JP2008010141A

JP2008010141A - ハードディスクドライブのトラック追従制御方法及びトラック追従制御装置

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Publication number: JP2008010141A
Application number: JP2007172132A
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Inventors: Da-Woon Chung; ダウン鄭; Chuko Ri; 仲鎬李
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Filing date: 2007-06-29
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Abstract

【課題】ＨＤＤの動作モードに適した動作特性を有するトラック追従制御方法及びこの方法に適したトラック追従制御装置を提供する。
【解決手段】ヘッドによって読み取られるサーボサンプルによってヘッドに対する推定された状態情報を提供する推定器と、推定された状態情報に応答してヘッドを移動させるヘッドディスクアセンブリの動作を制御する制御器とを備えるハードディスクドライブのトラック追従制御方法において、ライトモード及びリードモードそれぞれのモードに相応する推定器及び制御器を選択する段階と、選択された推定器及び制御器を用いてトラック追従を制御する段階とを含むことを特徴とするトラック追従制御方法である。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハードディスクドライブ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ：以下、ＨＤＤとする）のトラック追従制御方法及びトラック追従制御装置に係り、特に、ＨＤＤの動作モードによる推定器及び制御器を別途に備えることを特徴とするトラック追従制御方法及びトラック追従制御装置に関する。

本発明と関連して公開された技術文献としては、特許文献１及び特許文献２がある。
ＨＤＤのトラック追従制御装置の目的は、ヘッドが目標トラックを正確に追従するように制御することである。

図１は、従来のトラック追従制御装置の構成を示すブロック図である。図１を参照すれば、トラック追従制御装置は、ディスク上に一定間隔で記録されているサーボ信号から得られる位置エラー信号（ＰｏｓｉｔｉｏｎＥｒｒｏｒＳｉｇｎａｌ：ＰＥＳ）に基づいて、ヘッドの位置、速度、加速度を推定するための推定器１０２と、推定器１０２によって推定された位置、速度、加速度に基づいてヘッドを駆動する制御信号を発生させてヘッドディスクアセンブリ（ＨｅａｄＤｉｓｋＡｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＤＡ）１０６に印加する制御器１０４とから構成されている。

図２は、図１に示されたトラック追従制御装置の数学的モデルを示すブロック図である。

図２を参照すれば、推定器１０２は、ヘッドの推定された位置、速度、加速度を示す推定値ｘ１ｈ、ｘ２ｈ、ｘ３ｈを出力する。

推定器１０２から出力される推定値ｘ１ｈ、ｘ２ｈ、ｘ３ｈは、周知の通り、それぞれ次のように示される。

Ｘ１ｈ＝ｘ１ｂ＋Ｌ１＊ｅｓｔｉｍａｔｅ
Ｘ２ｈ＝ｘ２ｂ＋Ｌ２＊ｅｓｔｉｍａｔｅ
Ｘ３ｈ＝ｘ３ｂ＋Ｌ３＊ｅｓｔｉｍａｔｅ

ここで、ｘ１ｂ、ｘ２ｂ、ｘ３ｂは、推定器１０２に入力されるサーボサンプルによって算出される位置、速度、加速度を示す。

制御器１０４は、推定値ｘ１ｈ、ｘ２ｈのそれぞれに相応する利得Ｋ１、Ｋ２を乗算する増幅器と、増幅器の出力を加算する加算器とから実現される。ここで、加速度推定値ｘ３ｈに対する利得は、‘１’と見なされる。

ディスクの記録密度が増加するにつれて、データを読み出すためのヘッド（読み取りヘッド）とデータを記録するためのヘッド（書き込みヘッド）とを別途に使用し、書き込み及び読み取り性能の向上のために、記録ヘッドの幅は読み取りヘッドの幅より広くする。このため、ライト動作時の位置誤差の限界がリード動作時の位置誤差の限界より小さく設計される。また、リード動作では、大きい位置誤差のためにデータの読み出しに失敗しても再試行が可能であるが、ライト動作では、位置誤差が大きければ、隣接トラックのデータを消去する可能性があるため、ライト動作での位置誤差の限界は、リード動作時の位置誤差のそれより小さく設計される。

