JPH09139032A

JPH09139032A - ディスク装置

Info

Publication number: JPH09139032A
Application number: JP7299535A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Takaishi; 和彦高石
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-11-17
Publication date: 1997-05-27
Anticipated expiration: 2015-11-17
Also published as: EP0774754A3; DE69626746T2; JP3875294B2; EP0774754B1; EP0774754A2; US5859742A; DE69626746D1

Abstract

(57)【要約】【課題】ヘッド位置のサンプル周期が比較的長いセクタ
サーボについて、１〜４トラック程度の短距離シークを
数サンプルという短いコアス時間で行い、整定時間を含
めてシーク時間も１０サンプル以下の短時間で可能とす
る。【解決手段】ＦＦ電流設定部５６によるＦＦ電流、位置
制御部６４による目標位置起動、修正値設定部６０によ
る修正値は、各々シーク開始時刻からの経過時間、即ち
予め定めたサンプル数の各サンプルタイミングで生成さ
れ、位置制御部６４で目標位置と実位置との誤差による
位置フィードバック制御をＦＦ電流による制御と併せて
行う。１トラックのシーク距離について、コアス時間を
例えば３サンプルに設定できる。目標位置軌道を理想的
な値から意図的にずらすことで、オーバーシュート・ア
ンダーシュートを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドを目標位置
へ高速に移動させるシーク制御を行うディスク装置に関
し、特に、ヘッド位置信号のサンプリング周期が比較的
長いセクタサーボを対象に１〜１０トラック程度の短い
距離のシーク制御を高速に行うディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置等のディスク装
置においては、ヘッド切替え時間の方がヘッドを１トラ
ック移動する時間、即ち１トラックシーク時間に比べて
十分に短い。そこで、１トラックを超えて連続するよう
なデータをアクセスする場合、目的とするシリンダアド
レスにシークした後に、ヘッド切替えによってデータの
リード又はライトを行っている。

【０００３】しかし、記憶容量の増加に伴ってトラック
間隔が狭まることにより、ヘッド間のオフセットが相対
的に大きくなり、ヘッド切替えの際に必ずオフセット補
正を必要とし、このため、ヘッド切替え時間が１トラッ
クシークのシーク時間と同等もしくはそれ以上になりつ
つある。更に、ヘッド同士の相対位置は時間とともに変
わる可能性があり、シーク時間は一定にはならない。

【０００４】このため、従来は連続してデータを読み書
きする時には、ヘッドを切替えながら同一シリンダ上の
異なるディスク面のデータを読み書きしていたが、今後
は同じディスク面上のデータを１トラックシークにより
順次読み書きした後に、次のディスク面にヘッド切替え
により移行した方が、高速になる可能性がある。図５５
は一般的なシーク制御について、時間経過に対するヘッ
ド位置の変化を示している。以下の説明におけるシーク
時間、コアス時間、整定条件及び整定時間は次のように
定義される。まずシーク時間とは、シーク命令を受信し
てから、ヘッドを目標位置に到達させ、かつ整定条件を
満足するまでの時間である。また整定条件とは、シーク
後に目標位置からの位置誤差を測定して、以後に位置誤
差の許容範囲を越えないことを保証するための条件のこ
とである。

【０００５】コアス時間とは、シーク時間に含まれ、ヘ
ッドがシーク開始位置から目標位置へ到達するまでの時
間で、整定時間を含まない時間のことである。整定時間
とは、目標位置へ到達してから、整定条件を満足するま
での時間のことである。次にシーク時間に影響を与える
要因としては、次のものがある。ポジション感度シークを行う際には、現在の位置を正確に取得する必要
がある。磁気ディスク装置においては、ディスク媒体上
に位置信号、例えば２相サーボ信号が記録されており、
トラック間のオフセット量が求まるようになっている。

【０００６】この位置誤差信号は一般的にアナログ信号
であり、ＡＤコンバータを使いＭＰＵに取り込まれる。
ＡＤコンバータの値を実際のトラック単位に直すには、
事前にシリンダ位置毎に測定したゲインを掛け、ポジシ
ョン感度を一定にしなければならない。ループゲインヘッドアクチュエータを駆動するＶＣＭ（Voice Coil M
otor）の力定数ＢＬの値は、通常はトラック位置により
異なるので、制御系のサーボ帯域を全てのトラックで一
定にするようにゲインを補正することが必要になる。こ
のＶＣＭ力定数ＢＬの値もしくは回路系のゲイン等は温
度により変化するので、ファームウェアが予め保持して
いる補正ゲインが、実際の値と合わなくなる。

【０００７】制御系は誤差なくゲインが補正されている
ときにオーバーシュート及びアンダーシュートが少な
く、整定時間が最も短くなるように設計・調整されてい
るので、ゲインの変動は整定時間増加につながる。この
ため制御系のサーボ帯域を全てのトラックで一定にする
ようにループゲインを補正することが必要になる。バイアス力アクチュエータに外部から加わる力は、場所により一定
ではない。このため外部のバイアス力を場所によらず常
に一定とする補正が必要になる。

【０００８】ヘッド間オフセットトラック番号（シリンダ番号）が同一でもヘッド番号が
異なる時には、ヘッド切替えを行うことになるが、ヘッ
ド間にオフセットが生じている。したがって、ヘッド切
替えを伴う１トラックシークでは、ヘッド切替えに伴な
うオフセットが加わり、実際には例えば１．２トラック
シークを必要とする場合があり、シーク時間に影響す
る。

【０００９】機械共振ＶＣＭの位置に対する電流特性は、簡易的には二重積分
に比例した式として表現される。ところが、実際には、
アクチュエータとヘッドの機械共振の影響があり、シー
ク電流によっては、共振を加振してしまい、シーク後に
振動が残ることがある。このような、シーク後の振動を
残留振動と呼ぶ。この残留振動が大きい場合には、振動
が収まるまで長い整定時間が必要になる。

【００１０】ランウアトディスク上の目標トラックは実際には同心円にはなら
ず、歪みがある。このような、理想的なトラック位置か
らのずれのうち、回転に同期した成分を回転同期ランア
ウトＲＲＯ（Repeatable Run Out）、非同期な成分を回
転非同期ランアウトＮＲＲＯ（Non Repeatable Run Ou
t）と呼ぶ。

【００１１】回転同期ランアウトＲＲＯ及び回転非同期
ランアウトＮＲＲＯの影響は、次の２つの理由で問題で
ある。１つは、同一トラックでの問題である。シーク直
後に整定判定を行うが、回転同期ランアウトＲＲＯ及び
回転非同期ランアウトＮＲＲＯの影響でなかなか整定条
件を満足せずに、整定時間が長くなる場合がある。図５
６（Ａ）（Ｂ）は、３．５インチの磁気ディスク装置に
おいて、位置制御系で目標位置に追従制御しているとき
の回転同期ランアウトＲＲＯ及び回転非同期ランアウト
ＮＲＲＯの各振幅の最大値を各トラック毎に測定したも
のである。このように、回転同期ランアウトＲＲＯ及び
回転非同期ランアウトＮＲＲＯの値はトラック毎に大き
く異なる。

【００１２】２つ目は隣接トラックとの問題である。現
在のトラックから隣のトラックへ移動する場合に、理想
的にはちょうど１．０トラックの距離だけ移動すれば良
い。ところが、実際には回転同期ランアウトＲＲＯ及び
回転非同期ランアウトＮＲＲＯの影響で、シーク距離が
時間と場所により変動する。図５７は、隣接トラックに
１トラックだけシークした時のトラック間隔の変動の幅
を、各トラック毎に測定した結果である。この測定例で
は、トラック間隔が±２０％程度の範囲で変動してい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ディスク装置におい
て、シーク制御を最適化してシーク時間を短縮するため
には、このようなポジション感度、ループゲイン、バイ
アス力、ヘッド間オフセット、機械共振、ディスク回転
に伴う同期および非同期のランアウト等の変動要因をで
きるだけ抑えるようにしなければならない。ポジション
感度、ループゲイン、バイアス力、ヘッド間オフセット
については、事前に測定することが可能なので、現在の
位置に応じた補正を行うことで影響を回避することがで
きる。

【００１４】共振については、専用のサーボ面にサーボ
情報を記録しており、サーボヘッドから常時ヘッド位置
信号が得られ、短いサンプリング周期でヘッド位置を検
出できる装置であれば、出力電流に共振周波数付近の成
分が混ざらないようにフィルタを挿入することで、影響
を回避することができる。しかし、データ面のトラック
上に離散的にサーボ情報を記録したセクタサーボ又は埋
込みサーボと呼ばれる装置では、ヘッド位置信号のサン
プル周期が長くなる。このためフィルタを構成すること
は物理的に無理であり、共振の影響を回避できない恐れ
がある。

【００１５】また回転同期ランアウトＲＲＯと回転非同
期ランアウトＮＲＲＯは、その形状がトラック毎に異な
り、完全に除去できない。１トラックシークなどの短距
離のシーク制御においては、この共振、回転同期ランア
ウトＲＲＯ、及び回転非同期ランアウトＮＲＲＯの影響
の回避が特に重要になる。このように、サンプリンク周
期の長いセクタサーボを採用した従来のディスク装置に
おいては、回転同期ランアウトＲＲＯと回転非同期ラン
アウトＮＲＲＯの影響を受けて１〜４トラック程度の短
い距離のシーク制御においてさえ、例えば１０サンプル
以上の比較的長いコアス時間を必要としており、より高
速なシーク制御が望まれている。

【００１６】本発明の目的は、ヘッド位置のサンプル周
期が比較的長いセクタサーボについて、１〜１０トラッ
ク程度の短距離シークを数サンプルという短いコアス時
間で行い、整定時間を含めてシーク時間も１０サンプル
以下の高速シークができるディスク装置を提供する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。まず本発明のディスク装置は、トラック情報
とヘッド位置情報を含むサーボフレームが各トラック上
に離散的に記録されたセクタサーボのディスク媒体を使
用する。またディスク媒体に対しヘッドを移動させるア
クチュエータ、電流により動作してアクチュエータを駆
動するモータ、ヘッドの読取信号からヘッド位置信号と
トラック情報を所定のサンプル周期毎に検出するサーボ
復調手段、及び上位装置からシーク命令を受けた際、指
定された目標位置に向けて前記ヘッドを移動して位置決
めさせるシーク制御手段を備える。

【００１８】ここで本発明のコアス時間およびシーク時
間は、サンプル数で定義される。サンプル数とは、例え
ばコアス時間を例にとると、シーク制御を開始した時の
サンプルタイミングからコアス制御を終了したときのサ
ンプルタイミングまでのヘッド位置信号のサンプル回数
を意味する。このためサンプル数とサンプルタイミング
の数は同じことを意味している。例えばコアス時間が４
サンプルといった場合、第１サンプル目がシーク開始タ
イミングとなり、第４サンプル目がコアス終了タイミン
グとなる。サンプル数とサンプル周期の関係は、（サン
プル数−１）がサンプル周期となる。例えば４サンプル
は、３サンプル周期となる。

【００１９】このようなディスク装置のシーク制御手段
として本発明にあっては、１〜１２トラック程度の短距
離シークの制御のため、設定制御手段５４、ＦＦ電流設
定手段５６、目標位置軌道設定手段５８、修正値設定手
段６０、及び位置制御手段（位置サーボ）６４を設けた
ことを特徴とする。設定制御手段５４は、上位装置から
シーク命令が所定シーク距離以下の場合、例えば１２ト
ラック以下の場合、ヘッド位置信号のサンプル周期の複
数周期に亘る短距離コアス制御期間を設定し、短距離コ
アス制御期間の制御開始時を含む各サンプルタイミング
毎に制御動作を指示する。

【００２０】ＦＦ電流設定手段５６は、短距離コアス制
御期間でヘッドをシーク開始位置から目標位置に移動さ
せるに必要なフィードフォワード電流（ＦＦ電流）の値
を、短距離コアス制御期間の制御終了時を除くサンプル
タイミング毎に予め保持し、設定制御手段５４の指示に
従ってサンプルタイミング毎に対応する電流をモータに
流す。

【００２１】目標位置軌道設定手段５８は、電流設定手
段５６のフィードフォワード電流によるヘッド移動軌道
の各サンプルタイミング毎の位置を目標位置として予め
保持し、設定制御手段５４の指示に従ってサンプルタイ
ミング毎に該当する目標位置を出力する。また修正値設
定手段６０は、目標位置軌道設定手段５８の目標位置の
修正値をサンプルタイミング毎に予め保持し、設定制御
手段５４の指示に従ってサンプルタイミング毎に該当す
る修正値を出力する。

【００２２】位置制御手段６４は、サンプルタイミング
毎に、目標位置を修正値で修正して現在位置との誤差を
求め、ＦＦ電流に加えて更に、この位置誤差に基づいて
修正後の目標位置に追従するようにモータに電流を流し
て位置のフィードバック制御を行う。ＦＦ電流設定手段
５６は、加速電流と減速電流を出力し、加速電流の流し
始めから減速電流を流し終るまでの時間（コアス時間）
で決まる電流波形の周期を、位置制御手段６４の周波数
帯域より高い共振周波数をもつアクチュエータ１８の共
振周期より長く設定し、更に加速電流と減速電流の波形
を相似形とする。

【００２３】またＦＦ電流設定手段５６は、電流波形の
周期を、位置制御手段６４の周波数帯域より高い共振周
波数をもつ筐体の共振周期より長く設定する。更に、Ｆ
Ｆ電流設定手段５６は、加速電流と減速電流の最大値の
絶対値を同一とする。ＦＦ電流設定手段５６は、加速電
流と減速電流との間に電流零の区間を設けるようにして
もよい。ＦＦ電流設定手段５６は、加速電流と減速電流
として三角波状、矩形波状、または台形波状の電流波形
を使用する。

【００２４】設定制御手段５４で設定する短距離コアス
制御期間の長さは、シーク距離に応じたサンプルタイミ
ングの数とする。例えば、１乃至１２トラックの短距離
シークについて３乃至６サンプルタイミングとする。こ
れはサンプル周期でみると２乃至５周期である。例え
ば、１乃至４トラックシークで３サンプルタイミング、
１乃至４トラックシークで４サンプルタイミング、５乃
至８トラックシークで５サンプルタイミング、９乃至１
２トラックシークで６サンプルタイミングとする。

【００２５】またシーク命令により指定されたシーク距
離が１トラック長の時、設定制御手段５４で設定する短
距離コアス制御期間を２〜６サンプルタイミング（１〜
５サンプル周期）とし、フィードフォワード電流を１サ
ンプルの間に複数回変化させる。例えば、加速電流と減
速電流として三角波状の電流波形を出力し、加速電流と
減速電流との間に電流零の区間を設け、設定制御手段５
４で設定する短距離コアス制御期間を５サンプルタイミ
ング（５サンプル周期）とする。

【００２６】またシーク命令により指定されたシーク距
離が１トラック長の時、設定制御手段５４で設定する短
距離コアス制御期間を５〜１０サンプルタイミング（４
〜９サンプル周期）とし、フィードフォワード電流を１
サンプルの間に１回変化させる。例えば、加速電流と減
速電流として三角波状の電流波形を出力し、加速電流と
減速電流との間に電流零の区間を設け、設定制御手段５
４で設定する短距離コアス制御期間を８サンプルタイミ
ング（７サンプル周期）とする。

【００２７】ＦＦ電流設定手段５６は、サンプルタイミ
ングとその間に設定した１又は複数のタイミング、例え
ば１／２サンプル周期の各々について、フィードフォワ
ード電流の値を保持し、各タイミング毎に該当する電流
を出力する。ＦＦ電流設定手段５６は、シーク開始タイ
ミングの電流出力が遅延した場合、この遅延時間分の電
流を補うように電流値を高くして出力する。

