JP2002538570A - 再現性ランアウト・エラーの補償 - Google Patents
再現性ランアウト・エラーの補償Info
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- JP2002538570A JP2002538570A JP2000601645A JP2000601645A JP2002538570A JP 2002538570 A JP2002538570 A JP 2002538570A JP 2000601645 A JP2000601645 A JP 2000601645A JP 2000601645 A JP2000601645 A JP 2000601645A JP 2002538570 A JP2002538570 A JP 2002538570A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
- G11B21/02—Driving or moving of heads
- G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
-
- 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
- G11B5/59627—Aligning for runout, eccentricity or offset compensation
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Abstract
(57)【要約】
ディスク上にヘッドを配置するサーボ・ループを有するディスク・ドライブ(100)は、受信した位置エラー信号(226)に応答してサーボ制御信号(214)を生成するサーボ制御装置(210)を含む。アクチュエータ(122)は、サーボ制御装置(210)に結合され、サーボ制御信号(214)に応答してヘッドを移動する。センサが、ヘッド内に配置され、ディスクに配置されたサーボ情報を感知し、そこからサーボ信号を生成する。サーボ寝具は基準信号(224)と組み合わされて位置エラー信号(226)を生成する。補償記憶装置(256)が、間引した補償値を記憶し、サーボ補償器(258)が、間引した補償値を伸張して、拡張した補償値(228)をサーボ・ループ(232)に注入する。
Description
【0001】 (発明の分野) 本発明はディスク・ドライブのサーボ・システムに関する。特に、本発明はサ
ーボ・システムのエラーの補償に関する。
ーボ・システムのエラーの補償に関する。
【0002】 (発明の背景) ディスク・ドライブはディスク上に形成された同心トラックに沿って情報を読
み書きする。ディスク上の特定のトラックを回収するには、ディスク・ドライブ
は通常、ディスクに埋め込まれたサーボ・フィールドを使用する。これらの埋め
込まれたフィールドは、サーボ・サブシステムが使用して、ヘッドを特定のトラ
ック上に配置する。サーボ・フィールドは、ディスク・ドライブの製造時にディ
スクに書き込まれ、その後は、ディスク・ドライブが単純に読み取り、位置を決
定する。
み書きする。ディスク上の特定のトラックを回収するには、ディスク・ドライブ
は通常、ディスクに埋め込まれたサーボ・フィールドを使用する。これらの埋め
込まれたフィールドは、サーボ・サブシステムが使用して、ヘッドを特定のトラ
ック上に配置する。サーボ・フィールドは、ディスク・ドライブの製造時にディ
スクに書き込まれ、その後は、ディスク・ドライブが単純に読み取り、位置を決
定する。
【0003】 理想的には、トラックの中心を辿るヘッドが、ディスクの周囲で完全に円形の
路に沿って移動する。しかし、2つのタイプのエラーにより、ヘッドがこの理想
的な路を辿ることができない。第1タイプのエラーは、サーボ・フィールド生成
中に生じる書込みエラーである。書込みエラーは、サーボ・フィールドの作成に
使用する書込みヘッドが、ディスク上を飛翔する空気力学から、およびヘッドの
支持に使用するジンバルの振動から、書込みヘッドにかかる予想不可能な圧力効
果のため、常には完全に円形の路を辿らないために発生する。これらの書込みエ
ラーのため、サーボの書込みヘッドが辿る路を完全に追跡するヘッドが、円形の
路を辿らない。
路に沿って移動する。しかし、2つのタイプのエラーにより、ヘッドがこの理想
的な路を辿ることができない。第1タイプのエラーは、サーボ・フィールド生成
中に生じる書込みエラーである。書込みエラーは、サーボ・フィールドの作成に
使用する書込みヘッドが、ディスク上を飛翔する空気力学から、およびヘッドの
支持に使用するジンバルの振動から、書込みヘッドにかかる予想不可能な圧力効
果のため、常には完全に円形の路を辿らないために発生する。これらの書込みエ
ラーのため、サーボの書込みヘッドが辿る路を完全に追跡するヘッドが、円形の
路を辿らない。
【0004】 円形の路を妨げる第2タイプのエラーは、トラック・フォローイング・エラー
として知られる。トラック・フォローイング・エラーは、ヘッドがサーボ・フィ
ールドによって画定された路を辿ろうとすると生じる。トラック・フォローイン
グ・エラーは、書込みエラーを生じるのと同じ空気力学および振動効果によって
生じることがある。また、トラック・フォローイング・エラーは、サーボ・シス
テムがサーボ・フィールドによって画定された路の高周波変化に十分高速に応答
