【手続補正書】
【提出日】平成19年3月30日(2007.3.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段と、速度指令信号と前記速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速度制御手段とを具備し、前記駆動信号は前記速度制御信号と前記負荷推定信号を合成して得られるように構成されていることを特徴とするディスク装置。
【請求項２】  前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記駆動信号に第１の係数を乗算する第１の乗算手段と、前記比較手段の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段とを具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第２の積分手段の出力とを比較し、その結果を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のディスク装置。
【請求項３】  ディスクに対するヘッドのロード・アンロードを行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、速度制御信号と前記電圧信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段と、速度指令信号と前記速度推定信号より前記速度制御信号を生成し出力する速度制御手段とを具備し、前記駆動信号は前記速度制御信号と前記負荷推定信号を合成して得られるように構成されていることを特徴とするディスク装置。
【請求項４】  前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記速度制御信号に第１の係数を乗算する第１の乗算手段と、前記比較手段の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力を減算した値を積分する第２の積分手段とを具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第２の積分手段の出力とを比較し、その結果を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のディスク装置。
【請求項５】  前記速度負荷推定手段は、高域周波数成分を遮断する状態で前記負荷推定信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のディスク装置。
【請求項６】  ディスクに対してヘッドの移動を行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段と、速度指令信号と前記速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速度制御手段と、前記ヘッドにより検出され前記ディスクに予め記録されているサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した誤差信号を生成し出力する位置検出手段と、前記誤差信号に対応した位置制御信号を生成し出力する位置制御手段と、前記速度制御信号と前記位置制御信号とが入力され切換指令に応じていずれかの制御信号が選択され出力される選択手段とを具備し、前記駆動信号は前記選択手段の出力する前記制御信号と前記負荷推定信号を合成して得られるように構成されていることを特徴とするディスク装置。
【請求項７】  前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記駆動信号に第１の係数を乗算する第１の乗算手段と、前記比較手段の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段とを具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第２の積分手段の出力とを比較し、その結果を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のディスク装置。
【請求項８】  ディスクに対してヘッドの移動を行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、速度指令信号と速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速度制御手段と、前記ヘッドにより検出され前記ディスクのサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した誤差信号を生成し出力する位置検出手段と、前記誤差信号に対応した位置制御信号を生成し出力する位置制御手段と、前記速度制御信号と前記位置制御信号とが入力され切換指令に応じていずれかの制御信号が選択され出力される選択手段と、前記電圧信号と前記選択手段の出力する制御信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し前記速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段とを具備し、前記駆動信号は前記選択手段の出力する制御信号と前記負荷推定信号を合成して得られるように構成されていることを特徴とするディスク装置。
【請求項９】  前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記制御信号に第１の係数を乗算する第１の乗算手段と、前記比較手段の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力を減算した値を積分する第２の積分手段とを具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第２の積分手段の出力とを比較し、その結果を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のディスク装置。
【請求項１０】  前記位置制御手段は、前記位置検出手段が出力する前記誤差信号と前記速度負荷推定手段が出力する前記速度推定信号とに基づいて前記位置制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載のディスク装置。
【請求項１１】  前記速度負荷推定手段の制御帯域が、前記位置制御手段または前記速度制御手段の制御帯域よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項６から請求項１０までのいずれかに記載のディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
本願第６の発明のディスク装置は、ディスクに対してヘッドの移動を行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、前記駆動手段における駆動信号と前記電圧信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段と、速度指令信号と前記速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速度制御手段と、前記ヘッドにより検出され前記ディスクに予め記録されているサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した誤差信号を生成し出力する位置検出手段と、前記誤差信号に対応した位置制御信号を生成し出力する位置制御手段と、前記速度制御信号と前記位置制御信号とが入力され切換指令に応じていずれかの制御信号が選択され出力される選択手段とを具備し、前記駆動信号は前記選択手段の出力する前記制御信号と前記負荷推定信号を合成して得られるように構成されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
この第６の発明は、上記の第１の発明に、さらに、目標トラックへのヘッドの高精度位置決め機能を追加したものに相当している。この第８の発明による作用は次のとおりである。第１の発明のようにして、ヘッドがランプブロックなどのヘッド退避部材からディスクにロードされた後の切換指令によって、目標トラックへのヘッドの位置決め動作に移る。なお、必ずしも、ヘッドはヘッド退避部材からディスクへのロード・アンロード動作を行う必要性はなく、ディスク上の待避領域からのシーク動作を行うものであってもよい。選択手段は、位置制御手段からの位置制御信号の入力に切り換える。速度負荷推定手段は、アクチュエータ手段を駆動するための駆動手段に与える駆動信号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づいて、アクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチュエータ手段と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリント基板の弾性力等の外乱負荷の大きさや磁気ディスク装置に外部から加わる衝撃や振動によりアクチュエータ手段の受ける慣性力を正確に推定することができる。その推定にかかわる外乱負荷が負荷推定信号である。ここで、特に、目標トラックにヘッドを追従させるフォローイング動作時において駆動信号と電圧信号とからアクチュエータ手段に加わる軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負荷の大きさを正確に推定できることが重要である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
本願第７の発明のディスク装置は、上記の第８の発明において、前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記駆動信号に第１の係数を乗算する第１の乗算手段と、前記比較手段の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力と前記第１の積分手段の出力との加算値を減算した値を積分する第２の積分手段とを具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第２の積分手段の出力とを比較し、その結果を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
この第７の発明による作用は次のとおりである。駆動信号を入力する第１の乗算手段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動トルク推定信号となる。第２の積分手段の出力は、電圧検出手段から入力される電圧信号に対するフィードバック要素（比較対象）となる。電圧信号と第２の積分手段からのフィードバック要素との差分をとる比較手段の出力は、第１の積分手段と第２の乗算手段に与えられる。前記の差分を積分する第１の積分手段の出力は、アクチュエータ手段が軸受から受ける摩擦やフレキシブルプリント基板から受ける弾性力や慣性力等の外乱負荷に対応した負荷推定信号となる。その負荷推定信号に対して前記の差分に所定の係数を乗算した第２の乗算手段の出力を加算する。そして、前記駆動トルク推定信号から前記の加算値との差分をとって第２の積分手段に与える。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本願第８の発明のディスク装置は、ディスクに対してヘッドの移動を行うアクチュエータ手段と、前記アクチュエータ手段の駆動手段と、前記アクチュエータ手段の駆動において発生する電圧を検出し電圧信号を出力する電圧検出手段と、速度指令信号と速度推定信号より速度制御信号を生成し出力する速度制御手段と、前記ヘッドにより検出され前記ディスクのサーボ情報から前記ヘッドの現在位置に対応した誤差信号を生成し出力する位置検出手段と、前記誤差信号に対応した位置制御信号を生成し出力する位置制御手段と、前記速度制御信号と前記位置制御信号とが入力され切換指令に応じていずれかの制御信号が選択され出力される選択手段と、前記電圧信号と前記選択手段の出力する制御信号からヘッド移動速度と前記ヘッドに加わる外乱負荷の大きさを推定し前記速度推定信号と負荷推定信号とを出力する速度負荷推定手段とを具備し、前記駆動信号は前記選択手段の出力する制御信号と前記負荷推定信号を合成して得られるように構成されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
この第８の発明は、上記の第３の発明に、さらに、目標トラックへのヘッドの高精度位置決め機能を追加したものに相当している。この第１０の発明による作用は次のとおりである。第３の発明のようにして、ヘッドがランプブロックなどのヘッド退避部材からディスクにロードされた後の切換指令によって、目標トラックへのヘッドの位置決め動作に移る。なお、必ずしも、ヘッドはヘッド退避部材からディスクへのロード・アンロード動作を行う必要性はなく、ディスク上の待避領域からのシーク動作を行うものであってもよい。選択手段は、位置制御手段からの位置制御信号の入力に切り換える。速度負荷推定手段は、アクチュエータ手段を駆動するため駆動手段に与えるよう選択手段から出力された位置制御信号とアクチュエータ手段から検出した電圧信号とに基づいて、アクチュエータ手段の軸受摩擦やアクチュエータ手段と電子回路基板とを接続するフレキシブルプリント基板の弾性力や慣性力等の外乱負荷の大きさを正確に推定することができる。その推定にかかわる外乱負荷が負荷推定信号である。ここで、特に、目標トラックにヘッドを追従させるフォローイング動作時において位置制御信号と電圧信号とからアクチュエータ手段に加わる軸受摩擦や弾性力や慣性力などの外乱負荷の大きさを正確に推定できることが重要である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
本願第９の発明のディスク装置は、上記の第１０の発明において、前記速度負荷推定手段は、前記電圧検出手段の検出した電圧信号が入力される比較手段と、前記制御信号に第１の係数を乗算する第１の乗算手段と、前記比較手段の出力に第２の係数を乗算する第２の乗算手段と、前記比較手段の出力を積分する第１の積分手段と、前記第１の乗算手段の出力から前記第２の乗算手段の出力を減算した値を積分する第２の積分手段とを具備し、前記比較手段が前記電圧信号と前記第２の積分手段の出力とを比較し、その結果を前記第２の乗算手段と前記第１の積分手段へ出力するように構成されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
この第９の発明による作用は次のとおりである。選択手段からの制御信号を入力する第１の乗算手段の出力は、アクチュエータ手段に作用する駆動トルクに対応した駆動トルク推定信号となる。第２の積分手段の出力は、電圧検出手段から入力される電圧信号に対するフィードバック要素（比較対象）となる。電圧信号と第２の積分手段からのフィードバック要素との差分をとる比較手段の出力は、第１の積分手段と第２の乗算手段に与えられる。前記の差分を積分する第１の積分手段の出力は、アクチュエータ手段が軸受から受ける摩擦やフレキシブルプリント基板から受ける弾性力や慣性力等の外乱負荷に対応した負荷推定信号となる。前記駆動トルク推定信号から前記の差分に所定の係数を乗算した第２の乗算手段の出力との差分をとって第２の積分手段に与える。第２の積分手段の演算途中の値を速度推定信号とすることができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
本願第１０の発明のディスク装置は、上記の第８〜第１１の発明において、前記位置制御手段は、前記位置検出手段が出力する前記誤差信号と前記速度負荷推定手段が出力する前記速度推定信号とに基づいて前記位置制御信号を生成するように構成されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
この第１０の発明による作用は次のとおりである。ＰＩＤ（比例微分積分）制御のように微分処理を伴うときには、ヘッド位置についての誤差信号に微分を行うと次のような問題が生じる場合がある。すなわち、誤差信号のもとになるサーボ情報は一定のサンプリング周期をもつ離散的な状態でディスクに記録されている。すなわち、連続信号ではない。この不連続な誤差信号の微分処理は、現時点のサンプリングタイミングでの誤差信号値と前回のサンプリングタイミングでの誤差信号値との差分をサンプリング周期で除算することにより行う。そのため、微分処理の結果の値にはノイズの影響が入り込む可能性があり、ヘッドを目標トラックまで移動させるシークモードから目標トラックに追従させるフォローイングモードに切り換える時点で大きな誤信号を発生するおそれがある。そうなると、フォローイング動作に誤動作が生じたり、あるいはデータを読み取るまでのアクセス時間が長くなってしまう。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
そこで、この第１０の発明においては、誤差信号を微分処理することに代えて、速度推定信号を用いることとしている。すなわち、これは、位置の微分が速度になることを利用している。速度負荷推定手段が出力する速度推定信号は連続信号であり、ノイズの影響を受けにくく、また、ディスク装置のセクタサンプリング周期に依存しないため、フォローイング動作において誤動作を生じにくく、また、データを読み取るまでのアクセス時間を短縮することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
本願第１１の発明のディスク装置は、上記の第８〜第１２の発明において、前記速度負荷推定手段の制御帯域が、前記位置制御手段または前記速度制御手段の制御帯域よりも大きく設定されている。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】削除
【補正の内容】