(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能ディスクと前記ディスクにアクセスするためのデータヘッドを備えるデータ記憶装置内のランアウト校正システムにおいて、
前記ディスクに対して前記ヘッドを移動させるため、前記ヘッドに結合した位置決め機構（106）、
前記位置決め機構を組込み、前記位置決め機構を制御するために使用する第1駆動信号を生成するサーボループ（106-120）、及び、
前記ディスクの１又はそれ以上の回転の間に前記ディスクの複数の周期角度インクリメントにおいて、前記第1駆動信号の複数のサンプルを記録するため、前記ループに結合した入力と出力を有するメモリー（144）、を備え、前記入力は記録するとき１つのノードのみで前記ループに結合し、前記１又はそれ以上の回転に続く前記ディスクの複数の回転の間に、前記複数の周期角度インクリメントにおいて前記サンプルを前記ループ内へ繰返しプレーバックし、前記複数のサンプルの各々は同じ周期角度インクリメントで記録され連続的にプレーバックされ、前記サンプルの各々はプレーバックの間前記メモリー内に変更されずに保持されることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記周期角度インクリメントを定義するため、前記メモリーに結合した周波数発生器（136）を備える請求の範囲第１項に記載したランアウト校正システム。
【請求項３】
前記メモリーの前記入力に結合したプレフィルター（142）を備え、前記メモリーは、前記第１駆動信号を濾波されたサンプルを含む請求の範囲第２項に記載したランアウト校正システム。
【請求項４】
前記メモリーの前記出力に結合したゲイン調節回路（146）を備える請求の範囲第３項に記載したランアウト校正システム。
【請求項５】
前記ループ内に第１加算ジャンクション（150）が配置され、前記第１加算ジャンクションは、前記複数の周期角度インクリメントにおいて、前記複数のサンプルをその時現行の駆動信号に順番に加算する請求の範囲第１項に記載したランアウト校正システム。
【請求項６】
前記周期角度インクリメントの各々は、前記回転可能ディスクの１回転の10°の角距離にほぼ等しい請求の範囲第５項に記載したランアウト校正システム。
【請求項７】
前記サーボループ内の第１加算ジャンクション（150）の上流に第２加算ジャンクション（108）が配置され、前記第２加算ジャンクションは、前記回転可能ディスクに対する前記データヘッドの物理的位置エラーを定義し、それは、その時現行の駆動信号の先駆現象である請求の範囲第６項に記載したランアウト校正システム。
【請求項８】
前記プレフィルター（142）は帯域フィルターである請求の範囲第３項に記載したランアウト校正システム。
【請求項９】
データを含む回転可能ディスク、
前記ディスクの近傍に配置されたデータヘッド、
前記ディスクに対して前記ヘッドを移動させるため、前記ヘッドに結合した位置決め機構（106）、
前記位置決め機構を制御するトラック追跡信号を生成する第１サーボループ（106-110,128,116-120）、
前記位置決め機構を制御するトラック検索信号を生成する第２サーボループ（104,108-110,128,122-126,130）、及び、
前記ディスクの１又はそれ以上の回転の間に前記ディスクの複数の周期角度インクリメントにおいて、前記駆動信号の複数のサンプルを記録するため、前記ループに結合した入力と出力を有するメモリー（144）、を備え、前記入力は記録するとき１つのノードのみで前記第1ループに結合し、前記１又はそれ以上の回転に続く前記ディスクの複数の回転の間に、前記複数の周期角度インクリメントにおいて前記サンプルを前記第1、第２ループ内へ繰返しプレーバックし、前記複数のサンプルの各々は同じ周期角度インクリメントで記録され連続的にプレーバックされ、前記サンプルの各々はプレーバックの間前記メモリー内に変更されずに保持されることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
前記位置決め機構がトラック追跡オペレーションを行うとき、前記サンプルは前記第１ループへプレーバックされる請求の範囲第９項に記載したシステム。
【請求項１１】
前記位置決め機構がトラック検索オペレーションを行うとき、前記サンプルは前記第２ループへプレーバックされる請求の範囲第９項に記載したシステム。
【請求項１２】
前記メモリーの前記入力に結合した帯域フィルター（142）、及び、
前記メモリーの前記出力に結合したゲイン調節回路（146）、
を備える請求の範囲第９項に記載したシステム。
【請求項１３】
前記トラック追跡信号を変換するＤ/Ａ変換器（118）、
前記トラック追跡信号を増幅するための入力と出力を有するアンプ（120）を備え、前記アンプの入力は前記Ｄ/Ａ変換器に結合し、前記アンプの出力は前記位置決め機構（106）に結合し、前記位置決め機構は前記データヘッドを位置決めすることにより、前記トラック追跡信号に応答する請求の範囲第９項に記載したシステム。
【請求項１４】
前記周期角度インクリメントを定義するため、周波数発生器（136）を備える請求の範囲第９項に記載したシステム。
【請求項１５】
前記トラック検索オペレーションは、精密検索である請求の範囲第１１項に記載したシステム。
【請求項１６】
回転可能ディスク上のターゲットトラックの検索を実行する方法において、
ディスク回転の複数の固定した角度において、サーボループの１つのノードから、前記ディスク上にデータヘッドを位置決めするのに使用する第１信号の複数のサンプルを取り出し、
前記複数のサンプルの各々をメモリーに記録し、
前記ターゲットトラックの検索を開始し、
前記データヘッドを前記ターゲットトラックに向かって移動するため、第２信号を生成し、
複数のディスク回転にわたりディスク回転の複数の固定した角度において、記録された前記複数のサンプルに前記第２信号を繰返し加算し、前記データヘッドを前記ターゲットトラックに向かって移動するのに使用する第３信号を生成し、前記複数のサンプルの各々は同じ固定した角度で取出されて連続的にプレーバックされ加算され、前記サンプルの各々は前記加算の間前記メモリー内に変更されずに保持されることを備えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記取り出しステップは、ディスク回転の固定した角度で、周期的に前記複数のサンプルを取り出すことである請求の範囲第１６項に記載した方法。
【請求項１８】
前記取り出しは、トラック追跡オペレーションで実行される請求の範囲第１６項に記載した方法。
【請求項１９】
前記ディスクの各回転において、前記複数のサンプルの前記１つを、前記データヘッドを前記ターゲットトラックに向かって移動させるのに使用するその時現行の駆動信号に繰り返し加えるステップを備える請求の範囲第１７項に記載した方法。
