JP4473832B2 - ディスク装置、位置決め制御回路及びそれを用いた情報処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、外部振動による位置ずれを抑制して、ヘッドを位置決め制御するディスク装置、位置決め制御回路及びそれを用いた情報処理装置に関し、特に、位置決め制御開始から外乱によるヘッドの振動を抑圧するディスク装置、位置決め制御回路及びそれを用いた情報処理装置に関する。
ディスク装置、例えば、磁気ディスク装置や光ディスク装置において、ヘッドを目標トラックに正確に位置決めすることが記録密度向上のために極めて重要である。
近年，ディスク装置は応用分野が広がり，コンピュータのみならず，携帯電子機器，カーナビゲーション装置、などにも搭載されるようになってきた。このような応用範囲が広がることは、従来とは、異なる様々な外乱が加わる。
一般に、ディスク装置の共振周波数を測定し、その共振周波数成分をフィルタで抑圧することが行われている。又、適応制御により、外乱を学習して、外乱抑圧制御を行うことも提案されている（例えば、特許文献１）。
このような外乱対策は，外乱が未知であることを前提としていた。又は、予め既知で、かつその周波数が変化しないことを前提としていた。例えば、周期性外乱に追従する適応制御において、適応制御が動作する初期周波数は任意、例えば，追従可能な周波数範囲の丁度真ん中の値を設定していた。
特開２０００−２１１０４号公報
しかしながら、近年のディスク装置の普及に伴い、外乱周波数は未知である以外に、既知ではあるが、周波数が変化するものや、ディスク装置として、未知であるが、特定の周波数への対応が求められている。
例えば、ディスク装置が取り付けられている筐体と、ディスク装置との機械共振がある。筐体に、ネジやゴム、あるいは弾性体を介して、ディスク装置は支持されている。そのため，ディスク装置のシーク動作に伴う反力を加振源として振動が発生する。その周波数は、予め予想できるが、その周波数は，ディスク装置を取り付ける筐体の種類により変化する。
又、他の例として、ディスク装置が取り付けられている装置に、別に取り付けられている機械の振動である。具体的には、携帯電話のバイブレータ、ノートパソコンやディスクトップパソコンの光学ドライブがある。バイブレータは、一定の周波数で振動が発生する。光学ドライブは、取り付けられるディスクの偏心具合にともない、ディスクの回転に同期した振動が発生する。これらの振動周波数は，予め決められている、もしくは予想できる場合が多い。しかしながら、これら他の機器は、常時動作している訳ではないため、結局、外乱周波数は、既知であるが、変化することになる。
従来の外乱に対応する制御においては、既知ではあるが、周波数が変化する外乱や、未知の特定の周波数の外乱に対応するには、それなりの時間がかかり、即座に外乱、特に外部振動に対応する外乱対応制御を行うことは、困難であった。例えば、前述の周期性外乱に追従する適応制御においては、適応制御が動作する初期周波数は，追従可能な周波数範囲の丁度真ん中の値を設定していたため、学習により、かかる外乱周波数に適応するのに時間がかかる。
近年のトラック密度の向上に伴い、このような外乱周波数への対応が遅れると、リードエラーやライトエラーが多発し、リード／ライト特性の低下の原因となっていた。
従って、本発明の目的は、既知であるが、周波数の変化する外乱周波数や、未知であるが、特定の周波数に即座に対応して、ヘッドの振動を防止するためのディスク装置及び情報処理装置を提供することにある。
又、本発明の他の目的は、搭載された他の機器からの外乱周波数に即座に対応して、ヘッドの振動を防止するためのディスク装置及び情報処理装置を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、搭載状態に応じた外乱周波数に即座に対応して、ヘッドの振動を防止するためのディスク装置及び情報処理装置を提供することにある。
この目的の達成のため、本発明のデイスク装置は、ディスクに少なくともリードを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するアクチュエータと、目標位置と前記ヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、前記アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、接続された処理ユニットから、前記目標位置と、抑圧すべき外乱周波数情報を受信するインターフェース回路とを有し、前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定し、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算する。
