JPH11297013A - サ―ボル―プ利得を校正するハ―ドディスクドライブ及びヘッド制御方法 - Google Patents
サ―ボル―プ利得を校正するハ―ドディスクドライブ及びヘッド制御方法Info
- Publication number
- JPH11297013A JPH11297013A JP11065826A JP6582699A JPH11297013A JP H11297013 A JPH11297013 A JP H11297013A JP 11065826 A JP11065826 A JP 11065826A JP 6582699 A JP6582699 A JP 6582699A JP H11297013 A JPH11297013 A JP H11297013A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- initial position
- servo
- position signal
- disk drive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
- G11B19/14—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing by sensing movement or position of head, e.g. means moving in correspondence with head movements
-
- 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
- G11B5/59633—Servo formatting
- G11B5/59644—Acquisition or selection of servo format from a system reference
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 一定のサーボ利得を有するようにサーボ情報
を発生するハードディスクドライブ及びヘッド制御方法
を提供する。 【解決手段】 データアクセスのための磁気ヘッドが取
り付けられたアクチュエータアームと、トラックにサー
ボビットが設けられた磁気ディスクが装着されるスピン
ドルモータと、を備えるハードディスクドライブにおい
て、サーボビットに基づいてヘッド位置決めのためのサ
ーボ信号を発生するためにシステム応答を検出する校正
回路１７４と、システム応答からサーボ信号を発生する
制御論理回路１７８とを持ち、サーボビット読出しを制
御するためにヘッドに接続されるサーボ制御器１６２を
備える。
を発生するハードディスクドライブ及びヘッド制御方法
を提供する。 【解決手段】 データアクセスのための磁気ヘッドが取
り付けられたアクチュエータアームと、トラックにサー
ボビットが設けられた磁気ディスクが装着されるスピン
ドルモータと、を備えるハードディスクドライブにおい
て、サーボビットに基づいてヘッド位置決めのためのサ
ーボ信号を発生するためにシステム応答を検出する校正
回路１７４と、システム応答からサーボ信号を発生する
制御論理回路１７８とを持ち、サーボビット読出しを制
御するためにヘッドに接続されるサーボ制御器１６２を
備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブの読出ヘッドの位置を決めるために用いるサーボ
システムのサーボループ利得校正方法及び装置に関す
る。
ライブの読出ヘッドの位置を決めるために用いるサーボ
システムのサーボループ利得校正方法及び装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ハードディスクドライブはデータ記録に
用いられる磁気記録装置であって、磁気ディスク面に同
心円状に形成されたトラックにデータを記録する。磁気
ディスクは、スピンドルモータに装着されており、ボイ
スコイルモータによって回転するアクチュエータアーム
に装着された読出／書込ヘッドによりデータアクセスさ
れる。ボイスコイルモータは、電流の印加によって励磁
してアクチュエータを回転させ、ヘッドを移動する。デ
ータの正確な読出／書込には、読出／書込ヘッドがトラ
ックに対して正確に整列する必要がある。
用いられる磁気記録装置であって、磁気ディスク面に同
心円状に形成されたトラックにデータを記録する。磁気
ディスクは、スピンドルモータに装着されており、ボイ
スコイルモータによって回転するアクチュエータアーム
に装着された読出／書込ヘッドによりデータアクセスさ
れる。ボイスコイルモータは、電流の印加によって励磁
してアクチュエータを回転させ、ヘッドを移動する。デ
ータの正確な読出／書込には、読出／書込ヘッドがトラ
ックに対して正確に整列する必要がある。
【０００３】そのためにはヘッドをトラックの中心線に
維持することが好ましい。通常、ディスクの各セクタに
は、ヘッドの位置制御補助のために、多数のサーボビッ
トがトラックの中心線に対して正確に位置している。こ
のサーボビットによって発生した原信号(raw signal)
は、位置信号に復調され、サーボシステムでのトラック
に対するヘッドの位置決めや、ヘッドがトラック中心線
から外れている場合にアクチュエータアームを補正する
際に用いられる。
維持することが好ましい。通常、ディスクの各セクタに
は、ヘッドの位置制御補助のために、多数のサーボビッ
トがトラックの中心線に対して正確に位置している。こ
のサーボビットによって発生した原信号(raw signal)
は、位置信号に復調され、サーボシステムでのトラック
に対するヘッドの位置決めや、ヘッドがトラック中心線
から外れている場合にアクチュエータアームを補正する
際に用いられる。
【０００４】サーボシステムの利得は、ディスク上のヘ
ッド位置によって変わる。ヘッド位置の変化により、位
置帰還利得(position feedback gain)やアクチュエータ
トルク定数(actuator torque constant)が変化するため
に利得変化が起こる。サーボシステムの利得変化は、ク
ロスオーバ周波数における利得、位相や利得マージン、
ヘッドの整定時間(settling time)に影響し、これによ
り、ヘッドが特定トラックへのトラック追従を行う場
合、オーバシュート(overshoot)やアンダーシュート(un
dershoot)が発生してしまう。さらに、サーボループの
利得が適正値を超えると、ループエラー関数に望ましく
ない高周波成分が存在し、読出／書込エラー率が増加す
る。逆にサーボループ利得が適切値より低いと、サーボ
ループ転位性(shiftness)が減少し、これによりエラー
関数に低周波成分が増加して衝撃及び振動に対する耐性
がなくなり、この場合も、読出／書込エラー率が増加す
る。その結果、ディスクドライブの製造に時間がかか
り、生産効率が下がる。
ッド位置によって変わる。ヘッド位置の変化により、位
置帰還利得(position feedback gain)やアクチュエータ
トルク定数(actuator torque constant)が変化するため
に利得変化が起こる。サーボシステムの利得変化は、ク
ロスオーバ周波数における利得、位相や利得マージン、
ヘッドの整定時間(settling time)に影響し、これによ
り、ヘッドが特定トラックへのトラック追従を行う場
合、オーバシュート(overshoot)やアンダーシュート(un
dershoot)が発生してしまう。さらに、サーボループの
利得が適正値を超えると、ループエラー関数に望ましく
ない高周波成分が存在し、読出／書込エラー率が増加す
る。逆にサーボループ利得が適切値より低いと、サーボ
ループ転位性(shiftness)が減少し、これによりエラー
関数に低周波成分が増加して衝撃及び振動に対する耐性
がなくなり、この場合も、読出／書込エラー率が増加す
る。その結果、ディスクドライブの製造に時間がかか
り、生産効率が下がる。
【０００５】図４に示すように、データはディスク１０
２上のトラックのセクタ内に記録される。セクタには自
動利得制御(ＡＧＣ：Automatic Gain Control)フィール
ド２５０、同期(sync)フィールド２５２、トラック識別
のためのグレーコードフィールド２５４、セクタ識別の