一般的に、ＨＤＤの制御器は、主にライト動作を考慮して設計され、このように設計された制御器をリード動作に対しても同一に使用している。

しかし、トラック密度が増加するにつれて、ライト動作時の位置エラー信号の大きさがＨＤＤの性能を制限し、トラック追従制御装置の設計に最優先に考慮しなければならない要因となってきている。すなわち、トラック密度が増加するにつれて、トラック幅は狭くなり、これは、位置検出のために記録されるサーボ信号の幅が狭くなることを意味する。サーボ信号の幅が狭くなれば、位置エラー信号の大きさも小さくなる。

これによって、ＰＥＳサイズが小さくなることを許容するように、トラック追従制御器のマージンが減少し、特に、外乱に対するマージンが減少する。

リード動作時には、ライト動作時より動作可能な位置誤差の限界が大きいので、ＰＥＳの大きさに少なく影響される。

特開平７−２２６０４１号公報特開平６−３２５５１０号公報

しかし、従来のトラック追従制御器は、ライト動作やリード動作においていずれも同じ特性、すなわち、ライト動作に合わせた特性を有するように設計しているので、リード動作の性能がライト動作に合わせたトラック追従制御器により制限されるという問題点がある。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、ＨＤＤの動作モードに適した動作特性を有するトラック追従制御方法及びこの方法に適したトラック追従制御装置を提供することをその目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、ヘッドによって読み取られるサーボサンプルによってヘッドに対する推定された状態情報を提供する推定器、及び前記推定された状態情報に応答して、前記ヘッドを移動させるヘッドディスクアセンブリの動作を制御する制御器を備えるＨＤＤのトラック追従制御方法において、ライトモード及びリードモードそれぞれのモードに相応する推定器及び制御器を選択する段階と、前記選択された推定器及び制御器を用いてトラック追従を制御する段階とを含むトラック追従制御方法が提供される。

前記状態情報は、少なくともヘッドの位置、速度及び加速度に対する推定値のうち一つを含むことが望ましい。

前記トラック追従制御方法は、ホスト機器からライトコマンドを受信した場合には、前記推定器及び制御器を選択する段階において、前記ヘッドの動作のためのライトモード推定器及びライトモード制御器を選択する処理を行い、前記トラック追従を制御する段階は、前記ライトモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、前記ライトモード制御器の動作によって、ライトモードの間に前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、を含むようにしてもよい。

前記ライトモード推定器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることが望ましい。

前記ライトモード制御器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることが望ましい。

前記トラック追従制御方法は、ホスト機器からリードコマンドを受信した場合には、前記推定器及び制御器を選択する段階において、前記ヘッドの動作のためのリードモード推定器及びリードモード制御器を選択する処理を行い、前記トラック追従を制御する段階は、前記リードモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、前記リードモード制御器の動作によってリードモードの間に、前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、を含むようにしてもよい。

前記リードモード推定器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることが望ましい。

前記リードモード制御器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることが望ましい。

上記課題を解決するために、本発明の第２の観点によれば、ディスク上でヘッドを移動させるヘッドディスクアセンブリを備えるＨＤＤのトラック追従制御方法において、ＨＤＤでライトコマンドまたはリードコマンドを受信する段階と、前記ライトコマンドが受信される場合には、動作のためのライトモード推定器及びライトモード制御器を選択する段階と、前記ライトモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、前記ライトモード制御器の動作によって、ライトモードの間に前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階とを実行し、前記リードコマンドが受信される場合には、動作のためのリードモード推定器及びリードモード制御器を選択する段階と、前記リードモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、前記リードモード制御器の動作によってリードモードの間に、前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階とを実行するトラック追従制御方法が提供される。

前記ライトモード推定器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数からなる第１利得定数群から選択され、前記ライトモード制御器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数からなる第２利得定数群から選択されることが望ましい。

