JP2000514585A - ディスク・ドライブ位置誤差信号の重み付け線形化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ディスク・ドライブ（１００）において公称線形化された位置誤差信号を得る装置及び方法。第１及び第２の位置誤差信号（２０２，２２２）が、ヘッド（１１８）が選択されたトラック（１８２）に関連されたサーボ位置フィールド（１８６，１８８，１９０，１９２）上を通過するときに得られる複数のサーボ・バースト信号による選択された組み合わせから発生される。第３の位置誤差信号（３４４）は、前記第１及び第２の位置誤差信号（２０２，２２２）の重み付け和として発生され、かつ、前記選択されたトラック（１８２）に相対して前記ヘッド（１１８）を配置するために、アクチュエータ・コイル（１２６）に流される電流量を制御するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 ディスク・ドライブ位置誤差信号の重み付け線形化 技術分野 本発明は、ディスク・ドライブ・データ・ストーレジ装置の分野に関し、特に 限定するのではないが、複数のサーボ・バースト信号の選択組み合わせの重み付 けにより、ディスク・ドライブにおける線形位置誤差信号を得る装置及び方法に 関する。 背景技術 最近のハードディスク・ディスク・ドライブは磁化可能な媒体により被覆され て、かつ一定の高速度で回転するスピンドル・モータのハブ上に搭載された１又 はそれ以上の剛体のディスクを備えている。情報は、これらのディスクに相対し てヘッドを移動させるラジアル・アクチュエータに搭載されたトランスデューサ （「複数のヘッド」）アレーにより、ディスク上の複数の同心円トラックに記憶 される。 このようなラジアル・アクチュエータは、典型的には、ディスク面に相対して ヘッドを配置させるためにボイス・コイル・モータを採用している。これらのヘ ッドはほぼ円筒状のアクチュエータ本体から半径方向に外側に突出する複数のア ームの端部におけるたわみを介して搭載される。このアクチュエータ本体はディ スクの外端に隣接した位置でディスク・ドライブ・ハウジングに搭載されたシャ フト周りを回動する。ピボット・シャフトはスピンドル・モータ及びディスクの 回転軸と平行であり、従ってヘッドはディスクの面と平行な面上を移動する。 アクチュエータのボイス・コイル・モータは、永久磁石アレーの磁界中に置か れるようにヘッド・アームの反対側のアクチュエータ本体側に搭載されたコイル を備えている。このコイルに電流が流れると、永久磁石の磁界と相互作用をする 電磁界が設定されてコイルを周知のローレンツの関係に従って移動させる。コイ ルが移動すると、アクチュエータ本体はピボット・シャフトの周りを回動して、 ヘッドがディスク面上を移動する。 ヘッドは、典型的には、アクチュエータ・スライダ・アッセンブリによりディ スク上に支持され、これはディスクの回転により発生する移動空気の薄い層と相 互作用するように設計されたエア・ベアリング面を備えているので、ヘッドはデ ィスク面上に「浮上する」と云われている。通常、ヘッドに時間変動する書き込 み電流を流してデータ・トラックの部分を選択的に磁化することにより、ヘッド は、ディスク面上の選択されたデータ・トラックにデータを書き込む。続いてデ ータ・トラックに記憶したデータを読み出すために、ヘッドはデータ・トラック の磁界における磁束の遷移を検出してこれらの遷移を信号に変換し、この信号が ディスク・ドライブの読み出しチャネル回路によりデコードされる。 ヘッド位置の制御は、典型的には、ダフィー（Ｄｕｆｆｙ）ほかに対して１９ ９３年１１月１６日に発行された米国特許第５，２６２，９０７号に開示された ように、閉ループ・サーボ・システムにより達成される。このようなシステムで は、ヘッド位置（サーボ）情報がヘッドの位置を検出して制御するためにディス クに供給される。専用のサーボ・システムは複数ディスクのうちの１ディスクの １面全部を専用化することを必要とし、かつ残りのディスク面はユーザ・データ の記憶用に用いられるということを認識すべきである。代わって、組み込み（ｅ ｍｂｅｄｄｅｄ）サーボ・システムは、サーボ情報及びユーザ・データの両者が 各ヘッドにより読み出されるように、ディスクの各面上にサーボ情報をユーザ・ データとインタリーブすることを含む。 専用の又は組み込みサーボ・システムでは、選択されたトラックの中心に対す るヘッドの位置を表示しているサーボ位置誤差信号（ＰＥＳ：ｓｅｒｖｏ ｐｏ ｓｉｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｓｉｇｎａｌ）を発生することが一般的となってい る。従って、特に、選択されたトラックをヘッドが追従するようにされたトラッ ク追従中において、サーボ・システムは、ヘッドの位置を調整するために、受け 取ったサーボ情報からＰＥＳを発生し、次にこのＰＥＳを用いて補正信号を発生 し、これを電力増幅器に供給してアクチュエータ・コイルに流れる電流量を制御 している。 ＰＥＳは、典型的には、ヘッドとトラックの中心との間の相対距離を概要的に 表す大きさと、トラックの中心に対するヘッドの方向を表す極性とを有する位置 依存信号として、提供される。従って、ＰＥＳは、ヘッドがトラックを走査した ときには、例えば−１から＋１．０に及ぶ正規化値を有し、かつヘッドがトラッ クの中心に配置されたときには、０の値を有するのが一般的になっている。ディ スク面上のサーボ情報の正確に位置決めされた磁化サーボ・フィールドから発生 されたバースト信号の相対信号強度を比較することにより、サーボ・システムに より発生されることは、理解されべきである。 これらのサーボ・フィールドは、通常、オフセット・パターンに配列されるの で、サーボ・フィールドが読み出されるときに、サーボ・システムに提供される バースト信号の大きさを操作することにより、特定のトラックの中心に対するヘ ッドの相対位置を判断すること（続いて制御すること）ができる。特に、アナロ グ・バースト信号のディジタル表示は、典型的には、サーボ・ループ・マイクロ プロセッサに供給され、これが複数のアナログ・バースト信号の入力ディジタル 表示による選択された組み合わせからＰＥＳ値のディジタル表示を獲得する。次 いで、マイクロプロセッサはＰＥＳ値を所望値（選択されたトラックに対するヘ ッドの所望位置を表す）と比較して電力増幅器に対してディジタル補正信号を発 行し、続いて電力増幅器はアクチュエータ・コイルにアナログ電流を供給してア クチュエータの位置を調整する。 ディジタル・サーボ・システムにおける重要な考慮は、ヘッド位置の正確な制 御を得るために、ＰＥＳ値と、ヘッドと既知の位置、例えばトラックの中心との 間の対応する距離との間の関係を正確に判断することが続く。特に、サーボ・ル ープの精密なサーボ制御及び安定性を確保するために、トラックの幅にわたって 公称線形なＰＥＳを提供することが重要である。 ディスク・ドライブ産業において続いている動向は、益々増大する面密度と減 少するアクセス時間との積を増大させることであり、ここのことは最近のサーボ ・システムがデータ・トラックに相対してデータ・ヘッドの位置を制御する能力 に対してより大きな要求を課する。トラック密度が増加し続けているので、帰結 する重要な問題は、ディスク・ドライブ用に公称同一ヘッドを製造する能力であ る。即ち、ディスク・ドライブ設計においては、典型的には、総トラック幅の選 択された割合、例えば総トラック幅の５０％〜９０％として、公称ヘッド幅の選 択がなされる。そこで、サーボ・システムは、受け入れ可能な許容誤差内で、選 択された公称ヘッド幅に等しい又は近い幅を有するヘッドにより動作するように 設計される。 しかしながら、トラック密度が増加するに従って、新しいディスク・ドライブ 設計に必要とされる許容誤差を満足するヘッドを製造することが益々困難になっ て来ている。即ち，トラック密度が増加化し続けている間に、ヘッド幅における 製造のばらつきは概して一定したままである。従って、このように増加したトラ ック密度用の一群のヘッドを供給するのが益々困難となって来ている。これは特 に従来世代の薄膜ヘッドを越えてより高いビット密度／トラックに適合する磁気 抵抗（ＭＲ）ヘッドにとって言えることであるが、薄膜ヘッドに比較してＭＲヘ ッドの複雑さが増加した結果として、ＭＲヘッドは、ディスク・ドライブ製造者 が要求するトラック密度を達成するために必要とされる厳格な許容誤差に対して 特に困難である。