JPH06506313A - アクチュエータ・サーボ補償法 - 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】 アクチュエータ會サーボ補償法 １、発明の分野 本発明は媒体記憶装置用の読出し／書込みヘッド位置決め構成に関するものであ る。

２、前景技術 典型的な回転媒体記憶装置においては、データは磁気ディスクまたは磁気光学デ ィスクに一連の同心「トラック」またはらせん「トラック」に記憶される。それ らのトラックは、ディスク表面の磁気の向きの変化を検出する読出し／書込みヘ ッドによりアクセスされる。ヘッドはアームに取り付けられ、そのアームはアク チュエータ・モータへ取り付けられる。アームはアクチュエータ・モータへ回転 できるように取り付けられ（蓄音機のトーン・アームと全く同様に）、または読 出し／書込みヘッドの運動経路がディスク自体の半径に沿うように、直線アクチ ュエータ・モータを使用できる。

アクチュエータ・モータは典型的には「ボイス・コイル」ダイナミック魯モータ であって、円筒形コアを構成する、永久磁石の内部を動くコイルを有する。ある いは、モータは米国特許第４．８０５，０５５号に記載されて〜するような、「 回転」型コイルを有することができる。アクチュエータ・モータはヘッドをディ スク表面の上で前後に動かすために用いられる。ヘッドがディスク表面を横切っ て動く時のヘッドの速度は、コイルへ送られる電流の量に依存する。

ディスク・ドライブの動作においては、読出し／書込みヘッドを現在のトラック から希望のトラックまで動かすことがある。この動きは隣接しないトラックの間 の動きであって、「シーク」動作と呼ばれる。シーク動作においては、情報のあ るセクタまたはセクタ（複数）をアクセスするために指令がディスク・ドライブ へ供給される。ヘッドが希望のセクタを含んでいないトラックの上に現在はない とすると、「シークプロフィール」が決定される。シークプロフィールは、現在 のトラックから宛先トラックまで動いているヘッドの加速度、減速度、速度およ び位置の情報を記述する。シークプロフィールに従ってヘッドを宛先トラックま で動かすために適切な電流がアクチュエータゆ七−夕へ供給される。ヘッドの実 際の位置と速度の少なくとも一方がシークプロフィールと比較される。ヘッドが シークプロフィールに追従するように、必要があれば、アクチュエータ争モータ へ供給される電流を調整する。

この説明においてはトラックは１枚の記憶ディスクの表面の上の半径方向場所を 表す。「シリンダ」は、多重ディスク記憶装置におけるような、複数のディスク 表面の上の同じ半径方向位置によりたどられる三次元経路を指す。

データ・トラックがアクセスされると、読出し動作と書込み動作を正確に行うた めに読出し／書込みヘッドをそのトラックの中心線の上に保持することが重要で ある。トラックの中心線の上に読出Ｌ／書込みヘッドをこのように位置させるこ とは「トラック追従」として知られている。追従されているトラックの中心線か らの変動は位置誤差信号（ＰＥＳ）を生ずる。このＰＥＳは、ヘプトを中心線位 置へ戻すためにヘッド位置決め装置へ修正入力を発生するために用いられる。

データ・トラックの中心線のいずれかの開におけるサーボ位置情報が磁気ヘッド により読出され、検出される。ＰＥＳが発生される。ＰＥＳはトラック中心から の磁気ヘッドのずれを表す。正のＰＥＳまたは負のＰＥＳはヘッドが中心から一 方の向きまたは他方の向きにずれていることを示し、適当な修正信号が発生され る。

シーク動作またはトラック追従動作がヘッド位置決め「サーボ」機構のｍｍの下 に行われる。ディスクの表面の上に記録されている特殊なサーボ−パターンを使 用することにより位置情報が供給される。サーボ轡パターンは、完成されたディ スク・ドライブの組立て時に記憶ディスクに予め記録されている永久パターンで ある。サーボ−パターンは、トラック位置情報、セクタ数、インデックス等のよ うな位置情報を表す。サーボ・パターンはヘッドにより検出され、適切な信号処 理の後で、トラック位置情報を生ずる。「専用」サーボおよび「セクタ」サーボ を含めて、ディスク・ドライブにおいてサーボ・データを供給するいくつかの方 法がある。

