(57)【要約】【課題】  摩擦及び振動外乱の影響をあまり受けずに安定に動作し、高帯域制御が可能なヘッド位置決め制御を実行するディスク装置を実現する。【解決手段】  ヘッド位置決め制御装置は、ヘッドの位置決めを行う位置決め機構部１と、ヘッド位置信号ｘを検出して位置制御信号Ｕxを出力する位置制御器２と、ヘッド位置信号に基づいてディスク７に対するヘッド１２の相対速度を検出する速度検出器３と、アクチュエータ５０の逆起電圧信号Ｖsからヘッド１２の絶対速度を推定した推定移動速度信号Ｖe2を出力する逆起電圧検出器４と、ヘッド位置信号ｘから検出した速度信号により推定移動速度信号Ｖe2の推定誤差を補正し、補正推定速度信号Ｖe2'を出力する推定速度補正器５と、補正推定速度信号Ｖe2'をもとに速度制御信号Ｕvを出力する推定制御器６とを有し、少なくとも速度制御信号Ｕvを位置制御信号Ｕxに加算した制御量信号Ｕにより、アクチュエータ５０を制御する。【選択図】  図１
2004171737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するヘッド位置決め制御装置。
【請求項２】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出すると共に前記ヘッド相対速度を推定し、前記ヘッド相対速度の検出値を示す検出速度信号と前記ヘッド相対速度の推定値を示す推定速度信号とを出力する速度検出器と、
前記検出速度信号と前記推定速度信号とが入力され、前記検出速度信号及び前記推定速度信号のいずれか一方を相対速度信号として選択的に出力する速度信号切換器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するヘッド位置決め制御装置。
【請求項３】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定移動速度信号の推定誤差を補正して、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するヘッド位置決め制御装置。
【請求項４】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記推定移動速度信号と前記補正推定速度信号とが入力され、前記推定移動速度信号及び前記補正推定速度信号のいずれか一方を速度信号として選択的に出力する推定速度信号切換器と、
前記推定速度信号切換器からの前記速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するヘッド位置決め制御装置。
【請求項５】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定ヘッド位置信号の推定誤差を補正して、補正推定ヘッド位置信号を出力する推定位置補正器と、
前記補正推定速度信号と前記補正推定ヘッド位置信号とをもとに、位置制御信号と速度制御信号とを生成して出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するヘッド位置決め制御装置。
【請求項６】
前記推定制御器は、前記補正推定速度信号と前記制御量信号とにより、外部から加わる外乱を推定して力外乱制御信号を出力し、
前記制御量信号は、前記力外乱制御信号と前記速度制御信号と前記位置制御信号とを加算してなっている請求項１〜３及び５のいずれか一つに記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項７】
前記推定制御器は、前記制御量信号と前記推定速度信号切換器からの前記速度信号とにより、外部から加わる外乱を推定して力外乱制御信号を出力し、
前記制御量信号は、前記力外乱制御信号と前記速度制御信号と前記位置制御信号とを加算してなっている請求項４に記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項８】
前記速度検出器及び前記逆起電圧検出器は、それぞれ前記相対速度信号及び前記推定移動速度信号を定期又は不定期な周期で出力するように構成され、
前記推定速度補正器は、前記速度検出器によるｎ（ただし、ｎは自然数）個の前記相対速度信号と前記逆起電圧検出器によるｎ個の推定移動速度信号との差または比の平均値に基づいて、前記逆起電圧検出器からの前記推定移動速度信号の推定誤差を補正する請求項１、２、４及び５のいずれか一つに記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項９】
前記逆起電圧検出器は、前記推定移動速度信号を定期又は不定期な周期で出力するように構成され、
前記推定速度補正器は、ｎ（ただし、ｎは自然数）個のヘッド位置信号と前記逆起電圧検出器によるｎ個の推定ヘッド位置信号との差または比の平均値に基づいて、前記逆起電圧検出器からの前記推定移動速度信号の推定誤差を補正する請求項３に記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１０】
前記速度検出器は、ステップ波形で表される外乱を仮定し、前記ヘッド位置信号と前記制御量信号とにより前記外乱を推定して推定外乱信号を出力し、
前記推定制御器は、前記推定外乱信号に基づいて前記力外乱制御信号を生成し且つ出力する請求項６又は７に記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１１】
前記推定速度補正器は、前記推定移動速度信号の推定誤差の補正を所定の周期で行い、前記相対速度信号が入力される周期では、補正量を新たに演算して前記推定誤差の補正を行う一方、前記相対速度信号が入力されない周期では、前回の補正量を用いて前記推定誤差の補正を行う請求項１、２、４及び５のいずれか一つに記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１２】
前記推定速度補正器は、前記推定移動速度信号の推定誤差の補正を所定の周期で行い、前記ヘッド位置信号が入力される周期では、補正量を新たに演算して前記推定誤差の補正を行う一方、前記ヘッド位置信号が入力されない周期では、前回の補正量を用いて前記推定誤差の補正を行う請求項３に記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１３】
前記位置制御信号は、離散的な信号であり、
前記速度制御信号及び前記力外乱制御信号は、前記位置制御信号が一定値である間も変化する連続信号もしくは前記位置制御信号よりも高周波の離散的な信号である請求項６又は７に記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１４】
前記速度検出器は、所定のサンプリング時間ごとに前記ヘッドの速度を検出又は推定し、
前記推定速度補正器は、前記サンプリング時間の２分の１以下の時間ごとに前記推定移動速度信号の推定誤差を補正する請求項１１又は１２に記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１５】
前記逆起電圧検出器は、ダイナミックレンジの切換が自在なアナログディジタル変換器又はダイナミックレンジの異なる複数のアナログディジタル変換器を有し、逆起電圧の検出の際にヘッドの制御動作モードに応じてダイナミックレンジを切り換える請求項１〜１４のいずれか一つに記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１６】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するとともに、前記位置誤差信号を積分した位置誤差積分制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
前記位置制御信号と前記位置誤差積分制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するヘッド位置決め制御装置。
【請求項１７】
少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、
少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、
前記ヘッドを前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置とを備えたディスク装置であって、
前記ヘッド位置決め制御装置は、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するディスク装置。
【請求項１８】
少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、
少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、
前記ヘッドを前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置とを備えたディスク装置であって、
前記ヘッド位置決め制御装置は、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出すると共に前記ヘッド相対速度を推定し、前記ヘッド相対速度の検出値を示す検出速度信号と前記ヘッド相対速度の推定値を示す推定速度信号とを出力する速度検出器と、
前記検出速度信号と前記推定速度信号とが入力され、前記検出速度信号及び前記推定速度信号のいずれか一方を相対速度信号として選択的に出力する速度信号切換器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するディスク装置。
【請求項１９】
少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、
