JP3505128B2 - サーボ・システム、その操作方法、その制御方法およびメモリ媒体 - Google Patents

サーボ・システム、その操作方法、その制御方法およびメモリ媒体

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    • G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
    • G11B5/5526—Control therefor; circuits, track configurations or relative disposition of servo-information transducers and servo-information tracks for control thereof
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    • G11B5/5547—"Seek" control and circuits therefor

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  • Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度に従って変動
する共振周波数ｆを有する１つの部材を別の部材に対し
て相対的に位置決めするための信号を生成するサーボ・
システムに関し、より詳細には、温度変化に対する１つ
の部材の応答性を制御する手段を含む前記システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ・ディスク・ドライブは通
常、データを含むディスクに対して読取り／書込みヘッ
ドを相対的に位置決めする手段を含むサーボ・システム
を使用している。ディスクはトラック中に配列されたデ
ータを有し、トラックはまたトラック追従信号をも含
む。コンピュータ・データ読取り／書込みヘッドを新た
なトラックに移動することが望まれるとき、位置決め手
段に広帯域信号が加えられて、読取り／書込みヘッドを
所望のトラックに駆動する。
【０００３】読取り／書込みヘッドが所望のトラックに
近づくと、逆極性信号が位置決め手段に加えられて、位
置決め手段をブレーキのように動作させ、読取り／書込
みヘッドを所望のトラックの上で、理想的にはトラック
追従信号の上に中心を合わせて停止させる。この過程の
間、かなりのただし可変の熱が発生する。さらに、位置
決め手段の機械的構造は周波数ｆで固有共振を有し、周
波数ｆの値は温度の関数である。すなわち周波数ｆは、
ｆ１の低い周波数からｆ２の高い周波数まで変動するこ
とがある。
【０００４】この問題に対する従来技術の解決方法は、
可能性のある共振周波数の全範囲にわたって広帯域信号
を減衰させるものであり、すなわち、広帯域信号の周波
数スペクトル中にノッチを作り出すものであった。この
ような減衰は、ノッチから離れた周波数の広帯域信号に
も影響を与え、理想的でない挙動をもたらす。温度によ
る共振モードの周波数の変化を補償するためにノッチの
幅を広くすると、この影響は増大する。さらに、ノッチ
の深さが周波数に対して一定ではない（すなわち、あら
ゆるノッチはある周波数で他の周波数よりも有効であ
る）ため、温度変化のために共振モードの周波数が移動
すると、システムの挙動が変化する可能性がある。
【０００５】要約すると、従来技術の解決方法における
問題点は、（１）温度による共振モードの周波数の変化
を補償するためにノッチを広くする必要があり、（２）
温度変化のために共振モードの周波数が移動するとシス
テムの挙動が変化する可能性があることである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、温度が変動する条件下で読取り／書込みヘッド
位置決め手段を制御するための改善された方法および手
段を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】周囲温度の範囲で動作す
るサーボ・システムは、第１の部材と、第１の部材に対
して相対的に位置決め可能な第２の部材を含む。システ
ムは、第２の部材に結合された、第１の部材に対して相
対的に所望の位置に第２の部材を位置決めさせるための
広帯域周波数信号を生成する制御ループをさらに含む。
第２の部材は固有共振周波数ｆを有し、これは周囲温度
の関数である。
【０００８】サーボ・システムは、温度を示す信号を提
供し、制御ループは、温度信号に応答して、周波数ｆの
広帯域周波数信号を減衰させる手段を含む。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、コンピュータ
・ディスク・ドライブ記憶装置１０が示してある。シス
テム１０は、データを含んでいる複数のディスクを有
し、そのうちの２つ（すなわちディスク１２）は、モー