専用サーボ構成においては、ディスクの１つの表面全体がサーボ情報を含む。

サーボ・ヘッドがサーボ・ディスクのサーボ表面をアクセスして、そこに記憶さ れている位置情報を続出す。サーボ・ヘプトは読出し／書込みヘッドに対して固 定された関係にあるから、読出し／書込みヘッドの位置を示すためにサーボ・ヘ ッドの位置を使用できる。専用サーボ構成は多数のディスクを有するディスク・ ドライブにおいてしばしば用いられる。単一ディスク装置においては、専用サー ボ構成は実用的ではない。というのは、専用サーボ構成では利用可能な記憶面積 の５０％（両面ディスクの１つの表面）をデータ記憶のために利用できないから である。サーボ・トラックのために専用されるディスク表面をデータ・トラック のために使用できない。

セクタ・サーボ法においては、サーボ情報のバーストがディスク表面の上のデー タ区域の間に配置される。各サーボ・バーストはトラック位置情報と、トラック 半径方向アドレス・フィールドと、インデックス情報とを含む。データおよびサ ーボ情報のスペース分割多重化によってトラック位置合わせの狂いが最少にされ る。その理由は、データとサーボ情報が同じ表面から共通ヘッドにより再生され るからである。より広いディスク表面をデータ記憶のために利用できるから、セ クタ法は単一ディスク応用においてはより効率的である。

ヘッド位置はアクチュエータ制御装置により制御される。アクチュエータ制御装 置は実際のヘッド位置情報をサーボ・パターンから得て、それを希望のヘッド位 置情報と比較する。位置誤差が検出されると、アクチュエータ制御装置はヘッド を希望位置へ移動させるために修正信号をアクチュエータ・モータへ供給する。

従来技術のアクチュエータ制御装置の例が図１に示されている。図１はヘッド位 置制御ループのブロック図である。希望のトラック−１０１ＳＸｔ、、ｅ、　、 が加算ノード１０２へ入力として供給される。加算ノード１０２はディスクドラ イブ・アクチェエータ／ヘッド／ディスク組立体の部分として実現される。実際 のヘッド位置であるＸｈ、、、　１０３は加算ノード１０２の反転入力端子へ供 給される。　−実際のトラック位置と希望のトラック位置との差は、加算ノード １０２の出力であって、Ｘ　＠　ｔ　ｌ。、１０４である。

Ｘ、１．。、１０４はヘッド読出し／書込み電子部、パルス検出および復調器ブ ロック１０５へ供給される。ブロック１０５はＸ、１、。ｒ１０４を復調し、シ リンダ数１０６と、Ｘ０２．。７１０４の直角成分１０７および正常成分１０８ との３つの出力信号を供給する。正常成分１０８はＰＥＳであると考えられる。

それらの信号は、破線１０９により全体として示されている制御マイクロプロセ ッサへ入力として供給される。マイクロプロセッサは３つのヘッド位置決め機能 および動作、すなわち、／−り動作（シーク・ブロック１１０により記号的に示 されている）と、誤差回復（ブロック１１１により示されている）と、トラック 追従（積分ブロック１１２により記号的に示されている）、とをＴｉＡｇ５する 。

シーク動作中は、シーク・ブロック１１０が動作可能にされてシークが実行され る。シーク動作中は、加算ノード１２１の左側の回路は動作不能にされる。シー ク動作は多くの周知の制御アルゴリズムの任意のものにより実行できる。

ヘッドが大きな量（数トラックのオーダ）だけ希望のトラックからずれている時 に誤差回復ブロック１１１が動作可能にされる。誤差回復中は、スイッチ１１３ がブロック１１１へ結合され、加算ノード１１５の左側の回路が動作不能にされ る。

ヘッドがデータ・トラックの中心をたどるようにトラックから読出す時、または トラックへ書込む時にトラック追従ブロック１１２が動作可能にされる。トラッ ク追従装置がトラックを捕らえるのに十分小さいＰＥＳの時にトラック追従が可 能にされる。たとえば、ＰＥＳの振幅がトラックの４分の３より小さいが、それ に等しいとすると、トラック追従が可能にされる。希望のトラック位置および実 際のトラック位置の任意のずれを修正するために、ン一り動作の終りにもトラッ ク追従が用いられる。トラック追従モードにおいては、ブロック１１２はスイッ チ１１３へ結合され、シーク・ブロック１１０が動作不能にされる。

正常成分１０８は加算ノード１１５への入力としても供給される。誤差回復ブロ ックＩ１１または積分ブロック１１２（動作モードに応じて）の出力端子はスイ ッチ１１３と線１１４を介して加算ノード１１５へ結合される。加算ノード１１ ５の実数零である出力１１６が補償ブロック１１７へ供給される。補償ブロック ＋１７の出力＋１８は低域フィルタ１１９へ入力として供給される。この低域フ ィルタ１１９の出力１２０はシーク・ブロック１１０の出力と共に加算ノード１ ２１へ結合される。