又、本発明の情報処理装置は、ディスクに少なくともリードを行うヘッドと、ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するアクチュエータと、目標位置と前記ヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、前記アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、外部との接続のためのインターフェース回路とを有するディスク装置と、前記ディスク装置のデータを少なくともリードして、データ処理する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記インターフェース回路に、前記目標位置と、外乱周波数情報を送信し、前記ディスク装置の前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定し、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算する。
又、本発明の位置決め制御回路は、目標位置とヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、外部から抑圧すべき外乱周波数情報を受信するインターフェース回路とを有し、前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定する。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算する。
更に、本発明では、好ましくは、前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に応じて、変更された前記適応制御により、前記位置誤差に従い、前記外乱抑圧制御量を計算する。
更に、本発明では、好ましくは、前記インターフェース回路は、接続された処理ユニットから前記目標位置と前記外乱周波数情報を受信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記ヘッドは、前記ディスクのデータをリード及びライトするヘッドで構成された。
更に、本発明では、好ましくは、前記ディスクが、磁気ディスクで構成され、前記ヘッドが磁気ヘッドで構成された。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットは、前記ディスク装置の共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットのデータを格納する第２のディスク装置を更に有し、前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記情報処理装置の筐体に取り付けに伴う、共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記情報処理装置の筐体に取り付け後に測定された共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置から取得した前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置を駆動する時に、前記第２のディスク装置から取得した前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信する。
更に、本発明では、好ましくは、前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置を駆動する時に、前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信する。
本発明では、外乱抑圧機能を有する位置決め系に、接続されたデータ処理装置から、既知の外乱周波数を初期値にセットするため、直ちに、既知の外乱周波数からスタートし、以降、周波数が変化しても、適応制御により、推定周波数は、それに追従でき、早期にヘッドの振動を防止できる。しかも、データ処理装置から目標位置とともに送信され、設定されるため、実際にリード動作を行う場合に、必要な外乱抑圧動作を実現できる。
以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置、位置決め制御系、第１の実施の形態、第２の実施の形態、第３の実施の形態、第４の実施の形態、他の実施の形態の順で説明するが、本発明は、この実施の形態に限られない。
（ディスク装置）
図１は、本発明の一実施の形態のディスク装置の構成図、図２は、図１の磁気ディスクの位置信号の配置図、図３は、図１及び図２の磁気ディスクの位置信号の構成図、図４は、図１のヘッド位置制御の説明図である。
図１は、本発明の一実施の形態のディスク装置の構成図、図２は、図１の磁気ディスクの位置信号の配置図、図３は、図１及び図２の磁気ディスクの位置信号の構成図、図４は、図１のヘッド位置制御の説明図である。
図１は、ディスク装置として、磁気ディスク装置を示す。図１に示すように、磁気記憶媒体である磁気ディスク４が、スピンドルモータ５の回転軸２に設けられている。スピンドルモータ５は、磁気ディスク４を回転する。アクチュエータ（ＶＣＭ）１は、先端に磁気ヘッド３を備え、磁気ヘッド３を磁気ディスク４の半径方向に移動する。
アクチュエータ１は、回転軸を中心に回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で構成される。図では、磁気ディスク装置に、２枚の磁気ディスク４が搭載され、４つの磁気ヘッド３が、同一のアクチュエータ１で同時に駆動される。