少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、
前記ヘッドを前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置とを備えたディスク装置であって、
前記ヘッド位置決め制御装置は、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定移動速度信号の推定誤差を補正して、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するディスク装置。
【請求項２０】
少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、
少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、
前記ヘッドを前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置とを備えたディスク装置であって、
前記ヘッド位置決め制御装置は、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記推定移動速度信号と前記補正推定速度信号とが入力され、前記推定移動速度信号及び前記補正推定速度信号のいずれか一方を速度信号として選択的に出力する推定速度信号切換器と、
前記推定速度信号切換器からの前記速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するディスク装置。
【請求項２１】
少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、
少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、
前記ヘッドを前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置とを備えたディスク装置であって、
前記ヘッド位置決め制御装置は、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定ヘッド位置信号の推定誤差を補正して、補正推定ヘッド位置信号を出力する推定位置補正器と、
前記補正推定速度信号と前記補正推定ヘッド位置信号とをもとに、位置制御信号と速度制御信号とを生成して出力する推定制御器とを備え、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するディスク装置。
【請求項２２】
少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、
前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、
少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、
前記ヘッドを前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置とを備えたディスク装置であって、
前記ヘッド位置決め制御装置は、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するとともに、前記位置誤差信号を積分した位置誤差積分制御信号を出力する位置制御器と、
前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、
前記位置制御信号と前記位置誤差積分制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するディスク装置。
【請求項２３】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、
前記ヘッド位置信号に基づき、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、
を備えているヘッド位置決め制御方法。
【請求項２４】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、
前記ヘッド位置信号から、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出すると共に前記ヘッド相対速度を推定し、前記ヘッド相対速度の検出値を示す検出速度信号と前記ヘッド相対速度の推定値を示す推定速度信号とを出力するステップと、
前記検出速度信号及び前記推定速度信号のいずれか一方を相対速度信号として選択的に出力するステップと、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、
を備えているヘッド位置決め制御方法。
【請求項２５】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を算出し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力するステップと、
前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定移動速度信号の推定誤差を補正して、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、
を備えているヘッド位置決め制御方法。
【請求項２６】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、
前記ヘッド位置信号から前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記推定移動速度信号及び前記補正推定速度信号のいずれか一方を速度信号として選択的に出力するステップと、
前記速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、
を備えているヘッド位置決め制御方法。
【請求項２７】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号から、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力するステップと、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定ヘッド位置信号の推定誤差を補正して、補正推定ヘッド位置信号を出力するステップと、
前記補正推定速度信号と前記補正推定ヘッド位置信号とをもとに、位置制御信号と速度制御信号とを生成して出力するステップと、
少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、
を備えているヘッド位置決め制御方法。
【請求項２８】
少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、
前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するとともに、前記位置誤差信号を積分した位置誤差積分制御信号を出力するステップと、
前記ヘッド位置信号から前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、
前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、
前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、
前記位置制御信号と前記位置誤差積分制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、
を備えているヘッド位置決め制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置や光ディスク装置など、ディスク状の情報記録媒体を用いたディスク装置とそのヘッド位置決め制御装置及びヘッド位置決め制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マルチメディアの進展に伴って、大容量の映像情報、音声情報、文字情報などを高速で記録又は再生する高記録密度のディスク装置が、市場から強く要請されている。ディスク装置の中でも、特に磁気ディスク装置は、安価で小型、大容量、かつ高速データ転送が可能であるという特徴を有している。磁気ディスク装置に関しては、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと略記する）用の用途だけでなく、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ−Ｖｉｓｕａｌ）分野や、カーエレクトロニクス分野での応用も増えつつある。また、移動体用の端末装置などのいわゆるモバイル分野でのニーズも増えてきており、磁気ディスク装置のさらなる小型化が求められている。ＰＣ以外の分野への応用には、高密度化（大容量化）に加えて、小型化や低消費電力化、さらには振動衝撃に対する信頼性も重要視されている。このように、ディスク装置の小型化、高記録密度化に伴って、ヘッドを目標位置に高速かつ高精度に位置決めするための制御に対する要求が、より厳しくなってきている。
【０００３】