【００２８】目標位置軌道設定手段５８は、シーク命令
に基づいたシーク距離を短かめに修正した修正シーク距
離について、フィードフォワード電流による目標移動軌
道を求めて各サンプルタイミングの目標位置とする。例
えば、シーク命令に基づいたシーク距離を１０％以下の
範囲で短いシーク距離に修正する。目標位置軌道設定手
段５８は、フィードフォワード電流から求められるヘッ
ド位置軌道の各サンプルタイミング毎の目標位置とし
て、シミュレーションにより修正した値を用いる。また
目標位置軌道設定手段５８は、フィードフォワード電流
から求められる目標位置軌道の各サンプルタイミング毎
の目標位置として、キャリブレーションにより修正した
値を用いる。

【００２９】目標位置軌道設定手段５８は、例えば目標
位置軌道のうちで、最後のサンプルタイミングの値のみ
を修正する。目標位置軌道設定手段５８は、シーク方向
に応じて目標位置軌道の各サンプルタイミング毎の目標
位置を保持する。またシーク距離に応じて前記目標位置
軌道の各サンプルタイミング毎の目標位置を保持する。

【００３０】目標位置軌道設定手段５８は、ディスク回
転に同期したトラック位置変動ＲＲＯ: Rotatable Run
Out ）によるオフセット測定値を全トラックに共通なセ
クタ位置毎に保持し、シーク開始セクタのオフセット測
定値と目的セクタのオフセット測定値に基づいてシーク
命令に基づくシーク距離を修正し、修正したシーク距離
についてフィードフォワード電流による目標位置軌道を
求めて各サンプルタイミングの目標位置を保持する。こ
の場合、目標位置を、シーク開始セクタと目的セクタと
のオフセット測定値に応じて修正する。

【００３１】目標位置軌道設定手段５８は、ヘッド切替
えに対応したオフセット測定値を保持し、ヘッド切替え
を伴うシーク命令を受けた際に、ヘッド切替えのオフセ
ット測定値で修正したシーク距離についてフィードフォ
ワード電流による目標位置軌道を求めて各サンプルタイ
ミングの目標位置を保持する。例えば、シーク命令のシ
ーク距離に基づく位置軌道の各サンプルタイミングの目
標位置を、ヘッド切替えに伴なう切替前と切替え後のオ
フセット測定値で修正する。

【００３２】シーク制御手段は，更に、リード動作のシ
ーク命令を受けた際に、短距離コアス制御の終了時点で
ヘッド位置が予め定めたリード許容誤差範囲か否か判定
し、リード許容誤差範囲内のときは直ちにリード許可を
データ復調ユニットに与える。このためリード動作のた
めのシーク時間は、コアス時間と同等にでき、整定時間
は不要となる。

【００３３】シーク制御手段は、更に装置に加わる衝撃
を検知するセンサを有し、短距離コアス制御期間中にセ
ンサで衝撃を検知した場合には、短距離コアス制御の終
了直後にリード許可を与えず、センサが衝撃を検知しな
くなるまで待ってリード許可を与える。またシーク制御
手段は，更に、ライト動作のシーク命令を受けた際に、
短距離コアス制御の終了後に所定の整定条件を満足する
か否か判定し、整定条件を満足したときにライト許可を
データ変調ユニットに与える。

【００３４】シーク制御手段は，シーク命令によるシー
ク距離が所定シーク距離を越えた長距離シーク距離の場
合、目標位置までの残り距離（トラックデファレンス）
に応じた目標速度に追従させる速度制御を用い、目標位
置との残り距離が所定距離以下となった場合、ＦＦ電流
設定手段５６、目標位置軌道設定手段５８、及び修正手
段６０による短距離シーク制御を行う切替制御手段を備
える。

【００３５】この切替制御手段は、長距離シーク制御か
ら短距離シーク制御への切替時のヘッド速度を検出する
速度検出手段、切替時のヘッド速度を零とするフィード
フォワード電流I1と該フィードフォワード電流I1を前記
モータに流した時の移動距離L1と、各サンプルタイミン
グ毎の位置を求める第１演算手段、目標位置までの距離
L0から第１演算手段の移動距離L1を差し引いた残り距離
L2を短距離シーク制御するための各サンプルタイミング
毎のフィードフォワード電流I2、フィードフォワード電
流I2をモータに流した時の目標位置軌道の各サンプルタ
イミング毎の位置を求める第２演算手段、および第１及
び第２演算手段で求めた２種類のフィードフォワード電
流および各サンプルタイミング毎の位置を加算する加算
手段を有し、この加算手段で得られたフィードフォワー
ド電流I0及び目標軌道位置にさらに本発明のディスク
装置は、シーク制御手段の短距離コアス制御によるシー
ク時間の統計情報に基づいて自動的にキャリブレーショ
ンを行うキャリブレーション手段を設ける。キャリブレ
ーション手段は、例えば時間測定手段で短距離シーク制
御毎に、シーク開始から整定待ち終了までのシーク時間
をシーク距離毎に計測して保持し、起動手段で同一シー
ク距離のシーク時間の確率分布を求め、所定の確率を与
えるシーク時間が、予め定めた基準時間よりも長い場合
にキャリブレーションを起動する。そして起動手段によ
るキャリブレーションの起動を受けて、キャリブレーシ
ョン実行手段が所定のキャリブレーションを実行する。

【００３６】キャリブレーション実行手段は、例えば位
置制御手段６４のループゲインを測定し、測定ループゲ
インが初期設定した最適値から外れていた場合、最適値
にループゲインを補正する。またキャリブレーション実
行手段は、複数のフィードフォワード電流及び複数のフ
ィードフォワード電流の各々に対応した目標位置軌道の
設定値を選択して短距離シーク制御を行うことでシーク
時間を計測し、複数のフィードフォワード電流の中で最
もシーク時間が短いフィードフォワード電流を選択して
ＦＦ電流設定手段５６に保持させる。

【００３７】このように本発明は、１〜１２トラック程
度の短いシーク距離について、ヘッド位置信号のサンプ
ル数で３〜５サンプルという短時間の制御でコアス制御
を終了し、整定時間を含めて１０サンプル程度でシーク
を完了する。この短距離シーク制御は、ＦＦ電流と位置
フィードバック制御を合せた制御であり、更に位置制御
にあっては、ＦＦ電流による目標位置軌道とその修正値
により各サンプルタイミングでの目標位置を決めて実位
置との位置誤差に応じてモータに電流を流す位置フィー
ドバック制御する。

【００３８】ＦＦ電流、目標位置軌道、目標位置軌道の
修正値は、各々シーク開始時刻からの経過時間、即ち予
め定めたサンプル数分の各サンプルタイミングで生成さ
れる。ここで、ＦＦ電流の加速電流波形と減速電流波形
で決まるコアス時間は、共振の影響を受けず、また電流
がモータ（ＶＣＭ）のアンプが飽和しない範囲で、でき
るだけ短く設定する。

【００３９】例えば、１８５．６μｓのサンプリング周
期をもつディスク装置の場合、１トラックのシーク距離
について、コアス時間を３サンプルと設定する。このよ
うに極端に少ないサンプル数のコアス時間は、従来の制
御では設定することができなかった。また、ＦＦ電流と
目標位置軌道のみでは、シーク後にオーバーシュート・
アンダーシュートが発生する。この大きさは、シーク方
向、シーク距離に依存する。目標位置軌道を理想的な値
から意図的にずらすことで、オーバーシュート及びアン
ダーシュートを抑制することができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】

＜目次＞１．装置構成とサーボパターン２．短距離シーク制御３．テーブル作成とキャリブレーション（１）製造段階のキャリブレーション（２）ＦＦ波形のキャリブレーション（３）運用段階のキャリブレーション４．長距離シーク制御の引込み制御５．衝撃センサによる監視６．その他１．装置構成とサーボパターン図２は本発明のディスク装置の構成を示したブロック図
である。図２において、ディスク装置はコントロールユ
ニット１０とディスクエンクロージャ１２で構成され
る。ディスクエンクロージャ１２には、スピンドルモー
タ１６により回転されるディスク１４が設けられてい
る。ディスク１４の上下のデータ面に対しては、ヘッド
２１，２２が設けられている。

【００４１】ヘッド２１，２２としては、リードヘッド
とライトヘッドを一体に備えた複合ヘッドが使用され
る。この内、ライトヘッドはインダクティブヘッドであ
り、リードヘッドは例えばＭＲヘッドを使用する。ヘッ
ド２１，２２はアクチュエータ１８の先端に装着され、
ボイスコイルモータ（以下「ＶＣＭ」という）２０によ
り、ヘッド２１，２２をディスク１４上の任意のトラッ
ク位置に移動できるようにしている。アクチュエータ１
８としては、通常、ＶＣＭ２０により回転軸を中心にヘ
ッド２１，２２側を移動させるロータリ型のアクチュエ
ータが使用される。

【００４２】コントロールユニット１０側にはＭＰＵ２
４が設けられ、ＭＰＵ２４に対してはバス４４を介して
ＲＯＭ２６，ＲＡＭ２８が設けられる。ＲＯＭ２６に
は、ＭＰＵ２４で実行する本発明のシーク制御を含む各
種の制御プログラムが格納され、また各種の制御に必要
なパラメータも格納されている。またＭＰＵ２４に対し
ては、バス４４を介してインタフェースコントローラ３
２が接続され、上位のホスト側コントローラとの間でコ
マンド及びデータのやり取りを行う。

【００４３】インタフェースコントローラ３２に対して
はキャッシュＲＡＭ３０が設けられており、ホスト側コ
ントローラ３２からのリードまたはライトのアクセス要
求に対し、インタフェースコントローラ３２は、まずキ
ャッシュＲＡＭ３０を参照して、もしミスヒットであれ
ばＭＰＵ２４に対しディスク１４に対するリードまたは
ライトのアクセスを要求する。

【００４４】更にＭＰＵ２４に対しては、バス４４を介
してスピンドルモータドライバ３４、ＶＣＭドライバ３
６、リード／ライトユニット４２及びサーボデコーダ３
８が設けられている。スピンドルモータドライバ３４は
ＭＰＵ２４による指示のもとに、ディスクエンクロージ
ャ１２に設けたスピンドルモータ１６を一定速度で回転
させる。

【００４５】ＶＣＭドライバ３６は、ＭＰＵ２４に設け
ているシーク制御部及びシーク完了後の位置決め制御部
による制御指示を受けてＶＣＭ２０に電流を流し、アク
チュエータ１８の駆動によるヘッド２１，２２の目的ト
ラック位置に対する位置決め制御を行う。リード／ライ
トユニット４２とサーボデコーダ３８に対しては、ヘッ
ドＩＣ４０を介して、ディスクエンクロージャ１２に設
けているヘッド２１，２が接続されている。

【００４６】リード／ライトユニット４２は、リード動
作の際にはリード側が有効となってデータ復調回路とし
て動作する。そのときヘッドＩＣ４０で選択されている
ヘッド２１または２２のいずれかより読み出されるディ
スク１４からのデータ記録部分からの読出信号からリー
ドデータを復調し、ＲＡＭ２８に格納した後、インタフ
ェースコントローラ３２を経由してホスト側コントロー
ラにリードデータを転送する。

【００４７】またライト動作の際には、リード／ライト
ユニット４２はライト側が有効となり、データ変調回路
として動作する。この場合には、ホスト側コントローラ
からインタフェースコントローラ３２を介してＲＡＭ２
８に転送された書込データを、ヘッドＩＣ４０を介し
て、命令により指定されたヘッド２１または２２のいず
れかによりディスク１４に書き込む。

【００４８】サーボデコーダ３８は、ヘッドＩＣ４０で
選択されているヘッド２１または２２から得られるサー
ボ読取信号からトラック番号及びヘッド位置信号を復調
し、ＭＰＵ２４はサーボデコーダ３８で復調したトラッ
ク番号及びヘッド位置信号に基づいて、ディスク１４に
対するヘッド２１，２２の位置決め制御をＶＣＭドライ
バ３６によるＶＣＭ２０に対する電流供給により行う。

【００４９】図３は、図２のディスクエンクロージャ１
２に設けたディスク媒体１４のトラック記録状態であ
る。ディスク媒体１４は両面をデータ面４６としてい
る。データ面４６上には、同心円状に複数のトラックが
形成されている。図３にあっては、複数のトラックの内
のトラック４８ｉ，４８ｉ＋１の２本を代表して示して
いる。トラック４８ｉ，４８ｉ＋１は、円周方向に一定
の間隔を置いてサーボフレーム５０ｉ，５０ｉ＋１を設
けている。

【００５０】サーボフレーム５０ｉ，５０ｉ＋１は、図
４に取り出して示すように、サーボマーク５１、トラッ
クアドレス５２、４種類Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのサーボパター
ン５３を円周方向に記録している。サーボマーク５１は
サーボフレームの開始位置を示す。トラックアドレス５
２は、例えばグレーコード等によりトラック番号を記録
している。

【００５１】サーボパターン５３は、ディスク半径方向
についてパターンＡ，Ｂを１トラックずつ交互に記録
し、またパターンＣ，Ｄも同様に１トラックずつ交互に
記録し、パターンＡ，ＢとパターンＣ，Ｄでは０．５ト
ラックずらしている。このようなサーボパターン５３か
ら得られたパターンＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのパターン読
取信号について、右側に示すように、パターンＡとＢの
差からヘッド位置信号Ｎを復調し、同時にパターンＣと
Ｄの差からヘッド位置信号Ｑを復調する。

【００５２】ヘッド位置信号Ｎ，Ｑは０．５トラック位
相のずれた信号であり、通常、２相サーボ信号と呼ばれ
る。即ち、ヘッド位置信号Ｎはトラック番号ｉ，ｉ＋
１，ｉ＋２で示すトラックセンタを中心に、ヘッド２１
の半径方向の位置に対し異なった極性で直線的に変化
し、トラック境界部分で飽和した特性となる。これに対
しヘッド位置信号Ｑは、トラック境界を０次として、ヘ
ッド２１の移動方向に応じて正または負に直線的に変化
する特性であり、トラックセンタで飽和した信号とな
る。このため、トラックセンタを中心とした所定範囲で
はヘッド位置信号Ｎを使用し、ヘッド境界部分ではヘッ
ド位置信号Ｑを使用することで、全トラック範囲に亘り
ヘッド位置を示すヘッド位置信号を得ることができる。

【００５３】本発明のディスク装置にあっては、図４の
サーボフレームが、図３のようにトラック上に離散的に
記録されており、サーボフレームの間がデータ領域とし
て使用される。このようなサーボフレームの記録をセク
タサーボあるいは埋込みサーボと呼ぶ。セクタサーボの
ディスク装置にあっては、図３のように、トラック上に
離散的にサーボフレーム５０ｉ，５０ｉ＋１が記録され
ているため、サーボフレームの読取信号から得られるヘ
ッド位置信号はディスク１４の回転数と１トラック当た
りのサーボフレームの数に依存した周期で間欠的に得ら
れる。

【００５４】例えば、ディスク１４の回転数を５４００
ｒｐｍ、１トラック当たりのサーボフレームの数を６０
フレームとした場合、ヘッドから読み取られるヘッド位
置信号の周期は１８５．６μｓ間隔となる。このため図
２のＭＰＵ２４にあっては、サーボデコーダ３８より１
８５．６μｓの周期間隔でヘッド位置信号が得られるこ
とから、この周期をサンプリング周期としてヘッド位置
信号を取り込んで、シーク制御やオントラック制御など
のヘッド位置決め制御を行う。

【００５５】本発明のディスク装置にあっては、シーク
命令による目標位置に対し現在位置からのシーク距離が
例えば１３トラック以上の場合には通常のシーク制御を
行う。これ対しシーク距離が１２トラック以下の短いシ
ーク距離の場合には、本発明により提供されるフィード
フォワード波形、目標位置軌道及び目標位置軌道修正を
用いた位置フィードバック制御による３〜６サンプル程
度の短いコアス期間で短距離シークを行うようにしてい
る。