前記第１利得定数群と前記第２利得定数群とは、それぞれ異なる利得定数を含むことが望ましい。

前記ライトモード推定器及びライトモード制御器の動作によって定義された利得／周波数特性は、前記リードモード推定器及びリードモード制御器の動作によって定義された利得／周波数特性に比べて、クロスオーバー周波数以上の領域での利得は小さく、クロスオーバー周波数未満の領域での利得は大きく設定することが望ましい。

前記の他の目的を達成する本発明によるトラック追従制御装置は、ヘッドディスクアセンブリから位置エラー信号を受信し、前記位置エラー信号に応答して磁気ヘッドに対する推定された状態情報を生成する推定器と、前記推定された状態情報を受信し、前記ヘッドディスクアセンブリの動作を制御する制御信号を生成する制御器とを備え、前記推定器及び制御器は、ライトモード及びリードモードで特性設定が可変することを特徴とする。ここで、「特性設定が可変する」とは、推定器及び制御器各々の利得値がライトモード及びリードモードにおいて異なって設定されることを意味する。また、特性設定は、利得常数値設定を意味する。即ち、推定器及び制御器に適用される制御利得値が可変されると推定器及び制御器の特性が可変する。

前記推定器は、ライトモードにおけるヘッドの動き状態に関する第１推定状態情報を生成するために、前記位置エラー信号に第１推定利得定数を適用するライトモード推定器と、リードモードにおけるヘッドの動き状態に関する第２推定状態情報を生成するために、前記位置エラー信号に第２推定利得定数を適用するリードモード推定器とを備え、前記第１推定利得と前記第２推定利得とは、同一でないことが望ましい。ここで、「推定状態情報」とは、ヘッドの動きに関する情報、具体的には、ヘッドの位置、速度及び加速度値を意味する。

前記ライト推定器及び前記リード推定器は、受信されるライトコマンドまたはリードコマンドに応じて選択されることが望ましい。

前記ライトモード推定器及び前記リードモード推定器は、ＨＤＤに内蔵されたメモリに保存されたソフトウェアにより実行されることが望ましい。

前記制御器は、ヘッドディスクドライブの動作を制御する制御信号を生成するために、前記第１推定状態情報に第１制御器利得定数を適用するライトモード制御器と、ヘッドディスクドライブの動作を制御する制御信号を生成するために、前記第２推定状態情報に第２制御器利得定数を適用するリードモード制御器とを備え、前記第１推定利得と前記第２推定利得とは、同一でないことが望ましい。

前記ライトモード制御器及びリードモード制御器は、受信されるライトコマンドまたはリードコマンドに応じて選択されることが望ましい。

前記ライトモード制御器及び前記リードモード制御器は、ＨＤＤに内蔵されたメモリに保存されたソフトウェアにより実行されることが望ましい。

本発明のトラック追従制御方法によれば、それぞれライトモード及びリードモードに適した推定器及び制御器を使用することによって、各モードでのトラック追従動作を最適化することができる。

また、本発明のトラック追従制御装置によれば、ＨＤＤの動作モードによって適切な動作パラメータを選択的に使用することによって、外乱に対するトラック追従性能を改善することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本発明によるトラック追従制御方法は、ライトモード及びリードモードに相応する推定器及び制御器をそれぞれ準備し、ＨＤＤのライト／リードモードによってライトモードに相応する推定器及び制御器、あるいはリードモードに相応する推定器及び制御器を選択的に適用してトラック追従を制御することを特徴とする。

ここで、ライトモードに相応する推定器及び制御器は、従来のトラック追従制御器の設計方法に準じて設計され、記録動作で主に考慮される方向、すなわち、位置エラー信号（ＰＥＳ）のサイズが小さくなることを許容する方向に設計される。これに比べて、リードモードに相応する推定器及び制御器は、主にリードモードで考慮される方向、すなわち、位置エラー信号（ＰＥＳ）の大きさが多少大きくなっても外乱に対するトラック追従能を向上させる方向に設計される。

