JP2001283543A - ディスク装置のヘッド位置制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスク媒体を読み取るヘッドを、回転型ア
クチェータで所定位置に位置決めするためのヘッド位置
決め方法及び装置に関し、回転型アクチュエータによる
偏心誤差を補正する。 【解決手段】 ディスク媒体（２）と、ヘッド（３）
と、回転型アクチュエータ（５）と、制御回路（８）と
を有するディスク装置において、デイスクの半径方向に
分割された各領域の偏心補正情報を格納するメモリ（１
１）を設け、ヘッドの位置に応じて、対応する偏心補正
情報を読み出し、偏心補正信号を作成する。ヘッドのデ
イスクでの位置に応じて、最適な偏心補正が可能とな
り、高速のシークを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク記憶媒体
からヘッドにより情報を読み取る又は読み取り／書き込
むディスク装置において、デイスクの偏心にヘッドを追
従するためのアクチュエータを制御する制御方法及び制
御装置に関する。

【０００２】磁気ディスク装置、光ディスク装置等のデ
ィスク記憶装置は、コンピュータ等の記憶装置として広
く利用されている。このようなディスク記憶装置では、
ディスク媒体の偏心が生じる。この偏心は、位置情報を
記憶しているディスク媒体の回転中心が、位置情報を記
録した時のものからずれることにより生じる。

【０００３】セクターサーボ方式においては、アクチュ
エータの位置を求めるための位置情報（サーボ情報）
は、ディスク面のトラックの各セクターに記録されてい
る。このディスクの回転中心と位置情報を記録した時の
回転中心が一致していれば、理想的には偏心は生じな
い。

【０００４】しかし、実際には、回転中心は一致してお
らず、偏心が生じる。この原因としては、外部でサーボ
情報が書き込まれたデイスク媒体の使用、ディスク媒体
とスピンドル軸の熱変形や、外部からの衝撃によるディ
スク媒体のずれが考えられる。この偏心があると、アク
チュエータから見ると、回転周波数の整数倍の正弦波の
外乱が加わっているように見える。このため、この偏心
を補正する技術が必要となる。

【０００５】

【従来の技術】サーボ制御においては、位置誤差から制
御量を算出する。このため、原理的には、デイスクの偏
心にサーボ制御により、追従することができる。しか
し、偏心量が大きい場合には、サーボ制御だけでは、偏
心に追従するのに、時間がかかる。このため、デイスク
の偏心補正量を予め測定しておき、保存しておく。そし
て、保存した偏心補正量を、サーボ制御系の制御量の他
に、フィードフォワード電流として、アクチュエータに
与えることにより、偏心を補正することが行われてい
る。

【０００６】例えば、偏心推定オブザーバによる磁気ヘ
ッドの位置制御方法は、日本国特許公開第７ー５００７
５号公報（米国特許第５４０４２３５号）、日本国特許
出願１０−１８５０４６号明細書に詳細に示されてい
る。

【０００７】オブザーバは、アクチュエータのモデルと
偏心のモデルとからなる偏心推定オブザーバで構成さ
れ、検出位置と推定位置との誤差と、制御電流と、状態
変数から、次の状態を予測して、且つ状態から制御電流
を作成するものである。このように、実時間で偏心が補
正されるため、偏心を迅速に補償することができる。こ
のような、偏心補正方法では、各デイスク面に対し異な
る偏心補正パラメータを使用することは提案されている
が、１つのデイスク面に対し、１つの偏心補正パラメー
タを保存し、これを読み出し、状態に応じた偏心補正量
を計算するものであった。即ち、１つの磁気デイスク面
で、共通の偏心補正パラメータを使用し、磁気デイスク
面の各トラックの偏心補正量を計算するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、次の問題があった。

【０００９】第１に、回転型アクチュエータを使用した
場合には、ヘッドの描く軌跡は、円弧状となり、デイス
クの半径方向と一致しない。このため、デイスクのずれ
の影響は、ヘッドがデイスクの内周にあるときと、デイ
スクの外周にあるときとでは、異なる。このため、デイ
スクの内周と外周では、最適な偏心補正量が異なる。

【００１０】従来は、共通の偏心補正量で、このような
相違のある偏心補正量に補償するため、フィードバック
系の開ループ特性のゼロクロスを高くすることにより、
高速にそのトラック位置での最適の偏心補正量に収束し
ていた。しかし、サンプルサーボ制御では、ゼロクロス
を高くするには、サンプルサーボ周波数を高くする必要
がある。サンプルサーボ周波数を高くするには、１トラ
ックのサーボ信号の数を増やすことが必要となり、１ト
ラックの記憶容量を減少するという問題が生じる。

