KR100872107B1

KR100872107B1 - 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법 및 위치 결정제어 장치

Info

Publication number: KR100872107B1
Application number: KR1020060127741A
Authority: KR
Inventors: 가즈히코 다카이시
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-12-05
Also published as: EP1884928A1; KR20080011023A; JP2008034032A; CN101114495A; US20080024907A1; US7423836B2; JP4991201B2

Abstract

본 발명은 대상물이 목표 위치에 안정화되었음을 판정하는 안정화 판정 방법에 있어서, 안정화 판정의 마진을 확대하여 정확하게 안정화 판정을 하는 것을 과제로 한다.

안정화 판정 블록(24)의 안정화 판정식으로서, 위치 오차와, 위치 오차의 복수 샘플수의 가산치를 병용한다. 특히, 저주파수역에서의 진동에 대하여, 안정화 판정의 마진이 커진다. 이 때문에, 저주파수역에서의 진동이 있더라도, 안정화 판정 조건을 벗어나고 있다고 판정하는 것을 보다 적게 할 수 있어, 동작(예컨대, 리드/라이트 동작)을 계속할 수 있다.

안정화 판정, 위치 결정, 서보 영역, 판정식, 샘플수

Description

위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법 및 위치 결정 제어 장치{SETTLING JUDGEMENT METHOD FOR POSITION CONTROL DEVICE AND POSITION CONTROL DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 위치 결정 제어 장치의 구성도이다.

도 2는 도 1의 자기 기록 매체의 구성도이다.

도 3은 도 2의 서보 영역의 설명도이다.

도 4는 도 1의 위치 결정 제어계의 구성도이다.

도 5는 도 1 및 도 4의 헤드 이동 제어의 천이도이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 안정화 판정 블록의 구성도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시형태의 안정화 판정의 주파수마다의 최대치비 계산 처리 흐름도이다.

도 8은 도 7의 주파수마다의 최대치비 계산 처리의 블록도이다.

도 9는 도 7 및 도 8의 주파수마다의 최대치비 계산 처리의 설명도이다.

도 10은 도 7 내지 도 9의 주파수마다의 최대치비의 테이블의 설명도이다.

도 11은 도 7의 주파수마다의 최대치비 계산에 의해 얻어진 5 샘플 판정 기간의 관계도이다.

도 12는 도 11로부터 슬라이스치 계산을 하기 위한 위치 결정 정밀도의 설명도이다.

도 13은 본 발명의 제2 실시형태의 안정화 판정 블록의 구성도이다.

도 14는 제2 실시형태의 도 7의 주파수마다의 최대치비 계산에 의해 얻어진 5 샘플 판정 기간의 관계도이다.

도 15는 본 발명의 제3의 실시형태의 안정화 판정 기구의 설명도이다.

도 16은 본 발명의 다른 안정화 판정식의 판정 샘플수가 5인 경우의 주파수 특성도이다.

도 17은 본 발명의 다른 안정화 판정식의 판정 샘플수가 3인 경우의 주파수 특성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 액츄에이터 3 : 분리형 헤드

4 : 디스크 5 : 스핀들 모터

14 : MCU(제어 유닛) 20 : 연산 블록

22 : 컨트롤러 24 : 안정화 판정 블록

30 : 정현파 발생 블록 32 : 안정화 판정식 블록

36 : 판정 기간 최대치 취득 블록 40 : 샘플점 사이 최대치 취득 블록

42 : 비 계산 블록 44 : 최대치비 취득 블록

50, 58, 64 : 판정식 연산 블록 52-1∼52-m : 지연 블록

54-1∼54-4 : 판정 블록 56 : 논리곱 블록

본 발명은, 액츄에이터로 대상물을 목표 위치에 이동시키는 위치 결정 제어 장치에 있어서, 목표 위치에 대상물이 안정화되었는지 또는 추종하고 있는지를 판정하는 안정화 판정 방법, 및 위치 결정 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 진동이 인가되더라도, 안정화 판정을 정확하게 행하기 위한 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법, 및 위치 결정 제어 장치에 관한 것이다.

목표 위치로 대상물을 이동시키는 위치 결정 제어 장치는 널리 이용되고 있다. 이 위치 결정 제어 장치는, 디스크 장치 등에서는 높은 정밀도의 위치 결정이 요구된다. 특히, 자기 디스크 장치나 광 디스크 장치에 있어서는, 헤드를 목표 트랙에 정확하게 위치 결정하는 것이, 기록 밀도 향상을 위해 매우 중요하다. 이 목표 위치에 정확하게 위치 결정 제어를 하고 있는지를 판단하는 방법으로서 안정화 판정이 있다.

위치 결정 제어 장치의 안정화 판정에 있어서는, 이동한 후 또는 위치가 벗어난 후의 위치 결정 제어가 일정한 시간 내에 정해진 위치 결정 조건을 만족하는 것이 조건이다. 예컨대, 자기 디스크 장치에서는, 시크 제어한 후의 안정화 판정이나 추종 제어시의 안정화 판정이 있다.

이러한 안정화 판정에서는, 위치 오차를 바탕으로 한 판정식의 값이 소정의 슬라이스 범위 내를 만족하는 것이, 소정 횟수 만큼 연속적이고, 그 연속된 횟수가 일정 횟수(샘플수) 이상일 때에 안정화 완료라고 판단한다. 예컨대, 위치 오차 그 자체가, 소정의 슬라이스 범위 내인 것이 일정 횟수 연속된 것을 검출하여, 안정화 완료라고 판정하는 방법이나, 위치 오차 그 자체와, 앞의 샘플의 위치 오차와 현재 샘플의 위치 오차와의 차(1 샘플 앞의 예측 위치)가, 소정의 슬라이스 범위인 것이 일정 횟수 연속된 것을 검출하여, 안정화 완료라고 판정하는 방법이 알려져 있다.

이 안정화 판정의 방법으로서는, 다음 샘플의 위치를 예측하는 방법(특허문헌 1)이나, 옵저버를 이용하여 예측 위치를 이용하는 방법(특허문헌 2)이 제안되어 있다.

<특허문헌 1> 일본 특허 공개 평08-106742호 공보

<특허문헌 2> 일본 특허 공개 평04-298868호 공보

예컨대, 디스크 장치에 있어서는, 데이터 트랙의 폭이 정해져 있고, 데이터 트랙은 반경 방향으로 인접하여 배치되어 있다. 그 때문에, 시크한 후나 추종할 때의 안정화 판정 후에, 헤드가 인접 트랙으로 이동해 버리면, 잘못하여 데이터를 소거하게 된다. 또는 일부를 소거하여 기록이 끝난 데이터의 S/N이 열화되게 된다.