加算ノード１２１の出力端子１２２はトランスインピーダンス（または電流制御 ｔ）１１力増幅器１２３へ結合される。増幅器１２３の出力端子１２４はアクチ ュエータ制御ブロック１２５へ供給される。アクチュエータ制御ブロック１２５ の出力端子１０３は実際のヘッド位置信号Ｘｈ、、、　１０３である。

典型的なディスク・ドライブ動作においては、シークの終りにおける実際のヘッ ド位置は、希望のトラック位置からトラックの何分の１か、または１つまたは複 数のトラックだけずらすことができる。シーク動作が終わると、実際の位置が決 定され、理想的なヘッド位置と比較される。この比較は位置誤差信号を発生する ために用いられる。この信号はアクチュエータ駆動信号を発生するために用いら れる。ディスク・ドライブはこのＰＥＳをトラック追従回路への入力として用い て、アクチュエータにヘッドを希望の場所へ移動させる。トラック追従補償が図 ２に詳しく示されている。

図２において、ＰＥＳ信号の正常成分１０８がマイクロプロセッサ１０９と利得 ブロック２０１へ供給される。図２の例においては、利得ブロックの利得はｌで ある。正常成分１０８はマイクロプロセッサ１０９のトラック追従ブロック１１ ２へ供給される。このトラック追従ブロック１１２は積分器プラスＡ／Ｄおよび Ｄ／Ａで、それの伝達関数はに／ｓである。積分ブロック１１２の出力１１４が 利得ブロック２０１の出力２０２とともに加算ノード１１５へ供給される。加算 ノード１１５の出力１１Ｂが補償ブロック１１７へ供給される。

補償ブロック１１７の伝達関数は（ｓ／ｚ＋１）である。補償ブロック１１７の 出力１１８が低域フィルタ１１９へ供給される。低域フィルタ１１９の出力が出 力１２０である。低域フィルタの伝達関数は：である。外部偏倚力が存在する中 で読出し／書込みヘッドを希望のトラックの中心線まで動かすことができるよう に、トラック追従ブロック１！２が修正信号を発生するために使用できる。

理論的には、ヘッドがトラックの上に位置させられ、シークの後で零速度にさせ られると、アクチュエータ・モータはヘッドをその場所に保持するための電流を 必要としない。しかし、実際の動作においては、アクチュエータ自アーム・へラ ド組立体の上の曲げ回路によりひき起こされるような、風の力および偏倚がヘッ ドに偏倚力を生じさせることがあるから、ヘッド位置を維持するためにあるアク チュエータ電流を必要とする。それらの力は半径方向のヘッド位置で変化するこ とがある。このために、ディスク・ドライブ上の覆々の半径方向位置の場所にア クチュエータを保持するためにめられる電流は変化する。それらの変化を補償す るために、診断プログラムを実行して種々のトラック場所に置ける場所にアクチ ュエータを保持するためにめられる電流を決定し、較正する。典型的には、トラ ック場所は領域へ分割され、各領域に対して較正された値がルックアップ・テー ブルに保存される。特定の領域に対するシークが行われると、較正された値がそ の領域に対して検索され、その場所における偏倚力を補償するために積分ブロッ ク１１２がある状響に初期化される。

トラック・シークがある特定の領域に対するものであると、マイクロプロセッサ ＋０９は積分器をこの所定の値へ初期化する。それから、ＰＥＳにより示されて いる任意の修正された値がこの値に重畳されて、読出し／書込みヘッドが正しい 値へ動かされるようにする。積分器のこの初期化はステップ関数である。この方 法の結果として、加算ノード１１５の出力が零ブロック１１７へ供給される時に は、この方法は欠点になる。初期化ステップ関数の効果は、ヘッド位置に悪影響 を及ぼす大きいステップ応答を供給することである。

積分器出力のステップに対するヘッド位置対時間を示すグラフが図３に示されて いる。カーブ３０１は１入力に対する応答を表す。ピーク３０２においては、応 答は入力の６０倍である。ピーク３０３においては、応答は入力のマイナス２０ 倍である。このリンギング効果は、整定が起きるまで（約２．５ミリ秒）ピーク ３０４，３０５，３０８等において継続する。この大きい応答は図３に示されて いるリンギングを生じさせ、整定時間を延長する。

従来技術の制御装置の別の欠点をここでは「第１サンプル遠度修正」と呼ぶ。

シーク動作が終わると、ヘッド速度は零であるから、ヘッド速度を修正する必要 はない。しかし、ヘッドが停止した後の第１サンプルにおいては、ＰＥｓは速度 誤差に対する修正を含む。これは応答出力をオーパーンニートさせる。