例えば、現世代のディスク・ドライブは、ヘッドが約２．２マ イクロメートル±０．２５マイクロメートル（９０マイクロインチ±１０マイク ロインチ）の公称幅を有することを必要とすることになると思われる。その結果 、ヘッド製造者は、新しいドライブの製造者が必要とする許容誤差を満足させる ヘッドを供給するために、時間及び費用の掛かる測定及び仕分け処理に関わって いた。これらのコストは、典型的には、ドライブ製造者に、最終的には消費者に 転嫁されてる。 トラック密度が増加するに従って発生する関連問題は、トラックの幅における ばらつきである。トラック幅におけるこのようなばらつきは比較的低いトラック 密度を有する従来のディスク・ドライブにおいて正確なサーボ制御を得る際に重 要な要素でなかったとしても、トラック密度が増加し続けるに従って、トラック 幅のばらつきは益々重要となる。トラック幅におけるこのようなばらつきは、デ ィスクの磁気媒体における欠陥の結果として発生すること、又は製造中に選択さ れたトラック書き込み処理におけるエラーの結果として発生することがある。 従って、増加し続けるトラック密度に対応し得るディスク・ドライブのディジ タル・サーボ・システムにおいてＰＥＳを発生し、一方トラック幅におけるばら つきと共にヘッドの幅における製造のばらつきを補償する改良された解決方法に 対する必要性が存在する。 発明の開示 本発明は、ディスク・ドライブにおいて公称線形化位置誤差信号を得ると共に 、ヘッド幅、トラック幅、及び位置誤差信号に非線形性を発生させる傾向のある ドライブ内の他の要素の影響における比較的大きなばらつきに対応する方法及び 装置を提供する。 本発明の第１の特徴によれば、ディスク・ドライブ・ヘッドが選択されたトラ ックのサーボ・バースト・フィールドを通過するときに、受信される複数のサー ボ・バースト信号の選択組み合わせとして、第１のサーボ位置誤差信号がディス ク・ドライブにより発生されると共に、前記第１のサーボ位置誤差信号は前記選 択されたトラックに相対するヘッドの位置を表す大きさを有する。更に、第２の サーボ位置誤差信号は前記複数のサーボ・バースト信号の選択組み合わせとして 前記ディスク・ドライブにより発生されると共に、前記第２のサーボ位置誤差信 号の大きさは前記選択されたトラックの幅の少なくとも位置に関する前記第１の サーボ位置誤差信号の大きさと異なっている。 第３のサーボ位置誤差信号は第１及び第２のサーボ位置誤差信号の選択的な重 み付けにより発生されると共に、前記第３のサーボ位置誤差信号は各トラックに 及ぶ公称線形特性を示す。前記サーボ回路はそこで前記第３のサーボ位置誤差信 号を使用して前記ヘッドの位置を制御するように進行する。 本発明の第２の特徴によれば、前記第１及び第２のサーボ位置誤差信号の選択 的な重み付けは、前記サーボ位置誤差信号の相対重み付けを初期的に確立するこ とにより決定され、次いで前記ヘッドが前記選択されたトラックに相対する選択 された位置、例えば前記選択されたトラックの中心、及び前記選択されたトラッ クの中心と前記選択されたトラックの選択境界との間に配置されたときに、前記 サーボ・ループのゲインを測定することにより、重み付けを調整する。代わって 、前記第１及び第２のサーボ位置誤差信号の選択的な重み付けは、前記選択され たトラックに相対する選択された位置に前記ヘッドを正確に配置し、前記第１及 び第２のサーボ位置誤差信号を測定し，かつこれによって前記重み付けを決定す ることにより、決定される。 これらの構成及びその他の構成と共に本発明を特徴付ける効果は、以下の詳細 な説明を読み、かつ関連する図の参照することにより明らかとなる。 図の詳細な説明 図１は本発明の好ましい実施例により構築されたディスク・ドライブの平面図 である。 図２は図１のディスク・ドライブの機能ブロック図を提供する。 図３は図２のサーボ制御回路の機能ブロック図である。 図４は図１のディスク・ドライブのサーボ・フレームの概要フォーマット図を 提供する。 図５は図４のサーボ・フレームの４位置バースト・フィールドを示す。 図６は図５の４位置バースト・フィールドからＡ、Ｂ、Ｃ及びＤバースト信号 の振幅のグラフ表示図を提供する。 図７は図６のバースト信号から発生した線形位置誤差信号を理想化した図を示 す。 図８は本発明の好ましい実施例による図６のバースト信号から発生した第１形 式の位置誤差信号のグラフ表示図である。 図９は本発明の好ましい実施例による図６のバースト信号から発生した第２形 式の位置誤差信号のグラフ表示図である。 図１０は本発明の好ましい実施例による図１のディスク・ドライブにより実行 された「サーボ校正（ＳＥＲＶＯ ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＯＮ）」ルーチンを示す フロー・チャートである。 図１１は図１０のルーチンと連携して実行される「バンド幅計算（ＢＡＮＤＷ ＩＤＴＨ ＣＡＬ）」ルーチンを示すフロー・チャートである。 図１２は「アルファ計算（ＡＬＰＨＡ ＣＡＬＣ）」ルーチンを示すフロー・ チャートであり、「アルファ計算」ルーチンは本発明の他の好ましい実施例とし て実施される。 図１３はトラック幅に対する５０％、６０％、７０％、８０％及び９０％のヘ ッド幅に関する一組の位置誤差信号曲線のグラフ表示図を提供するものであり、 前記一組の位置信号曲線は本発明の好ましい実施例により発生される。 図１４は本発明の好ましい実施例による図１３の一組の位置誤差信号曲線から 部分的に発生した図１３のヘッド幅に関する他の組の位置誤差信号曲線の図形表 示を提供する。 図１５は図１のディスク・ドライブと公称同一母数のディスク・ドライブによ り使用するために供給される母集団のヘッドを表すガウス分布曲線を提供する。 発明を実施するための態様 図１を参照すると、本発明の好ましい実施例により構築されたディスク・ドラ イブ１００が示されている。ディスク・ドライブ１００は、ディスク・ドライブ １００の種々の部品が搭載されるベース・デッキ１０２を備えている。トップ・ カバー１０４（部分破断形式により示す）は通常形式によりディスク・ドライブ １００用の内部シール環境を形成するようにベース・デッキ１０２と協調動作を する。 スピンドル・モータ（概要的に１０６に示す）は一定の高速度で１又はそれよ り多くのディスク１０８を回転させる。情報は、複数のディスク１０８に隣接し て配置されたベアリング・シャフト・アッセンブリ１１２周りを回転するアクチ ュエータ・アッセンブリ１１０を使用することにより、複数のディスク１０８上 のトラック（図示なし）に書き込まれ、かつこれらからから読み出される。アク チュエータ・アッセンブリ１１０はディスク１０８に向かって伸張する複数のア クチュエータ・アーム１１４を備えていると共に、アクチュエータ・アーム１１ ４から１つ又はそれ以上のたわみ体１１６が伸張している。各たわみ体１１６の 遠端にはヘッド１１８が搭載されており、ヘッド１１８は関連するディスク１０ ８の対応する面に近接して浮上するように設計されたスライダ・アッセンブリ（ 個別的に示されていない）を備えている。 ディスク・ドライブ１００が使用状態でないときは、ヘッド１１８はディスク １０８の内径近傍のランディング・ゾーン１２０上に移動され、またアクチュエ ータ・アッセンブリ１１０は通常のラッチ機構（ラッチ・ピンは１２２に示され ている）を使用して繋止されている。 ヘッド１１８の半径方向位置はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１２４の使 用により制御され、これは、理解されるように、典型的には、コイル１２６が置 かれている磁界を確立する１又はそれ以上の永久磁石１２８と共に、アクチュエ ータ・アッセンブリ１１０に取り付けられたコイル１２６を備えている。従って 、コイル１２６に制御された電流を流すと永久磁石１２８とコイル１２６との間 に磁気干渉を発生させるので、コイル１２６は周知のローレンス関係に従って移 動する。コイル１２６が移動するに従って、アクチュエータ・アッセンブリ１１ ０はベアリング・シャフト・アッセンブリ１１２周りを回動して、ヘッド１１８ がディスク１０８の面上を移動させられる。 動作中にアクチュエータ・アッセンブリ１１０の回動運動を許容する間に、ア クチュエータ・アッセンブリ１１０に対して必要な電気接続路を提供するために フレックス・アッセンブリ１３０が設けられる。このフレックス・アッセンブリ はヘッド・ワイヤ（図示なし）が接続される印刷回路基板１３２を備えていると 共に、このヘッド・ワイヤはアクチュエータ・アーム１１４及びたわみ体１１６ に沿ってヘッド１１８に導かれている。