또, 디스크 장치의 시크 제어나 추종 제어시의 복구 제어에 있어서, 응답 성능을 개선하기 위해서는 안정화 판정 시간이 짧으면 된다. 그러나, 지나치게 짧으면, 시크 후의 잔류 진동을 간과하여, 안정화 완료된 후에 위치 결정 정밀도가 나빠진다.

전술한 종래 기술에서는, 위치 오차가 소정의 슬라이스치 범위 내인 것이 조건이며, 또한 1 샘플 앞의 예측 위치가 소정 슬라이스 내인 것이, 안정화라고 판정한 후, 진동하더라도, 안정화 판정 조건을 벗어나기 어렵다고 하는 사상에 기초하 고 있었다. 즉, 위치 오차가 소정 슬라이스 내라도, 1 샘플 앞의 예측 위치가 크면, 다음 샘플 이후, 위치 오차가 슬라이스를 넘을 가능성이 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 위치 오차 외에, 1 샘플 앞의 예측 위치도 체크하는 것이었다.

한편, 최근의 디스크 장치 등의 위치 결정 제어 장치는, 외부로부터 진동을 받는 환경에서 사용되는 경우도 생겨 왔다. 이러한 외부 진동 환경에서의 사용으로서는 예컨대, 디스크 장치에서는, 휴대형 PC, 휴대형 AV(Audio/Visual) 장치, 휴대 전화 등의 휴대형 장치나 카 내비게이션 등의 차재 장치로의 탑재 예가 있다.

이러한 환경 하에서는, 외부로부터의 여러 가지 주파수의 진동이 인가되는 경우가 있어, 전술한 위치와 1 샘플 앞의 예측 위치에서의 안정화 판정에서는, 적은 진동이라도, 안정화 불량이라고 판정될 우려가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 외부 진동 환경이라도, 정확하게 안정화를 판정하기 위한 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법, 및 위치 결정 제어 장치를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 저주파수의 진동 환경 하에서도, 안정화라고 판정하여, 동작을 계속하기 위한 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법, 및 위치 결정 제어 장치를 제공하는 데에 있다.

더욱이, 본 발명의 다른 목적은, 저주파수역에서의 안정화 판정 마진을 개선하고, 또한 위치 결정 정밀도를 향상시키기 위한 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법, 및 위치 결정 제어 장치를 제공하는 데에 있다.

이 목적의 달성을 위해, 본 발명의 안정화 판정 방법은, 대상물을, 목표 위치와 현재 위치와의 위치 오차에 따라 위치 제어하는 위치 결정 제어 장치의 목표 위치로의 안정화를 판정하는 안정화 판정 방법에 있어서, 샘플마다 상기 위치 오차를 연산하는 단계와, 상기 샘플마다 상기 위치 오차로부터 제1 판정치를 계산하는 제1 계산 단계와, 연속하여 상기 제1 판정치가 제1 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제1 판정 단계와, 상기 샘플마다 복수 샘플의 위치 오차의 가산으로부터 제2 판정치를 계산하는 제2 계산 단계와, 연속하여 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제2 판정 단계와, 상기 제1 판정 단계와 상기 제2 판정 단계와의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 단계를 포함한다.

또, 본 발명의 위치 결정 제어 장치는, 대상물을, 목표 위치와 현재 위치와의 위치 오차에 따라 위치 제어하는 위치 결정 제어 블록과, 샘플마다 상기 위치 오차로부터 제1 판정치를 계산하여, 연속하여 상기 제1 판정치가 제1 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 안정화 판정 블록을 포함하고, 상기 안정화 판정 블록은, 상기 샘플마다 복수 샘플의 위치 오차의 가산으로부터 제2 판정치를 계산하여, 연속하여 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하여, 상기 2개의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력한다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 제2 계산 단계는, 상기 복수 샘플의 상기 위치 오차의 절대치를 가산하여, 상기 제2 판정치를 계산하는 단계로 이 루어진다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 제2 판정 단계는, 상기 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 단계로 이루어진다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 제2 계산 단계는, 4 샘플 미만의 위치 오차의 가산으로부터 상기 제2 판정치를 계산하는 단계로 이루어진다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 제1 판정 단계는, 상기 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 단계로 이루어진다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 샘플마다 현재 샘플의 상기 위치 오차와 앞의 샘플의 위치 오차의 차분으로부터 제3의 판정치를 계산하는 제3의 계산 단계와, 연속하여 상기 제3의 판정치가 제3의 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제3의 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제3의 판정 단계를 더 포함하고, 상기 출력 단계는, 상기 제1 판정 단계와 상기 제2 판정 단계와 상기 제3의 판정 단계와의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 단계로 이루어진다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는, 상기 출력 단계는, 디스크의 목표 위치에 헤드의 위치가 안정화되었는지의 판정 결과를 출력하는 단계로 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시형태를, 위치 결정 제어 장치의 구성, 안정화 판정 구성의 제1 실시형태, 안정화 판정 구성의 제2 실시형태, 안정화 판정 구성의 제3의 실시형태, 안정화 판정 구성의 다른 실시형태, 기타 실시형태의 순으로 설명하지 만, 본 발명은 이들 실시형태에 한정되지 않는다.

* 위치 결정 제어 장치의 구성 *

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 위치 결정 제어 장치의 구성도, 도 2는 도 1의 자기 디스크의 위치 신호 및 트랙의 배치도, 도 3은 도 1 및 도 2의 자기 디스크의 위치 신호의 구성도, 도 4는 도 1의 헤드 위치 제어계의 구성도, 도 5는 도 1 및 도 4의 헤드 위치 제어의 설명도이다.

도 1은 위치 결정 제어 장치로서, 디스크 장치의 일종인 자기 디스크 장치를 예로 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 자기 기억 매체인 자기 디스크(4)가, 스핀들 모터(5)의 회전축(2)에 설치되어 있다. 스핀들 모터(5)는 자기 디스크(4)를 회전시킨다. 액츄에이터(VCM)(1)는 선단에 자기 헤드(3)를 갖춰, 그 회전에 의해 자기 헤드(3)를 자기 디스크(4)의 반경 방향으로 이동시킨다.

액츄에이터(1)는 회전축을 중심으로 회전하는 보이스 코일 모터(VCM)로 구성된다. 도면에서는, 자기 디스크 장치에, 2장의 자기 디스크(4)가 탑재되어, 4개의 자기 헤드(3)가 동일한 액츄에이터(1)로 동시에 구동된다. 한편, 자기 디스크(4)가 1장, 자기 헤드가 2개인 것이라도 같은 구성이다.

자기 헤드(3)는 리드 소자와, 라이트 소자로 이루어지는 분리형 헤드이다. 자기 헤드(3)는, 슬라이더에 자기 저항(MR) 소자를 포함하는 리드 소자를 적층하고, 그 위에 라이트 코일을 포함하는 라이트 소자를 적층하여 구성된다.