アクチュエータ制御装置を得るために試みたいくつかの従来技術が提供されてい る。アライモ（Ａｌａｉｍｏ）の米国特許第４．４８８，１８７号は、読出し／ 書込みヘッド位置決めのためのデジタル・サーボ機構を開示している。この機構 により、最少の部品で、温度補償を含めて正確な位置決めを行うことができる。

これは興なるサーボ・パターンで行われる。復調器がデジタル的に実現される。

ステフェンス（Ｓｔｅｐｈｅｎｓ）の米国特許第４，５７５．７７８号は、サン プルされた誤差信号すなわち断続誤差信号から位置誤差信号をシミュレートでき るように、ボイスコイル・モータのモデルを含む。この実現により、専用サーボ ・パターンの代わりに、セクタ書サーボ法を使用できる。

クオリス（Ｗａｌｌｉｓ）の発明、米国特許第４，５９４，６２２号は、データ ・トラックの同心性の予測と、この予測のサーボの帰還ループへの組み込みとへ 向けられている。この変更によってトラック追従をより正確で、より敏感に行う ことができる。

ワークマンの米国特許第４，６１６，２７８号もトラックの偏心性を測定するこ と、および偏心性の予測をサーボ制御機構への組み込みとへ向けられている。

と（に、正弦関数で偏心性を近似し、および対話式トラッキング修正を行うため の方法が開示されている。

バーチ（Ｂｅｒｔｉ）の米国特許第４．６１８．２７７号は、ディスク拳ドライ ブで採用されている磁気ヘプト・アクチュエータの機械的結合の影響を最小にす る方法を開示する。この方法においては、結合力を予測して、それを無くす信号 がボイスコイル・モータへ供給されて、動作している近くのアクチュエータの力 による応答を最小にする。

オッテセン（Ｏｔｔｅｓｅｎ）による発明、米国特許第４．８９４．５９９号は 、単一シークにおける応答の整定へ向けられている。サーボにおける遣水制御を 組み込むことにより、単一トラック・シークを正確に補償できる。

ゲンハイマー（Ｇｅｎｈｅｉｍｅｒ）の米国特許第４，８９９．２３４号はディ スク・ドライブの多数のトラック・シーク性能を最適にするための適応可能な速 度プロフィールを開示している。開示されている方法は、温度、電圧、およびア クチュエータ特性の変動による性能低下を最小にする。

発明の概要 本発明は回転媒体記憶装置においてヘッドの位置をｌｌ１ｌｌするためのアクチ ュエータ制御ループを提供するものである０本発明は、ＰＥＳをデジタル積分器 で加算する前にそれにアナログ補償を適用する。この方法は積分器の初期化によ りひき起こされる過渡を減少する。というのは、補償ブロックが初期化ステップ 関数を「見ない」からである。初期化関数を補償ブロックへ結合することの結果 として生ずることがある過渡は、アクチュエータにオーバーシュートおよびリン ギングを生ずることがあり、整定時間を長くして、システムの性能を低下させる 。

本発明はトラック追従ループを次のようにして実現する。ＰＥＳの正常成分はデ ジタル積分器ブロックとアナログ補償ブロックへ結合される。積分器ブロックは 半径方向ヘッド位置に応じて初期化される。積分器の出力は補償ブロックの出力 に加え合わされ、結果が低域フィルタを通される。したがって、補償ブロックへ 結合された初期化関数により引き起こされた過渡は無（される。

本発明は、シークの後で第１サンプル中のＰＥＳ信号から速度修正係数を除去す る第１サンプル速度補償法も提供する。これは整定時間を大幅に短縮し、システ ム性能を向上させる。一実施例においては、本発明のマイクロプロセッサはＰＥ Ｓ信号の正常成分を基にして適度補償係数を計算する。それからこの信号は積分 器出力に重畳されて補償ブロックにおける速度修正の影響を減少する。別の実施 例においては、補償ブロックはシークの後の第１のサンプル中は動作不能にされ るから、遠度修正は行われない。次のサンプル期間には、零ブロックが再び動作 可能にされる。