タで駆動するスピンドル１３によって回転する。位置決
めモータ１４（一般にボイス・コイル・モータ）は、各
ディスク用のアーム１６に結合され、各アーム１６は読
取り／書込みヘッド１８を支持する。アーム１６は、デ
ィスク１２の間隔に対応するスペーサ１７によって分離
される。
【００１０】ディスク１２は、読取り／書込みヘッド１
８によって読み取られるかまたは書き込まれるデータ部
分１９を有することのできる、トラック２０など複数の
データ・トラックを表面１２ｓ上に有する。データ・ト
ラックには、２０ｓなどのサーボ位置リードバック信号
も埋め込まれている。読取り／書込みヘッド１８を位置
決めすべき所望のトラック、例えば２０を示す、発信源
（図示せず）からの「ターゲット」信号が、位置制御装
置３０に入力として結合される。
【００１１】位置制御装置３０は出力制御電流を生成
し、それが位置決めモータ１４に加えられて、アーム１
６を、したがって読取り／書込みヘッド１８を現在位
置、例えばトラック２０の上から所望のトラック、例え
ばトラック２２に移動される。読取り／書込みヘッド１
８は、所望のトラックに対する位置リードバック信号を
読み取り、線３２を介してその信号を位置制御装置３０
に渡す。
【００１２】理論的には、このシステムの動作は次のよ
うに行われる。初めに、読取り／書込みヘッド１８はト
ラック２０の上に位置決めされており、ディスク１２は
回転していると仮定する。所望のトラック、例えばトラ
ック２２を表すターゲット信号が、位置制御装置３０に
送られる。位置制御装置３０は、第１の極性の広帯域周
波数制御電流をモータ１４に加えて、読取り／書込みヘ
ッド１８をトラックの上の位置からトラック２２の上の
位置に向かって移動を始めさせる。読取り／書込みヘッ
ド１８がトラック２２に接近すると、逆の極性の制御電
流がモータ１４に加えられて、読取り／書込みヘッド１
８を遅くし、最終的にはトラック２２の上にちょうど中
心を合わせて停止させる。読取り／書込みヘッド１８の
位置決めは、読取り／書込みヘッド１８からの位置リー
ドバック信号によって位置制御装置３０に示される。
【００１３】図１のシステムの動作は、実際には上に述
べたほど理想的ではない。そうではなくて、モータ１
４、回転中のディスク、電子部品などによってかなりの
熱が発生し、この熱は多くの要素に依存するが、その１
つは、始めのトラックと所望のトラックとの間の距離で
ある。ディスク・ドライブはハウジング（図示せず）内
に密閉されており、そのため熱は素早く放散できない。
さらに、アーム１６および読取り／書込みヘッド１８は
固有周波数ｆを示し、その値は温度に依存する。その結
果、読取り／書込みヘッド１８は通常、所望のトラック
の上にちょうど中心を合わせて停止せず、中心線の周囲
で（まずトラックの一方のエッジに向かって、次いでト
ラック他方のエッジに向かって）前後に振動する。
【００１４】従来技術の解決方法は、位置制御装置３０
内に、制御電流信号の温度のある周波数ｆに関係する部
分を平均値に関係するものとして「ノッチアウト」する
ノッチ・フィルタを含めることである。このノッチは、
温度変化によるｆの値の変化を補償するのに必要なより
も広い。
【００１５】本出願人等は、位置制御装置３０にディス
ク・ドライブ構成要素の実際の温度に対応する信号を入
力する温度入力３６を含めることにより、従来技術の解
決方法を改善した。この信号は、装置１０の特定の温度
に対応する固有共振周波数ｆに一致するようにノッチ・
フィルタの周波数を変更する。それによりノッチ・フィ
ルタは、固有共振周波数ｆ（およびその周囲の非常に狭
い帯域の周波数）を除去するように制御される。その結
果、読取り／書込みヘッド１８による所望のトラックの
上での追従が大幅に改善される。
【００１６】次に図２に移ると、位置制御装置３０をよ
り詳細に示してある。図２は、（温度入力ブロック６０
およびフィルタ調節ブロック６２を例外として）従来の
設計である。したがって、位置制御装置３０の概要だけ
を示すことにする。
【００１７】所望のトラックの位置を表す、あるいは読
取り／書込みヘッド１８が現在その上に位置決めされて
いるトラックと所望のトラックとの差を表すターゲット
信号が、制御ブロック４０に入力される。制御ブロック
４０の目的は、ターゲット位置と推定現在位置との差に
応じて読取り／書込みヘッド１８を所望のトラック位置
に移動させる広帯域信号を提供することである。
【００１８】制御ブロック４０の広帯域制御信号出力
は、フィルタ回路４２（ディジタル・フィルタが好まし
いがアナログ・フィルタでもよい）に供給される。フィ
ルタ回路４２に入力される様々な周波数のフィルタリン
グは、サーボ・システム設計の当業者に周知のようにし
て行われる。フィルタ回路４２はノッチ・フィルタ４２
ｎも含むが、これについては図３に関してより詳細に述
べることにする。ノッチ・フィルタ４２ｎのタイプの一
例は、二極バッタワース・フィルタである。矢印４４
は、ノッチの周波数が変動しうること、すなわちノッチ