印刷回路基板１３２は、典型的には、書 き込み動作中にヘッド１１８に印加される書き込み電流を制御し、かつ読み出し 動作中にヘッド１１８により発生された読み出し信号を増幅する回路を備えてい る。フレックス・アッセンブリはベース・デッキ１０２を介してディスク・ドラ イブ１００の底面に搭載されたディスク・ドライブの印刷回路基板（図示なし） に通信をするためにフレックス・ブラケット１３４で終端する。 図２を参照すると、ディスク・ドライブの印刷回路基板上に存在し、かつディ スク・ドライブ１００の動作を制御するために用いられる主機能回路を概要的に 示す図１のディスク・ドライブ１００の機能ブロック図が示されている。 ディスク・ドライブ１００は、ディスク・ドライブ１００が通常の形式により 搭載されているホスト・コンピュータ１４０に動作可能に接続されているのが示 されている。ホスト・コンピュータ１４０とディスク・ドライブ・システム・プ ロセッサ１４２との間に制御通信路が設けられると共に、プロセッサ１４２は、 通常、メモリ（ＭＥＭ）１４３に記憶されているプロセッサ１４２用のプログラ ムと連係してディスク・ドライブ１００用の最高レベルの通信及び制御を提供す る。ＭＥＭ１４３はプロセッサ１４２用のＲＡＭ，ＲＯＭ及び他の資源の内蔵メ モリを備えることができる。 データはディスク・ドライブ・インタフェース１４４を介してホスト・コンピ ュータ１４０とディスク・ドライブ１００との間で転送され、このディスク・ド ライブ・インタフェース１４４は、典型的には、ホスト・コンピュータ１４０と ディスク・ドライブ１００との間で高速度のデータ転送を容易にするためにバッ ファ及び関連するハードウエアを備えている。従って、ディスク・ドライブ１０ ０に書き込まれるべきデータは、ホスト・コンピュータ１４０からインタフェー ス１４４に、次いで読み出し／書き込みチャネル１４６に転送され、これがデー タを符号化し、かつ直列化してヘッド１１８に必要な書き込み電流信号を供給す る。ディスク・ドライブ１００により予め記憶されていたデータを抽出するため に、読み出し信号はヘッド１１８により発生され、かつ読み出し／書き込みチャ ネル１４６に供給され、これが復号化及びエラー検出動作、及び訂正動作を実行 してインタフェース１４４に抽出したデータを出力し、続いてホスト・コンピュ ータ１４０に転送する。ディスク・ドライブ１００のこのような動作は、当該分 野において周知であり、例えばシェイバー（Ｓｈａｖｅｒ）ほかに対して１９９ ４年１月４日に発行された米国特許第５，２７６，６６２号において説明されて いる。ディスク１０８はスピンドル制御回路１４８により一定の高速度で回転さ れ、スピンドル制御回路１４８は、典型的には、逆起電力検知を利用することに よりスピンドル・モータ１０６（図１）を電気的に転流させる。１４８により表 されているようなスピンドル制御回路は、周知であり、従ってここで更に説明す ることはしない。スピンドル制御回路に関する付加的な情報は，例えばディンス モア（Ｄｉｎｓｍｏｒｅ）に対して１９９７年５月２０日に発行された米国特許 第５，６３１，９９９号から得られる。 以上で説明したように、ヘッド１１８の半径方向位置はアクチュエータ・アッ センブリ１１０のコイル１２６に電流を供給することにより制御される。このよ うな制御は、サーボ制御回路１５０により得られ、その機能ブロック図が図３に 提供されている。 ここで、図３を参照すると、サーボ制御回路１５０は、前置増幅器１５２、サ ーボ・データ及びデコード回路１５４、関連のサーボＲＡＭ１５８を有するサー ボ・プロセッサ１５６、及びＶＣＭ制御回路１６０を含み、それらは全て以下で 更に詳細に説明されるようにして協調動作をし、ディスク１０８に相対するヘッ ド１１８の位置を制御する。参考のため、前置増幅器１５２をヘッド１１８に相 対的に接近して配置することは、通常、効果的であるということが分かっている ので、前置増幅器１５２は、典型的には、印刷回路基板１３２（（図示なし）上 に配置される。 サーボ制御は、通常、２つの主要な動作形式、即ちシーク及びトラック追従を 備えていることを認識すべきである。シーク動作は、初期トラックから行き先ト ラックへ向かってヘッド１１８の初期加速と引き続く加速により、関連するディ スク面上の初期トラックから行き先トラックに向かって選択されたヘッド１１８ を移動させることを必要とする。ヘッド１１８が行き先トラック上で安定すると 、ディスク・ドライブはトラック追従モードの動作に入り、そこでヘッド１１８ は次のシーク動作が実行されるまで、行き先トラックを追従するようにされる。 このような動作は当該分野において周知であり、例えば先に言及したデュフィ（ Ｄｕｆｆｙ）の米国特許第５，２６２，９０７号、及びハンプシャー（Ｈａｍｐ ｓｈｉｒｅ）ほかに対して１９９５年１２月１２日に発行された米国特許第５， ４７５，５４５号において説明されている。しかしながら、本発明の好ましい実 施例を明確に説明するために、ここでトラック追従中のサーボ制御回路１５０の 概要動作を簡単に説明する。 図３を引き続いて参照すると、追従されているトラックに関連したサーボ情報 がヘッド１１８の下を通過する時点で、ヘッド１１８によりアナログ・バースト 信号が供給される。これらのバースト信号は前置増幅器１５２により増幅され、 かつアナログ・バースト信号をディジタル形式に変換するアナログ・ディジタル 変換器（ＡＤＣ）回路を備えているサーボ・データ・デコード回路１５４に供給 される。次いで、これらのディジタル信号は、この好ましい実施例ではディジタ ル信号プロセッサ（ＤＳＰ）であるサーボ・プロセッサ１５６に供給される。 サーボ・プロセッサ１５６は、バースト信号のディジタル表示の相対的な大き さから位置誤差信号を判断し、かつディスク・ドライブ・システム１４２から受 け取ったコマンドに従って（図２）、トラックに相対するヘッド１１８の所望位 置を判断する。追従しているトラックに相対してヘッド１１８にとって最適な位 置は、通常、トラックの中心にあるが、しかし、例えばエラー修復ルーチンにお いて、（トラックの幅の百分率として）オフセットがしばしば都合よく採用され てもよいことを認識すべきである。サーボ・プロセッサ１５６は、ヘッド１１８ の所望の相対位置に応答して、ＶＣＭ制御回路１６０に電流コマンド信号を出力 し、ＶＣＭ制御回路１６０はこの電流コマンド信号に応答してコイル１２６に選 択された大きさ及び方向の電流を印加するアクチュエータ・ドライバ（個別的に 指定されない）を備えている。 ディスク１０８上のサーボ情報は、ディスク・ドライブ１００の製造中に高精 度のサーボ・トラック・ライタを使用して記録される。このサーボ情報は、各ト ラックの境界を定めるために使用され、かつ円周方向に多数のフレームに分割さ れ、その概要フォーマットは図４に示されている。特に、図４は、ＡＧＣ及びＳ ｙｎｃフィールド１７２，インデックス・フィールド１７４、トラックＩＤフィ ールド１７６、及び位置フィールド１８０を備えた複数のフィールドを含むフレ ーム１７０を示している。特に、重要なのは、位置フィールド１８０であるが、 しかし明確にするために，ＡＧＣ及びＳｙｎｃフィールド１７２がディスク・ド ライブ１００により使用されるタイミング信号を発生するための入力を供給し、 インデックス・フィールド１７４がトラックの半径方向位置を示し、かつトラッ クＩＤフィールド１７６がトラック・アドレスを提供することを認識すべきであ る。勿論、他のフィールドは所望に従って使用されてもよく、またサーボ・フレ ームにおけるにおけるフィールドのフォーマットは特定のディスク・ドライブの 構造に依存することになる。 位置フィールド１８０は、図５に示すように、複数の隣接トラック用のオフセ ット直交パターンに配列した４位置のバースト・フィールドを含む。特に、図５ は、０〜５として識別される複数のトラック境界を定める選択された地理的かつ 磁気ベクトルを有するバースト・パターンＡ，Ｂ，Ｃ及びＤを含む位置フィール ド１８０を示す。従って、各トラックは隣接する２つのトラック境界により仕切 られた領域を含む。その上、図１のヘッド１１８は図５に表されており、トラッ ク境界０及び１により仕切られたトラック上に中心付けられている（前記トラッ クは１８２により識別される）。ヘッド１１８に相対するディスク１０８（従っ て位置フィールド１８０）の回転方向は、矢印１８４により示されている。 