図面の簡単な説明 図１は従来技術のアクチュエータ制御ループのブロック図である。

図２は従来技術のトラック追従補償のブロック図である。

ＷＪ３は従来技術のトラック追従補償のための積分器のステップに対する出力応 答対時間を示す線図である。

図４は本発明のアクチュエータ制御ループのブロック図である。

図５は本発明のトラック追従補償のブロック図である。

図６は本発明のトラック追従補償のための積分器のステップに対する出力応答対 時間を示すタイミング図である。

図７は本発明を示す回路図である。

図８８は早期オフ装置な育する本発明のトラック追従ループの出力を示す。

図８ｂは早期オフ装置無しの本発明のトラック追従ループの出力を示す。

図９は第１のサンプル中のヘッド位置に及ぼすオーバーシュートの影響を示す線 図である。

図１０は第１のサンプル期間速度補償に対する実施例を示す回路図である。

発明の詳細な説明 読出し／書込みヘッドを位置させるための方法および装置について説明する。

以下の説明においては、本発明を完全に理解できるようにするために、整定時間 、帯域幅等のような数多くの特定の詳細について述べる。しかし、それらの特定 の詳細なしに本発明を実施できることが当業者には明らかであろう。他の場合に は、本発明を不必要にあいまいにしないようにするために、周知の構成は説明し なかうた。

本発明の好適な実施例を示すブロック図が図４に示されている０図４の実施例は 図１の素子と同じ素子の多くを含む。図１と図４に共通の素子には同じ素子番号 が付けられている。図４の実施例においては、補償ブロック４０２は加算ノード ４０８の前に位置させられる。マイクロプロセッサ１０９の出力は補償ブロック ４０２を通されない。したがって、従来技術の構成によりひき起こされる過渡は 無くされ、整定時間は短縮される。本発明の一実施例においては、「早期オフ」 と呼ばれるスイッチ会ブロック４０１がパルスおよび検出ブロック１０５の出力 端子１０８と補償ブロック４０２の入力端子の間に結合される。早期オフ・ブロ ック４０１は、２分の１サンプル期間の後で正常成分１０８をリセットするマイ クロプロセッサで制御されるスイッチである。この装置は位相損を減少する事を 支援でき、本発明の譲り受け人へ譲渡された未決の特許出願に記載されている。

早期オフ・ブロック４０１は本発明の動作のためには不要である。

本発明のトラック追従補償の詳細な図が図５に示されている。ＰＥＳの正常成分 ｌＯ８がマイクロプロセッサ１０９で実現される積分器ブロック４０２へ供給さ れる。積分器ブロック４０２は伝達関数に’／ｓを育する。ここに、Ｓはラプラ ス変数である。積分器ブロック４０２の出力４０８は加算ノード４０８へ供給さ れる。ＰＥＳ信号１０８は補償ブロック４０３へ供給される。補償ブロック４０ ３は伝達関数（ｓ／Ｚ’　）＋１を実行する。補償ブロック４０３の出力４０４ は加算ノード４０８へ供給される。加算ノード４０８の出力４０７は低域フィル タ４０５へ供給される。低域フィルタ４０５は信号１２０を出力する。

図５の回路の出力応答を示す線図が、積分器出力のステップに対して図６に示さ れている。カーブ６０１は１入力に対する出力を表す。出力関数中の過渡は大幅 に減少させられる。たとえば、ビーク６０２においては出力は入力の１．４倍に すぎない。これは、第１の過渡の結果として入力値の６０倍の出力が生じていた 従来技術と対比される。第２のピークは依然として正であり、入力値の０．８倍 の値を有する。この場合には、出力値は従来技術におけるのとは興なって負には ならない（図３参照）。

本発明においては、出力は１．５ミリ秒でほぼ１の出力に整定される。これは従 来技術の例より完全に１ミリ秒早い。この短縮された整定時間によって性能は向 上し、アクセス時間は短縮される。

図２のトラック追従補償に対する伝達関数は次の通りである。：Ｅ　ｉ　５２／ 　Ｚ　’　”　（（Ｋ／　Ｚ　Ｉ　＋　ｌ　’　５　”　Ｋ　］／　（、Ｗ”＊ ＋　２　＋　凸＋　ｌ　１．　（式２　）図５のトラック追従補償のための伝達 関数は：により与えられる。

Ｋ、Ｚ、に’　、およびＺ′のために適切な値を選択することにより、図２と図 ５の回路の伝達関数を等しくできる。したがって、伝達関数は同一であるが、積 分器初期化ステップによりひき起こされる過渡応答は減少させられて、性能を向 上させる。

図５の方法を実現する回路が図７に示されている。ＰＥＳの正常成分１０８が並 列のコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１を介して／−ド４０８へ結合される。積分器ブロ ックの出力４０６は抵抗Ｒ３を介して／−ド４０８へ結合される。ノード４０８ は抵抗Ｒ４を介して増幅器Ａ１の反転入力端子へ結合される。増幅器Ａ１の非反 転入力端子は接地される。増幅器Ａ１の出力端子１２０は帰還ループでコンデン サＣ２を介して反転入力端子へ結合され、帰還ループで抵抗Ｒ２を介してノード ４０８へ結合される。