ライトモード推定器は、ＨＤＤのライトモードに適した推定利得Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有し、リードモード推定器は、ＨＤＤのリードモードに適した定数利得Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有する。

一方、ライトモード制御器は、ＨＤＤのライトモードに適した推定利得Ｋ１、Ｋ２を有し、リードモード制御器は、ＨＤＤのリードモードに適した定数利得Ｋ１、Ｋ２を有する。

ＨＤＤにおいて、ライトモードでは、位置エラー信号の大きさに対するマージンが小さい一方、リードモードでは、位置エラー信号の大きさに対するマージンが大きいので、本発明によるトラック追従制御方法は、それぞれライトモード及びリードモードに適した推定器及び制御器を使用することによって、各モードでのトラック追従動作を最適化できる。

図３は、本発明の一実施形態によるＨＤＤのトラック追従制御装置の構成を示すブロック図である。

図３を参照すれば、本発明の一実施形態によるＨＤＤのトラック追従制御装置は、ライトモードトラック追従制御器３０２、リードモードトラック追従制御器３０４、及び選択器３０６を備える。ライトモードトラック追従制御器３０２及びリードモードトラック追従制御器３０４は、それぞれＨＤＤのライトモード及びリードモードに適するように設計されたものである。

具体的に、ライトモード追従制御器３０２は、ライトモード推定器３０２ａ及びライトモード制御器３０２ｂで構成され、リードモードトラック追従制御装置３０４は、リードモード推定器３０４ａ及びリードモード制御器３０４ｂで構成され、選択器３０６は、第１選択器３０６ａ及び第２選択器３０６ｂで構成される。

第１選択器３０６ａは、ＨＤＤの動作モードによってライトモード推定器３０２ａあるいはリードモード推定器３０４ａを選択し、第２選択器３０６ｂは、ＨＤＤの動作モードによってライトモード制御器３０４ａあるいはリードモード制御器３０４ｂを選択する。

図２及び図３を参照すれば、ライトモード推定器３０２ａは、ＨＤＤのライトモードに適した推定利得Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有し、リードモード推定器３０４ａは、ＨＤＤのリードモードに適した定数利得Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を有する。

一方、ライトモード制御器３０２ｂは、ＨＤＤのライトモードに適した推定利得Ｋ１、Ｋ２を有し、リードモード制御器３０４ｂは、ＨＤＤのリードモードに適した定数利得Ｋ１、Ｋ２を有する。

図４は、図３に示された装置の利得／周波数特性を示すグラフである。図４において、参照符号４０２は、ライトモードトラック追従制御器３０２の利得／周波数特性を示し、４０４は、リードモードトラック追従制御器３０４の利得／周波数特性を示す。

図４を参照すれば、クロスオーバー周波数以上の領域では、ライトモードトラック追従制御器３０２の利得がリードモードトラック推定制御器３０４の利得より低く、一方、クロスオーバー周波数より低い領域では、ライトモードトラック追従制御器３０２の利得がリードモードトラック推定制御器３０４の利得より高いことが分かる。

ＨＤＤに印加される外乱の周波数がほとんど１Ｋｈｚ未満であることを考慮すれば、クロスオーバー周波数を１Ｋｈｚに設計する場合、外乱の印加される時にライトモードトラック追従制御器３０２は、外乱の影響が相当に減少するように作用し、リードモードトラック追従制御器３０４は、外乱の影響がライトモードでの外乱の影響よりは小さい程度に減少するように作用することが分かる。

しかし、前述したように、リードモードでは、位置エラー信号の大きさに対するマージンが大きいので、図３に示すような本発明によるトラック追従制御器は、リードモードでの外乱の影響がライトモードでの外乱の影響より大きく作用しても十分に対処できる。