위치 검출 회로(7)는 자기 헤드(3)가 읽어들인 위치 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환한다. 리드/라이트(R/W) 회로(10)는 자기 헤드(3)의 판독 및 기 록을 제어한다. 스핀들 모터(SPM) 구동 회로(8)는 스핀들 모터(5)를 구동한다. 보이스 코일 모터(VCM) 구동 회로(6)는 보이스 코일 모터(VCM)(1)에 구동 전류를 공급하여, VCM(1)를 구동한다.

마이크로컨트롤러(MCU)(14)는, 위치 검출 회로(7)로부터의 디지털 위치 신호로부터 현재 위치를 검출(복조)하여, 검출한 현재 위치와 목표 위치와의 오차에 따라 VCM 구동 지령치를 연산한다. 즉, 위치 복조와 서보 제어(위치 제어)를 행한다. 리드-온리 메모리(ROM)(13)는 MCU(14)의 제어 프로그램 등을 저장한다. 랜덤 액세스 메모리(RAM)(12)는 MCU(14)의 처리를 위한 데이터 등을 저장한다.

하드디스크 컨트롤러(HDC)(11)는 서보 신호의 섹터 번호를 기준으로 하여, 1주 내의 위치를 판단하여, 데이터를 기록·재생한다. 버퍼용 랜덤 액세스 메모리(RAM)(15)는 리드 데이터나 라이트 데이터를 일시 저장한다. HDC(11)는 USB, ATA나 SCSI 등의 인터페이스 IF로, 호스트와 통신한다. 버스(9)는 이들을 접속한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 자기 디스크(4)는, 외주에서부터 내주에 걸쳐, 원주 방향으로 각 트랙의 섹터에 배치되어, 서보 정보를 기록한 서보 영역(16)을 갖는다. 또한, 도 2의 실선은 서보 정보(16)의 기록 위치를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 서보 정보(16)는, 자기 기록 또는 피트 등의 기계적 패턴에 의해, 위치 신호(서보 정보)가 기록되어 있다. 이 위치 신호는, 서보 마크 Servo Mark와, 트랙 번호 Gray Code와, 인덱스 Index와, 오프셋 정보(서보 버스트) PosA, PosB, PosC, PosD로 이루어진다. 한편, 도 3의 점선은 서보의 트랙 센터를 나타낸다.

도 3의 위치 신호를 헤드(3)의 리드 소자로 읽어들여, 트랙 번호 Gray Code와 오프셋 정보 PosA, PosB, PosC, PosD를 사용하여, 자기 헤드의 반경 방향의 위치를 검출한다. 또한, 인덱스 신호 Index를 바탕으로 하여, 자기 헤드의 원주 방향의 위치를 파악한다.

예컨대, 인덱스 신호를 검출했을 때의 섹터 번호를 0번으로 설정하여, 서보 신호를 검출할 때마다, 카운트업하여, 트랙의 각 섹터의 섹터 번호를 얻는다. 이 서보 신호의 섹터 번호는 데이터의 기록 재생을 할 때의 기준이 된다. 한편, 인덱스 신호는 1주에 하나이다. 또, 인덱스 신호 대신에, 섹터 번호를 둘 수도 있다.

도 4는 MCU(14)가 실행하는 서보 제어계의 연산 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 서보 제어계에서는, 목표 위치 r과 현재 위치 y와의 위치 오차 e를 연산 블록(20)으로 연산하고, 제어 블록(Cn)(21)으로 제어 연산하여, 제어량 Un을 계산하여, 플랜트(22)인 VCM(1, 3)을 구동한다. 플랜트의 위치에 대해서는, 자기 헤드(3)로부터의 서보 신호를 복조하고, 복조 결과로부터 현재 위치 y를 계산하여 연산 블록(20)으로 피드백한다.

또, 안정화 판정 블록(24)은, 위치 오차 e로부터, 안정화 판정식과 안정화 판정 조건(슬라이스치, 샘플수)에 의해 안정화 판정을 한다. 안정화 판정식으로서는, 위치 오차 e(=Y[n]) 그 자체를 이용하는 것과, (2·Y[n}-Y[n-1])를 병용하는 것이 있다.

도 5는 도 1 및 도 4의 MCU(14)가 행하는 액츄에이터의 시크 제어의 예이다. 도 1의 위치 검출 회로(7)를 통하여, MCU(14)가 액츄에이터의 위치를 확인하고, 서 보 연산하여, 적절한 전류를 VCM(1)에 공급한다. 도 5에서는, 어떤 트랙 위치로부터 목표 트랙 위치로 헤드(3)를 이동하는 시크를 시작할 때부터의 제어의 천이와, 액츄에이터(1)의 전류, 액츄에이터(헤드)의 속도, 액츄에이터(헤드)의 위치를 나타낸다.

즉, 시크 제어는, 코어스 제어, 안정화 제어 및 팔로잉 제어(추종 제어)로 천이함으로써, 목표 위치까지 헤드를 이동시킬 수 있다. 코어스 제어는 위치 또는 속도 제어이고, 안정화 제어 및 팔로잉 제어는 기본적으로 위치 제어로서, 양자 모두 헤드(3)의 현재 위치를 검출할 필요가 있다. 이 안정화 제어에 있어서, 안정화 판정을 하여 리드 또는 라이트를 허가한다. 또, 추종 제어에 있어서, 오프트랙이 발생했을 때에, 헤드를 트랙 중심으로 복구 제어함에 있어서도 안정화 판정을 한다. 더욱이, 추종 제어하는 동안에, 안정화 판정 조건을 만족하고 있는지를 판정을 한다.

이와 같이, 위치를 확인하기 위해서는, 전술한 도 2, 도 3과 같이, 자기 디스크 상에 서보 신호를 사전에 기록해 둔다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 서보 신호의 시작 위치를 나타내는 서보 마크, 트랙 번호를 나타내는 그레이 코드, 인덱스 신호, 오프셋을 나타내는 PosA∼PosD와 같은 신호가 기록되어 있다. 이 신호를 자기 헤드(3)로 읽어내어, 이 서보 신호를 위치 검출 회로(7)가 디지털치로 변환한다.

* 안정화 판정 기구의 제1 실시형태 *

도 6은 본 발명의 안정화 판정 기구의 제1 실시형태의 기능 블록도이다. 도 7은 본 발명의 안정화 판정식의 평가를 위한 측정 처리 흐름도, 도 8은 도 7의 측정 처리의 블록도, 도 9는 도 7 및 도 8의 측정 처리의 설명도, 도 10은 도 7 내지 도 9의 측정 처리 결과 테이블의 설명도, 도 11은 도 7의 측정에 의한 각 판정식에 있어서의 주파수 대 최대치비의 특성도, 도 12는 안정화 판정의 허용 범위의 설명도이다.