設計式は次の通りである： ここに、Ａ＋はノード４０６から出力端子１２０までのｄｃ利得、Ａ２はノード １０８から出力端子１２０までのｄｃ利得である。

手順： １、Ａ、、Ａ、、Ｚ、ω。およびＱを選択することによりシステムのダイナミッ クを選択する ２、０１を選択する ３、Ｒ，、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ，、Ｃ２を計算する回路の限界は次の通りである。実 現可能にするために、Ｒａは正でなげればならない。したがって、式８の分母も 正でなげればならない。これは式１０を与える。

シーク動作が終わると、ヘッドはトラックの上に停止させられるから、それの速 度は零である。しかし、ヘッド場所には位置誤差が通常存在し、この位置誤差を 補償するためにＰＥＳが発生される。これはヘッドの切り換え中に生ずることも ある。第１サンプル期間中に補償ブロック４０２の出力が図８Ａおよび図８Ｂに 示すように現れる。図８Ａは早期オフ装置が実現された時の出力を示す。図８Ｂ は早期オフ装置が実現されない時の出力を示す。まず図８Ａを参照すると、ＰＥ Ｓのステップ関数のためにｔｏにインパルスが存在し、ｔ／２に第２のインパル スが存在する。インパルスはヘッドの位置誤差を修正するように機能する。イン パルスの間のクロスハツチングされた部分は速度誤差を修正するように機能する 。しかし、第１サンプル中は速度誤差は存在しない（初期速度は零である）から 、過大な速度修正のためにヘッドはオーバーシュートする。同様に、図８Ｂにお いて、時刻ｔ０にインパルスが存在し、時刻ｔに第２のインパルスが存在する。

また、インパルスの間のクロスハツチングされた部分は速度修正を表す。この理 由は、アクチュエータが電流から位置までの伝達関数ＫＡｃＴ／Ｓ２を基本的に 有し、電力増幅器が電流出力を有するからである。

図９は第１サンプル期間中におけるこのオーパーンニートのヘッドに対する影響 を示す。カーブ９０１は従来技術のトラック追従ループに対するヘッド位置対時 間を示す。ビーク９０２においては、希望トラック位置のオーバーシェードを示 す。それから装置は修正され、点９０３において更にいくつかのサンプル期間の 後で正しい場所に落ち着く。

本発明は、シークが終わったあとの第１サンプル期間中にこの速度修正係数を無 くすことを提案するものである。一実施例においては、図８Ａまたは図８Ｂの面 積に等しい面積を有するが、負の大きさを育する信号を、積分器出力に重畳する ことによりこれは行われる。この面積は次の式により決定できる。

ここに％ＸＩＣはヘッドの初期位置（到達時のＰＥ５）、Ｋつ、。。はＰＥＳの ポルト／トラックで表した利得、ＫＩ、ＡはＤＡＣ利得、Ａ＋＋　Ａｐは以前に 定義した。１／２というのは早期オフがＴ／２にセットされるからである。

ＫＤＢＭＯＤＩ　ＡＰＴ　ＫＩＩＭＩ　Ａ＋に適切な値を代入すると、ここに、 Ｊ＝修正係数である。したがって、ヘッドが１／４だけトラックからずれると、 Ｊの値１４を積分器の値のトップに加えて速度誤差を補償する。

この修正は、マイクロプロセッサへの入力を基にして補償値を計算し、それを積 分Ｗ４０２へ重畳することにより、マイクロプロセッサにおいて容易に実行でき る。これは第１サンプル期間中だけ実行される。必要とする計算時間のために、 修正係数にはい（らかの遅れがある。しかし、その遅れが装置の帯域幅より小さ 〜１とすると、導入される誤差は無視できる。

サンプル速度補償の別の実施例が図１０に示されている。図１０においては、図 ７の回路にスイッチ１００１を更に含む。このスイッチは第１サンプル中は開か れる。これはＰＥＳの速度修正成分を不能すなわち無クシ、整定時間を短縮する 。スイッチ１００１を開（ことにより、零が１／Ｒ，Ｃ，からＯＨｚへ動かされ る。図９を参照すると、カーブ９０５は、本発明の第１サンプル速度保証装置を 利用するトラック追従装置に対するステップ応答対時間を示す。ビーク９０６に おけるオーバーシュートはカーブ９０１のオーバーシュートより大幅に小さくさ れる。希望のトラック場所に対する整定時間は第１サンプルのほとんど直後であ る。