【００５６】ここでシーク距離が１３トラック以上とな
る通常のシーク制御とは、目的位置に対する現在位置か
らの残りトラック数に応じて読み出した速度制御パター
ンに従って、加速、定速、減速の速度制御を行い、速度
制御の最終段階による減速中に、目標位置に対し所定ト
ラック範囲に入ったときに位置制御に切り替えるシーク
制御をいう。２．短距離シーク制御図５は、本発明のディスク装置で例えば１２トラック以
下の短距離シークを行うためのシーク制御部の機能構成
のブロック図である。本発明の短距離シーク制御は、フ
ィードフォワード電流（以下「ＦＦ電流」という）、位
置制御、目標位置軌道及び目標位置軌道の修正という４
つの制御要素を組み合わせた制御を行う。またシーク距
離に応じてシーク開始位置から目標位置にヘッドが到達
するまでの期間、即ちコアス期間が３〜５サンプルの範
囲で予め決められた制御を行う。

【００５７】図５において、短距離制御を行うためのシ
ーク制御部は、設定制御部５４、ＦＦ電流設定部５６、
目標位置軌道設定部５８、修正値設定部６０、加算点６
２、位置制御部６４、加算点６６、及びＶＣＭ２０を用
いたアクチュエータ１８で構成される。ＦＦ電流設定部
５６には、製造段階での設計値及び後の説明で明らかに
するシミュレータを用いたキャリブレーションにより決
まるサンプルタイミングごとに最適なＦＦ電流の値が格
納されている。そして、設定制御部５４に対するシーク
コマンド及びサンプルクロックに基づいて、対応するＦ
Ｆ電流値を選択して、各サンプルタイミングごとに加算
点６６に出力してアクチュエータ１８に電流を流す。

【００５８】目標位置軌道設定部５８には、ＦＦ電流設
定部５６に設定したＦＦ電流をアクチュエータ１８のＶ
ＣＭ２０に流したときのヘッドの目標位置軌道が各サン
プルタイミングごとの位置として予め記憶されている。
そして、設定制御部５４に対するシークコマンド及びサ
ンプルクロックに基づき、各サンプルタイミングごとに
目標位置として加算点６２に出力する。

【００５９】修正値設定部６０には目標位置軌道設定部
５８に記憶している目標位置軌道の各位置の値を修正す
る目標位置軌道修正値が予め記憶されている。この目標
位置軌道の修正値は、ＦＦ電流と目標位置軌道のみによ
る制御ではシーク後にオーバーシュートやアンダーシュ
ートが発生することから、オーバーシュートやアンダー
シュートが発生しないように目標位置軌道を理想的な値
から意図的にずらすことで、オーバーシュート及びアン
ダーシュートを抑制できるようにしている。

【００６０】この軌道修正値そのものは、装置製造段階
での後の説明で明らかにするシミュレータを用いたキャ
リブレーションにより最適値が決められて予め記憶され
る。位置制御部６４は通常の位置フィードバック制御を
行うもので、加算点６２に対する目標位置軌道修正値に
より修正された目標位置とフィードバックされた実際の
ヘッド位置との偏差を、位置制御部６４に設定したルー
プゲインに従って増幅した後に加算点６６に与える。更
に、ＦＦ電流設定部５６から別個に供給されているＦＦ
電流と合成してアクチュエータ１８に電流を流し、加算
点６２の誤差が常に０となるようにフィードバック制御
する。

【００６１】図６は、図５のＦＦ電流設定部５６、目標
位置軌道設定部５８及び修正値設定部６０の具体的な実
施例である。図６において、シーク方向に応じてフォワ
ードテーブル７４−１とリバーステーブル７４−２が設
けられる。フォワードテーブル７４−１，リバーステー
ブル７４−２は、例えば図７にフォワードテーブル７４
−１を代表して示すように、シーク距離とサンプルタイ
ミングの順番を示すサンプル番号をパラメータとして、
修正値Ｋij、第１ＦＦ電流ＦＩij及び第２ＦＦ電流ＳＩ
ijの値を格納している。

【００６２】ここで、ｉはシーク距離１〜１２であり、
ｊはサンプル番号１〜５を表わしている。またサンプル
番号は、サンプルタイミングの順番に対応している。更
に、テーブル上には、最初のサンプルタイミングから最
後から１つ前のサンプルタイミングまでのサンプル番号
を登録しており、最後のサンプルタイミングではＦＦ電
流は零となり、また目標位置はシーク距離そのものにな
ることから、テーブル登録は行っていない。

【００６３】これら修正値、第１ＦＦ電流及び第２ＦＦ
電流は、後の説明で明らかにする装置製造段階における
シーク制御のキャリブレーションによって最適値が決め
られ、図示のようにテーブルデータとして例えばＲＯＭ
２６に予め保持されている。図７のフォワードテーブル
７４−１のデータは、本発明が対象とする短距離シーク
の１〜１２トラックについて準備されている。ここでシ
ーク距離とコアス期間を決めるサンプル数の関係は、図
８のようになる。

【００６４】図８において、シーク距離が０．１〜４ト
ラックの場合には、特性１１８に示すようにサンプル数
は３とする。シーク距離が５〜８トラックについては、
特性１２０のようにサンプル数を４とする。シーク距離
が９〜１２トラックについては、特性１２２のようにサ
ンプル数を５としている。シーク距離が１３トラック以
上についてはサンプル数６以上の特性１２４となり、こ
の特性は目標位置に対するトラックディファレンスに応
じて目標速度を読み出して速度制御する従来のシーク制
御の領域となる。

【００６５】再び図７を参照するに、フォワードテーブ
ル７４−１における第１ＦＦ電流は、例えばシーク距離
１、サンプル番号１〜３の場合を例にとると、サンプル
タイミングごとに第１ＦＦ電流ＦＩ11〜ＦＩ13を出力す
る。これに対し第２ＦＦ電流ＳＩ11〜ＳＩ13は、ヘッド
位置信号が得られていないサンプル周期の中間の１／２
サンプル周期の間に発生するＦＦ電流を保持している。

【００６６】このため、ＦＦ電流の出力については１／
２サンプル周期ごとに行われることで、例えばサンプル
数３の場合には倍の６回ＦＦ電流の出力が行われること
になる。これに対し修正値Ｋ11〜Ｋ13を使用した目標位
置軌道の発生は、サンプル番号１，２，３で決まるサン
プルタイミングごとに行われ、合計３回の位置制御を行
うことになる。

【００６７】再び図６を参照するに、フォワードテーブ
ル７４−１，リバーステーブル７４−２に対しては、レ
ジスタ６８によりテーブルポインタとしてフォワード／
リバース７０及びシーク距離７２の各情報がセットされ
る。フォワード／リバース７０のシーク方向を示す情報
は、シーク命令の解読でセットされる。シーク距離７２
は、シーク命令による目標位置とシーク開始時の現在位
置との差で与えられる。

【００６８】このレジスタ６８にセットした値によりフ
ォワードテーブル７４−１またはリバーステーブル７４
−２のいずれか一方を指定し、指定したテーブル内のシ
ーク距離に応じた記憶内容をテーブル読出データ７８と
して読み出す。ここでテーブル読出データ７８の第１Ｆ
Ｆ電流及び第２ＦＦ電流は、フォワードテーブル７４−
１またはリバーステーブル７４−２のものをそのまま使
用するが、目標位置軌道については、修正演算部７６で
テーブルから読み出した修正値Ｋを使用した修正演算で
求める。

【００６９】修正演算部７６は、各サンプル番号ごとの
目標位置軌道を目標位置軌道＝目標位置＋（シーク距離×修正値Ｋij）として算出している。この修正演算部７６で算出された
各サンプル番号、即ちサンプルタイミング毎の目標位置
軌道の値が、Ｐｉ1 ，Ｐｉ2 ，・・・としてテーブル読
出データ７８にセットされる。なおテーブル読出データ
７８は、ＲＡＭ２８上の適宜の領域にテーブル読出デー
タ１０４にバッファされる。

【００７０】修正演算部７６の演算に使用されるシーク
距離は、シーク距離修正処理部９０及びヘッド切替修正
処理部１００で修正された修正シーク距離を使用する。
シーク距離修正処理部９０は、ディスクの回転同期ラン
アウトによる変動に対しシーク距離を補正する。図９は
シーク距離修正処理部９０の具体例であり、回転同期ラ
ンアウトテーブル１３２を備えている。回転同期ランア
ウトテーブル１３２は、全トラックについて共通のセク
タ番号をポインタとして各セクタ番号におけるトラック
センタからの回転同期ランアウトによるオフセットを保
持している。このオフセットは、ディスクの全トラック
の同一セクタ番号について、測定した値の平均値を使用
する。

【００７１】図１０は、回転同期ランアウトテーブル１
３２に使用するオフセット測定の様子を示している。い
ま、トラック４８ｉから隣接するトラック４８ｉ＋１に
１トラックシークを行う場合、各トラックについて相似
な回転同期ランアウトによるトラック位置の変動があっ
たとする。この場合、シーク軌道１３４と１３６では、
同じシーク時間Ｔであっても回転同期ランアウト即ち偏
心によりシーク距離が異なっている。

【００７２】このため、理想的なシーク距離である１ト
ラックに対し、例えばシーク軌道１３４は１トラック以
下の短いシーク距離となり、これに対しシーク軌道１３
６の場合には１トラックを超えた長いシーク距離とな
る。この回転同期ランアウトによる実際の変動の様子
は、例えば図５６（Ａ）に示したようになる。そこで本
発明にあっては、ディスク媒体の全トラックのセクタ番
号０１〜６０について各々１トラックシーク制御を行っ
たときのオフセットを測定し、同一セクタ番号のオフセ
ットを平均化して、図９の回転同期ランアウトテーブル
１３２を作成している。

【００７３】回転同期ランアウトテーブル１３２に対し
ては、開始セクタ８４をセットするレジスタ１２６、目
的セクタ８６をセットするレジスタ１２８、セレクタ１
３０によるテーブルポインタの設定機構が設けられてい
る。即ち、レジスタ１２６に開始セクタ８４をセット
し、これをセレクタ１３０で選択して回転同期ランアウ
トテーブル１３２の該当するセクタ番号からオフセット
を読み出して、開始セクタオフセット１３４を求める。

【００７４】続いてセレクタ１３０を切り替えて、セレ
クタ１２８の目的セクタ８６による回転同期ランアウト
テーブル１３２のセクタ番号の指定で対応するオフセッ
トを目的セクタオフセット１３６として読み出す。演算
部１３８は、回転同期ランアウトテーブル１３２から読
み出した開始セクタオフセット１３４と目標セクタオフ
セット１３６を使用し、シーク命令に基づいたシーク距
離８２を修正する。

【００７５】具体的には、シーク命令で指定されたシー
ク距離８２から各オフセットを差し引くことで修正シー
ク距離９２を求め、これを図６のヘッド切替修正処理部
１００に供給する。図６のヘッド切替修正処理部１００
は、ヘッド切替えを伴う短距離シークの際にシーク距離
の修正を行う。例えば図１１に示すように、ヘッド切替
修正処理部１００にはヘッドオフセットテーブル１４０
が設けられている。この実施例にあっては、図２のディ
スクエンクロージャ１２の２つのヘッド２１，２２を使
用していることから、ヘッドオフセットテーブル１４２
は、現在ヘッドをヘッド番号０１、目的ヘッドをヘッド
番号０２としたときのオフセットと、逆に現在ヘッドを
ヘッド番号０２、目的ヘッドをヘッド番号０１としたと
きのオフセットが記憶されている。

【００７６】このヘッドオフセットテーブル１４０の各
オフセットは、任意の測定トラックに位置決めしている
状態でヘッド切替えを行って生じたオフセットを使用す
る。実際の測定は、ディスクの全トラックについてヘッ
ド切替えを行ってオフセットを求め、その平均値をヘッ
ドオフセットテーブル１４０に格納する。ここで、ヘッ
ド番号０１から０２に切り替えたときのオフセットとヘ
ッド番号０２から０１に切り替えたときのオフセット
は、オフセット量は同一で符号が逆になるだけである。

【００７７】オフセットテーブル１４０に対しては、レ
ジスタ１３８により現在ヘッド番号９６と目的ヘッド番
号９８がセットされ、これら２つのヘッド番号を使用し
たヘッドオフセットテーブル１４０のアクセスで、対応
するオフセットを読み出して演算部１４２に出力する。
演算部１４２には、図６のシーク距離修正処理部９０で
修正された修正シーク距離９２が入力され、これをオフ
セットテーブル１４０から読み出したオフセットを加え
ることで修正して、修正シーク距離１０２を求め、図６
の修正演算部７６に与える。

【００７８】もちろん、ヘッド切替えを行わない短距離
シークについては、ヘッド切替修正処理部１００の修正
は行われず、シーク距離修正処理部９０で修正された修
正シーク距離９２がそのまま修正演算部７６に与えられ
る。修正演算部７６の演算を経て最終的に得られたテー
ブル読出データ１０４は、サンプルクロック１０６に同
期してサンプル数１，２，・・・ｎの順番に順次レジス
タ１０８に読み出される。このうち目標軌道１１０及び
第１ＦＦ電流１１２は各サンプルタイミングごとに図５
の加算点６２及び加算点６６に供給される。

【００７９】第２ＦＦ電流１１４についてはサンプル周
期の間の１／２サンプル周期のタイミングで図５の加算
点６６に出力される。この第１ＦＦ電流１１２と第２Ｆ
Ｆ電流１１４はセレクタ１１６により選択され、セレク
タ１１６はサンプルクロック１０６の１／２周期ごとに
切り替えられてサンプリングタイミングで第１ＦＦ電流
１１２を出力し、１／２サンプル周期経過したタイミン
グで第２ＦＦ電流１１４を出力する。

【００８０】図１２は、図５においてシーク距離を１ト
ラックとするシーク命令を受けたときのサンプルクロッ
ク、ＦＦ電流、目標位置軌道と目標位置軌道修正、更に
そのときのヘッド軌道のタイムチャートである。１トラ
ックのシーク命令については、図１２（Ａ）のように３
サンプル周期の短距離シーク期間が設定され、シーク開
始時のサンプルクロックのクロック番号を１とすると、
３サンプル周期でクロック番号１，２，３，４の４つの
サンプルタイミングが作られる。更にＦＦ電流について
は、１／２サンプル周期で制御タイミングが作られる。
したがって全体としての制御タイミングは、図１２
（Ｂ）に示すように、時刻ｔ１〜ｔ７の７回となる。

【００８１】このような制御タイミングｔ１〜ｔ７に対
し、図１２（Ｃ）のようにＦＦ電流１４６が出力され
る。ＦＦ電流１４６としては三角波状の電流波形を使用
しており、前半の制御タイミングｔ１〜ｔ４の加速電流
１４８−１と後半のタイミングｔ４〜ｔ７の減速１４８
−２となっている。このようなＦＦ電流１４６の加速電
流１４８−１と減速電流１４８−２で１つの波形周期を
構成し、これは３サンプル周期数で決まるサンプル数４
のコアス時間を意味している。

【００８２】図１２（Ｄ）は、図１２（Ｃ）のＦＦ電流
１４６をＶＣＭ２０に流したときの理想的な目標位置軌
道１５０であるが、本発明にあっては、これを修正値に
より修正して破線の目標位置軌道修正１５２としてい
る。このような目標位置軌道修正１５２により、図１２
（Ｅ）のように、３サンプル周期の期間でヘッドを１ト
ラック分移動して目標位置に生成させるヘッド軌道１５
４となる短距離シーク制御を実現することができる。

【００８３】即ち、図１２（Ｃ）のＦＦ電流１４６によ
る制御タイミングｔ１〜ｔ７ごとの電流出力と、図１２
（Ｄ）の目標位置軌道修正１５２の制御タイミングｔ
１，ｔ３，ｔ５，ｔ７における目標位置の設定による位
置フィードバック制御の合成により、僅か３サンプル期
間という短時間でヘッドを位置トラック制御して目標位
置に整定させるシーク制御が実現されている。

【００８４】図１３は、図２のＭＰＵ２４による本発明
のディスク装置のシーク制御のフローチャートである。
まずステップＳ１で、上位のホスト側コントローラより
シーク命令を受信する。このシーク命令には、コマンド
パラメータとして目標位置、ヘッド番号、リード／ライ
ト種別が指定されている。続いてステップＳ２で、目標
位置と現在位置から理想的なシーク距離を計算する。