ためのＩＤフィールド２５６、複数のサーボビットＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを含むサーボフィールド２５８、データがあ
るデータフィールド２６０、エラー訂正コードフィール
ド２６２が形成される。
２上のトラックのセクタ内に記録される。セクタには自
動利得制御(ＡＧＣ：Automatic Gain Control)フィール
ド２５０、同期(sync)フィールド２５２、トラック識別
のためのグレーコードフィールド２５４、セクタ識別の
ためのＩＤフィールド２５６、複数のサーボビットＡ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを含むサーボフィールド２５８、データがあ
るデータフィールド２６０、エラー訂正コードフィール
ド２６２が形成される。
【０００６】図１Ａは、従来の技術において、理想条件
下でディスクドライブの読出ヘッドの位置に対するサー
ボバースト信号間の差(Ａ−Ｂ)及び(Ｃ−Ｄ)の変化を示
すグラフである。サーボバースト信号間の差(Ａ−Ｂ)又
は(Ｃ−Ｄ)の変化は、位置エラー信号の振幅と、ヘッド
−トラック中心線間の距離との相関情報を求めるのに用
いられる。図１Ｂは、理想条件下での読出ヘッドを通過
する磁束密度の変化を示すグラフである。サーボバース
トから読み出された信号は読出ヘッドを通過する磁束に
比例する。図１Ｂに示すように、周辺効果(fringing ef
fect)がない場合、サーボバーストによって発生する磁
束はバーストのエッジで急激にゼロになり、磁束密度は
略矩形波になる。理想条件下では、サーボバースト信号
は読出ヘッドのトラック位置に対して線形変化する。こ
のような線形変化は、サーボシステムの読出ヘッドオフ
トラック位置の制御を可能にする。
下でディスクドライブの読出ヘッドの位置に対するサー
ボバースト信号間の差(Ａ−Ｂ)及び(Ｃ−Ｄ)の変化を示
すグラフである。サーボバースト信号間の差(Ａ−Ｂ)又
は(Ｃ−Ｄ)の変化は、位置エラー信号の振幅と、ヘッド
−トラック中心線間の距離との相関情報を求めるのに用
いられる。図１Ｂは、理想条件下での読出ヘッドを通過
する磁束密度の変化を示すグラフである。サーボバース
トから読み出された信号は読出ヘッドを通過する磁束に
比例する。図１Ｂに示すように、周辺効果(fringing ef
fect)がない場合、サーボバーストによって発生する磁
束はバーストのエッジで急激にゼロになり、磁束密度は
略矩形波になる。理想条件下では、サーボバースト信号
は読出ヘッドのトラック位置に対して線形変化する。こ
のような線形変化は、サーボシステムの読出ヘッドオフ
トラック位置の制御を可能にする。
【０００７】しかし、実際のディスクドライブにおける
サーボバースト信号は、磁気抵抗(ＭＲ)ヘッドのトラッ
クに対する位置に非線形に変化し、ヘッドによって変化
量がかなりかわる。図２Ａは、実際のディスクドライブ
の読出ヘッドの位置によるサーボバースト信号の差(Ａ
−Ｂ)及び(Ｃ−Ｄ)の変化を示すグラフであって、読出
ヘッドを通過する磁束の周辺効果によってトラックプロ
ファイルが非線形に変わる。図２Ｂは、実際のトラック
幅による読出ヘッド磁束密度の変化を示すグラフであ
る。このような読出ヘッドの磁束密度の変化は次の式で
示される。
サーボバースト信号は、磁気抵抗(ＭＲ)ヘッドのトラッ
クに対する位置に非線形に変化し、ヘッドによって変化
量がかなりかわる。図２Ａは、実際のディスクドライブ
の読出ヘッドの位置によるサーボバースト信号の差(Ａ
−Ｂ)及び(Ｃ−Ｄ)の変化を示すグラフであって、読出
ヘッドを通過する磁束の周辺効果によってトラックプロ
ファイルが非線形に変わる。図２Ｂは、実際のトラック
幅による読出ヘッド磁束密度の変化を示すグラフであ
る。このような読出ヘッドの磁束密度の変化は次の式で
示される。
【数１】
【０００８】ここで、Ｋは読出ヘッドの磁束密度、ｈは
トラック幅、ｄは距離を示す。
トラック幅、ｄは距離を示す。
【０００９】読出ヘッドを通過する磁束密度の非線形な
変化により、非線形な位置信号が発生する。位置信号は
位置帰還利得に比例しており、位置信号の変化は位置帰
還利得の変化につながる。位置信号ｐの変化を補償する
ために、次のような正規化方法が用いられる。
変化により、非線形な位置信号が発生する。位置信号は
位置帰還利得に比例しており、位置信号の変化は位置帰
還利得の変化につながる。位置信号ｐの変化を補償する
ために、次のような正規化方法が用いられる。
【数２】ｐ＝(Ａ−Ｂ)／(Ａ＋Ｂ)
【００１０】ここで、Ａ、Ｂはサーボバースト値であ
る。しかし、この正規化方法では一定した位置帰還利得
が得られず、特に、読出ヘッドのトラックプロファイル
が磁束密度のプロファイルに比例し、バーストＡとバー
ストＢから得られたトラックプロファイルが同一である
ことが判った。しかし、次のような場合は例外である。
る。しかし、この正規化方法では一定した位置帰還利得
が得られず、特に、読出ヘッドのトラックプロファイル
が磁束密度のプロファイルに比例し、バーストＡとバー
ストＢから得られたトラックプロファイルが同一である
ことが判った。しかし、次のような場合は例外である。
【数３】Ａ(ｘ)＝ｆ(ｘ−ｈ／２) Ｂ(ｘ)＝ｆ(ｘ＋ｈ／２)
【００１１】トラックプロファイルの中で、線形部分の
み読出ヘッドが動作することを考慮すれば、次の式が成
立つ。
み読出ヘッドが動作することを考慮すれば、次の式が成
立つ。
【数４】(Ａ−Ｂ)／(Ａ＋Ｂ)＝２ｘ／(ｈ＋ｄ)
【００１２】数式４において、位置帰還利得はｄ値によ
って影響を受ける。ｄはヘッド位置に対して一定してい
ないため、正規化方法(Ａ−Ｂ)／(Ａ＋Ｂ)もヘッド位置
に対して一定でない。
って影響を受ける。ｄはヘッド位置に対して一定してい
ないため、正規化方法(Ａ−Ｂ)／(Ａ＋Ｂ)もヘッド位置
に対して一定でない。
【００１３】また、アクチュエータトルク定数の変化も
非線形のサーボシステムの利得を招く。アクチュエータ
の全位置にかけて一定のトルク定数を得るためには、ア
クチュエータ位置による磁束密度プロファイルが矩形波
のプロファイルと同一でなければならない。しかし、バ
ーストエッジで磁束密度が急激に変化するのは不可能で
ある。即ち、アクチュエータの全位置で一定のトルク定
数を得ることそのものが不可能である。
非線形のサーボシステムの利得を招く。アクチュエータ
の全位置にかけて一定のトルク定数を得るためには、ア
クチュエータ位置による磁束密度プロファイルが矩形波
のプロファイルと同一でなければならない。しかし、バ
ーストエッジで磁束密度が急激に変化するのは不可能で
ある。即ち、アクチュエータの全位置で一定のトルク定
数を得ることそのものが不可能である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従って、一定のサーボ
システム性能を得るためには、一定の利得を有するサー
ボシステムを提供できる方法及び装置が必要である。一
定のサーボ利得が得られると、ディスク全位置にかけて
ヘッドが正確に整列し、これにより歩留りが向上する。
システム性能を得るためには、一定の利得を有するサー
ボシステムを提供できる方法及び装置が必要である。一
定のサーボ利得が得られると、ディスク全位置にかけて
ヘッドが正確に整列し、これにより歩留りが向上する。
【００１５】本発明の目的は、ハードディスクドライブ
において、一定のサーボ利得を有するようにサーボ情報
を発生するハードディスクドライブ及びヘッド制御方法
を提供することにある。
において、一定のサーボ利得を有するようにサーボ情報
を発生するハードディスクドライブ及びヘッド制御方法
を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明のハードディスクドライブは、データアクセス
のための磁気ヘッドが取り付けられたアクチュエータア
ームと、トラックにサーボビットが設けられた磁気ディ
スクが装着されるスピンドルモータと、を備えるハード
ディスクドライブにおいて、サーボビットに基づいてヘ
ッド位置決めのためのサーボ信号を発生するためのシス
テム応答を検出する校正回路と、システム応答からサー
ボ信号を発生する制御論理回路とを持ち、サーボビット
読出しを制御するためにヘッドに接続されるサーボ制御
器を備える。校正回路は、サーボビットによって発生す
る初期位置信号に加算される入力信号を発生する波形発