通常、ディスク装置のヘッドを記録媒体に位置決めする手段として、アクチュエータによる位置決め機構が採用されている。この位置決め機構には、直動型と呼ばれるリニアアクチュエータと、揺動型と呼ばれるロータリアクチュエータとが一般的に知られている。直動型アクチュエータ及び揺動型アクチュエータの両方とも、アクチュエータは転がり軸受で案内される。しかし、このような軸受では、アクチュエータを駆動してヘッド支持機構を移動させる際に、この移動に反する力である摩擦力が常に発生する。例えば、アクチュエータには、停止しているヘッド支持機構を駆動し始めるときに、軸受とヘッド支持機構との間の静止摩擦に基づく摩擦力を越える駆動力が必要となる。また、ヘッド支持機構の移動が開始された後は、軸受とヘッド支持機構との間には、動摩擦に基づく摩擦力が作用する。一般的に、ヘッド支持機構のような可動部を移動させる際には、静止摩擦は動摩擦よりも大きくなる。したがって、ヘッド支持機構の移動開始時には、より大きな駆動力が必要となる。このため、このような軸受を用いた移動操作を行う機構においては、静止摩擦と動摩擦との差異により、円滑な移動操作が困難となり、位置決めサーボ制御が正確に行われない可能性がある。
【０００４】
さらに、ディスク装置が小型化すると、これに伴って軸受も小型となり、ヘッド支持機構の移動に対するこれら摩擦力の影響は、より大きくなる。また、ヘッド支持機構も小型軽量となるため、例えば、ヘッドと接続されて電気信号を伝送するフレキシブルプリント回路（以下ＦＰＣと呼ぶ）による反力も、摩擦力と同様に、ヘッド支持機構の円滑な移動に対して大きな影響を及ぼすことになる。このように、ディスク装置が小型化するほど、軸受の摩擦力や、ＦＰＣの反力、あるいはディスクの回転に伴って発生するスピンドル振動によるアクチュエータ振動などが、ディスク装置の性能に悪影響を及ぼしやすくなる。
【０００５】
磁気ディスク装置などでは、ディスク上にあらかじめ位置情報が記録されていることが多いが、それら位置情報から得られる信号は離散信号である。また、新たに情報を書き込むための領域であるデータ領域との関係から、位置情報の個数には限度がある。小型のディスク装置では、システム仕様の制限から回転数を高くすることには限界があり、サンプリング周波数を十分に高くすることはできない。その結果、制御の高帯域化は制限される。このことも、ディスク装置の小型化、高記録密度化に対して影響を及ぼす要因となりうる。
【０００６】
このように、ディスク装置の小型化、高記録密度化に伴って、軸受の摩擦はアクチュエータによる位置決め機構の駆動制御に大きな影響を及ぼし、ヘッドの位置決めに関してこの影響は無視できないものとなる。そこで、従来より、位置決め精度の低下を引き起こす各種要因に対して、（１）摩擦などの外乱を機構的に減少させる取り組み、（２）制御によりオブザーバで摩擦や外乱振動を推定して補償する方法、（３）高帯域制御で外乱を抑制する方法が提案されてきた。
【０００７】
例えば、上記（１）の外乱を機構的に減少させる手段として、軸受に良摺動性の部材を使用したり、動的摩擦により静的摩擦を抑制する方法が知られている。上記（２）のようにオブザーバで外乱を推定、補償する方法としては、ロード制御において、アクチュエータ（ＶＣＭ）の逆起電圧信号を用いた連続信号による制御が提案されている。しかし、逆起電圧信号を制御信号として用いる場合、コイル抵抗のばらつきや温度変化などによる抵抗値変動などが制御性能に影響を与える。そのため、各種の補正方法が提案されている。上記（３）の高帯域制御では、離散的な位置信号以外の加速度センサ信号を用いた例がある。
【０００８】
以下では、本発明との関係が少ない（３）を除いて、（１）及び（２）に関する具体的な提案のいくつかを例示し、簡単に説明する。
【０００９】
例えば、摩擦による影響を抑制するための方法（上記（１）の方法）の例としては、ヘッドを常に微動させる方法が提案されている。すなわち、ヘッドに対してディスクを常にウォブリング（Ｗｏｂｂｌｉｎｇ：揺動）させ、ヘッド支持機構と軸受との間を常に動摩擦状態にして、静止摩擦の影響を無くすようにした方法である（例えば特許文献１参照）。
【００１０】
図１７は、従来のディスク装置のヘッド位置決め制御装置の動作を説明する原理図であって、ウォブリングを利用した回転制御機構の構成を示している。ここでは、ディスク装置の全体の説明は省略し、要点となる回転制御機構のみを説明する。
【００１１】
図１７において、ディスク３１１は、ディスクテーブル３９３の上に設置され、モータ軸３９４の回転に伴って回転する。ディスク３１１には、ディスク３１１の中心を中心としたトラック３９６が同心円状に多数形成されている。ヘッドを搭載したヘッド支持機構は、アクチュエータにより駆動される。そして、アクチュエータが駆動制御されることにより、ヘッドはディスク３１１上を移動して目標位置に位置決めされる。この目標位置のトラックに対して、ヘッドは情報の記録や再生を行う。ディスクテーブル３９３は、円盤状に形成され、中央にチャッキング位置決め部３９５を有している。チャッキング位置決め部３９５は、ディスク３１１の中央穴と嵌合することによってディスク３１１の位置決めを行う。また、ディスクテーブル３９３の一部分には、カウンタウエイト３９７が設けられている。
【００１２】
通常、ディスクとディスクテーブルとモータ軸とは、同心円状に配置される。しかし本提案例では、図１７に示すように、ディスク３１１の中心すなわちチャッキング中心ＣＣは、ディスク回転制御の中心軸すなわちモータ軸中心ＣＭに対して、偏心量ｄだけ偏心している。このような構成で、ディスク３１１が回転制御されると、ヘッドは、偏心量ｄに応じて常にディスク３１１の半径方向に往復的に移動し、ウォブリングされる。すなわち、ヘッド支持機構と軸受との間では、常に動摩擦に基づく摩擦力が発生し、静止摩擦に基づく摩擦力が発生することはほとんどない。このため、ヘッド支持機構に搭載したヘッドの移動操作を、円滑かつ正確に行うことができ、ヘッドの位置決め制御が正確に実行される。
【００１３】
また、前述したように、ディスクテーブル３９３には、カウンタウエイト３９７が取り付けられている。カウンタウエイト３９７は、モータ軸中心ＣＭを基準として、チャッキング中心ＣＣとは逆の方向に位置し、ディスクテーブル３９３の下面部に取り付けられている。これにより、総合した重心位置はモータ軸中心ＣＭ上に位置することになるため、ディスク３１１が回転したときの偏心による振動は抑制される。本提案例では、これらの構成により、ヘッド位置決め動作に対する静止摩擦の悪影響を抑制している。
【００１４】
一方、オブザーバで外乱を推定及び補償する方法（上記（２）の方法）の例としては、フォローイング制御等のような位置決め精度を向上させる制御ではないが、ロード制御に適用したものとして、以下のような例が知られている（特許文献２参照）。本例では、ＶＣＭの逆起電圧信号を用いて制御を行う際に、逆起電圧信号による速度推定の推定誤差を補正する。具体的には、ロード制御前に、逆起電圧信号のダイナミックレンジと当該信号をＡＤコンバータで変換してＣＰＵへ入力するときのオフセットとを補正する。そして、スライダとディスクとを衝突させずに、ヘッドをディスク上へ安定的に移動させるように速度制御を行う。
【００１５】
図１８は、ＶＣＭの逆起電圧信号を用いてロード制御を行う上記例のディスクドライブ装置において、その制御操作機構の構成及び制御の簡単な流れを示した構成図である。図１８において、ディスクドライブ装置４１０は、ディスク４１１を回転駆動するＶＣＭスピンドルモータドライバ４１２と、磁気ヘッド４１３と、磁気ヘッド４１３を有するヘッドスライダをディスク４１１上に誘導し又は退避位置に移動させるアクチュエータ４１４と、ランプ４１５と、アクチュエータの速度制御や、速度制御に先立ってＡＤコンバータのオフセット及びダイナミックレンジを検出するキャリブレーション制御や、記録再生の動作を制御等するＣＰＵ／ＨＤＣ４１６とで構成されている。
【００１６】
このディスクドライブ装置４１０では、磁気ヘッド４１３をランプ４１５からディスク４１１上にロードする際に、ＶＣＭの逆起電圧信号から速度を推定し、速度制御を行う。ＣＰＵ／ＨＤＣ４１６の逆起電圧検出手段は、ＶＣＭのコイル抵抗を所定の抵抗とバランスさせることによってコイルに生じる電圧を逆起電圧として検出するブリッジ回路を備え、コイルの温度が常温のときのコイル抵抗値をもとに、ブリッジ回路の抵抗値をバランスさせている。ここに示した例では、その制御動作に先立ってランプ上において、逆方向にアクチュエータを動かす電圧を加え、ヘッドをランプに押し付けて出力される電圧のダイナミックレンジとＡＤコンバータのオフセットとをキャリブレーションしている。
【００１７】
さらに、コイルの温度変化などによって生じる速度推定の推定誤差を補正する方法の例として、ロード制御前にアクチュエータをストッパに押し付けた状態と、アンロード制御前にアクチュエータを内周ストッパに押し付けた状態とに基づいて、逆起電圧信号による速度推定値と検出電圧との関係を補正する方法が提案されている（例えば特許文献３参照）。
【００１８】
図１９は、上記方法を用いるディスクドライブ装置において、その制御プロセスを示した流れ図である。
【００１９】
図１９のディスク装置制御系においては、ランプ上のヘッドをディスク上にロードするロード制御の開始時に、アクチュエータを外周ストッパに押し当ててＶＣＭの実際の速度をゼロにした状態で、ＶＣＭ速度検出器により検出されるＶＣＭ速度検出値を読み込み、その速度検出値に基づいてＶＣＭ電流値とＶＣＭ速度検出値との関係を補正するための速度補正値を取得するキャリブレーション動作を行う。この際、ロード動作後のヘッド位置決め制御の期間において、タイマを用いて定期的にアクチュエータを内周ストッパに押し当てた状態で上記キャリブレーション動作を再実行して速度補正値を更新し、元のヘッド位置に戻す動作を行っている。
【特許文献１】特開平１０−１７２２２９号公報（第５−７頁、第４図）
【特許文献２】特開平１１−２５６２６号公報（段落番号００３３〜００４１、第１図）