【００１１】第２に、外部のサーボトラックライタで位
置信号を書き込んだデイスクを、デイスク装置に組み込
む場合や、デイスクが交換可能であるデイスク装置で
は、デイスクに位置情報を書き込んだ装置のアクチュエ
ータ中心と、ヘッドのリード・ライトコア中心までの距
離と、そのデイスクを使用する装置のこれらの距離と
が、異なる。即ち、トラック幅は、１μｍ以下になって
おり、装置の組み立て精度をこれに対応して、向上させ
ることは困難である。このため、偏心補正トラック数が
増加し、デイスク面に共通の偏心補正量では、偏心の追
従に時間がかかり、シーク時間を短縮できないという問
題が生じる。

【００１２】本発明の目的は、デイスク面の各トラック
で最適な偏心補正量をえるためのディスク装置のヘッド
位置制御方法及び制御装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、サンプル周波数を高
くしなくても、デイスク面の各トラックでの偏心補正量
を最適にするためのディスク装置のヘッド位置制御方法
及び制御装置を提供することにある。

【００１４】本発明の更に他の目的は、偏心が大きくて
も、デイスク面の各トラック位置で、最適な偏心補正量
を得るためのディスク装置のヘッド位置制御方法及び制
御装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のデイスク装置の
ヘッド位置制御方法は、デイスクのセクタの位置情報を
ヘッドにより読み出すステップと、前記位置情報を復調
して、前記ヘッドの現在位置を検出するステップと、前
記ヘッドを移動する回転型アクチュエータを駆動するた
め、目標位置と前記現在位置との位置誤差に応じた制御
量と、前記デイスクの偏心補正量とを算出し、前記制御
量と前記偏心補正量とから前記アクチュエータの制御量
を計算するステップとを有する。そして、前記算出ステ
ップは、前記ヘッドの位置に応じて、保存された前記デ
イスクの半径方向に分割された複数の領域の各々の偏心
補正情報から、前記ヘッドの位置に応じた偏心補正情報
を読み出し、前記偏心補正量を計算する。

【００１６】本発明のヘッド位置制御装置は、ディスク
記憶媒体の情報を読み取るヘッドと、前記ヘッドを移動
する回転型アクチュエータと、前記ヘッドにより前記デ
ィスク記憶媒体から読みだされた位置信号に基づいて、
前記回転型アクチュエータを駆動するための制御量を計
算する制御回路と、前記デイスクの半径方向に分割され
た複数の領域の各々の偏心補正情報を格納するメモリと
を有する。そして、前記制御回路は、前記メモリから、
前記ヘッドの位置に応じた偏心補正情報を読み出し、偏
心補正量を計算する。

【００１７】本発明では、回転型アクチュエータを用い
た場合に、デイスクの内周と外周では、偏心量の差が大
きいことから、デイスクを複数の領域に分割し、各領域
の偏心補正情報を設定することにより、ヘッドの位置に
応じて、最適な偏心補正を行うものである。このため、
サンプル周波数を高めることなく、各トラックで最適な
偏心補正が可能となる。これにより、セクターサーボに
おいて、記憶容量を低減することなく、偏心補正が可能
となる。

【００１８】又、ヘッド位置制御方法は、前記ヘッドの
シーク制御開始時に、現在位置の偏心補正量を保存する
ステップと、前記シークの目標位置の領域の偏心補正情
報を読み出すステップとを更に有し、前記算出するステ
ップは、前記読み出された偏心補正情報に従い、前記偏
心補正量を算出するステップを有する。シーク開始前
に、偏心補正情報を変更するため、シーク制御中に偏心
補正情報を変更する必要がない。このため、シーク制御
の演算を増やすことがないため、高速なシーク制御を実
現しつつ、最適な偏心補正が可能となる。

【００１９】更に、ディスク装置のヘッド位置制御方法
は、前記保存ステップは、前記現在位置の偏心補正量
を、前記現在位置のトラックの基準セクタの偏心補正情
報に変換した後、前記変換した偏心補正情報を保存する
ステップからなり、前記読み出しステップは、前記読み
出した偏心補正情報を前記目標位置のセクタの偏心補正
情報に変換するステップを有する。基準セクタの偏心補
正情報を保存するため、各セクタの偏心補正量を算出す
ることが容易となり、且つ保存する偏心補正情報も少な
くて済む。

【００２０】更に、ディスク装置のヘッド位置制御方法
は、前記算出ステップは、前記誤差に応じて、前記ヘッ
ドの位置と、速度と、偏心補正量を推定するオブザーバ
を用いて、前記制御量を計算するステップからなる。オ
ブザーバを用いるため、少ない偏心補正情報でも、当該
トラックの偏心に高速に追従できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、デイスク装置、
位置決め制御系、他の実施の形態、実施例の順で説明す
る。