その理由は、第１サンプル中にめられる修正だけが位置であり、適切な位置修正 がヘッドを希望位置へ移動させるからである。第１サンプルの後で、この点にお けるヘッドの速度が存在するであろうから、速度修正が再び可能にされる。

以上、回転媒体データ記憶装置の上にヘッドを位置させるための改良した方法お よびｖｉＩ！！について説明した。

Ｆ／Ｇ、８Ａ　Ｆ／Ｇ、８ｓ ＦＩＧ、９ Ｆ／Ｇ、ｌＯ 国際調査報告 フロントページの続き （８１）指定−ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、ＧＡ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ，Ｃ３，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、　ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＬＵ 、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　Ｒ○、ＲＵ、ＳＤ、５ Ｅ （７２）発明者　チェイス、スコツト アメリカ合衆国　８０５０３　コロラド州・ロングモント・ケニョン　レイン・ ３６１１

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．誤差信号を受け、正常成分と直角成分を有する位置誤差信号（ＰＥＳ）を発 生する受信手段と、 この受信手段へ結合され、前記正常成分を積分して第１の出力信号を供給する積 分手段と、 前記受信手段へ結合され、前記正常成分を補償し、第２の出力信号を供給する補 償手段と、 前記積分手段と前記補償手段へ結合され、前記第１の出力と前記第２の出力を加 え合わせて第３の出力信号を供給する第１の加算手段と、この第１の加算手段へ 結合され、第４の出力信号を供給するフィルタ手段と、このフィルタ手段へ結合 され、第５の出力信号を発生する増幅手段と、この増幅手段と前記交信手段へ結 合され、前記誤差信号を供給するアクチェエータ制御手段と、 を備える位置補償信号を供給する回路。
2. ２．請求の範囲１記載の回路において、前記積分手段は処理手段で実現される回 路。
3. ３．請求の範囲２記載の回路において、前記処理手段はマイクロプロセッサを備 える回路。
4. ４．請求の範囲１記載の回路において、前記フィルタ手段は低域フィルタを備え る回路。
5. ５．請求の範囲１記載の回路において、前記受信手段と前記補償手段の間に配置 され、前記正常成分を前記補償手段へ選択的に供給するスイッチング手段を更に 含む回路。
6. ６．請求の範囲１記載の回路において、前記補償手段と、前記第１の加算手段と 前記フィルタ手段は： 前記正常成分と第１のノードへ並列に結合される第１のコンデンサおよび第１の 抵抗と、 前記第１の出力信号と前記第１のノードへ結合される第２の抵抗と、前記第１の ノードと、前記第４の出力信号を供給する増幅器の入力端子へ結合される第３の 抵抗と、 前記第４の出力信号および前記増幅器の入力端子へ結合される第２のコンデンサ と、 前記第４の出力信号と前記第１のノードへ結合される第４の抵抗と、で構成され る回路。
7. ７．位置誤差信号（ＰＥＳ）へ結合されて第１の出力信号を供給する積分手段と 、 前記ＰＥＳへ結合され、そのＰＥＳを補償して第２の出力信号を供給する補償手 段と、 前記積分手段と前記補償手段へ結合され、前記第１の出力信号と前記第２の出力 信号を加え合わせて第３の出力信号を供給する加算手段と、この加算手段へ結合 され、第４の出力信号を供給するフィルタ手段と、を備えるアクチェエータ制御 ループ。
8. ８．請求の範囲７記載のアクチュエータ制御ループにおいて、前記積分手段は処 理手段で実現されるアクチェエータ制御ループ。
9. ９．請求の範囲８記載のアクチニユータ制御ループにおいて、前記処理手段はマ イクロプロセッサを備えるアクチェエータ制御ループ。
10. １０．請求の範囲７記載のアクチュエータ制御ループにおいて、前記フィルタ手 段は低域フィルタを備えるアクチェエータ制御ループ。
11. １１．請求の範囲７記載のアクチェエータ制御ループにおいて、前記受信手段と 前記補償手段の間に配置され、前記正常成分を前記補償手段へ選択的に供給する スイッチング手段を更に含むアクチェエータ制御ループ。