図４において、利得／周波数特性曲線４０２、４０４で、クロスオーバー周波数未満の領域で、くし状の形態を有するのは、反復的外乱に対応するためである。反復的外乱は、複数の高周波が合成された形態に現れるので、このような反復的外乱に対応するためのトラック追従制御装置の利得／周波数特性も複数の高周波に対応するための形態に設計される。すなわち、図４に示されたくし状の利得／周波数特性において、それぞれのくしはそれぞれの高周波に対応する。

図３には、ライトモードトラック追従制御器３０２とリードモードトラック追従制御器３０４とが別個の物理的形態を有すると示されているが、実際においてトラック追従制御器は、ソフトウェアとして実現される場合が多い。したがって、本発明によるライトモードトラック追従制御器３０２及びリードモードトラック追従制御器３０４は、それぞれ異なる動作パラメータ、すなわち、推定利得及び定数利得を有するプログラムで実現され、このような利得は、メモリの互いに異なる領域に保存され、ライト／リードモードによって選択的に使われるように設計されうる。

図５は、本発明が適用されるＨＤＤのヘッド／ディスクアセンブリ（ＨｅａｄＤｉｓｋＡｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＤＡ）の構成を示す図である。

図５を参照すれば、ＨＤＡ１０は、スピンドルモータ１４によって回転する少なくとも一つの以上のディスク１２を備えている。ＨＤＡ１０は、ディスク表面に隣接して位置したヘッド１６も備えている。

ヘッド１６は、それぞれのディスク１２の磁界を感知して磁化させることによって、回転するディスク１２から／に情報を読み取り／記録できる。典型的にヘッド１６は、各ディスク表面に結合されている。たとえ単一のヘッドと説明されているにしても、これはディスク１２を磁化させるための書き込みヘッドと、ディスク１２の磁界を感知するための分離された読み取りヘッドとから構成されていると理解されなければならない。読み取りヘッドは、磁気抵抗（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子から構成される。

ヘッド１６は、スライダ２０に統合される。スライダ２０は、ヘッド１６とディスク１２との間に空気軸受を生成する構造になっている。スライダ２０は、ヘッドスタックアセンブリ（ＨｅａｄＳｔａｃｋＡｓｓｅｍｂｌｙ：ＨＳＡ）２２に結合されている。ヘッドスタックアセンブリ２２は、ボイスコイル２６を有するアクチュエータアーム２４に付着されている。ボイスコイル２６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ：ＶｏｉｃｅＣｏｉｌＭｏｔｏｒ）３０を特定するように、マグネチックアセンブリ２８に隣接して位置している。ボイスコイル２６に供給される電流は、軸受アセンブリ３２に対してアクチュエータアーム２４を回転させるトルクを発生させる。アクチュエータアーム２４の回転は、ディスク表面を横切ってヘッドを移動させる。

情報は、一般的にディスク１２の環状トラック内に保存される。各トラック３４は、複数のセクターに分割され、また各セクターは、サーボ領域とデータ領域とを備える。

図６は、本発明が適用されるＨＤＤの電気的な回路を示すブロック図である。

図６に示すように、本発明によるＨＤＤは、ディスク１２、ヘッド１６、プリアンプ２１０、記録／判読チャンネル２２０、バッファ２３０、コントローラ２４０、メモリ２５０、及びホストインターフェース２６０を備える。

前記のプリアンプ２１０及び記録／判読チャンネル２２０を含む回路構成を記録／判読回路と称する。

メモリ２５０には、ディスクドライブを制御するソフトウェアプログラムが保存されている。この時、メモリ２５０は不揮発性メモリであるフラッシュメモリで設計する。特に、メモリ２５０には、トラック追従モードで図３に示す装置をソフトウェアにより実現するプログラムが保存されている。

データ読み取りモードにおいて、ディスクドライブは、ディスク１２からヘッド１６によって感知された電気的な信号をプリアンプ２１０で信号処理に容易なように増幅させる。その後、記録／判読チャンネル２２０では、増幅されたアナログ信号をホスト機器（図示せず）が判読できるデジタル信号に符号化し、ストリームデータに変換してバッファ２３０に一時保存した後に、ホストインターフェース２６０を通じてホスト機器に伝送する。