一方のトラックの中心から直接隣接するトラックの中心まで共に伸張するＡ及 びＢバースト・パターンが示されていると共に、これらのパターンは図示のよう にオフセットされている。その上、Ｃ及びＤバースト・パターンは一方のトラッ ク境界から次のトラック境界まで伸張すると共に、これらのパターンも図示のよ うにオフセットされている。従って、ヘッド１１８がトラック１８２の位置フィ ールド１８０上を通過すると、ヘッドはＡ及びＢバースト・パターン（それぞれ １８６及び１８８として識別される）、次いでＣバースト・パターン１９０の部 分を通過する。しかしながら、ヘッド１１８はＤバースト・パターン１９２が隣 接トラック上にあるので、このパターンに遭遇することはない。参考のため、Ｃ バースト・パターンを有するトラックは「偶数トラック」と呼ばれ、またＤバー スト・パターンによるトラックは「奇数パターン」と呼ばれる。 通常、ヘッド１１８がトラック１８２の中間に中心付けられているときは、 バースト・パターン１８６によりヘッド１１８に誘導されたＡバースト信号の振 幅は、Ｂバースト・パターン１８８によりヘッドに誘導されたＢバースト信号の 振幅に公称等しくなることを認識すべきである。加えて、Ｃバースト・パターン １９０により誘導されたＣバースト信号の振幅は、公称最大値を有し、またＤバ ースト・パターン１９２からのＤバースト信号の振幅は、公称０である。更に、 ヘッド１１８がトラック境界１上に配置されたときは、パターン１９０及び１９ ２からのＣ及びＤバースト・パターンの振幅は大きさが等しく、パターン１８８ からのＢバースト信号は最大値を有し、またパターン１８８からのＡバーストは ０となる。従って、ヘッド１１８は一方のトラック境界から次のものへ走査する ので、図６により概要的に示されているように、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤバースト信号 は０値と最大値との間で反復する。 図６は、ヘッドが１１８が図５におけるトラック境界０からトラック境界５に 移動される際に、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤバースト信号の振幅の図形表示を提供する。 特に、図６は半径方向のトラック位置を表す共通の水平軸、及び位置合わせされ 、０値から最大値まで各バースト信号に関する振幅を表す垂直軸に沿って、各バ ースト信号をプロットしている。図５のように、図６には水平軸上の０値と１値 と の間に間隔を有するトラック１８２が示されている。 図７を参照すると、図６のバースト信号から発生する理想化ＰＥＳ曲線１９４ のグラフ表示図図が示されている。ＰＥＳ曲線１９４は、ヘッドが１つのトラッ ク境界から次のものへトラックを横切って配置されるときに、線形形式により概 要的に−１の最小値から＋１の最大値にまで及ぶ振幅を有する。即ち、ＰＥＳは 、ヘッド１１８が選択されたトラックの中心に配置されたときは、公称０値を有 し、また、ＰＥＳは、ヘッドがトラック境界に向かって配置されるときに、線形 形式でそれぞれ増加し、また減少する。このようにして、ＰＥＳ曲線１９４の振 幅及び極性は、選択されたトラック中心に対するヘッド１１８の位置の相対距離 及び方向を容易に示し、従って適当な補正信号を発生して選択されたトラック中 心にヘッドを移動させるために使用することができる。図２及び図３のディジタ ル・サーボ制御回路１５０では、ＰＥＳが１つのトラック境界から次のものへ各 トラックに及ぶある範囲のディジタル値の範囲を含むことを認識すべきである。 しかしながら、図７の垂直軸上に示すようにＰＥＳの相対値を正規化アナログ形 式により表現するのが一般的である。 ここで、ディスク・ドライブ１００のサーボ動作中に図３のサーボ位置フィー ルド１８０の概要構成及び目的に関するこのような背景により、本発明の第１の 特徴を説明する。通常、本発明の好ましい実施例の実施では、サーボ・プロセッ サ１５６は図６に示すバースト信号のディジタル表示を受け取って、ここで「シ ームレス（ｓｅａｍｌｅｓｓ）ＰＥＳ」（又はＳＰＥＳ）と呼ばれる第１形式の ＰＥＳを発生する。特に、任意に与えられるバースト信号サンプルにおけるＳＰ ＥＳ値は、下記の関係、即ち、 奇数トラックに対して、 かつ偶数トラックに対してにより決定されると共に、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは図６に示したように、Ａ、Ｂ、Ｃ 及びＤ、Ｂ、Ｃ及びＤバースト信号を表す。即ち、各バースト信号サンプルに対 して、及び選択されたトラックが偶数トラックであるか又は奇数トラックである かに従って、サーボ・プロセッサ１５６は以上の式（１）又は（２）により与え られた関係に従ってＳＰＥＳ値を発生する。 例えば、図５のヘッド１１８及びトラック１８２を使用し、トラック１８２が 偶数トラックであるとすると、図６に示すように、Ａ及びＢバースト信号の大き さは公称等しいので、ヘッド１１８がトラック１８２の中心上に配置されるとき は、ＳＰＥＳは０の公称値（ＳＰＥＳ＝０）を有することになることを認識すべ きである。このために、トラックの中心はしばしば［ＡＢナル（ｎｕｌｌ）」と も呼ばれる。 更に、図５のヘッド１１８がトラック境界１に配置されると、Ｃ及びＤバース ト信号の大きさが公称等しく、かつＡバースト信号の大きさが公称０に等しくな るので、ＳＰＥＳは、１の公称値（ＳＰＥＳ＝１）を有することを認識すべきで ある。同様に、図５のヘッド１１８がトラック境界０に配置されると、Ｃ及びＤ バースト信号の大きさが公称０となり、かつＢバースト信号の大きさが公称０と なるので、ＳＰＥＳは、−１の公称値（ＳＰＥＳ＝−１）を有することを認識す べきである。従って、例えば図５に示す境界０〜５のようなトラック境界は、し ばしば「ＣＤナル（ｎｕｌｌ）」とも呼ばれる。各ＣＤナルにおいて、ＳＰＥＳ は−１及び＋１の値を有する。しかしながら、サーボ・プロセッサ１５６により 使用される特定の値は、トラック境界が選択されたトラック用の「最内端」境界 として使用されるのか、又は「最外端」境界として使用されるのかによる。参考 のため、このような±１の二重値は、図７の理想化ＰＥＳ曲線に示されている。 最後に、各ＡＢナルと各ＣＤナルとの間の中間位置（即ち、トラックの中心と トラック境界との間の中間）において、ＳＰＥＳは、±０．５の公称値を有する ことを認識すべきである。即ち、項（Ａ−Ｂ）の絶対値が項（Ｃ−Ｄ）の絶対値 に公称等しいときは、式（１）はＡ及びＢに値に従って＋０．５又は−０．５に 減少される。参考のため、トラック境界から１／４トラック位置までの距離は公 称トラック幅全体の２５％を有するので、これらの位置はしばしば「１／４トラ ック位置」と呼ばれる。 要するに、ヘッド１１８がトラック境界０からトラック境界１にトラック１８ ２を横切って移動すると、式（１）及び（２）のＳＰＥＳは選択された位置で｛ −１、−０．５、０、０．５、１｝の既知値を有することになる。図８は、ＳＰ ＥＳ値とヘッド１１８の位置との間の関係を示す一般化ＳＰＥＳ曲線２０２を提 供するものである。 特に、図８のグラフは図５のトラック１８２に対応する水平軸、及びＳＰＥＳ 曲線２０２の対応する値を表す垂直軸を備えている。図８に示すように（かつ図 ５及び６を参照すると）、ＳＰＥＳ曲線２０２は、トラック境界０において（Ｓ ＰＥＳ曲線２０２上の点２０４において）−１の値、トラック境界０に隣接する １／４トラック位置において（点２０６において）−０．５の値、トラックの中 心において（点２０８において）０の値、トラック境界１に隣接する１／４トラ ック位置において（点２１０において）＋０．５の値、及びトラック境界１にお いて（点２１２において）＋１の値を有する。 しかしながら、図８に示すように、ＳＰＥＳ曲線は点２０４、２０６、２０８ 、２１０及び２１２を表している。曲率の量はトラック幅に対するヘッド幅間の 関係の関数であり、式（１）及び（２）に従って発生したＳＰＥＳは、通常ＳＰ ＥＳ曲線２０２により示されたような形状を備えている。特に重要なのは、点２ ０４と２０６との間、点２０８と２１０との間のＳＰＥＳ曲線２０２の部分が「 凸形」特性を有することであり、これらの部分の中間点は、点２０４及び２０６ により、及び点２０８及び２１０によりそれぞれ定められた直線（図示なし）上 に存在する。更に、点２０６と２０８との間、及び点２１０と２１２との間に入 るＳＰＥＳ曲線２０２の部分は「凹形」特性を有し、これらの部分は点２０６と ２０８とにより、及び点２１０と２１２とにより定められた直線（図示なし）の 下に入る中間点を有する。