【請求項２０】
前記ディスクの可変回転速度を補正するため、前記複数のサンプルの前記１つのゲインを調節することを備える請求の範囲第１８項に記載した方法。
【請求項２１】
前記サンプルの各々を記録する前に、前記複数のサンプルを濾波するステップを備える請求の範囲第１７項に記載した方法。
【請求項２２】
前記濾波は、前記複数のサンプルの値を幾つかのディスク回転で取り出した複数のサンプルで平均することからなる請求の範囲第２１項に記載した方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、一般にデータ記憶装置の分野に関し、特に回転可能ディスクを使用するデータ記憶装置用のランアウト校正に関する。
本発明の理解と調査と考察に有用な背景技術には、米国特許第4,745,588号（トラッキング制御装置）、ＥＰ0227044号（光ディスク記憶装置内の光学ディスクベースのコーストラッキングサーボシステムの偏心補正手段）、米国特許第5,559,768号（光ディスク装置用トラッキング追従装置）がある。
ここで使用する回転可能ディスク（即ちディスク）という言葉は、ハードディスク、高容量フロッピィと光ディスクを含み、これらには、読取り専用コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、及び書込み可能な対応するもの（例えば、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ）を含む。回転可能ディスクを用いるデータ記憶装置（例えば、「ディスク駆動システム」）では、情報は、ディスク表面に隣接して支持された変換データヘッドにより、このようなディスク（回転している間に）に書込み及び/又は読み出しされる。データヘッドの形式は、対象とするディスクの技術により決められる。例えば、磁気ディスクにアクセスするのは電磁気的であり、ＣＤとＤＶＤにアクセスするのは光学的である。
回転可能ディスク（即ち「ディスク」）は、データをトラックに記憶する。例えば、磁気ディスクはデータを一連の同心のトラックに記憶し、ＣＤはデータをディスクを何千回（例えば、20,000回以上）も周回して中心から次第に離れていく（レコードプレーヤー用レコードのような）１つの渦巻き線トラックに記憶する。
従来のディスク駆動システムは、一般に位置決めサーボループ又はより一般的には（１つ又はそれ以上のサーボループを含む）サーボシステムを備え、データヘッドをディスクの選択したトラック上に正確に位置決めし保持する。ディスクのトラック上にヘッドを保持する動作（即ち、通常プレー）は「トラック追跡」として知られ、トラック間でデータヘッドを移動する動作は「アクセス」、「検索」、「シーク」として知られている。データヘッドが、１つのトラック上に固定されて止まる能力は、トラックが多数ありディスクが高速で回転するのでより複雑になる。１つのトラック上に固定されて止まることは、トラック形状の不規則性により更に悪くなる。
多くのディスクには、幾つかの種類の不規則性があり、そのためトラックの中心がディスクの回転軸からずれる（ディスクの「偏心」）。これはディスクの製造における不規則性を含む多くの要因により起こる。偏心により、「ディスクのランアウト」が起こる。ディスクのランアウトは、トラックの横方向偏差であり、下にあるディスクが回転すると、データヘッドの読取り点から見て正弦波的に出現する。トラック追跡動作を行う従来のサーボシステムは、この現象を補正しようと試みた。
図１は、ディスク駆動システムで使用するサーボループ10を示し、アンプ16を通って駆動機構18（例えば、データヘッドを位置決めするのに使用するサーボ）に結合したサーボコントローラ14と、フィードバックループ19とを備える。トラック追跡動作に関連付けられた信号もこの図には含まれる。「ＸＩ」は物理的位置入力であり、ディスクのランアウトを示す正弦波に近い成分を含む。「ＸＯ」は物理的位置出力であり、回転可能ディスクに対するデータヘッドの動的な位置を示す。
ディスクのランアウトがあると、ＸＩは多くのトラックの移動をディスクの回転周波数で正弦波に近く表す場合がある。位置出力ＸＯは、トラックピッチの部分内のこの複数トラック入力を追跡し、過度の位置エラーとそのため起こるデータエラーを避けなければならない。このトラック追跡の要求を成し遂げようとして、加算ジャンクション12が、位置入力ＸＩと位置出力ＸＯを比較して、物理的位置エラーＸＥを生成する。データの読取り/書込み動作の間正確なトラック追跡を行うため、位置エラーＸＥは、１つのディスクの全回転の全時間にわたってある規定の値より小さくなければならない。
位置エラーＸＥは処理されて、サーボコントローラ14へ送られ、それがコントローラ出力駆動信号ＸＣを生成し、この信号は一般に駆動機構の加速を近似する。コントローラ出力ＸＣは次に、アンプ16を通過して、サーボループの機構を駆動するため駆動機構18へ信号ＸＯｄｄとして送られる。
駆動信号ＸＣは、データヘッドのあらゆる位置エラーを補正するのが理想的である。しかし、ディスクの回転速度が速くなり、大きなランアウトの存在によりトラックの間隔が小さくなると、全ての条件で、特にトラック検索動作を行うとき、従来のアナログデジタルサーボコントローラで許容可能な小さい位置エラー（ＸＥ）を保持するのがより難しくなる。これは一部は、ある共振周波数での不安定性を避けようとしても、このようなサーボシステムの応答に限度があることによる。さらに、特にディスクのランアウトが数百トラックになるかこれを超える場合は、従来のサーボシステムの位置ループ帯域幅の制限もまた、応答性に影響する。
言換えると、かなりの偏心があると、従来のサーボシステムは、トラック追跡動作中にトラックのある偏差を追跡するのが困難になり、その結果読取り及び/又は書込みエラーになる。ディスク上のトラック数が増加し、及び/又は大きいランアウトが存在しディスクの回転速度が増すと、この問題は大きくなる。
トラック追跡と同様トラックの検索もまた、ディスクのランアウトにより悪影響を受ける。トラックの検索において、サーボシステムの駆動機構は、データオペレーションを始めるため、データヘッドを所望のトラックに迅速で確実に移動させようとする。このオペレーションは、（1）高速検索と、（2）低速セトリングの２つのステップに分解できる。高速検索では、サーボシステムは、サーチ時間を最小にするため、データヘッドを非常に高速に加速しようとする。一般にフィードバックは、ヘッドの移動と（ランアウトにより）振動するトラックとの相対速度から来る。確実に測定できる相対速度の大きさには、限度がある。もしランアウトが十分大きければ、この限度を超えて、その結果検索は失敗する。