【特許文献３】特開２０００−１６３９０１号公報（第９−１１頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、図１７にその構成を示したウォブリングを利用したディスク装置では、静止摩擦の影響を抑制するために機構構造的に偏心させる手段を用いているため、ディスクが機構的に偏心して回転することに起因する外部への振動の影響が無視できなくなるというおそれがあった。また、偏心していない一般的な機構構造のディスク装置に比べて、この提案例では、偏心した構造のため、特別な製造方法や製造部品などが必要になるといった課題も有していた。
【００２１】
すなわち、この図１７に示した提案例では、モータ軸中心ＣＭとチャッキング中心ＣＣとをずらす手法を用いている。このため、モータ軸の回転に対して、駆動されるディスクテーブルやディスクは偏心状態で回転するので、この回転数に同期した振動がディスク装置全体に生じ易くなる。このような振動は、外部への騒音となるので、ディスク装置を使用した機器では回避することが望まる。さらに、ディスクに対して垂直方向に振動が生じる可能性もある。このような垂直方向への振動は、浮上式磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置において、ディスクとヘッドとの接触を引き起こす要因となる。これを解決するため、上述の図１７に構成を示した例では、カウンタウエイトを付加して、重心位置をモータ軸中心ＣＭ上としている。しかしながら、このようなバランスをとることで解決する方法では、カウンタウエイトの重量や位置などを精密に調整することが必要であり、製造工程における効率を悪化させる。さらに、ディスク装置の小型化に伴い、このバランス調整の更なる精密さが必要となる。また、ＦＰＣによる反力の影響なども無視できなくなり、力のバランスを考慮する必要もある。この例で示した方法では、偏心状態での回転による振動が発生し易く、ディスク装置の小型化が進むと、このような振動を抑制するには限界があった。
【００２２】
図１７に例を示した構造は、一般的に用いられている構造、すなわちモータ軸とディスクテーブルとディスクとが同心円状に配置された構造とは異なっている。このため、従来例の構成によるディスク装置を具現化するに際して、特別な金型や部品が必要となり、また製造時にも、前述のような特別なバランス調整の工程が必要となる。このように、特殊部品の必要性や、製造工程の効率低下の問題もあり、最終的に製品価格を上昇させる可能性を有していた。
【００２３】
図１８に概略構成を示したディスクドライブ装置、及び図１９に制御系のプロセスの流れ図を示したディスクドライブ装置では、逆起電圧信号は、ヘッドをロードするためのロード制御の速度フィードバック信号としてのみ用いられている。これらのディスクドライブ装置では、フォローイング制御においても逆起電圧信号による速度推定値を用いようとすると、以下の３つの課題が生じる。
【００２４】
１つ目は、制御駆動の電流値は、ロード制御とフォローイング制御では１０倍以上異なり、コイル抵抗の温度特性によってコイルの抵抗値が変化するため、両制御において単に同一の補正値を用いただけでは、推定速度に誤差が生じることである。なお、図１８に構成を示した提案例では、フォローイング制御中も温度変化などによって抵抗値が変化し、その補正値の修正が必要である。図１９に制御系のプロセスの流れ図を示した提案例では、ロード制御とアンロード制御のみに言及しており、これ以外の制御時におけるコイル抵抗の影響には触れていない。
【００２５】
２つ目は、フォローイング制御は、ディスク上に予め記録されたサーボトラックにヘッドを追従させるためのヘッド位置決め制御であり、ここで使用する速度フィードバック制御のための速度信号は、本来的にはヘッドとディスクとの相対速度を表す信号でなければならないことである。しかしながら、逆起電圧信号より求まる速度信号は絶対速度を表す信号であるため、上記従来技術のロード制御は、ヘッドの絶対速度に基づく速度制御である。そのため、従来の制御では、相対速度を考慮せずに絶対速度のみに基づいていることから、安定性を高めるはずの速度フィードバックが誤差を有することになる。従来技術では、これに対する対策を何ら講じていない。また、絶対速度をフィードバック制御に使用すると、ヘッドは所定の目標位置に達した後に静止してしまうので、ディスクトラックに微小なうねりがあるような場合に、ヘッドはそのうねりに追従することができない。そのため、結果として位置誤差が発生しやすいという課題がある。
【００２６】
３つ目は、速度信号に基づいてアクチュエータに加わる力外乱をオブザーバで推定補償する場合、ヘッドとディスクとの相対速度を用いないと、位置決め制御によるヘッドを追従させるための動作自体が外乱振動になってしまい、力外乱推定補償を行うことにより、かえって位置決め精度が劣化する場合があることである。
【００２７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、静止摩擦に基づく摩擦力やスピンドル振動等の悪影響を受けずに、位置決め制御を安定して行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明に係るヘッド位置決め制御装置は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するものである。
【００２９】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御装置は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出すると共に前記ヘッド相対速度を推定し、前記ヘッド相対速度の検出値を示す検出速度信号と前記ヘッド相対速度の推定値を示す推定速度信号とを出力する速度検出器と、前記検出速度信号と前記推定速度信号とが入力され、前記検出速度信号及び前記推定速度信号のいずれか一方を相対速度信号として選択的に出力する速度信号切換器と、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するものである。
【００３０】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御装置は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力する逆起電圧検出器と、前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定移動速度信号の推定誤差を補正して、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するものである。
【００３１】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御装置は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力する位置制御器と、前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、前記推定移動速度信号と前記補正推定速度信号とが入力され、前記推定移動速度信号及び前記補正推定速度信号のいずれか一方を速度信号として選択的に出力する推定速度信号切換器と、前記推定速度信号切換器からの前記速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するものである。
【００３２】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御装置は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、
ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力する逆起電圧検出器と、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定ヘッド位置信号の推定誤差を補正して、補正推定ヘッド位置信号を出力する推定位置補正器と、前記補正推定速度信号と前記補正推定ヘッド位置信号とをもとに、位置制御信号と速度制御信号とを生成して出力する推定制御器とを備え、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するものである。
【００３３】
前記推定制御器は、前記補正推定速度信号と前記制御量信号とにより、外部から加わる外乱を推定して力外乱制御信号を出力し、前記制御量信号は、前記力外乱制御信号と前記速度制御信号と前記位置制御信号とを加算してなっていてもよい。
【００３４】
前記推定制御器は、前記制御量信号と前記推定速度信号切換器からの前記速度信号とにより、外部から加わる外乱を推定して力外乱制御信号を出力し、前記制御量信号は、前記力外乱制御信号と前記速度制御信号と前記位置制御信号とを加算してなっていてもよい。
【００３５】
前記速度検出器及び前記逆起電圧検出器は、それぞれ前記相対速度信号及び前記推定移動速度信号を定期又は不定期な周期で出力するように構成され、前記推定速度補正器は、前記速度検出器によるｎ（ただし、ｎは自然数）個の前記相対速度信号と前記逆起電圧検出器によるｎ個の推定移動速度信号との差または比の平均値に基づいて、前記逆起電圧検出器からの前記推定移動速度信号の推定誤差を補正してもよい。
【００３６】
前記逆起電圧検出器は、前記推定移動速度信号を定期又は不定期な周期で出力するように構成され、前記推定速度補正器は、ｎ（ただし、ｎは自然数）個のヘッド位置信号と前記逆起電圧検出器によるｎ個の推定ヘッド位置信号との差または比の平均値に基づいて、前記逆起電圧検出器からの前記推定移動速度信号の推定誤差を補正してもよい。
【００３７】
前記速度検出器は、ステップ波形で表される外乱を仮定し、前記ヘッド位置信号と前記制御量信号とにより前記外乱を推定して推定外乱信号を出力し、前記推定制御器は、前記推定外乱信号に基づいて前記力外乱制御信号を生成し且つ出力してもよい。