できないために、生じることもある。
として知られる。トラック・フォローイング・エラーは、ヘッドがサーボ・フィ
ールドによって画定された路を辿ろうとすると生じる。トラック・フォローイン
グ・エラーは、書込みエラーを生じるのと同じ空気力学および振動効果によって
生じることがある。また、トラック・フォローイング・エラーは、サーボ・シス
テムがサーボ・フィールドによって画定された路の高周波変化に十分高速に応答
できないために、生じることもある。
【0005】 書込みエラーは、往々にして再現性ランアウト・エラーと呼ばれる。ヘッドが
トラックを通過する毎に同じエラーを引き起こすからである。トラック密度が増
加するにつれ、これらの再現性ランアウト・エラーは、トラック・ピッチを制限
するようになる。特に、理想トラック路とサーボ・フィールドによって生成され
た実際のトラック路との間に変化が生じる結果、内側トラック路が外側トラック
路と干渉することがある。これは、第1書込みエラーによってヘッドが内側トラ
ックの理想的な円形路の外側になり、第2書込みエラーによってヘッドが外側ト
ラックの理想的な円形路の内側になった場合に、特に深刻である。トラック・ピ
ッチへの制限を回避するため、システムは再現性ランアウト・エラーを補償する
必要がある。
トラックを通過する毎に同じエラーを引き起こすからである。トラック密度が増
加するにつれ、これらの再現性ランアウト・エラーは、トラック・ピッチを制限
するようになる。特に、理想トラック路とサーボ・フィールドによって生成され
た実際のトラック路との間に変化が生じる結果、内側トラック路が外側トラック
路と干渉することがある。これは、第1書込みエラーによってヘッドが内側トラ
ックの理想的な円形路の外側になり、第2書込みエラーによってヘッドが外側ト
ラックの理想的な円形路の内側になった場合に、特に深刻である。トラック・ピ
ッチへの制限を回避するため、システムは再現性ランアウト・エラーを補償する
必要がある。
【0006】 書込みエラーは、追加の入力として使用される記憶補償値を使用してサーボ・
ループに入れ、補償することができる。しかし、補償値を全て記憶するには、十
分なメモリが必要である。
ループに入れ、補償することができる。しかし、補償値を全て記憶するには、十
分なメモリが必要である。
【0007】 本発明は、以上およびその他の問題に対応し、先行技術に対してその他の利点
を提供する。
を提供する。
【0008】 (発明の概要) 本発明は、上述した問題に対応する、再現性ランアウト・エラーの補償を有す
るディスク・ドライブに関する。
るディスク・ドライブに関する。
【0009】 本発明の1つの実施形態によると、ディスク・ドライブは、ディスク上にヘッ
ドを配置するサーボ・ループを有する。サーボ・ループは、受信した位置エラー
信号に応答してサーボ制御信号を生成するサーボ制御装置、およびサーボ制御装
置に結合され、サーボ制御信号に応答してヘッドを移動することができるアクチ
ュエータを含む。センサは、ヘッドに配置され、ディスク上に配置されたサーボ
情報を感知し、そこからサーボ信号を生成することができる。サーボ信号は基準
信号と組み合わされて、位置エラー信号を生成する。補償記憶装置は、削減した
補償値を記憶し、サーボ補償器は、削減した補償値を拡張して、拡張した補償値
をサーボ・ループに注入するようになっている。
ドを配置するサーボ・ループを有する。サーボ・ループは、受信した位置エラー
信号に応答してサーボ制御信号を生成するサーボ制御装置、およびサーボ制御装
置に結合され、サーボ制御信号に応答してヘッドを移動することができるアクチ
ュエータを含む。センサは、ヘッドに配置され、ディスク上に配置されたサーボ
情報を感知し、そこからサーボ信号を生成することができる。サーボ信号は基準
信号と組み合わされて、位置エラー信号を生成する。補償記憶装置は、削減した
補償値を記憶し、サーボ補償器は、削減した補償値を拡張して、拡張した補償値
をサーボ・ループに注入するようになっている。
【0010】 (好ましい実施形態の詳細な説明) 次に図1を参照すると、ベース・プレート102およびトップ・カバー104
(明快さを期してトップ・カバー104の一部が削除してある)を有するハウジ
ングを含むディスク・ドライブ100の平面図が図示されている。ディスク・ド
ライブ100は、さらに、スピンドル・モータ(図示せず)に装着されたディス
ク・パック106を含む。ディスク・パック106は、中心軸の周囲で共回転す
るよう装着された複数の個々のディスクを含むことができる。各ディスク表面は
、ディスク表面と連絡するため、ディスク・ドライブ100に装着された関連の
ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)112を有する。各HGA112はジ
ンバルおよびスライダを含み、スライダは1つまたは複数の読み書きヘッドを担
持する。各HGA112はサスペンション118に支持され、これはアクチュエ
ータ・アセンブリ122のトラック・アクセス・アーム120に取り付けられる
。このアーム120は概ね取付け具として知られる。
(明快さを期してトップ・カバー104の一部が削除してある)を有するハウジ
ングを含むディスク・ドライブ100の平面図が図示されている。ディスク・ド
ライブ100は、さらに、スピンドル・モータ(図示せず)に装着されたディス
ク・パック106を含む。ディスク・パック106は、中心軸の周囲で共回転す