【００８５】理想的なシーク距離とは、目標位置のトラ
ックアドレスと現在位置のトラックアドレスとの差で与
えられるトラック数を意味する。次にステップＳ３で長
距離シークか否かチェックする。ここでシーク距離が１
２トラック以下であった場合には短距離シークであるこ
とから、ステップＳ４に進み、図５に示したＦＦ電流、
目標位置軌道、目標位置軌道修正及び位置制御による本
発明の短距離シーク制御を行う。

【００８６】ステップＳ５については、シーク距離に応
じて設定したフィードフォワード時間の終了の有無、即
ち所定のサンプル数分の終了を監視しており、処理終了
を判別するとステップＳ６に進み、リードシークか否か
判定する。もしリードシークであればステップＳ７に進
み、予め定めたリード許可範囲にヘッド位置が入ってい
れば、直ちにステップＳ８でリード／ライトユニット４
２に対しリード許可を与え、ステップＳ９で通常のトラ
ックセンタに対するトラック追従制御に入る。

【００８７】一方、ステップＳ６でリードシークでなか
った場合、即ちライトシークであった場合には、ステッ
プＳ１０に進み、予め定めた整定判定処理を行う。この
整定判定処理は、コアス時間経過後に次の４つの条件を
満足するか否かで判定される。現在の位置誤差の絶対値が０．１トラック以下現在位置と１サンプル前の位置の差の絶対値が０．０
９トラック以下現在の位置誤差を２倍した値から１サンプル前の位置
誤差を引いた値の絶対値が０．１１トラック以下前記の３つの条件〜を全て満足する状態が４サン
プル続くことステップＳ１０でこのような整定判定条件が成立する
と、ステップＳ１１に進み、ヘッドがライト許可範囲に
あることを判定し、ステップＳ１２でリード／ライトユ
ニット４２のライトユニット側にライト許可を与えた
後、ステップＳ９で通常のトラック追従制御に入る。

【００８８】ステップＳ９の通常のトラック追従制御で
のリード動作またはライト動作が済むと、ステップＳ１
３で次のシーク命令を監視しており、シーク命令を新た
に受けると再びステップＳ１に戻り、同様な処理を繰り
返す。図１４（Ａ）は、図１３のステップＳ４における
本発明による短距離シーク制御を実行するサーボ割込み
処理のフローチャートである。サンプルタイミングでサ
ーボ割込み信号が発生すると、まずステップＳ１で、第
１サンプルのタイミングか否かチェックしており、第１
サンプルのタイミングであるとステップＳ２に進み、１
／２サンプル周期でＦＦ電流を出力するためのタイマ割
込みをセットし、現在位置を取得する。

【００８９】次にステップＳ３でシーク距離を求め、ス
テップＳ４で、シーク距離とシーク方向に応じた例えば
図７のフォワードテーブル７４−１の先頭アドレスＴＰ
を求める。そしてステップＳ５で、例えば図７のフォワ
ードテーブル７４−１を参照し、最初のサンプルタイミ
ングのデータ先頭位置のアドレスＴＰを作成し、ステッ
プＳ７で、テーブル検索により目標位置軌道、第１ＦＦ
電流及び第２ＦＦ電流を取得する。

【００９０】次にステップＳ８で、シーク距離修正に基
づくテーブル読出時の修正を行う。例えば図６のシーク
距離修正処理部９０により、回転同期ランアウトのオフ
セットに応じた修正を行う。またヘッド切替えを伴うシ
ークの場合には、ヘッド切替修正処理部１００によるヘ
ッド切替えのオフセットに応じた修正を行う。続いてス
テップＳ９で、実際にＶＣＭ２０に流す第１ＦＦ電流及
び第２ＦＦ電流を計算する。

【００９１】このＦＦ電流の計算は、ＦＦ電流にループ
ゲインを掛け合わせ、それにバイアス分を加算すること
で求める。即ち、ＶＣＭ２０の力係数ＢＬの値はトラッ
ク位置により異なるので、全てのトラック位置で一定と
するようにループゲインを補正する。またアクチュエー
タ１８に外部から加わる力は場所により一定ではないこ
とから、同様にしてトラック位置に応じてバイアス力が
一定となるようにバイアスを補正する。

【００９２】次にステップＳ１０で、ＶＣＭ２０にステ
ップＳ９で計算した第１ＦＦ電流を出力する。次にステ
ップＳ１１で、次のサンプルタイミングでのテーブルア
ドレスの設定ＴＰ＝ＴＰ＋１を行い、更にシーク開始か
らのサンプル数ＣＮＴを１つ増加させ、ステップＳ１２
で、指定サンプル数例えばサンプル数３に到達したか否
かチェックする。

【００９３】到達していなければステップＳ１３で次の
サンプルからの通常のトラック追従制御へ移行するよう
に、割込み処理のアドレスを設定し、サーボ割込み処理
を抜けて、次のサンプルタイミングを待つ。この次のサ
ンプルタイミングを待つ間に１／２サンプル周期を経過
すると、図１４（Ｂ）のタイマ割込処理が起動し、ＶＣ
Ｍ２０に対し図１４（Ａ）のステップＳ９で計算した第
２ＦＦ電流を出力して、図１４（Ａ）のメインルーチン
にリターンする。

【００９４】続いてステップＳ１で第２サンプルタイミ
ングに達すると、ステップＳ１３に進み、ステップＳ２
と同様にタイマ割込みのセットと現在位置の取得を行
い、第２サンプルタイミングからは直ちにステップＳ７
に進み、テーブル検索による目標位置軌道、第１ＦＦ電
流及び第２ＦＦ電流の取得からの処理を第１サンプルタ
イミングと同様にして行う。以上の処理をステップＳ１
２で指定サンプル数に到達するまで繰り返すことにな
る。３．テーブル作成とキャリブレーション図１５は、本発明のディスク装置における製造段階での
作業と、装置を出荷した運用状態での処理のフローチャ
ートである。まず製造段階にあっては、ステップＳ１〜
Ｓ３のように、シミュレーションモデルによるＦＦ電
流、目標位置軌道及び目標位置軌道修正の作成と、これ
に基づくステップＳ２のテーブル作成を行い、更にステ
ップＳ３で、キャリブレーションによりＦＦ電流、目標
位置軌道及び目標位置軌道の修正調整を行う。このよう
な製造段階でのシミュレーションモデルを使用したＦＦ
電流、目標位置軌道及び目標位置軌道修正の作成と調整
によって、図１２に示したような例えば４サンプルで１
トラックシークのコアス制御を終了するような最適化さ
れた短距離シークのためのテーブル情報が作成される。

【００９５】そして運用段階にあっては、ステップＳ４
でシーク制御を行うごとに、例えばシーク距離ごとにシ
ーク時間を記録して統計情報を作成し、このシーク時間
の統計情報からステップＳ５でキャリブレーション条件
の成立を判定した場合、ステップＳ６で自動キャリブレ
ーションを行い、その結果に基づきステップＳ７でテー
ブル内容の更新を行うようにしている。そこで、まずス
テップＳ１〜Ｓ３の製造段階におけるキャリブレーショ
ンを説明する。（１）製造段階のキャリブレーションまずサンプル数で決まるコアス時間に亘って出力するＦ
Ｆ電流の周期と共振の関係を説明する。本発明のディス
ク装置にあっては、ヘッドを装着したアクチュエータの
アームの共振点のゲインが大きいときは、シーク動作に
よりヘッドアームが過振されてシーク後に振動が残り、
整定時間が長くなる。機械的な共振の影響を避けるため
には、機械的な共振点を加振しない周期のＦＦ電流を出
力する必要がある。

【００９６】ここでＦＦ電流の形状と周期に対する機械
的な共振周期との関係を調べるため、簡単なシミュレー
ションを行う。いま加速度定数をＢＬ／ｍ、トラック幅
をＬｐとし、図１６のような理想的な二重積分器１５８
に比例したＶＣＭに共振点が１つ存在する場合を考え
る。例えば図１７（Ａ）のように、共振点１６０の共振
周波数Ｆｒは３ｋＨｚ、ピークゲインはノミナルモデル
に対し＋４０ｄＢであったとする。なお、図１７（Ｂ）
は共振点１６２での位相特性である。

【００９７】いま図１６の駆動電流発生器１５６によ
り、例えば図１８のような周期Ｔ、最大電流Ｉｍａｘと
する矩形波形状をもつＦＦ電流を出力したとする。この
ＦＦ電流によってヘッドを１．０トラック移動するに必
要な電流の最大値Ｉｍａｘは次式となる。

【００９８】

【数１】

【００９９】ここで共振点の周波数を３ｋＨｚとして駆
動電流の周期Ｔを変化させたときに、移動後の残留振動
がどの程度発生するかを調べると、図１９（Ａ）（Ｂ）
のようになる。図１９（Ａ）は電流波形の周期Ｔと共振
周期Ｔｒを同じにした場合であり、シーク後に振動が残
っている。これに対し図１９（Ｂ）は電流波形の周期Ｔ
を共振周期Ｔｒの２倍とした場合であり、シーク後に振
動は全く見られない。このため、電流波形の周期Ｔを最
適に選べば、ピークゲインが高い共振をもつＶＣＭであ
っても、シーク後に残留振動を発生させずにシーク制御
することが可能である。

【０１００】次に、駆動波形を図２２のような三角波と
した場合を調べてみる。三角波の場合、１．０トラック
移動するのに必要な駆動電流の最大値Ｉｍａｘは次式と
なる。

【０１０１】

【数２】

【０１０２】ここで共振周波数を３ｋＨｚとして図２０
の方形波及び図２０の三角波を使用して周期Ｔを変化さ
せたときの残留振動の最大の振幅を調べると、図２１
（Ａ）（Ｂ）のようになる。図２１（Ａ）は方形波の場
合、図２１（Ｂ）は三角波の場合である。また、それぞ
れ共振周期Ｔｒを１として正規化して表わしている。図
２１（Ａ）（Ｂ）において、正規化された波形周期Ｔ＝
２で残留振動が０となる現象は、サンプル周波数の半分
となるナイキスト周波数の信号が観測できない現象と同
じである。

【０１０３】更に興味深いことは、方形波及び三角波が
共に共振周期Ｔｒの２倍より長い周期Ｔであるならば、
残留振動の振幅が十分に小さいということである。この
場合、図２１（Ａ）の方形波駆動より図２１（Ｂ）の三
角波駆動の方が残留振動が小さいことが分かる。更に図
２１（Ａ）（Ｂ）のいずれについても、電流波形の周期
Ｔが共振周期Ｔｒの１倍のときと１．５倍のときとを比
較すると、１．５倍のときの方が残留振動が減少してい
る。

【０１０４】このような共振周期とＦＦ電流波形の周期
との関係から、ＦＦ電流波形の周期Ｔを共振周期Ｔｒよ
り長い周期に選べば、残留振動の影響を抑えることがで
きる。また残留振動は電流波形により異なり、矩形波よ
り三角波の方が残留振動を抑えることができる。一方、
ＦＦ電流によるシーク制御を短時間に終わらせるために
は、電流波形の周期Ｔは短くする必要がある。この電流
波形の周期Ｔはどの程度まで短くできるかは、次の点を
考慮しなければならない。

【０１０５】共振点のピークゲインヘッド位置信号の最小分解能、即ちＡＤコンバータの
最小ビット相当の位置誤差回転同期ランアウトＲＲＯ及び回転非同期ランアウト
ＮＲＲＯの大きさＶＣＭドライバのカットオフ周波数及び電流波形の歪
みこのような点を主に考慮して残留振動の許容レベルを決
め、図１６のシミュレーションで求めた図２１のような
残留振動と電流波形の周期との関係数から最適な電流波
形の周期Ｔの限界が決められる。この場合、残留振動の
大きさが位置検出用のＡＤコンバータの最小１ビットよ
りも小さいか、あるいはシーク終了後の位置制御におけ
る回転同期ランアウトや回転非同期ランアウトの振幅よ
り十分に小さいときは、問題ないといえる。

【０１０６】例えば、サンプル周期が１８５．２μｓの
３．５インチの磁気ディスク装置の共振点が３．０ｋＨ
ｚ（共振周期３３３μｓ）であったとする。このとき三
角波上のＦＦ電流波形の周期Ｔが２サンプル周期で３７
０．４μｓならば、共振周期に対し１．１倍となり、図
２１（Ｂ）から残留振動の影響が心配である。そこで、
もう１サンプル増やして３サンプル周期とすると、ＦＦ
電流波形の周期は５６０．１μｓで共振周期の１．６８
倍となる。この場合には、２サンプル周期に比べ残留振
動は５分の１程度に減少できる。

【０１０７】一方、サンプル周期単位でＦＦ電流を切り
替えると、途中に電流０の区間を設けた場合の方形波の
場合には４サンプル必要となり、また図２０の三角波の
場合には６サンプル必要になる。しかし、このままでは
サンプル数の増加で時間がかかりすぎることから、例え
ば２分の１サンプル単位に電流切替えを行うものとすれ
ば、方形波も三角波もどちらも３サンプルの波形周期Ｔ
＝５５６μｓとなる共振周期Ｔｒの１．６７倍で駆動す
ることができる。

【０１０８】この場合、残留振動が十分に抑圧される共
振周期Ｔｒの２倍よりも波形周期Ｔが短いので、実際の
測定を通じて残留振動が十分に抑圧されることを確認す
る必要がある。更にもう１サンプル延ばして４サンプル
にすると、共振の影響はほとんど無視することができ
る。したがって、実際の装置に適用する場合には、サン
プル数を低減することによるシーク時間の短縮と残留振
動による整定時間の増加のバランスをとり、最適な電流
波形の周期Ｔを決定する。以下の説明においては、電流
波形Ｔの周期を３サンプルとし、更に１／２サンプル周
期でＦＦ電流を切り替える場合を例にとる。

【０１０９】ここでＦＦ電流は１／２サンプル周期ごと
に切り替えて３サンプル周期の三角波即ち図２０の三角
波形を使用する。ここでＶＣＭドライバ３６の能力によ
り図２０のＦＦ電流が歪む場合には、周期を長くすれば
よい。またＦＦ電流の切替えは必ずしもサンプル周期の
２分の１に限らず、より高速なＭＰＵやＤＳＰを使用し
ている場合には１サンプル単位の制御でも十分である。
またヘッド位置信号が得られるサンプル周期が比較的長
い装置では、シーク時間を短くするためにサンプル周期
の２分の１や３分の１単位でＦＦ電流を切り替えること
が望ましい。

【０１１０】本発明は、短距離シーク制御に必要な各種
のパラメータのキャリブレーションのために、次の構造
をもつ位置制御のコントローラを使用して図５に示した
構造のシーク制御を行う。ここで目標位置軌道は、１サ
ンプル周期ごとに位置制御部を構成するコントローラの
位置誤差に加算する。またＦＦ電流は１／２サンプル周
期でコントローラに対する指示電流に加算し、サンプル
周期以外の１／２サンプル周期のタイミングでの切替え
はタイマ割込みを行う。更に４サンプル周期以降は、Ｆ
Ｆ電流による制御をやめて通常の位置制御に移行する。

【０１１１】コントローラは、オブザーバと状態フィー
ドバックループで構成される。このコントローラの特徴
は、２次のオブザーバであり、計算遅れを考慮したもの
で、カットオフ周波数は２ｋＨｚとなっている。また電
流値はオブザーバからの状態フィードバックと位置誤差
の加算の積分値、即ちＰＩＤ制御と等化の制御である。
また次の目標性能はサーボ帯域が４５０Ｈｚ、位相余弦
が３５°となっている。このコントローラのオブザーバ
は次式で定義される。

【０１１２】

【数３】

【０１１３】（１）式は、各サンプル周期において軌道
修正のための前処理及び電流を計算するためのエラー修
正式であり、ｙ［ｋ］を現在位置から目標位置を差し引
いた偏差として目標位置をオブザーバに反映させる。
（２）（３）（４）式は、オブザーバからの状態フィー
ドバックに位置誤差の積分値を加算するためのＰＩＤと
等化の処理である。更に（５）式は、ＶＣＭに電流を出
力した後に次のサンプルタイミングでの位置を推定する
オブザーバの後処理計算としての位置推定式である。