・フィルタ４２ｎによって著しく減衰された広帯域信号
中の周波数が変動しうることを概略的に示している。
【００１９】ただし今は、ｆ１からｆ２までの範囲にわ
たってアーム１６と読取り／書込みヘッド１８の組合せ
の固有共振周波数をフィルタリングによって除去するよ
うに、ノッチ・フィルタ４２ｎが事前設定されていると
仮定する。ノッチ・フィルタ４２ｎの出力はディジタル
・アナログ変換器（Ｄ／Ａ）４６に結合される。Ｄ／Ａ
変換器４６の出力は、相対的に低い電圧および電流を提
供し、これはドライバ４８に結合され、ドライバ４８は
相対的に高い電流、例えばおそらく２アンペアの、アナ
ログ制御電流信号を生成する。ドライバ４８の出力はモ
ータ１４（図１）に結合されて、読取り／書込みヘッド
１８をターゲット信号で指定されるトラックに移動させ
る。
【００２０】アナログである位置リードバック信号は復
調器（demod）５２に結合され、この復調器は、位置リ
ードバック信号を推定装置５４に渡されるディジタル信
号に変換する。推定装置５４は、リードバック信号の分
析によって（例えばリードバック信号の振幅の分析によ
って）それぞれのトラック上の読取り／書込みヘッド１
８の現在位置の推定値に対応する出力信号を提供する。
推定装置５４の現在位置出力は制御ブロック４０に結合
される。
【００２１】本発明によれば、温度入力装置６０は、ド
ライブ・モータ１４、アーム１６、読取り／書込みヘッ
ド１８の組合せの温度を測定する。実際には、装置１０
は回路板（図示せず）を備え、温度入力装置６０はその
上に取り付けられる。測定は、温度の直接的な測定でも
よく、あるいは、時間の関数としてモータ１４への入力
電流を測定しそれを周知の方法で温度に関係付けるなど
の間接的な測定でもよい。
【００２２】温度入力装置６０の出力はフィルタ調節回
路６２に結合され、フィルタ調節回路６２の出力はノッ
チ・フィルタ４２に結合される。フィルタ調節回路６２
は温度信号に応答して、制御ブロック４０からの広帯域
出力中の周波数ｆ（およびその周囲の非常に狭い帯域の
周波数）を減衰させる。周波数ｆは温度入力装置６０で
測定された温度の関数である。
【００２３】次に図３に注目すると、これは二極ノッチ
・フィルタ４２ｎのブロック図である。広帯域入力信号
Ｘ（ｎ）は遅延回路（Ｄ）６６に、および値ｂ１の乗算
器６８に結合される。遅延回路６６の出力は遅延回路７
０に結合され（図３の遅延回路は全て同一である）、値
ｂ２の第２の乗算器７２に結合される。遅延回路７０の
出力は値ｂ３の第３の乗算器７４に結合される。乗算器
７４の出力および乗算器７２の出力は、アナログ加算器
７６のそれぞれの入力に結合される。乗算器６８の出力
およびアナログ加算器７６の出力は、アナログ加算器７
８のそれぞれの入力に結合される。
【００２４】アナログ加算器７８の出力は、アナログ加
算器８０の１つの入力に結合される。別のアナログ加算
器８２は、アナログ加算器８０の第２の入力に結合され
る。値−ａ２の乗算器８４および値−ａ３の乗算器８６
は、アナログ加算器８２のそれぞれの入力に結合され
る。アナログ加算器８０の出力は、ノッチ・フィルタ出
力Ｙ（ｎ）および遅延回路８８に結合される。遅延回路
８８の出力は、アナログ乗算器８４の入力および別の遅
延回路９０に結合され、遅延回路９０の出力は乗算器８
６の入力に結合される。
【００２５】フィルタ４２ｎの左右のセクションが、乗
算器６８に相当物が欠けているのを除けば、互いに鏡像
であることに留意されたい。この理由について簡潔に説
明する。
【００２６】ノッチ・フィルタ４２ｎの動作にはタイミ
ング回路であるが、説明を簡潔にするために、このよう
な回路は図示していないことを理解されたい。したがっ
て、このようなタイミング回路の制御下でディジタル信
号がＸ（ｎ）に次々に加えられ、連続する信号間の時間
は例えば５０から１００マイクロ秒である。
【００２７】温度入力６０はフィルタ調節回路６２に結
合され、フィルタ調節回路６２の出力は、乗算器７２お
よび８４に追加入力として結合される。様々な温度およ
び共振周波数と様々な乗算器の値との関係を表１に示
す。
【表１】
【００２８】第１欄は、（図１の）ドライブ・モータ１
４、アーム１６、読取り／書込みヘッド１８を含むサー
ボ・システムの機械的構成要素の温度を表す。第２欄
（周波数）は、幅３００Ｈｚのバッタワース・ノッチの
対応する中心周波数を表し、残り６つの欄は、図３に示
した６つの係数である。
【００２９】表１を検討すると、いかなる温度でも係数
−ａ１は全て１であり（これがアナログ加算器８０の出
力と出力Ｙ（ｎ）との間に乗算器６８に相当する乗算器
が必要でない理由である）、ｂ２およびａ２の係数だけ
が温度に従って、したがって周波数に従って変化するこ
とに留意されたい。さらに、所与のどんな温度または周
波数に対しても、ｂ２およびａ２が同一の値をとること
にも留意されたい。他のクラスおよび種類のフィルタも
同様の冗長性を示す。
【００３０】共振周波数と温度の関係は１℃あたり１