るよう装着された複数の個々のディスクを含むことができる。各ディスク表面は
、ディスク表面と連絡するため、ディスク・ドライブ100に装着された関連の
ヘッド・ジンバル・アセンブリ(HGA)112を有する。各HGA112はジ
ンバルおよびスライダを含み、スライダは1つまたは複数の読み書きヘッドを担
持する。各HGA112はサスペンション118に支持され、これはアクチュエ
ータ・アセンブリ122のトラック・アクセス・アーム120に取り付けられる
。このアーム120は概ね取付け具として知られる。
【0011】 アクチュエータ・アセンブリ122は、音声コイル・モータ124によって軸
126を中心に回転し、これは内部回路128内のサーボ制御回路によって制御
される。HGA112は、ディスク内径132とディスク外径134の間のアー
チ形路130を移動する。ヘッドを適切に配置すると、内部回路128内の書込
み回路が、ディスク上に記憶するデータをコード化して、コード化した信号をH
GA112のヘッドに送信し、これは情報をディスクに書き込む。他の場合には
、HGA112の読取りヘッドがディスクから記憶情報を読み取って、読み取り
信号を検出器回路および内部回路128内のデコーダ回路に提供して、読み取り
信号を再生する。
126を中心に回転し、これは内部回路128内のサーボ制御回路によって制御
される。HGA112は、ディスク内径132とディスク外径134の間のアー
チ形路130を移動する。ヘッドを適切に配置すると、内部回路128内の書込
み回路が、ディスク上に記憶するデータをコード化して、コード化した信号をH
GA112のヘッドに送信し、これは情報をディスクに書き込む。他の場合には
、HGA112の読取りヘッドがディスクから記憶情報を読み取って、読み取り
信号を検出器回路および内部回路128内のデコーダ回路に提供して、読み取り
信号を再生する。
【0012】 図2は、ディスク201の一区間198の上面図であり、完全に円形の理想的
トラック200および実際のトラック202を示す。区間198は、サーボ・フ
ィールド204および206などの半径方向に延在する複数のサーボ・フィール
ドを含む。サーボ・フィールドは、ディスク区間198に沿った実際のトラック
202の位置を識別するサーボ情報を含む。
トラック200および実際のトラック202を示す。区間198は、サーボ・フ
ィールド204および206などの半径方向に延在する複数のサーボ・フィール
ドを含む。サーボ・フィールドは、ディスク区間198に沿った実際のトラック
202の位置を識別するサーボ情報を含む。
【0013】 ヘッドの位置が円形トラック200から変化があれば、位置エラーと見なされ
る。円形トラック200を辿らないトラック202の部分は、書込み再現性ラン
アウト位置エラーを生成する。位置エラーは、ヘッドがディスク上の周方向で特
定の位置を通過する度に発生する場合は、再現性ランアウト・エラーと見なされ
る。トラック202は、トラック202を画定するサーボ・フィールドをヘッド
が辿る度に、理想的トラック200に対して同じ位置エラーを生成するので、ト
ラック202は再現性ランアウト・エラーを生成する。
る。円形トラック200を辿らないトラック202の部分は、書込み再現性ラン
アウト位置エラーを生成する。位置エラーは、ヘッドがディスク上の周方向で特
定の位置を通過する度に発生する場合は、再現性ランアウト・エラーと見なされ
る。トラック202は、トラック202を画定するサーボ・フィールドをヘッド
が辿る度に、理想的トラック200に対して同じ位置エラーを生成するので、ト
ラック202は再現性ランアウト・エラーを生成する。
【0014】 本発明では、トラック202に読み書きしようとするヘッドは、トラック20
2を辿らず、完全に円形なトラック202のより近傍を辿る。これは、サーボ・
システムがトラック202の不規則な形状の結果生じる再現性ランアウト・エラ
ーを追跡するのを防止する補償信号を使用して、達成される。
2を辿らず、完全に円形なトラック202のより近傍を辿る。これは、サーボ・
システムがトラック202の不規則な形状の結果生じる再現性ランアウト・エラ
ーを追跡するのを防止する補償信号を使用して、達成される。
【0015】 図3は、先行技術のサーボ・ループ208のブロック図である。サーボ・ルー
プは、「K」の利得を有するサーボ制御装置210、および「P」の利得を有す
るディスク・ドライブ212を含む。サーボ制御装置210は、図1の内部回路
128内にあるサーボ制御回路である。ディスク・ドライブ212は、全て図1
にあるアクチュエータ・アセンブリ122、音声コイル・モータ124、トラッ
ク・アクセス・アーム120、サスペンション118、およびヘッド・ジンバル
・アセンブリ112を含む。
プは、「K」の利得を有するサーボ制御装置210、および「P」の利得を有す
るディスク・ドライブ212を含む。サーボ制御装置210は、図1の内部回路
128内にあるサーボ制御回路である。ディスク・ドライブ212は、全て図1
にあるアクチュエータ・アセンブリ122、音声コイル・モータ124、トラッ
ク・アクセス・アーム120、サスペンション118、およびヘッド・ジンバル
・アセンブリ112を含む。
【0016】 サーボ制御装置210は、ディスク・ドライブ212の音声コイル・モータを
駆動する制御電流214を生成する。これに応答して、ディスク・ドライブ21
2はヘッド動作216を生成する。図3では、ヘッド動作216で書込みエラー