生器を備え、初期位置信号及び入力信号の加算値と初期
位置信号とからシステム応答を生成する他に、初期位置
信号が入力される第１フィルタと、初期位置信号及び入
力信号の加算値が入力される第２フィルタとを備える。
第１及び第２フィルタは、入力される信号を離散フーリ
エ変換する離散フーリエ変換回路と、離散フーリエ変換
した信号を逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換
回路と、逆離散フーリエ変換した信号からピーク値を検
出するピーク検出器と、を備え、第１フィルタは初期位
置信号の成分を提供し、第２フィルタは初期位置信号及
び入力信号の加算値の成分を提供する。波形発生器は正
弦波発生器である。システム応答は、初期位置信号成分
と初期位置信号及び入力信号の加算値成分比の逆数、又
は初期位置信号成分と初期位置信号及び入力信号の加算
値成分比の逆数の倍数である。サーボ信号はメモリに記
憶されるか、又はアクチュエータアームに印加される。
る本発明のハードディスクドライブは、データアクセス
のための磁気ヘッドが取り付けられたアクチュエータア
ームと、トラックにサーボビットが設けられた磁気ディ
スクが装着されるスピンドルモータと、を備えるハード
ディスクドライブにおいて、サーボビットに基づいてヘ
ッド位置決めのためのサーボ信号を発生するためのシス
テム応答を検出する校正回路と、システム応答からサー
ボ信号を発生する制御論理回路とを持ち、サーボビット
読出しを制御するためにヘッドに接続されるサーボ制御
器を備える。校正回路は、サーボビットによって発生す
る初期位置信号に加算される入力信号を発生する波形発
生器を備え、初期位置信号及び入力信号の加算値と初期
位置信号とからシステム応答を生成する他に、初期位置
信号が入力される第１フィルタと、初期位置信号及び入
力信号の加算値が入力される第２フィルタとを備える。
第１及び第２フィルタは、入力される信号を離散フーリ
エ変換する離散フーリエ変換回路と、離散フーリエ変換
した信号を逆離散フーリエ変換する逆離散フーリエ変換
回路と、逆離散フーリエ変換した信号からピーク値を検
出するピーク検出器と、を備え、第１フィルタは初期位
置信号の成分を提供し、第２フィルタは初期位置信号及
び入力信号の加算値の成分を提供する。波形発生器は正
弦波発生器である。システム応答は、初期位置信号成分
と初期位置信号及び入力信号の加算値成分比の逆数、又
は初期位置信号成分と初期位置信号及び入力信号の加算
値成分比の逆数の倍数である。サーボ信号はメモリに記
憶されるか、又はアクチュエータアームに印加される。
【００１７】以上のような装置を用いて行うハードディ
スクドライブの磁気ヘッド制御方法は、トラックに複数
のサーボビットを有するサーボフィールドが形成されて
いる磁気ディスクからサーボビットを読み出す過程と、
サーボビットに基づいて初期位置信号を発生する過程
と、サーボビットに基づいたハードディスクドライブの
システム応答を検出する過程と、システム応答に基づい
てサーボ信号を発生する過程と、サーボ信号に基づいて
ハードディスクドライブアームの位置を決定する過程
と、を行う。システム応答を検出する過程は、初期位置
信号に加算する入力信号を発生する過程と、初期位置信
号に入力信号を加算する過程と、初期位置信号と初期位
置信号及び入力信号の加算値に基づいてシステム応答を
計算する過程と、からなる。初期位置信号と初期位置信
号及び入力信号の加算値とをフィルタリングする過程を
さらに備え、初期位置信号をフィルタリングする過程
は、初期位置信号を離散フーリエ変換する過程と、離散
フーリエ変換した初期位置信号を逆離散フーリエ変換す
る過程と、逆離散フーリエ変換した信号をピーク検出器
に印加する過程と、からなり、ピーク検出器で信号が基
準レベルより大きいと出力を提供する。初期位置信号及
び入力信号の加算値のフィルタリング過程は、初期位置
信号及び入力信号の加算値を離散フーリエ変換する過程
と、離散フーリエ変換した信号を逆離散フーリエ変換す
る過程と、逆離散フーリエ変換した信号をピーク検出器
に印加する過程と、からなり、ピーク検出器は、出力信
号が基準レベルより大きいと出力を提供する。このよう
にして初期位置信号はフィルタリングされて初期位置信
号の成分を提供し、初期位置信号及び入力信号の加算値
はフィルタリングされて初期位置信号及び入力信号の加
算値の成分を提供する。システム応答は、初期位置信号
成分と初期位置信号及び入力信号の加算値成分比の逆
数、又はこの逆数の倍数である。サーボ信号をメモリに
記憶されるか、又はヘッド位置を制御するアクチュエー
タアームに直接印加される。
スクドライブの磁気ヘッド制御方法は、トラックに複数
のサーボビットを有するサーボフィールドが形成されて
いる磁気ディスクからサーボビットを読み出す過程と、
サーボビットに基づいて初期位置信号を発生する過程
と、サーボビットに基づいたハードディスクドライブの
システム応答を検出する過程と、システム応答に基づい
てサーボ信号を発生する過程と、サーボ信号に基づいて
ハードディスクドライブアームの位置を決定する過程
と、を行う。システム応答を検出する過程は、初期位置
信号に加算する入力信号を発生する過程と、初期位置信
号に入力信号を加算する過程と、初期位置信号と初期位
置信号及び入力信号の加算値に基づいてシステム応答を
計算する過程と、からなる。初期位置信号と初期位置信
号及び入力信号の加算値とをフィルタリングする過程を
さらに備え、初期位置信号をフィルタリングする過程
は、初期位置信号を離散フーリエ変換する過程と、離散
フーリエ変換した初期位置信号を逆離散フーリエ変換す
る過程と、逆離散フーリエ変換した信号をピーク検出器
に印加する過程と、からなり、ピーク検出器で信号が基
準レベルより大きいと出力を提供する。初期位置信号及
び入力信号の加算値のフィルタリング過程は、初期位置
信号及び入力信号の加算値を離散フーリエ変換する過程
と、離散フーリエ変換した信号を逆離散フーリエ変換す
る過程と、逆離散フーリエ変換した信号をピーク検出器
に印加する過程と、からなり、ピーク検出器は、出力信
号が基準レベルより大きいと出力を提供する。このよう
にして初期位置信号はフィルタリングされて初期位置信
号の成分を提供し、初期位置信号及び入力信号の加算値
はフィルタリングされて初期位置信号及び入力信号の加
算値の成分を提供する。システム応答は、初期位置信号
成分と初期位置信号及び入力信号の加算値成分比の逆
数、又はこの逆数の倍数である。サーボ信号をメモリに
記憶されるか、又はヘッド位置を制御するアクチュエー
タアームに直接印加される。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明は、サーボルーブ利得を決
定するための装置及び方法を提供する。一定のサーボ性
能を得るために、本発明の装置及び方法により決定する
結果に基づいて、一定のサーボ性能が容易になるように
サーボループ利得の変化を補償する。まず、サーボルー
プ利得は、特定周波数でサーボシステムの開ループ周波
数応答(open loop frequency response)を測定すること
によって決定し、このために特定周波数を有する正弦励
起信号(sinusoidal excitation signal)をトラック追従
動作中に位置信号に加算する。安定状態になると、サー
ボシステムの入／出力信号の振幅を検出する。入／出力
信号は雑音除去のためにフィルタリングされ、このフィ
ルタリングされた入／出力信号に基づいて特定周波数に
おけるサーボシステム周波数応答の大きさが得られる。
その後、特定周波数における周波数応答の大きさがヘッ
ドの全ての位置で一定になるようサーボループ利得を調
整する。
定するための装置及び方法を提供する。一定のサーボ性
能を得るために、本発明の装置及び方法により決定する
結果に基づいて、一定のサーボ性能が容易になるように
サーボループ利得の変化を補償する。まず、サーボルー
プ利得は、特定周波数でサーボシステムの開ループ周波
数応答(open loop frequency response)を測定すること
によって決定し、このために特定周波数を有する正弦励
起信号(sinusoidal excitation signal)をトラック追従
動作中に位置信号に加算する。安定状態になると、サー
ボシステムの入／出力信号の振幅を検出する。入／出力