【００２２】＊＊デイスク装置＊＊図１は、本発明の一
実施の形態の構成図、図２は、図１のアクチュエータの
説明図、図３は、コントローラの開ループ特性の説明
図、図４及び図５は、偏心の振幅・位相の特性図、図６
は、図１の偏心ベクトルテーブルの格納図、図７は、図
１の偏心ベクトルテーブルの説明図である。

【００２３】図１には、デイスク装置として、磁気デイ
スクドライブを例に示す。図１に示すように、磁気ディ
スクドライブ１は、磁気ディスク２と、磁気ヘッド３と
を有する。磁気ディスク２は、図７に示すように、同心
円の複数のトラックを有し、各データトラックには、各
々サーボ信号ＳＴ０からＳＴ６が埋め込まれた多数のセ
クターが設けられている。例えば、３．５インチの磁気
デイスク２では、デイスク１面に、１２０００トラック
設けられ、１トラックに、１０００セクター設けられ
る。

【００２４】磁気ヘッド３は、磁気ディスク２の情報を
読み取り／書き込む。磁気ヘッド３は、ＭＲ（ＧＭＲ，
ＴＭＲ）素子と、ライト素子で構成される。磁気ディス
ク２は、スピンドルモータ４により、回転される。回転
型アクチュエータ５は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
を有し、磁気ヘッド３を支持するとともに、磁気ヘッド
３を磁気ディスク２のトラック横断方向に移動する。

【００２５】パワーアンプ６は、アクチュエータ５のＶ
ＣＭを駆動する。スピンドル駆動回路７は、スピンドル
モータ４を駆動する。制御回路８は、マイクロプロセッ
サと、デジタルシグナルプロセッサと、アナログ／デジ
タル変換器と、デジタル／アナログ変換器と、ＲＡＭ１
１とからなる。

【００２６】制御回路（以下、プロセッサという）８
は、磁気ヘッド３からの位置信号を読み取り、磁気ヘッ
ドの現在位置y ［k ］を把握し、目標位置ｒとの距離
（位置誤差）に応じた制御値（制御電流値）u ［k ］を
作成する。リード/ ライト回路９は、プロセッサ８から
の指示に応じて、磁気ヘッド３をリード／ライト制御す
る。位置検出回路１０は、磁気ヘッド３のサーボ信号を
復調して、位置信号をプロセッサ８に出力する。

【００２７】ハードディスクコントローラ１２は、ホス
トコンピュータとのインターフェース制御を行う。この
ハードディスクコントローラ１２には、ＲＡＭ１３が設
けられている。ＲＡＭ１３は、ホストコンピュータから
のデータや、ホストコンピュータへデータを格納する。

【００２８】図２は、前記回転型アクチュエータ５と、
磁気デイスク２との関係図である。デイスク２の中心Ｏ
２に対し、スピンドルモータ４の回転中心Ｏ３が、ずれ
ることにより、偏心が生じる。直進アクチュエータを用
いた場合には、ヘッドをモータの回転中心Ｏ３に向か
い、直進できるため、ヘッドから見たデイスク２の偏心
振幅、位相は、デイスク２の内周と外周で同一である。

【００２９】しかし、図２に示すように、回転型アクチ
ュエータ５では、アクチュエータの回転中心Ｏ１を中心
に、回転するため、ヘッド３の描く軌跡は、直線となら
ず、円弧を描く。このため、デイスク２の回転中心のモ
ータの回転中心からのずれの影響は、ヘッド３がデイス
ク２の内周に位置する時と、ヘッド３がデイスク２の外
周に位置する時では、異なる。

【００３０】図４及び図５は、デイスク２に、外部のＳ
ＴＷ（サーボトラックライタ）でサーボ信号を書き込
み、このデイスク２を、デイスク装置に組み込んだ場合
のデイスク２の各トラックの１次偏心の振幅、位相を測
定した結果を示す。図４及び図５において、偏心振幅
は、絶対値でなく、正規化された相対値を示し、位相
は、絶対値を示す。

【００３１】図により明らかな如く、横軸のトラック位
置により、振幅、位相とも変化している。又、図４と図
５は、異なるデイスク装置での測定結果であり、装置毎
に、変化の度合いが異なる。例えば、振幅の変化は、最
大６パーセントであるが、最小の偏心振幅でも、５０μ
ｍ程度であるから、変化は、最小３μｍとなる。トラッ
クピッチは、１μｍ程度とすると、変化は、最小でも、
３トラック程度存在する。