【０１１４】最終的にＶＣＭ２０に出力する電流値は、
キャリブレーションにより測定されたループゲイン及び
バイアスの補正値で修正される。即ち、次式に従った補
正を行う。

【０１１５】

【数４】

【０１１６】一方、シミュレータによってループゲイン
の値がずれたときの影響を調べる際には、ＦＦ電流出力
時のゲインを強制的に変更することで可能であり、この
場合には次式に従った処理を行う。

【０１１７】

【数５】

【０１１８】ここで右辺の「ＧａｉｎＯｆｓ」が変更分
のゲインを表わしている。図２２は、オブザーバによる
図５の装置機能を実現するサーボ引込み処理のフローチ
ャートである。このオブザーバ制御は、基本的に図１４
（Ａ）（Ｂ）に示した本発明の短距離シーク制御と同じ
であるが、ＦＦ電流、目標位置軌道及びその修正につい
て、ステップＳ７〜Ｓ１１で前記（１）〜（６）式に従
ったオブザーバの構造で提供される計算処理を行ってい
る点が相違するだけである。

【０１１９】本発明のシーク制御において、ループゲイ
ンをキャリブレーションで測定して補正した後、前記
（７）式に従って電流を出力するためのゲインを例えば
−２０％〜＋２０％の範囲で５％間隔に変化させてルー
プゲインがずれた時の影響を実験した場合、図２３
（Ａ）〜（Ｃ）、図２４（Ｄ）〜（Ｆ）、図２５（Ｇ）
〜（Ｉ）の結果がられた。ここで４００Ａ〜４００Ｉは
ＶＣＭの駆動電流、４０２Ａ〜４０２Ｉはヘッド位置、
４０４Ａ〜４０４Ｉは±０．１トラック以内となる整定
条件である。

【０１２０】この実験結果から図２４（Ｄ）〜（Ｆ）の
ように、±５％程度の誤差であればオーバーシュート及
びアンダーシュートはほぼ位置制御時の回転同期ランア
ウト及び回転非同期ランアウトと同等レベルで問題はな
かった。しかし、図２３（Ａ）〜（Ｃ）及び図２５
（Ｇ）〜（Ｉ）のように、それ以上の誤差になるとオー
バシュートまたはアンダーシュートが大きくなり、シー
ク時間が誤差に応じて延びている。また、ゲインを大き
くした時の方が、小さくした時よりもシーク時間の延び
が大きかった。

【０１２１】この結果から、ゲイン変動に対しシーク時
間の変動を小さくするためには、最初から故意にゲイン
を数％小さめに設定すればよいことがわかる。このルー
プゲインを数％小さく設定することは、つまりシーク距
離を正確に１．０トラックではなく０．９８トラック等
のように僅かに小さく設定することを意味する。本発明
のシーク制御の実験においては、図２６（Ａ）〜（Ｃ）
および図２７（Ａ）（Ｂ）のように、シーク方向及びシ
ーク距離に応じて、シーク直後のオーバーシュートとア
ンダーシュートに差が見られた。ここで４０６Ａ〜４０
６ＥはＶＣＭの駆動電流、４０８Ａ〜４０８Ｅはヘッド
位置、４１０Ａ〜４１０Ｅは±０．１トラック以内とな
る整定条件である。

【０１２２】この場合、アンダーシュートの大きさは、
図２６（Ａ）〜（Ｃ）および図２７（Ｄ）のように、シ
ーク途中での目標位置を理想的な値よりも＋０，２０ト
ラック、＋０．３０トラック、＋０．４２トラック、＋
０．５０トラックというように、故意にずらすことで低
減できる。尚、図２７（Ｅ）の＋０．６０トラックのよ
うに、ずらし過ぎるとオーバーシュートがでてしまう。

【０１２３】即ち、オーバーシュートとアンダーシュー
トの大きさは、シーク途中での目標位置を理想的な値よ
りも故意にずらすことで低減できることが確認された。
図２８は４サンプルによるコアス制御であり、コアス制
御終了から１つ前の３サンプル目の目標位置軌道１５２
の値を例えば大きくするとオーバーシュート１５６が出
るようになり、目標位置軌道１５２の値を小さくすると
アンダーシュート１５８を生ずるようになる。このよう
にシーク制御の途中における目標位置軌道の値を調整す
ることを利用すれば、シーク後のオーバーシュートとア
ンダーシュートを自由に調整することが可能である。

【０１２４】実験によれば、シーク方向がフォワードか
リバースかによって、目標位置に到達した直後のオーバ
ーシュートとアンダーシュートが異なることが確認され
ている。図２９（Ａ）（Ｂ）はその実験結果である。図
２９（Ａ）は調整前であり、フォワード駆動電流４１２
Ａによりヘッド位置４１４Ａの制御が行われ、リバース
駆動電流４１６Ａによりヘッド位置４１８Ａの制御が行
われ、若干のアンダーシュートが見られる。

【０１２５】図２９（Ｂ）は目標位置軌道の調整後であ
り、フォワード駆動電流４１２Ｂによりヘッド位置４１
４Ｂの制御が行われ、リバース駆動電流４１６Ｂにより
ヘッド位置４１８Ｂの制御が行われ、アンダーシュート
が低減している。このようにシーク方向の相違によるオ
ーバーシュートとアンダーシュートを回避するため、フ
ォワードにおける目標位置とリバースにおける目標位置
を異なった値にすることが必要になる。

【０１２６】更に実験で、フォワード及びリバースの両
方向でオーバーシュートとアンダーシュートが出ないよ
うに調整した後に、同じ定数を使用してシーク距離を
１．５トラック、２．０トラック、３．０トラック、
４．０トラックと変えてシーク制御を行ったところ、シ
ーク距離が４．０トラックで再びオーバーシュートが発
生する現象が見られた。

【０１２７】この４．０トラックでのオーバーシュート
の発生は、ＶＣＭドライバ３６の出力電圧が飽和するた
めＦＦ電流の加速電流波形と減速電流波形に歪みが生じ
て電流波形が相似形にならないことに起因していること
が分かった。そこで本発明の短距離シーク制御を正しく
動作させるためには、ＦＦ電流波形の加速電流波形と減
速電流波形が相似形となる範囲でシーク距離を定める必
要がある。このようにＦＦ電流波形が歪みを生じて相似
形が崩れるような場合には、波形周期を長くする必要が
ある。

【０１２８】このようなループゲイン誤差、オーバーシ
ュートとアンダーシュートの調整、シーク方向による
差、及びシーク距離による差を考慮して、最終的な目標
位置の設定値を得ると、図３０の結果が得られている。
図３０は、シーク制御を３サンプル周期で行い、且つＦ
Ｆ電流に三角波を使用した場合であり、シーク距離は
２．０トラック未満についてフォワード方向とリバース
方向を分けており、２．０トラック以上についてはシー
ク方向の区別はない。また各サンプルタイミングで目標
位置を求めるための修正係数は、例えば２．０トラック
未満でシーク方向がフォワードの場合は、−１．０、−
１．０、及び−０．５５０とする。

【０１２９】この図３０の各サンプルタイミングでの修
正係数を用いた目標位置の算出は、図１４のフローチャ
ートにおけるステップＳ７の位置誤差を求めるための目
標位置軌道の計算に使用される。即ち、目標位置軌道
は、目標位置軌道＝シーク距離×修正係数で与えられる。例えば図３０において、シーク距離が
１．０トラックでシーク方向がフォワードの場合、第１
サンプル目は目標位置は０、第２サンプル目も目標位置
は０、第３サンプル目は目標位置は０．４５となる。第
４サンプル目は通常の位置制御に入るので、目標位置は
１．０となる。

【０１３０】このように本発明にあっては、目標位置軌
道を用いた位置フィードバック制御にＦＦ電流を加えた
開ループ制御を行うにとどまらず、更にシーク距離及び
方向を考慮した目標位置軌道の修正を行うことで、予め
定めたサンプル数での短いシーク制御が実現できてい
る。次に本発明のシーク制御において、ＦＦ電流整合に
合わせて行う位置フィードバック制御の有効性を検証す
る。図５７に示したように、トラック間隔は±２０％程
度の変動を持っている。このようにトラック間隔が変動
を持っていても、本発明にあっては位置制御部６４によ
る位置フィードバック制御をＦＦ電流による開ループ制
御に加えて行うことで、低周波帯域の変動となる回転同
期ランアウトＲＲＯ及び回転非同期ランアウトＮＲＲＯ
の影響を抑制できることが確認できている。

【０１３１】図３１は、本発明のシーク制御を用いて１
トラックシークを作った時の、コアス制御終了時の到達
位置の変動を測定した結果である。これを図５７の従来
例と比較すると、３分の１程度にトラック間隔の変動幅
が抑えられ、従来、±２０％程度であったものが±６〜
７％程度の変動となっている。これは回転同期ランアウ
トＲＲＯ及び回転非同期ランアウトＮＲＲＯの低周波成
分に対し、ＶＣＭが位置フィードバック制御により追従
していることを意味する。

【０１３２】したがって、４サンプルという短い時間で
あっても、本発明のように位置フィードバックの閉ルー
プ制御を行うことで回転同期ランアウトＲＲＯ及び回転
非同期ランアウトＮＲＲＯの影響を小さくすることがで
きる。本発明のシーク制御にあっては、４サンプルに亘
るヘッドのシーク開始位置から目標位置までの制御にお
いて、シーク終了後にオーバーシュート及びアンダーシ
ュートがほとんど見られないことから、４サンプルの制
御が終了した時点、即ちコアス時間直後で整定状態とな
ることが、かなりの割合を占める。通常、コアス時間に
より目的位置に到達した後の整定判定は、例えば次の４
つの条件を満足するか否かで行っている。これを第１整
定判定条件とする。

【０１３３】第１整定判定条件現在の位置誤差の絶対値が０．１トラック以下。現在位置と１サンプル前の位置との差の絶対値が０．
０９トラック以下。現在の位置誤差の２倍から１サンプル前の位置誤差を
引いた値の絶対値が０．１１トラック以下。

【０１３４】前記３つの条件〜を全て満足する状
態が４サンプル連続。図３２（Ａ）は、この整定判定条件を満足する１トラッ
クシークのシーク時間の頻度分布を実験により求めた結
果であり、シーク時間はサンプル数８の部分に約９０％
が集中している。ところが本発明のシーク制御にあって
は、指定された４サンプルの制御が終了した後のオーバ
ーシュートとアンダーシュートがほとんど見られないこ
とから、第２整定判定条件として単純に位置誤差の大き
さでシーク時間を判定する。即ち、第２整定判定条件を
シーク終了時の位置誤差が±０．１トラック以内とし、
この第２整定判定条件によるシーク時間を実験により求
めてみると、図３２（Ｂ）のような結果となる。即ち、
図３２（Ｂ）にあっては、サンプル数４付近に整定条件
を満足してシーク終了となる確率が約９０％と非常に高
いことが分かる。

【０１３５】図３３（Ａ）は、第１整定判定条件につい
てのサンプル数で決まる時間に対するエラーレートの測
定結果であり、また図３３（Ｂ）は、第２整定判定条件
によるサンプル数で決まる時間に対するエラーレートの
測定結果であり、位置誤差のみを条件とした第２整定判
定条件による図３３（Ｂ）の整定判定で十分なエラーレ
ートが確保されていることが分かる。

【０１３６】このような指定サンプル数に従ったシーク
制御の終了時点で、位置誤差のみの判定で十分な整定判
定が得られることに基づき、本発明にあっては、図１３
のフローチャートのステップＳ６〜Ｓ８に示したよう
に、リードシークについてはステップＳ７で第２整定判
定条件である位置誤差のみの整定判定を行い、リード許
容範囲にヘッド位置が収まっていれば、直ちにステップ
Ｓ８でリード許可を与えるようにしている。

【０１３７】これに対しライトシークについては、シー
ク終了後のオーバーシュートに起因した位置ずれによっ
てデータを誤って消去する危険性があることから、図１
３のステップＳ１０において、前述した第１整定判定条
件による判定処理を行う。図３４は、本発明によるシー
ク制御と従来のシーク制御について、ライトシークで使
用される第１整定判定条件での距離が１トラックの時の
シーク時間の測定結果の確率分布であり、図３５に同じ
くエラーレートを示している。図３４にあっては、従来
のシーク時間が確率分布２４８に示すようにほぼガウス
分布となって、しかもサンプル数１５という比較的長い
シーク時間を必要としている。

【０１３８】これに対し本発明にあっては、確率分布２
４０に示すように、サンプル数８付近に約９５％が分布
し、確率分布もサンプル数８に集中したピーク的な特異
な分布を持っている。従って、第１整定判定条件による
ライトシークにあっても、従来の１５〜１６サンプルに
対し８サンプルと、ほぼ半分のシーク時間に短縮できる
ことが確認されている。（２）ＦＦ波形のキャリブレーション本発明のシーク制御で使用するＦＦ電流は、シーク後の
速度が０になるならば、計算式で求まる値にシーク距離
及びループゲイン分の補正を施すだけでよい。しかしな
がら実際には、ＦＦ電流が加速電流と減速電流で波形面
積が異なるような場合には、シーク後の速度は０になら
ない。

【０１３９】図３６は、本発明で使用するＦＦ電流の補
正の手順を示している。まず図３６（Ａ）のＦＦ電流１
６２は、計算式から求められた波形であり、この波形に
よるシーク制御で図３６（Ｄ）のようなヘッド軌道１６
４が得られる。このヘッド軌道１６４は、ゲイン不足で
目標位置となる１．０トラックに移動できず、元に戻る
部分１６４−１を生じている。

【０１４０】そこで図３６（Ｂ）の電流波形１６６のよ
うに、電流の振幅を変化させ、図３６（Ｅ）のように、
ヘッド軌道１６８をフラットな部分１６８−１となるよ
うに補正する。更に図３６（Ｂ）の波形では、目標位置
となる１．０トラックに達していないことから、図３６
（Ｃ）の波形１７０のように、更に振幅を増加させ、図
３６（Ｆ）のヘッド軌道１７２のように、目標位置とな
る１．０トラックに到達して整定するように電流波形を
調整する。

【０１４１】図３７は、コントローラにおける演算処理
のタスクによる時間遅れを考慮したＦＦ電流波形の補正
である。シーク命令を受信した直後のサンプルタイミン
グでは、シーク制御に必要な初期計算を多数実行しなけ
ればならないため、それ以降のサンプルタイミングに比
べ、ＶＣＭに対し電流を出力するタイミングが遅れる。

【０１４２】事前に時間遅れが予測できれば、最初のサ
ンプルタイミングの電流値を時間遅れ分だけ補正する。
図３７（Ａ）は、最初のサンプルタイミングＴ１で図３
７（Ｂ）のように、初期計算のために比較的時間のかか
るタスク１７４−１を行い、時刻ｔ２で処理を終了し
て、図３７（Ｃ）に示すように、最初のＶＣＭ電流を流
す。

【０１４３】この時の時刻ｔ１からの遅れ時間をＴｄ２
とする。これに対し、本来はそれより短い遅延時間Ｔｄ
１でＦＦ電流１７８を流すことを予定していたとする。
そこで、遅延時間Ｔｄ１に対する遅延時間Ｔｄ２の差分
即ち１７８の部分に相当する面積を時刻ｔ２からの電流
値に上乗せすることで補正したＦＦ電流を使用する。こ
れによって、最初のサンプルタイミングの初期計算に時
間が掛かって最初のＦＦ電流の出力に遅れを生じても、
この遅れによる影響を受けることなく、正しいＦＦ電流
をＶＣＭに流すことができる。

【０１４４】またＦＦ電流の調整としては、事前にシー
ク方向により異なる摩擦力が測定できれば、その摩擦力
を考慮した補正をすることが望ましい。更に、ＦＦ電流
における加速電流と減速電流の波形が異なる場合には、
加速電流及び減速電流を使った開ループ制御によるシー
クを行った後の速度を測定し、加速側または減速側のど
ちらかを増減することでシーク終了時の速度を零に修正
してもよい。