信号は雑音除去のためにフィルタリングされ、このフィ
ルタリングされた入／出力信号に基づいて特定周波数に
おけるサーボシステム周波数応答の大きさが得られる。
その後、特定周波数における周波数応答の大きさがヘッ
ドの全ての位置で一定になるようサーボループ利得を調
整する。
【００１９】Ａ．実施形態：図３はハードディスクドラ
イブ１００を示す図であって、ディスクドライブ１００
はスピンドルモータ１０４によって回転するディスク１
０２を備える。スピンドルモータ１０４は本体(base pl
ate)１０６に装着され、アクチュエータアームアセンブ
リ１０８も本体１０６に装着される。アクチュエータア
ームアセンブリ１０８は、各アーム(flexure arms)１１
２にヘッド１１０を備える。アーム１１２はベアリング
アセンブリ１１６を中心に回転するアクチュエータアー
ム１１４に取り付けられる。アクチュエータアームアセ
ンブリ１０８は、本体１０６に装着されたヨークに接続
されるボイスコイルモータ１１８を備える。一般に、一
つのディスク面には一つのヘッドが位置する。スピンド
ルモータ１０４、ボイスコイルモータ１１８、ヘッド１
１０は印刷回路基板１２２上の電子回路に接続される。
以下の説明では、一つのヘッド１１０のみに言及する。
イブ１００を示す図であって、ディスクドライブ１００
はスピンドルモータ１０４によって回転するディスク１
０２を備える。スピンドルモータ１０４は本体(base pl
ate)１０６に装着され、アクチュエータアームアセンブ
リ１０８も本体１０６に装着される。アクチュエータア
ームアセンブリ１０８は、各アーム(flexure arms)１１
２にヘッド１１０を備える。アーム１１２はベアリング
アセンブリ１１６を中心に回転するアクチュエータアー
ム１１４に取り付けられる。アクチュエータアームアセ
ンブリ１０８は、本体１０６に装着されたヨークに接続
されるボイスコイルモータ１１８を備える。一般に、一
つのディスク面には一つのヘッドが位置する。スピンド
ルモータ１０４、ボイスコイルモータ１１８、ヘッド１
１０は印刷回路基板１２２上の電子回路に接続される。
以下の説明では、一つのヘッド１１０のみに言及する。
【００２０】動作時にヘッド１１０は、図４のサーボフ
ィールド２５８のサーボ情報を読み出して電子回路１２
０に提供する。電子回路１２０はヘッド整列のための位
置信号Ｑを発生するためにサーボビット(Ａ−Ｂ)又は
(Ｃ−Ｄ)の変化を利用する。
ィールド２５８のサーボ情報を読み出して電子回路１２
０に提供する。電子回路１２０はヘッド整列のための位
置信号Ｑを発生するためにサーボビット(Ａ−Ｂ)又は
(Ｃ−Ｄ)の変化を利用する。
【００２１】図５は電子回路１２０の回路図である。電
子回路１２０は読出／書込(Ｒ／Ｗ)チャネル回路１５４
に接続されたプリアンプ１５２を備える。Ｒ／Ｗチャネ
ル回路１５４は、Ｒ／Ｗ ＡＧＣ及びフィルタ回路１５
６、全波整流器１５８、ピーク検出器１６０を備える。
また電子回路１２０は、マイクロプロセッサに基づいた
制御器１６２を含み、この制御器１６２は、アナログ−
デジタル変換器(ＡＤＣ：Analoge-to-Digital converte
r)１６４、デジタル信号処理器(ＤＳＰ：Digital Signa
l processor)１６６、バーストシーケンサ及びタイミン
グ回路１６８、ＲＡＭのようなメモリ１７０からなる。
ＤＳＰ１６６は論理回路１７２、校正回路(calibration
circuit)１７４、加算回路(summing circuit)１７６、
制御論理回路１７８を備える。
子回路１２０は読出／書込(Ｒ／Ｗ)チャネル回路１５４
に接続されたプリアンプ１５２を備える。Ｒ／Ｗチャネ
ル回路１５４は、Ｒ／Ｗ ＡＧＣ及びフィルタ回路１５
６、全波整流器１５８、ピーク検出器１６０を備える。
また電子回路１２０は、マイクロプロセッサに基づいた
制御器１６２を含み、この制御器１６２は、アナログ−
デジタル変換器(ＡＤＣ：Analoge-to-Digital converte
r)１６４、デジタル信号処理器(ＤＳＰ：Digital Signa
l processor)１６６、バーストシーケンサ及びタイミン
グ回路１６８、ＲＡＭのようなメモリ１７０からなる。
ＤＳＰ１６６は論理回路１７２、校正回路(calibration
circuit)１７４、加算回路(summing circuit)１７６、
制御論理回路１７８を備える。
【００２２】電子回路１２０は、磁気ディスク１０２の
磁場を感知する磁気ヘッド１１０の一つと接続される。
サーボフィールド領域２５８からサーボ情報を読み出す
時、ヘッド１１０はディスク１０２の磁場に対応する読
出し信号を発生する。この読出し信号は、プリアンプ１
５２で増幅された後、Ｒ／Ｗチャネル回路１５４に印加
される。読出し信号に含まれるＡＧＣデータは、Ｒ／Ｗ
ＡＧＣ及びフィルタ回路１５６に印加される。Ｒ／Ｗ
ＡＧＣ及びフィルタ回路１５６は、Ｒ／Ｗ ＡＧＣで読
出し信号によって印加されるＡＧＣデータを監視し、フ
ィルタ回路で読出し信号をフィルタリングする。全波整
流器１５８は、読出し信号を整流してピーク検出器１６
０に印加する。ピーク検出器１６０は、読出し信号の振
幅を検出する。
磁場を感知する磁気ヘッド１１０の一つと接続される。
サーボフィールド領域２５８からサーボ情報を読み出す
時、ヘッド１１０はディスク１０２の磁場に対応する読
出し信号を発生する。この読出し信号は、プリアンプ１
５２で増幅された後、Ｒ／Ｗチャネル回路１５４に印加
される。読出し信号に含まれるＡＧＣデータは、Ｒ／Ｗ
ＡＧＣ及びフィルタ回路１５６に印加される。Ｒ／Ｗ
ＡＧＣ及びフィルタ回路１５６は、Ｒ／Ｗ ＡＧＣで読
出し信号によって印加されるＡＧＣデータを監視し、フ
ィルタ回路で読出し信号をフィルタリングする。全波整
流器１５８は、読出し信号を整流してピーク検出器１６
０に印加する。ピーク検出器１６０は、読出し信号の振
幅を検出する。
【００２３】次に、読出し信号はアナログ信号をデジタ
ルに変換するＡＤＣ１６４に印加される。ＡＤＣ１６４
で変換されたデジタル信号は、ＤＳＰ１６６の論理回路
１７２に印加される。論理回路１７２はヘッド１１０に
よって読み出されるサーボビットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに基づ
いて位置信号ＸＯを発生する。この位置信号ＸＯは校正
回路１７４及び加算回路１７６に印加される。校正回路
１７４はディスクドライブ１００のサーボループ利得を
校正する。サーボループ利得は、複数のヘッド位置で特
定周波数に対するサーボシステムの開ループ周波数応答
を測定することによって得られる。
ルに変換するＡＤＣ１６４に印加される。ＡＤＣ１６４
で変換されたデジタル信号は、ＤＳＰ１６６の論理回路
１７２に印加される。論理回路１７２はヘッド１１０に
よって読み出されるサーボビットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに基づ
いて位置信号ＸＯを発生する。この位置信号ＸＯは校正
回路１７４及び加算回路１７６に印加される。校正回路
１７４はディスクドライブ１００のサーボループ利得を
校正する。サーボループ利得は、複数のヘッド位置で特
定周波数に対するサーボシステムの開ループ周波数応答
を測定することによって得られる。
【００２４】特に、特定周波数を有する正弦励起信号Ｘ
は、まず加算回路１７６によって位置信号ＸＯに加算さ
れる。安定状態に達すると、入／出力信号ＸＩ、ＸＯの
振幅は校正回路１７４によって検出、計算され、これに
より周波数応答の大きさＭＩ、ＭＯが求められる。
ＭＩ、ＭＯに基づいて、制御論理回路１７８はループ利
得変化を計算する。また、制御論理回路１７８はループ
利得変化を補償する補償位置信号(compensated positio
n signal)Ｑを計算する。この補償位置信号Ｑはヘッド
の全ての位置で一定である。ループ利得変化結果と補償
位置信号Ｑはメモリ１７０に記憶される。その後補償位
置信号Ｑは、アクチュエータアームアセンブリ１０８に
印加されてヘッド１１０を移動させるか、或いはメモリ
１７０に記憶されずアクチュエータアームアセンブリ１
０８に直接印加されてヘッド１１０を移動させる。
は、まず加算回路１７６によって位置信号ＸＯに加算さ
れる。安定状態に達すると、入／出力信号ＸＩ、ＸＯの