【００３８】
前記推定速度補正器は、前記推定移動速度信号の推定誤差の補正を所定の周期で行い、前記相対速度信号が入力される周期では、補正量を新たに演算して前記推定誤差の補正を行う一方、前記相対速度信号が入力されない周期では、前回の補正量を用いて前記推定誤差の補正を行ってもよい。
【００３９】
前記推定速度補正器は、前記推定移動速度信号の推定誤差の補正を所定の周期で行い、前記ヘッド位置信号が入力される周期では、補正量を新たに演算して前記推定誤差の補正を行う一方、前記ヘッド位置信号が入力されない周期では、前回の補正量を用いて前記推定誤差の補正を行ってもよい。
【００４０】
前記位置制御信号は、離散的な信号であり、前記速度制御信号及び前記力外乱制御信号は、前記位置制御信号が一定値である間も変化する連続信号もしくは前記位置制御信号よりも高周波の離散的な信号であってもよい。
【００４１】
前記速度検出器は、所定のサンプリング時間ごとに前記ヘッドの速度を検出又は推定し、前記推定速度補正器は、前記サンプリング時間の２分の１以下の時間ごとに前記推定移動速度信号の推定誤差を補正してもよい。
【００４２】
前記逆起電圧検出器は、ダイナミックレンジの切換が自在なアナログディジタル変換器又はダイナミックレンジの異なる複数のアナログディジタル変換器を有し、逆起電圧の検出の際にヘッドの制御動作モードに応じてダイナミックレンジを切り換えてもよい。
【００４３】
本発明に係る他のヘッド位置決め制御装置は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御装置であって、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータと、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とが入力され、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するとともに、前記位置誤差信号を積分した位置誤差積分制御信号を出力する位置制御器と、前記ヘッド位置信号が入力され、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力する速度検出器と、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力する逆起電圧検出器と、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力する推定速度補正器と、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力する推定制御器とを備え、前記位置制御信号と前記位置誤差積分制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するものである。
【００４４】
本発明に係るディスク装置は、少なくともサーボ情報が記録されたディスク状の情報記録媒体と、前記情報記録媒体を回転させる回転制御機構と、少なくとも前記情報記録媒体から情報を再生するヘッドと、前記いずれかのヘッド位置決め制御装置とを備えたものである。
【００４５】
本発明に係るヘッド位置決め制御方法は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、前記ヘッド位置信号に基づき、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、を備えている方法である。
【００４６】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御方法は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、前記ヘッド位置信号から、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出すると共に前記ヘッド相対速度を推定し、前記ヘッド相対速度の検出値を示す検出速度信号と前記ヘッド相対速度の推定値を示す推定速度信号とを出力するステップと、前記検出速度信号及び前記推定速度信号のいずれか一方を相対速度信号として選択的に出力するステップと、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、を備えている方法である。
【００４７】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御方法は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を算出し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力するステップと、前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定移動速度信号の推定誤差を補正して、補正推定速度信号を出力するステップと、前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、を備えている方法である。
【００４８】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御方法は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するステップと、前記ヘッド位置信号から前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、前記ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、前記推定移動速度信号及び前記補正推定速度信号のいずれか一方を速度信号として選択的に出力するステップと、前記速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、を備えている方法である。
【００４９】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御方法は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号から、前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号から前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力すると共に、前記推定移動速度信号を積分することによって前記ヘッドの位置を推定し、推定ヘッド位置信号を出力するステップと、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、前記ヘッド位置信号と前記推定ヘッド位置信号との差に基づいて前記推定ヘッド位置信号の推定誤差を補正して、補正推定ヘッド位置信号を出力するステップと、前記補正推定速度信号と前記補正推定ヘッド位置信号とをもとに、位置制御信号と速度制御信号とを生成して出力するステップと、少なくとも前記位置制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、を備えている方法である。
【００５０】
また、本発明に係る他のヘッド位置決め制御方法は、少なくともサーボ情報が記録され且つ回転駆動されるディスク状の情報記録媒体から少なくとも情報を再生するヘッドを、ボイスコイルモータを備えて前記ヘッドを移動させるアクチュエータを用いて、前記情報記録媒体上の目標ヘッド位置に位置決めするヘッド位置決め制御方法であって、前記サーボ情報を前記ヘッドで読み取ることによって生成された前記ヘッドの位置を示すヘッド位置信号と、前記目標ヘッド位置を示す目標ヘッド位置信号とから、前記ヘッド位置信号と前記目標ヘッド位置信号との差である位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づいて位置制御信号を出力するとともに、前記位置誤差信号を積分した位置誤差積分制御信号を出力するステップと、前記ヘッド位置信号から前記情報記録媒体に対する前記ヘッドの相対速度を検出又は推定し、ヘッドの相対速度を示す相対速度信号を出力するステップと、前記アクチュエータの前記ボイスコイルモータの逆起電圧信号を検出し、前記逆起電圧信号により前記ヘッドの絶対速度を推定して推定移動速度信号を出力するステップと、前記相対速度信号によって前記推定移動速度信号の推定誤差を補正し、補正推定速度信号を出力するステップと、
前記補正推定速度信号をもとに速度制御信号を出力するステップと、前記位置制御信号と前記位置誤差積分制御信号と前記速度制御信号とを加算してなる制御量信号によって、前記アクチュエータを制御するステップと、を備えている方法である。
【００５１】
上記の装置又は方法では、摩擦や振動による外乱を打ち消すために、外乱の推定を行う。また、ヘッドの速度の推定に際し、ヘッド位置信号に基づく推定（相対速度に基づく推定）と、アクチュエータの逆起電圧信号をもとにした推定（絶対速度に基づく推定）とを組み合わせることにより、逆起電圧信号に基づいた速度推定を、より高精度化している。したがって、ヘッドの位置決め制御は、より高精度化される。また、逆起電圧信号に基づいた推定速度を利用するので、ヘッド位置信号のサンプリング周期に制限されることなく、制御速度を向上させることができる。
そのため、高帯域制御を実現することができる。
【発明の効果】
【００５２】