次に、書き込みモードにおいて、ディスクドライブは、ホストインターフェース２６０を介してホスト機器からデータを入力されてバッファ２３０に一時保存した後に、バッファ２３０に保存されたデータを順次に出力して、記録／判読チャンネル２２０によって記録チャンネルに適したバイナリデータストリームに変換した後に、プリアンプ２１０によって増幅された記録電流をヘッド１６を通じてディスク１２に記録する。

コントローラ２４０は、ホストインターフェース２６０を介してホスト機器から受信される命令を分析し、分析された結果に相応する制御を実行する。ホスト機器から記録命令が入力されれば、コントローラ２４０は、サーボセクターに記録されたサーボ情報を参照してトラックを追従しながらサーボセクターの間のデータセクターにデータを記録する。

本発明は、方法、装置、システム等として実行されうる。ソフトウェアとして実行される時、本発明の構成手段は、必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ読み取り可能な媒体に保存され、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されうる。プロセッサ読み取り可能な媒体は、情報を保存または伝送できるいかなる媒体も含む。プロセッサ読み取り可能な媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、消去可能なＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＲＯＭ：ＥＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）網などがある。コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電子系、ＲＦ網のような伝送媒体上に伝播されうるいかなる信号も含まれる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、多様なデータ保存装置に適用され、一例としてＨＤＤに適用する場合にＨＤＤのトラック追従制御性能を向上させることができる。

従来のトラック追従制御装置の構成を示すブロック図である。図１に示されたトラック追従制御装置の数学的モデルを示すブロック図である。本発明の一実施形態によるＨＤＤのトラック追従制御装置の構成を示すブロック図である。図３に示された装置の利得／周波数特性を示すグラフである。本発明が適用されるＨＤＤのヘッド／ディスクアセンブリ（ＨＤＡ）の構成を示す図である。本発明が適用されるＨＤＤの電気的な回路を示すブロック図である。

符号の説明

３０２ライトモードトラック追従制御器
３０２ａライトモード推定器
３０２ｂライトモード制御器
３０４リードモードトラック追従制御器
３０４ａリードモード推定器
３０４ｂリードモード制御器
３０６選択器
３０６ａ第１選択器
３０６ｂ第２選択器