振幅は校正回路１７４によって検出、計算され、これに
より周波数応答の大きさＭＩ、ＭＯが求められる。
ＭＩ、ＭＯに基づいて、制御論理回路１７８はループ利
得変化を計算する。また、制御論理回路１７８はループ
利得変化を補償する補償位置信号(compensated positio
n signal)Ｑを計算する。この補償位置信号Ｑはヘッド
の全ての位置で一定である。ループ利得変化結果と補償
位置信号Ｑはメモリ１７０に記憶される。その後補償位
置信号Ｑは、アクチュエータアームアセンブリ１０８に
印加されてヘッド１１０を移動させるか、或いはメモリ
１７０に記憶されずアクチュエータアームアセンブリ１
０８に直接印加されてヘッド１１０を移動させる。
【００２５】図６は図５の校正回路１７４の回路図であ
る。校正回路１７４は第１フィルタ１８０、第２フィル
タ１９０、正弦波発生器２００を備える。第１フィルタ
１８０及び第２フィルタ１９０には、離散フーリエ変換
(Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ)回路２１０、２
１２、逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier
Transform：ＩＤＦＴ)回路２１４、２１６、ピーク検出
器２１８、２２０が備えられる。正弦波発生器２００は
正弦波信号Ｘを発生し、図５の加算回路１７６は正弦波
信号Ｘと論理回路１７２から出力された位置信号ＸＯを
加算する。加算回路１７６の出力ＸＩは、校正回路１７
４及び制御論理回路１７８に印加される。その後、校正
回路１７４は信号ＸＯ及びＸＩに基づいてディスクドラ
イブ１００の開ループ周波数応答を検出する。
る。校正回路１７４は第１フィルタ１８０、第２フィル
タ１９０、正弦波発生器２００を備える。第１フィルタ
１８０及び第２フィルタ１９０には、離散フーリエ変換
(Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ)回路２１０、２
１２、逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier
Transform：ＩＤＦＴ)回路２１４、２１６、ピーク検出
器２１８、２２０が備えられる。正弦波発生器２００は
正弦波信号Ｘを発生し、図５の加算回路１７６は正弦波
信号Ｘと論理回路１７２から出力された位置信号ＸＯを
加算する。加算回路１７６の出力ＸＩは、校正回路１７
４及び制御論理回路１７８に印加される。その後、校正
回路１７４は信号ＸＯ及びＸＩに基づいてディスクドラ
イブ１００の開ループ周波数応答を検出する。
【００２６】特に、特定周波数ω０を有する正弦励起信
号Ｘは、加算回路１７６で位置信号ＸＯに加算される。
加算回路１７６の信号ＸＩは、校正回路１７４と制御論
理回路１７８に印加される。周波数がω０である正弦波
Ｘを発生するために次のような三角関数が用いられる。
号Ｘは、加算回路１７６で位置信号ＸＯに加算される。
加算回路１７６の信号ＸＩは、校正回路１７４と制御論
理回路１７８に印加される。周波数がω０である正弦波
Ｘを発生するために次のような三角関数が用いられる。
【数５】cos(ω０(ｎ＋１)Ｔ)＝cos(ω０)cos(ω０ｎ
Ｔ)−sin(ω０Ｔ)−sin(ω０ｎＴ) sin(ω０(ｎ＋１)Ｔ)＝sin(ω０)cos(ω０ｎＴ)＋cos
(ω０Ｔ)−sin(ω０ｎＴ)
Ｔ)−sin(ω０Ｔ)−sin(ω０ｎＴ) sin(ω０(ｎ＋１)Ｔ)＝sin(ω０)cos(ω０ｎＴ)＋cos
(ω０Ｔ)−sin(ω０ｎＴ)
【００２７】ここで、ｎは整数、Ｔは時間を示す。振幅
がＭであり、周波数がω０である周期的正弦波Ｘは、次
のような状態方程式と初期値から求められる。
がＭであり、周波数がω０である周期的正弦波Ｘは、次
のような状態方程式と初期値から求められる。
【数６】
【００２８】ここで、Ｘｃは余弦状態、Ｘｓは正弦状態
を示す。
を示す。
【００２９】安定状態に達すると、正弦励起した後、選
択した周波数ω０に対する開ループ周波数応答の演算を
容易にするために、Ｎ個のサンプルに対するＸＯ及びＸ
Ｉ値を記録する。位相応答はオンループ利得関数でない
ため、振幅応答のみ考慮される。
択した周波数ω０に対する開ループ周波数応答の演算を
容易にするために、Ｎ個のサンプルに対するＸＯ及びＸ
Ｉ値を記録する。位相応答はオンループ利得関数でない
ため、振幅応答のみ考慮される。
【００３０】信号ＸＯ、ＸＩは、まずＤＦＴ回路２１
０、２１２に各々印加される。変換された入／出力信号
ＸＯＴとＸＩＴは、ＩＤＦＴ２１４、２１６を経てピー
ク検出器２１８、２２０に印加される。この過程は、バ
イアス力(bias force)と振れ外乱(runout disturbance)
によって発生する雑音成分を取り除くために行われる。
０、２１２に各々印加される。変換された入／出力信号
ＸＯＴとＸＩＴは、ＩＤＦＴ２１４、２１６を経てピー
ク検出器２１８、２２０に印加される。この過程は、バ
イアス力(bias force)と振れ外乱(runout disturbance)
によって発生する雑音成分を取り除くために行われる。
【００３１】ＤＦＴ回路２１０、２１２は、周波数領域
に対して信号ＸＯ、ＸＩを変換する。このような変換
は、最小二乗(least−squares)法を用いて信号ＸＯとＸ
Ｉの実験データに対する最適の正弦波信号Ｘを計算して
行う。与えられたデータに対する最適値がＡｃcos(ω０
ｎＴ)＋Ａｓsin(ω０ｎＴ)であれば、フーリエ係数は次
のようになる。
に対して信号ＸＯ、ＸＩを変換する。このような変換
は、最小二乗(least−squares)法を用いて信号ＸＯとＸ
Ｉの実験データに対する最適の正弦波信号Ｘを計算して
行う。与えられたデータに対する最適値がＡｃcos(ω０
ｎＴ)＋Ａｓsin(ω０ｎＴ)であれば、フーリエ係数は次
のようになる。
【数７】
【００３２】ここで、Ａｃは余弦状態のフーリエ係数で
あり、Ａｓは正弦状態のフーリエ係数である。ＡｃとＡ
ｓからシステム応答の大きさを計算する上で必要な信号
Ｘ０とＸ１の振幅、即ち（Ａｃ ２＋Ａｓ ２）１／２が求
められる。
あり、Ａｓは正弦状態のフーリエ係数である。ＡｃとＡ
ｓからシステム応答の大きさを計算する上で必要な信号
Ｘ０とＸ１の振幅、即ち（Ａｃ ２＋Ａｓ ２）１／２が求
められる。
【００３３】選択された周波数ω０に対する開ループ周
波数応答を求めるには、変換された信号ＸＯＴとＸＩＴ
をＩＤＦＴ２１４、２１６に印加する。その結果、Ｘ
(ｎ)＝ＡｃＸｃ(ｎ)＋ＡｓＸｓ(ｎ)で表すことのできる
出力信号ＸＯＴとＸＩＴの振幅が求められる。その後、
信号ＸＯＴとＸＩＴは各々ピーク検出器２１８、２２０
に印加され、選択された周波数ω０に該当する基準値と
比較し、基準値より大きい値は出力され、小さい値は出
力されない。この過程で全ての雑音成分がフィルタリン
グされ、周波数ω０に対する開ループ周波数応答ＭＯ／
ＭＩの計算が容易になる。
波数応答を求めるには、変換された信号ＸＯＴとＸＩＴ
をＩＤＦＴ２１４、２１６に印加する。その結果、Ｘ
(ｎ)＝ＡｃＸｃ(ｎ)＋ＡｓＸｓ(ｎ)で表すことのできる
出力信号ＸＯＴとＸＩＴの振幅が求められる。その後、
信号ＸＯＴとＸＩＴは各々ピーク検出器２１８、２２０
に印加され、選択された周波数ω０に該当する基準値と
比較し、基準値より大きい値は出力され、小さい値は出
力されない。この過程で全ての雑音成分がフィルタリン
グされ、周波数ω０に対する開ループ周波数応答ＭＯ／
ＭＩの計算が容易になる。
【００３４】複数のヘッド位置で開ループ周波数応答の
大きさを測定した後、ループ利得変化を観察できる。本
例では、初期化段階で幾つかのヘッド位置で周波数応答
の大きさを測定した後、これらの測定値に基づいて他の
ヘッド位置での周波数応答の大きさを線形補間法を用い
て計算する。この計算結果はメモリに記憶される。ルー
プ利得変化に基づいて(開ループ周波数応答に基づいた)
補償位置信号Ｑを発生してトラックの中心線上にヘッド
１１０を維持させる。ヘッド１１０が中心線から外れる
と、電子回路１２０はヘッド１１０とトラック中心線間
の距離によって変化する電圧を有する位置信号Ｑを発生
する。好ましくは、位置信号Ｑは特定周波数に対する周
波数応答の大きさがヘッド全体で一定に保たれるようル
ープ利得変化を補償する。
大きさを測定した後、ループ利得変化を観察できる。本