도 6에 도시한 바와 같이, 안정화 판정 블록(24)은, 2개의 판정식(판정치 계산) 블록(50, 58)과, 판정 샘플수만큼의 지연 블록(52-1∼52-m, 60-1∼60-m)과, 안정화 판정 블록(54-1, 54-2)과, 논리곱 회로(56)로 구성된다.

우선, 위치 오차 e는, 제1 판정식 블록(50)에 입력되어, 제1 판정식 블록(50)에서 제1 안정화 판정식(y[n]=e)으로 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(52-1, … 52-m)에서 순차 지연된다. 판정식 블록(50) 및 각 지연 블록(52-1, …, 52-m)의 출력은 제1 안정화 판정 블록(54-1)에 입력된다.

또, 위치 오차 e는, 제2 판정식 블록(58)에 입력되어, 제2 판정식 블록(58)에서 제2 안정화 판정식(y[n]+y[n-l]+y[n-2])으로 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(60-1, … 60-m)에서 순차 지연된다. 판정식 블록(58) 및 각 지연 블록(60-1, …, 60-m)의 출력은 제2 안정화 판정 블록(54-2)에 입력된다.

제1 안정화 판정 블록(54-1)은, 판정치 y[n], 판정치 y[n-1], …, 판정치 y[n-m]의 (m+1) 샘플의 입력의 각각이, 제1 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제1 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

또, 제2 안정화 판정 블록(54-2)은, 판정치(y[n]+y[n-1]+y[n-2]), 판정 치(y[n-1]+y[n-2]+y[n-3]), …, 판정치(y[n-m]+y[n-m-1]+y[n-m-2])의 (m+1) 샘플의 입력의 각각이, 제2 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제2 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

제1 및 제2 안정화 판정 블록(54-1, 54-2)의 안정화 판정 결과는 논리곱 회로(56)에서 논리곱이 취해져, 안정화 판정 결과를 출력한다.

즉, 본 발명에서는, 위치 y[n] 그 자체와, 3 샘플의 위치의 평균치(y[n]+y[n-1]+y[n-2])를 안정화 판정식에 사용하고 있다.

이 복수 샘플의 위치의 평균치를 병용하는 이유를 설명한다. 본 발명에서는, 위치 오차의 주파수마다 안정화 판정 후에 위치 오차의 최대 진폭을 측정했다. 우선, 측정 처리의 개요를 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한다.

대상물(도 1에서는, 헤드(3))은 목표 위치에 대하여 진동하는 궤적을 그리며 목표 위치에 수렴(converge)하므로, 위치 결정시에는, 측정 처리에 대해 정현파를 위치 오차로 한다. 그리고, 이 정현파의 위상을 변화하여, 안정화 판정을 완료한 후의 다음 샘플 또는 다음 샘플과의 사이에서의 최대 진폭이 안정화 판정식의 값에 대하여 몇 배인지를 구하여 그 배율의 최대치를 구한다. 그리고, 이 위치 오차의 주파수는 시크 거리나 외부 진동 등에 의해 변화되기 때문에, 여러 가지 주파수에서 배율의 최대치를 구한다.

구체적으로 설명한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 정현파 발생 블록(30)에, 주파수 F와 위상 Phase를 지시하여, 정현파 발생 블록(30)으로부터 지정된 주파수 F, 위상 Phase의 정현파 Y를 발생한다. 이 정현파 Y는, 소정의 샘플 주기로 판정식 에 의해 판정치를 계산하는 판정식 블록(32)에 입력된다. 여기서, 판정식은, 각 샘플에서의 값 Y[n] 그 자체, 현재 샘플의 값 Y[n]과 앞의 샘플의 값 Y[n-1]을 이용한 1 샘플 앞의 예측 위치(2·Y[n]-Y[n-1])와, 3 샘플의 가산치(Y[n]+Y[n-1]+Y[n-2])이다.

판정식의 값은 지연 블록(34-1∼34-m)에서 순차 지연되며, 지연 블록의 입력 및 출력은 최대치 판정 블록(36)에 입력되어, 그 최대치 Max1이 얻어진다. 도 9를 가지고 설명하면, 도 9는 5 샘플의 판정 구간 후에, 1 샘플의 샘플점 구간을 두고 있다.

이 지연 블록(34-1∼34-m)은 5 샘플인 경우에는 4개 마련되며, 최대치 판정 블록(36)에는, 판정식이, 위치 그 자체인 Y[n]인 경우에는 Y[n-4]∼Y[n]의 5 샘플만큼의 판정치가 입력되어, 그 최대치 Max1이 최대치 판정 블록(36)에서 얻어진다.

한편, 정현파 발생 블록(30)의 정현파 Y는, 아날로그 파형 최대치 취득 블록(40)에 입력된다. 아날로그 파형 최대치 취득 블록(40)은 도 9의 판정 구간 후의 샘플 구간 내의 정현파 Y의 최대치 Max2를 취득한다.

최대치 Max1은 최대치 Max2보다 1 샘플 전에 결정되기 때문에, 지연 블록(38)에서 지연되어, 제산 블록(42)에 입력된다. 제산 블록(42)은, 최대치 Max1의 절대치와 최대치 Max2의 절대치로부터, 최대치비 Rate(=Max2/Max1)를 구한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 하나의 주파수 F1에 대하여, 각 위상 P1∼Pn의 정현파 F1(P1)∼F1(Pn)을 발생하여, 그 주파수 F1에서의 각 위상의 최대치비 Rate를 계산하고, 그 각 위상의 최대치비 Rate의 최대치 Rate Max를 최대치 취득 블록(44) 이 취득한다.

이것은, 소정의 판정 구간(도 12에서는 5 샘플)에서, 위치 오차를 어느 판정식으로 판정한 판정 결과의 최대치가, 그 후의 샘플점 구간의 위치 오차(진폭치)에 어느 정도 나타나는지를 측정하고 있다. 즉, 어떤 주파수에서의 판정 구간에 있어서의 판정치의 최대치 Max1과, 판정 구간 후의 샘플 구간에서의 최대치 Max2를 측정하여, 최대치비로부터 판정식을 평가한다.

이 주파수에 있어서의 최대치비의 최대치 Rate(Max)의 측정을 도 9에 도시한 바와 같이, 정현파(즉, 위치 오차)의 주파수를 바꿔 행한다. 예컨대, 도 9의 Fn에 나타내는 바와 같이, 주파수를 변화하여, 전술한 지정 주파수에 있어서의 최대치비의 최대치 Rate(Max)를 측정한다.