となるものがあっても、書込みエラーdwが、別個の入力信号218として表さ
れる。書込みエラー218をヘッドの動作216から分離すること、本発明の要
旨である。また、サーボ・システムのノイズは分離されてノイズ220として現
れ、ヘッド動作に追加される。ヘッド動作216、書込みエラー218およびノ
イズ220の合計が、ヘッドのサーボ測定信号222になる。サーボ測定信号2
22は、基準信号224から差し引かれ、これはヘッドの所望の位置に基づいて
内部回路128によって生成される。ヘッド測定値222を基準信号224から
引くと位置エラー信号226が生成され、これはサーボ制御装置210に入力さ
れる。
駆動する制御電流214を生成する。これに応答して、ディスク・ドライブ21
2はヘッド動作216を生成する。図3では、ヘッド動作216で書込みエラー
となるものがあっても、書込みエラーdwが、別個の入力信号218として表さ
れる。書込みエラー218をヘッドの動作216から分離すること、本発明の要
旨である。また、サーボ・システムのノイズは分離されてノイズ220として現
れ、ヘッド動作に追加される。ヘッド動作216、書込みエラー218およびノ
イズ220の合計が、ヘッドのサーボ測定信号222になる。サーボ測定信号2
22は、基準信号224から差し引かれ、これはヘッドの所望の位置に基づいて
内部回路128によって生成される。ヘッド測定値222を基準信号224から
引くと位置エラー信号226が生成され、これはサーボ制御装置210に入力さ
れる。
【0017】 図3のサーボ・ループは、下式のように計算される閉ループ応答を有する。 ここで「y」はヘッド動作216、「P」はディスク・ドライブ212の利得、
「K」はサーボ制御装置210の利得、「r」は基準信号224、「n」はノイ
ズ信号220、「dw」は書込みエラーである。
「K」はサーボ制御装置210の利得、「r」は基準信号224、「n」はノイ
ズ信号220、「dw」は書込みエラーである。
【0018】 式1から、先行技術のサーボ・ループのヘッドは、書込みエラーに応答して動
作することが明白である。この動作は、ヘッドを理想的な円形のトラック路の外
側に配置するので、望ましくない。さらに、伝達関数PK/(1+PK)が周波
数に依存するので、伝達関数は特定の周波数におけるピーキングから影響を受け
る。ピーキングは、特定の周波数で書込みエラーを増幅するので、さらに大きい
位置エラーを引き起こす。
作することが明白である。この動作は、ヘッドを理想的な円形のトラック路の外
側に配置するので、望ましくない。さらに、伝達関数PK/(1+PK)が周波
数に依存するので、伝達関数は特定の周波数におけるピーキングから影響を受け
る。ピーキングは、特定の周波数で書込みエラーを増幅するので、さらに大きい
位置エラーを引き起こす。
【0019】 図3の閉ループ・システムの応答に関して代替的に記述すると、下式になる。 ここでPESは図3のPES信号226である。式2を使用すると、基準信号2
24およびノイズ信号220を無視し、再現性ランアウト・エラーによって生じ
る位置エラー信号226の位置のみを使用することにより、dwを概算すること
ができる。その結果、下式となる。 ここでRは位置エラー信号226の再現性ランアウト部分である。
24およびノイズ信号220を無視し、再現性ランアウト・エラーによって生じ
る位置エラー信号226の位置のみを使用することにより、dwを概算すること
ができる。その結果、下式となる。 ここでRは位置エラー信号226の再現性ランアウト部分である。
【0020】 書込みエラーによって生成される望ましくないヘッド動作を解消するため、本
発明は、先行技術のサーボ・ループに補償信号を追加する。この追加信号は、図
4で示す本発明のサーボ・ループ232で図示される。図4では、図3と共通の
要素は同じ番号が与えられる。サーボ・ループに追加された補償信号は補償信号
228であり、これは補償回路(またはサーボ補償器)229によって生成され
る。図4では、書込みエラー218とヘッド動作216を合計した後、補償信号
228を挿入する。しかし、当業者には、補償信号をサーボ・ループ内の他の位
置に追加できることが認識される。
発明は、先行技術のサーボ・ループに補償信号を追加する。この追加信号は、図
4で示す本発明のサーボ・ループ232で図示される。図4では、図3と共通の
要素は同じ番号が与えられる。サーボ・ループに追加された補償信号は補償信号
228であり、これは補償回路(またはサーボ補償器)229によって生成され
る。図4では、書込みエラー218とヘッド動作216を合計した後、補償信号
228を挿入する。しかし、当業者には、補償信号をサーボ・ループ内の他の位
置に追加できることが認識される。
【0021】 補償信号228を追加すると、サーボ・ループ232の閉ループ応答は下式の
ように表現される。 ここでdcは補償信号228である。式4から、補償信号が書込みエラーのマイ
ナスと等しければ、補償信号dcによって書込みエラーdwの効果が解消されるこ
とが明白である。
ように表現される。 ここでdcは補償信号228である。式4から、補償信号が書込みエラーのマイ
ナスと等しければ、補償信号dcによって書込みエラーdwの効果が解消されるこ
とが明白である。
【0022】 上式3および4を使用すると、書込みエラーdwの効果を解消するために必要
な補償信号dcの推定は下式のようになる。 ここでRは位置エラー測定の再現性ランアウト成分である。