低速セトリング（安定化）は、位置サーボシステムを使用してトラック（望ましくはターゲットのトラック）上をとらえ、データヘッドを迅速に中心に置くことを意味する。大きいディスクのランアウトがあると、振動するトラックの相対速度は、何回も所望の（サーボシステムがターゲット上に収斂するとき保持しようとする）「安全な」ロッキング速度より大きくなる。セトリングの問題には、（a）ターゲットトラック内での行き過ぎ、（b）ターゲットから１つ又はそれ以上のトラックを飛び越す、（c）恒久的にスキッド（横滑り）し、タイムアウトする、又はドライブのリセットを必要とする。
それゆえ、ディスクのランアウトを正確で信頼性あるように補正するための方法とシステムを提供することが好ましい。トラック追跡とトラック検索の両方のオペレーションの間にディスクのランアウトを補正するのが好ましい。
１つの局面では、信号ノイズを最小にしながらこのような補正を提供し、それによりシステムの精度をよくすることが望ましい。
発明の概要
本発明は、ディスクのランアウト（回転振れ）を補正する方法と装置を提供する。例示の実施例では、回転可能ディスクと、ディスクにアクセスするためのデータヘッドとを備えるデータ記憶装置が提供される。この装置は、ディスクに対してヘッドを移動するため、ヘッドに結合した位置決め機構を備えるランアウト校正システムを備える。サーボループが、位置決め機構を組込み、位置決め機構を制御するのに使用する第１駆動信号を生成する。第１駆動信号の複数のサンプルを記録するため、ループに結合した入力と出力を有するメモリーも設けられる。次にメモリーは、第１周期角度インクリメントでこれらのサンプルをフィードバックループへプレーバックする。
１態様では、第１周期角度インクリメントを定義するため、周波数発生器がメモリーに結合する。別の態様では、プレフィルターがメモリーの入力に結合し、メモリーは濾波されたがそれ以外には第１駆動信号の変更されていないサンプルを含む。更に他の態様は、ゲイン調節回路をメモリーの出力に結合することを含む。
本発明の１態様では、ランアウト校正システムはさらに、フィードバックループ内に配置された第１加算ジャンクションを備える。第１加算ジャンクションは、複数の第２周期角度インクリメントにわたって、複数のサンプルの１つをその時の現行駆動信号に順番に加算する。第２周期角度インクリメントは、回転可能ディスクの１回転の角距離にほぼ等しい。
更に別の態様では、ランアウト校正システムは、フィードバックループ内の第１加算ジャンクションの上流に配置された第２加算ジャンクションを備える。第２加算ジャンクションは、回転可能ディスクに対するデータヘッドの位置エラーを発生する。このエラーは、その時の現行駆動信号の先駆現象である。
他の実施例では、データを含む回転可能ディスクと、回転可能ディスクの近傍に配置されたデータヘッドと、ディスクに対してヘッドを移動させるため、ヘッドに結合した位置決め機構とを備えるシステムが提供される。このシステムは、位置決め機構を制御する第１トラック追跡信号を生成する第１サーボループと、位置決め機構を制御するトラック検索信号を生成する第２サーボループとを備える。第１トラック追跡信号の複数のサンプルを記録し、選択された周期角度インクリメントでこれらのサンプルを第１、第２ループへプレーバックするため、第１、第２ループに結合した入力と出力を有するメモリーも提供される。
サーボシステムの１態様では、位置決め機構がトラック追跡オペレーションを行っているとき、サンプルは第１ループへプレーバックされる。他の態様では、位置決め機構がトラック検索オペレーションを行っているとき、サンプルは第２ループへプレーバックされる。
別の態様では、サーボシステムはまた、メモリーの入力に結合した帯域フィルターと、メモリーの出力に結合したゲイン調節回路とを備える。他の態様では、サーボシステムは、第１トラック追跡信号を変換するデジタル−アナログ変換器と、第１トラック追跡信号を増幅し、入力と出力を有するアンプとを備える。アンプの入力はＤ/Ａ変換器に結合し、アンプの出力は位置決め機構に結合し、該位置決め機構は、データヘッドを位置決めすることにより第１トラック追跡信号に応答する。
さらに別の態様では、サーボシステムは、周期角度インクリメントを決めるため、周波数発生器を備える。
【図面の簡単な説明】
図１は、典型的な従来技術の基本的サーボループのブロック線図である。
図２は、本発明の第１実施例のブロック線図である。
図３Ａは、本発明の第２実施例のブロック線図である。
図３Ｂは、図３Ａで使用される言葉の表である。
図３Ｃは、例示のＣＤ−ＲＯＭディスクドライブの線図である。
図４は、図３Ａのシステムで使用されるトラック低周波数ブースト回路の典型的な周波数応答のプロットである。
図５は、図３Ａのシステムで使用されるトラックイコライザーの典型的な周波数応答のプロットである。
図６は、図３Ａのシステムで使用されるスレッドイコライザーの典型的な周波数応答のプロットである。
図７は、本発明の第２実施例で使用するプレフィルターの典型的な周波数応答のプロットである。
図８Ａと８Ｂは、本発明の原理による記録とプレーバックの手順のフローチャートである。
図９Ａ〜９Ｄは、通常プレー（即ち、トラック追跡）の間の図３Ａのシステムをシミュレーションしたデータと信号選択のフローチャートである。
図１０Ａ〜１０Ｄは、通常プレーと精密検索の間のランアウト校正がない１２Ｘ（倍）ＣＤ−ＲＯＭドライブシステムシステムの性能シミュレーションの図である。
図１１Ａ〜１１Ｄは、通常プレーと精密検索の間のランアウト校正がある１２ＸＣＤ−ＲＯＭドライブシステムシステムの性能シミュレーションの図である。
図１２Ａ〜１２Ｄは、通常プレーと精密検索の間のランアウト校正がない１６ＸＣＤ−ＲＯＭドライブシステムシステムの性能シミュレーションの図である。
図１３Ａ〜１３Ｄは、通常プレーと精密検索の間のランアウト校正がある１６ＸＣＤ−ＲＯＭドライブシステムシステムの性能シミュレーションの図である。
図１４Ａと１４Ｂは、本発明によるランアウト校正がない場合とある場合の精密検索オペレーションにおけるデータヘッドとディスクトラックの相対速度を表す図である。
特定の実施例の詳細な説明
装置
図２は、本発明によるランアウト校正を組込むため修正した図１のサーボループ10を示す。より詳しくは、図２のサーボループ20は、加算ジャンクション22を組込み、プレフィルター24と、レコーダー/プレーバック構成部品26と、関連付けられた制御構成部品32,34とに結合している。プレフィルター24は、サーボコントローラ14の出力と、レコーダー/プレーバック構成部品26の入力に結合する。構成部品26は次に、加算ジャンクション22を通ってループ10に結合する。周波数発生器32とマイクロプロセッサ34もまた、制御の目的で構成部品26に結合する。