以上説明したように、本発明は、ヘッド位置決め動作において、軸受の静止摩擦による影響、スピンドル振動や外乱振動による影響等を抑制するため、ヘッド位置信号をもとに摩擦力、バイアス力を推定し、アクチュエータの逆起電圧による推定移動速度信号をもとに振動外乱を推定する。そして、逆起電圧による推定移動速度信号を、ヘッド位置信号に基づく推定速度信号で補正することによって、高精度な推定を実現している。そのため、振動や静止摩擦による影響をあまり受けず、安定な動作で位置決め制御ができるという優れた効果を発揮する。
【００５３】
逆起電圧による推定移動速度信号は、連続信号又はヘッド位置信号よりも周期の短い信号であるので、高帯域のヘッド位置決め制御が可能となる。
【００５４】
振動外乱による位置誤差の抑制及び静止摩擦の影響の抑制が可能になるため、ディスク装置の小型化を促進することができる。また、特別な製造方法や製造部品などは必要ない。したがって、新たな制御に伴う装置価格の上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明に係るヘッド位置決め制御装置およびディスク装置について、図面を参照して詳しく説明する。
【００５６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。
【００５７】
図１において、ディスク状の情報記録媒体である磁気ディスク（以下簡単にディスクとも記す）７は、その中心が回転中心として保持され、例えば、スピンドルモータのような回転制御機構により回転制御される。ディスク７に情報を記録及び再生するための磁気ヘッド（以下ヘッドと記す）１２は、ヘッドスライダ１３の先端に一体的に形成されている。ヘッドスライダ１３は、ヘッド支持機構１４の先端に搭載されている。ヘッド支持機構１４は、回転軸１４０を中心としてアクチュエータ５０により駆動され、ヘッド１２の移動操作を行う。アクチュエータ５０は、駆動手段としてボイスコイルモータ（ＶＣＭとも記す）を備えており、このＶＣＭによりヘッド支持機構１４先端のヘッド１２を移動させる。ヘッドスライダ１３、ヘッド支持機構１４及びアクチュエータ５０は、位置決め機構部１を構成している。位置決め機構部１は、ヘッド１２を目標ヘッド位置である目標トラックまで移動させるシーク動作や、ヘッド１２を目標トラックに追従させるフォローイング動作などの、ヘッド１２の位置決め動作を行う。位置決め機構部１は、ヘッド１２により再生されたディスク７に記録されているサーボ情報に基づいて、制御部１００によって位置決め制御される。
【００５８】
次に、図中破線で囲んだ制御部１００による位置決め制御の手順について説明する。制御部１００は、ヘッド１２がディスク７にあらかじめ記録されているサーボ情報を読み出してなるサーボ信号をもとに、ヘッドの現在ヘッド位置情報としての現在ヘッド位置信号（検出ヘッド位置信号でもある）ｘを検出する。制御部１００は、基本制御部２００を備えており、基本制御部２００には検出ヘッド位置信号ｘ及び目標ヘッド位置信号ｒが入力される。
【００５９】
図２は、制御部１００の構成の要部を示すブロック図である。検出ヘッド位置信号ｘは、位置制御器２の比較器６０１において、所要のヘッド位置決め動作をさせるために指定された目標ヘッド位置情報を示す目標ヘッド位置信号ｒと比較される。そして、ヘッド１２の現在ヘッド位置と目標ヘッド位置との位置誤差を示す位置誤差信号ｅが生成される。位置制御器２は、位置誤差信号ｅにブロック６１１で表される位置誤差フィードバックゲインＫpを乗じて位置制御信号Ｕxを生成し、出力する。
【００６０】
図１に示すように、速度検出器３は、速度推定器１３１と差分速度検出器１３２とを備えている。図２に示すように、速度推定器１３１は、位置決め機構部１を数式（状態方程式）でモデル化した別の制御対象モデル６２を備えている。この制御対象モデル６２には、制御量信号Ｕが入力される。比較器６２１には、現在ヘッド位置信号（検出ヘッド位置信号）ｘと、制御対象モデル６２からフィードバックされる推定ヘッド位置信号ｘeとが入力され、比較器６２１はそれら信号の差を表す信号Ｐｅｅを出力する。そして、制御対象モデル６２には、上記信号ＰｅｅにゲインＫe（ブロック６２２参照）を乗じた信号が入力される。制御対象モデル６２は、ディスク７に対するヘッドの相対速度を推定した推定速度を示す推定速度信号Ｖeを出力する。すなわち、速度推定器１３１は、実際の制御対象と制御対象モデル６２との誤差を表す信号Ｐｅｅを修正する。また、速度推定器１３１は、制御対象モデル６２に基づいて、位置決め機構部１に対する外乱の影響を数式に基づいて推定して推定力外乱信号Ｆeを算出し、推定制御器６の調整器６４に出力する。
【００６１】
推定制御器６では、変換器６３において、制御量信号Ｕと後述する補正推定速度信号Ｖe2とにより推定力外乱信号Ｆe2が生成される。この推定力外乱信号Ｆe2は調整器６４に入力される。調整器６４は、推定力外乱信号Ｆeのみを、又は推定力外乱Ｆe信号と推定力外乱信号Ｆe2とを加算した信号を出力する。調整器６４から出力された信号には、ブロック６１３で表されるゲインＫd1が乗じられ、その結果、力外乱信号Ｕfが生成される。すなわち、推定制御器６では、制御対象と制御対象モデル６２とのモデル誤差を外乱として、制御対象モデル６２からフィードバックされる推定力外乱信号Ｆeを用いて、力の外乱による位置誤差を補償する。この状態方程式のもととなる運動方程式は、次に示す式（１）で表される。
【００６２】
【数１】
2004171737.tif 000003
【００６３】
ここで、推定力外乱として静止摩擦による摩擦力Ｆdを想定すれば、Ｆdはステップ波形で表される。ステップ波形のＦdを仮定してモデル化した制御対象モデル６２により、静止摩擦による推定力外乱Ｆeを求めることができる。
【００６４】
具体的には、式（１）をラプラス変換することにより式（２）を算出し、式（２）を状態方程式で記述した式（３）から、速度ｄθ／ｄｔ、位置θ、及び摩擦力Ｆdを推定する。推定に際しては、例えば式（３）を離散化し、ソフトウェア上で演算処理を行う。
【００６５】
図３は、逆起電圧検出器４の構成を示したブロック図である。逆起電圧検出器４においては、制御量信号Ｕに比例した制御駆動電流が流れるように、アクチュエータ５０のＶＣＭのコイル５１と直列に検出抵抗５２を設け、ドライバ５３によりその両端に電圧を加える。差動増幅器５４及び５７によりヘッドの移動速度に比例した逆起電圧信号Ｖbを検出し、その信号Ｖbに速度変換ゲインＫbを乗じて、電圧信号Ｖを出力する。なお、電圧信号Ｖは、ヘッドの絶対速度を推定した推定移動速度信号Ｖe2に比例する電圧信号である。電圧信号Ｖは、Ａ／Ｄ変換器５８によって推定移動速度信号Ｖe2に変換される。差動検出部５４に並列に配設した抵抗５６の抵抗値Ｒ56は、各抵抗５１，５２，５５，５６の抵抗値がＲ56／Ｒ55＝Ｒ51／Ｒ52となるように調整される。
【００６６】
現在ヘッド位置信号ｘは、ディスク７に記録されているサーボ情報を再生したサーボ信号をもとに検出された離散的な信号である。推定速度信号Ｖeは、現在ヘッド位置信号ｘより推定した値であるため、現在ヘッド位置信号ｘと同様に、離散的な信号である。一方、推定移動速度信号Ｖe2は、連続信号もしくは推定速度信号Ｖeに比べて高周波の離散信号である逆起電圧信号から推定した値である。そのため、推定移動速度信号Ｖe2は、連続信号もしくは推定速度信号Ｖeに比べて高周波の離散信号である。
【００６７】
制御部１００では、図１に示した推定速度補正器５において、ヘッド１２のディスク７に対する相対速度を示す推定速度信号Ｖeと、ヘッド１２の絶対速度を示す推定移動速度信号Ｖe2とが等しくなるように、推定移動速度信号Ｖe2を補正する。この補正操作は、ヘッド１２をディスク７上のトラックに相対的に位置決めするために行われる。すなわち、上記補正により、ディスク７のトラックが真円形状でなく、トラック形状にうねりがあるような場合であっても、ヘッド１２をトラック７に追従させるように位置決め制御することができる。
【００６８】
図４は、推定速度補正器５の動作を説明する原理図である。本補正動作は、ヘッド１２の推定速度に基づいた補正動作である。図４において、まず推定速度信号Ｖeと推定移動速度信号Ｖe2との差（Ｖe−Ｖe2）を求める。この差を、例えば推定速度信号Ｖeの１０サンプリング前までの各値に対して合計１０回求め、その平均値を補正量信号Ｖed_aveとする。すなわち、この補正量信号Ｖed_aveは、ディスク７からの位置信号を元にしたヘッド１２とディスク７との相対速度を示す推定速度信号Ｖeと、逆起電圧検出器４によるＶＣＭの逆起電圧から求めた絶対速度を示す推定移動速度信号Ｖe2との差、すなわち推定誤差に相当する。
【００６９】
そして、現サンプリングの推定移動速度信号Ｖe2に補正量信号Ｖed_aveを加算して補正推定速度信号Ｖe2'を求める。また、図４に示すように、推定速度信号Ｖeのｎと（ｎ−２）のサンプリング間においては、前回の補正量信号Ｖed（ｎ−２）を用いて推定移動速度信号Ｖe2（ｎ−１）を補正し、補正推定速度信号Ｖe2'（ｎ−１）を求める。なお、ｎは自然数であり、ここでは最大サンプリング回数である１０以下の自然数である。
【００７０】
図５は、推定速度補正器５の別の動作を説明する原理図である。本補正動作は、ヘッド１２の位置に基づいた補正動作である。図５に示すように、本補正動作にあっては、検出ヘッド位置信号ｘと推定ヘッド移動位置信号ｘe2との差（ｘ−ｘe2）を求める。ｘe2は推定移動速度信号Ｖe2を積分した値である。この差を、例えば推定速度信号の１０サンプリング前までの各値に対して合計１０回求め、その平均値を補正量ｘed_aveとする。この補正量ｘed_aveをサンプリング時間Ｔsで除した値ｘed_ave／Ｔsは、検出ヘッド位置信号ｘを元にしたヘッド１２とディスク７との相対速度を示す推定速度信号Ｖeと、逆起電圧検出器４によるＶＣＭの逆起電圧から求めた絶対速度を示す推定移動速度信号Ｖe2との差、すなわち推定誤差に相当する。