이와 같이 하여 얻어진 각 주파수의 진폭 최대비(최대치비의 최대치)는 도 10과 같이, 측정 주파수마다 테이블에 저장된다. 즉, 각 주파수 F(=f1, f2, …, fn)에서의 최대비 Rate(Max)를 저장하는 테이블을 얻을 수 있다.

이 측정은 프로그램의 실행에 의해 실현할 수 있으며, 도 7의 흐름에 따라 설명한다.

(S10) 설정 주파수 F를 dF로 초기화한다.

(S12) 설정 위상 Phase를 「0」으로 초기화하여, 최대비 Rate(Max)를 「0」으로 초기화한다.

(S14) 정현파 Y=sin(2πF+Phase)를 생성한다.

(S16) 이 생성한 정현파 Y를, 전술한 판정식으로, 판정 구간의 샘플수(도 9 에서는 5 샘플)만큼 계산하고, 또한 그 최대치 Max1을 구한다.

(S18) 마찬가지로, 생성한 정현파 Y의 판정 구간에서부터 다음 샘플점까지의 샘플점 구간(도 9 참조)의 최대치 Max2를 구한다.

(S20) 그 위상 Phase에서의 최대치 Max2와 Max1의 비 Rate(Phase)를, Rate(Phase)=abs(Max2/Max1)로 계산한다.

(S22) 계산한 비 Rate(Phase)가, 그 주파수에서의 지금까지의 최대비 RateMax(F)보다 큰지 판정한다. Rate(Phase)가 최대비 RateMax(F)보다 큰 경우에는, 최대비 RateMax(F)를 계산한 Rate(Phase)로 갱신한다.

(S24) 이어서, 위상을 변화하기 위해 설정 위상 Phase를 (Phase+dPhase)로 갱신한다.

(S26) 갱신한 설정 위상 Phase가, 2π 이상인지를 판정한다. 설정 위상 Phase가 2π 이상이 아닌 경우에는, 단계 S14로 되돌아간다.

(S28) 한편, 갱신한 설정 위상 Phase가 2π 이상이라면, 그 설정 주파수 F의 최대비의 계산은 종료되게 된다. 이 때문에, 다음 주파수의 처리로 옮기기 위해서, 설정 주파수 F를 (F+dF)로 갱신한다. 그리고, 갱신한 설정 주파수 F가, Fs(샘플링 주파수)/2 이상인지를 판정한다. 갱신한 설정 주파수 F가, Fs(샘플링 주파수)/2 이상이라면, 설정 주파수 F는 나이키스트 주파수에 달하고 있기 때문에 제어 불능이므로 종료한다. 한편, 갱신한 설정 주파수 F가, Fs(샘플링 주파수)/2 이상이 아니면, 단계 S12로 되돌아가, 다음 주파수의 최대비 계산을 한다.

이와 같이, 계산된 결과는 도 10과 같이 테이블에 저장된다. 어느 판정식에 있어서의 판정 샘플수에서의 주파수마다의 최대 진폭비로부터, 그 판정식의 평가를 한다. 즉, 도 8, 도 9의 측정은 동일한 진폭의 위치 오차(정현파)를 판정 구간에 인가했을 때의 판정식에 의한 판정치에 대하여, 다음 샘플에서의 위치 어긋남량의 최대치를 측정하고 있다. 이로써, 판정식의 주파수마다의 특성을 평가할 수 있다.

도 11은 판정 샘플수를 「5」로 한 경우의, 주파수 대 최대 진폭비 MaxRate의 관계도이다. 여기서는, 판정식이, y[n]과, (2*y[n]-y[n-1])과, (y[n]+y[n-1]+y[n-2])인 경우의 관계를 나타낸다. 또한, 도 11에 있어서, 횡축의 주파수는 샘플링 주파수 Fs를 「1」로 하여, 각 주파수를 정규화하여 나타내며, 또한 샘플점만을 들어 관계를 나타낸다.

이 관계도는, 어떤 하나의 판정식에서는 주파수마다 최대 진폭비가 다르고, 또한 판정식이 다르면, 최대 진폭비도 다름을 나타낸다.

도 11로부터, 판정식이 y[n]인 경우에는, 판정 샘플수가 5 샘플수인 경우에는, 나이키스트 주파수 근방을 제외한 전체 주파수역에서, 최대 진폭비의 최대치가 「1.5」이다. 이것은, 이 판정식의 판정치가 「1」인 경우에, 헤드 위치는 다음 샘플에서 최대 1.5배 틀어짐을 나타낸다.

마찬가지로, 판정식이 (2*y[n]-y[n-1])인 경우에는, 판정 샘플수가 저주파수역에서 5 샘플수인 경우에는, 최대 진폭비의 최대치가 「1」이다. 더욱이, 판정식이 (y[n]+y[n-1]+y[n-2])인 경우에는, 판정 샘플수가, 저주파수역에서 5 샘플수인 경우에는, 최대 진폭비의 최대치가 「0.65」이다. 이것은, 판정식 (y[n]+y[n-1]+y[n-2])에 기초하여 위치의 평균치(가산치)를 사용하는 경우는, 판정식 (2*y[n]-y[n-1])에 기초하여 1 샘플 앞의 예측 위치를 사용하는 경우보다, 저주파수역에서 판정치에 의한 다음 샘플에 있어서의 위치 어긋남량이 적음을 나타낸다.

예컨대, 도 12에 도시한 바와 같이, 자기 디스크의 예를 가지고 설명하면, 트랙 센터에 대하여, 1 트랙 폭의 ±0.15 폭의 허용 폭(위치 결정 정밀도)이 주어진다. 이 경우에, 전술한 각 판정식의 최대 위치 어긋남량이 주파수마다 다르기 때문에, 판정식이 (2*y[n]-y[n-1])인 1 샘플 앞의 예측 위치와, 판정식이 (y[n]+y[n-1]+y[n-2])인 위치의 평균치를 비교하면, 저주파수역에서는 동일한 위치 오차 진동이 부여된 경우에, 판정식이 (y[n]+y[n-1]+y[n-2])인 쪽이 최대 위치 어긋남량이 작다.

이것은, 최대 위치 어긋남량이 판정식(2*y[n]-y[n-1])과 판정식(y[n]+y[n-1]+y[n-2])에서 동일하다고 하면, 입력되는 최대 위치 오차는, 판정식(y[n]+y[n-1]+y[n-2]) 쪽이 커도 된다. 따라서, 저주파수역에서는, 판정식(y[n]+y[n-1]+y[n-2]) 쪽이 보다 큰 요동을 허용할 수 있다. 이 때문에, 저주파수역에서의 판정 마진을 크게 잡을 수 있다.

반대로, 고주파수역에서는, 동일한 위치 오차 진동이 주어진 경우에, 판정식(2·y[n]-y[n-1]) 쪽이 최대 위치 어긋남량이 작다.