図１について説明したように、ＸＩは回転するディスクの物理的位置入力を表し、ＸＯはディスクに対するデータヘッドの物理的位置出力を表し、ＸＥは、ディスク上のトラックに対するヘッドの計算した物理的位置エラーを表す。当業者がよく知っているように、このような位置エラーは、サーボコントローラ14へ送られ、駆動機構18の加速を近似する結果としての駆動信号（ＸＣ）は、アンプ16により増幅され、対象のトラックを追跡しようとして、駆動機構18へ入力される。
しかし、本発明によれば、コントローラの出力（駆動信号ＸＣ）もまた、選択的にサンプリングされ（即ち、ノード28から取出され、プレフィルター24により濾波され）、レコーダー/プレーバック構成部品26により、ディスクの回転の固定された角度でデジタル的に記録され、最終的にこれらの同じ固定された角度において構成部品26によりプレーバックされる。これらのサンプルは、ランアウト「校正駆動信号」として機能し、駆動信号を選択的に増強し、ディスクの回転にわたってディスクのランアウトを補正する。このような「ランアウト校正」は、より正確なトラック追跡オペレーション（図３Ａにより後述するトラック検索オペレーションでも同様）を容易にする。
もし、コントローラの出力が、ディスクが10°回転する毎にサンプリングされれば、360°の回転で36のデジタルサンプルが蓄積される。プレーバックの間、各サンプルは、次のサンプルが選択されるまで連続的に出力される（即ち、この例では、各サンプルはディスクが10°回転するのにかかる時間だけ連続的に出力される）。
他の実施例では、信号ＸＣは、サンプリングのＸＥを表す信号に置き換えることができ、記録とプレーバックは、ＸＥとプレフィルターの間の（単位の差を補正するため）適当なスケーリング定数に置き換えることができる。
用途によって、これらのサンプルを集めるのに異なる種類のプレフィルター24を利用することができる。もし、信号の正弦波の周波数が支配的であれば、ディスク回転周波数における帯域フィルターで十分であろう。帯域フィルターが、ノイズと、高調波と、位相ひずみと、定常状体のオフセットとを減少させるであろう。いったん、サーボループ10が定常状体になると、全てのデータは１回転で記録することができる。
又は、もし、１回転の記録が望ましくなければ、プレフィルター24は、幾つかの回転の同じ36ポイントの逐点（ポイントバイポイント）平均としてサンプルを得ることもできる。
信号ＸＣのサンプルは、構成部品26により記録されプレーバックされる。好適な実施例では、この構成部品は、デジタル読み/書きメモリー（即ち、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）であり、マイクロプロセッサ34（例えば、記録とプレーバックの機能を選択し制御する）と周波数発生器32（サンプリング周波数を与える）により制御される。当業者には理解できるように、構成部品26はここに記述したサンプリングされた信号を記録しプレーバックできるどのような装置であってもよい。
図２を参照すると、サンプリングされた信号は、構成部品26により記録されたときと同じ固定された角度でプレーバックされ、加算ジャンクション22で、サーボコントローラ14からのその時の現行ＸＣ信号に加算される。構成部品26からプレーバックされたサンプルは、駆動機構18の加速に関連する。この加算された信号が、アンプ16により増幅され、トラック追跡オペレーションとトラック検索オペレーション（図３Ａに関連して後述する）で駆動機構18を制御するのに使用することができる。
ハードディスク駆動システムでは、駆動機構に十分な摩擦があり、サーボコントローラ14の入力と出力信号は、純粋なサイン波から歪められる場合がある。高容量トラック追跡フロッピィドライブでは、エラストマーのディスク自体の形状が、温度と湿度により円形でなくなる場合がある。両方の用途とも、ディスク回転の高次の倍数が、サーボコントローラ出力（又は上述した他の実施例の入力）のデジタル記録に含まれることを要求する場合がある。
図３Ａと３Ｂは、本発明の好適な第２実施例である。図３Ａは、サーボシステム100の概略ブロック線図であり、サーボシステムは、トラックとスレッド機構（即ち、サーボ）の両方を駆動するため、ＣＤ−ＲＯＭ駆動システムからの入力を受取る。図３Ｂは、図３Ａで使用する言葉を定義する。業界で知られているように、トラックとスレッド機構は光データヘッド（即ち、ピックアップ）の移動を制御するため使用され、ＣＤ−ＲＯＭ上のトラックから情報を読み出し書き込む。スレッドは、上をディスクが回転するベースプレートに対して移動し、光データヘッドはスレッドに対して移動する。スレッドは、ディスクの全表面上（例えば、20,000トラック以上）を移動することができる。しかし、光データヘッドは、スレッドの位置に対して±約300トラックしか移動することができない。このため、スレッドと光データヘッドは、特定のトラックを適正に追跡し、又は特定のトラックの精密検索を実行するため、協働する。図３Ｃは、トラック機構（例えば、光ピックアップレンズ202と、トラックアクチュエータ204）と、スレッド機構（例えば、スレッド206と、スレッドモーター208）を備える良く知られたディスク駆動機構300を例示する。
図３Ａに関する次の議論は、１組のトラック追跡サーボループを使用する従来のトラック追跡オペレーションと、１組のトラック検索サーボループを使用する従来のトラック検索オペレーションと、トラック追跡とトラック検索オペレーションの両方に適用される校正駆動信号を生成する本発明によるランアウト校正機能とを取扱う。
図３Ａにおいて、ＸＤは回転しているＣＤ−ＲＯＭディスク上のトラックの物理的移動を表す。何れの存在する正弦波のディスクのランアウト（多くのトラック（例えば、±112）の移動でディスクの回転周波数で正弦波に近く現れる）も、ディスクの渦巻き移動と結合されて、ＸＤを生じる。もし、ランアウトがなければ、ＸＤはトラックの遅い渦巻き移動のみからなる。光データヘッドの完全な移動は、ＸＳとＸＴの合計で表される。ＸＳはスレッド機構104の位置を表し、ＸＴはスレッドに対するトラック機構106の位置を表す。前述したように、このＸＴ移動は±約300トラックに限定される。光データヘッドは、スレッド機構によりさらに移動される。スレッドは、典型的なＣＤのトラックの全範囲上を動くことができ、一方トラック機構は、スレッドに対して光データヘッドを±約300トラックだけ動かす。ＸＳとＸＴの組合せを使用して、トラック追跡のため光データヘッドを動かす。ＣＤ−ＲＯＭディスクは、一般に20,000トラック以上を含むので、ＣＤ−ＲＯＭディスク表面全体の上を連続的に追跡するのに、スレッドの移動が必要である。