な補償信号dcの推定は下式のようになる。 ここでRは位置エラー測定の再現性ランアウト成分である。
【0023】 周波数の点で、式5は下式のように記述することができる。
【0024】 本発明のサーボ・ループに注入される補償信号は、時間領域信号であることが
好ましい。この時間領域信号は、式6に示す周波数領域関係を使用して決定し、
周波数領域補償信号を生成して、その結果の周波数領域補償信号を時間領域補償
信号に変換することが好ましい。
好ましい。この時間領域信号は、式6に示す周波数領域関係を使用して決定し、
周波数領域補償信号を生成して、その結果の周波数領域補償信号を時間領域補償
信号に変換することが好ましい。
【0025】 ディスク201が各トラックにN個のサーボ・セクタ(204、206など)
を有する場合、サンプル率fsは下式のように定義される。 ここでTsはサンプリング期間であり、RPMはディスクの1分間の回転数であ
る。本発明の一態様は、周期Tsが60/(N・RPM)秒の書込みエラーが周
期的であるという認識を含む。信号が周期的であるので、書込みエラー(dw)
のスペクトルは離散的線スペクトルのフーリエ級数によって一意に定義される。 ここでcmは各周波数成分のフーリエ係数である。dwがN個のサンプルで離散時
間系であるとの追加的制約があるので、フーリエ級数はN個の調和的に関連した
指数関数のみで構成される。(ディスク・ドライブ・アクチュエータがナイキス
ト周波数(fs/2Hz)より高い周波数で動作している場合、これらの周波数
は、ディスク表面に書き込む時にナイキスト周波数より低く抑えられる。)この
追加の制約のため、書込みエラーdwおよび書込み補正dcのスペクトルは下式の
ように表現することができる。 ここでcmは書込みエラーdwのフーリエ係数、bm書込み補償のフーリエ係数dc である。
を有する場合、サンプル率fsは下式のように定義される。 ここでTsはサンプリング期間であり、RPMはディスクの1分間の回転数であ
る。本発明の一態様は、周期Tsが60/(N・RPM)秒の書込みエラーが周
期的であるという認識を含む。信号が周期的であるので、書込みエラー(dw)
のスペクトルは離散的線スペクトルのフーリエ級数によって一意に定義される。 ここでcmは各周波数成分のフーリエ係数である。dwがN個のサンプルで離散時
間系であるとの追加的制約があるので、フーリエ級数はN個の調和的に関連した
指数関数のみで構成される。(ディスク・ドライブ・アクチュエータがナイキス
ト周波数(fs/2Hz)より高い周波数で動作している場合、これらの周波数
は、ディスク表面に書き込む時にナイキスト周波数より低く抑えられる。)この
追加の制約のため、書込みエラーdwおよび書込み補正dcのスペクトルは下式の
ように表現することができる。 ここでcmは書込みエラーdwのフーリエ係数、bm書込み補償のフーリエ係数dc である。
【0026】 書込み補償dcのスペクトルに関するこれらの制約があると、dcのポイントの
数を減少させるため、dcの間引効果を検証することが可能である。dcはN個の
ポイントで構成される。本発明の1つの態様によると、書込み補償のパフォーマ
ンスを許容可能なレベル未満まで低下させることなく、dcのポイント数を減少
させることが望ましい。これは、より低いサンプリング率におけるリサンプリン
グdcと等価であり、補償が適用されるとサンプリング率を増加させる。
数を減少させるため、dcの間引効果を検証することが可能である。dcはN個の
ポイントで構成される。本発明の1つの態様によると、書込み補償のパフォーマ
ンスを許容可能なレベル未満まで低下させることなく、dcのポイント数を減少
させることが望ましい。これは、より低いサンプリング率におけるリサンプリン
グdcと等価であり、補償が適用されるとサンプリング率を増加させる。
【0027】 リサンプリング演算を、図5のブロック図250に示す。元の書込み補正dc
は、1/TsまたはN・RPM/60Hzというサンプリング率fsでのN個ポイ
ントの離散時間信号である。間引補正信号 は、(N/R)・(RPM/60)のサンプリング率におけるN/R個ポイント
の離散時間信号である。間引は、補償テーブルを例えばディスク106に永久に
記憶する時に1回実行される。
は、1/TsまたはN・RPM/60Hzというサンプリング率fsでのN個ポイ
ントの離散時間信号である。間引補正信号 は、(N/R)・(RPM/60)のサンプリング率におけるN/R個ポイント
の離散時間信号である。間引は、補償テーブルを例えばディスク106に永久に
記憶する時に1回実行される。
【0028】 図5では、フィルタ252が、書込み補正値dcの低域フィルタリングを実行
し、ナイキスト周波数(fs/2R Hz)を上回る周波数は全て削除する。次
に、大幅削減ブロック254が、R倍の間引を使用してサンプル数を減少させる
。本発明により、他の大幅削減演算を使用してよいことに留意されたい。ブロッ
ク254では、Rの整数倍数に等しい回数発生したサンプルのみが保持され、残
りのサンプルは廃棄される。この間引演算によって、間引補正信号dc^が得ら
れ、これはN/R個のポイントおよびfs/R Hzのサンプリング率を有する
。間引補正値は、ブロック256でディスク106に記憶される。
し、ナイキスト周波数(fs/2R Hz)を上回る周波数は全て削除する。次
に、大幅削減ブロック254が、R倍の間引を使用してサンプル数を減少させる