磁気ヘッド３は、リード素子と、ライト素子とからなる。磁気ヘッド３は、スライダに、磁気抵抗（ＭＲ）素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
位置検出回路７は、磁気ヘッド３が読み取った位置信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路１０は、磁気ヘッド３の読み取り及び書込みを制御する。スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路８は、スピンドルモータ５を駆動する。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１に駆動電流を供給し、ＶＣＭ１を駆動する。
マイクロコントローラ（ＭＣＵ）１４は、位置検出回路７からのデジタル位置信号から現在位置を検出（復調）し、検出した現在位置と目標位置との誤差に従い、ＶＣＭ駆動指令値を演算する。即ち、位置復調と図５以下で説明する外乱抑圧を含むサーボ制御を行う。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１３は、ＭＣＵ１４の制御プログラム等を格納する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２は、ＭＣＵ１４の処理のためのデータ等を格納する。
ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１は、サーボ信号のセクタ番号を基準にして，１周内の位置を判断し，データを記録・再生する。バッファ用ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５は、リードデータやライトデータを一時格納する。ＨＤＣ１１は、ＵＳＢ，ＡＴＡやＳＣＳＩ等のインターフェイスＩＦで、ホストと通信する。バス９は、これらを接続する。
図２に示すように、磁気ディスク４には、外周から内周に渡り、各トラックにサーボ信号（位置信号）１６が、円周方向に等間隔に配置される。尚、各トラックは、複数のセクタで構成され、図２の実線は、サーボ信号１６の記録位置を示す。図３に示すように、位置信号は，サーボマークＳｅｒｖｏ Ｍａｒｋと、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅと、インデックスＩｎｄｅｘと、オフセット情報（サーボバースト）ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤとからなる。尚、図３の点線は、トラックセンターを示す。
図３の位置信号をヘッド３で読み取り、トラック番号Ｇｒａｙ Ｃｏｄｅとオフセット情報ＰｏｓＡ，ＰｏｓＢ，ＰｏｓＣ，ＰｏｓＤを使い，磁気ヘッドの半径方向の位置を検出する。さらに、インデックス信号Ｉｎｄｅｘを元にして，磁気ヘッドの円周方向の位置を把握する。
例えば，インデックス信号を検出したときのセクタ番号を０番に設定し、サーボ信号を検出する毎に、カウントアップして、トラックの各セクタのセクタ番号を得る。このサーボ信号のセクタ番号は，データの記録再生を行うときの基準となる。尚、インデックス信号は、１周に１つである、又、インデックス信号の代わりに、セクタ番号を設けることもできる。
図４は、図１のＭＣＵ１４が行うアクチュエータのシーク制御例である。図１の位置検出回路７を通じて、ＭＣＵ１４が、アクチュエータの位置を確認して，サーボ演算し、適切な電流をＶＣＭ１に供給する。図５では、あるトラック位置から目標トラック位置へヘッド３を移動するシーク開始時からの制御の遷移と、アクチュエータ１の電流、アクチュエータ(ヘッド）の速度、アクチュエータ(ヘッド）の位置を示す。
即ち、シーク制御は、コアース制御、整定制御及びフォローイング制御と遷移することで，目標位置まで移動させることができる。コアース制御は、基本的に速度制御であり、整定制御、フォローイング制御は、基本的に位置制御であり、いずれも、ヘッドの現在位置を検出する必要がある。
このような，位置を確認するためには，前述の図２のように、磁気ディスク上にサーボ信号を事前に記録しておく。即ち、図３に示したように、サーボ信号の開始位置を示すサーボマーク，トラック番号を表すグレイコード，インデックス信号，オフセットを示すＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤといった信号が記録されている。この信号を磁気ヘッドで読み出し、このサーボ信号を、位置検出回路７が、デジタル値に変換する。
（位置決め制御系）
図５は、図１のＭＣＵ１４が実行する外乱を抑圧する位置決め制御系の第１の実施の形態のブロック図である。この位置決め制御系は、外乱周波数を検出し、所定の周波数の正弦波状の外乱を抑圧するための制御系である。
図５は、図１のＭＣＵ１４が実行する外乱を抑圧する位置決め制御系の第１の実施の形態のブロック図である。この位置決め制御系は、外乱周波数を検出し、所定の周波数の正弦波状の外乱を抑圧するための制御系である。