ここでも、このような曲率の量は、通常、ヘッド幅と トラック幅との間の関係により決定されるが、しかし更に他の要素、例えばトラ ッ ク位置に対する電気的及び機械的なオフセット並びにシステム・ゲインにおける 変化は、ＳＰＥＳの曲率にも影響し得る。 ＳＰＥＳを発生することに加えて、サーボ・プロセッサ１５６は、ここで「シ ームレス−１ＰＥＳ」（又は「Ｓ１ＰＥＳ」）と呼ばれる図６に示したバースト 信号から第２形式のＰＥＳを発生する。バースト信号の各サンプルにおけるＳ１ ＰＥＳ値は、以下の関係、即ち、 偶数トラックに対して： 奇数トラックに対して： に従って決定されると共に、Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは、図６に示したように、Ａ、 Ｂ、Ｃ、及びＤバースト信号の大きさを表す。即ち、サーボ・プロセッサ１５６ により受け取られたバースト信号の各サンプルに対して、Ｓ１ＰＥＳ値は、その トラックが偶数か奇数かに従い、式（３）及び（４）により以上で与えられた関 係に従って発生される。 式（３）及び（４）から、各ＡＢナル（トラックの中心）において、Ｓ１ＰＥ Ｓは０値（即ち、Ｓ１ＰＥＳ＝０）を有し、かつ各ＣＤナルにおいてＳ１ＰＥＳ は正又は負の１（Ｓ１ＰＥＳ＝±１）の値を有することは、理解されるべきであ る。更に、｜Ａ−Ｂ｜＝｜Ｃ−Ｄ｜となる各１／４トラック位置において、Ｓ１ ＰＥＳは、正又は負の１／２の値（即ち、Ｓ１ＰＥＳ＝±０．５）を有すること を認識すべきである。従って、式（３）及び（４）のＳＰＥＳは、式（１）及び （２）のＳＰＥＳのように、既知の位置で｛−１，−０．５，０，０．５，１｝ の値を有することになる。 しかしながら、Ｓ１ＰＥＳはトラック幅にわたる他の位置においてＳＰＥＳの 特性と異なる特性を示すことになる。特に、図９は、前記の式（３）及び（４） に従って決定されるＳ１ＰＥＳ曲線２２２を示すように提供された。図９の水平 軸は、図８のように、図５のトラック１８２に対するトラック位置を表し、また 図９の垂直軸はＳ１ＰＥＳ曲線２２２の対応する値を示す。Ｓ１ＰＥＳ曲線２２ ２は、図８のＳＰＥＳ曲線２０２のように、トラック境界０において（点２２４ において）−１の値、トラック境界０に隣接する１／４トラック位置において（ 点２２６において）−０．５、トラックの中心において（点２２８）０の値、ト ラック境界１に隣接する１／４トラック位置において（点２３０において）＋０ ．５、及びトラック境界１において（点２３２において）＋１の値を有する。 しかしながら、Ｓ１ＰＥＳ曲線２２２は、図８のＳＰＥＳ曲線２０２と比較す ると、点２２４，２２６，２２８，２３０及び２３２間で異なる曲線を示してい る。特に、Ｓ１ＰＥＳ曲線２２２の部分は点２２４と２２６との間、点２２８と ２３０との間で凹形であり、またＳ１ＰＥＳ曲線２２２の部分は点２２６と２２ ８との間及び点２３０と２３２との間で凸形である。ここでも、これらの部分に おける曲率の値は、主としてヘッド幅とトラック幅との間の関係に従っているけ れども、他の要素も同様に曲率の量に影響し得る。しかし、ヘッド幅とトラック 幅との間の関係、及び曲線２０２，２２２の発生に影響する他の要素は、通常、 同一ディスク・ドライブ１００における両曲線２０２，２２２に対して構成され ることを認識すべきである。 ＳＰＥＳ及びＳ１ＰＥＳが発生されると、サーボ・プロセッサ１５６は、ここ で「シームレス２ＰＥＳ」（”Ｓ２ＰＥＳ”）と呼ばれる第３形式のＰＥＳを発 生するように進む。特に、Ｓ２ＰＥＳは下記の関係に従って発生される。 ただし、ＳＰＥＳは前記の式（１）又は（２）に従って発生され、Ｓ１ＰＥＳは 前記の式（３）又は（４）に従って発生され、かつαは以下で説明するようにし て決定された値である。しかしながら、通常、αの値が各トラック幅にまたがっ て同一ゲイン（傾斜）を得るように選択されて、図７のＰＥＳ曲線１９４により 表される公称線形特性を示すようにする。 本発明の第２の構成によれば、αの適当な値を選択するために、以下に２つの 好ましい代替的な方法論が開示されており、それぞれについて続いて説明する。 しかしながら、通常、第１の方法論はαを初期値に設定し、次いでＡＢナルにお けるゲインの平均値が１／４トラック位置におけるゲインに等しくなるまで、反 復的にαの値を調整することを含む。第２の方法論は選択されたトラックに対し てヘッドを正確に配置し、この位置でＳＰＥＳ及びＳ１ＰＥＳを測定し、次いで これから適当な値のαを計算することを含む。両方法論において、αが決定され ると、次にこれがサーボ制御回路１５０により使用されてＳ２ＰＥＳ信号を発生 し、これによってヘッド１１８の位置制御が達成される。 ここで、図１０を参照すると、第１の方法論を実行してαを決定する「サーボ 校正ルーチン」に関するフロー・チャートが示されている。このルーチンはＲＡ Ｍ１５８に記憶され、かつサーボ・プロセッサ１５６により使用されるプログラ ミングを表している。代わって、「サーボ校正」ルーチンは（図２のメモリ１４ ３のような）ディスク・ドライブ・メモリに記憶され、かつサーボ・プロセッサ １５６と連携してプロセッサ１４２により実行されてもよい。「サーボ校正」ル ーチンは、好ましくは、ディスク・ドライブ１００の製造中に実行され、更にデ ィスク・ドライブ１００の動作寿命（ｏｐｒａｔｉｏｎａｌ ｌｉｆｅ）中に選 択的な周期に基づき、所望に従って実行されてもよいことを認識すべきである。 図１０のルーチンはブロック２４０から始まり、αの値は各ヘッドに対して（ α＝１のような）選択された値に初期化される。フローはブロック２４２に続い て、測定すべき第１のヘッドが選択される。専用のサーボ・システムでは、サー ボ・ヘッドのみが選択され、これに対して、組み込みサーボ・システムでは、全 てのヘッドが順に選択されることを認識すべきである。 次に、ブロック２４４に示すように、選択されたヘッドが選択されたトラック に移動される。図１０のルーチンは複数のトラックについて実行可能とされるが 、好ましい実施例において、選択されたトラックはほぼディスク１０８の記録バ ンドの中心に位置決めされる。説明のために、第１の選択されたヘッドはヘッド １１８であると見なされ、かつ選択されたトラックはトラック１８２であると見 なされる。 次いで、ブロック２４６に示すように、ヘッド１１８は更にトラック１８２の 中心に配置される。サーボ制御回路１５０はこの時点でヘッド１１８を配置する ために前述したＳ２ＰＥＳを利用する。 図１０により続けると、ヘッド１１８が選択されたトラック１８２上に配置さ れると、ルーチンが進み、ブロック２４８により示すように、サーボ制御回路１ ５０のゲインを連続して総計４回、測定する。特に、ブロック２４８は図１１に 示されている「バンド幅計算（ＢＡＮＤＷＩＤＨ ＣＡＬ）」ルーチンを呼び出 す。 図１１に示すように、「バンド幅計算」ルーチンはサーボ制御回路１５０のゲ インを測定するように処理をし、これはＰＥＳ曲線の局部化された傾斜として定 義され得る。即ち、ゲインはトラック位置に対するＰＥＳ値における変化を表す 。従って、図７の理想化ＰＥＳ曲線１９４は、各トラックの幅にわたって一定の ケインを示す。 通常、図１１の「バンド幅計算」ルーチンは、所定の周波数及び振幅の正弦波 試験信号をＳ２ＰＥＳに注入することにより、ゲインを測定する。その結果の正 弦波試験信号は試験信号の周波数によりトラックの中心周辺でヘッドを発振させ る。次いで、このルーチンは、トラック位置（ｘ）における結果としての変化に 対する、Ｓ２ＰＥＳの値（電圧、ｖ）のおける変化を測定することにより、ゲイ ンを測定する。即ち、ゲインは、トラック１８２の中心周りのヘッド１１８の各 最大偏位においてＳ２ＰＥＳの大きさにおける変化であるΔｖを判断することに より測定され、ヘッドが連続する最大偏位間を移動する総合的な半径方向距離で ある△Ｘを判断し、次いでΔｖ／ΔＸを求める。正弦波試験信号をＰＥＳに注入 することは、例えば、ホブソン（Ｈｏｂｓｏｎ）ほかによる１９９５年７月７日 に出願された米国特許同時継続出願第０８／４９８，６２１号に説明されている 。 図１１をを参照すると、ブロック２５０において、所定の周波数及び振幅の試 験信号がＳ２ＰＥＳに注入される。特に、試験信号を表すディジタル・サンプル を発生するためにＭＥＭ１４３（又は図に示されていない他のディスク・ドライ ブ・メモリ）に存在する余弦テーブルが利用される。好ましい実施例では、４５ ０ヘルツ（Ｈｚ）の周波数が使用される。