【０１４５】図３８は、本発明のシーク制御についてマ
ルチレート制御を行った場合のタイムチャートである。
即ち、図５のシーク制御にあっては、ＦＦ電流のみを１
／２サンプル周期ごとに変化させているが、図３８のマ
ルチレート制御については、これに加えて目標位置軌道
とその修正についても、１／２サンプル周期ごとに処理
を行うようにしたことを特徴とする。

【０１４６】即ち、時刻ｔ１，ｔ４，ｔ７のサンプルタ
イミングごとにヘッド位置を検出して目標位置との差を
とり、１フィードバック制御による電流値を計算して、
そのときのＦＦ電流と加算してＶＣＭに電流を出力す
る。更に、マルチレート制御によりサンプルタイミング
の間のＶＣＭの動作を予測して目標位置との差をとって
電流を計算し、これにＦＦ電流を加えて、図３８（Ｃ）
のように、例えば時刻ｔ１のサンプルタイミングに同期
した図３８（Ｂ）のタスク１８２−１による時刻ｔ２の
電流出力に対し、サンプル周期Ｔ１の半分のＴ／２遅れ
た時刻ｔ３で、タスク１８４−１で求めた電流をずらし
てＶＣＭに供給する。

【０１４７】時刻ｔ４〜ｔ６のサンプルタイミングの間
についても、時刻ｔ５のタイミングで同様にしてマルチ
レート制御によるＶＣＭ電流の出力を行う。更に、時刻
ｔ７〜ｔ９の間の時刻ｔ８のタイミングについても同様
である。このマルチレート制御におけるサンプルタイミ
ング間での目標位置の予測は、目標位置と実際の位置と
の位置誤差を０として計算する方法、次のサンプルタイ
ミングの位置との間の補間により求める方法、予め設定
した計算式に従って目標位置を生成する方法などが使用
できる。

【０１４８】このようなマルチレート制御との併用によ
り、更に高精度のＦＦ電流の出力に合わせた位置フィー
ドバック制御が実現でき、シーク終了後のオーバーシュ
ート及びアンダーシュートの発生をより確実に抑えるこ
とができる。図３９（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明で使用す
るＦＦ電流波形をサンプル数について表わしている。即
ち図３９（Ａ）はサンプルクロックであり、これに対応
して図３９（Ｂ）は２サンプル周期の三角波ＦＦ電流１
８８、図３９（Ｃ）は３サンプル周期の三角波ＦＦ電流
１９０、図３９（Ｄ）は４サンプル周期の三角波ＦＦ電
流、更に図３９（Ｅ）は５サンプル周期の三角波ＦＦ電
流１９４である。

【０１４９】図４０（Ａ）〜（Ｅ）は、図４０（Ａ）の
サンプルクロックと共に、図４０（Ｂ）〜（Ｅ）と同
様、矩形波ＦＦ電流について、２サンプル周期、３サン
プル周期、４サンプル周期、及び５サンプル周期の各Ｆ
Ｆ電流１９６，１９８，２００，２０２を示している。
図４１（Ａ）〜（Ｅ）は、図４１（Ａ）のサンプルクロ
ックに対し、図４１（Ｂ）〜（Ｅ）に台形状のＦＦ電流
波形について、２サンプル周期、３サンプル周期、４サ
ンプル周期、５サンプル周期のそれぞれのＦＦ電流２０
４，２０６，２０８，２１０を示している。

【０１５０】図４２は、図４２（Ａ）の２サンプル周期
のサンプルクロックに対し、図４２（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）
のそれぞれに、途中に０区間２１４をもった三角形ＦＦ
電流２１２、矩形ＦＦ電流２１６及び台形ＦＦ電流２１
８を示している。図４３（Ａ）は、途中に０区間を設け
ない場合の矩形ＦＦ電流２２０であり、前半の加速電流
と後半の加速電流の面積が同じにならない。これに対し
図４３（Ｂ）のように途中に０区間２２８を設けた場合
には、破線の理想的な矩形電流波形に対し実線の実際の
電流波形２２６の相違が前半の加速側と後半の減速側で
同じになり、加速電流と減速電流の相似性を確保するこ
とができる。

【０１５１】したがって、ＦＦ電流の波形歪みによって
前半の加速電流と後半の減速電流が相似にならない場合
には、図４２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すような途中に０区間
をもった三角形、矩形または台形のＦＦ電流を使用する
ことが望ましい。図４４は、本発明のシーク制御による
１トラックシークにおいて、ＦＦ電流を１サンプル間に
１回変化させる場合のＦＦ電流波形を示す。図４４
（Ａ）のサンプル周期のサンプルクロックに対し、例え
ば５〜１０サンプルタイミング（４〜９サンプル周期）
を使用する。図４４（Ａ）（Ｂ）は、５サンプルタイミ
ング（４サンプル周期）の場合であり、矩形ＦＦ電流４
２０、零区間をもつ台形ＦＦ電流４２を使用する。三角
形ＦＦ電流４２４の場合は、図４４（Ｄ）のように、７
サンプルタイミング（６サンプル周期）となる。これに
零区間を設けた三角形ＦＦ電流４２６は、図４４（Ｅ）
にように、８サンプルタイミング（７サンプル周期）と
なる。

【０１５２】以上のような製造段階でのキャリブレーシ
ョンの最終目標は、シーク時間を最短とするように調整
することである。シーク時間は図３３（Ａ）のライトシ
ーク、図３３（Ｂ）のリードシークに示したように、エ
ラーレートを測定することで正確に比較することができ
る。したがって、キャリブレーションの最終段階で行う
目標位置軌道の修正について、行った修正が最適か否か
を判断するためにエラーレートを測定し、エラーレート
が一定の値でのシーク時間を求めて比較することで、最
適な目標位置軌道の修正値を決めることができる。（３）運用段階のキャリブレーション図４５は、図１５のステップＳ４〜Ｓ７の運用段階の処
理における自動キャリブレーションの詳細を示したフロ
ーチャートである。

【０１５３】図４５において、自動キャリブレーション
は、まずステップＳ１で、本発明のシーク制御の有無を
チェックしており、シーク制御が行われるとステップＳ
２に進んで、シーク時間の計測処理を行う。シーク結果
の記録はシーク距離ごとに分けて行う。図４６は、例え
ば１．０トラックのシーク距離を例にとってシーク時間
の計測結果の記録を行う計測用バッファの例を示してい
る。

【０１５４】この実施例にあっては、例えば経過時間５
分ごとのシーク時間を記憶する４つのバッファ２８４−
１〜２８４−４を設けており、各バッファはサンプル数
４，５，６，７，８，・・・で決まる各シーク時間の回
数を記録する領域を備えている。例えば、バッファ２８
４−１は現時点におけるシーク時間を記録し、バッファ
２８４−２は５分前のシーク時間を記録しており、バッ
ファ２８４−３は１０分前のシーク時間を記録してお
り、更にバッファ２８４−４は１５分前のシーク時間を
記録している。

【０１５５】そして現在時刻でのバッファ２８４−１で
の記録時間が５分を経過すると、最も古い１５分前のバ
ッファ２８４−４の内容を消去し、シーク時間の回数を
記録する処理を繰り返す。これによって現在時刻から１
５分間に亘るシーク時間の各回数の記録状態が常に保持
できる。再び図４５を参照するに、ステップＳ２でシー
ク時間の計測ができたならばステップＳ３に進み、シー
ク時間の計測結果から同一シーク距離におけるシーク時
間の回数の確率分布を生成する。具体的には、図３２
（Ａ）（Ｂ）に示したように、シーク時間はライトシー
クとリードシークに分けて計測結果を記憶しており、そ
れぞれのシーク時間の回数の確率分布を図３２（Ａ）
（Ｂ）のように生成する。

【０１５６】次にステップＳ４に進み、指定した確率の
シーク時間が予め定めた基準時間をオーバーしたか否か
チェックする。例えば図３２（Ｂ）のリードシークを例
にとると、指定確率として例えば８０％を指定し、この
指定確率の基準時間を例えば４サンプルとする。このた
め、ステップＳ３で求めた実際のリードシークの確率分
布について、指定確率８０％を超える確率分布の時間が
基準時間である４サンプルを超えて増加するか否かをキ
ャリブレーション判定基準とすることになる。

【０１５７】ステップＳ４で指定確率のシーク時間が基
準時間をオーバーした場合には、キャリブレーションの
必要があるものと判断し、ステップＳ５で位置制御のル
ープゲインを測定する。このループゲインの測定は、全
トラックでキャリブレーション対象となったシーク距離
のシーク制御を行って、そのときのループゲインを測定
して平均値を求める。次にステップＳ６で、実測された
ループゲインが製造段階で設定された正しいループゲイ
ンの値に一致しているか否か比較し、不一致の場合には
ループゲインがずれていることから、正しい値にループ
ゲインを補正する。

【０１５８】ループゲインの補正処理が済んだならばス
テップＳ７に進み、ＦＦ電流の調整を行う。図４７は、
図４５のステップＳ７で行うＦＦ電流の調整処理のフロ
ーチャートである。このＦＦ電流の調整を可能とするた
め、本発明のディスク装置にあっては、ＲＯＭに予め図
３９（Ｂ）〜（Ｅ）、図４０（Ｂ）〜（Ｅ）、及び図４
１（Ｂ）〜（Ｅ）のそれぞれに示した三角波、矩形波、
及び台形波のＦＦ電流をサンプル数３，４，５，６ごと
に予め記憶しているものとする。

【０１５９】図４７のＦＦ電流の調整にあっては、まず
ステップＳ１で三角波、矩形波、台形波の３種類の内の
特定の電流波形を選択し、ステップＳ２で、選択したＦ
Ｆ電流とこれに対応する目標位置軌道に基づいて、例え
ば１．０トラックのシーク制御を行い、ステップＳ３で
シーク時間を計測する。この場合のシーク制御とシーク
時間の計測処理は、図４８のフローチャートのように、
全トラックの全セクタについてシーク時間を測定して、
その平均値を算出する。

【０１６０】即ち、図４８のシーク時間計測処理にあっ
ては、まずステップＳ１で所定のシーク開始トラックに
シークした後に、ステップＳ２で、そのトラックの開始
セクタか否かチェックし、予め指定した開始セクタに達
すると、ステップＳ３で、予め指定したトラック数分の
シーク例えば１．０トラックシークを行い、ステップＳ
４で、そのシーク時間を測定する。

【０１６１】１セクタ分のシークが済むと、再びステッ
プＳ５で元の開始トラックに戻し、ステップＳ６で全セ
クタのシーク時間の計測を終了するまで、ステップＳ７
で開始セクタを１つアップしながら、ステップＳ２〜Ｓ
５の処理を繰り返す。ステップＳ６で全セクタのシーク
時間の計測が終了すると、ステップＳ８に進み、全トラ
ックの計測を終了したか否かチェックし、終了していな
い場合には、ステップＳ９でシーク開始トラックを１つ
アップし、ステップＳ２からの処理を繰り返す。

【０１６２】全トラックの計測が終了するとステップＳ
１０に進み、測定されたシーク時間から平均シーク時間
を算出する。なお全てのトラックの全セクタについてシ
ーク時間の計測を行うことは処理に時間がかかることか
ら、例えば特定のトラックを指定して全セクタのシーク
時間を計測して、その平均シーク時間を算出するように
してもよい。

【０１６３】再び図４７を参照するに、ステップＳ３で
シーク時間の計測が終了したならば、ステップＳ４に進
み、全ての波形についてのシーク時間計測処理が済んだ
か否かチェックし、済んでいなければステップＳ５で次
のＦＦ波形を選択して、ステップＳ２からの処理を繰り
返す。ステップＳ４で全波形のシーク時間の計測が終了
したならば、ステップＳ６で、最小となるシーク時間の
ＦＦ波形を選択する。

【０１６４】続いてステップＳ７で、選択したＦＦ波形
の最小時間が所定の基準時間以下か否かチェックする。
基準時間以下であればステップＳ８に進み、最小時間と
なる選択されたＦＦ電流の波形を最適波形として登録す
る。一方、ステップＳ７で基準時間を超えていた場合に
は、ＦＦ波形の選択ではシーク時間に改善が見られない
ことから、ステップＳ９に進み、最小時間となったＦＦ
波形の周期を変化させ、ステップＳ１０で、周期を変化
させたＦＦ波形と目標位置軌道を使用したシーク制御を
行って、ステップＳ１１でシーク時間を計測する。

【０１６５】この場合のシーク制御によるシーク時間の
計測も、図４８のフローチャートに従って全トラックの
全セクタについて行ったシーク時間の計測結果の平均値
を使用する。ステップＳ１１でシーク時間の計測が済ん
だならば、再びステップＳ７に戻り、波形周期を変えた
ことによるシーク時間が基準時間以下か否かチェックす
る。

【０１６６】基準時間以下であればステップＳ８に進
み、周期を変化させた波形を最適なＦＦ波形として登録
する。なおステップＳ９における波形周期の変化は、装
置の共振周期を考慮し、共振周期にあまり近付けない範
囲で変化させる必要がある。ここで図４５の自動キャリ
ブレーションにあっては、シーク時間を計測し、各シー
ク距離におけるシーク時間の回数の確率分布からキャリ
ブレーションの必要性を判断しているが、各シーク距離
のシーク時間の計測結果から図３３（Ａ）（Ｂ）に示し
たようなライトシーク及びリードシークのシーク時間に
対するエラーレートのカーブを求め、エラーレートのカ
ーブが予め定めた許容範囲を超えた場合にキャリブレー
ションを実行するようにしてもよい。

【０１６７】また別のキャリブレーションの判断とし
て、各シーク距離ごとの基準シーク時間を定めておき、
この基準シーク時間をオーバーする割合を求め、オーバ
ーする割合が所定値を超えたときにキャリブレーション
を行うようにしてもよい。この場合、基準シーク時間を
オーバーする割合を求める際に、全回数でオーバーした
回数を単純に割算してもよい。更に、割算の代わりに１≧（基準範囲内でのシーク時間の回数）／２ⁿ＞０．５１≧（基準範囲外でのシーク時間の回数）／２^m＞０．５となるｎ，ｍを求め、ある定数Ｍ0 を定め、ｎ≧ｍ＋Ｍ0 となる条件を比較判定してもよい。

【０１６８】この条件を満足する場合には、エラーレー
トが１／２のＭ⁰以下であることが保証できる。このよ
うに基準値よりも大きいか否かをキャリブレーションの
判断基準とすれば、異なるシーク距離の場合であっても
同一のカウンタでシーク時間の回数が計測でき、シーク
距離ごとのシーク時間の回数の記録が不要であることか
ら、シーク時間の回数の計測結果の記憶管理が簡単にで
きる。４．長距離シーク制御の引込み制御図４９は、本発明によるＦＦ電流の開ループ制御と目標
位置軌道及びその修正値を用いた位置フィードバック制
御を、従来の速度制御から位置制御に切り替えるときの
引込み制御に用いた実施例である。

【０１６９】図４９において、長距離シーク制御部２７
２は、例えば１３トラック以上のシーク距離について、
速度制御に従ってアクチュエータ１８のＶＣＭに電流を
流すシーク制御を行う。即ち、シークコマンドを受領
し、シーク距離が１３トラック以上であった場合には、
ヘッド位置信号による現在位置から目標位置までの残り
トラック数（トラックディファレンス）に応じ、予め定
めた目標速度テーブルから対応する目標速度を読み出
し、速度フィードバック制御を行うことによりヘッドを
目標位置に移動する。

【０１７０】長距離シーク制御部２７２による速度制御
によるヘッド移動で、目標位置までの残りトラック数が
予め定めた一定距離例えば１トラック手前となったと
き、切替制御部２７５を起動し、ＦＦ電流、目標位置軌
道、及び位置制御に従った引込み制御を行う。この引込
み制御の際に使用するＦＦ電流、目標位置軌道は、切替
制御部２７５で生成される。切替制御部２７５は、長距
離シークから引込み制御に切り替える際の速度を検出す
る速度検出部２７４、切替時の速度を０とするための電
流−Ｉ１及びその電流−Ｉ１によるシーク距離Ｌ１を算
出する第１演算部２７６、目標位置までの距離Ｌ０から
第１演算部２７６で演算したシーク距離Ｌ１を差し引い
たシーク距離Ｌ２についてのＦＦ電流と目標位置軌道を
演算する第２演算部２７８、第１演算部２７６と第２演
算部２７８の各電流及び目標位置軌道をそれぞれＦＦ電
流設定部５６及び目標位置軌道設定部５８に出力する加
算部２８０を備える。