。本発明により、他の大幅削減演算を使用してよいことに留意されたい。ブロッ
ク254では、Rの整数倍数に等しい回数発生したサンプルのみが保持され、残
りのサンプルは廃棄される。この間引演算によって、間引補正信号dc^が得ら
れ、これはN/R個のポイントおよびfs/R Hzのサンプリング率を有する
。間引補正値は、ブロック256でディスク106に記憶される。
【0029】 リードバックの間、これらの値はブロック256から回収され、伸張ブロック
258に提供される。伸張ブロック258は、下式に従って間引信号 でR倍拡張を実行する。 信号を拡張後、補間ブロックがデータ・ポイント間を補間して信号を平滑化し、
N個のサンプル・ポイントおよびfsのサンプリング率を有するリサンプリング
信号dcを提供する。1つの好ましい実施形態では、線間補間を使用するが、本
発明により任意の補間技術を使用することができる。ブロック258および26
0は、図4のサーボ補正器229に配置される。
258に提供される。伸張ブロック258は、下式に従って間引信号 でR倍拡張を実行する。 信号を拡張後、補間ブロックがデータ・ポイント間を補間して信号を平滑化し、
N個のサンプル・ポイントおよびfsのサンプリング率を有するリサンプリング
信号dcを提供する。1つの好ましい実施形態では、線間補間を使用するが、本
発明により任意の補間技術を使用することができる。ブロック258および26
0は、図4のサーボ補正器229に配置される。
【0030】 本発明の結果、トラック当たりに実行しなければならない補正の総数が減少す
る。例えば、データをトラック当たり96のサーボ・セクタを有するドライブ(
N=96)から収集し、ドライブのサンプリング率が10,000RPMに相当
する16kHzである場合、ドライブの書込みエラーの結果生じる未補償の再現
性ランアウト(RPO)は8.5マイクロインチ(2.2μm)である。併行出
願米国特許出願第09/106,443号に記載された1つの書込み補償技術を
使用して、図6に図示したような補償テーブルを導き出した。書込み補償した再
現性ランアウトは、3.6マイクロインチ(0.9μm)、すなわち元の再現性
ランアウトの42%である。図5に示した好ましいリサンプリング技術を使用し
、R=2に設定した場合、その結果得られる間引補償テーブルを図7に示す。図
7の間引補償テーブルを使用する再現性ランアウトは、3.9マイクロインチ(
1.0μm)または未補償再現性ランアウトの46%であった。これは、図6の
間引していない補正テーブルと比較すると、4%しかエラーを導入せず、0.3
マイクロインチ(0.08μm)のロスしかない。
る。例えば、データをトラック当たり96のサーボ・セクタを有するドライブ(
N=96)から収集し、ドライブのサンプリング率が10,000RPMに相当
する16kHzである場合、ドライブの書込みエラーの結果生じる未補償の再現
性ランアウト(RPO)は8.5マイクロインチ(2.2μm)である。併行出
願米国特許出願第09/106,443号に記載された1つの書込み補償技術を
使用して、図6に図示したような補償テーブルを導き出した。書込み補償した再
現性ランアウトは、3.6マイクロインチ(0.9μm)、すなわち元の再現性
ランアウトの42%である。図5に示した好ましいリサンプリング技術を使用し
、R=2に設定した場合、その結果得られる間引補償テーブルを図7に示す。図
7の間引補償テーブルを使用する再現性ランアウトは、3.9マイクロインチ(
1.0μm)または未補償再現性ランアウトの46%であった。これは、図6の
間引していない補正テーブルと比較すると、4%しかエラーを導入せず、0.3
マイクロインチ(0.08μm)のロスしかない。
【0031】 本発明の態様は、ディスク106上にヘッド112を配置するサーボ・ループ
232を有するディスク・ドライブ100を含む。サーボ・ループ232は、位
置エラー信号226に応答してサーボ制御信号214を生成するサーボ制御装置
を含む。サーボ制御装置210に結合されたアクチュエータ122は、サーボ制
御信号214に応答してヘッド112を移動させることができる。ヘッド112
内に配置されたセンサは、ディスク106に配置されたサーボ情報を感知し、そ
こからサーボ信号218を生成することができる。サーボ信号218を基準信号
224と組み合わせて、位置エラー信号226を生成する。補償記憶装置212
が、間引した補償値を記憶する。サーボ補償器229は、間引補償値を拡張し、
拡張した補償値228をサーボ・ループ232に注入する。
232を有するディスク・ドライブ100を含む。サーボ・ループ232は、位
置エラー信号226に応答してサーボ制御信号214を生成するサーボ制御装置
を含む。サーボ制御装置210に結合されたアクチュエータ122は、サーボ制
御信号214に応答してヘッド112を移動させることができる。ヘッド112
内に配置されたセンサは、ディスク106に配置されたサーボ情報を感知し、そ
こからサーボ信号218を生成することができる。サーボ信号218を基準信号
224と組み合わせて、位置エラー信号226を生成する。補償記憶装置212
が、間引した補償値を記憶する。サーボ補償器229は、間引補償値を拡張し、
拡張した補償値228をサーボ・ループ232に注入する。
【0032】 補償値は、書込み再現性ランアウトの離散時間成分に関連する。サーボ補償器
229は、R倍拡張器258を含む。Rは1より大きくてよく、1つの実施形態