サーボ制御回路１５０が組み合わせら れたＳ２ＰＥＳに応答してヘッド１１８の位置を修正するように動作し、かつ試 験信号を注入するので、ヘッド１１８はトラック１８２の中心近傍で発振するこ とを認識すべきである。 ヘッド１１８は発振するので、ブロック２５２に示すように、各偏位の極限に おけるＳ２ＰＥＳの値（電圧ｖ）が測定されて、差（Δｖ）が計算される。次に 、ブロック２５４において、トラック１８２の中心近傍の連続する極限偏位間を ヘッド１１８が移動する距離を表すΔＸにより、（Δｖ）／（Δｘ）の関係から ゲインが計算される。次いで、ブロック２５６により示されているように、計算 されたゲインが一時記憶される。 前述のように、図１０のブロック２４８の処理は、総計４回、図１１の「バン ド幅計算」ルーチンの処理、及び連続する４つのゲイン測定の一時記憶に帰結す る。次いで、図１０のフローはブロック２５８に続き、トラックの中心における 平均ゲイン（ＡＶＧＴＣ）が前に記憶した４つのゲイン測定から決定される。 ＡＶＧＴＣの値が決定されると、ブロック２６０により示すように、図５に示 すヘッド１１８がトラック１８２の中心とトラック境界０との間の中間、第１の １／４トラック位置に移動される。ブロック２６２により説明されているように 、ヘッド１１８が１／４トラック位置に配置されると、図１１の「バンド幅計算 」ルーチンが２回実行されるので、ブロック２６２の処理の結果として、２つの ゲイン測定値が一時記憶される。 次に、図１０のブロック２６４により、ヘッド１１８は第２の１／４トラック 位置に移動され、図５に示すように、この第２の１／４トラック位置はトラック １８２の中心とトラック境界１との間の中間にある。次いで、この位置でヘッド １１８により図１１の「バンド幅計算」ルーチンが２回実行されるので、ブロッ ク２６６の処理の結果として、第２の１／４トラック位置について更に２つのゲ イン測定値が記憶される。 図１０のフローはブロック２６８に続き、ブロック２６２及び２６６から第１ 及び第２の１／４トラック位置に関するゲイン測定の平均値（ＡＶＧＯＴ）が決 定される。フローはブロック２７０に進み、ＡＶＧＴＣ及びＡＶＧＯＴの値から のα補正値（αｃ）、特にαｃがＡＶＧＴＣとＡＶＧＯＴとの間の差を八（８） により割り算することから決定される。システムにおける雑音の影響を考慮し、 かつ最終的に収束解に到達するために必要とされる時間を最小化するために、制 御された率でαの値を収束させるのが望ましいことが分かっていたので、除数と して８を使用することにより、αの値の収束に対して適当な時定数を確率する。 αｃが決定されると、ブロック２７２に示すように、前のαの値からαｃを引 き算することにより、αに対する新しい値が決定される。その上、図示のように 、ブロック２７２により、（１−α）に関する新しい値が決定される。 図１０のルーチンはαに関する最終的な解のために反復して処理をするので、 判断ブロック２７４は、αに関して最終的な収束解を判断するために、αが総計 １０回、計算されたか否かを判断する。ノーのときは、ルーチンが判断ブロック ２７４からブロック２４６へ戻るので、以上の説明に従ってαに関する新しい値 が得られる。好ましい実施例において、図１０のルーチンは、収束解を確立する ために総計１０連続回数のαの値を判断する。しかしながら、例えば連続的に得 られるαの値間の差が所定の許容しきい値より小さくなるまで、他の総パス回数 を使用したり、又は試験を継続する他の適当な変換法が実施されてもよいことが 容易に理解される。任意の特定的な応用において選択された方法は、望ましくは 、制御された手法により収束解を得る必要があると同時に、最小時間量が要求さ れることを認識すべきである。 図１０について続けると、ルーチンは判断ブロック２７６に行き、ルーチンは 選択されたヘッドが測定されるべき最終ヘッドであるか否かを判断する。ノーの ときは、ルーチンはブロック２７８に行き、次のヘッドが選択され、続いてルー チンは以上で説明したように各選択されたヘッドについてα及び（１−α）値を 判断する。全てのヘッドが選択されて値が判断されると、ルーチンはブロック２ ８０で終了する。 図１０及び１１を参照して前述した実施例は、外部試験装置を必要とすること なく、ディスク・ドライブ１００によりうまく実施可能とされ、従って所望によ りディスク・ドライブ製造中、及び次のディスク・ドライブ動作中に使用するの に適していることを認識すべきである。 αの値を判断するために第１の実施例の説明が終わったので、ここで第２の好 ましい実施例をＡＬＰＨＡ ＣＡＬＣ（α計算）ルーチンを提供する図１２を参 照して説明する。以下で述べるように、ＡＬＰＨＡ ＣＡＬＣルーチンは、位置 フィールド１８０を書き込むために使用されるレーザに基づく位置決めシステム のように、ヘッドを正確に配置するために外部配置システムに連携してディスク ・ドライブ１００の製造中に実行されることを意図している。このようなレーザ に基づく１位置システムは、米国カルフォルニア州サンタ・バーバラのテレトラ ック社（Ｔｅｌｅｔｒａｋ Ｉｎｃ）により製造されたモデル１３７Ｋ１５であ る。 図１２をを参照すると、ＡＬＰＨＡ ＣＡＬＣルーチンがブロック３０２から 始まり、αの値が例えば各ヘッドについてα＝１のように選択された値にセット される。次いで、ブロック３０４において、測定されるべき第１のヘッドが選択 される。再び、説明のために、第１のヘッドは図５に示すように、ヘッド１１８ であると見なされる。 ブロック３０６において、選択されたヘッド１１８は、ここでも任意のトラッ クが可能とされる選択されたトラック上に配置されるが、しかし、これは、好ま しくは、ディスク１０８の記録バンドのほぼ中央にあるトラックである。説明の ために、この例では、選択されトラックが図５に示したトラック１８２であると 見なされる。 ヘッド１１８がトラック１８２上に配置されると、フローはブロック３０８に 行き、ヘッド１１８が第１の１／４トラック位置とトラック境界０との間の中間 位置を有する８トラック位置に移動される。位置決めシステムは、好ましくは、 ヘッド１１８をトラック１１８の中心（ＡＢヌルを位置決めすることにより決定 される）に移動させ、次いでヘッド１１８をトラック１８２の中心からトラック の３／８に等しい距離を正確に移動させることにより、第８トラック位置にヘッ ドを配置するために使用される。このように配置されると、ブロック３１０に示 すように、複数のＳＰＥＳ及びＳ１ＰＥＳの両値が得られる。好ましくは、ブロ ック３１０により少なくとも４ＳＰＥＳ値び４Ｓ１ＰＥＳ値が測定され、かつ記 憶される。次いで、図１２のフローはブロック３１２に行き、測定された値は図 示のように平均化されてＡＶＧＳＰＥＳ及びＡＶＧＳ１ＰＥＳを得る。 その後、平均値ＡＶＧＳＰＥＳ及びＡＶＧＳ１ＰＥＳが決定されると、ブロッ ク３１４によりαの値が次式に従って決定される。 これを変形すると、 ここで、０．１２５はトラック幅の１／８を表す。αがブロック３１４から決定 されると、ブロック３１６においてヘッド１１８に関してα及び（１−α）の値 が記憶される。 次に、図１２のフローは判断ブロック３１８に行き、選択されたヘッドが最後 のヘッドであるか否かを調べる。ノーのときは、フローはブロック３２０に行き 、次のヘッドが選択され、かつ次のヘッドについてルーチンが実行される。最後 のヘッドが測定された時点で、フローは判断ブロック３１８を通ってブロック３ ２２で終了する。 以上で挙げた好ましい方法は、各選択されたヘッドに関する結果のα値を得る が、しかし第１の方法は製造及びディスク・ドライブ１０の次の使用中の両方に 適当であり、これに対して第２の方法は通常ディスク・ドライブ製造中の使用に 限定されることを認識すべきである。その上、以上ＳＰＥＳ及びＳ１ＰＥＳの特 定例を提供されたが、他の高次のＰＥＳモデルを備えた異なるＰＥＳモデルは所 望の線形ＰＥＳを発生するために識別され、かつ重み付け可能とされることを認 識すべきである。更に、２つより多くの位置誤差信号はサーボ制御回路１５０の 動作に使用される最終的な線形化されたＰＥＳを決定するために、重み付け可能 とされることを意図している。 ここで、ディスク・ドライブ１００の設計用に選択された公称幅に対してヘッ ド幅におけるばらつきに適応させることにおける本発明の効果の例を提供するた めに、ディスク・ドライブ１００において位置誤差信号を発生する際にトラック 幅に対して５０％、６０％、７０％、８０％及び９０％のヘッド幅の影響を考慮 している図１３〜１５を参照する。 