加算ジャンクション108は、トラック位置ＸＤを光データヘッド位置と比較することにより、エラー測定値ＸＥを生じ、ここにＸＴとＸＳはフィードバックループ107経由でジャンクション108へ戻される。エラー測定値ＸＥは、無線周波数（ＲＦ）プレアンプ110を通過し、それがヘッド位置とトラック位置の間のエラーを表す電圧ＴＥを生じる。ＸＥからＴＥへの変換は、多くのＣＤ−ＲＯＭで典型的に行われ、当業者に良く知られている通常のオペレーションである。例えば、ＴＥは、ＣＤ−ＲＯＭドライブの光データヘッド（即ち、ピックアップ）に置かれた副ビームフォトダイオードを使用して生成することができる。これは、C.シャーマンのＣＤ−ＲＯＭハンドブック、インターテキストパブリケーション、McGraw-Hill社（1994）に記載されていて、その全体をここに参照する。トラック追跡オペレーションの間、ＴＥはＸＥに比例する。
通常のトラック追跡、即ち通常のプレーバック/記録の間、ＴＥ信号が生成され、１組のトラック追跡サーボループ内で処理され、それはこの実施例では、要素106〜120（トラックループ）と要素104、108〜116、122〜126（スレッドループ）を含む。アナログＴＥ信号は、アナログデジタル変換器112によりデジタル信号に変換される。変換された信号は次に、トラック低周波数ブースト構成部品114へ入り、これが比較的低周波数（即ち、ディスクランアウトの支配的な周波数）で非常に高いゲインをかける。その結果、低周波数要素が強調された信号になる。例として、１２Ｘ速度ＣＤ−ＲＯＭドライブで経験するディスクランアウト周波数は、約100Ｈｚであり、１６Ｘドライブは約133Ｈｚである。図５は低周波数ブースト114の典型的な周波数応答を示し、これは当業者によりアナログ又はデジタル回路内に容易に形成することができる。
低周波数ブースト114の出力は、次にトラックイコライザー116により処理され、これは業界で良く知られているように図３Ａの閉ループサーボシステムに安定性を与える通常の要素である。図５は、トラックイコライザー116の典型的な周波数応答を示し、これは当業者によりアナログ又はデジタル回路内に容易に形成することができる。トラックイコライザー116の出力は駆動信号ＴＯＵＴであり、これはトラック機構106の加速を近似する。
信号ＴＯＵＴは、デジタルアナログ（Ｄ/Ａ）変換器118とアンプ120へ進み、増幅されたアナログ信号ＶＴＡを生じ、これはトラック機構106を駆動するのに使用される。後述するように、本発明の実施例のＴＯＵＴは、校正駆動信号を生成するのにも使用される。
トラック追跡オペレーションの間、校正駆動信号あり又はなしで、ＴＯＵＴ信号もまたスレッドイコライザー122のより処理されて、スレッド機構104によるスレッド及び対応する光データヘッドの移動の協働を助力する。図３Ａを参照すると、プロセッサー134は、トラック追跡の間、いつもスイッチ138’と138”を閉じておく。既に記述したように、トラック追跡は、スレッドとスレッドに対する光データヘッドの協働した移動を必要とする。ＴＯＵＴ信号は、スレッドイコライザー122により処理され、これは、業界で良く知られているように、図３Ａの閉ループサーボシステムに安定性を与える通常の要素である。図６は、スレッドイコライザー122の典型的な周波数応答を示し、当業者によりアナログ又はデジタル回路内で容易に形成することができる。
再度図３Ａを参照すると、イコライザー122のデジタル出力（ＳＯＵＴ）は、加算ジャンクション130を変化しないで通過する。ジャンクションの第２入力（ＳＫＩＣ）は、トラック追跡オペレーションの間ゼロだからである。従って、ＳＯＵＴは、パルス幅変調（ＰＷＭ）Ｄ/Ａ変換器124により独立にアナログ信号に変換され、スレッド出力ＳＬＯを生じる。ＳＬＯは、スレッドコントローラ出力を表す電圧である。ＳＬＯはアンプ126を通過し、スレッドモーター電圧を生じ、それがスレッド機構104を駆動し、それによりスレッド位置出力ＸＳを生じる。
ＸＳとＸＴは、一緒になって光データヘッドが特定のトラックを追跡するときに移動を表す。これらの値は、フィードバックループ107により加算ジャンクション108へ戻され、それが位置エラーＸＥを生じる。
図３Ａについて続けて、トラック検索オペレーションと、これに関連付けられた構成部品について記述する。前述の議論のように、位置エラーＸＥは、ＸＤとＸＳとＸＴとの相対的位置により決まり、ＲＦプレアンプ110により処理される。しかし、トラック検索もまた、アンプ110のオペレーションの結果のいわゆるＲＸとＴＸ信号を使用し、トラックの横断と検索方向（即ち、前進又は後退）をモニターする。通常のトラック検索の間、ＴＥ信号を使用してＴＸを生成し（後述する）、その後処理は１組のトラック検索サーボループ内で継続し、この実施例ではこのループは、要素106〜110、128、116〜120（トラックループ）と要素104、108〜110、128、122〜126、130（スレッドループ）を含む。他の実施例では、このトラック検索のスレッドループは、要素116と122を含むことができる。
信号ＴＸとＲＸは、光データヘッドの良く知られたダイオード構造から出すことができる。このピックアップの典型的な配列は、６つのダイオードを含み、４つが中心に集中し、２つが周辺の対角上にずらしてある。中心のグループは、アンプ110により加算され、「ＲＦリプル」又はＲＦＲＰと呼ばれるアナログ信号を生じる。周辺のダイオードは、２つの差がアナログ信号ＴＥを生成する。標準の３ビームピックアップでは、メインビームが４つの中心のダイオードに当たる。２つの副ビームは、それぞれ少しトラックからずれ、２つのずれたダイオードに当たる。
検索の間、ピックアップアームがディスクの半径方向に移動してトラックを横切るとき、サイン波ＲＦＲＰとＴＥは、相互に90°位相がずれている。（これらのサイン波は、各トラックを横切ると１サイクル振動する。）処理のため、ＲＥＲＰは、コンパレータ（図示せず）によりしきい値で区切られ、方形波ＲＸを生じ、一方ＴＥはしきい値で区切られ、方形波ＴＸを生じる。ＲＸとＴＸの各完全なサイクルは、トラックを横切ることを表す。ＴＸに対するＲＸの位相（即ち、90°進んでいるか遅れているか）が、検索方向を表す。ＴＸとＲＸの生成は、1997年４月11日出願の「ＣＤ−ＲＯＭピックアップ信号の自動調整用比例サンプリング回路」という題の権利者が同じで共に係属中の分割特許出願No.60/043,495号（代理人番号No.18078-4）に記述されていて、その全体をここに参照する。
ＴＸとＲＸの両方とも、精密検索キックブロック128へ入力され、これは、スレッドとトラック機構を使用して、精密トラック検索における光データヘッドの移動に協働するように設計された通常の論理回路である。（この実施例によれば、精密検索は１から数千トラックの範囲であり、一方粗い検索は数千から２万トラック以上である。）