【００７１】
そして、現サンプリングの推定移動速度信号Ｖe2に補正量ｘed_ave／Ｔsを加算して補正推定速度信号Ｖe2'を求める。また、図５に示すように、推定速度信号Ｖeのｎと（ｎ−２）のサンプリング間においては、前回の補正量Ｖed（ｎ−２）を用いて推定移動速度信号Ｖe2（ｎ−１）を補正し、補正推定速度信号Ｖe2'（ｎ−１）を求める。
【００７２】
なお、図１の右側部分に示したように、現サンプリングにおける検出ヘッド位置ｘn（ｎ）とその前のサンプリングでの検出ヘッド位置ｘn（ｎ−１）との差分により、検出速度ｖを求めることができる。検出速度信号ｖも、推定速度補正器５に入力される。この検出速度信号ｖを推定速度信号Ｖeの代わりに用いて、補正推定速度信号Ｖe2'を求めることも可能である。
【００７３】
次に、推定制御器６の機能および動作について、図６〜図８を参照して説明する。
【００７４】
図６は、推定制御器６の構成を示すブロック図である。推定制御器６は、補正推定速度信号Ｖe2'と制御量信号Ｕと推定力外乱信号Ｆeとを入力信号として、力外乱制御信号Ｕfを出力する。また、推定制御器６は、補正推定速度信号Ｖe2'にブロック６１２で表される速度フィードバックゲインＫvを乗じて、速度制御信号Ｕvを出力する。
【００７５】
次に、補正推定速度信号Ｖe2'と制御量信号ｕと推定力外乱信号Ｆeとから力外乱制御信号Ｕfを生成する方法、すなわち、力外乱推定の方法について、図７のブロック図を用いて説明する。図７において、破線で示したブロック６３におけるＬＰＦを除いた部分が、数式（運動方程式）でモデル化された制御対象である。
【００７６】
まず、制御量信号Ｕに対し、アクチュエータ５０のトルク定数（Ｋt）と、制御量信号Ｕを駆動電流に変換するＤＡ変換定数（ｋda）とを乗じて、ヘッド１２に加えられた力の信号Ｕ1を求める。また、補正推定速度信号Ｖe2'に、ヘッド１２に作用する慣性（Ｊ）／ヘッドアクチュエータ長（Ｌ）の値と、位置信号を検出するときのＡＤ変換定数（ｋad）とを乗じて、ヘッド１２に実際に加えられた力の信号Ｕ2を求める。次に、これら２つの信号Ｕ1とＵ2を加算した和の信号を、安定化用の１次のローパスフィルタＬＰＦを通過させて、そのＬＰＦを通過してきた信号から、ヘッドに実際に加えられた力Ｕ2を減算する。これにより、位置決め機構１に加わった力外乱を推定した推定力外乱信号Ｆe2を生成する。調整器６４は、推定力外乱信号Ｆeからなる信号、又は推定力外乱信号Ｆeと推定力外乱信号Ｆe2とを加えてなる信号を出力する。ブロック６１３では、この信号に、先に乗じたトルク定数とＡＤ変換定数の逆数（１／（Ｋt・ｋda））を乗じて、力外乱制御信号Ｕfを求める。
【００７７】
図１に示すように、速度制御信号Ｕv及び力外乱制御信号Ｕfは、位置制御信号Ｕxと加算され、その結果、制御量信号Ｕが求められる。そして、制御量信号Ｕは、位置決め機構１のアクチュエータ５０へ出力される。この制御量信号Ｕによってアクチュエータ５０が駆動され、ヘッド１２はディスク７の目標トラックに位置決め制御される。
【００７８】
図８は、この制御動作の手順を説明する原理図である。位置制御器２から出力される離散的な信号である位置制御信号Ｕxと、推定制御器６から出力されるほぼ連続的な２つの信号、すなわち速度制御信号Ｕv及び力外乱制御信号Ｕfをそれぞれサンプリングし、それらを加算して（Ｕx＋（Ｕv＋Ｕf））を求め、制御量信号Ｕとする。なお、位置制御信号Ｕxのｎと（ｎ−２）のサンプリング間においては、前回の位置制御信号Ｕx（ｎ−２）と（Ｕv＋Ｕf（ｎ−１））との和を求めて、Ｕ（ｎ−１）とする。
【００７９】
ところで、ヘッド位置決め制御装置は、その動作に応じて５つの制御動作モードを有している。すなわち、（１）待避位置にあるヘッドをディスク上に移動させるロード制御、（２）ヘッドをディスク上から待避させるアンロード制御、（３）ディスク上でヘッドを比較的長い距離（例えば、２トラックを超える距離）移動させるシーク制御、（４）ディスク上でヘッドを比較的短い距離（例えば、２トラック以内の距離）で移動させるセトリング制御、（５）ヘッドを目標トラックに追従させるフォローイング制御である。
【００８０】
これらの各制御動作モードに応じて、アクチュエータ５０からの制御電圧信号Ｖsにより、逆起電圧検出器４において逆起電圧信号Ｖbを求める方法を説明する。
【００８１】
図９に示すように、逆起電圧検出器４においては、逆起電圧信号Ｖbに速度変換ゲインＫbを乗じて求めた電圧信号Ｖを、アナログデジタル変換（以下ＡＤ変換と記す）することによって、推定移動速度信号Ｖe2を求める。なお、推定移動速度信号Ｖe2は、推定速度補正器５に入力される。ここで、ＡＤ変換の最大値は、ＡＤ変換される電圧信号Ｖもしくは推定速度信号Ｖe、あるいは各制御動作モードを指示する制御モード信号Ｃmに応じて、決定される。例えば、シーク動作時の大きなヘッド移動の場合、検出した推定速度信号Ｖeもしくは逆起電圧信号Ｖbの大きさに応じて、変換の最大値を切り換える。あるいは、図９にはＡＤ変換器を１個しか示していないが、ＡＤ変換器を複数個準備しておき、それらをＡＤ変換値が最大となるように切り換える。これにより、最適なダイナミックレンジをとることができるため、逆起電圧信号Ｖbを高精度に検出することが可能となり、結果として高精度な速度推定が実現できる。
【００８２】
図９において、Ｒ51はＶＣＭコイルの抵抗値である。抵抗値Ｒ51は以下の式に示すように温度依存パラメータ成分を含み、温度により変化する。
【００８３】
Ｒ51＝ＲVCM＋ΔＲ
ここで、ＲVCMはＶＣＭコイルの真の抵抗値であり、ΔＲは温度による抵抗値の変化分（雰囲気環境及び駆動電流等によるコイルの温度変化分）である。
【００８４】
また、検出抵抗Ｒ52には、次に示す関係があるとする。
【００８５】
Ｒ52＝Ｒ55＝ＲVCM'
ここで、可変抵抗Ｒ56を
Ｒ56＝Ｒ51＝ＲVCM
となるように調整する。そして、ＶＣＭコイルの逆起電圧による変化分を、差動増幅器５７で検出する。これが上述した逆起電圧信号Ｖbとなる。
【００８６】
ここでは、ＲVCMによる逆起電圧を真の逆起電圧信号とし、温度変化による抵抗変化分ΔＲによる逆起電圧を、誤差分の逆起電圧信号として取り扱う。
【００８７】
実施の形態１におけるヘッド位置決め制御装置では、上記の５つの制御動作モードのうち、フォローイング制御に主点をおいて説明してきたが、前述した本制御は、シーク制御やセトリング制御にも適用できるものである。また、本制御は、ロード制御及びアンロード制御のうち、ヘッド１２がディスク７上にある間の制御に対しても適用可能である。また、制御動作モードの切換が自在なディスク装置において、本制御をそれらの制御動作モードの一部に使用してもよい。
【００８８】
例えば、フォローイング制御においては前記制御を利用し、シーク制御あるいはセトリング制御の際には、図１０に示す構成を用いるようにしてもよい。本構成では、逆起電圧検出器４からの信号によらず、速度検出器３からの直流の力外乱信号Ｆeに力外乱量フィードフォワードゲインＫdを乗じて、力外乱制御信号Ｕfを求める。また、推定速度補正器５及び推定制御器６を用いず、推定速度信号Ｖeに速度フィードバックゲインＫvを乗じて速度制御信号Ｕvを算出する。
【００８９】
以上説明してきたように、本ヘッド位置決め制御装置においては、外乱力による悪影響を抑制するために、外乱力を推定することとしている。すなわち、静止摩擦により移動操作や位置決めサーボ制御が悪影響を受け、また、スピンドル振動や外部振動によって位置決め精度が劣化することに対する対策として、摩擦や振動による外乱力を打ち消すために外乱力を推定している。
【００９０】
また、このような機能を実現するため、ディスク７のサーボ情報に基づくヘッド位置信号に対する推定器と、アクチュエータの逆起電圧信号をもとに推定した速度信号による推定器とを組み合わせている。そのため、逆起電圧に基づいて推定した推定速度を、位置信号による推定速度を用いて補正することができる。したがって、逆起電圧に基づく推定速度の精度を向上させることができる。
【００９１】
位置信号は離散的な信号であるのに対し、逆起電圧信号は連続信号又は位置信号よりも周期の短い信号である。したがって、位置信号のみを用いる場合と比較して、高帯域の位置決め制御が可能となる。
【００９２】
そのため、摩擦やＦＰＣ反力による外乱、さらにはスピンドル振動や外部からの振動外乱を受けた場合であっても、外乱による目標トラックに対する位置ずれは、迅速かつ正確に補正されることになる。
【００９３】
さらに、本ヘッド位置決め制御装置は、振動外乱による位置誤差の抑制及び静止摩擦の影響の抑制が可能となるので、ディスク装置の小型化に寄与する。また、特別な製造方法、製造部品などは必要なく、したがって装置価格を上昇させることもほとんどない。
【００９４】
次に、実施の形態１の変形例について説明する。
【００９５】
図１１に示すように、制御部１００に速度信号切換器８を設けてもよい。速度信号切換器８には、速度検出器３から推定速度信号Ｖeと検出速度信号ｖとが入力される。なお、検出速度信号ｖは、差分速度検出器１３２において、検出ヘッド位置信号ｘ（ｎ）とｘ（ｎ−１）とを差分することによって算出される。速度信号切換器８は、推定速度補正器５に対して、これら推定速度信号Ｖe及び検出速度信号ｖのいずれか一方を相対速度信号として選択的に出力する。信号の選択は、例えばモード制御信号Ｃｍに基づいて行われる。また、速度信号切換器８は、検出ヘッド位置信号ｘのサンプリング周期よりも短い周期で信号を出力することとし、検出ヘッド位置信号ｘが入力される周期では検出ヘッド位置信号ｘを元にした検出速度信号ｖを選択し、検出ヘッド位置信号ｘが入力されない周期では推定速度信号Ｖeを選択するようにしてもよい。
【００９６】