図１３から始めると、説明のために、図５のトラック１８２であると見なす選 択されたトラックに関する（概要的に３３２として識別される）一組のＳＰＥＳ 曲線が示されている。特に，前記の図７〜９のように、図１３はトラック１８２ についてトラック境界０からトラック境界１へのトラック位置を表す水平軸を備 えている。同様に、図１３の垂直軸は、トラック１８２を掃引するヘッド１１８ の位置に対してＳＰＥＳ曲線３３２の値を示す。 図１３のＳＰＥＳ曲線３３２は、トラック１８２の幅の５０％、６０％、７０ ％、８０％及び９０％のヘッド幅に関して前記の式（１）を使用して、発生され た。図１３に示すように、ヘッド幅は一組のＳＰＥＳ曲線３３２における各曲線 の曲率において重要な要素である。特に、曲線３３４は、トラック１８２の５０ ％幅を有するヘッドに関するＳＰＥＳを表しており、図示のように、一組のＳＰ ＥＳ曲線３３２のいちで最大の非線形性を示している。例えば、曲線３３６，３ ３８，３４０及び３４２は、ヘッド１１８に関して６０％、７０％、８０％及び ９０％のヘッド幅にそれぞれ対応する。 図１３に示すように、位置誤差信号として使用するために一組のＳＰＥＳ曲線 ３３２のうちで７０％及び８０％のヘッド幅にそれぞれ対応する曲線３３８及び ３４０のみが十分な線形である。即ち、残りの曲線３３４，３３６及び３４２は 、サーボ制御回路１５０によるサーボ制御に問題を発生させるに十分な非線形を 示している。 しかしながら、以上で与えられた式（３）に従って決定された第２組のＳ１Ｐ ＥＳ曲線（図示なし）により、図１３のＳＰＥＳ曲線３３２を選択的に重み付け するために本発明を使用することにより、各ヘッド幅に関して十分に線形化され た位置誤差信号を達成することができる。ここで、図１４を参照すると、図１３ より説明したヘッド１１８のヘッド幅に関して一組のＳ２ＰＥＳ曲線（概要的に ３４４として識別される）が示されている。図１４に示されているように、この 組のＳ２ＰＥＳ曲線３４４は全てサーボ制御回路１５０により強健なサーボ制御 を得るように十分に線形であり、かつ図７の理想化したＰＥＳ曲線１９４に公称 対応している。この組のＳ２ＰＥＳ曲線３４４のういちのいくつかの曲線は重な り合って、個別的な識別を困難にしているが、５０％のヘッド幅に対応する曲線 ３４６であっても、サーボ制御回路１５０による強健なサーボ制御を得るのに十 分に線形であることに注意すべきである。 図１３及び１４の実際的な重要性は図１５の観点から考慮するときに、より完 全に説明され、これは図１のディスク・ドライブ１００と公称同一のディスク・ ドライブに使用するために製造されたヘッドの母集団を表すガウス分布曲線３５ ０のグラフ表示図を提供している。図１５はトラック幅を表す水平軸を備えてい るので、原点から右へ測定された距離はトラック幅の百分率（１００％まで）を 表す。従って、図１５の垂直軸は、曲線３５０により定義されたヘッドの母集団 におけるヘッド数を表している。 図１５に示すように、この特定的な例では、ディスク・ドライブ１０に関して ７５％の公称ヘッド幅が選択された。従って、サーボ制御回路１５０は公称トラ ック幅の７５％のヘッド幅に適応するように設計されたと共に、ヘッドに対する 調達仕様書はこの値を要求する。その結果、曲線３５０はトラック幅の７５％で 最大値を有しており、このヘッドの母集団からのヘッドは、通常、約７５％の公 称値で変動するヘッド幅を有するということを表している。本発明のディスク・ ドライブにとって、この公称ヘッド幅の値は約２．２マイクロメータ（９０マイ クロインチ）となる。対応するトラック幅は約３マイクロメータ（１２０マイク ロインチ）となる。 図１５について続けると、垂直線（概要的に３５２により示された）は、曲線 ３５０により識別された母集団のヘッドの百分率に対するカットオフ点を与える 。即ち、垂直軸３５４は、ヘッドの母集団のなかでトラック幅の５０％に等しい 幅を有するヘッドに対応している。同様に、垂直線３５６，３５８，３６０及び ３６２は、母集団のヘッドにおいて、それぞれ６０，７０％，８０％及び９０％ の幅を有するヘッドに対応している。 約７０％から８０％までのヘッド幅は、サーボ制御回路１５０による適当な制 御を得るために十分に線形なＳＰＥＳ曲線（３３８及び３４０）を提供すること が図１３から想起すべきである。従って、図１５からは、前記の式（１）及び（ ２）により定められたＳＰＥＳを使用して、母集団のヘッドのうちで垂直軸３５ ８と３６０との間に入るヘッドのみがディスク・ドライブ１００に使用するた めに受け入れ可能となることを認識すべきである。本例において、これは、約２ ．１マイクロメータから２．４マイクロメータまで（８４マイクロインチから９ ６マイクロインチまて）の幅を有するヘッドに対応している。 しかしながら、本発明の結果として、母集団のヘッドのうちで曲線３５０によ り表されたかなり大きな割合のヘッドがディスク・ドライブ１００に利用可能と されることを図１５から認識すべきである。特に、図１４に示すように、以上で 定めたＳ２ＰＥＳを使用することにより、垂直軸３５４と３６２との間（５０％ から９０％まで）に入る幅を有するヘッドは、十分に線形な位置誤差信号を提供 する。本例において、このようなヘッド幅の範囲は、通常、約１．５マイクロメ ータから約２．７マイクロメータまで（６０マイクロインチから１０８マイクロ インチまで）となる。 更に、本発明の結果として、母集団のヘッドのうちで垂直軸３５４及び３６２ の外側に属するヘッドは、多くの場合で十分に線形な位置誤差信号を提供する。 従って、本発明は、ディスク・ドライブ１００における各ヘッドを線形化するこ とにより、ヘッド幅におけるかなり大きなばらつきに適応して、ヘッド製造者に より提供されたかなり大きな割合のヘッドの使用を可能にし、ディスク・ドライ ブ製造者にとって製造歩留りをかなり増大させる。ヘッドは、典型的には、ディ スク・ドライブにおいてディスクに次いで最も高価な部品であるので、ディスク ・ドライブの製造者、最終的には消費者にとって本発明の効果は、大きい。 従って、本発明は、以上の説明に鑑みて、ヘッド幅と、位置誤差信号に非線形 性を発生させる傾向のある他の要素とにおけるばらつきにも拘わらず、公称線形 な位置誤差信号が供給される装置及び方法を提供することを理解すべきである。 このような結果は、通常、サーボ位置フィールド（例えば１８６、１８８、１９ ０、１９２）からの複数のバースト信号の第１の選択組み合わせにより第１の位 置誤差信号（例えば２０２）を発生し、前記サーボ位置フィールドからの複数の バースト信号の第２の選択組み合わせとして第２の位置誤差信号（例えば２２２ のような）を発生し、かつ前記第１及び第２の位置誤差信号を重み付けした和と して第３の位置誤差信号（例えば３４４）を発生するサーボ制御回路（例えば１ ５０）により、達成される。そこで、前記サーボ制御回路が第３の位置誤差信号 を使用して活性化コイル（例えば１２６）に制御された電流を印加することによ り、ヘッド（例えば１１８）に位置を制御する。 本発明が前述した及びこれに固有の目的及び効果を得るためにうまく適応され たことは、明らかである。この開示のために現に好ましい実施例が説明されたが 、当該技術分野に習熟したした者には容易に示唆されると共に、開示され、かつ 添付する請求の範囲において定義された本発明の精神に包含される多数の変更を 行うことができる。