検索の開始に当たって、マイクロプロセッサ134は、データ信号ＴＲＫとＢ＿Ｆを与え、これらはそれぞれ精密検索がカバーするトラックの数と検索方向を示す。例えば、システムを音声のＣＤで使用すると、ＴＲＫ入力は、トラックとスレッド機構が、200トラック離れた他の歌の初めに移動すべきであることを示し、Ｂ＿Ｆ入力は、歌が現在の位置から前方か後方かを示す。オペレーションの間、ＴＲＫの値は、信号ＴＸとＲＸにより与えられる横切ったトラックの数とその方向に基づいてデクレメント（又はインクレメント）される。値がゼロに到達すると、検索は完了する。
精密検索キックブロック128は、トラックキック（ＴＫＩＣ）とスレッドキック（ＳＫＩＣ）の２つの信号を生じる。ＳＫＩＣ信号は、Ｄ/Ａ変換器124とアンプ126を通過した後、スレッド機構104が特定の距離だけ動くように指示する。ＳＫＩＣ信号は、移動するトラックの数に比例する。ＳＫＩＣ信号は、初めスレッド速度の鋭い増加（即ち、加速）を生じ、次にスレッドがターゲットトラックに近づくと減速する。
ＴＫＩＣ信号は、スイッチ132経由でトラックイコライザー116を通過する。（スイッチ132は、マイクロプロセッサ134により制御され、トラック検索の間イコライザー116をブロック128に結合し、トラック追跡の間低周波数ブースト114に結合する。）このトラック追跡オペレーションで、動作パラメータ（即ち、極とゼロ）を置き換えることにより、イコライザー116を修正し、検索モードでより大きい安定性を与えることができる。進行中にマイクロプロセッサ134により別の１組の数をイコライザー116にロードし、特別に動作モードを適合させることができる（即ち、トラック検索の初めに検索数をロードし、トラック追跡の初めに追跡数をロードする）。特定のサーボループ用のこのようなパラメータは、当業者により容易に求めることができる。他の実施例では、第２トラックイコライザーをシステムに追加し、トラック追跡とトラック検索オペレーションで専用トラックイコライザーを与え、進行中に動作パラメータを置き換える必要がないようにすることもできる。更に他の実施例では、１つのイコライザー116を検索と追跡の両方に適合するパラメータで使用することもできる。
ＴＫＩＣは、イコライザー116により処理されて、現行のＴＯＵＴ信号となり、これはトラック機構106の加速を近似する。１実施例では、トラック検索モードの間、ＴＯＵＴはイコライザー122へ送られない。これは、開いたスイッチ138’と138”により表される。他の実施例では、マイクロプロセッサ134が、トラック検索モードの間スイッチ138’と138”を閉じ、それによりＴＯＵＴがイコライザー122へ通過できるようにする。
トラック検索モードでは、システム100は、ターゲットトラックが見つかるまで（又は、ターゲットトラックを探し当てるのに失敗しタイムアウトが起こるまで）信号を処理しつづける。
更に図３Ａを参照して、ランアウト校正を含む本発明の好適な実施例を記述する。上述したように、トラックイコライザー116は、正弦波に近いＴＯＵＴ信号を生じ、これが（スイッチ138’と138”により）トラック機構106とスレッド機構104を駆動する。更に、この信号の選択したサンプルは、記録され、校正駆動信号としてプレーバックされる。本発明によれば、正弦波のＴＯＵＴ信号のサンプルは、加速信号を近似し、できるだけきれいに抜き出され記録される。これらの同じサンプルは次に、各通常トラック追跡オペレーションと各精密検索オペレーションのために、校正駆動信号として周期的にプレーバックされ、その時現行のＴＯＵＴ信号に加えられ、特定のディスクで起こるランアウトを補正する。さらに、（２回微分等の）ノイズの多い信号処理の必要なく同じサンプリングされた信号が記録されプレーバックされるので、他のランアウト校正方法と比較してノイズの少ない校正駆動信号が生じる。
トラック追跡の間、イコライザー116の出力は、トラック機構106とスレッド機構104をマスター/スレーブの関係で駆動する。数百トラックを超える大きい同心ディスクランアウトのあるディスクでは、校正駆動信号で増強したＴＯＵＴ信号でトラック機構106のみを駆動し、スレッド機構は駆動しないのが好ましい。後者のノイズと弱まりのためである。従って、図３Ａに示すように、校正駆動信号は、スレッドへのサーボ入力のピックオフポイント（即ち、ノード152）の下流（即ち、加算ジャンクション150で）加えられる。しかし、もし、性能を改善するためこのような心配が２次的であれば、このようなピックオフポイントは、ジャンクション150の下流（即ち、点線155で示すようにノード154）へ移動することもできる。
トラック検索の間、できるだけトラック機構106の正弦波に近い移動を保持するのが好ましい。こうすると、検索がより信頼でき、精密検索の終わりに通常プレー（トラック追跡）へよりスムーズに移行できる。従って上述したように、校正駆動信号（即ち、記録されたサンプル）は、各精密検索オペレーションのためにその時現行のＴＯＵＴ信号に連続的に追加され、特定のディスクで起こるランアウトを補正する。
再度図３Ａを参照すると、本発明の好適な実施例は、プレーバック/レコーダー144に結合したプレフィルター142を含み、それは次にゲイン調節回路146に結合する。プレフィルター142は、ノード152でイコライザー116の出力に結合する。ＴＯＵＴのサンプルは選択的にサンプリングされ（即ち、ノード152から取出され）、フィルター142で浄化され、レコーダー/プレーバック構成部品144によりディスク回転の固定された角度（即ち、周期的角度インクリメント）で記録される。これらの同じサンプルは次に、構成部品144により同じ固定された角度でプレーバックされ、加算ジャンクション150へ出力される前に、ゲイン調節回路146（後述する）によりゲインを調節される。このジャンクションで、イコライザー116の現行出力（即ち、その時現行のＴＯＵＴ）は、回路146により記録されたサンプルと結合され出力となる。
他の実施例として、プレフィルター入力142に結合したライン140は、ノード152からノード154へ移動することもできる。
図２について前述したように、ディスク回転の固定した角度で記録するサンプル数は変えることができる。図３の好適な実施例では、ＴＯＵＴはディスク回転の約10°ごとにサンプリングされ、その結果約36のデジタルサンプルが得られる。プレーバック中、各サンプルは次のサンプルが選択されるまで連続的に出力される。
プレフィルター142は、帯域フィルターで上述したようにノイズと、高調波と、位相ひずみと、定常状体のオフセットを減らす。１６Ｘ速度のＣＤ−ＲＯＭドライブでは、133Ｈｚの帯域フィルターが選択され（133Ｈｚはランアウトの支配的な周波数を表す）、その周波数応答を図７に示す。この実施例では、サーボシステム100の他の機能（即ち、フォーカスとトラッキングのゲイン調節）のため、初め帯域プレフィルター142が使用される。しかし、このような使用は初めの校正（即ち、始動）の間に完了し、その後システムのオペレーションの間使用されない。従って、図３の実施例は、一連の制御ラインにより他の用途からこのフィルターを「借用」して、切り換え、それにより第２のフィルターを作ることを避ける。