이것은, 최대 위치 어긋남량이 판정식(2*y[n]-y[n-1])과, 판정식(y[n]+y[n-1]+y[n-2])에서 동일하다고 하면, 입력되는 최대 위치 오차는 판정식(2·y[n]-y[n-1]) 쪽이 커도 된다. 따라서, 고주파수역에서는, 판정식(2·y[n]-y[n-1]) 쪽이 보다 큰 요동을 허용할 수 있다. 이 때문에, 고주파수역에서의 판정 마진을 크게 잡 을 수 있다.

즉, 판정식이 (y[n]+y[n-1]+y[n-2])인 경우에는, 저주파수역에서의 진동이 있더라도, 안정화 판정 조건을 벗어나고 있다고 판정하는 것을 보다 적게 할 수 있어, 동작(예컨대, 리드/라이트 동작)을 계속할 수 있다.

이와 같이, 정현파를 부여하고 그것을 위치 오차로 하여, 지정 샘플과 그 다음 샘플간의 위치 오차의 최대치를 구하고, 그 샘플들간의 위치 오차의 최대치와, 판정 기간의 안정화 판정식의 최대치의 비를 구한다. 이 비의 값에 대해, 정현파의 위상을 변화시키면서 주파수마다 비의 최대치를 구한다. 그리고, 각 주파수의 최대치비의 최대치로부터 안정화 판정식의 주파수 특성을 평가한다.

이 때문에, 넓은 주파수 범위에서, 안정화 판정 마진이 넓은 안정화 판정식의 조합을 구할 수 있다.

* 안정화 판정 기구의 제2 실시형태 *

도 13은 본 발명의 안정화 판정 기구의 제2 실시형태의 구성도이며, 도 6에서 도시한 것과 동일한 것은 동일한 기호로 나타내고 있다. 도 13에 도시한 바와 같이, 안정화 판정 블록(24)은, 2개의 판정식(판정치 계산) 블록(50, 64)과, 판정 샘플수만큼의 지연 블록(52-1∼52-m, 66-1∼66-m)과, 안정화 판정 블록(54-1, 54-3)과, 논리곱 회로(56)로 구성된다.

우선, 위치 오차 e는, 제1 판정식 블록(50)에 입력되어, 제1 판정식 블록(50)에서 제1 안정화 판정식(y[n]=e)에 의해 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(52-1, …, 52-m)에서 순차 지연된다. 판정식 블록(50) 및 각 지연 블 록(52-1, …, 52-m)의 출력은 제1 안정화 판정 블록(54-1)에 입력된다.

또, 위치 오차 e는, 제3의 판정식 블록(64)에 입력되어, 제3의 판정식 블록(64)에서 제3의 안정화 판정식(y[n]+y[n-l])에 의해 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(66-1, …, 66-m)에서 순차 지연된다. 판정식 블록(64) 및 각 지연 블록(66-1, …, 66-m)의 출력은 제3의 안정화 판정 블록(54-3)에 입력된다.

제1 안정화 판정 블록(54-1)은, 판정치 y[n], 판정치 y[n-1], …, 판정치 y[n-m]의 (m+1) 샘플의 입력의 각각이 제1 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제1 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

또, 제3의 안정화 판정 블록(54-3)은, 판정치(y[n]+y[n-1]), 판정치(y[n-1]+y[n-2]), …, 판정치(y[n-m]+y[n-m-1])의 (m+1) 샘플의 입력의 각각이 제3의 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제3의 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

제1 및 제3의 안정화 판정 블록(54-1, 54-3)의 안정화 판정 결과는, 논리곱 회로(56)에서 논리곱이 취해져, 안정화 판정 결과가 출력된다.

즉, 본 발명에서는, 위치 y[n] 그 자체와, 2 샘플의 위치의 평균치(y[n]+y[n-1])를 안정화 판정식에 사용하고 있다.

도 14는 도 7 내지 도 10의 측정 처리에 의해 측정한 판정 샘플수가 「5」인 경우, 주파수 대 최대 진폭비 MaxRate의 관계도이다. 여기서는, 판정식이, y[n]과, (2*y[n]-y[n-1])과, (y[n]+y[n-1])인 경우의 관계를 나타낸다. 또, 도 14에 있어서, 횡축의 주파수는 샘플링 주파수 Fs를 「1」로 하여, 각 주파수를 정규화하여 나타내고, 또한 샘플점만을 들어 관계를 나타낸다.

도 14로부터, 판정식이 y[n]인 경우에는, 판정 샘플수가 5 샘플수인 경우에는, 나이키스트 주파수 근방을 제외하고, 최대 진폭비의 최대가 「1.5」이다. 이 것은, 이 판정식의 판정치가 최대 그 1.5배 틀어짐을 나타낸다.

마찬가지로, 판정식이 (2*y[n]-y[n-1])인 경우에는, 판정 샘플수가, 나이키스트 주파수 근방을 제외하고, 5 샘플수인 경우에는, 최대 진폭비의 최대가 「1」이다. 더욱이, 판정식이 (y[n]+y[n-1])인 경우에는, 판정 샘플수가, 나이키스트 주파수 근방을 제외하고, 5 샘플수인 경우에는, 최대 진폭비의 최대가 「0.8」이다. 이것은, 판정식이 (2*y[n]-y[n-1])인 1 샘플 앞의 예측 위치보다, 판정식이 (y[n]+y[n-1])인 위치의 평균치(가산치) 쪽이, 특히 저주파수역에서, 다음 샘플에서의 최대 위치 어긋남이 적음을 나타낸다.

즉, 판정식이 (y[n]+y[n-1])인 경우에는, 저주파수역에서의 진동에 대하여, 안정화 판정의 마진이 커진다. 이 때문에, 저주파수역에서의 진동이 있더라도, 안정화 판정 조건을 벗어나고 있다고 오판하는 것을 줄일 수 있어, 동작(예컨대, 리드/라이트 동작)을 계속할 수 있다.

* 안정화 판정 기구의 제3의 실시형태 *

도 15는 본 발명의 안정화 판정 기구의 제3의 실시형태의 구성도이며, 도 6 및 도 13에서 도시한 것과 동일한 것은 동일한 기호로 나타내고 있다. 도 15에 도시한 바와 같이, 안정화 판정 블록(24)은, 3가지의 판정식(판정치 계산) 블록(50, 58(64), 68)과, 판정 샘플수만큼의 지연 블록(52-1∼52-4, 60-1∼60-4, 70)과, 안 정화 판정 블록(54-1, 54-2(54-3), 54-4)과, 논리곱 회로(56)로 구성된다.