また、図１２に示すように、制御部１００に推定速度信号切換器９を設けてもよい。推定速度信号切換器９には、逆起電圧検出器４からの補正推定速度信号Ｖe2と推定速度補正器５からの補正推定速度信号Ｖe2’とが入力される。そして、推定速度信号切換器９は、推定制御器６に対して、これら補正推定速度信号Ｖe2及び補正推定速度信号Ｖe2’のいずれか一方を選択的に出力する。信号の選択は、例えばモード制御信号Ｃｍや、センサ信号Ｃｓ（例えば、Ｇセンサからの信号）に基づいて行われる。
【００９７】
（実施の形態２）
図１３は、本発明の実施の形態２におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。
【００９８】
図１３において、制御部１０２の機構的な構成については、実施の形態１と同様のため、ここでは説明を省略する。また、実施の形態１と同じ構成要素については、図１等と同じ符号を付している。
【００９９】
しかしながら、制御部１０２が備える基本制御部２０２は、実施の形態１における基本制御部２００と異なり、速度検出器３は必ずしも必要ではない。推定速度補正器５には、検出ヘッド位置信号ｘがそのまま入力されている。また、ＶＣＭ等の駆動手段からなるアクチュエータ５０からの連続（アナログ）信号に基づいて、逆起電圧検出器４において推定移動速度信号Ｖe2と、推定移動速度信号Ｖe2を積分した推定ヘッド移動位置信号ｘe2とを生成する点も、実施携帯１と異なっている。推定速度補正器５は、検出ヘッド位置信号ｘと推定移動速度信号Ｖe2と推定ヘッド移動位置信号ｘe2とを入力信号とする。そして、推定速度補正器５は、検出ヘッド位置信号ｘと推定ヘッド移動位置信号ｘe2との差より補正量を求め、その補正量で推定速度信号Ｖe2を補正し、補正推定速度信号Ｖe2'を出力している。補正推定速度信号Ｖe2'が入力された推定制御器６からの速度制御信号Ｕvと力外乱制御信号Ｕfと、位置制御器２からの位置制御信号Ｕxとを加算して制御量信号Ｕを求める方法は、実施の形態１で説明した内容と同様である。
【０１００】
本実施の形態２においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図である。
【０１０２】
図１４において、制御部１０３の機構的な構成については、実施の形態１，２と同様のため、ここでは説明を省略する。また、実施の形態１と同じ構成要素については、図１と同じ符号を付している。
【０１０３】
実施の形態１と異なり、制御部１０３では、推定制御器６が補正推定速度信号Ｖe2’のみを入力信号とし、制御量信号Ｕを入力しないで、補正推定速度信号Ｖe2'に速度フィードバックゲインＫvを乗じて速度制御信号Ｕvを出力する。
【０１０４】
また、基本制御部２０３が備える位置制御器２は、検出ヘッド位置信号ｘと目標ヘッド位置信号ｒとの差である位置誤差信号ｅに位置誤差フィードバックゲインＫpを乗じて位置制御信号Ｕxを生成し、出力する。また、位置制御器２は、位置誤差信号ｅを積分した信号に位置誤差積分フィードバックゲインＫiを乗じて、位置誤差積分制御信号Ｕiを生成し、出力する。それゆえ、実施の形態３では、力外乱制御信号Ｕfを用いずに、推定制御器６からの速度制御信号Ｕvと、基本制御部２０３からの位置制御信号Ｕx及び位置誤差積分制御信号Ｕiとによって制御量信号Ｕを求めることになる。
【０１０５】
このように、実施の形態３におけるヘッド位置決め装置では、推定速度によるフィードバックで制御の高帯域化を図っている。また、摩擦や振動による外乱力を打ち消すために、積分補償を行っている。
【０１０６】
本実施の形態３においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図であり、図１６は制御部１０４の要部を示すブロック図である。
【０１０８】
図１５に示すように、実施の形態４では、制御部１０４に、新たに推定位置補正器５Ａが設けられている。推定位置補正器５Ａには、逆起電圧検出器４からの推定ヘッド移動位置信号ｘe2と、検出ヘッド位置信号ｘと、目標ヘッド位置信号ｒとが入力される。そして、推定位置補正器５Ａは、検出ヘッド位置信号ｘと推定ヘッド移動位置信号ｘe2との差に基づいて、推定ヘッド移動位置信号ｘe2の推定誤差を補正し、補正推定ヘッド位置信号ｘe2’を出力する。補正推定ヘッド位置信号ｘe2’は、推定制御器６に入力される。
【０１０９】
そして、推定制御器６は、補正推定速度信号Ｖe2’と補正推定ヘッド位置信号ｘe2’と制御量信号Ｕとから、力外乱信号Ｕfと位置制御信号Ｕxと速度制御信号Ｕvとを算出し、これらの信号を出力する。
【０１１０】
本実施の形態４においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１１１】
（その他の実施の形態）
なお、上述の実施の形態では、補正量を絶対推定速度と相対推定速度との差に基づいて導出したが、その比に基づいて導出しても同様の効果が得られる。
【０１１２】
また、補正量には１０回の測定の平均値を取っているが、他の回数の平均値を取ることも勿論可能である。
【０１１３】
また、相対推定速度のサンプリング回数を位置情報サンプリング回数の２倍としたが、１倍もしくは３倍以上であってもよい。
【０１１４】
ディスク装置は、磁気ディスク装置に限定されず、光ディスク装置等の他のディスク装置であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上説明したように、本発明は、磁気ディスク装置や光ディスク装置等のディスク装置及びそのヘッド位置決め制御装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における基本制御部の要部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における逆起電圧検出器の構成を示す回路図
【図４】本発明の実施の形態１における推定速度補正器の動作を説明する原理図
【図５】本発明の実施の形態１における推定速度補正器の別の動作を説明する原理図
【図６】本発明の実施の形態１における推定制御器の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態１における推定制御器の構成の詳細を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態１における推定制御器の動作を説明する原理図
【図９】本発明の実施の形態１における逆起電圧検出器の別の構成を示す回路図
【図１０】本発明の実施の形態１におけるヘッド位置決め制御装置のセトリング制御時の構成を説明するブロック図
【図１１】ヘッド位置決め制御装置の変形例の構成を示すブロック図
【図１２】ヘッド位置決め制御装置の変形例の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態２におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態４におけるヘッド位置決め制御装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態４における基本制御部の要部の構成を示すブロック図
【図１７】従来のディスク装置のヘッド位置決め制御装置の動作を説明する原理図
【図１８】従来のディスク装置のヘッド位置決め制御装置の別の例における構成を示すブロック図
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、従来のディスク装置のヘッド位置決め制御装置の他の例における動作を説明する流れ図
【符号の説明】
【０１１７】
１                      位置決め機構部
２                      位置制御器
３                      速度検出器
４                      逆起電圧検出器
５                      推定速度補正器
６                      推定制御器
７                      ディスク（情報記録媒体）
１２                    ヘッド
１３                    ヘッドスライダ
１４                    ヘッド支持機構
５０                    アクチュエータ
６２                    制御対象モデル
１００，１０２，１０３  制御部
２００，２０２，２０３  基本制御部
ｘ                    ヘッド位置信号
ｒ                    目標ヘッド位置信号
ｅ                    位置誤差信号
Ｕｘ                  位置制御信号
Ｕｖ                  速度制御信号
Ｕｆ                  力外乱制御信号
Ｕ                    制御量信号
Ｖｓ                  逆起電圧信号
Ｖｅ２                推定移動速度信号
Ｖｅ２’              補正推定速度信号
【図１】
2004171737.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004171737.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
2004171737.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
2004171737.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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