ではRは2である。サーボ補償器229は、補償値を補間する補間器260を含
む。補間器は、線形補間器を備えてもよい。ディスク106は、トラック当たり
N個のサーボ・セクタ204、206を有し、大幅削減した補償値の数はN未満
である。1つの態様では、サーボ補償器229はR倍拡張器258を含み、間引
した補償値の数はN/Rである。補償値は周期的である。
229は、R倍拡張器258を含む。Rは1より大きくてよく、1つの実施形態
ではRは2である。サーボ補償器229は、補償値を補間する補間器260を含
む。補間器は、線形補間器を備えてもよい。ディスク106は、トラック当たり
N個のサーボ・セクタ204、206を有し、大幅削減した補償値の数はN未満
である。1つの態様では、サーボ補償器229はR倍拡張器258を含み、間引
した補償値の数はN/Rである。補償値は周期的である。
【0033】 本発明の別の態様では、ディスク・ドライブの再現性ランアウト・エラーを補
償するため、図8の流れ図300に示す方法が提供される。方法は、補償値dw
302のシーケンスを決定するステップ、シーケンス304の補償値の数を削減
するステップ、および削減した数の補償値306を記憶するステップを含む。記
憶された削減数の補償値は、検索され308、拡張される310。拡張した数の
補償値を、312でディスク・ドライブ100のサーボ・ループ232に提供す
る。削減するステップ304は、R倍間引の実行254、および補償値間の低域
フィルタリング252を含む。拡張ステップ310は、R倍伸張の実行258、
および補償値間の補間260を含む。
償するため、図8の流れ図300に示す方法が提供される。方法は、補償値dw
302のシーケンスを決定するステップ、シーケンス304の補償値の数を削減
するステップ、および削減した数の補償値306を記憶するステップを含む。記
憶された削減数の補償値は、検索され308、拡張される310。拡張した数の
補償値を、312でディスク・ドライブ100のサーボ・ループ232に提供す
る。削減するステップ304は、R倍間引の実行254、および補償値間の低域
フィルタリング252を含む。拡張ステップ310は、R倍伸張の実行258、
および補償値間の補間260を含む。
【0034】 本発明の様々な実施形態の数多い特徴および利点を、本発明の様々な実施形態
の構造および機能の詳細とともに、以上の説明で述べてきたが、本開示は例示の
みであり、本発明の原理内で、添付の請求の範囲に記述する条件の広い一般的な
概念により示される範囲全体で、細部を、特に部品の構造および配置構成の事柄
を変更することができる。例えば、サーボ・システムの特定の用途に応じて、本
発明の範囲および精神から逸脱することなく、ほぼ同じ機能を維持しながら、特
定の要素を変更することができる。また、本明細書に記載した好ましい実施形態
は、ディスク・ドライブ・システムのサーボ・ループを指向するが、本発明の教
示は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、他のシステムにも適用で
きることが、当業者には理解される。
の構造および機能の詳細とともに、以上の説明で述べてきたが、本開示は例示の
みであり、本発明の原理内で、添付の請求の範囲に記述する条件の広い一般的な
概念により示される範囲全体で、細部を、特に部品の構造および配置構成の事柄
を変更することができる。例えば、サーボ・システムの特定の用途に応じて、本
発明の範囲および精神から逸脱することなく、ほぼ同じ機能を維持しながら、特
定の要素を変更することができる。また、本明細書に記載した好ましい実施形態
は、ディスク・ドライブ・システムのサーボ・ループを指向するが、本発明の教
示は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、他のシステムにも適用で
きることが、当業者には理解される。
【図1】 本発明のディスク・ドライブの平面図である。
【図2】 理想的なトラックおよび認識された書込みトラックを示す、ディスクの一区間
の上面図である。
の上面図である。
【図3】 先行技術のサーボ・ループのブロック図である。
【図4】 本発明のサーボ・ループのブロック図である。
【図5】 リサンプリング作業のブロック図である。
【図6】 書込み合成テーブルのグラフである。
【図7】 書込み合成テーブルのグラフである。
【図8】 本発明によるステップを示す単純化した流れ図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年8月30日(2000.8.30)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
Claims (20)
- 【請求項1】 ディスク上にヘッドを配置するサーボ・ループを有するディ
スク・ドライブであって、サーボ・ループが、 受信した位置エラー信号に応答してサーボ制御信号を生成するサーボ制御装置
と、 サーボ制御装置に結合され、サーボ制御信号に応答してヘッドを移動すること
ができるアクチュエータと、 ヘッド内に配置され、ディスクに配置されたサーボ情報を感知し、そこからサ
ーボ信号を生成することができるセンサとを備え、サーボ信号は、基準信号と組
み合わせられて位置エラー信号を生成し、さらに、 間引した補償値を記憶する補償記憶装置と、 間引した補償体を拡張し、拡張した補償値をサーボ・ループに注入するように