우선, 위치 오차 e는, 제1 판정식 블록(50)에 입력되어, 제1 판정식 블록(50)에서, 제1 안정화 판정식(y[n]=e)에 의해 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(52-1, …, 52-4)에서 순차 지연된다. 판정식 블록(50) 및 각 지연 블록(52-1, …, 52-4)의 출력은 제1 안정화 판정 블록(54-1)에 입력된다.

또, 위치 오차 e는, 제2 판정식 블록(58(64))에 입력하여, 제2 판정식 블록(58(64))에서, 제2 또는 제3의 안정화 판정식(y[n]+y[n-1]+y[n-2] 또는 y[n]+y[n-1])에 의해 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(60-1, …, 60-4)에서 순차 지연된다. 판정식 블록(58(64)) 및 각 지연 블록(60-1, …, 60-4)의 출력은 제2 또는 제3의 안정화 판정 블록(54-2(54-3))에 입력된다.

더욱이, 위치 오차 e는, 제4의 판정식 블록(68)에 입력되어, 제4의 판정식 블록(68)에서, 제4의 안정화 판정식(2*y[n]-y[n-1])에 의해 판정치가 계산된다. 그 판정치는 지연 블록(70)에서 지연된다. 판정식 블록(68) 및 지연 블록(70)의 출력은 제4의 안정화 판정 블록(54-4)에 입력된다.

제1 안정화 판정 블록(54-1)은, 판정치 y[n], 판정치 y[n-1], …, 판정치 y[n-4]의 5 샘플의 입력의 각각이 제1 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제1 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

또, 제2(또는 제3)의 안정화 판정 블록(54-2(54-3))은, 판정치(y[n]+y[n-1]+y[n-2] 또는 y[n]+y[n-1]), 판정치(y[n-1]+y[n-2]+y[n-3] 또는 y[n-1]+y[n-2]), …, 판정치(y[n-4]+y[n-5]+y[n-6] 또는 y[n-4]+y[n-5])의 5 샘플의 입력의 각각이 제3의 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제3의 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

더욱이, 제4의 안정화 판정 블록(54-4)은, 판정치(2*y[n]-y[n-1]), 판정치(2*y[n-1]-y[n-2])의 2 샘플의 입력의 각각이 제4의 슬라이스치 미만인지를 판정하여, 전체 샘플 입력이 제4의 슬라이스치 미만이라면, 안정화라고 판정한다.

제1, 제2(또는 제3), 제4의 안정화 판정 블록(54-1, 54-2(54-3), 54-4)의 안정화 판정 결과는 논리곱 회로(56)에서 논리곱이 취해져, 안정화 판정 결과를 출력한다.

즉, 이 실시형태에서는, 위치 y[n] 그 자체와, 2 또는 3 샘플의 위치의 평균치(판정치 y[n]+판정치 y[n-1]+판정치 y[n-2] 또는 y[n]+y[n-1])와, 1 샘플 앞의 예측 위치(2* y[n]-y[n-1])를 안정화 판정식에 사용하고 있다.

바꿔 말하면, 제1, 제2 실시형태의 안정화 판정 구성에, 1 샘플 앞의 예측 위치(2*y[n]-y[n-1])의 안정화 판정 구성을 더하고 있다. 도 11 및 도 14로부터 분명한 바와 같이, 가산치(평균치)의 안정화 판정은 비교적 높은 주파수 성분에서 마진이 적다. 한편, 1 샘플 앞의 예측 위치의 안정화 판정은 저주파수에서 마진이 적지만, 높은 주파수에서는 마진이 크다.

이 예에서는, 1 샘플 앞의 예측 위치의 안정화 판정을 더함으로써, 보다 전체 주파수에 대하여, 마진이 있는 안정화 판정을 실현한다.

* 안정화 판정의 다른 실시형태 *

도 16 및 도 17은 본 발명의 다른 안정화 판정 조건의 설명도이며, 도 16은 3 샘플에서의 주파수 대 최대치비의 관계도이고, 도 17은 5 샘플에서의 주파수 대 최대치비의 관계도이다.

도 16, 도 17에 도시한 바와 같이, 전술한 가산치로서, 2, 3, 4 샘플의 판정치의 절대치의 가산 형식을 안정화 판정식으로 한 것이다. 즉, 2 샘플의 (｜y[n]｜+｜y[n-1]｜)와, 3 샘플의 (｜y[n]｜+｜y[n-1]｜+｜y[n-2]｜)과, 4 샘플의 (｜y[n]｜+｜y[n-1]｜+｜y[n-2]｜+｜y[n-3]｜)을 사용했다.

도 11 및 도 14와 마찬가지로, 3 샘플과 5 샘플에서, 주파수 대 최대치비를 측정했다. 도 16은 3 샘플인 경우의, 위치 y[n] 그 자체의 주파수 대 최대치비 및 전술한 2, 3, 4 샘플의 절대치의 가산인 경우의 주파수 대 최대치비를 나타낸다. 또, 도 17은 5 샘플인 경우의, 위치 y[n] 그 자체의 주파수 대 최대치비 및 전술한 2, 3, 4 샘플의 절대치의 가산인 경우의 주파수 대 최대치비를 나타낸다.

도 11 및 도 14와 비교하면, 절대치의 가산 형식에서는, 고주파수역이라도, 최대치비가 작아져, 저주파수역뿐만 아니라, 고주파수역이라도, 안정화 판정 마진을 크게 할 수 있다.

* 기타 실시형태 *

전술한 실시형태에서는, 위치 결정 제어 장치를 자기 디스크 장치의 헤드 위치 결정 장치의 예를 가지고 설명했지만, 광 디스크 장치 등의 다른 디스크 장치에도 적용할 수 있으며, 또한 디스크 장치 이외의 대상물의 위치 결정 제어 장치에도 적용할 수 있다. 더욱이, 허용 폭(위치 결정 정밀도)은 다른 값을 채용할 수 있으며, 또한 판정 샘플수도 다른 수를 채용할 수 있다. 바람직하게는, 판정 속도를 고 려하여, 판정 샘플은 5 샘플 이내이며, 또한 가산하는 샘플수는 4 이내이다.