Claims

ヘッドによって読み取られるサーボサンプルによってヘッドに対する推定された状態情報を提供する推定器、及び前記推定された状態情報に応答して前記ヘッドを移動させるヘッドディスクアセンブリの動作を制御する制御器を備えるハードディスクドライブのトラック追従制御方法において、
ライトモード及びリードモードそれぞれのモードに相応する推定器及び制御器を選択する段階と、
前記選択された推定器及び制御器を用いてトラック追従を制御する段階と、
を含むことを特徴とする、トラック追従制御方法。
前記状態情報は、少なくともヘッドの位置、速度及び加速度に対する推定値のうち一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載のトラック追従制御方法。
ホスト機器からライトコマンドを受信した場合には、
前記推定器及び制御器を選択する段階において、前記ヘッドの動作のためのライトモード推定器及びライトモード制御器を選択する処理を行い、
前記トラック追従を制御する段階は、
前記ライトモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
前記ライトモード制御器の動作によって、ライトモードの間に前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のトラック追従制御方法。
前記ライトモード推定器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることを特徴とする、請求項３に記載のトラック追従制御方法。
前記ライトモード制御器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることを特徴とする、請求項３に記載のトラック追従制御方法。
ホスト機器からリードコマンドを受信した場合には、
前記推定器及び制御器を選択する段階において、前記ヘッドの動作のためのリードモード推定器及びリードモード制御器を選択する処理を行い、
前記トラック追従を制御する段階は、
前記リードモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
前記リードモード制御器の動作によってリードモードの間に、前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載のトラック追従制御方法。
前記リードモード推定器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることを特徴とする、請求項６に記載のトラック追従制御方法。
前記リードモード制御器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数から選択されることを特徴とする、請求項６に記載のトラック追従制御方法。
ディスク上でヘッドを移動させるヘッドディスクアセンブリを備えるハードディスクドライブのトラック追従制御方法において、
ハードディスクドライブでライトコマンドまたはリードコマンドを受信する段階と、
前記ライトコマンドが受信される場合には、
動作のためのライトモード推定器及びライトモード制御器を選択する段階と、
前記ライトモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
前記ライトモード制御器の動作によって、ライトモードの間に前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
を実行し、
前記リードコマンドが受信される場合には、
動作のためのリードモード推定器及びリードモード制御器を選択する段階と、
前記リードモード推定器の動作によって推定された状態情報を生成するように、前記ヘッドディスクアセンブリから受信された位置エラー信号から得た信号に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
前記リードモード制御器の動作によって、リードモードの間に前記ヘッドディスクアセンブリによるヘッドの動きを制御するための制御信号を生成するように、前記推定された状態情報に少なくとも一つの利得定数を適用する段階と、
を実行することを特徴とする、トラック追従制御方法。
前記ライトモード推定器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数からなる第１利得定数群から選択され、前記ライトモード制御器に適用される少なくとも一つの利得定数は、複数の利得定数からなる第２利得定数群から選択されることを特徴とする、請求項９に記載のトラック追従制御方法。
前記第１利得定数群と前記第２利得定数群とは、それぞれ異なる利得定数を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のトラック追従制御方法。
前記ライトモード推定器及びライトモード制御器の動作によって定義された利得／周波数特性は、前記リードモード推定器及びリードモード制御器の動作によって定義された利得／周波数特性に比べて、クロスオーバー周波数以上の領域での利得は小さく、クロスオーバー周波数未満の領域での利得は大きいことを特徴とする、請求項９に記載のトラック追従制御方法。
ヘッドディスクアセンブリから位置エラー信号を受信し、前記位置エラー信号に応答して磁気ヘッドに対する推定された状態情報を生成する推定器と、
前記推定された状態情報を受信し、前記ヘッドディスクアセンブリの動作を制御する制御信号を生成する制御器と、
を備え、
前記推定器及び制御器は、ライトモード及びリードモードで特性設定が可変することを特徴とする、トラック追従制御装置。
前記推定器は、
ライトモードにおけるヘッドの動き状態に関する第１推定状態情報を生成するために、前記位置エラー信号に第１推定利得定数を適用するライトモード推定器と、
リードモードにおけるヘッドの動き状態に関する第２推定状態情報を生成するために、前記位置エラー信号に第２推定利得定数を適用するリードモード推定器と、
を備え、
前記第１推定利得と前記第２推定利得とは、同一でないことを特徴とする、請求項１３に記載のトラック追従制御装置。
前記ライト推定器及び前記リード推定器は、受信されるライトコマンドまたはリードコマンドに応じて選択されることを特徴とする、請求項１４に記載のトラック追従制御装置。
前記ライトモード推定器及び前記リードモード推定器は、ハードディスクドライブに内蔵されたメモリに保存されたソフトウェアにより実行されることを特徴とする、請求項１５に記載のトラック追従制御装置。
前記制御器は、
ヘッドディスクドライブの動作を制御する制御信号を生成するために、前記第１推定状態情報に第１制御器利得定数を適用するライトモード制御器と、
ヘッドディスクドライブの動作を制御する制御信号を生成するために、前記第２推定状態情報に第２制御器利得定数を適用するリードモード制御器と、
を備え、
前記第１推定利得と前記第２推定利得とは、同一でないことを特徴とする、請求項１３に記載のトラック追従制御装置。
前記ライトモード制御器及びリードモード制御器は、受信されるライトコマンドまたはリードコマンドに応じて選択されることを特徴とする、請求項１７に記載のトラック追従制御装置。
前記ライトモード制御器及び前記リードモード制御器は、ハードディスクドライブに内蔵されたメモリに保存されたソフトウェアにより実行されることを特徴とする、請求項１８に記載のトラック追従制御装置。