２．５Ｈｚであることが、実験で決定された。さらに、
２５℃で共振周波数は４５００Ｈｚであることも、実験
で決定された。
【００３１】別法として、ｂ２およびａ２は、所望の周
波数の関数として計算することもできる。例えばｆが所
望の中心周波数である場合は、ｂ２＝ａ２＝２．４２３
９ｅ−００７＊ｆ2＋２．８０２８ｅ−００３＊ｆ−
６．２３０９（およそ）。
【００３２】したがって、フィルタ調節回路６２は、表
１または上記の公式を実施する。その結果、広帯域信号
Ｘ（ｎ）は、温度入力装置６０からの温度信号に相関す
る周波数で減衰される。
【００３３】ノッチ・フィルタ４２ｎはアナログでもデ
ィジタルでもよく、ディジタルの場合は、ハードウェア
でもソフトウェアでも実装できる。好ましい一実施形態
では、ソフトウェアで実装されたディジタル・フィルタ
を企図している。
【００３４】次に図４の流れ図に移って、本発明の方法
をさらに説明する。最初に、入力ターゲット信号が位置
制御装置３０に加えられ、ターゲット信号は、所望のト
ラックか、あるいは現在のトラックと所望のトラックと
の差を示す（ステップ１００）。さらに、現在温度の値
も入力される（ステップ１０２）。
【００３５】入力された温度の値に基づいて、位置制御
装置３０は、温度表から、アクチュエータ１６の共振周
波数ｆと、広帯域入力信号から周波数ｆを除去するのに
必要なノッチ・フィルタ機能調節係数を決定する（ステ
ップ１０４）。次いでノッチ・フィルタが、アクセスさ
れた係数を使用してセットアップされる（ステップ１０
６）。ステップ１００〜１０６は、トラック・シーク動
作の開始時に１回だけ実行される。
【００３６】次いで、位置制御装置３０によって、現在
のアクチュエータ位置を推定するために前述の位置リー
ドバック信号を使用して推定装置機能が実行される（ス
テップ１０８）。次いで位置制御装置３０は、ターゲッ
ト信号と現在のアクチュエータ位置との差に基づいて、
広帯域作動信号を導出する（ステップ１１０）。次いで
広帯域作動信号がノッチ・フィルタ機能４２に入力さ
れ、ノッチ・フィルタ機能４２はそれから周波数ｆを除
去する（ステップ１１２）。ノッチ・フィルタ機能４２
からの出力は、Ｄ／Ａ変換の後ドライバ４８に供給さ
れ、アクチュエータ１６を所望のトラックに向けて移動
させるため、ドライバ４８は増幅された広帯域信号から
周波数ｆを取り除いたものを出力する。アクチュエータ
が所望のトラックの上に適切に位置決めされるまで、ス
テップ１０８から繰り返す（ステップ１１４）。
【００３７】以上の記述は本発明を例示するものにすぎ
ないことを理解されたい。当業者は、本発明から逸脱す
ることなく様々な代替例他修正例を考案することができ
る。例えば、全ての制御用ソフトウェアがすでに位置制
御装置３０内にロードされているという前提に基づいて
本発明を説明したが、ソフトウェアは、図１のメモリ・
ディスク３１などのメモリ装置から必要に応じてロード
することもできる。したがって本発明は、添付の特許請
求の範囲に含まれる、このような代替例、修正例、変形
例を全て包含するものである。
【００３８】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【００３９】（１）周囲温度の範囲で動作するサーボ・
システムであって、第１の部材と、前記第１の部材に対
して相対的に位置決め可能な第２の部材と、前記第２の
部材に結合される広帯域周波数信号を生成し、さらに前
記第２の部材を前記第１の部材に対して相対的に所望の
位置に位置決めするための制御ループとを含み、前記第
２の部材が、前記周囲温度の関数でありｆ１とｆ２の間
で温度に従って変動する固有共振周波数ｆを有し、さら
に、前記周囲温度を測定し、それを示す出力信号を提供
する手段を含み、前記制御ループが、前記出力信号に応
答して、前記広帯域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ
１〜ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰させる手段
を含み、前記狭帯域が前記周波数ｆを含むサーボ・シス
テム。 （２）ディスク・サーボ・システムであって、トラック
に情報内容を記憶するためのディスクと、前記情報内容
をそれから読み取るために前記トラックのうちのいずれ
か１つの上に位置決め可能であり、変換器構造の温度の
関数としてｆ１とｆ２の間の範囲内で変動する固有周波
数ｆを有する変換器構造と、前記変換器構造の温度を表
す信号を生成するセンサと、前記変換器構造に結合され
広帯域信号を生成するための制御ループであって、前記
広帯域周波数信号内で前記周波数範囲ｆ１〜ｆ２内にあ
る狭帯域の周波数だけを減衰させることにより、前記温
度信号に応答して前記変換器構造を前記１つのトラック
に対して相対的に位置決めされた状態に維持する制御ル
ープとを含み、前記狭帯域が前記周波数ｆを含むシステ