【０１７１】切替制御部２７５に続いて設けられた回路
部は、図５の本発明の短距離シーク制御を行うための回
路部と同じであり、設定制御部５４、ＦＦ電流設定部５
６、目標位置軌道設定部５８、修正値設定部６０、加算
点６２、位置制御部６４、加算点６６で構成される。加
算点６６に続いては、長距離シーク制御部２７２の速度
制御による電流を加算するための加算点２８２が設けら
れている。

【０１７２】図５０は、図４９の実施例におけるシーク
制御のフローチャートである。まずシーク距離が１２ト
ラック以下となる短距離シークについては、図１３のス
テップＳ４と同じである。これに対し１３トラックを超
える長距離シークについては、ステップＳ１４で通常の
速度制御によるシーク制御を行った後、ステップＳ１５
で残り距離が指定範囲内、例えば１．０トラック手前に
達したことを判別すると、ステップＳ１６に進み、切替
制御部２７５に従った引込みシーク制御を行う。引込み
シーク制御後の整定判定を伴う一連の処理は図１３と同
じである。

【０１７３】図５１（Ａ）〜（Ｆ）は、図４９の切替制
御部２７５によるＦＦ電流及び目標位置軌道の設定処理
であり、目標位置までの制御期間を４サンプルに設定し
た場合を例にとっている。まず切替制御部２７５の第１
演算部２７６は、引込みシーク制御に切り替えた際の速
度検出部２７４で検出された切替時のヘッド移動速度Ｖ
を目標位置までに０とする電流−Ｉ１を算出し、且つ、
この電流−Ｉ１をアクチュエータ１８に流したときの目
標位置軌道を算出する。

【０１７４】図５１（Ａ）は、第１演算部２７６で算出
される制御切替時のヘッド速度Ｖを０とするための電流
−Ｉ１の電流波形２５２を示している。この電流波形２
５２をアクチュエータ１８のＶＣＭに流すことで、図５
１（Ｄ）のヘッド移動軌道２５６を与える目標位置軌道
２５４を求める。この目標位置軌道２５４によるシーク
距離Ｌ１は、目標位置までのシーク距離Ｌ0 より小さ
く、目標位置の途中でヘッド移動速度が零となってい
る。図４８の第２演算部２７８は、目標位置までのシー
ク距離Ｌ0 から第１演算分２７６で喪とめたシーク距離
Ｌ1 を差し引いたシーク距離Ｌ２（＝Ｌ0 −Ｌ１）につ
いて、ヘッドを目標位置に移動させるためのＦＦ電流及
び目標移動軌道を算出する。

【０１７５】図５１（Ｂ）は、シーク距離Ｌ２、３サン
プル周期でシーク制御する際のピーク電流Ｉ２をもつＦ
Ｆ波形２５８であり、図５１（Ｅ）は、このＦＦ電流波
形２５８をアクチュエータ１８のＶＣＭに流したときの
目標位置軌道２６０である。図４９の加算部２８０は、
第１演算部２７６と第２演算部２７８で演算した図５１
（Ａ）の電流２５２と図５１（Ｂ）のＦＦ電流２５８を
加算した図５０（Ｃ）に示すＦＦ電流２６２を求め、設
定制御部５４を介してＦＦ電流設定部５６に設定する。

【０１７６】また加算部２８０は、第１演算部２７６で
演算した図５１（Ｄ）の目標位置軌道２５４と第２演算
部２７８で演算した図５１（Ｅ）の目標位置軌道２６０
を加算した図５１（Ｆ）の目標位置軌道２６４を、設定
制御部５４を介して目標位置軌道設定部５８に設定す
る。このため切替後の引込み制御にあっては、図５１
（Ｃ）のＦＦ電流が１／２サンプルタイミングごとに加
算点６６に与えられてアクチュエータ１８のＶＣＭに電
流を流し、同時に図５１（Ｆ）の目標位置軌道２６４が
各サンプルタイミングごとに加算点６２に与えられてヘ
ッド位置との誤差が求められ、この誤差に応じた位置制
御部６４による位置フィードバック制御が行われ、４サ
ンプルでヘッドを目標位置に制御して引き込むことがで
きる。

【０１７７】図５２は、図５０におけるステップＳ１６
の引込みシーク制御のフローチャートである。まずステ
ップＳ１で、速度検出部２７４が切替地点の速度Ｖ0 を
測定する。次にステップＳ２で、第１演算部２７６が速
度Ｖ0 を目標位置の手前のＴ１時間で０とする電流Ｉ１
を算出する。次にステップＳ３で、電流Ｉ１をＴ１時間
流したときの位置Ｌ１を算出する。即ち、Ｌ１＝０．５
×Ｉ１×ＢＬ／ｍ×Ｔ１として求める。

【０１７８】次にステップＳ４で、第２演算部２７８が
目標位置までのシーク距離Ｌ0 からステップＳ３で算出
した位置Ｌ１を差し引いたシーク距離Ｌ２について、指
定されたサンプル数で変化するＦＦ電流Ｉ２及び目標位
置軌道をＲＯＭのテーブルから読み出して決定する。続
いてステップＳ５で、加算部２８０が各サンプルタイミ
ングでの電流値をＩ0 ＝Ｉ１＋Ｉ２として求め、また各
サンプル点での目標位置軌道をＬ0 ＝Ｌ１＋Ｌ２として
求める。

【０１７９】続いてステップＳ６でサンプルタイミング
を判別し、各サンプルタイミングごとに、ステップＳ７
でＶＣＭ電流を計算して出力する。即ち、加算電流Ｉ0
にループゲインとバイアスを補正したＶＣＭ電流を計算
して出力する。続いてステップＳ８で、指定サンプル数
に達したか否かチェックし、指定サンプル数に達してい
なければ、ステップＳ９でサンプル数のカウンタＣＮＴ
を１つアップし、ステップＳ６でサンプルタイミングに
達するごとにステップＳ７のＶＣＭ電流の計算出力を繰
り返し、ステップＳ８で、指定された４サンプル目で通
常の位置制御に切り替えて引込みを終了する。５．衝撃センサによる監視図５３は、本発明によるシーク制御中に装置に加わる衝
撃を検知してシークエラーを回避するようにした実施例
である。図５３において、ディスクエンクロージャ１２
とコントロールユニット１０で構成された本発明のディ
スク装置には、更に衝撃センサ２７０が設けられてい
る。

【０１８０】衝撃センサ２７０としては、例えば加速度
センサを使用する。衝撃センサ２７０で検出された衝撃
の強さ例えば加速度は、シーク制御中にＭＰＵ２４で監
視され、許容値以上の衝撃が検知された場合には、衝撃
による振動が収束した状態となるまでの整定判定を行う
ようにしている。図５４のフローチャートは、図５３の
衝撃センサ２７０を設けた場合の本発明によるシーク制
御の処理である。シーク制御そのものは、図４９の通常
のシーク制御による目標値の手前で本発明のシーク制御
を用いた引込み制御を行う場合の処理を例にとってい
る。もちろん、図１３に示した短距離シーク制御につい
て適用してもよいことは勿論である。

【０１８１】図５４のフローチャートにあっては、リー
ドシーク側について新たにステップＳ１００，Ｓ１０１
の処理により衝撃センサによる衝撃検出の有無をチェッ
クし、所定値を超える衝撃があった場合には、ステップ
Ｓ１０１で衝撃センサの検出値が規定値以下に低下する
までの整定判定処理を行い、その後にステップＳ８でリ
ード許可を出すようにしている。

【０１８２】一方、ライトシークについては、ステップ
Ｓ１０の整定判定条件によって、規定値を超える衝撃が
あっても十分な判定処理が可能である。更に、衝撃が極
端に大きくシーク制御が不要となるような大きな位置ず
れが生ずるような場合には、シーク制御を途中で停止
し、ヘッド移動速度を常に零とするような速度制御を行
って、衝撃によるヘッドの移動を抑え、その後にリトラ
イ動作によりシーク制御を行うようにしてもよい。６．その他本発明の実施形態にあっては、ＦＦ電流の波形周期を決
める場合の共振として、ヘッドのアクチュエータの共振
周期を考慮したが、ＶＣＭやスピンドルモータを取り付
けているディスクエンクロージャ（筐体）の共振を測定
できる場合には、ＦＦ電流を筐体の共振についても影響
を与えないように波形と周期を設定することが望まし
い。

【０１８３】更に、ディスク装置に音量を測定するセン
サもしくは筐体の振動を測定する振動センサを取り付
け、音量もしくは振動を最小とするようにＦＦ電流の波
形と周期を決めるようにしてもよい。更に、装置の運用
段階で共振周波数を測定し、共振周波数に変化が生じて
いる場合に、この変化に対応してＦＦ電流の周期及び波
形を修正または変更し、更に装置ごとに微妙な異なった
共振周波数のずれに対応したＦＦ電流の周期及び波形を
決めることが望ましい。

【０１８４】更に、共振周波数がサンプリング周波数の
２分の１より大きい場合、即ちナイキスト周波数よりも
大きい場合には、共振周波数がナイキスト周波数で折り
返されて見える。このため、共振周波数が測定できてい
れば、このナイキスト周波数による折返しを考慮した最
適なＦＦ電流の周期の設定が可能である。一方、図４に
示したサーボパターンから読み出されるヘッド位置信号
Ｎ，Ｑは、例えば媒体欠陥やリードヘッドのコア幅に対
しトラック幅が大きかった場合には、一時的にヘッド位
置に対応した位置信号が得られなくなる場合がある。こ
のように位置信号が正常に得られなくなるサンプルタイ
ミングでサンプリングした位置信号を使用してシーク制
御を行うと、エラーを起こすことになる。

【０１８５】したがって、位置信号が正常に得られない
タイミングが予め分かっていれば、その場所を通過する
際にヘッドは目標位置軌道に正確に追従しているものと
仮定したシーク制御を行えばよい。またヘッド位置信号
が正確に得られないタイミングで生ずるシーク後のオー
バーシュート及びアンダーシュートを予め測定し、この
オーバーシュート及びアンダーシュートをなくすように
目標位置軌道の修正値を設定させてもよい。

【０１８６】更に上記の実施例は、ディスク媒体の回転
速度が５４００ｒｐｍ、１トラック当たりのサーボフレ
ームを６０フレームとしてサンプリング周期１８５．６
μｓとした場合を例にとっているが、サンプリング周期
はディスクの回転数と１トラック当たりのサーボフレー
ムの数により適宜に決まる値であり、実施形態の数値に
よる限定は受けない。

【０１８７】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、シーク命令による１２トラック以下の短距離シー
ク、望ましくは１〜４トラック程度の短距離シークにつ
いて、機械共振、シーク距離の差、シーク方向の差、回
転同期ランアウト及び回転非同期ランアウト等の影響を
受けることなく、高速なシーク制御が実現できる。特に
１トラックや２トラックなどの短い距離のシーク制御に
あっては、コアス時間を４サンプル（３サンプル周
期）、整定を含めたシーク時間を１０サンプル（９サン
プル周期）程度に抑えることができ、セクタサーボによ
ってヘッド位置信号が得られるサンプル周期が長くなっ
たディスク装置であっても、高速なシーク制御を実現す
ることができる。

【０１８８】更に、本発明の１，２トラック等の短い距
離のシーク制御を、長い距離のシーク制御を行う速度制
御に従った通常速度制御の目標位置への引込み制御に組
み合わせることで、速度制御によるシーク制御の整定を
高速に実現することができる。更に、装置の運用段階に
おいて、シーク時間が予定した性能を下回るような場合
について、自動的にキャリブレーションを実行して最適
シーク条件に回復させることができ、装置の安定的な性
能保証が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明のディスク装置の構成図

【図３】ディスクのサーボフレームの説明図

【図４】サーボフレームと復調されるヘッド位置信号の
説明図

【図５】本発明の短距離シーク制御の基本構成のブロッ
ク図

【図６】図５のＦＦ電流、目標移動軌道及び軌道修正の
設定処理の実施形態のブロック図

【図７】図６のフォワードテーブルの説明図

【図８】本発明によるシーク距離とサンプル数の対応の
説明図

【図９】図６のシーク距離修正処理部のブロック図

【図１０】回転同期ランアウトとシーク距離の関係の説
明図

【図１１】図６のヘッド切替修正部のブロック図

【図１２】図５の短距離シーク制御のタイムチャート

【図１３】図２のシーク制御の全体処理のフローチャー
ト

【図１４】図１３の短距離シーク制御のフローチャート

【図１５】本発明のキャリブレーションの手順のフロー
チャート

【図１６】共振を調べるためのシミュレーションモデル
の説明図

【図１７】図１６のシミュレーションモデルの周波数特
性図

【図１８】シミュレーションに使用する方形波ＦＦ電流
の説明図

【図１９】ＦＦ電流波形の周期によるシーク後の振動状
態の説明図

【図２０】本発明のシーク制御に使用する三角波ＦＦ電
流波形の説明図

【図２１】ＦＦ電流として方形波と三角波を与えた場合
のシーク後の振動振幅と周期の関係の説明図

【図２２】本発明の短距離シーク制御のフローチャート

【図２３】ループゲインを変化させたときの実験結果の
説明図

【図２４】ループゲインを変化させたときの実験結果の
説明図（続き）

【図２５】ループゲインを変化させたときの実験結果の
説明図（続き）

【図２６】目標位置を故意にずらしたときの実験結果の
説明図

【図２７】目標位置を故意にずらしたときの実験結果の
説明図（続き）

【図２８】目標位置軌道を変化させたときのシーク後の
位置誤差の応答関係の説明図

【図２９】フォワード方向とリバース方向でシーク制御
の実験結果の説明図

【図３０】シミュレータで得られたシーク距離、シーク
方向に応じた目標位置軌道の修正値の説明図

【図３１】本発明のシーク制御を用いて１トラックシー
クを作った時のコアス制御終了時の到達位置の変動の説
明図

【図３２】本発明のシーク制御について２種の整定判定
条件を用いたシーク時間の頻度分布の説明図

【図３３】本発明のシーク制御について２種の整定判定
条件を用いたシーク時間のエラーレートについての頻度
分布の説明図

【図３４】本発明と従来のシーク制御のシーク時間の頻
度分布の説明図

【図３５】本発明と従来のシーク制御のシーク時間のエ
ラーレートについての頻度分布の説明図

【図３６】本発明で使用するＦＦ電流波形のキャリブレ
ーションの手順の説明図

【図３７】本発明の第１サンプル目で流す電流のタイミ
ング遅れを補正するＦＦ電流波形の補正の説明図

【図３８】１／２サンプルタイミングでＦＦ電流に加え
目標位置軌道を予測して位置制御するマルチレート制御
のタイムチャート

【図３９】サンプル数に対する三角波ＦＦ電流波形の説
明図

【図４０】サンプル数に対する方形波ＦＦ電流波形の説
明図

【図４１】サンプル数に対する台形波ＦＦ電流波形の説
明図

【図４２】途中に零区間を設けたＦＦ電流波形の説明図

【図４３】零区間の有無によるＦＦ矩形波電流と実電流
の歪みとの関係の説明図

【図４４】１サンプル間に１回電流を変化させる場合の
ＦＦ電流波形の説明図

【図４５】装置の運用段階で行う自動キャリブレーショ
ンのフローチャート

【図４６】図４５のシーク時間の計測で使用する計測バ
ッファの説明図

【図４７】図４５のＦＦ波形の調整処理のフローチャー
ト

【図４８】図４７で行うシーク時間計測処理のフローチ
ャート

【図４９】通常の長距離シークの引込み制御に本発明を
適用した実施形態のブロック図

【図５０】図４９のシーク制御のフローチャート

【図５１】図４９の切替制御部によるＦＦ電流と目標位
置軌道の算出処理の説明図

【図５２】図４９の切替制御部による引込み制御のフロ
ーチャート

【図５３】衝撃センサを用いた本発明の実施形態のブロ
ック図

【図５４】衝撃センサを用いたシーク制御のフローチャ
ート

【図５５】シーク時間、コアス時間、整定時間の定義の
説明図

【図５６】従来装置の回転同期ランアウト及び回転非同
期ランアウトを計測した結果の説明図

【図５７】従来装置のトラック間隔の変動幅を計測した
結果の説明図

【符号の説明】

１０：コントロールユニット１２：ディスクエンクロージャ１４：ディスク１６：スピンドルモータ１８：アクチュエータ２０：ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２１，２２：ヘッド２４：ＭＰＵ２６：ＲＯＭ２８：ＲＡＭ３０：キャッシュＲＡＭ３２：インタフェースコントローラ３４：スピンドルモータドライバ３６：ＶＣＭドライバ３８：サーボデコーダ（サーボ復調回路）４２：リード／ライトユニット（データ復調回路／デー
タ変調回路）４４：バス４６：データ面４８ｉ，４８ｉ＋１：トラック５０ｉ，５０ｉ＋１：サーボフレーム５１：サーボマーク５２：トラックアドレス５３：サーボパターン５４：設定制御部５６：ＦＦ電流設定部（フィードフォワード電流設定
部）５８：目標位置起動設定部６０：修正値設定部６２，６６，２８２：加算点６４：位置制御部７４−１：フォワードテーブル７４−２：リバーステーブル７６：修正演算部８０：テーブル修正部９０：シーク距離修正処理部１００：ヘッド切替修正処理部１３２：回転同期ランアウトテーブル１３８，１４２：演算部１４０：ヘッドオフセットテーブル１４６：ＦＦ電流１４８−１：加速電流１４８−２：減速電流１５０：目標位置軌道１５２：目標位置軌道修正１５４：ヘッド軌道２７０：衝撃センサ２７２：長距離シーク制御部２７４：速度検出部２７５：切替制御部２７６：第１演算部２７８：第２演算部２８０：加算部