ＴＯＵＴのサンプルは、マイクロプロセッサ134（記録とプレーバック機能を選択/制御する）と周波数発生器136（サンプリング周波数を与える）の制御の下で記録/プレーバック構成部品144により記録されプレーバックされる。図３Ａの実施例では、構成部品144は、少なくとも10ビット幅のメモリー記憶位置を有するデジタル読み/書きメモリー（即ち、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）であるが、図２に関して上述した他の実施例を使用することもできる。ＴＯＵＴのサンプルは、構成部品144に記憶される前に、プレフィルター142により単に「浄化」されることもできる。従って、１実施例では、構成部品144にあるサンプルは浄化されているが、その他は元のＴＯＵＴの形から変えられていない。他の実施例では、プレフィルター142を使用して、業界で知られているようにサンプルのゲイン及び/又は位相を変更することができる。
ゲイン調節回路146は、一般に一定の線形速度（ＣＬＶ）で回転するＣＤ−ＲＯＭディスクの可変角速度を補正する。ＣＬＶで、ディスクモーターの速度は、ディスクの中心に対する光データヘッド（即ち、ピックアップ）の位置により変化する。より詳しくは、ディスクの角速度は、ディスクの最も内側と外側のトラックの間の２の係数を超えて変化する場合がある。従って、マイクロプロセッサ134は、絶えずトラック位置をモニターし、トラック位置に基づいて校正駆動信号（即ち、記録されたサンプル）のゲインを調節する。このような調節は、進行中に例えばルックアップテーブルから求め、又は計算することができる。他方において、一定の角速度（ＣＡＶ）を使用するドライブでは、ゲインの調節は必要でない（即ち、ゲインは1.0のままである）。
例えば、サンプルが8000ｒｐｍで記録され、8000ｒｐｍでプレーバックされれば、ゲインは1.0のまま（即ち、純粋なＣＡＶモード）である。しかし、角速度がＣＬＶモードで減少すると、回路146は、加速であるｒｐｍの２乗（即ち、ｒｐｍ2）だけ補正しなければならない。そのため、角速度がディスクの内側の8000ｒｐｍから外側に近いどこかの4000ｒｐｍに減少すると、ゲイン調節は0.25に減少される。従って、この例では、ゲインは8000ｒｐｍでは1.0であり、4000ｒｐｍでは0.25である。
ＣＬＶディスクドライブでトラックを検索するとき、ゲイン調節回路146は始めターゲットトラックに対応するゲインを設定する。
上述したように、周波数発生器（ＦＧ）136は、各ディスクの固定した数の各インクリメントにおける校正駆動信号の記録とプレーバックを容易にする。正確な角度間隔は要求されないが、これらのインクリメントは、繰り返し信頼性あるように識別される。角度フィードバックを行う幾つかの方法には、（1）ホール効果センサーを使用してディスクモーターの回転をモニターする、（2）ディスクモーターの巻き線からｅｍｆ（起電力）を検出する、又は（3）光トランスデューサディスクの使用がある。角度インクリメントを求めるのにモーターの回転が信頼できれば、８極３相モーターでは、ディスクの回転当たり約24サンプルの速度でサンプルが取出されるのが好ましく、12極３相モーターではディスクの回転当たり約36サンプルが好ましく、又はその倍数となる。もちろん、回転当たり約36サンプルが、現在好ましい速度である。しかし、光トランスデューサディスクを使用するときは、品質要求によって回転当たりどのような数のサンプル（及び角度インクリメント）でも使用できる。
手順
図８Ａと８Ｂは、本発明による校正駆動信号を記録しプレーバックする方法を示す。図８Ａのフローチャート800を参照すると、本発明のランアウト校正を組込んだディスク駆動システムは、始めブロック802に従って、較正（即ち、標準の始動オペレーション）される。次に、ブロック804に従って、ディスク駆動システム内で別の機能を行う帯域フィルターがイコライザー116と記録/プレーバック構成部品144の間に再結合される（図３Ａ）。次に、ブロック805に従って、ディスクは高速（例えば、最大作動速度以上）に回転を上げ、全てのサーボ（例えば、フォーカス、トラック、スレッド、ディスク）がオンにされる。良く知られているように、フォーカスサーボがデータヘッドとディスクの垂直の関係を制御し、ディスクサーボがＣＬＶとＣＡＶオペレーションを容易にする。次にブロック806へ行き、そこで角度位置カウンターが開始する（即ち、回転当たりの測定数が確立する）。次にブロック808に従って、トラック追跡オペレーションで帯域フィルターとシステムサーボループが安定するまで、対象のディスク駆動システムがディスクを何回転か（例えば、３又は４）回転させる。
いったん安定化すると、ブロック810と812へ行き、そこでサンプリングされ濾波されたＴＯＵＴ信号（図３Ａ）は、トラック追跡オペレーションの間Ｎの角度カウント（後述する）について各角度インクリメント（ディスク回転の固定した角度を表す）で記録/プレーバック構成部品内に記憶される。好適な実施例では、この記録することは回転可能ディスクの１回転の間に行われる。しかし、もしシステムが衝撃を受け（即ち、過大なオフセットを生じる飛び）、又はディスク自体に欠陥あれば（誤りのＴＯＵＴ信号を生じる）、記憶オペレーションを繰り返すため、ブロック812からブロック810へ戻る。
いったんＴＯＵＴの全てのＮサンプルが記憶されると、通常のディスク駆動オペレーションが始まる。
図８Ｂを参照すると、通常のプレーと精密検索のための、ＴＯＵＴの記録されたサンプル（即ち、校正駆動信号）のプレーバックオペレーションが、ブロック852に従って、初めに対象のディスク駆動システムがＣＬＶかどうか求めることで、開始される。もしそうであれば、ブロック856に従って、マイクロプロセッサ134によりゲイン調節回路146（図３Ａ）がアクセスされ、光データヘッドの位置に基づいて角速度の変化を補正する。もしそうでなければ（即ち、システムはＣＡＶ）、ブロック854に従って、ゲインは１（1.0）のままであるか又は１に設定される。
特定の角度インクリメントの記録されたサンプルを識別するため、０からＮ−１までの範囲の「角度カウント」を使用することができ、ここにＮは１回転についての周期角度インクリメント（またカウント）である。例えば、Ｎ＝36の場合、各角度インクリメントは約10°であり、０から35の間の数の角度カウントと関連付けられる。