ム。 （３）前記制御ループが、前記変換器構造の前記共振周
波数ｆを含む前記狭帯域内の前記広帯域信号を減衰させ
るように設定されたノッチ・フィルタを含み、減衰周波
数を前記温度の関数として設定するために前記温度信号
を受け取るように結合される、上記（２）に記載のシス
テム。 （４）前記ノッチ・フィルタがディジタル・フィルタで
ある、上記（３）に記載のシステム。 （５）前記ノッチ・フィルタが複数ｎ個のフィルタ係数
を有し、ノッチ周波数ｆが、前記係数のうちｍ個（ただ
しｍ＜ｎ）を変更することによって温度の関数として変
更される、上記（４）に記載のシステム。 （６）前記ｍ個の係数が様々な温度の関数として表に記
憶される、上記（５）に記載のシステム。 （７）前記ｍ個の係数が様々な温度の関数として計算さ
れる、上記（５）に記載のシステム。 （８）測定された温度に対応する、前記ｍ個の係数のう
ちの１つが、前記ノッチ・フィルタを周波数ｆに設定す
るためにそれに適用される、上記（５）に記載のシステ
ム。 （９）前記制御ループが、前記変換器構造の前記共振周
波数ｆで前記広帯域信号を減衰させるように設定された
ノッチ・フィルタを含み、減衰周波数を前記温度の関数
として設定するために前記温度信号を受け取るように結
合される、上記（１）に記載のシステム。 （１０）前記ノッチ・フィルタがディジタル・フィルタ
である、上記（９）に記載のシステム。 （１１）前記ノッチ・フィルタが複数ｎ個のフィルタ係
数を有し、ノッチ周波数ｆが、前記係数のうちｍ個（た
だしｍ＜ｎ）を変更することによって温度の関数として
変更される、上記（１０）に記載のシステム。 （１２）前記ｍ個の係数が様々な温度の関数として表に
記憶される、上記（１１）に記載のシステム。 （１３）測定された温度に対応する、ｍ個の係数のうち
の１つが、前記ノッチ・フィルタを周波数ｆに設定する
ためにそれに適用される、上記（１２）に記載のシステ
ム。 （１４）周囲温度の範囲でサーボ・システムを操作する
方法であって、前記システムが、第１の部材と、前記第
１の部材に対して相対的に位置決め可能な第２の部材
と、前記第２の部材に結合され、前記第２の部材を前記
第１の部材に対して相対的に所望の位置に位置決めさせ
る広帯域周波数信号を生成するための制御ループとを含
み、前記第２の部材が、ｆ１とｆ２の間の周波数範囲内
で温度に従って変動する固有共振周波数ｆを有し、前記
周囲温度を測定し、それを示す出力信号を提供するステ
ップと、前記出力信号に応答して、前記広帯域信号中で
前記周波数の範囲ｆ１〜ｆ２内にある狭帯域の周波数だ
けを減衰させるステップとを含み、前記狭帯域が前記周
波数ｆを含む方法。 （１５）ディスク・サーボ・システムを制御する方法で
あって、前記システムがトラックに情報内容を記憶する
ためのディスクと、前記情報内容をそれから読み取るた
めに前記トラックのうちのいずれか１つの上に位置決め
可能であり、変換器構造の温度の関数としてｆ１とｆ２
の間の範囲内で変動する固有周波数ｆを有する変換器構
造と、前記変換器構造の温度を表す信号を生成する温度
センサと、前記変換器構造に結合され前記変換器構造の
動きを制御するために前記変換器構造に適用される広帯
域信号を生成するための制御ループとを含み、 ａ）前記温度信号を使用し、前記変換器構造の前記固有
周波数の値を決定するステップと、 ｂ）前記広帯域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ１〜
ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰させるステップ
とを含み、前記狭帯域が前記周波数ｆを含む方法。 （１６）前記制御ループがノッチ・フィルタを含み、前
記ステップｂ）が、前記ステップａ）によって提供され
る前記温度信号の関数としての前記共振周波数ｆを含む
前記狭帯域中の前記広帯域信号を減衰させるように前記
ノッチ・フィルタを制御する、上記（１５）に記載の方
法。 （１７）前記ノッチ・フィルタがディジタル・フィルタ
であり、複数ｎ個のフィルタ係数を有し、前記ステップ
ｂ）が、前記係数のうちｍ個（ただしｍ＜ｎ）を変更す
ることによってノッチ・フィルタを温度の関数として調
節する、上記（１５）に記載の方法。 （１８）周囲温度の範囲でサーボ・システムの制御装置
を操作するためのメモリ媒体であって、前記システム
が、第１の部材と、前記第１の部材に対して相対的に位
置決め可能な第２の部材と、前記第２の部材に結合さ
れ、前記第２の部材を前記第１の部材に対して相対的に
所望の位置に位置決めさせる広帯域周波数信号を生成す
るための制御ループとを含み、前記第２の部材が、ｆ１
とｆ２の間の周波数範囲内で温度に従って変動する固有
共振周波数ｆを有し、周囲温度信号を検出するために前
記制御装置を操作する手段と、前記周囲温度に応答し
て、前記広帯域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ１〜
ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰させるようにフ
ィルタを設定するように前記制御装置を操作する手段と
を含み、前記狭帯域が前記周波数ｆを含むメモリ媒体。 （１９）ディスク・サーボ・システムの制御装置を操作
するためのメモリ媒体であって、前記システムが、トラ
ックに情報内容を記憶するためのディスクと、前記情報
内容をそれから読み取るために前記トラックのうちのい
ずれか１つの上に位置決め可能であり、変換器構造の温
度の関数としてｆ１とｆ２の間の範囲内で変動する固有
周波数ｆを有する変換器構造と、前記変換器構造の温度
を表す信号を生成する温度センサと前記変換器構造に結
合され、前記変換器構造の動きを制御するために前記変
換器構造に適用される広帯域信号を生成するための制御
ループとを含み、メモリ媒体が、 ａ）前記温度信号を使用し前記変換器構造の前記固有周
波数の値を決定するために前記制御装置を操作する手段
と、 ｂ）前記広帯域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ１〜
ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰させるために前
記制御装置を操作する手段とを含み、前記狭帯域が前記
周波数ｆを含むメモリ媒体。 （２０）前記制御ループがノッチ・フィルタを含み、前
記手段ｂ）が、前記温度信号の関数としての前記共振周
波数ｆを含む前記狭帯域中の前記広帯域信号を減衰させ
るように前記ノッチ・フィルタを調節する前記制御装置
を操作する、上記（１９）に記載のメモリ媒体。 （２１）前記ノッチ・フィルタがディジタル・フィルタ
であり、複数ｎ個のフィルタ係数を有し、前記手段ｂ）
が、前記制御装置を操作して、前記係数のうちｍ個（た
だしｍ＜ｎ）を変更することによって前記ノッチ・フィ
ルタを温度の関数として調節する、上記（１９）に記載
のメモリ媒体。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだ、サーボ・システムによる
コンピュータ・ディスク・ドライブの概略ブロック図で
ある。
【図２】図１の位置制御装置をより詳細に示す図であ
る。
【図３】図２のフィルタリング回路をより詳細に示す図
である。
【図４】本発明の方法を示す論理流れ図である。
【符号の説明】
１０ コンピュータ・ディスク・ドライブ記憶装置 １０ システム １２ ディスク １２ｓ 表面 １４ 位置決めモータ １４ ドライブ・モータ １６ アーム １６ アクチュエータ １７ スペーサ １８ 読取り／書込みヘッド １９ データ部分 ２０ トラック ２０ｓ サーボ位置リードバック信号 ２２ トラック ３０ 位置制御装置 ３１ メモリ・ディスク ３６ 温度入力 ４０ 制御ブロック ４２ フィルタ回路 ４２ｎ ノッチ・フィルタ ４６ ディジタル・アナログ変換器銀 ４８ ドライバ ５２ 復調器（demod） ５４ 推定装置 ６０ 温度入力装置 ６０ 温度入力ブロック ６２ フィルタ調節ブロック ６２ フィルタ調節回路 ６６ 遅延 ６８ 乗算器 ７０ 遅延 ７２ 乗算器 ７４ 乗算器 ７６ アナログ加算器 ７８ アナログ加算器 ８０ アナログ加算器 ８２ アナログ加算器 ８４ 乗算器 ８６ 乗算器 ８８ 遅延 ９０ 遅延
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 21/08 Ｇ１１Ｂ 21/08 Ｙ 21/10 21/10 Ｌ Ｖ (72)発明者 ルイス・ジョーゼフ・セラーノ アメリカ合衆国95124 カリフォルニア 州サンノゼ ロクサンヌ・ドライブ 5274 (56)参考文献 特開 平８−253950（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−96704（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−112289（ＪＰ，Ａ) 米国特許5594603（ＵＳ，Ａ) 米国特許5128813（ＵＳ，Ａ) 米国特許4207601（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 11/36 G05B 13/02 G05D 3/12 G11B 19/04 G11B 19/14 G11B 21/08 G11B 21/10

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】周囲温度の範囲で動作するサーボ・システ
    ムであって、 第１の部材と、 前記第１の部材に対して相対的に位置決め可能な第２の
    部材と、 前記第２の部材に結合される広帯域周波数信号を生成
    し、さらに前記第２の部材を前記第１の部材に対して相
    対的に所望の位置に位置決めするための制御ループとを
    含み、 前記第２の部材が、前記周囲温度の関数でありｆ１とｆ