12. １２．請求の範囲７記載のアクチェエータ制御ループにおいて、前記補償手段と 、前記第１の加算手段と前記フィルタ手段は：前記正常成分と第１のノードへ並 列に結合される第１のコンデンサおよび第１の抵抗と、 前記第１の出力信号と前記第１のノードへ結合される第２の抵抗と、前記第１の ノードと、前記第４の出力信号を供給する増幅器の入力端子へ結合される第３の 抵抗と、 前記第４の出力信号および前記増幅器の入力端子へ結合される第２のコンデンサ と、 前記第４の出力信号と前記第１のノードへ結合される第４の抵抗と、で構成され るアクチュエータ制御ループ。
13. １３．位置誤差信号（ＰＥＳ）を発生し、そのＰＥＳから正常成分を分離する過 程と、 前記正常成分を積分手段へ供給して第１の出力信号を発生する過程と、前記正常 成分を補償手段へ供給して第２の出力信号を発生する過程と、前足第１の出力信 号と前記第２の出力信号を加え合わせて第３の出力信号を発生する過程と、 前記第３の出力信号を濾波して第４の出力信号を発生する過程と、前記第４の出 力信号を増幅して第５の出力信号を発生する過程と、その第５の出力信号をアク チュエータ制御ブロックヘ供給して、前記アクチェエータ制御信号を発生する過 程と、 を備えるアクチェエータ制御信号を供給する方法。
14. １４．請求の範囲１３記載の方法において、前記正常成分を積分する前記過程を マイクロプロセッサにおいて実行する方法。
15. １５．請求の範囲１３記載の方法において、前記出力信号を濾波する前記過程を 低域フィルタを用いて行う方法。
16. １６．位置誤差信号（ＰＥＳ）の正常成分と第１のノードへ並列に結合される第 １のコンデンサおよび第１の抵抗と、第１の入力信号と前記第１のノードへ結合 される第２の抵抗と、前足第１のノードと、第２の出力信号を供給する増幅器の 入力端子へ結合される第３の抵抗と、 前記第２の出力信号および前記増幅器の入力端子へ結合される第２のコンデンサ と、 前記第２の出力信号と前記第１のノードへ結合される第４の抵抗と、を備えるア クチュエータ制御ループ。
17. １７．位置誤差成分と速度誤差成分を有する修正信号を受ける過程と、第１のサ ンプル期間において、前記速度誤差成分を決定する過程と、補償信号を発生して 前記速度誤差成分の影響を小さくする過程と、前記位置誤差のみが修正されるよ うに、前記補償信号および前記修正信号をアクチュエータ制御ループへ供給する 過程と、を備えるアクチュエータ制御信号を供給する方法。
18. １８．請求の範囲１７記載の方法において、前記第１のサンプル期間の後のサン プル期間中に前記修正信号のみを前記アクチェエータ制御ループへ供給する過程 を更に含む方法。
19. １９．請求の範囲１７記載の方法において、前記補償信号は：Ｊ＝１／２・ＫＤ ＢＭＯＤ・ＡＰ／ＫＤＡ・ＡＩ・ＸＩＣ（式１２）により発生され、ここに、Ｘ ＩＣはヘッドの初期位置、ＫＤＥＭＯＤはＰＥＳのボルト／トラックで表した利 得、ＫＤＡはＤＡＣ利得、ＡＩおよびＡＰは利得係数である方法。
20. ２０．請求の範囲１７記載の方法において、前記補償信号は：Ｊ＝１／２・ＫＤ ＢＭＯＤ・ＡＰ／ＫＤＡ・ＡＩ・ＸＩＣ（式１２）により発生され、ここに、Ｘ ＩＣはヘッドの初期位置、ＫＤＥＭＯＤはＰＥＳのボルト／トラックで表した利 得、ＫＤＡはＤＡＣ利得、ＡＩおよびＡＰは利得係数である方法。
21. ２１．請求の範囲１７記載の方法において、前記補償信号を発生する前記過程を マイクロプロセッサで行う方法。
22. ２２．位置誤差信号（ＰＥＳ）および第１のノードへ結合される第１のコンデン サと、 第１の端子が前記ＰＥＳの前記正常成分へ結合されるスイッチ手段と、このスイ ッチの第２の端子と前記第１のノードへ結合される第１の抵抗と、第１の入力信 号および前記第１のノードへ結合される第２の抵抗と、前記第１のノードと、第 ２の出力信号を供給する増幅器の入力端子へ結合される第３の抵抗と、 前記第２の出力信号と前記増幅器の入力へ結合される第２のコンデンサと、前記 第２の出力信号と前記第１のノードへ結合きれる第４の抵抗と、を備えるアクチ ェエータ制御ループ。
23. ２３．請求の範囲２２記載のアクチェエータ制御ループにおいて、前記スイッチ 手段は第１のサンプル期間中は開かれ、それに続くサンプル期間中は閉じられる アクチェエータ制御ループ。