【手続補正書】 【提出日】平成１１年１月４日（１９９９．１．４） 【補正内容】 1. 請求の範囲を別紙の通り補正する。 2. 明細書を次の通り補正する。 (1)明細書第２３頁第１７行の「ディスク・ドライブ１０」を『ディスク・ド ライブ１００』に補正する。 (2)明細書第２５頁第１０行の「ディスク・ドライブ１０」を『ディスク・ド ライブ１００』に補正する。 （請求項７から９までを削除する。） 『 請求の範囲 １．ディスク及び前記ディスクに隣接するアクチュエータを有するディスク・ ドライブであって、前記アクチュエータはヘッド及びアクチュエータ・コイル を有し、前記ディスクは複数の公称同心円状のトラックを備えた面を有し、前 記トラックは前記ヘッドにより読み出されるサーボ・バースト・パターンを備 えて前記サーボ・バースト・パターンに相対する前記ヘッドの位置を表す振幅 を有するサーボ・バースト信号を供給し、更に、前記ディスクに相対して前記 ヘッドの位置決めをするために前記アクチュエータのコイルに電流を供給する 制御回路を有する前記ディスク・ドライブにおいて、選択されたトラックに相 対する前記ヘッドの位置を制御する方法であって、 （ａ）前記選択されたトラックに関連して選択されたサーボ・バースト・パタ ーンからの複数のサーボ・バースト信号の第１の組み合わせとして第１の位置 誤差信号を発生するステップと、 （ｂ）前記選択されたトラックに関連して選択されたサーボ・バースト・パタ ーンからの複数のサーボ・バースト信号の第２の組み合わせとして第２の位置 誤差信号を発生するステップと、 （ｃ）前記第１及び第２の位置誤差信号の選択された組み合わせとして第３の 位置誤差信号を発生するステップであって、前記第３の位置誤差信号が前記選 択されたトラックの幅に関して公称線形として特徴付けられる、前記ステップ と、 （ｄ）前記選択されたトラックに相対して前記ヘッドを位置決めするために、 前記第３の位置誤差信号に応答して前記コイルに電流を流すステップと、 を含む前記方法。 ２．ステップ（ｃ）は、 （ｃ１）重み付け値を供給するステップと、 （ｃ２）前記重み付け値を使用して、前記第１及び第２の位置誤差信号の重み 付けされた和として前記第３の位置誤差信号を発生するステップと、 を含む、請求項１記載の方法。 ３．ステップ（ｃ１）は、 （ｃ１ｉ）前記選択されたトラックに相対する選択された位置に前記ヘッドを移 動させるステップと、 （ｃ１ｉｉ）前記ヘッドが前記選択された位置上に保持されている間に前記第１ 及び第２の位置誤差信号を発生させるステップと、 （ｃ１ｉｉｉ）前記第１及び第２の位置誤差信号から前記重み付け値を決定する ステップと、 を含む、請求項２記載の方法。 ４．ディスク・ドライブであって、 回転ディスクであって、そのディスク上のサーボ情報により複数のトラックが 定められ、各トラック内におけるヘッド位置の識別を容易にするサーボ・バース ト・パターンを含む前記ディスクと、 前記ディスクに隣接して配置されたヘッドであって、前記サーボ・バースト・ パターンに相対して前記ヘッドが通過するときに、前記サーボ・バースト・パタ ーンに相対する前記ヘッドの位置を表す振幅を有するサーボ・バースト信号を発 生する前記ヘッドと、 前記ヘッドに動作可能に接続されたサーボ制御回路であって、前記選択された トラックに関連して選択された複数のサーボ・バースト・パターンからの複数の サーボ・バースト信号の第１の組み合わせとして第１の位置誤差信号を発生し、 前記サーボ・バースト信号の第２の組み合わせとして第２の位置誤差信号を発生 し、前記第１及び第２の位置誤差信号の選択された組み合わせとして第３の位置 誤差信号を発生することにより、選択されたトラックに相対して前記ヘッドの位 置を制御する前記サーボ制御回路と、 を含む前記ディスク・ドライブ。 ５．前記第３の位置誤差信号は、前記第１及び第２の位置誤差信号の重み付けさ れた和を含み、前記重み付けされた和は重み付け値αの使用により決定され、前 記第３の位置誤差信号は、前記第１の位置誤差信号と前記重み付け値αとの積、 及び、前記第２の位置誤差信号と（１−α）に等しい値との積の和により決定さ れる、請求項４記載のディスク・ドライブ。 ６．前記サーボ制御回路は、前記第３の位置誤差信号を発生するプログラム可能 プロセッサ及び関連するプログラミングを含む、請求項４記載のディスク・ドラ イブ。』

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転ディスクであって、複数のトラックが複数のサーボ位置フィールドに より定められる面を有する前記ディスクを備えた形式のディスク・ドライブにあ って、更に、前記ディスク・ドライブが前記ディスクに隣接して制御可能に配置 い得るアクチュエータであって、複数の選択したサーボ位置フィールドに対する 前記ヘッドの相対位置に応答して複数のバースト信号を供給するヘッドを有する 前記アクチュエータを含み、更に、前記ディスク・ドライブが前記ディスクに相 対して前記ヘッドを配置するために前記アクチュエータのコイルに電流を流す制 御回路を有し、選択されたトラックに相対する前記ヘッドの位置を制御する方法 において、 （ａ）前記選択されたトラックに関連され、選択されたサーボ位置フィールド からの複数のサーボ・バースト信号による第１の組み合わせとして第１の位置誤 差信号を発生し、 （ｂ）前記選択されたトラックに関連され、選択された前記サーボ位置フィー ルドからの複数のサーボ・バースト信号による第２の組み合わせとして第２の位 置誤差信号を発生し、 （ｃ）前記第１及び第２の位置誤差信号の選択された組み合わせとして第３の 位置誤差信号を発生し、前記第３の位置誤差信号が前記選択されたトラックの幅 に関して公称線形として特徴付けられ、 （ｄ）前記選択されたトラックに相対して前記ヘッドを配置するために、前記 第３の位置誤差信号に応答して前記コイルに電流を流す ことにより特徴付けられた方法。 ２．ステップ（ｃ）は更に、 （ｃ）（１）重み付け値を供給し、 （ｃ）（２）前記重み付け値を使用し、前記第１及び第２の位置誤差信号の重 み付け和として、前記第３の位置誤差信号を発生する ことにより特徴付けられた請求項１記載の方法。 ３．ステップ（ｃ）（１）は、更に、 （ｃ）（１）（ａ）前記重み付け値用の初期値を選択し、 （ｃ）（１）（ｂ） （ｃ）（１）（ｂ）（ｉ）前記選択されたトラックに相対する第１の位置 に前記ヘッドを配置するステップと、 （ｃ）（１）（ｂ）（ｉｉ）前記第１の位置で第１のゲイン測定値を得る ステップと、 （ｃ）（１）（ｂ）（ｉｉｉ）前記選択されたトラックに相対する第２の 位置に前記ヘッドを移動するステップと、 （ｃ）（１）（ｂ）（ｉｖ）前記第２の位置における第２のゲイン測定値 を得るステップと、 （ｃ）（１）（ｂ）（ｖ）前記第１及び第２のゲイン測定間の差に比例し た値により前記初期値を増加させるステップと を反復的に実行することにより、ステップ（ｃ）により使用される前記重み付け 値を得るために前記初期値を増加させる ことにより特徴付けられた請求項２記載の方法。 ４．前記第１の位置は前記選択されたトラックの中心上にある請求項３記載の 方法。 ５．前記第２の位置は、前記選択されたトラックの中心と前記選択されたトラ ックの選択されたトラック境界との間の中間にある請求項３記載の方法。 ６．更に、（ｃ）（１）は、 （ｃ）（１）（ａ）前記選択されたトラックに相対する選択された位置に前記 ヘッドを移動させること、 （ｃ）（１）（ｂ）前記ヘッドが前記選択されたトラック上に保持される間に 前記第１及び第２の位置誤差信号を発生させること、 に相対する選択された位置に前記ヘッドを移動させること、及び （ｃ）（１）（ｃ）前記第１及び第２の位置誤差信号から前記重み付け値を 決定すること により特徴付けられる請求項３記載の方法。 ７．前記選択された位置は前記選択されたトラックの選択されたトラック境界 から前記トラック幅の１／８離れた位置を含む請求項６記載の方法。 ８．ディスク・ドライブにおいて、 回転ディスクであって、複数の公称同心円トラックを定める複数のサーボ位置 フィールドを有した面を備えている前記ディスクと、 前記ディスクに隣接するアクチュエータ・アッセンブリであって、ヘッド及び アクチュエータ・コイルとを備え、前記ヘッドは前記ディスクがこのヘッドに隣 接して回転するときに複数の選択されたサーボ位置フィールドからサーボ・バー スト信号を発生する前記アクチュエータ・アッセンブリと、 前記サーボ・バースト信号に応答して、前記アクチュエータ・コイルに電流を 流すことにより前記ディスクに相対して前記ヘッドを配置するサーボ制御回路で あって、 選択されたトラックに関連され、選択された複数のサーボ位置フィールドの 第１の組み合わせとして第１の位置誤差信号を発生し、 前記選択されたトラックに関連され、選択された複数のサーボ位置フィール ドの第２の選択組み合わせとして第２の位置誤差信号を発生し、 前記第１及び第２の位置誤差信号の選択された組み合わせとして第３の位置 誤差信号を発生すると共に、前記第３の位置誤差信号が前記選択されたトラック の幅に対して公称線形として特徴付けられ、 前記第３の位置誤差信号に応答して前記アクチュエータ・コイルに供給され た電流を制御するために使用される補正信号を発生する ように関連されたプログラミングを有するサーボ・プロセッサを含む前記サーボ 制御回路と を含むディスク・ドライブ。 ９．前記第３の位置誤差信号は前記第１及び第２の位置誤差信号の重み付け和 を含み、前記重み付け和は重み付け値αの使用により決定され、前記第３の位置 誤差信号は、前記第１の位置誤差信号と前記重み付け値αとの積、及び前記第２ の位置誤差信号と（１−α）に等しい量との積の和により決定される請求項８記 載のディスク・ドライブ。