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２３】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２４】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２５】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２６】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２７】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２９】

【手続補正書】

【提出日】平成８年７月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１３０】このように本発明にあっては、目標位置軌
道を用いた位置フィードバック制御にＦＦ電流を加えた
閉ループ制御を行うにとどまらず、更にシーク距離及び
方向を考慮した目標位置軌道の修正を行うことで，予め
定めたサンプル数での短いシーク制御が実現できてい
る。次に本発明のシーク制御において、ＦＦ電流制御に
合わせて行う位置フィードバック制御の有効性を検証す
る．図５７に示したように，トラック間隔は±２０％程
度の変動を持っている。このようにトラック間隔が変動
を持っていても、本発明にあっては位置制御部６４によ
る位置フィードバック制御をＦＦ電流による開ループ制
御に加えて行うことで、低周波帯域の変動となる回転同
期ランアウトＰＲＯ及び回転非同期ランアウトＮＰＲＯ
の影響を抑制できることが確認できている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラック情報とヘッド位置情報を含むサー
ボフレームがトラック上に離散的に記録されたディスク
媒体と、前記ディスク媒体に対しヘッドを移動させるアクチュエ
ータと、電流により動作して前記アクチュエータを駆動するモー
タと、前記ヘッドの読取信号からヘッド位置信号とトラック情
報を所定のサンプル周期毎に検出するサーボ復調手段
と、上位装置からシーク命令を受けた際、指定された目標位
置に向けて前記ヘッドを移動して位置決めさせるシーク
制御手段と、を備えたディスク装置に於いて、前記シーク制御手段は、上位装置からのシーク命令が所定シーク距離以下の場
合、前記ヘッド位置信号のサンプル周期の複数周期に亘
る短距離コアス制御期間を設定し、該短距離コアス制御
期間の制御開始時を含む各サンプルタイミング毎に制御
動作を指示する設定制御手段と、前記短距離コアス制御期間で前記ヘッドをシーク開始位
置から目標位置に移動させるに必要なフィードフォワー
ド電流の値を、前記短距離シーク期間の制御終了時を除
くサンプルタイミング毎に予め保持し、前記設定制御手
段の指示に従ってサンプルタイミング毎に対応する電流
を前記モータに流す電流設定手段と、前記電流設定手段のフィードフォワード電流によるヘッ
ド移動軌道の各サンプルタイミング毎の位置を目標位置
として予め保持し、前記設定制御手段の指示に従ってサ
ンプルタイミング毎に該当する目標位置を出力する目標
位置軌道設定手段と、前記目標位置軌道設定手段の目標位置の修正値をサンプ
ルタイミング毎に予め保持し、前記設定制御手段の指示
に従ってサンプルタイミング毎に該当する修正値を出力
する修正値設定手段と、前記サンプリングタイミング毎に、前記目標位置を前記
修正値で修正して現在位置との誤差を求め、該位置誤差
に基づいて修正後の目標位置に追従するように前記モー
タに電流を流して位置のフィードバック制御を行う位置
制御手段と、を備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項２】請求項１記載のディスク装置に於いて、前
記電流設定手段は、加速電流と減速電流を出力し、該加
速電流の流し始めから減速電流を流し終るまでの時間で
決まる電流波形の周期を、前記位置制御手段の周波数帯
域より高い共振周波数をもつ前記アクチュエータの共振
周期より長く設定し、更に前記加速電流と減速電流の波
形を相似形としたことを特徴とするディスク装置。
【請求項３】請求項２記載のディスク装置に於いて、前
記電流設定手段は、前記電流波形の周期を、前記位置制
御手段の周波数帯域より高い共振周波数をもつ筐体の共
振周期より長く設定したことを特徴とするディスク装
置。
【請求項４】請求項２記載のディスク装置に於いて、前
記電流設定手段は、前記加速電流と減速電流の最大値の
絶対値を同一としたことを特徴とするディスク装置。
【請求項５】請求項２記載のディスク装置に於いて、前
記電流設定手段は、前記加速電流と減速電流との間に電
流零の区間を設けたことを特徴とするディスク装置。
【請求項６】請求項２乃至５記載のディスク装置に於い
て、前記電流設定手段は、前記加速電流と減速電流とし
て三角波状の電流波形を出力することを特徴とするディ
スク装置。
【請求項７】請求項２乃至５記載のディスク装置に於い
て、前記電流設定手段は、前記加速電流と減速電流とし
て矩形波状の電流波形を出力することを特徴とするディ
スク装置。
【請求項８】請求項２乃至５記載のディスク装置に於い
て、前記電流設定手段は、前記加速電流と減速電流とし
て台形波状の電流波形を出力することを特徴とするディ
スク装置。
【請求項９】請求項１乃至８記載のディスク装置に於い
て、前記設定制御手段で設定する短距離コアス制御期間
を、シーク距離に応じたサンプルタイミングの数とした
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項１０】請求項９記載のディスク装置に於いて、
指定されたシーク距離が１トラック長の時には、前記設
定制御手段で設定する短距離コアス制御期間を２〜６サ
ンプルタイミングとし、フィードフォワード電流を１サ
ンプルの間に複数回変化させることを特徴とするディス
ク装置。
【請求項１１】請求項１０記載のディスク装置に於い
て、指定されたシーク距離が１トラック長の時には、前
記加速電流と減速電流として三角波状の電流波形を出力
し、加速電流と減速電流との間に電流零の区間を設け、前記設定制御手段で設定する短距離コアス制御期間を５
サンプルタイミングとすることを特徴とするディスク装
置。
【請求項１２】請求項９記載のディスク装置に於いて、
指定されたシーク距離が１トラック長の時には、前記設
定制御手段で設定する短距離コアス制御期間を５〜１０
サンプルタイミングとし、フィードフォワード電流を１
サンプルの間に１回変化させることを特徴とするディス
ク装置。
【請求項１３】請求項１２記載のディスク装置に於い
て、１トラック長のシーク距離の時には、前記加速電流
と減速電流として三角波状の電流波形を出力し、加速電
流と減速電流との間に電流零の区間を設け、前記設定制御手段で設定する短距離コアス制御期間を８
サンプルタイミングとすることを特徴とするディスク装
置。
【請求項１４】請求項１０乃至１４記載のディスク装置
に於いて、前記電流設定手段は、前記サンプルタイミン
グとその間に設定した１又は複数のタイミングの各々に
ついて、前記フィードフォワード電流の値を保持し、前
記各タイミング毎に該当する電流を出力することを特徴
とするディスク装置。
【請求項１５】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記電流設定手段は、シーク開始タイミングの電流出力
が遅延した場合、該遅延時間分の電流を補うように電流
値を高くして出力することを特徴とするディスク装置。
【請求項１６】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記目標位置軌道設定手段は、前記シーク命令に基づい
たシーク距離を短かめに修正した修正シーク距離につい
て、前記フィードフォワード電流による目標位置軌道を
求めて各サンプルタイミングの目標位置としたことを特
徴とするディスク装置。
【請求項１７】請求項１７記載のディスク装置に於い
て、前記目標位置軌道設定手段は、前記シーク命令に基
づいたシーク距離を１０％以下の範囲で短いシーク距離
に修正することを特徴とするディスク装置。
【請求項１８】請求項１７記載のディスク装置に於い
て、前記目標位置軌道設定手段は、前記フィードフォワ
ード電流から求められるヘッド移動軌道の各サンプルタ
イミング毎の目標位置として、シミュレーションにより
修正した値を用いることを特徴とするディスク制御装
置。
【請求項１９】請求項１７記載のディスク装置に於い
て、前記目標位置軌道設定手段は、前記フィードフォワ
ード電流から求められる目標位置軌道の各サンプルタイ
ミング毎の目標位置として、キャリブレーションにより
修正した値を用いることを特徴とするディスク制御装
置。
【請求項２０】請求項１９又は２０記載のディスク装置
に於いて、前記目標位置軌道設定手段は、前記目標位置
軌道のうちで、最後のサンプルタイミングの値のみを修
正することを特徴とするディスク装置。
【請求項２１】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記目標位置軌道設定手段は、シーク方向に応じて前記
目標位置軌道の各サンプルタイミング毎の目標位置を保
持することを特徴とするディスク装置。
【請求項２２】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記目標位置軌道設定手段は、シーク距離に応じて前記
目標位置軌道の各サンプルタイミング毎の目標位置を保
持することを特徴とするディスク装置。
【請求項２３】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記目標位置軌道設定手段は、ディスク回転に同期した
トラック位置変動によるオフセット測定値を全トラック
に共通なセクタ位置毎に保持し、シーク開始セクタの前
記オフセット測定値と目的セクタの前記オフセット測定
値に基づいてシーク命令に基づくシーク距離を修正し、
修正したシーク距離について前記フィードフォワード電
流による目標位置軌道を求めて各サンプルタイミングの
目標位置を保持したことを特徴とするディスク装置。
【請求項２４】請求項２３記載のディスク装置に於い
て、前記目標位置軌道設定手段は、シーク命令に基づく
シーク距離の目標位置軌道における各サンプルタイミン
グの目標位置を、シーク開始セクタと目的セクタとのオ
フセット測定値の比率に応じて修正することを特徴とす
るディスク装置。
【請求項２５】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記目標位置軌道設定手段は、ヘッド切替えに対応した
オフセット測定値を保持し、ヘッド切替えを伴うシーク
命令を受けた際に、前記ヘッド切替えのオフセット測定
値で修正したシーク距離について、前記フィードフォワ
ード電流による目標位置軌道を求めて各サンプルタイミ
ングの目標位置を保持したことを特徴とするディスク装
置。
【請求項２６】請求項２５記載のディスク装置に於い
て、前記目標位置軌道設定手段は、シーク命令に基づく
シーク距離の目標位置軌道における各サンプルタイミン
グの目標位置を、ヘッド切替えに伴なう切替前と切替後
のオフセット測定値で修正することを特徴とするディス
ク装置。
【請求項２７】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記シーク制御手段は，更に、リード動作のシーク命令
を受けた際に、前記短距離コアス制御の終了時点でヘッ
ド位置が予め定めたリード許容誤差範囲か否か判定し、
該リード許容誤差範囲内のときは直ちにリード許可をデ
ータ復調ユニットに与えることを特徴とするディスク装
置。
【請求項２８】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記シーク制御手段は、更に装置に加わる衝撃を検知す
るセンサを有し、前記短距離コアス制御期間中に前記セ
ンサで衝撃を検知した場合には、前記短距離コアス制御
の終了直後にリード許可を与えず、前記センサが衝撃を
検知しなくなるまで待ってリード許可を与えることを特
徴とするディスク装置。
【請求項２９】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記シーク制御手段は，更に、ライト動作のシーク命令
を受けた際に、前記短距離コアス制御の終了後に所定の
整定条件を満足するか否か判定し、該整定条件を満足し
たときにライト許可をデータ変調ユニットに与えること
を特徴とするディスク装置。
【請求項３０】請求項２記載のディスク装置に於いて、
前記シーク制御手段は，シーク命令によるシーク距離が
前記所定シーク距離を越えた長距離シーク距離の場合、
目標位置までの残り距離に応じた目標速度に追従させる
速度制御を用い、目標位置との残り距離が前記所定距離
以下となった場合、前記電流設定手段、目標位置軌道設
定手段、及び修正手段による短距離シーク制御を行う切
替制御手段を備えたことを特徴とするディスク装置。
【請求項３１】請求項３０記載のディスク装置に於い
て、前記切替制御手段は、長距離シーク制御から短距離シーク制御への切替時のヘ
ッド速度を検出する速度検出手段と、前記切替時のヘッド速度を零とするフィードフォワード
電流I1と該フィードフォワード電流I1を前記モータに流
した時の移動距離L1と、各サンプルタイミング毎の位置
を求める第１演算手段と、目標位置までの距離L0から前記第１演算手段の移動距離
L1を差し引いた残り距離L2を短距離シーク制御するため
の各サンプルタイミング毎のフィードフォワード電流I
2、該フィードフォワード電流I2を前記モータに流した
時の目標位置軌道の各サンプルタイミング毎の位置を求
める第２演算手段と、前記第１及び第２演算手段で求めた２種類のフィードフ
ォワード電流および各サンプルタイミング毎の位置を加
算する加算手段と、を有し、前記加算手段で得られたフ
ィードフォワード電流I0及び目標軌道位置に基づいて目
標位置L0までの短距離コアス制御を行うことを特徴とす
るディスク装置。
【請求項３２】請求項２記載のディスク装置に於いて、
更に、前記シーク制御手段の短距離コアス制御によるシ
ーク時間の統計情報に基づいて自動的にキャリブレーシ
ョンを行うキャリブレーション手段を設けたことを特徴
とするディスク装置。
【請求項３３】請求項３２記載のディスク装置に於い
て、前記キャリブレーション手段は、前記短距離シーク制御毎に、シーク開始から整定待ち終
了までのシーク時間をシーク距離毎に計測して保持する
時間測定手段と、同一シーク距離のシーク時間の確率分布を求め、所定の
確率を与えるシーク時間が、予め定めた基準時間よりも
長い場合にキャリブレーションを起動する起動手段と、前記起動手段によるキャリブレーションの起動を受け
て、所定のキャリブレーションを実行するキャリブレー
ション実行手段と、を設けたことを特徴とするディスク
装置。
【請求項３４】請求項３２記載のディスク装置に於い
て、前記キャリブレーション実行手段は、前記位置制御
手段のループゲインを測定し、測定ループゲインが初期
設定した最適値から外れていた場合、該最適値にループ
ゲインを補正することを特徴とするディスク装置。
【請求項３５】請求項３２記載のディスク装置に於い
て、前記キャリブレーション実行手段は、複数のフィードフォワード電流及び複数のフィードフォ
ワード電流の各々に対応した目標位置軌道の設定値を選
択して前記短距離シーク制御を行うことでシーク時間を
計測し、前記複数のフィードフォワード電流の中で最も
シーク時間が短いフィードフォワード電流を選択して前
記電流設定手段に保持させることを特徴とするディスク
装置。