例では、初期化段階で幾つかのヘッド位置で周波数応答
の大きさを測定した後、これらの測定値に基づいて他の
ヘッド位置での周波数応答の大きさを線形補間法を用い
て計算する。この計算結果はメモリに記憶される。ルー
プ利得変化に基づいて(開ループ周波数応答に基づいた)
補償位置信号Ｑを発生してトラックの中心線上にヘッド
１１０を維持させる。ヘッド１１０が中心線から外れる
と、電子回路１２０はヘッド１１０とトラック中心線間
の距離によって変化する電圧を有する位置信号Ｑを発生
する。好ましくは、位置信号Ｑは特定周波数に対する周
波数応答の大きさがヘッド全体で一定に保たれるようル
ープ利得変化を補償する。
【００３５】図７は本発明のサーボループ利得決定と補
償過程Ｓ１００を示すフローチャートである。段階Ｓ１
０２で、サーボビットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに基づいて原位置
信号ＸＯを発生する。その後、段階Ｓ１０４で、特定周
波数ω０を有する励起信号Ｘを発生し、段階Ｓ１０６で
ＸＯとＸとを加算して信号ＸＩを提供する。次に、段階
Ｓ１０８で信号ＸＯとＸをフィルタリングして特定周波
数ω０に対する信号Ｘ ＯとＸＩの成分である信号ＭＯと
ＭＩを提供し、段階Ｓ１１０で開ループ周波数応答ＭＯ
／ＭＩを計算する。段階Ｓ１２２で、補償位置信号ＫＫ
／(ＭＯ／ＭＩ)を計算し、段階Ｓ１１４では、補償位置
信号をメモリ１７０に記憶するか、或いはアクチュエー
タアームアセンブリ１０８に直接印加してヘッド１１０
を移動させる。これで全過程Ｓ１００が終了する。
償過程Ｓ１００を示すフローチャートである。段階Ｓ１
０２で、サーボビットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに基づいて原位置
信号ＸＯを発生する。その後、段階Ｓ１０４で、特定周
波数ω０を有する励起信号Ｘを発生し、段階Ｓ１０６で
ＸＯとＸとを加算して信号ＸＩを提供する。次に、段階
Ｓ１０８で信号ＸＯとＸをフィルタリングして特定周波
数ω０に対する信号Ｘ ＯとＸＩの成分である信号ＭＯと
ＭＩを提供し、段階Ｓ１１０で開ループ周波数応答ＭＯ
／ＭＩを計算する。段階Ｓ１２２で、補償位置信号ＫＫ
／(ＭＯ／ＭＩ)を計算し、段階Ｓ１１４では、補償位置
信号をメモリ１７０に記憶するか、或いはアクチュエー
タアームアセンブリ１０８に直接印加してヘッド１１０
を移動させる。これで全過程Ｓ１００が終了する。
【００３６】Ｂ．実験結果：本実施形態においては、２
５０Ｈｚの正弦励起信号Ｘがサーボシステムに入力とし
て提供される。正確な正弦波の発生のために磁極は単位
領域（unit circle）に位置しなければならない。しか
し、固定点計算の量子化効果によって磁極の位置が単位
領域から外れ、正弦波発生が不安定になることがある。
安定した正弦波の発生のためには、ＸｃとＸｓは新たな
周期が始まる度に初期値に設定される必要がある。本実
施形態で用いられる正弦波の状態方程式は次のようにな
る。
５０Ｈｚの正弦励起信号Ｘがサーボシステムに入力とし
て提供される。正確な正弦波の発生のために磁極は単位
領域（unit circle）に位置しなければならない。しか
し、固定点計算の量子化効果によって磁極の位置が単位
領域から外れ、正弦波発生が不安定になることがある。
安定した正弦波の発生のためには、ＸｃとＸｓは新たな
周期が始まる度に初期値に設定される必要がある。本実
施形態で用いられる正弦波の状態方程式は次のようにな
る。
【数８】
【００３７】ＤＦＴ動作において、データ間隔の選択は
正確な動作のために非常に重要である。ここでは、正確
な結果を容易に得るためにデータ間隔を３周期とする。
規定したパラメータに基づき、複数のヘッド位置で開ル
ープ周波数応答の大きさが測定される。
正確な動作のために非常に重要である。ここでは、正確
な結果を容易に得るためにデータ間隔を３周期とする。
規定したパラメータに基づき、複数のヘッド位置で開ル
ープ周波数応答の大きさが測定される。
【００３８】その後、サーボループ利得を調整してディ
スク面の全てのヘッド位置で２５０Ｈｚに対する開ルー
プ周波数応答の大きさが６ｄＢになるようにする。これ
は補償値がＫＫ／(ＭＯ／ＭＩ)(ＫＫ：定数)である位置
信号を提供することによってなる。ここでは、ＫＫは
１.９９５３又は６ｄＢである。１.９９５３、即ち６ｄ
Ｂの値は５００Ｈｚの利得クロスオーバ周波数を提供す
るために選択される。例えば、正弦励起信号がｆという
周波数を有すると、利得クロスオーバ周波数はｆ／２ｎ
となる。ここで、ｎは０、１、２、３、．．．である。
一般に、励起と利得比を適切に組合わせることにより望
む利得補正が行える。
スク面の全てのヘッド位置で２５０Ｈｚに対する開ルー
プ周波数応答の大きさが６ｄＢになるようにする。これ
は補償値がＫＫ／(ＭＯ／ＭＩ)(ＫＫ：定数)である位置
信号を提供することによってなる。ここでは、ＫＫは
１.９９５３又は６ｄＢである。１.９９５３、即ち６ｄ
Ｂの値は５００Ｈｚの利得クロスオーバ周波数を提供す
るために選択される。例えば、正弦励起信号がｆという
周波数を有すると、利得クロスオーバ周波数はｆ／２ｎ
となる。ここで、ｎは０、１、２、３、．．．である。
一般に、励起と利得比を適切に組合わせることにより望
む利得補正が行える。
【００３９】前述した変数に基づいて、幾つかのヘッド
位置で利得クロスオーバ周波数を測定する。図８Ａは本
発明の補償過程を実施した時のディスクドライブの利得
クロスオーバ周波数を示すグラフであり、図８Ｂは本発
明の補償過程を行わなかった時のディスクドライブの利
得クロスオーバ周波数を示すグラフである。図８Ａに示
すように、本発明の補償過程を用いた時の利得クロスオ
ーバ周波数の変化は３０Ｈｚであって、図８Ｂのように
本発明の補償過程を適用しなかった時の利得クロスオー
バ周波数変化１００Ｈｚに比べ、全てのヘッド位置でサ
ーボ性能の変化がかなり減少したことが判る。
位置で利得クロスオーバ周波数を測定する。図８Ａは本
発明の補償過程を実施した時のディスクドライブの利得
クロスオーバ周波数を示すグラフであり、図８Ｂは本発
明の補償過程を行わなかった時のディスクドライブの利
得クロスオーバ周波数を示すグラフである。図８Ａに示
すように、本発明の補償過程を用いた時の利得クロスオ
ーバ周波数の変化は３０Ｈｚであって、図８Ｂのように
本発明の補償過程を適用しなかった時の利得クロスオー
バ周波数変化１００Ｈｚに比べ、全てのヘッド位置でサ
ーボ性能の変化がかなり減少したことが判る。
【００４０】
【発明の効果】本発明により、一定の利得を有するサー
ボシステムを提供して一定のサーボシステム性能を得る
ことができる。従って、全ての位置でヘッドを正確に整
列できる。
ボシステムを提供して一定のサーボシステム性能を得る
ことができる。従って、全ての位置でヘッドを正確に整
列できる。
【図１】従来の技術において、理想条件下で、分図Ａ
は、ディスクドライブの読出ヘッドの位置によるサーボ
バースト信号間の変化を示し、分図Ｂは、読出ヘッドの
位置による読出ヘッドを通る磁束密度変化を示すグラ
フ。
は、ディスクドライブの読出ヘッドの位置によるサーボ
バースト信号間の変化を示し、分図Ｂは、読出ヘッドの
位置による読出ヘッドを通る磁束密度変化を示すグラ
フ。
【図２】従来の技術において、実動作で、分図Ａは、デ
ィスクドライブの読出ヘッドの位置によるサーボバース
ト信号間の変化を示し、分図Ｂは、読出ヘッドの位置に
よる読出ヘッドを通る磁束密度変化を示すグラフ。
ィスクドライブの読出ヘッドの位置によるサーボバース
ト信号間の変化を示し、分図Ｂは、読出ヘッドの位置に
よる読出ヘッドを通る磁束密度変化を示すグラフ。
【図３】ハードディスクドライブの構成図。
【図４】サーボフィールド領域の説明図。
【図５】本発明のハードディスクドライブの電子回路の
回路図。
回路図。
【図６】図５のサーボ制御器の回路図。
【図７】本発明のサーボループ利得決定動作のフローチ
ャート。
ャート。
【図８】分図Ａは、本発明の方法を用いた場合のディス
クドライブの利得クロスオーバ周波数を示すグラフであ
り、分図Ｂは、本発明の方法を用いなかった場合のディ
スクドライブの利得クロスオーバ周波数を示すグラフ。
クドライブの利得クロスオーバ周波数を示すグラフであ
り、分図Ｂは、本発明の方法を用いなかった場合のディ
