析手段が前記半径方向変動の前記
周波数スペクトル成分を算定するように前記位置誤差信
号を分析する請求項１０記載のサーボシステム。 - 【請求項１２】前記第１の周波数スペクトル成分の周波
数が前記ディスクの回転周波数に等しい請求項９記載の
サーボシステム。 - 【請求項１３】前記第２の周波数スペクトル成分の周波
数が前記ディスクの回転周波数の２倍に等しい請求項１
２記載のサーボシステム。 - 【請求項１４】前記トラックの前記半径方向変動の前記
周波数スペクトル成分を分析する手段が前記半径方向変
動の第３の周波数スペクトル成分の大きさを表す第３の
信号を発生し、 前記第３の周波数スペクトル成分に対応する周波数と前
記第３の周波数成分の大きさに等しい大きさとを有する
第３の周期性信号を発生する第３の発生手段をさらに含
み、 前記合成手段が前記アクチュエータのための前記位置づ
け信号の発生において前記第１、第２および第３の信号
を加算する請求項９記載のサーボシステム。
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