インターフェース回路１１−１（ＨＤＣ１１内）から与えられた目標位置ｒと観測位置ｙとの位置誤差ｅを演算器１００で演算する。この位置誤差ｅを、フィードバック制御を行うコントローラ１０２（Ｃｎ）に入力する。コントローラ１０２は、周知のＰＩＤ制御、ＰＩ制御＋ＬｅａｄＬａｇ、オブザーバ制御により、制御電流値Ｕｎを出力する。
このコントローラ１０２に対して、外乱の周波数を推定する周波数推定器（ω推定）１０６と、適応制御により、特定の周波数の外乱を抑圧するための補償器（Ｃｄ）１０４を付加する。
制御対象１０３（Ｐ）へは、コントローラ１０２（Ｃｎ）の出力Ｕｎと補償器１０４（Ｃｄ）の出力Ｕｄの和であるＵを供給する。これにより、制御対象１０３であるアクチュエータ１に駆動されるヘッド３は、外乱に追従するように、位置制御される。即ち、装置が外乱で、振動するため、磁気ディスク４に対し、ヘッド３も外乱に追従するよう位置制御され、ヘッド３と磁気ディスク４の位置関係は、変化しない。
この周波数推定器１０６は、位置誤差ｅを基に、外乱の角周波数ω（＝２πｆ）を推定し、補償器１０４の外乱周波数抑圧の伝達関数に、導入する。補償器１０４は、位置誤差ｅと、この推定角周波数ωとから正弦波の漸化式（適応制御式）を計算し、補償電流出力Ｕｄを計算する。
このように、ある範囲の未知周波数の外乱にも対応させるべく、外乱の周波数を検出し、未知周波数の抑圧を行う。この未知の周波数を推定し、未知周波数の外乱を抑圧する方法としては、正弦波の漸化式を仮定したものや、前述の誤差信号ｅを基に、適応則を導入して、制御対象の駆動量を補正するものが、適用できる。更に、誤差信号ｅから未知の周波数を推定し、位置レベルでの外乱抑圧信号を生成し、その誤差信号を補正し、コントローラに入力するものも適用できる。
ここで、本発明は、外部から外乱抑圧周波数をインターフェース回路１１−１が受け、周波数推定器１０６の初期値（外乱の角周波数の初期値）として、周波数推定器１０６にセットする。従って、補償器１０４には、この初期値から適応制御する。
即ち、通常、周波数推定器１０６の初期値は、外乱周波数が未知であることを前提にしているため、追従範囲の真ん中に設定され、位置誤差ｅから徐々に外乱周波数に到達するが、本発明では、既知の外乱周波数を初期値にセットするため、直ちに、既知の外乱周波数からスタートし、以降、周波数が変化しても、推定周波数は、それに追従する。
図６は、図１のＭＣＵ１４が実行する外乱を抑圧する位置決め制御系の第２の実施の形態のブロック図である。この位置決め制御系は、外乱周波数を検出し、所定の周波数の正弦波状の外乱を抑圧するための制御系である。
インターフェース回路１１−１（ＨＤＣ１１内）から与えられた目標位置ｒと観測位置ｙとの位置誤差ｅを演算器１００で演算する。この位置誤差ｅを、フィードバック制御を行うコントローラ１０２（Ｃｎ）に入力する。コントローラ１０２は、周知のＰＩＤ制御、ＰＩ制御＋ＬｅａｄＬａｇ、オブザーバ制御により、制御電流値Ｕｎを出力する。
このコントローラ１０２に対して、外乱の周波数を対応する角周波数に変換する周波数変換器（ω推定）１０６−１と、適応制御により、特定の周波数の外乱を抑圧するための補償器（Ｃｄ）１０４を付加する。
制御対象１０３（Ｐ）へは、コントローラ１０２（Ｃｎ）の出力Ｕｎと補償器１０４（Ｃｄ）の出力Ｕｄの和であるＵを供給する。これにより、制御対象１０３であるアクチュエータ１に駆動されるヘッド３は、外乱に追従するように、位置制御される。即ち、装置が外乱で、振動するため、磁気ディスク４に対し、ヘッド３も外乱に追従するよう位置制御され、ヘッド３と磁気ディスク４の位置関係は、変化しない。
この周波数変換器１０６−１は、角周波数ω（＝２πｆ）を、補償器１０４−１の外乱周波数抑圧の逆ノッチフィルタに設定する。補償器１０４は、位置誤差ｅを、この角周波数ωで設定された逆ノッチフィルタ処理を行い、補償電流出力Ｕｄを計算する。
このように、特定の周波数の外乱にも対応させるべく、外部から外乱抑圧周波数をインターフェース回路１１−１が受け、周波数変換器１０６−１にセットする。従って、補償器１０４−１は、この初期値（角周波数）で、外乱周波数抑圧する。
従って、本発明では、既知の外乱周波数を初期値にセットするため、直ちに、既知の外乱周波数に対応して、補償器１０４のフィルタ特性を設定でき、補償電流Ｕｄは、それに対応する。
このように、位置決め制御系が、選択的に抑圧する外乱周波数の設定値に応じて、内部定数（図５、図６の例では、角周波数）または構成を違える手段を備えており、また、外乱周波数はインターフェイス１１−１を通じて、外部から参照または設定が可能とする。
図５、図６に示した周波数推定器１０６、周波数変換器１０６−１のテーブルは、電源切断時でもその値が保持されているほうが望ましい。テーブルに設定した値を、不揮発性メモリ域，例えばフラッシュメモリやＥＥＲＯＭ，あるいはディスク上のシステム領域に保存しておく。電源再投入時には、その値が利用可能なように，テーブルに格納しておくとよい。
図７に、図５及び図６の位置決め制御系の感度関数の例を示す。上段は、周波数対マグニチュードの特性、下段は、周波数対位相の特性を示す。各々の特性において、２本の線があるうちのノッチフィルタ形状に５００Ｈｚ付近が抑圧されているのが、今回の発明で用いる制御系の例である。
この抑圧する周波数を、前述のように、外部から参照・設定変更可能にする。又、図７に示すように、特定の周波数近傍を幅広く抑圧したほうが，外乱周波数の設定値と実際の値とのずれが生じたときでも，位置決め制御系は対応できる。
図８は、図１のＭＣＵ１４の外部周波数設定処理フロー図である。
（Ｓ１０）ＭＣＵ１４は、ＨＤＣ１１のインターフェース回路１１−１からコマンドを受領すると、このコマンドが、外部抑圧周波数設定コマンドであるかを判定する。外部抑圧周波数設定コマンドでなければ、他のコマンド処理に移行する。
（Ｓ１２）ＭＣＵ１４は、受領コマンドが、外部抑圧周波数設定コマンドであれば、外乱抑圧制御部（例えば、図５の周波数推定器１０６又は図６の周波数変換器１０６−１）にセットする。
このようにして、既知であるが、周波数の変化する外乱周波数に即座に対応して、ヘッドの振動を防止することができる。
（第１の実施の形態）
図９は、本発明の第１の実施の形態の説明図、図１０は、本発明の第１の実施の形態の処理フロー図である。
図９は、本発明の第１の実施の形態の説明図、図１０は、本発明の第１の実施の形態の処理フロー図である。
図９は、装置の筐体２４に、ディスク装置２０が支持された様子を示している。ディスク装置２０は、図１の構成を有し、図５又は図６の位置決め系を備える。
図９に示すように、ディスク装置２０は、ゴムなどの弾性体２４や，ネジを用いて、筐体２２に締結される。その固定具合により、異なる共振周波数を持つ。これら共振周波数は、ディスク装置の種類と、取り付け先の筐体の種類、および取り付け部材の種類により、定まる。即ち、ディスク装置２０自身では、決定できず、ディスク装置２０を内臓する装置メーカーで、決定できる。即ち、ディスク装置の供給元では、どのように使用されるか不明のため、予め、制御系の内部定数に、特定の共振周波数を設定できない。
即ち、ディスク装置を使用するＣＰＵを含むシステム設計時に、共振周波数が予測できる。このため、ディスク装置を組み込んだシステム設計時に、共振周波数を測定しておく。例えば、図９のように、ディスク装置を取り付けた状態で、加速度センサーを取り付け、ディスク装置のアクチュエータ１を駆動して、振動を与え、共振周波数を測定する。これをＣＰＵに記憶しておく。
次に、図１０に示すように、ＣＰＵがパワーオンとなる（Ｓ２０），ディスク装置２０も起動する（Ｓ３０）。ＣＰＵは、接続装置を調査する（Ｓ３２）。ディスク装置２０は、ＣＰＵに接続されている場合に、ＣＰＵから命令を受け、機種情報をＣＰＵに送信する（Ｓ３２）。
ＣＰＵは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から格納されたその機種に対応する共振周波数情報を取得する（Ｓ２４）。ＣＰＵは、ディスク装置２０へその取得した外乱周波数（共振周波数）を通知する（Ｓ２６）。
ディスク装置２０は、前述のインターフェース回路１１−１を介し通知された外乱周波数を受信し（Ｓ３４）、前述のように、外乱抑圧制御部に制御定数を初期設定する（Ｓ３６）。このため、ディスク装置の搭載状態に応じた外乱周波数を初期から抑圧でき、且つ弾性体２０等で、変動する外乱周波数にも追従して、外乱抑圧制御できる。
（第２の実施の形態）
図１１乃至図１３は、磁気ディスク装置２０が、内蔵された装置例を示す。図１１は、ノートパソコン３０の１つの筐体内に磁気ディスク装置２０と光ディスク装置３０とが取り付けられているシステムを示す。図２は、ナビゲーション装置３２の１つの筐体内に磁気ディスク装置２０と光ディスク装置３０とが取り付けられているシステムを示す。図１３は、プラズマデイスプレイ、液晶デイスプレイ等の薄型パネルデイスプレイ装置３４内に、磁気ディスク装置２０と光ディスク装置３０とが取り付けられているシステムを示す。
図１１乃至図１３は、磁気ディスク装置２０が、内蔵された装置例を示す。図１１は、ノートパソコン３０の１つの筐体内に磁気ディスク装置２０と光ディスク装置３０とが取り付けられているシステムを示す。図２は、ナビゲーション装置３２の１つの筐体内に磁気ディスク装置２０と光ディスク装置３０とが取り付けられているシステムを示す。図１３は、プラズマデイスプレイ、液晶デイスプレイ等の薄型パネルデイスプレイ装置３４内に、磁気ディスク装置２０と光ディスク装置３０とが取り付けられているシステムを示す。
この光ディスク装置は、ＤＶＤ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ等で構成され、光学ディスクを使用する。光学ディスクは、可換媒体であるがために，取り付けられるディスクの偏心具合が、ディスクの取り付けの都度に変化する。それにともない、回転に同期した振動が発生する。光ディスクの回転制御の種類により、光ヘッドの半径位置に応じて回転数を違える場合と，常に一定の回転数で制御する場合がある。
図１４は、図１１乃至図１３のシステムのブロック図である。磁気ディスク装置２０、光ディスク装置４０、キー等の入力ユニット５４、デイスプレイ等の出力ユニット５６と、ＣＰＵ５０、メモリ５２とが、バス５８を介し、接続される。
このような構成では、メモリ５２に設定する外部周波数を格納しておき、ＣＰＵ５０が、メモリ５２の外部振動数を読み出し、磁気ディスク装置２０に設定する。
図１５は、本発明の第２の実施の形態の設定処理フロー図である。この実施の形態では、光ディスク装置の回転数が可変である場合の設定処理を示す。
ＣＰＵ５０は、光ディスク装置４０に、現在の回転数の送信を指示する（Ｓ４０）。光ディスク装置４０は、ＣＰＵ５０の回転数の送信命令を受信し（Ｓ５０），回転数をＣＰＵ５０に送信する（Ｓ５２）。
ＣＰＵ５０は、光ディスク装置５０から回転数を受信し（Ｓ４２）、磁気ディスク装置２０に、その受信した外乱周波数（回転数）を通知する（Ｓ４４）。
磁気ディスク装置２０は、前述のインターフェース回路１１−１を介し通知された外乱周波数を受信し（Ｓ６０）、前述のように、外乱抑圧制御部に制御定数を初期設定する（Ｓ６２）。
ＣＰＵ５０は、任意のタイミング（例えば、一定間隔）で回転数を送受信することにより、光ディスク装置４０の回転数が可変でも、回転数に応じた外乱周波数を初期から抑圧でき、且つ変動する外乱周波数にも追従して、外乱抑圧制御できる。
（第３の実施の形態）
図１６は、本発明の第３の実施の形態の設定処理フロー図である。この実施の形態では、光ディスク装置の回転数が可変である場合の設定処理を示す。又、この実施の形態は、ＣＰＵが、光ディスク装置へのアクセス毎に、光ディスク装置の回転数を読み出し、磁気ディスク装置に通知するものである。
図１６は、本発明の第３の実施の形態の設定処理フロー図である。この実施の形態では、光ディスク装置の回転数が可変である場合の設定処理を示す。又、この実施の形態は、ＣＰＵが、光ディスク装置へのアクセス毎に、光ディスク装置の回転数を読み出し、磁気ディスク装置に通知するものである。
ＣＰＵ５０は、光ディスク装置４０のファイルのリード／ライト処理を行い（Ｓ６０）、光ディスク装置４０に、データのリード／ライトを指示する（Ｓ６２）。光ディスク装置４０は、リード／ライトコマンドを受信し（Ｓ７０）、リード／ライト処理を実行し、完了又はデータを送信する（Ｓ７２）。ＣＰＵ５０は、光ディスク装置４０から、完了報告又はデータを受信すると（Ｓ６４）、光ディスク装置４０に、現在の回転数の送信を指示する（Ｓ６６）。光ディスク装置４０は、ＣＰＵ５０の回転数の送信命令を受信し，回転数をＣＰＵ５０に送信する（Ｓ７４）。
ＣＰＵ５０は、光ディスク装置５０から回転数を受信し、磁気ディスク装置２０に、その受信した外乱周波数（回転数）を通知する（Ｓ６８）。磁気ディスク装置２０は、前述のインターフェース回路１１−１を介し通知された外乱周波数を受信し、前述のように、外乱抑圧制御部に制御定数を初期設定する（Ｓ８０）。
ＣＰＵ５０は、光ディスクのファイル処理毎に、回転数を送受信することにより、光ディスク装置４０の回転数が可変でも、回転数に応じた外乱周波数を初期から抑圧でき、且つ変動する外乱周波数にも追従して、外乱抑圧制御できる。
（第４の実施の形態）
図１７は、本発明の第４の実施の形態の設定処理フロー図である。この実施の形態では、光ディスク装置の回転数が固定である場合の設定処理を示す。又、この実施の形態は、光ディスク装置の回転数が固定であるため、ＣＰＵ５０は、その回転数（外乱周波数）をメモリ５２に保持しており、これを、磁気ディスク装置に通知するものである。
図１７は、本発明の第４の実施の形態の設定処理フロー図である。この実施の形態では、光ディスク装置の回転数が固定である場合の設定処理を示す。又、この実施の形態は、光ディスク装置の回転数が固定であるため、ＣＰＵ５０は、その回転数（外乱周波数）をメモリ５２に保持しており、これを、磁気ディスク装置に通知するものである。
ＣＰＵ５０は、光ディスク装置４０のファイルのリード／ライト処理を行い（Ｓ９０）、光ディスク装置４０に、対象ＬＢＡ（論理ブロックアドレス）の読み出しの転送レート（回転数）を設定する。光ディスク装置４０は、光ディスクの回転数を指定値に設定する（Ｓ１００）。
ＣＰＵ５０は、磁気ディスク装置２０に、その指定した外乱周波数（回転数）を通知する（Ｓ９４）。磁気ディスク装置２０は、前述のインターフェース回路１１−１を介し通知された外乱周波数を受信し、前述のように、外乱抑圧制御部に制御定数を初期設定する（Ｓ１１０）。
ＣＰＵ５０は、データのリード／ライトを指示する（Ｓ９６）。光ディスク装置４０は、リード／ライトコマンドを受信し（Ｓ１０２）、リード／ライト処理を実行し、完了又はデータを送信する（Ｓ１０４）。ＣＰＵ５０は、光ディスク装置４０から、完了報告又はデータを受信する（Ｓ９８）。
ＣＰＵ５０は、光ディスクのファイル処理毎に、回転数を送信することにより、光ディスク装置４０の回転数が固定でも、回転数に応じた外乱周波数を初期から抑圧でき、且つ変動する外乱周波数にも追従して、外乱抑圧制御できる。
このように、いずれの制御方法においても，光ディスクの回転周波数は、上位装置から検知でき、光ディスク装置の回転周波数を、磁気ディスク装置に伝達し、回転周波数で揺れる振動を抑止することができる。
（他の実施の形態）
前述の第１の実施の形態では、ディスク装置を、磁気ディスク装置で説明したが、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の他のディスク装置に適用できる。又、位置決め制御系を、図５及び図６の構成で説明したが、他の構成のものでも良い。
前述の第１の実施の形態では、ディスク装置を、磁気ディスク装置で説明したが、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等の他のディスク装置に適用できる。又、位置決め制御系を、図５及び図６の構成で説明したが、他の構成のものでも良い。
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明は、その趣旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。
（付記１）ディスクに少なくともリードを行うヘッドと、ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するアクチュエータと、目標位置と前記ヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、前記アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、外部から抑圧すべき外乱周波数情報を受信するインターフェース回路とを有し、前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定することを特徴とするディスク装置。
（付記２）前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算することを特徴とする付記１のディスク装置。
（付記３）前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に応じて、変更された前記適応制御により、前記位置誤差に従い、前記外乱抑圧制御量を計算することを特徴とする付記１のディスク装置。
（付記４）前記インターフェース回路は、接続された処理ユニットから前記目標位置と前記外乱周波数情報を受信することを特徴とする付記１のディスク装置。
（付記５）前記ヘッドは、前記ディスクのデータをリード及びライトするヘッドで構成されたことを特徴とする付記１のディスク装置。
（付記６）前記ディスクが、磁気ディスクで構成され、前記ヘッドが磁気ヘッドで構成されたことを特徴とする付記１のディスク装置。
（付記７）ディスクに少なくともリードを行うヘッドと、ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するアクチュエータと、目標位置と前記ヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、前記アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、外部との接続のためのインターフェース回路とを有するディスク装置と、前記ディスク装置のデータを少なくともリードして、データ処理する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記インターフェース回路に外乱周波数情報を送信し、前記ディスク装置の前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定することを特徴とする情報処理装置。
（付記８）前記処理ユニットは、前記ディスク装置の共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信することを特徴とする付記７の情報処理装置。
（付記９）前記処理ユニットのデータを格納する第２のディスク装置を更に有し、前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信することを特徴とする付記７の情報処理装置。
（付記１０）前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記情報処理装置の筐体に取り付けに伴う、共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信することを特徴とする付記８の情報処理装置。
（付記１１）前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記情報処理装置の筐体に取り付け後に測定された共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信することを特徴とする付記１０の情報処理装置。
（付記１２）前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置から取得した前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信することを特徴とする付記９の情報処理装置。
（付記１３）前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置を駆動する時に、前記第２のディスク装置から取得した前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信することを特徴とする付記１２の情報処理装置。
（付記１４）前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置を駆動する時に、前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信することを特徴とする付記９の情報処理装置。