スクドライブの利得クロスオーバ周波数を示すグラフ。
Claims (16)
- 【請求項１】 データアクセスのための磁気ヘッドが取
り付けられたアクチュエータアームと、トラックにサー
ボビットが設けられた磁気ディスクが装着されるスピン
ドルモータと、を備えるハードディスクドライブにおい
て、サーボビットに基づいてヘッド位置決めのためのサ
ーボ信号を発生するためにシステム応答を検出する校正
回路と、システム応答からサーボ信号を発生する制御論
理回路とを持ち、サーボビット読出しを制御するために
ヘッドに接続されるサーボ制御器を備えることを特徴と
するハードディスクドライブ。 - 【請求項２】 校正回路は、サーボビットによって発生
する初期位置信号に加算される入力信号を発生する波形
発生器を備え、初期位置信号及び入力信号の加算値と初
期位置信号とからシステム応答を生成する請求項１記載
のハードディスクドライブ。 - 【請求項３】 校正回路は、初期位置信号が入力される
第１フィルタと、初期位置信号及び入力信号の加算値が
入力される第２フィルタとを備える請求項１又は請求項
２記載のハードディスクドライブ。 - 【請求項４】 第１及び第２フィルタは、入力される信
号を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換回路と、離
散フーリエ変換した信号を逆離散フーリエ変換する逆離
散フーリエ変換回路と、逆離散フーリエ変換した信号か
らピーク値を検出するピーク検出器と、を備える請求項
３記載のハードディスクドライブ。 - 【請求項５】 第１フィルタは初期位置信号の成分を提
供し、第２フィルタは初期位置信号及び入力信号の加算
値の成分を提供する請求項３又は請求項４記載のハード
ディスクドライブ。 - 【請求項６】 システム応答は、初期位置信号成分と初
期位置信号及び入力信号の加算値成分比の逆数、又は初
期位置信号成分と初期位置信号及び入力信号の加算値成
分比の逆数の倍数である請求項１記載のハードディスク
ドライブ。 - 【請求項７】 サーボ信号はメモリに記憶されるか、又
はアクチュエータアームに印加される請求項１記載のハ
ードディスクドライブ。 - 【請求項８】 波形発生器は正弦波発生器である請求項
２記載のハードディスクドライブ。 - 【請求項９】 ハードディスクドライブの磁気ヘッドを
制御する方法であって、 トラックに複数のサーボビットを有するサーボフィール
ドが形成されている磁気ディスクからサーボビットを読
み出す過程と、サーボビットに基づいて初期位置信号を
発生する過程と、サーボビットに基づいたハードディス
クドライブのシステム応答を検出する過程と、システム
応答に基づいてサーボ信号を発生する過程と、サーボ信
号に基づいてハードディスクドライブアームの位置を決
定する過程と、を行うことを特徴とするヘッド制御方
法。 - 【請求項１０】 システム応答を検出する過程は、 初期位置信号に加算する入力信号を発生する過程と、初
期位置信号に入力信号を加算する過程と、初期位置信号
と初期位置信号及び入力信号の加算値に基づいてシステ
ム応答を計算する過程と、からなる請求項９記載のヘッ
ド制御方法。 - 【請求項１１】 初期位置信号と初期位置信号及び入力
信号の加算値とをフィルタリングする過程をさらに備え
る請求項１０記載のヘッド制御方法。 - 【請求項１２】 初期位置信号をフィルタリングする過
程は、 初期位置信号を離散フーリエ変換する過程と、離散フー
リエ変換した初期位置信号を逆離散フーリエ変換する過
程と、逆離散フーリエ変換した信号をピーク検出器に印
加する過程と、からなり、ピーク検出器で信号が基準レ
ベルより大きいと出力を提供する請求項１１記載のヘッ
ド制御方法。 - 【請求項１３】 初期位置信号及び入力信号の加算値の
フィルタリング過程は、 初期位置信号及び入力信号の加算値を離散フーリエ変換
する過程と、離散フーリエ変換した信号を逆離散フーリ
エ変換する過程と、逆離散フーリエ変換した信号をピー
ク検出器に印加する過程と、からなり、ピーク検出器
は、出力信号が基準レベルより大きいと出力を提供する
請求項１１記載のヘッド制御方法。 - 【請求項１４】 初期位置信号はフィルタリングされて
初期位置信号の成分を提供し、初期位置信号及び入力信
号の加算値はフィルタリングされて初期位置信号及び入
力信号の加算値の成分を提供する請求項１１〜１３のい
ずれか１項に記載のヘッド制御方法。 - 【請求項１５】 システム応答は、初期位置信号成分と
初期位置信号及び入力信号の加算値成分比の逆数、又は
この逆数の倍数である請求項９記載のヘッド制御方法。 - 【請求項１６】 サーボ信号をメモリに記憶されるか、
又はヘッド位置を制御するアクチュエータアームに直接
印加される請求項９記載のヘッド制御方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3920798A | 1998-03-13 | 1998-03-13 | |
| US09/039207 | 1998-03-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297013A true JPH11297013A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3431531B2 JP3431531B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=21904243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06582699A Expired - Fee Related JP3431531B2 (ja) | 1998-03-13 | 1999-03-12 | サーボループ利得を校正するハードディスクドライブ及びヘッド制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0942413B1 (ja) |
| JP (1) | JP3431531B2 (ja) |
| KR (1) | KR100325774B1 (ja) |
| CN (1) | CN1117348C (ja) |
| DE (1) | DE69941645D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7859787B2 (en) | 2007-10-30 | 2010-12-28 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands, B.V. | Disk drive and controlling method thereof |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6549364B1 (en) * | 1999-12-15 | 2003-04-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optimization method and apparatus for a generalized fourier seek trajectory for a hard disk drive servomechanism |
| US7522480B2 (en) | 2001-01-25 | 2009-04-21 | Dphi Acquisitions, Inc. | Digital tracking servo system with multi-track seek with an acceleration clamp |
| JP2006309843A (ja) | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Toshiba Corp | ディスクドライブ及びサーボ制御方法 |
| CN106033675B9 (zh) * | 2014-12-24 | 2019-04-26 | 株式会社东芝 | 磁盘装置以及在磁盘装置执行的控制方法 |
| JP7080843B2 (ja) * | 2019-03-19 | 2022-06-06 | 株式会社東芝 | 磁気ディスク装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4786990A (en) * | 1986-05-30 | 1988-11-22 | Hewlett-Packard Company | Servo gain compensation in a disc drive |