【００３２】一方、図３に示すように、位置決めを行う
サーボ制御の開ループ特性（ゲイン、位相）は、サンプ
ル周波数により決定される。即ち、偏心の追従特性は、
サーボ制御のサンプル周波数により定まる。従って、デ
イスク面に共通の偏心補正信号を用いても、サーボ制御
により、追従することが可能である。しかし、この追従
には、時間がかかる。例えば、シーク終了後、５−１０
周待つ必要がある。

【００３３】もし、サンプル周波数を高くすれば、応答
性が向上し、デイスク面の各トラックに共通の偏心補正
信号を用いても、サーボ制御により、前述のトラック間
の変化に、高速に追従できる。しかし、サンプル周波数
を高くすることは、図７に示した１トラック当りのサー
ボ信号の数を増やす必要がある。このことは、１トラッ
ク当りのデータ領域を減らすため、デイスクの使用でき
る記憶容量が減少し、好ましくない。

【００３４】このトラック間の偏心振幅、位相の変化を
補正するため、本発明では、図１に示すように、ＲＡＭ
１１に、偏心ベクトルテーブル１１−１を設けている。
このテーブル１１−１は、図６に示すように、各ヘッド
の各ゾーンの偏心補正ベクトルを格納する。即ち、図７
にしめすように、デイスク２の一面を、その半径方向
に、複数のゾーンに分割する。図７では、２つのゾーン
Ｚｏｎｅ１，Ｚｏｎｅ２に分割されている。そして、テ
ーブル１１−１は、各ヘッド毎に、即ち、デイスク面毎
に、各ゾーンの偏心補正ベクトルＺ１，Ｚ２を格納す
る。

【００３５】図１のプロセッサ８は、ヘッド位置に応じ
て、対応するゾーンの偏心補正ベクトルを読み出し、偏
心補正量を計算する。このゾーンの分割数は、要求され
る精度、偏心補正量にあわせて、任意に設定できる。こ
のように、デイスク１面を、複数の領域に分割し、各領
域に偏心補正ベクトルを設定したので、デイスクのヘッ
ドの位置に応じて、最適な偏心補正量を計算できる。

【００３６】このため、サンプル周波数を高くしなくて
も、偏心の追従を高速に行うことができ、デイスクの記
憶容量を削減することなく、実現できる。特に、外部の
ＳＴＷでサーボ信号を書き込んだデイスクを、デイスク
装置に組み込む場合には、偏心量が大きくなり、デイス
ク内周と外周とで、偏心の度合いの相違が、大きいた
め、有効であり、シーク後のフォロイング制御の時間短
縮に効果がある。

【００３７】このデイスク装置として、ハードデイスク
装置で説明したが、デイスクを交換できるデイスク装置
や、光、光磁気デイスク装置にも適用できる。

【００３８】＊＊位置決め制御系＊＊図８は、プロセッ
サ８の実行する位置決め制御系のブロック図である。図
８において、プラント５は、磁気ディスク装置の物理的
なヘッド位置決めを行う部分を示し、回転型アクチュエ
ータ５と、アンプ６、磁気デイスク２を含む。

【００３９】磁気デイスク２から、磁気ヘッド３が読み
取った位置信号（サーボ信号）は、位置検出回路１０で
復調され、プロセッサ８に入力する。プロセッサ８で
は、位置復調部２０が、復調信号から現在位置y ［k ］
を復調する。誤差演算器２１は、目標位置ｒから現在位
置ｙ［ｋ］を差し引き、位置誤差を演算する。ゲイン補
正部２２は、位置誤差を補正する。この補正された位置
誤差が、コントローラ２３に入力する。コントローラ２
３は、周知のサーボコントローラで構成されている。例
えば、図９以下に示す離散型現在オブザーバで構成され
る。

【００４０】このサーボコントローラ２３は、前述のＲ
ＡＭ１１のテーブル１１−１から、ヘッドの位置に応じ
た偏心ベクトルを読み出し、偏心補正量を計算する。そ
して、位置誤差から計算したサーボ制御値に、偏心補正
値を加え、制御値をプラント５に出力する。

【００４１】つぎに、前述のコントローラ２３につい
て、説明する。図９は、コントローラのブロック図、図
１０は、位置制御フロー図、図１１は、図１０の格納処
理フロー図、図１２は、図１０の読み出し処理フロー
図、図１３は、位置制御動作の説明図である。

【００４２】図９に示すコントローラ２３は、離散型の
現在オブザーバで構成される。このオブザーバの構成
は、前述の特願平１０−１８５０４６号明細書に記載さ
れているように、下記（１）式から（４）式により、状
態を推定する。

【００４３】

【数１】

【００４４】ここで、xhat[k],vhat[k],bhat[k]は,各々
今回のサンプル時の位置の状態変数( 推定位置) 、速度
の状態変数( 推定速度)、バイアス電流の状態変数( 推
定バイアス量)であり、z1hat[k] 、z2hat[k]は、今回サ
ンプル時の偏心の状態変数(推定偏心量) であり、xbar
[k],vbar[k],bbar[k]は,各々前回のサンプル時の位置の
状態変数( 推定位置) 、速度の状態変数( 推定速度)、
バイアス電流の状態変数( 推定バイアス量)であり、z1b
ar[k] 、z2bar[k]は、前回サンプル時の偏心の状態変数
( 推定偏心量) である。

【００４５】又、L1〜L5 は、オブザーバの推定ゲイン
であり、L1は、位置推定ゲイン、L2は、速度推定ゲイ
ン、L3は、バイアス推定ゲイン、L4、L5は、偏心推定ゲ
インであり、y[k]は、観測位置である。ここでは、観測
y[k]は、位置誤差である。

【００４６】

【数２】

【００４７】

【数３】

【００４８】ここで、uob,uwは、各々アクチュエータの
制御値、偏心補正の制御値であり、Ｆ１，Ｆ２は、状態
フィードバック行列である。uvcmは、出力する制御電流
値である。

【００４９】

【数４】

【００５０】ここで、xbar[k＋１],vbar[k＋１],bbar[k
＋１]は,各々今回のサンプル時の位置の状態変数( 推定
位置) 、速度の状態変数( 推定速度)、バイアス電流の
状態変数( 推定バイアス量)であり、z1bar[k＋１] 、z2
bar[k＋１]は、今回サンプル時の偏心の状態変数( 推定
偏心量) である。Ｔは、サンプル周期である。又、偏心
は、図１４に示すように、（z1,z2） の直交座標で、一
定の半径の円上で、一定速度（角速度ω０）で回転する
点の動きを示している。

【００５１】これに、速度制御系を付加して、ブロック
で示したものが、図９である。サーボ割り込み（サーボ
ゲート信号）がプロセッサ８に与えられると、プロセッ
サ８は、位置検出回路１０の復調信号から現在位置y
［k ］を計算する。誤差演算器２１は、目標位置ｒと現
在位置（位置信号）y ［k ］との差の絶対値abs ［y-
r］を計算する。

【００５２】モード判定器３７は、絶対値abs ［y-r ］
が、４トラック以下かを判定する。ここでは、シークと
フォローイングとの判定を４トラックと定めている。従
って、絶対値abs ［y-r ］が、４トラック以下ならフォ
ローイングと判定して、切り替え器３５をｂ側に接続す
る。絶対値abs ［y-r ］が、４トラックを越えると、シ
ーク中と判定して、切り替え器３５をａ側に接続する。

【００５３】オブザーバ３６では、位置誤差Δｘ（前述
の式では、観測位置ｙ［ｋ］で定義してある）は、第４
のゲイン乗算器２６に入力する。ゲイン乗算器２６は、
誤差に、推定ゲインＬ（Ｌ１〜Ｌ５）（式（１）参照）
を乗じる。

【００５４】第２のゲイン乗算器２４は、制御電流u ob
［k ］に係数Ka(式(４)参照) を乗じる。第３のゲイン
乗算器２５は、今回のサンプル時の状態信号xhat［k ］
-z2hat[k]に、式（４）の係数 を乗じる。加算器２８
は、２つの加算器２４〜２５の出力を加算する。これに
より、式（４）の次のサンプル時の状態信号xbar［k ＋
1 ］-z2bar[k＋１]が出力される。

【００５５】この次のサンプル時の状態信号xbar［k ＋
1 ］-z2bar[k＋１]は、遅延器２９により１サンプル遅
延され、今回のサンプル時の状態信号xbar［k ］-z2bar
[k]が得られる。この状態信号は、加算器２６で、ゲイ
ン乗算器２６の出力に加算され、式（１）の今回のサン
プル時の状態信号xhat［k ］-z2hat[k]が得られる。こ
の状態信号に、第１の乗算器２３により、フィードバッ
ク係数Ｆが乗じられる。これにより、式（２）、（３）
で示した今回の制御電流u ［k ］が得られる。この制御
電流u ［k ］は、プラント２０に供給される。偏心の推
定値ｕｗは、速度制御系に供給される。

【００５６】シーク中は、目標速度生成器３１は、位置
誤差Δx から目標速度v0を生成する。速度差演算器３２
は、目標速度V０とオブザーバ３６の推定速度vhat ［k
］との速度差を計算する。ゲイン乗算器３３は、速度
差に速度ゲインCOを乗算する。補償器３４は、速度差と
オブザーバ３６の偏心推定値ｕｗとを加算して、それを
反転したものを制御電流u ［k ］とし出力する。