ブロック858に従って、記憶したサンプルを取り出すためにレコーダー/プレーバック（図３Ａ）にアクセスするのに使用した「現行の」角度カウントが、（特定の角度インクリメントで記憶されたサンプルと協働するように）回転を経験するディスクの角度カウントに等しく設定される。ブロック860で、現行の角度カウントを使用して、対応する記憶されたサンプルが選択され、ブロック862で、取り出されたサンプルが出力される。出力の間、取り出されたサンプルはゲイン調節146（図３Ａ）を通過し、関連付けられた角度インクリメントの継続時間の間（即ち、対象の回転可能ディスクをこの角度インクリメントだけ回転させるのにかかる時間）、アクティブのままである。このインクリメントのとき又はその前に、ブロック864〜868に従って、新しい現行の角度カウントが選択される。
ブロック864と866に従って、もし現行の角度カウントがＮ（ディスクの１回転で許容される最大数）に等しければ、現行のカウントはゼロに再設定され、ブロック870へ戻る。又は、ブロック868に従って、現行のカウントが１増加されてブロック870へ戻る。
ブロック870で、（ブロック852で求めた）対象のドライブがＣＬＶであれば、ブロック872へ行き、データヘッドが、ゲイン変化を受入れるため横方向に十分な距離だけ移動したかどうか求める。もしそうであれば、ブロック874に従って、出力サンプルにかけるゲインを修正するためゲイン調節146（図３Ａ）がアクセスされ、その後ブロック860へ行く。そうでなければ、上述したように続く処理のため、ゲインの調節をせずにブロック860へ戻る。又は、対象のドライブがＣＬＶでなければ、続く処理のため、直ちにブロック870からブロック860へ行く。
性能
図９Ａ〜９Ｄは、本発明のランアウト校正がある場合とない場合の位置入力ＸＤと、位置出力ＸＴと、位置エラーＸＥとの関係を例示する。図９Ａと９Ｂは、それぞれトラック追跡オペレーションにおけるＸＤとＸＴを表す。図９Ｃは、スレッド機構104（図３Ａ）から無視できる移動を示す。図９Ｄは、ディスクのランアウトから生じるＸＤとＸＴの間の±約0.1ミクロンの初期の位置エラーを示す。しかし、図３Ａの実施例でＴＯＵＴに構成駆動信号を加えて、この位置エラーはポイント900で著しく減少する。
図１０Ａ〜１０Ｄは、ランアウト校正がない場合の１２ＸＣＤ−ＲＯＭドライブのトラック追跡とトラック検索オペレーションの間の図３Ａの実施例のシミュレーションの結果である。図１０Ａは、周波数100Ｈｚ振幅±180μｍのときの物理的なディスクのランアウト（ＲＯ）を示す。図１０Ｂは、トラック追跡オペレーション（約０〜10、13〜32.5、41〜50ミリ秒）、及びトラック検索オペレーション（約10〜13、32.5〜41ミリ秒）の間の信号ＴＥを示す。トラック追跡の間のわずかの正弦波の移動は、トラック追跡サーボループの制限された帯域幅即ち、サーボループはディスクの物理的ランアウトを完全には追跡できないことにより生じるエラーを示す。その結果、光データヘッドが対象のトラックの中心を外れることによるエラー即ち位置ずれがある。
再度図１０Ｂを参照すると、10〜13ミリ秒におけるトラック検索は、32トラックの精密検索（各ＴＥの３角波サイクルが１つのトラックを横切ることを示す）を示し、ディスクのランアウトが位相がほぼゼロ（即ち、図１０ＡのＸＤプロットが同時に水平軸を横切る）であるが、ピーク速度で移動しているとき始まる。この例では、32のトラック検索とトラックランアウトは、検索が始まるとき反対方向へ移動する。その結果、トラックの横断は、（データヘッドの相対速度による）ずっと高い周波数で起こり、そのため、１トラック行き過ぎる。要するに、トラック検索サーボループにより制御されるトラックとデータヘッドの間の相対速度は、ループの能力を超えている。これはさらに図１０Ｃに示され、これはＴＫＩＣ信号が次第に上昇し、結局は成功せずに、ターゲットを見逃す前に検索を遅くすることを示す。
再度図１０Ｂを参照すると、32.5〜41ミリ秒におけるトラック検索は、他の32トラックの精密検索を示し、ディスクランアウトの位相が約90°で、ランアウトが最大オフセットであるが最小速度のとき（即ち、約32.5ミリ秒）始まる。この例では、検索とランアウトは同じ方向へ移動し、割当てられた時間ウィンドーでは横断は記録されないので、結局ストールする。
図１１Ａ〜Ｄへ行くと、同じＣＤ−ＲＯＭドライブのトラック追跡とトラック検索オペレーションを示すが、本発明によりランアウト校正を加えてある。ここに、通常プレー領域（即ち、トラック追跡）ではもはやわずかの正弦波のエラーもない。さらに、両方の検索オペレーションは、ターゲットトラックを見つけるのに成功する。
図１２Ａ〜Ｄと、図１３Ａ〜Ｄは、本発明の利益のより劇的な結果を示す。図１２Ａ〜１２Ｄは、ランアウト校正がない場合の１６ＸＣＤ−ＲＯＭドライブのトラック追跡とトラック検索オペレーションの間の図３Ａの実施例のシミュレーションの結果である。図１２Ｂに示すように、通常のプレーの間重大な正弦波移動があり、トラック追跡で重大な位置エラーがあることを示す。さらに、トラック検索の結果検索に失敗し、そこからトラック追跡サーボは回復できない。これと反対に、本発明のランアウト校正システムのある同じシステムは、図１３Ａ〜Ｄに示すようにトラック追跡とトラック検索に成功する。
最後に図１４Ａは、ここに述べたランアウト校正がない場合の精密検索中のディスクランアウトを受けるデータヘッドにより経験される相対速度の大きな違いを示す。ヘッドの相対速度の結果、トラックを横切る周波数が約120ｋＨｚまであがる。これと反対に、図１４Ｂに示すように、本発明のランアウト校正を組込むことにより、最大のトラックを横切る周波数は、約70ｋＨｚまで減少する。
要するに、本発明によるランアウト校正は、ディスク駆動システム内に配置されたサーボシステムに多数の重大な利益をもたらす。第１に、通常プレーの間、ランアウト校正は、帯域幅を増加させずに追跡エラーを大きく減少させる。これは、図１０Ｂ、１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂに示される。第２に、低速精密検索ランディングの間、ランアウト校正はストールとトラックの行き過ぎの問題を減少させる。これは、図１０Ｂと１１Ｂに例示される。最後に、高速精密検索の間、ランアウト校正はトラックを横切る周波数を減少させ、それゆえ、トラックをカウントする負担を容易にする。これは、図１４Ａと１４Ｂに開示されるピーク周波数の減少に例示される。
前述したのは本発明の実施例の完全な記述であるが、色々の改変、代替、均等物を使用することができる。従って、上の記述は、本発明の範囲を制限するものではなく、本発明の範囲は請求の範囲により決められる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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