| US5521771A (en) * | 1991-09-06 | 1996-05-28 | Hewlett-Packard Company | Servo gain compensation in a disk drive |
| US5369345A (en) * | 1992-03-31 | 1994-11-29 | Seagate Technology, Inc. | Method and apparatus for adaptive control |
| JP3407315B2 (ja) * | 1992-09-30 | 2003-05-19 | ソニー株式会社 | 光ディスクの信号処理回路及び光ディスク装置 |
| US5774299A (en) * | 1996-08-13 | 1998-06-30 | Seagate Technology, Inc. | Adaptive calibration of read/write elements in a disc drive |
-
1999
- 1999-02-25 CN CN99102391A patent/CN1117348C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-11 KR KR1019990008125A patent/KR100325774B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-03-12 JP JP06582699A patent/JP3431531B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-03-12 DE DE69941645T patent/DE69941645D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-12 EP EP99104938A patent/EP0942413B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7859787B2 (en) | 2007-10-30 | 2010-12-28 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands, B.V. | Disk drive and controlling method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3431531B2 (ja) | 2003-07-28 |
| KR100325774B1 (ko) | 2002-03-06 |
| DE69941645D1 (de) | 2010-01-07 |
| CN1237763A (zh) | 1999-12-08 |
| EP0942413A1 (en) | 1999-09-15 |
| KR19990077793A (ko) | 1999-10-25 |
| CN1117348C (zh) | 2003-08-06 |
| EP0942413B1 (en) | 2009-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6847502B1 (en) | Repeatable runout determination within a rotating media storage device | |
| US6091567A (en) | Modeling position error nonlinearity to improve servo performance | |
| JP3083747B2 (ja) | ディスクにサーボ書き込みを行うための方法および装置 | |
| JP3532382B2 (ja) | 自己サーボ書き込みシステム | |
| US5402280A (en) | Method and apparatus for runout correction due to disk slip or spindle imbalance | |
| US7315433B2 (en) | Non-repeatable run out compensating apparatus and method and disc drive using the same | |
| US6768609B2 (en) | Reducing position error signal nonlinearity through iterative calibration of a compensation table | |
| US8027119B2 (en) | Vibration detection and compensation filter | |
| JPH0349152B2 (ja) | ||
| US7042827B2 (en) | Disk drive servo system for eccentricity compensation and method thereof | |
| US6636376B1 (en) | Disc drive resonance disturbance cancellation filter | |
| JP2008070933A (ja) | 外乱抑圧機能を持つ位置制御方法、位置制御装置および媒体記憶装置 | |
| JP2005216473A (ja) | ハードディスクのｒｒｏ外乱の高速補償制御方法および装置 | |
| CN112151077B (zh) | 限定磁道轨迹以减小ac磁道压缩的数据存储装置 | |
| CN112151079B (zh) | 生成用于多个区的pes rro和数据扇区压缩rro的数据存储装置 | |
| US4794469A (en) | Recorded data reproducing apparatus | |
| US6574068B1 (en) | Servo control using continuous position error signal with high order polynomial component | |
| US6556367B2 (en) | Storage apparatus and position sensitivity setting method | |
| JP3431531B2 (ja) | サーボループ利得を校正するハードディスクドライブ及びヘッド制御方法 | |
| JP2608220B2 (ja) | 磁気ディスク装置のポジション感度調整方法 | |
| JP2001256741A (ja) | ディスク装置のヘッド位置決め制御方法及び装置 | |
| US6618219B1 (en) | Method and apparatus for feedforward cancellation using a peak detector | |
| US6646824B1 (en) | Head-positioning control method and device for a disk device | |
| US6226139B1 (en) | Clock generator and disk drive | |
| US6771455B1 (en) | Control system and control method for positioning a head above a desired position on disk |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010110 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100523 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100523 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130523 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |