(57)【要約】【課題】簡単な制御により装置に加わる振動や装置にて発生する振動を低減することができるディスク装置及びディスク装置の制御方法を提供すること。【解決手段】ＨＤＤのサーボ・システムは、振動を検出するセンサ部１２５と、センサ部１２５にて振動が検出されると補正信号を生成する補正信号生成部２０４と、ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とからＰＥＳ信号を生成する位置誤差信号生成部２０２と、ＰＥＳ信号に基づきヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラ２０３と、補正信号及びサーボ制御信号に基づき駆動信号を生成するサーボ・コントローラ２０３とを有する。補正信号生成部２０４は、ＰＥＳ信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタ２０５を有し、振動が検出されると１又は２以上のフィルタ２０５を選択して補正信号を生成する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置であって、
振動を検出する振動検出部と、
前記振動検出部にて検出された振動に基づき補正信号を生成する補正信号生成部と、
前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成部と、
前記位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラと、
前記補正信号及び前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを有し、
前記補正信号生成部は、前記位置誤差信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、前記振動が検出されると１又は２以上のフィルタを選択して前記補正信号を生成するディスク装置。
【請求項２】
前記補正信号生成部は、所定の大きさ以上の振動及び／又は位置誤差が発生すると前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
前記位置誤差信号のノイズ除去処理を行うノイズ除去部を更に有し、
前記サーボ・コントローラは、前記ノイズ除去部によりノイズ除去処理がされた位置誤差信号に基づき前記サーボ制御信号を生成し、
前記ノイズ除去部は、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、１又は２以上のフィルタを選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行する請求項１又は２記載のディスク装置。
【請求項４】
前記サーボ・データに基づき検出されたリード及びライトのエラー回復処理をするエラー回復処理部を有し、リードエラー又はライトエラーが発生すると前記補正信号生成部に前記フィルタを選択させ前記補正信号を生成させる
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項５】
前記位置誤差が所定の値以上であった場合、前記補正信号生成部に前記フィルタを選択させ前記補正信号を生成させる
ことを特徴とする請求項４記載のディスク装置。
【請求項６】
前記補正信号生成部は、複数のピークフィルタを有するフィルタ選択部を更に有し、
前記フィルタ選択部は、前記ピークフィルタの出力値に応じて現在の振動周波数を推定し、当該推定結果に基づき前記フィルタの選択を実行する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項７】
前記補正信号生成部は、前記１又は２以上のフィルタを選択して補正信号を生成した結果、前記位置誤差が低減されない場合には、他のフィルタに切り替え前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項８】
前記補正信号生成部は、少なくとも２回の前記フィルタの選択を実行して前記補正信号を生成し、最も前記位置誤差の値が小さいフィルタを選択する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項９】
前記補正信号生成部は、前記位置誤差の値が所定の閾値未満となるよう前記フィルタの選択を実行して前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項１０】
前記補正信号生成部は、所定の時間内で前記フィルタの選択を繰り返し実行し、最も前記位置誤差の値が小さいものを選択する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項１１】
前記補正信号生成部は、前記複数のフィルタのうち２以上のフィルタを組み合せて前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項１２】
前記補正信号生成部は、前記補正信号を生成した結果、前記エラーが回復されない場合には、他のフィルタに切り替え前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項４又は５記載のディスク装置。
【請求項１３】
ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置であって、
前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成部と、
前記位置誤差信号のノイズ除去処理を行うノイズ除去部と、
前記ノイズ除去部によりノイズ除去処理が施された位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラと、
前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを有し、
前記ノイズ除去部は、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、１又は２以上のフィルタを任意に選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行するディスク装置。
【請求項１４】
他のディスク装置と共にホスト装置に接続され、ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置であって、
振動を検出する振動検出部と、
前記振動検出部にて検出された振動に基づき補正信号を生成する補正信号生成部と、
前記補正信号生成部の処理結果を前記ホストに通知する通信部と、
前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成部と、
前記位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラと、
前記補正信号及び前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを有し、
前記補正信号生成部は、前記位置誤差信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、前記振動が検出されると１又は２以上のフィルタを選択して前記補正信号を生成し、
前記通信部は、前記補正信号により前記位置誤差が低減した場合には前記補正信号生成部が使用したフィルタ情報を前記ホストに通知し、前記ホストは前記通知があったときの周囲の環境を記憶するものであって、次に当該環境と略同じ環境になった場合に当該フィルタ情報が前記ホストから通知され、当該フィルタ情報を前記補正信号生成部に通知するディスク装置。
【請求項１５】
前記補正信号生成部は、所定の大きさ以上の振動及び／又は位置誤差が発生すると前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項１４記載のディスク装置。
【請求項１６】
前記位置誤差信号のノイズ除去処理を行うノイズ除去部を更に有し、
前記サーボ・コントローラは、前記ノイズ除去部によりノイズ除去処理がされた位置誤差信号に基づき前記サーボ制御信号を生成し、
前記ノイズ除去部は、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、１又は２以上のフィルタを選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行する請求項１４又は１５記載のディスク装置。
【請求項１７】
前記サーボ・データに基づき検出されたリード及びライトのエラー回復処理をするエラー回復処理部を有し、リードエラー又はライトエラーが発生すると前記補正信号生成部に前記フィルタを選択させ前記補正信号を生成させる
ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項１８】
前記補正信号生成部は、前記１又は２以上のフィルタを選択して補正信号を生成した結果、前記位置誤差が低減されない場合には、他のフィルタに切り替え前記補正信号を生成する
ことを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項記載のディスク装置。
【請求項１９】
ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置の制御方法であって、
前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成し、
前記位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成し、
振動を検出する振動検出部により検出された振動に基づき、前記位置誤差信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するために用意された複数のフィルタのうち１又は２以上のフィルタを任意に選択して前記補正信号を生成し、
前記補正信号及び前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成するディスク装置の制御方法。
【請求項２０】
ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置の制御方法であって、
前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成し、
帯域が異なる周波数の振動を除去するために用意された複数のフィルタのうち１又は２以上のフィルタを任意に選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行し、
ノイズ除去処理が施された位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成し、
前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成するディスク装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハード・ディスク・ドライブ装置（以下ＨＤＤという）等のディスク装置およびその制御方法に関し、特にフィード・フォワード制御やフィード・バック制御によりヘッドの位置決め制御を行なうことができるディスク装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハード・ディスク装置のように回転する記録媒体にデータを記録するデータ記憶装置（以下、ディスクドライブ）では、振動により発生するオフトラックに対処する手段が必須である。例えば、オフトラックが問題となるのは、データ書込み中のオフトラックにより目的のデータトラック以外のデータトラックに記録されているデータを書換えてしまう場合である。
【０００３】
近年では、記録媒体の大容量化に伴いトラック密度が上昇し、ディスク・ドライブ自体がヘッドをシークすることによって発生する振動や、ディスクアレイのようなシステムにおいて隣接するディスク・ドライブが発生する振動によっても、オフトラックが発生しやすくなっている。また、大容量化及び高速化が進められており、ヘッドを移動するサーボ技術の高速化が要求されている。したがって、ヘッドを移動するサーボ技術において、ヘッドを目標地点に移動するための目標情報と、ヘッドからのフィード・バック情報を復調した復調情報とのフィード・バック誤差でヘッドを駆動するフィード・バック制御のみでは、駆動信号の遅延がシーク時間に対して無視できないほど大きく、高速移動が実現できない。このため、ヘッドを駆動する電流波形をフィード・フォワード情報として予め記憶しておき、これをフィード・バック誤差に加えてヘッドを制御するフィード・フォワード制御が一般的に使用されている。
【０００４】
ところで、フィード・バック制御は、位置誤差信号（ＰＥＳ：Position Error Signal）をヘッドの位置決め制御にフィード・バックするサーボ・システムであって、位置誤差信号が最小値になるようにフィード・バックをかけることでヘッドの位置決めを制御する。しかしながら、予測不能な外部事象に起因するランダム振動などが生じるとオフトラックが生じてしまう場合がある。そこで、位置誤差信号に基づきＨＤＤに影響している振動の周波数を検出し、検出された周波数に対して当該振動の抑制に好適な補正フィルタを構成し、この補正フィルタを用いてフィード・バック制御を補正することで、サーボ・システムに影響する振動を検出して、サーボ・システムを補償する装置が開示されている（特許文献１）。
【０００５】
一方、フィード・フォワード制御（ＲＶＳ（Rotational Vibration Safeguard）システム又はＲＶ−ＦＦ（Rotational Vibration Feed Forward）機能ともいう。）は、センサが振動を検出した際に、ディスク・ドライブのアクチュエータに対するサーボループに、当該振動に比例する大きさの補正信号を加えることにより、ヘッドがトラックの中心を追従するように制御を行う方法である。
【０００６】
ハード・ディスク装置では、ヘッドを支持するアームがボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）にて回転軸の周りに回動することにより、ヘッドを記録媒体の所望のトラックへシークする。そのため、ディスク・ドライブをアームの回動面に平行に回転させる振動（以下、回転方向の振動）により、ＶＣＭと記録媒体のトラックとの相対位置が変化し、オフトラックが発生することとなる。したがって、ディスク・ドライブには回転方向の振動を検出するセンサが設けられる。このような加速度センサからの補正情報をサーボループに加えることで、センサ出力に基づく補正操作における誤操作の発生の防止を図ったデータ記憶装置及びオフトラック制御方法が開示されている（例えば特許文献２参照）。この方法においては、ヘッド位置の誤差を示す信号を入力し、この信号によってヘッド位置を適宜修正するように、ＶＣＭに供給する電流を制御している。さらに、この方法では、所定のタイミングで、サーボループへの補正信号の注入を停止している。
【特許文献１】特開２０００−０４８５０９号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術においては、サーボ・システム内の位置信号に対するその影響を低減するために最適な補正フィルタを構成する必要があり、振動を検出して振動のピーク周波数を解析する必要がある。このような周波数解析には時間がかかるため、ＨＤＤなどのディスク装置のパフォーマンスを低下させてしまうこととなり現実的ではない。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術のように、フィード・バック制御にフィード・フォワード制御を組み合せることで、より外乱による振動にロバストな記録装置が得られるものの、同一フレーム内の別のＨＤＤに関連する振動周波数、相互振動の周波数、その他ＨＤＤが置かれる環境でどのような振動が加えられるか予測することは難しく、結果的に広い帯域の振動に対応できるようなフィルタを用意することとなり、振動低減の効果が小さくなってしまう。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、簡単な制御により装置に加わる振動や装置にて発生する振動を低減することができるディスク装置及びディスク装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本実施の形態にかかるディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置であって、振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部にて検出された振動に基づき補正信号を生成する補正信号生成部と、前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成部と、前記位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラと、前記補正信号及び前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを有し、前記補正信号生成部は、前記位置誤差信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、前記振動が検出されると１又は２以上のフィルタを選択して前記補正信号を生成するものである。
【００１１】
本実施の形態においては、周波数帯域が異なる振動が加えられた場合にこれを取り除くための補正信号を生成するフィルタを複数用意しておき、かつその選択を、振動周波数を解析することなく、振動を抑制するためのフィルタを選択して位置誤差が低減されるようフィード・フォワード制御を可能とする。
【００１２】
この場合、前記補正信号生成部は、所定の大きさ以上の振動及び／又は位置誤差が発生すると前記補正信号を生成するものとすることができ、ある程度大きな振動が検出された場合や、位置誤差信号の値が不安定になった場合にフィード・フォワード制御を実行させることができる。
【００１３】
また、前記位置誤差信号のノイズ除去処理を行うノイズ除去部を更に有し、前記サーボ・コントローラは、前記ノイズ除去部によりノイズ除去処理がされた位置誤差信号に基づき前記サーボ制御信号を生成し、前記ノイズ除去部は、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、１又は２以上のフィルタを選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行することができ、フィード・フォワード制御に加えてフィード・バック制御のために、同様に複数のフィルタを自動選択させる機能を持たせることができる。
【００１４】
更に、前記サーボ・データに基づき検出されたリード及びライトのエラー回復処理をするエラー回復処理部を有し、リードエラー又はライトエラーが発生すると前記補正信号生成部に前記フィルタを選択させ前記補正信号を生成させることができ、リードやライトの際のエラー検出タイミングでフィード・フォワード機能をＯＮさせることができる。
【００１５】
この場合、前記位置誤差が所定の値以上であった場合、前記補正信号生成部に前記フィルタを選択させ前記補正信号を生成させることができ、振動によるエラーの蓋然性が高い場合にのみフィード・フォワード機能をＯＮさせることができる。
【００１６】
更に、前記補正信号生成部は、前記補正信号を生成した結果、前記エラーが回復されない場合には、他のフィルタに切り替え前記補正信号を生成することができ、複数のフィルタを有することで、一のフィルタでエラーが回復できない場合であっても他のフィルタを使用して補正信号を生成することができる。
【００１７】
また、前記補正信号生成部は、複数のピークフィルタを有するフィルタ選択部を更に有し、前記フィルタ選択部は、前記ピークフィルタの出力値に応じて現在の振動周波数を推定し、当該推定結果に基づき前記フィルタの選択を実行することができ、振動周波数を推定し、推定した振動周波数に応じたフィルタを選択して補正信号を生成することで、短時間で最適なフィルタの選択を行なうことができる。
【００１８】
ここで、前記補正信号生成部は、前記１又は２以上のフィルタを選択して補正信号を生成した結果、前記位置誤差が低減されない場合には、他のフィルタに切り替え前記補正信号を生成したり、少なくとも２回の前記フィルタの選択を実行して前記補正信号を生成し、最も前記位置誤差の値が小さいフィルタを選択したり、前記位置誤差の値が所定の閾値未満となるよう前記フィルタの選択を実行して前記補正信号を生成したり、又は、所定の時間内で前記フィルタの選択を繰り返し実行し、最も前記位置誤差の値が小さいものを選択することができる。このような自動選択方法により、検出された振動周波数解析を行なうことなく、極めて簡単な方法にてヘッドの位置ずれを防止する最適なフィルタを選択して補正信号を生成することができる。
【００１９】
更に、前記補正信号生成部は、前記複数のフィルタのうち２以上のフィルタを組み合せて前記補正信号を生成することができ、異なる２種類以上の周波数帯域の振動が加えられた場合であってもその影響を取り除くことが可能である。
【００２０】
本実施の形態にかかる他のディスク装置は、ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置であって、前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成部と、前記位置誤差信号のノイズ除去処理を行うノイズ除去部と、前記ノイズ除去部によりノイズ除去処理が施された位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラと、前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを有し、前記ノイズ除去部は、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、１又は２以上のフィルタを任意に選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行するものである。
【００２１】
本実施の形態においては、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有するノイズ除去部を有し、これらのフィルタを適宜使用してノイズ除去処理を実行することができる。複数のフィルタを有するため、ノイズ除去効果が大きくなるよう順次フィルタを切り替え選択すること等が可能で振動周波数解析等の複雑な処理をすることなく、ノイズ除去処理を行なうことができる。
【００２２】
本実施の形態にかかる他のディスク装置は、他のディスク装置と共にホスト装置に接続され、ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置であって、振動を検出する振動検出部と、前記振動検出部にて検出された振動に基づき補正信号を生成する補正信号生成部と、前記補正信号生成部の処理結果を前記ホストに通知する通信部と、前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成する位置誤差信号生成部と、前記位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成するサーボ・コントローラと、前記補正信号及び前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成する駆動信号生成部とを有し、前記補正信号生成部は、前記位置誤差信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するための複数のフィルタを有し、前記振動が検出されると１又は２以上のフィルタを選択して前記補正信号を生成し、前記通信部は、前記補正信号により前記位置誤差が低減した場合には前記補正信号生成部が使用したフィルタ情報を前記ホストに通知し、前記ホストは前記通知があったときの周囲の環境を記憶するものであって、次に当該環境と略同じ環境になった場合に当該フィルタ情報が前記ホストから通知され、当該フィルタ情報を前記補正信号生成部に通知するものである。
【００２３】
本発明においては、複数のディスク装置に接続されるホストが、各ディスク装置の補正信号生成部が選択した最適フィルタの情報を、各ディスクの稼動状態等の環境と共に記憶することで、各ディスク装置が同様の環境になった場合にこれをホストが認識し、ホストからフィルタ情報を通知してもらう。ディスク装置は、通知されたフィルタ情報に従って補正信号を生成することができる。このため、各ディスク装置は、最適フィルタを一度選択するだけで補正信号を生成することができる。
【００２４】
本発明にかかるディスク装置の制御方法は、ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置の制御方法であって、前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成し、前記位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成し、振動を検出する振動検出部により検出された振動に基づき、前記位置誤差信号が示す位置誤差を低減するためであって、帯域が異なる周波数の振動を除去するために用意された複数のフィルタのうち１又は２以上のフィルタを任意に選択して前記補正信号を生成し、前記補正信号及び前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成するものである。
【００２５】
本発明にかかる他のディスク装置の制御方法は、ディスクと、前記ディスクに対してのデータ書き込み及び／又は前記ディスクからのデータ読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを駆動する駆動部とを備えたディスク装置の制御方法であって、前記ディスクから読み出されたサーボ・データと目標位置とから位置誤差信号を生成し、帯域が異なる周波数の振動を除去するために用意された複数のフィルタのうち１又は２以上のフィルタを任意に選択して前記位置誤差信号のノイズ除去処理を実行し、ノイズ除去処理が施された位置誤差信号に基づき前記ヘッドの位置を制御するサーボ制御信号を生成し、前記サーボ制御信号に基づき前記駆動部を駆動する駆動信号を生成するものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、簡単な制御により装置に加わる振動や装置にて発生する振動を低減することができるディスク装置及びディスク装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
実施の形態１．  
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、本発明の実施の形態１にかかるハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）の概略構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかるＨＤＤを示すブロック図である。
【００２８】
図１に示すように、ＨＤＤ１００は、筺体１１０内に、メディアの一例である磁気ディスク１１１、ヘッドの一例であるヘッド素子部１１２、アーム電子回路（アームエレクトロニクス：ＡＥ）１１３、スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１１４、ボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１１５を備えている。また、ＨＤＤ１００は、筺体１１０の外側に固定された回路基板１２０を備えている。回路基板１２０上には、リード・ライト・チャネル（Ｒ／Ｗチャネル）１２１、モータ・ドライバ・ユニット１２２、ハード・ディスク・コントローラ（ＨＤＣ）／ＭＰＵ集積回路（以下ＨＤＣ／ＭＰＵ）１２３、及びメモリの一例としてのＲＡＭ１２４を備えている。
【００２９】
外部ホストからの書き込みデータは、ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３によって受信され、Ｒ／Ｗチャネル１２１、ＡＥ１１３を介して、ヘッド素子部１１２によって磁気ディスク１１１に書き込まれる。また、磁気ディスク１１１に記憶されているデータは、ヘッド素子部１１２によって読み出され、読み出しデータは、ＡＥ１１３、Ｒ／Ｗチャネル１２１を介して、ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３から外部ホストに出力される。
【００３０】
次に、ＨＤＤの各構成要素について説明する。まず、図２を参照して、磁気ディスク１１１及びヘッド素子部１１２の駆動機構の概略を説明する。磁気ディスク１１１は、ＳＰＭ１１４の回転軸に固定されている。ＳＰＭ１１４は、モータ・ドライバ・ユニット１２２によって駆動され、ＳＰＭ１１４は所定の速度で磁気ディスク１１１を回転する。磁気ディスク１１１は、データを記録する記録面を両面に備え、各記録面に対応するヘッド素子部１１２（不図示）が設けられている。各ヘッド素子部１１２はスライダ１１６に固定されている。また、スライダ１１６は、キャリッジ１１７に固定されている。キャリッジ１１７はＶＣＭ１１５に固定され、ＶＣＭ１１５は、揺動することによってスライダ１１６及びヘッド素子部１１２を移動する。
【００３１】
磁気ディスク１１１からのデータの読み取り／書き込みのため、キャリッジ１１７は回転している磁気ディスク１１１表面のデータ領域上にヘッド素子部１１２を移動する。キャリッジ１１７が揺動することによって、ヘッド素子部１１２が磁気ディスク１１１の表面の半径方向に沿って移動する。これによって、ヘッド素子部１１２が所望の領域にアクセスすることができる。
【００３２】
ヘッド素子部１１２において、典型的には、磁気ディスク１１１への記憶データに応じて電気信号を磁界に変換する記録ヘッド、及び磁気ディスク１１１からの磁界を電気信号に変換する再生ヘッドが一体的に形成されている。磁気ディスク１１１に対向するスライダ１１６のＡＢＳ（Air Bearing Surface）面と回転している磁気ディスク１１１との間の空気の粘性による圧力が、キャリッジ１１７によって磁気ディスク１１１方向に加えられる力とバランスすることによって、ヘッド素子部１１２は磁気ディスク１１１上を一定のギャップを置いて浮上する。このギャップをヘッド浮上高と呼ぶ。なお、磁気ディスク１１１は、１枚以上あればよく、記録面は、磁気ディスク１１１の片面及び両面に形成することができる。
【００３３】
続いて、図１を参照して、各回路部の説明を行う。ＡＥ１１３は、複数のヘッド素子部１１２の中からデータ・アクセスが行われる１つのヘッド素子部１１２を選択し、選択されたヘッド素子部１１２により再生される再生信号を一定のゲインで増幅（プリアンプ）し、Ｒ／Ｗチャネル１２１に送る。また、Ｒ／Ｗチャネル１２１からの記録信号を選択されたヘッド素子部１１２に送る。
【００３４】
Ｒ／Ｗチャネル１２１は、ホストから転送されたデータについて、ライト処理を実行する。ライト処理において、Ｒ／Ｗチャネル１２１はＨＤＣ／ＭＰＵ１２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号（電流）に変換してＡＥ１１３に供給する。また、ホストにデータを供給する際にはリード処理を行う。
【００３５】
リード処理において、Ｒ／Ｗチャネル１２１はＡＥ１１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データを含む。デコード処理されたリード・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３に供給される。
【００３６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、ＭＰＵとＨＤＣが一つのチップに集積された回路である。ＭＰＵは、ＲＡＭ１２４にロードされたマイクロ・コードに従って動作し、ヘッド素子部１１２のポジショニング制御、インターフェース制御、ディフェクト管理などのＨＤＤ１００の全体の制御のほか、データ処理に関する必要な処理を実行する。ＨＤＤ１００の起動に伴い、ＲＡＭ１２４には、ＭＰＵ上で動作するマイクロ・コードの他、制御及びデータ処理に必要とされるデータが磁気ディスク１１１あるいはＲＯＭ（不図示）からロードされる。
【００３７】
ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、ホストとの間のインターフェース機能を備えており、ホストから伝送されたユーザ・データ及びリード・コマンドやライト・コマンドといったコマンドなどを受信する。受信したユーザ・データは、Ｒ／Ｗチャネル１２１に転送される。また、Ｒ／Ｗチャネル１２１から取得した磁気ディスクからの読み出しデータを、ホストに伝送する。ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、更に、ホストから取得した、あるいは、磁気ディスク１１１から読み出したユーザ・データについて、誤り訂正（ＥＣＣ）のための処理を実行する。
【００３８】
Ｒ／Ｗチャネル１２１によって読み出されるデータは、ユーザ・データの他に、サーボ・データを含んでいる。ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、サーボ・データを使用したヘッド素子部１１２の位置決め制御を行う。ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３からの制御データはモータ・ドライバ・ユニット１２２に出力される。モータ・ドライバ・ユニット１２２は制御信号に応じて駆動電流をＶＣＭ１１５に供給する。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、サーボ・データを使用して、データのリード／ライト処理の制御を行う。
【００３９】
図３を参照して、磁気ディスク１１１上の記録データについて説明する。図３は、磁気ディスク１１１の記録面の記録データの状態を模式的に示している。図３に示されるように、磁気ディスク１１１の記録面には、磁気ディスク１１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に複数のサーボ領域３０１が形成され、隣り合う２つのサーボ領域３０１の間にデータ領域３０２が形成されている。サーボ領域３０１とデータ領域３０２とは、所定の角度で交互に設けられている。各サーボ領域３０１には、ヘッド素子部１１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ領域３０２には、ユーザ・データが記録される。
【００４０】
磁気ディスク１１１の記録面には、半径方向の所定幅を有し、同心円状に形成された複数本のトラック３０３が形成される。サーボ・データ及びユーザ・データは、トラック３０３に沿って記録される。サーボ領域３０１間の一つのトラック３０３は、複数のデータ・セクタ（ユーザ・データの記録単位）を備えている。また、トラック３０３は、磁気ディスク１１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーンにグループ化されている。１つのトラック３０３に含まれるセクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。図３においては、３つのゾーンが例示されている。ゾーン毎に記録周波数を変更することで、記録密度を向上することができる。
【００４１】
ＨＤＤ１００は、上記サーボ領域３０１に記録されたサーボ・データに基づき、以下に示すサーボ・システムによりヘッド素子部１１２の位置決め制御を行なう。次に、本実施の形態におけるＨＤＤ１００のサーボ・システムにおけるフィード・フォワード制御について説明する。図４は、図１に示すＨＤＤの各構成要素のうちフィード・フォワード制御にかかわる部分を抜き出し詳細に示す図である。
【００４２】
図４に示すように、本実施の形態におけるサーボ・システムは、Ｒ／Ｗチャネル１２１のサーボ・チャネル１２１ａからサーボ・データを受け取り、現在のトラック位置を示すサーボ位置信号を生成するサーボ位置信号生成部２０１と、サーボ位置信号と目標位置データとから位置誤差信号（ＰＥＳ）を生成する位置誤差信号生成部２０２と、モータ・ドライバ・ユニット１２２に対し、位置誤差信号からＶＣＭ１１５の電流量を制御するためのサーボ制御信号（ＤＡＣＯＵＴ）を生成するサーボ・コントローラ２０３とを有する。
【００４３】
更に、本実施の形態にかかるサーボ・システムは、ＲＶ−ＦＦ機能を有するため、振動を検出するセンサ部１２５及び振動に基づき補正信号を生成する補正信号生成部２０４を有する。ＲＶ−ＦＦ機能は、複数台のＨＤＤを１つのシャーシに取り付けたときに、他のＨＤＤからの振動を打ち消すためなどに用いられている機能であり、振動によってサーボ機能が不安定になってパフォーマンスが劣化してしまうことを改善するために、検出した振動から後述ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５によって補正信号を生成し、サーボ制御信号を補正する。
【００４４】
そころで、各筐体によって引き起こされる振動の周波数は異なる。振動から補正信号を生成するＲＶ−ＦＦフィルタ２０５をある特定の周波数領域の振動に作用させるようにすると、このＲＶ−ＦＦフィルタ２０５で設定した周波数帯域から外れた振動を受けても振動によるパフォーマンスの劣化防止の効果が得られない。このため、従来は、使用される筐体用に周波数帯域を合わせこんだＲＶ−ＦＦフィルタのマイクロ・コードを用意し、様々な異なるモデルの製品を準備する必要があった。この場合には、ある筐体向けに用意されたＨＤＤを異なる筐体に使用した場合、その振動数帯域が大きく異なるとＲＶ−ＦＦ機能の効果が十分得られなかった。一方で、広い周波数帯域の振動に対応できるようＲＶ−ＦＦフィルタを設計すると、同じくその効果が十分得られない。
【００４５】
そこで、本実施の形態にかかるＲＶ−ＦＦ機能は、どのような周波数帯域の振動を受けてもＲＶ−ＦＦ機能の効果を得ることができるよう、異なる周波数帯域の振動を低減することを可能とするため、異なる帯域に作用する複数のＲＶ−ＦＦフィルタを用意し、これらを適宜選択して使用するものである。
【００４６】
すなわち、ＲＶ−ＦＦ機能（フィード・フォワード制御）の効果を発揮させるために、本実施の形態にかかるＨＤＤ１００においては、センサ部１２５にて検出された振動に基づき補正信号を生成する補正信号生成部２０４は、異なる帯域の振動に対応したＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を複数有している。補正信号生成部２０４は、複数のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５から１又は２以上のフィルタを選択して補正信号を生成する。この補正信号は、サーボ・コントローラ２０３からのサーボ制御信号と共にモータ・ドライバ・ユニット１２２に供給される。補正信号により、サーボ制御信号が補正され振動が低減される。
【００４７】
尚、ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３内の各構成要素は、ハードウェア構成によって、あるいは、ＭＰＵ上でマイクロ・コードが動作することによって実現することができる。ハードウェア／ソフトウェアの構成は、設計に従って適切な構成が選択される。また、必要な処理を実行する各論理ブロックは、設計によって、いずれのハードウェア構成に実装することも可能である。
【００４８】
次に、このサーボ・システムの動作について詳細に説明する。磁気ディスク１１１には、上述したように、放射状にサーボ信号が記録されている。サーボ信号（サーボ再生信号）は、ギャップ、サーボＡＧＣ（Auto Gain Control）、サーボ・アドレス、およびバースト・パターンを含む。ギャップは、回転変動などによるタイミングのずれを吸収する。サーボＡＧＣは、サーボ信号のＡＧＣゲインを決定するために使用される。サーボ・アドレスは、シリンダＩＤ、サーボ・セクタ番号等のアドレス情報を備えている。バースト・パターンは、その再生信号の振幅等の変化を数値化することによって、ヘッド素子部１１２のトラッキング制御（トラック・フォローイング）等に使用される。
【００４９】
磁気ディスク１１１上のサーボ信号はヘッド素子部１１２により読み出され、ＡＥ１１３で増幅されてサーボ・チャネル１２１ａに入力される。サーボ・チャネル１２１ａは、所定の制御周期においてアクティブとなり、ＡＥ１１３からのサーボ信号を取得する。サーボ・チャネル１２１ａは、ＡＥ１１３からのアナログ・サーボ信号を、所定のサンプリング周波数においてＡＤ変換する。サーボ・チャネル１２１ａは、さらに、ＡＤ変換された信号からサーボ・アドレスをデコードする。デコードされたアドレスと、ＡＤ変換されたバースト信号は、サーボ位置信号生成部２０１に転送される。
【００５０】
サーボ位置信号生成部２０１は、サーボ・チャネル１２１ａからのサーボ信号に基づいて、ヘッド素子部１１２の現在位置を示すサーボ位置信号を生成する。また、図示せぬ目標位置設定部はヘッド素子部１１２が移動すべき目標位置を示す目標位置信号を出力する。位置誤差信号生成部２０２は、サーボ位置信号と目標位置信号を比較し、目標位置に対する現在位置の偏差の大きさ及び方向を示すＰＥＳ信号を生成する。ＰＥＳ信号は、ヘッド素子部１１２が目標位置に対して磁気ディスク１１１半径方向の内側もしくは外側に、どの程度ずれているかを示す。
【００５１】
位置誤差信号生成部２０２によって生成されたＰＥＳ信号は、サーボ・コントローラ２２０３に入力される。サーボ・コントローラ２０３は、ＰＥＳ信号に基づいてＶＣＭ１１５の制御信号であるサーボ制御信号（ＤＡＣＯＵＴ）を生成する。
【００５２】
センサ部１２５は、センサとＡ／Ｄ変換器とを有する。センサは例えば、加速度センサなどであり、ＨＤＤ１００に加わった振動を検出する。具体的には、センサがＨＤＤ１００の回路基板１２０に生じた加速度を検知して、振動を検出する。ＨＤＤ１００に加わる振動としては、例えば、内蔵するＳＰＭ１１４が回転することによって発生よるもの、アクチュエータのシーク動作によって発生するもの、ディスクアレイシステムのような複数のＨＤＤが隣接して配置されるシステムにおいて隣接するＨＤＤから発生するもの、ＨＤＤ１が設置されている環境に起因して発生するものなど様々なものがあるが、本実施の形態では、回転方向の振動を検出する例について説明する。回路基板１２０には回転方向の振動を検出するため、２つの直線加速度センサが設けられているものとする。例えば、２つのセンサを回路基板１２０の両端に配置する。ＨＤＤ１００が直線的な方向に振動すると、２つのセンサは同じ方向の加速度を検知する。一方、ＨＤＤ１００が回転方向に振動すると、２つのセンサで検知される加速度に差分が生じる。そのため、ＨＤＤ１００に回転方向の振動が与えられたことが検出される。例えば、２つのセンサの差分と２つのセンサ間の距離に基づいて回転振動の角速度を算出することができる。もちろん、回転方向の振動を検出する回転加速度センサを用いてもよい。回転方向の振動を検出することによって、効果的にヘッド素子部の位置ずれを検出することができる。
【００５３】
Ａ／Ｄ変換器には２つのセンサの出力の差分信号が入力される。この差分信号は２つのセンサで検出された加速度の差を示している。すなわち、差分信号は回転振動の大きさとその方向を示している。ＡＤＣはアナログ信号である差分信号をＡ／Ｄ変換する。ＡＤＣからのディジタル信号はＨＤＣ／ＭＰＵ１２３に入力される。このディジタル信号が示す値はＨＤＤ１００が受けた回転振動の大きさや方向によって変化する。なお、ＡＤＣとセンサとの間にノイズ除去のためのフィルタや、アナログ信号を増幅するためのアンプが設けられている。また、センサがフィルタやアンプを内蔵していてもよい。
【００５４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３の補正信号生成部２０４は、センサ部１２５からのディジタル信号に基づいて補正信号を生成する。具体的には、補正信号生成部２０４は、センサで検出された振動を打ち消すようにヘッド素子部１１２を移動させるための補正信号を生成する。この補正信号は、センサ部１２５からの出力が得られないとき、すなわち振動が検出されていない場合には生成されない。ここで、振動が検出されると補正信号を生成してサーボ制御信号を補正するようにしてもよいが、例えば、ＨＤＤ１００が定常的に受ける振動のレベルが高いとき、ＲＶ−ＦＦ機能をＯＮとし、補正信号生成部２０４が補正信号とサーボ制御信号に基づいて駆動信号を生成し、モータ・ドライバ・ユニット１２２に出力するものとしてもよい。すなわち、センサ部１２５からのディジタル信号が所定の大きさ以上の振動を示す場合には、ＲＶ−ＦＦ機能をＯＮにして補正信号を生成させる。
【００５５】
又は、位置誤差信号生成部２０２が生成するＰＥＳ信号が示す位置誤差が所定の値より大きくなった場合にＲＶ−ＦＦ機能をＯＮにして補正信号を生成させることができる。なお、このＲＶ-ＦＦ機能をＯＮにするためには位置誤差が大きい場合に振動が検出されていることが前提となる。更には、これらを組み合わせて適用してもよい。このように、所定の条件に合致した場合にＲＶ−ＦＦ機能をＯＮさせることで、ノイズ等により不要に補正信号を生成させることを防止することができる。
【００５６】
駆動信号生成部としてのモータ・ドライバ・ユニット１２２は、ＲＶ−ＦＦ機能がＯＮとなり補正信号が生成されている場合にはサーボ・コントローラ２０３からのサーボ制御信号と共に駆動信号（駆動電流）を生成してＶＣＭ１１５に供給する。例えば、補正信号をサーボ制御信号から減算することによって駆動信号が生成される。この駆動信号によりＶＣＭ１１５が駆動され、ＶＣＭ１１５を含むアクチュエータが動作し、ヘッド素子部１１２が移動する。よって、振動が発生した場合でも、データの読み出し及び書き込みを正確に行うことができる。なお、補正信号生成部２０４はＨＤＤ１００が受ける振動のレベルが低いとき、及び／又は位置誤差が小さいときは、補正信号を生成せず、サーボ制御信号のみに基づき駆動信号が生成され、ＲＶ−ＦＦ機能は作動しないこととなる。
【００５７】
ここで、本実施の形態にかかる補正信号生成部２０４は、例えば予め様々な周波数帯域のフィルタパラメータを有し、これらのフィルタパラメータを使用して振動に応じたＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を構成することで、どのような振動を受けた場合であってもＲＶ−ＦＦ機能を発揮させることができる。
【００５８】
そして、本実施の形態においては、補正信号を得るためのＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を振動の周波数成分を解析することなく、位置誤差が小さくなるかを基準に、例えば用意されているＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を順に選択して補正信号を生成する。例えば、周波数帯域が異なる振動に作用する３つのＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を構成することができる場合に、これらを順次切り替え補正信号を生成してＶＣＭ１１５を駆動した結果得られた位置誤差信号が示す値（位置誤差）が最も小さくなるＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択する。これにより、補正信号生成部２０４が有するＲＶ−ＦＦフィルタ２０５のうち、現在の振動を低減するために最も適したＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択して補正信号を生成することができる。
【００５９】
または、位置誤差の許容値を予め決めておき、一のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５により生成した補正信号によって補正したサーボ制御信号でＶＣＭ１１５を駆動した結果、上記許容値を下回らなかった場合には、ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を切り替え、再度繰り返す。そして、位置誤差が許容値未満となるまでＲＶ−ＦＦフィルタ２０５の選択を繰り返すことで、より短時間で位置誤差が許容値以下となるＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択し、補正信号を生成することができる。
【００６０】
または、フィルタ選択のための時間を予め決めておき、その所定時間内でＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択して補正信号を生成し、ＶＣＭを駆動して位置誤差信号を得ることを繰り返し、最も位置誤差が小さくなるＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択してもよい。これにより、限られた時間内で最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択することができる。
【００６１】
また、ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択する場合、１つのＲＶ−ＦＦフィルタ２０５のみならず、同時に２又は３以上のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択するようにしてもよい。このことにより。更に多くの振動に対応できるＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を構成することも可能となる。
【００６２】
本実施の形態にいては、ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択して補正信号を生成するが、この補正信号により位置誤差が改善されない場合には次のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を切り替え選択するという極めて簡単な方法によって最適なフィルタを選択構成することで、短時間でより現在ドライブが受けている振動を最も低減することができる性能が高いフィルタ選択を可能とする。また、所定の大きさ以上の振動が検出された場合及び／又は位置誤差が所定の大きさより大きくなった場合（ＰＥＳの安定性が悪化した場合）にＲＶ−ＦＦ機能をＯＮさせることで、ノイズ等により誤ったフィード・フォワード制御を行なうことを防止することができる。
【００６３】
変形例１.  
次に、本実施の形態におけるサーボ・システムの変形例１について説明する。図５は、本実施の形態におけるサーボ・システムの変形例１を示す図である。なお、図５に示す変形例１、並びに図７、図９及び図１０において、図４に示すサーボ・システムと同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００６４】
ＨＤＤ１００は、通常、ライト又はリードエラーが発生した場合のエラー回復手順（error recovery procedure：ＥＲＰ）を有している。本実施の形態においては、図５に示すように、エラー処理部２０６がＥＲＰを実行するものとする。このエラー処理部２０６は、ライト又はリードエラーが検出されると位置誤差信号生成部２０２からこれが通知されるものとする。
【００６５】
エラー処理部２０６は、ＥＲＰとして数十からなるリカバリー工程を有しているが、それに上記補正信号生成部２０４による補正信号の生成を実行させる。補正信号生成部２０４は、上述のように所定以上の振動が検出された場合や、ＰＥＳの値が安定しない場合に機能さるなどすることも可能であるが、例えばライトエラーが発生したときにのみ当該機能をＯＮとし補正信号を生成させるようにすると、ＲＶ−ＦＦ機能のＯＮ・ＯＦＦ制御が極めて簡単となる。
【００６６】
図６は、エラー処理部２０６のＥＲＰを示すフローチャートである。なお、本実施の形態においては、ライトエラーが発生したときのＥＲＰの一工程に、補正信号生成部２０４におけるフィルタを切り替え、再度補正信号を生成させてライト動作を実行させるものとして説明するが、リードエラーの際のＥＲＰの一工程としてもよいことは勿論である。
【００６７】
図６に示すようにライド動作が実行されライトエラーが生じた場合（ステップＳ１）、ＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、ライト動作が成功するまでＥＲＰを実行する。なお、ＥＲＰは通常数十項目の工程からなるが、全ての工程を終了した時点でライトエラーが解消しない場合は、ライトの失敗となる。
【００６８】
まず、ライトエラーが発生した場合には、ライトエラーの種類を判定する。ライトエラーには、サーボ・データがディスクにうまく記録されていない場合や、サーボ・データの強度が小さい等、読み出したサーボ・データ自信のクオリティが悪くエラーと判定される場合と、サーボ・データから得られる位置誤差信号が目標値とならない、すなわち０からずれた値をとることでエラーと判定される場合がある。後者の場合をサーボの安定性エラーということとする。ライトエラーが検出されると、サーボ・データのクオリティについてのエラーか、安定性についてのエラーかを判定する（ステップＳ２）。すなわち、クオリティについてのエラーである場合には、ディスクに記録されているサーボ・データ自体に問題がある場合などであるのに対し、サーボの安定性が得られない場合には、外部からの振動による影響が原因と考えられるためである。よってサーボの安定性についてのエラーが生じた場合には、ＥＲＰの最初の工程として、補正信号生成部２０４においてＲＶ−ＦＦフィルタのいずれかを選択して補正信号を生成する（ステップＳ４）。
【００６９】
このステップＳ４におけるフィルタ選択工程においては、一旦ＲＶ−ＦＦ機能をＯＮとしフィルタを選択したら、ライトができるまで所定の上限回数又はフィルタ全部について繰り返しフィルタを切り替えてもよい。フィルタの切り替えのみでライトできた場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ＥＲＰ処理を極めて早く終了することができる。また、所定回数又は全部のフィルタについて切り替えを行ってもエラーが解消しない場合であっても、サーボの安定性が最も高くなるフィルタを選択して次のＥＲＰステップに進むことも可能である。
【００７０】
なお、ＲＶ−ＦＦ機能がＯＮとなるためには振動が検出されていることが前提である。また、上述したように、所定の値以上の振動が検出されたり、ＰＥＳの安定性が悪い場合にＲＶ−ＦＦ機能をＯＮとすることに加えて、本変形例１のとうに、ライトエラー等が発生した場合にＲＶ−ＦＦ機能をＯＮするようにしてもよい。この場合には、ステップＳ２においてサーボの安定性が悪いことによるライトエラーと判定された場合に既にＲＶ−ＦＦ機能がＯＮとなっている場合には、ステップＳ４においてＲＶ−ＦＦフィルタを切り替えるようにすればよい。
【００７１】
一方、サーボのクオリティが原因のライトエラーである場合（ステップＳ２：Ｎｏ）は、所定のＥＲＰ処理（Ｎ＝２）を実行する（ステップＳ３）。そして、ライトできない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、ＥＲＰのステップを、最終ステップまで順に実行してライトエラーが解消できたか否かを判定し、ライトができた時点でＥＲＰを終了する（ステップＳ６〜Ｓ９）。
【００７２】
以上のように、本変形例１においては、エラー処理部２０６がライトエラー又はリードエラーが検出された場合であって、当該エラーがサーボ・データの安定性が原因である場合には、補正信号生成部２０４にフィルタの選択又は切替を行なわせることで、簡単かつ短時間でＥＲＰを終了させることができる場合があり、ＥＲＰの工程にフィルタの選択工程を入れることで極めて簡単かつ有効にＲＶ−ＦＦ機能を発揮させることができる。
【００７３】
変形例２.  
次に、本実施の形態にかかるサーボ・システムの変形例２について説明する。図７は、
本実施の形態にかかるサーボ・システムの変形例２を示す図である。上述の実施の形態、変形例１においては、従来のような振動について周波数解析等の処理を行なわず、複数のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を任意に選択し、位置誤差が小さくならない場合は更に別のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５に切り替え選択して補正信号を生成するものであったが、本変形例２においては、ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５の選択手段を新たに設ける。
【００７４】
すなわち、図７に示すように、本変形例２における補正信号生成部２１４は、センサ部１２５からの出力に応じてＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択するフィルタ選択部２１８と、ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５とを有する。フィルタ選択部２１８は、複数のピークフィルタからなり、これらのピークフィルタのアウトプットにより、ドライブが現在受けている振動周波数を判定する。
【００７５】
例えば、周波数帯域が異なる振動を除去するためにＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を３種類設ける場合、最も簡単には、３種類のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５に応じたピークフィルタを用意し、検出された振動を入力した場合のアウトプットが最も大きいものを選択すればよい。
【００７６】
また、例えば１００Ｈｚから１ＫＨｚまでの周波数帯域において、５０Ｈｚおきにピークフィルタを用意し、順にフィルタをセットしていきそれぞれのアウトプットを調べる。このアウトプットが最も大きいところが、現在ドライブが最も大きい影響を受けている振動周波数と推定し、この周波数に対応するＲＶ−ＦＦフィルタ２０５のパラメータをリストから抽出してＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を構成することも可能である。この場合、例えばピークフィルタのアウトプットがある値より大きいものの全ての振動周波数に対応するようＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択することも可能である。つまり、検出される振動周波数によっては、用意されているＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を２以上選択してもよい。
【００７７】
本変形例によれば、複数のピークフィルタフィルタからなるフィルタ選択部２１８を設けることで、周波数解析等と比較すると短時間且つ簡単な処理によって振動低減に最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択することが可能となる。
【００７８】
次に、以上の本実施の形態における効果について説明する。図８は、本実施の形態を適用した実験例を示すグラフである。実験は、２００Ｈｚ、３００Ｈｚ、５００Ｈｚの各振動周波数に最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を用意し、それぞれのＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を使用して、２００Ｈｚ、３５０Ｈｚ、５００Ｈｚで振動させた状態でパフォーマンス測定を行なった。
【００７９】
図８には、各振動数で最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を使用した場合のパフォーマンスを１００としてそれぞれのフィルタの値を示す。図５に示すように、各振動数に対して最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を使用したときのパフォーマンスが一番よく、適さないＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を使用したときはパフォーマンスが低下した。この結果からも明らかなように、振動に最適なＲＶ−ＦＦフィルタを使用することがＲＶ−ＦＦ機能を発揮させる重要な事柄であり、最適なフィルタを自動選択することができる本実施の形態にかかるＨＤＤ１００においては、いくつもの製品モデルを準備することなく、１つのモデルでどのような振動を持った筐体に対しても一番効果的なパフォーマンスを得ることができる。
【００８０】
実施の形態２．  
図９に示すように、本実施の形態におけるＨＤＣ／ＭＰＵ１２３は、位置誤差信号生成部２０２とサーボ・コントローラ２０３との間にノイズ除去部２０７を有する。その他の構成は、図４に示す実施の形態１と同様である。ノイズ除去部２０７は、補正信号生成部のように、複数の振動周波数に対応したフィルタを構成するためのフィルタパラメータのリストを有しており、位置誤差信号生成部２０２からの位置誤差信号が入力されると、いずれか一、又は必要によっては複数のフィルタを選択し、そのノイズをフィルタにより取り除く。
【００８１】
位置誤差信号生成部２０２によって生成されたＰＥＳ信号は、ノイズ除去部２０７に入力される。ノイズ除去部２０７は、例えば、磁気ディスク１１１の回転周波数の整数倍（整数倍は１倍を含む）の周波数における複数のピークフィルタを備えている。
【００８２】
位置誤差信号生成部２０２からのＰＥＳ信号とノイズ除去部２０７からの出力が加え合わせ要素によって加え合わされる。加え合わされた信号が、サーボ・コントローラ２０３に入力される。サーボ・コントローラ２０３は、ＰＥＳ信号及びノイズ除去部２０７の出力信号に基づいてサーボ制御信号を生成する。
【００８３】
このように、本実施の形態のサーボ・システムにおいては、サーボ・コントローラ２０３は、位置誤差信号生成部２０２によるＰＥＳ信号と、ＰＥＳ信号をフィルタリングするノイズ除去部２０７からの出力に基づきＶＣＭ１１５の制御信号であるサーボ制御信号を生成する。位置誤差信号の値が小さくなるようノイズ除去部２０７におけるフィルタを適宜選択することで例えばサーボ信号の繰り返し誤差を効果的に補償することができる。
【００８４】
ここで、ノイズ除去部２０７の挿入位置は、位置誤差信号生成部２０２の出力とサーボ・コントローラ２０３の入力の間に限られない。図９において、破線で示すように、ノイズ除去部２０７をＰＥＳ信号からサーボ・コントローラ２０３の出力（ＤＡＣＯＵＴへの入力）に挿入することも可能である。サーボ・コントローラ２０３は、位置誤差信号生成部２０２からのＰＥＳ信号に基づいて制御信号を生成する。また、位置誤差信号生成部２０２からのＰＥＳ信号は、ノイズ除去部２０７に入力される。ノイズ除去部２０７の出力信号とサーボ・コントローラ２０３からの制御信号と、振動が検出された場合又はライト／リードエラーが発生した場合には補正信号とが加え合わせ要素に入力され、加え合わされた信号が、制御信号ＤＡＣＯＵＴとして、モータ・ドライバ・ユニット１２２に出力される。このように、サーボ・システムのフィード・バック経路に所定のノイズ除去部２０７を挿入し、適宜フィルタを切り替えることで繰り返し誤差を補償することができる。
【００８５】
フィルタの選択は、上述の実施の形態１と同様の方法とすることができる。すなわち、最も簡単には、ノイズ除去部２０７には、予め複数のフィルタを用意し、ＰＥＳが不安定になったときにはノイズ除去部２０７にもＰＥＳ信号を入力し、いずれか一を選択してノイズ除去処理を実行させる。結果、ＰＥＳの安定性が改善されない場合には、ノイズ除去部のフィルタを切り替え再度ノイズ除去処理を実行させるという処理を繰り返すことで最適なフィルタを選択することができる。
【００８６】
また、上述のように、ノイズ除去部２０７に用意されているフィルタの一部又は全部についてのノイズ除去処理を実行し、最も効果の得られるフィルタを選択するようにしてもよい。更に、本実施の形態においては、上述の変形例１にノイズ除去部２０７を設けるものとしているが、図４又は図７に示すサーボ・システムにノイズ除去部２０７を設けるようにしてもよいことは勿論である。
【００８７】
実施の形態３．  
次に実施の形態３について説明する。図１０は、図１に示すＨＤＤの各構成要素のうち、本実施の形態３におけるサーボ制御にかかわる部分を抜き出し詳細に示す図である。本実施の形態においては、実施の形態１において説明した補正信号生成部２０４が選択したＲＶ−ＦＦフィルタ２０５の選択結果（以下、フィルタ情報という。）を、通信部２２１を介してホスト４００に通知するものである。補正信号生成部２０４は、最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択するとそのフィルタ情報を通信部２２１に送り、通信部２２１がこれをホスト４００に送る。
【００８８】
ホスト４００には複数台のＨＤＤが接続されているものとし、各ＨＤＤは振動を検出したり、ＰＥＳが不安定になったり、又はライト／リードエラーが生じると最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択する処理を実行する。そして、その実行結果として選択された最適なＲＶ−ＦＦフィルタ２０５のフィルタ情報をホスト４００に通知する。ホスト４００は、ＨＤＤ１００からフィルタ情報を受け取ると、そのときの周囲の状況（環境）を共に記憶する。すなわち、フィルタ情報を通知してきたＨＤＤ以外のＨＤＤのうちのいずれのＨＤＤが動作中であるかなどの状況を記憶しておく。例えば、ＨＤＤ１００の上下に配置されるＨＤＤが稼働中である、などの情報である。そして、次に同様の条件となったときには、先に送られているフィルタ情報をＨＤＤ１００の通信部２２１に送る。
【００８９】
通信部２２１は、フィルタ情報を受け取るとこれを補正信号生成部２０４に送り、当該フィルタ情報が示すフィルタを選択させる。同様の環境下では同様な振動を受ける蓋然性が高いことから、一旦最適なフィルタを選択する処理を行ってその結果が得られている場合には、再度のＲＶ−ＦＦフィルタ２０５の選択処理を行なう必要がなく、ホスト４００からの指示により補正信号生成部２０４は補正信号を生成することができる。
【００９０】
なお、フィルタ情報によって指定されたＲＶ−ＦＦフィルタ２０５による補正信号によっては位置誤差が小さくならない場合などには再度ＲＶ−ＦＦフィルタ２０５の選択処理を行なってもよい。その場合に、フィルタ情報とはことなるＲＶ−ＦＦフィルタ２０５を選択したらならば再度、通信部２２１を介してホスト４００にフィルタ情報を通知することも可能である。
【００９１】
また、本実施の形態においては、ＲＶ−ＦＦ機能のＯＮ・ＯＦ制御にエラー処理部２０６からのエラー検出があった場合の図５に示す変形例１のサーボ・システムについて、ホスト４００へのフィルタ情報を通知機能を持たせるものとして説明したが、図４又は図７に示すサーボ・システムに当該機能を持たせるようにしてもよいことは勿論である。
【００９２】
更に、実施の形態２におけるノイズ除去部２０７のフィルタ情報をホスト４００に通知するようにしてもよい。その場合には、例えばＨＤＤ１００が起動する毎にノイズ除去部２０７のフィルタ情報を受け取り、これに従ってフィルタを選択することができる。
【００９３】
本実施の形態においては、複数台のＨＤＤと接続されるホストがそれらのＲＶ−ＦＦフィルタの情報をその環境に応じて記憶しておくことで、同様の環境になった場合のフィルタ選択工程を不要とすることができる。また、ホストは、フィルタ情報と共に、ＨＤＤのみならず、他の機器の稼働状況や、その他の環境情報を合わせて記憶しておくことも可能である。
【００９４】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。上記のように、本実施形態に係るＨＤＤによれば、サーボ・システムの安定を維持しつつ、外部振動、ＲＲＯを効果的に補償することができる。尚、本実施形態において、ＨＤＤはデータの書き込み及び読み取り処理を行うことができるが、再生のみを行う再生専用装置に本発明を適用することも可能である。本発明は磁気ディスク記憶装置に特に有用であるが、記憶データを光学的に処理する光学記憶装置など、他の態様の記憶装置、あるいは他の制御対象物のサーボ・システムに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＨＤＤの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１における磁気ディスク及びヘッド素子部の駆動機構の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における磁気ディスクの記録面の記録データの状態を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかるＨＤＤの各構成要素のうちフィード・フォワード制御にかかわる部分（サーボ・システム）を抜き出し詳細に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかるＨＤＤのサーボ・システムの変形例１を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかるＨＤＤのサーボ・システムの変形例１におけるエラー処理部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるＨＤＤのサーボ・システムの変形例２を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１を適用した場合の効果を説明するグラフである。
【図９】本発明の実施の形態２にかかるＨＤＤのサーボ・システムを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３にかかるＨＤＤのサーボ・システムを示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１１０  筺体
１１１  磁気ディスク
１１２  ヘッド素子部
１１３  ＡＥ
１１４  ＳＰＭ
１１５  ＶＣＭ
１１６  スライダ
１１７  キャリッジ
１２０  回路基板
１２１  Ｒ／Ｗチャネル
１２１ａ  サーボ・チャネル
１２２  モータ・ドライバ・ユニット
１２５  センサ部
２０１  サーボ位置信号生成部
２０２  位置誤差信号生成部
２０３  サーボ・コントローラ
２０４  補正信号生成部
２０５  フィルタ
２０６  エラー処理部
２０７  ノイズ除去部
２１８  フィルタ選択部
２２１  通信部
４００  ホスト
【図１】
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【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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