【００５７】フォローイングと判定されると、プロセッ
サ８は、オブザーバ３６のブロック２６の偏心推定ゲイ
ンＬ４、Ｌ５に、設計値を代入する。この偏心推定ゲイ
ンＬ４、Ｌ５は、フォローイング時に、位置誤差 がゼ
ロに収束するように設計される。そして、プロセッサ８
は、前述のオブザーバによる状態計算を行い、制御電流
u ［k ］をプラント（アンプ６）に出力する。そして、
このサーボ割り込みを終了する。

【００５８】このように、オブザーバ３６は、アクチュ
エータのモデルと偏心のモデルとからなる偏心推定オブ
ザーバで構成され、検出位置と推定位置との誤差と、制
御電流と、状態変数から、次の状態を予測して、且つ状
態から制御電流を作成するものである。このように、実
時間で偏心が補正されるため、偏心を迅速に補償するこ
とができる。

【００５９】次に、前述のデイスクの領域毎に、偏心補
正値を設定するシーク処理を説明する。図１０は、本発
明の一実施の態様のシーク処理フロー図であり、図１１
は、その偏心補正変数の格納処理フロー図、図１２は、
その偏心補正変数の読み出し処理フロー図、図１３は、
シーク処理動作の説明図である。

【００６０】（Ｓ１）シーク開始時に、先ず、偏心補正
変数の格納処理を行う。即ち、現在セクタ一位置での偏
心補正変数を格納する。前述の如く、コントローラ２３
により、偏心補正変数は、リアルタイムで計算され、状
態により、変化するため、現在の状態を保存する。即
ち、図１１に示すように、現在のセクタＮの偏心補正変
数（Ｚ１，Ｚ２）を、基準セクターとして選ばれたセク
タ０の偏心補正変数（Ｚ１０，Ｚ２０）に、下記式
（５）により、変換する。尚、オブザーバ３６では、セ
クタＮの偏心補正変数（Ｚ１，Ｚ２）は、Ｚ１ｈａｔ
［ｋ］，Ｚ２ｈａｔ［ｋ］である。

【００６１】

【数５】

【００６２】次に、その現在位置の属するゾーンＺｏｎ
ｅを、現在トラック位置ＣｍｄＴｒａｃｋＮｏｗと、ゾ
ーンの幅ＺｏｎｅＷｉｄｔｈから、下記式（６）によ
り、計算する。

【００６３】 Ｚｏｎｅ＝floor(CmdTrackNow/ZoneWidth) （６） 尚、ｆｌｏｏｒは、Ｃ言語プログラムで、整数部分を示
す。次に、図６のテーブル１１−１に、偏心補正変数
（Ｚ１０，Ｚ２０）を格納する。この時の格納アドレス
は、図６の場合、デイスク面が２ゾーンに分割されてい
るため、現在ヘッドＨｅａｄＮｏｗとゾーンの２倍であ
る２Ｚｏｎｅで決定される。これにより、格納処理を終
了する。

【００６４】（Ｓ２）次に、シーク先の目標トラック位
置CmdTrackNextの偏心補正変数（Ｚ１，Ｚ２）をテーブ
ル１１−１から読み出す。図１２に示すように、絶対値
abs(CmdTrackNow-CmdTrackNext)を計算し、予定のトラ
ック差制限TrackLimitより小さいかを判定する。即ち、
現在位置と目標位置との差が小さいか否かを判定する。
更に、シーク先のHeadNextと現在ヘッドHeadNowが等し
いかを判定する。現在位置と目標位置との差が小さく、
且つヘッドの切り替えがない場合には、同一デイスク面
で、距離の小さいシークのため、現在の偏心補正変数と
異ならないと判断し、前述の（６）式により、ゾーンを
計算し、テーブル１１−１のシーク先HeadNextと２Zone
のアドレスの偏心補正変数Ｚ１，Ｚ２を読み出し、前述
のオブザーバ３６のＺ１ｈａｔ［ｋ］，Ｚ２ｈａｔ
［ｋ］に初期値として、設定する。

【００６５】一方、現在位置と目標位置との差が大き
い、又はヘッドの切り替えがある場合には、現在の偏心
補正変数と異なると判断し、下記（７）式により、ゾー
ンを計算する。

【００６６】 Ｚｏｎｅ＝floor(CmdTrackNext/ZoneWidth) （７） そして、テーブル１１−１のシーク先HeadNextと２Zone
のアドレスの偏心補正変数Ｚ１，Ｚ２を読み出し、前述
のオブザーバ３６のＺ１ｈａｔ［ｋ］，Ｚ２ｈａｔ
［ｋ］に初期値として、設定する。これにより、読み出
し処理を終了する。（Ｓ３）この初期設定の後、前述の
ように、位置誤差により、目標位置に到達したかを判定
する。前述の例では、位置誤差が、４トラックになった
時に、目標位置に到達したと判定する。目標位置に到達
していない時は、ステップＳ５に進む。