（付記１５）前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算することを特徴とする付記９の情報処理装置。
（付記１６）前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に応じて、変更された前記適応制御により、前記位置誤差に従い、前記外乱抑圧制御量を計算することを特徴とする付記９の情報処理装置。
（付記１７）前記インターフェース回路は、接続された前記処理ユニットから前記目標位置と前記外乱周波数情報を受信することを特徴とする付記９の情報処理装置。
（付記１８）前記ディスクが、磁気ディスクで構成され、前記ヘッドが磁気ヘッドで構成されたことを特徴とする付記９の情報処理装置。
（付記１９）目標位置とヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、外部から抑圧すべき外乱周波数を受信するためのインターフェース回路とを有し、前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定することを特徴とする位置決め制御装置。
（付記２０）前記制御ユニットは、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算することを特徴とする付記１９の位置決め制御装置。
外乱抑圧機能を有する位置決め系に、接続されたデータ処理装置から、既知の外乱周波数を初期値にセットするため、直ちに、既知の外乱周波数からスタートし、以降、周波数が変化しても、適応制御により、推定周波数は、それに追従でき、早期にヘッドの振動を防止できる。しかも、データ処理装置から目標位置とともに送信され、設定されるため、実際にリード動作を行う場合に、必要な外乱抑圧動作を実現できる。
１ アクチュエータ
３ ヘッド
４ ディスク
５ スピンドルモータ
１１ ＨＤＣ
１１−１ インターフェース回路
１４ ＭＣＵ（位置決め制御系）
１０４，１０６ 外乱抑圧制御系
２０ 磁気ディスク装置
４０ 光ディスク装置
５０ ＣＰＵ（処理ユニット）
３ ヘッド
４ ディスク
５ スピンドルモータ
１１ ＨＤＣ
１１−１ インターフェース回路
１４ ＭＣＵ（位置決め制御系）
１０４，１０６ 外乱抑圧制御系
２０ 磁気ディスク装置
４０ 光ディスク装置
５０ ＣＰＵ（処理ユニット）
Claims (5)
- ディスクに少なくともリードを行うヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するアクチュエータと、
目標位置と前記ヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、前記アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、
接続された処理ユニットから、前記目標位置と、抑圧すべき外乱周波数情報を受信するインターフェース回路とを有し、
前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定し、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算する
ことを特徴とするディスク装置。 - 前記制御ユニットは、
前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、前記外乱周波数を推定し、前記推定した外乱周波数に応じて、変更された前記適応制御により、前記位置誤差に従い、前記外乱抑圧制御量を計算する
ことを特徴とする請求項１のディスク装置。 - ディスクに少なくともリードを行うヘッドと、ヘッドを前記ディスクの半径方向に移動するアクチュエータと、目標位置と前記ヘッドのリード出力から得た現在位置との位置誤差に従って、前記アクチュエータの制御量を計算し、且つ前記位置誤差に従って、外乱抑圧制御量を計算し、前記制御量と前記外乱抑圧制御量とで、前記アクチュエータを駆動する制御ユニットと、外部との接続のためのインターフェース回路とを有するディスク装置と、
前記ディスク装置のデータを少なくともリードして、データ処理する処理ユニットとを有し、
前記処理ユニットは、前記ディスク装置の前記インターフェース回路に、前記目標位置と、外乱周波数情報を送信し、
前記ディスク装置の前記制御ユニットは、前記インターフェース回路が受信した前記外乱周波数を前記外乱抑圧制御量の計算の初期値に設定し、前記受信した外乱周波数を初期値として、前記位置誤差に従い、適応制御により、前記外乱抑圧制御量を計算する
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記処理ユニットは、前記ディスク装置の共振周波数を前記外乱周波数情報として、送信する
ことを特徴とする請求項３の情報処理装置。 - 前記処理ユニットのデータを格納する第２のディスク装置を更に有し、
前記処理ユニットは、前記第２のディスク装置の回転周波数を前記外乱周波数情報として、前記ディスク装置に送信する
ことを特徴とする請求項３の情報処理装置。
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