なっているサーボ補償器とを備えるディスク・ドライブ。 - 【請求項2】 補償値が、書込みランアウトの離散時間成分に関連する、請
求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項3】 サーボ補償器がR倍拡張器を含む、請求項1に記載のディス
ク・ドライブ。 - 【請求項4】 Rが1より大きい、請求項3に記載のディスク・ドライブ。
- 【請求項5】 Rが2である、請求項4に記載のディスク・ドライブ。
- 【請求項6】 サーボ補償器が、補償値を補間するようになっている補間器
を含む、請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項7】 補間器が線形補間器を備える、請求項6に記載のディスク・
ドライブ。 - 【請求項8】 ディスクが、トラック当たりN個のサーボ・セクタを有し、
間引した補償値の数がN未満である、請求項1に記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項9】 サーボ補償器がR倍拡張器を含み、間引した補償体の数がN
/Rである、請求項8に記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項10】 間引した補償値のサンプリング率が毎秒(N/R)・(R
PM/60)サイクル(Hz)であり、RPMがディスクの1分間の回転数であ
る、請求項9に記載のディスク・ドライブ。 - 【請求項11】 補償値が周期的である、請求項1に記載のディスク・ドラ
イブ。 - 【請求項12】 ディスク・ドライブの再現性ランアウト・エラーを補償す
る方法であって、 (a)補償値のシーケンスを決定するステップと、 (b)シーケンスの補償値の数を削減するステップと、 (c)削減した数の補償値を記憶するステップと、 (d)記憶した削減数の補償値を検索するステップと、 (e)検索した削減数の補償値を拡張するステップと、 (f)拡張した補償体に基づき、ディスク・ドライブのサーボ・ループを補償
するステップとを含む方法。 - 【請求項13】 削減ステップ(b)が、補償値でR倍の間引を実施するこ
とを含む、請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 削減ステップ(b)が、補償値の低域フィルタリングを含
む、請求項12に記載の方法。 - 【請求項15】 拡張ステップ(e)が、R倍の拡張を実施することを含む
、請求項12に記載の方法。 - 【請求項16】 伸張ステップ(e)が、補償間で補間することを含む、請
求項12に記載の方法。 - 【請求項17】 削減ステップ(b)が、少なくとも50%補償値の数を削
減する、請求項12に記載の方法。 - 【請求項18】 ディスクがトラック当たりN個のサーボ・セクタを有し、
補償値の削減した数がN未満であり、削減ステップ(b)がR倍の間引を実施す
ることを含み、補償値の削減した数がN/Rである、請求項12に記載の方法。 - 【請求項19】 削減するステップが、R倍の間引を実施することを含み、
補償値の削減した数がN/Rである、請求項18に記載の方法。 - 【請求項20】 ディスクを有するディスク格納システムであって、 ディスクからデータを読み取る手段と、 ディスクのランアウトを補償するため、読取り手段を制御する手段とを備える
ディスク格納システム。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12116599P | 1999-02-22 | 1999-02-22 | |
US60/121,165 | 1999-02-22 | ||
PCT/US1999/018028 WO2000051125A1 (en) | 1999-02-22 | 1999-08-09 | Compensation for repeatable runout error |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002538570A true JP2002538570A (ja) | 2002-11-12 |
Family
ID=22394990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000601645A Pending JP2002538570A (ja) | 1999-02-22 | 1999-08-09 | 再現性ランアウト・エラーの補償 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6606215B1 (ja) |
JP (1) | JP2002538570A (ja) |
KR (1) | KR20020001742A (ja) |
CN (1) | CN1335992A (ja) |
DE (1) | DE19983933T1 (ja) |
GB (1) | GB2367679A (ja) |
WO (1) | WO2000051125A1 (ja) |
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CN101436410A (zh) * | 2007-11-12 | 2009-05-20 | 深圳易拓科技有限公司 | 消除硬盘驱动器不规则磁轨形成的干扰的方法 |
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