【００６７】（Ｓ４）目標位置に到達した場合には、前
述のように、オブザーバ３６によるフォロイング制御に
移行する。

【００６８】（Ｓ５）シーク制御の計算を実行する。前
述のオブザーバ制御では、図９で示したように、速度を
推定し、現サンプルでの偏心ベクトルの値を計算し、目
標速度ｖを計算し、ＶＣＭ電流Ｕｖｃｍを、図９のよう
に、計算して、プラント５に出力する。即ち、ＶＣＭ電
流Ｕｖｃｍは、次式で計算する。

【００６９】 Ｕｖｃｍ＝―Ｆ２・（ｖｈａｔ［ｋ］−ｖ［ｋ］）＋ｚ１ｈａｔ［ｋ］（８） （Ｓ６）次のサンプルまで待ち、ステップＳ３に戻る。

【００７０】この様子を、図１３に示す。この例では、
シーク開始時に、目標位置の偏心補正ベクトルに変更し
ている。このため、シーク終了の後のフォロイング開始
時に、偏心によるトラックずれがない。このため、正確
な位置で、フォロイング制御に移行できる。従って、フ
ォロイング時間を短縮できる。

【００７１】又、シーク開始時に、偏心補正ベクトルを
変更しているため、シーク計算中に、偏心補正ベクトル
を変更する処理を必要がない。このため、高速性を要求
されるシーク計算の処理性能を低下することがない。従
って、高速シークが可能となる。

【００７２】勿論、シーク中に、現在位置に応じて、偏
心補正ベクトルの変更処理を行っても良い。この場合、
シークの速度制御がより正確となる。又、フォロイング
制御開始時に、偏心補正ベクトルを変更することもでき
る。又、オブザーバ制御による偏心補正で説明したが、
回転ベクトルを推定する他のサーボ制御系を用いること
ができる。例えば、ＤＦＴ（Digital Fourier Transf
er）を用いて、位置誤差の回転周波数成分を取り出し、
偏心を補正するものでも、回転ベクトルを推定している
ので、この系にも、適用できる。

【００７３】＊＊他の実施の形態＊＊ 図１４は、本発明の他の形態の説明図である。図１４に
おいて、デイスク面のゾーン１のセクタ０の偏心補正値
を、Ｚ１ａ，Ｚ２ａとし、ゾーン２のセクタ０の偏心補
正値を、Ｚ１ｂ，Ｚ２ｂとする。現セクタＮでの偏心補
正値を、Ｚ１ｃ，Ｚ２ｃとする。そして、ゾーン１から
ゾーン２にシークする場合は、ゾーン２のセクタ０の偏
心補正値Ｚ１ｂ［ｋ］，Ｚ２ｂ［ｋ］は、下記式（９）
により、現在の偏心状態に補正できる。

【００７４】 Ｚ１ｂ［ｋ］＝Ｚ１ｃ＋（Ｚ１ｂ−Ｚ１ａ） Ｚ２ｂ［ｋ］＝Ｚ２ｃ＋（Ｚ２ｂ−Ｚ２ａ） （９） 即ち、ＲＯＭにあらかじめ測定しておいたＺ１ａ，Ｚ２
ａ、Ｚ１ｂ，Ｚ２ｂを格納しておき、計算により、シー
ク先の現在のセクタ０の偏心補正値を、ベクトル差分に
より、求めることができる。従って、図１のテーブル１
１−１は、ＲＯＭに設ければ良い。

【００７５】同様に、前述のテーブル１１−１の初期値
は、出荷前に、あらかじめ測定して、格納しておく。こ
のようにすると、直ちに、偏心の補正が可能となる。

【００７６】又、前述の例では、デイスクの回転周波数
成分である１次偏心補正について、説明した。デイスク
の回転周波数の２倍、３倍等の高次偏心成分を補正する
こともできる。この場合、高次偏心補正電流は、周知の
繰り返し制御により、測定することにより、正確な高次
偏心補正が可能となる。また、メモリの節約のため、高
次偏心補正電流を、デイスク面に、共通とすることがで
きる。

【００７７】図１５は、本発明により、デイスク面に対
し、複数の偏心補正ベクトルを設定し、目標位置に応じ
て、偏心補正ベクトルを変更した場合のシークタイミン
グ、電流、位置を示す図であり、図１６は、比較例とし
ての従来のデイスク面に、共通の偏心ベクトルを使用し
て、偏心補正した場合のシークタイミング、電流、位置
を示す図である。