이상, 본 발명을 실시형태를 가지고 설명했지만, 본 발명은 그 취지의 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하며, 이것을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

(부기 1) 대상물을, 목표 위치와 현재 위치와의 위치 오차에 따라 위치 제어하는 위치 결정 제어 장치의 목표 위치로의 안정화를 판정하는 안정화 판정 방법에 있어서, 샘플마다 상기 위치 오차를 연산하는 단계와, 상기 샘플마다 상기 위치 오차로부터 제1 판정치를 계산하는 제1 계산 단계와, 연속하여 상기 제1 판정치가 제 l의 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제1 판정 단계와, 상기 샘플마다 복수 샘플의 위치 오차의 가산으로부터 제2 판정치를 계산하는 제2 계산 단계와, 연속하여 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제2 판정 단계와, 상기 제1 판정 단계와 상기 제2 판정 단계와의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 2) 상기 제2 계산 단계는, 상기 복수 샘플의 상기 위치 오차의 절대치를 가산하여, 상기 제2 판정치를 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 3) 상기 제2 판정 단계는, 상기 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 4) 상기 제2 계산 단계는, 4 샘플 미만의 위치 오차의 가산으로부터 상기 제2 판정치를 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 3의 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 5) 상기 제 l의 판정 단계는, 상기 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 6) 상기 샘플마다 현재 샘플의 상기 위치 오차와 앞의 샘플의 위치 오차의 차분으로부터 제3의 판정치를 계산하는 제3의 계산 단계와, 연속하여 상기 제3의 판정치가 제3의 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제3의 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제3의 판정 단계를 더욱 지니고, 상기 출력 단계는, 상기 제1 판정 단계와 상기 제2 판정 단계와 상기 제3의 판정 단계와의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 7) 상기 출력 단계는, 디스크의 목표 위치에 헤드의 위치가 안정화했는지의 판정 결과를 출력하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1의 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.

(부기 8) 대상물을, 목표 위치와 현재 위치와의 위치 오차에 따라 위치 제어하는 위치 결정 제어 블록과, 샘플마다 상기 위치 오차로부터 제1 판정치를 계산하여, 연속하여 상기 제1 판정치가 제1 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 안정화 판정 블록을 지니고, 상기 안정화 판정 블록은, 상기 샘플마다 복수 샘플의 위치 오차의 가산으로부터 제2 판정치를 계산하여, 연속하여 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하여, 상기 2개의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치.

(부기 9) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 복수 샘플의 상기 위치 오차의 절대치를 가산하여, 상기 제2 판정치를 계산하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 위치 결정 제어 장치.

(부기 10) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 위치 결정 제어 장치.

(부기 11) 상기 안정화 판정 블록은, 4 샘플 미만의 위치 오차의 가산으로부터 상기 제2 판정치를 계산하는 것을 특징으로 하는 부기 10의 위치 결정 제어 장치.

(부기 12) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 위치 결정 제어 장치.

(부기 13) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 샘플마다 현재 샘플의 상기 위치 오차와 앞의 샘플의 위치 오차의 차분으로부터 제3의 판정치를 계산하여, 연속하여 상기 제3의 판정치가 제3의 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제3의 판정 샘플수에 달했는지를 판정하고, 또한 3가지의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 위치 결정 제어 장치.

(부기 14) 상기 안정화 판정 블록은, 디스크의 목표 위치에 헤드의 위치가 안정화했는지의 판정 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 부기 8의 위치 결정 제어 장치.

(부기 15) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 헤드가, 상기 목표 위치의 상기 위치 결정 정밀도 범위 내에 안정화했는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 14의 위치 결정 제어 장치.

(부기 16) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 헤드의 시크 제어시의 상기 헤드가 상기 목표 위치에 안정화했는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 14의 위치 결정 제어 장치.

(부기 17) 상기 안정화 판정 블록은, 상기 헤드가 상기 목표 위치에 추종하고 있는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 부기 14의 위치 결정 제어 장치.

<산업상의 이용 가능성>

안정화 판정식으로서, 위치 오차와, 위치 오차의 복수 샘플수의 가산치를 병용하기 때문에, 특히, 저주파수역에서의 진동에 대하여, 안정화 판정의 마진이 커진다. 이 때문에, 저주파수역에서의 진동이 있더라도, 안정화 판정 조건을 벗어나고 있다고 판정하는 것을 보다 적게할 수 있어, 동작(예컨대, 리드/라이트 동작)을 계속할 수 있다.

본 발명에서는, 안정화 판정식으로서, 위치 오차와, 위치 오차의 복수 샘플수의 가산치를 병용하고 있기 때문에, 특히, 저주파수역에서의 진동에 대하여, 안정화 판정의 마진이 커진다. 이 때문에, 저주파수역에서의 진동의 판정 마진을 크게 잡을 수 있어, 안정화 판정 조건을 벗어나고 있다고 판정하는 것을, 보다 적게할 수 있어, 동작(예컨대, 리드/라이트 동작)을 계속할 수 있다.

Claims

대상물을, 목표 위치와 현재 위치와의 위치 오차에 따라 위치 제어하는 위치 결정 제어 장치의 목표 위치로의 안정화를 판정하는 안정화 판정 방법에 있어서,

위치 오차를 연산하기 위한 샘플링 타임마다 상기 위치 오차를 연산하는 단계와,

상기 샘플링 타임마다 상기 위치 오차로부터 제1 판정치를 계산하는 제1 계산 단계와,

연속하여 상기 제1 판정치가 제1 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제1 판정 단계와,

상기 샘플링 타임마다 복수의 연속하는 샘플링 타임에서 상기 연산된 복수의 위치 오차를 가산하고, 그 가산 결과로부터 제2 판정치를 계산하는 제2 계산 단계와,

연속하여 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 제2 판정 단계와,

상기 제1 판정 단계와 상기 제2 판정 단계와의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2 계산 단계는, 상기 샘플링 타임마다 복수의 연속하는 샘플링 타임에서 상기 연산된 복수의 위치 오차의 절대치를 구하고, 그것을 가산하여, 상기 제2 판정치를 계산하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치의 안정화 판정 방법.
대상물을, 목표 위치와 현재 위치와의 위치 오차에 따라 위치 제어하는 위치 결정 제어 블록과,

샘플링 타임마다 상기 위치 오차로부터 제1 판정치를 계산하고, 연속하여 상기 제1 판정치가 제1 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제1 판정 샘플수에 달했는지를 판정하고, 상기 샘플링 타임마다 복수의 연속하는 샘플링 타임에서 상기 연산된 복수의 위치 오차를 가산하고, 그 가산 결과로부터 제2 판정치를 계산하고 연속하여 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가 제2 판정 샘플수에 달했는 지를 판정하는 안정화 판정 블록

을 포함하고,

상기 안정화 판정 블록은, 상기 제1 판정치 및 제2 판정치에 대한 2개의 판정 결과의 논리곱을 안정화 판정 결과로서 출력하는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 안정화 판정 블록은, 상기 샘플링 타임마다 복수의 연속하는 샘플링 타임에서 상기 연산된 복수의 위치 오차의 절대치를 구하고, 그것을 가산하여, 상기 제2 판정치를 계산하는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 안정화 판정 블록은, 상기 제2 판정치가 제2 슬라이스치 미만으로 된 샘플수가, 5 샘플 미만의 상기 제2 판정 샘플수에 달했는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 위치 결정 제어 장치.