    ２の間で温度に従って変動する固有共振周波数ｆを有
    し、 さらに、前記周囲温度を測定し、それを示す出力信号を
    提供する手段を含み、 前記制御ループが、前記出力信号に応答して、前記広帯
    域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ１〜ｆ２内にある
    狭帯域の周波数だけを減衰させる手段を含み、前記狭帯
    域が前記周波数ｆを含むサーボ・システム。
  2. 【請求項２】ディスク・サーボ・システムであって、 トラックに情報内容を記憶するためのディスクと、 前記情報内容をそれから読み取るために前記トラックの
    うちのいずれか１つの上に位置決め可能であり、変換器
    構造の温度の関数としてｆ１とｆ２の間の範囲内で変動
    する固有周波数ｆを有する変換器構造と、 前記変換器構造の温度を表す信号を生成するセンサと、 前記変換器構造に結合され広帯域信号を生成するための
    制御ループであって、前記広帯域周波数信号内で前記周
    波数範囲ｆ１〜ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰
    させることにより、前記温度信号に応答して前記変換器
    構造を前記１つのトラックに対して相対的に位置決めさ
    れた状態に維持する制御ループとを含み、前記狭帯域が
    前記周波数ｆを含むシステム。
  3. 【請求項３】前記制御ループが、前記変換器構造の前記
    共振周波数ｆを含む前記狭帯域内の前記広帯域信号を減
    衰させるように設定されたノッチ・フィルタを含み、減
    衰周波数を前記温度の関数として設定するために前記温
    度信号を受け取るように結合される、請求項２に記載の
    システム。
  4. 【請求項４】前記ノッチ・フィルタがディジタル・フィ
    ルタである、請求項３に記載のシステム。
  5. 【請求項５】前記ノッチ・フィルタが複数ｎ個のフィル
    タ係数を有し、ノッチ周波数ｆが、前記係数のうちｍ個
    （ただしｍ＜ｎ）を変更することによって温度の関数と
    して変更される、請求項４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】前記ｍ個の係数が様々な温度の関数として
    表に記憶される、請求項５に記載のシステム。
  7. 【請求項７】前記ｍ個の係数が様々な温度の関数として
    計算される、請求項５に記載のシステム。
  8. 【請求項８】測定された温度に対応する、前記ｍ個の係
    数のうちの１つが、前記ノッチ・フィルタを周波数ｆに
    設定するためにそれに適用される、請求項５に記載のシ
    ステム。
  9. 【請求項９】前記制御ループが、前記変換器構造の前記
    共振周波数ｆで前記広帯域信号を減衰させるように設定
    されたノッチ・フィルタを含み、減衰周波数を前記温度
    の関数として設定するために前記温度信号を受け取るよ
    うに結合される、請求項１に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】前記ノッチ・フィルタがディジタル・フ
    ィルタである、請求項９に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】前記ノッチ・フィルタが複数ｎ個のフィ
    ルタ係数を有し、ノッチ周波数ｆが、前記係数のうちｍ
    個（ただしｍ＜ｎ）を変更することによって温度の関数
    として変更される、請求項１０に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】前記ｍ個の係数が様々な温度の関数とし
    て表に記憶される、請求項１１に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】測定された温度に対応する、ｍ個の係数
    のうちの１つが、前記ノッチ・フィルタを周波数ｆに設
    定するためにそれに適用される、請求項１２に記載のシ
    ステム。
  14. 【請求項１４】周囲温度の範囲でサーボ・システムを操
    作する方法であって、前記システムが、第１の部材と、
    前記第１の部材に対して相対的に位置決め可能な第２の
    部材と、前記第２の部材に結合され、前記第２の部材を
    前記第１の部材に対して相対的に所望の位置に位置決め
    させる広帯域周波数信号を生成するための制御ループと
    を含み、前記第２の部材が、ｆ１とｆ２の間の周波数範
    囲内で温度に従って変動する固有共振周波数ｆを有し、 前記周囲温度を測定し、それを示す出力信号を提供する
    ステップと、 前記出力信号に応答して、前記広帯域信号中で前記周波
    数の範囲ｆ１〜ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰
    させるステップとを含み、前記狭帯域が前記周波数ｆを
    含む方法。
  15. 【請求項１５】ディスク・サーボ・システムを制御する
    方法であって、前記システムがトラックに情報内容を記
    憶するためのディスクと、前記情報内容をそれから読み
    取るために前記トラックのうちのいずれか１つの上に位
    置決め可能であり、変換器構造の温度の関数としてｆ１
    とｆ２の間の範囲内で変動する固有周波数ｆを有する変
    換器構造と、前記変換器構造の温度を表す信号を生成す
    る温度センサと、前記変換器構造に結合され前記変換器
    構造の動きを制御するために前記変換器構造に適用され
    る広帯域信号を生成するための制御ループとを含み、 ａ）前記温度信号を使用し、前記変換器構造の前記固有
    周波数の値を決定するステップと、 ｂ）前記広帯域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ１〜
    ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰させるステップ
    とを含み、前記狭帯域が前記周波数ｆを含む方法。
  16. 【請求項１６】前記制御ループがノッチ・フィルタを含
    み、前記ステップｂ）が、前記ステップａ）によって提
    供される前記温度信号の関数としての前記共振周波数ｆ
    を含む前記狭帯域中の前記広帯域信号を減衰させるよう
    に前記ノッチ・フィルタを制御する、請求項１５に記載
    の方法。
  17. 【請求項１７】前記ノッチ・フィルタがディジタル・フ
    ィルタであり、複数ｎ個のフィルタ係数を有し、前記ス
    テップｂ）が、前記係数のうちｍ個（ただしｍ＜ｎ）を
    変更することによってノッチ・フィルタを温度の関数と
    して調節する、請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】周囲温度の範囲でサーボ・システムの制
    御装置を操作するためのメモリ媒体であって、前記シス
    テムが、第１の部材と、前記第１の部材に対して相対的
    に位置決め可能な第２の部材と、前記第２の部材に結合
    され、前記第２の部材を前記第１の部材に対して相対的
    に所望の位置に位置決めさせる広帯域周波数信号を生成
    するための制御ループとを含み、前記第２の部材が、ｆ
    １とｆ２の間の周波数範囲内で温度に従って変動する固
    有共振周波数ｆを有し、 周囲温度信号を検出するために前記制御装置を操作する
    手段と、 前記周囲温度に応答して、前記広帯域周波数信号中で前
    記周波数の範囲ｆ１〜ｆ２内にある狭帯域の周波数だけ
    を減衰させるようにフィルタを設定するように前記制御
    装置を操作する手段とを含み、前記狭帯域が前記周波数
    ｆを含むメモリ媒体。
  19. 【請求項１９】ディスク・サーボ・システムの制御装置
    を操作するためのメモリ媒体であって、前記システム
    が、トラックに情報内容を記憶するためのディスクと、
    前記情報内容をそれから読み取るために前記トラックの
    うちのいずれか１つの上に位置決め可能であり、変換器
    構造の温度の関数としてｆ１とｆ２の間の範囲内で変動
    する固有周波数ｆを有する変換器構造と、前記変換器構
    造の温度を表す信号を生成する温度センサと前記変換器
    構造に結合され、前記変換器構造の動きを制御するため
    に前記変換器構造に適用される広帯域信号を生成するた
    めの制御ループとを含み、メモリ媒体が、 ａ）前記温度信号を使用し前記変換器構造の前記固有周
    波数の値を決定するために前記制御装置を操作する手段
    と、 ｂ）前記広帯域周波数信号中で前記周波数の範囲ｆ１〜
    ｆ２内にある狭帯域の周波数だけを減衰させるために前
    記制御装置を操作する手段とを含み、前記狭帯域が前記
    周波数ｆを含むメモリ媒体。
  20. 【請求項２０】前記制御ループがノッチ・フィルタを含
    み、前記手段ｂ）が、前記温度信号の関数としての前記
    共振周波数ｆを含む前記狭帯域中の前記広帯域信号を減
    衰させるように前記ノッチ・フィルタを調節するように
    前記制御装置を操作する、請求項１９に記載のメモリ媒
    体。
  21. 【請求項２１】前記ノッチ・フィルタがディジタル・フ
    ィルタであり、複数ｎ個のフィルタ係数を有し、前記手
    段ｂ）が、前記制御装置を操作して、前記係数のうちｍ
    個（ただしｍ＜ｎ）を変更することによって前記ノッチ
    ・フィルタを温度の関数として調節する、請求項１９に
    記載のメモリ媒体。
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