【００７８】図１６の比較例では、目標位置での偏心補
正量が適切でないため、シーク後に偏心による揺れが、
残っている。図１５の本発明を適用した場合には、シー
ク後の揺れ（位置変化）が少なく、偏心が効果的に、補
正されている。

【００７９】

【発明の効果】回転型アクチュエータを用いた場合に、
デイスクの内周と外周では、偏心量の差が大きいことか
ら、デイスクを複数の領域に分割し、各領域の偏心補正
情報を設定することにより、ヘッドの位置に応じて、最
適な偏心補正を行うことができる。

【００８０】また、サンプル周波数を高めることなく、
各トラックで最適な偏心補正が可能となる。これによ
り、セクターサーボにおいて、記憶容量を低減すること
なく、偏心補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のデイスク装置の構成図
である。

【図２】図１の回転型アクチュエータの説明図である。

【図３】図１のサーボ制御の特性図である。

【図４】図２の回転型アクチェータを使用した時の偏心
特性図である。

【図５】図２の回転型アクチュエータを使用した時の他
の偏心特性図である。

【図６】図１のテーブルの構成図である。

【図７】図６のテーブルの説明図である。

【図８】図１の位置決め制御部の構成図である。

【図９】図８のコントローラのブロック図である。

【図１０】図８のシーク処理フロー図である。

【図１１】図１０の格納処理フロー図である。

【図１２】図１０の読み出し処理フロー図である。

【図１３】図１０のシーク動作説明図である。

【図１４】本発明の他の実施の形態の説明図である。

【図１５】本発明の実施例の説明図である。

【図１６】本発明の比較例の説明図である。

【符号の説明】

１ デイスクドライブ ２ 磁気デイスク ３ 磁気ヘッド ４ スピンドル ５ 回転型アクチュエータ ８ 制御部 １１−１ 偏心補正テーブル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するディスクのトラックにヘッドを
   位置制御するデイスク装置のヘッド位置制御方法におい
   て、 前記デイスクのセクタの位置情報をヘッドにより読み出
   すステップと、 前記位置情報を復調して、前記ヘッドの現在位置を検出
   するステップと、 前記ヘッドを移動する回転型アクチュエータを駆動する
   ため、目標位置と前記現在位置との位置誤差に応じた制
   御量と、前記デイスクの偏心補正量とを算出し、前記制
   御量と前記偏心補正量とから前記アクチュエータの制御
   量を計算するステップとを有し、前記算出ステップは、 前記ヘッドの位置に応じて、保存された前記デイスクの
   半径方向に分割された複数の領域の各々の偏心補正情報
   から、前記ヘッドの位置に応じた偏心補正情報を読み出
   し、前記偏心補正量を計算することを特徴とするディス
   ク装置のヘッド位置制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１のディスク装置のヘッド位置制
   御方法において、 前記ヘッドのシーク制御開始時に、現在位置の偏心補正
   量を保存するステップと、 前記シークの目標位置の領域の偏心補正情報を読み出す
   ステップとを更に有し、 前記算出するステップは、 前記読み出された偏心補正情報に従い、前記偏心補正量
   を算出するステップを有することを特徴とするディスク
   装置のヘッド位置制御方法。
3. 【請求項３】 請求項１のディスク装置のヘッド位置制
   御方法において、 前記保存ステップは、 前記現在位置の偏心補正量を、前記現在位置のトラック
   の基準セクタの偏心補正情報に変換した後、前記変換し
   た偏心補正情報を保存するステップからなり、 前記読み出しステップは、 前記読み出した偏心補正情報を前記目標位置のセクタの
   偏心補正情報に変換するステップを有することを特徴と
   するディスク装置のヘッド位置制御方法。
4. 【請求項４】 請求項１のディスク装置のヘッド位置制
   御方法において、 前記算出ステップは、 前記誤差に応じて、前記ヘッドの位置と、速度と、偏心
   補正量を推定するオブザーバを用いて、前記制御量を計
   算するステップからなることを特徴とするディスク装置
   のヘッド位置制御方法。
5. 【請求項５】 ディスク記憶媒体の情報を読み取るヘッ
   ドと、 前記ヘッドを移動する回転型アクチュエータと、 前記ヘッドにより前記ディスク記憶媒体から読みだされ
   た位置信号に基づいて、前記回転型アクチュエータを駆
   動するための制御量を計算する制御回路と、 前記デイスクの半径方向に分割された複数の領域の各々
   の偏心補正情報を格納するメモリとを有し、 前記制御回路は、前記メモリから、前記ヘッドの位置に
   応じた偏心補正情報を読み出し、偏心補正量を計算する
   ことを特徴とするディスク装置のヘッド位置制御装置。