DE19709285C2

DE19709285C2 - Plattenlaufwerk und Steuerungsverfahren für die Kopfposition für ein Plattenlaufwerk

Info

Publication number: DE19709285C2
Application number: DE19709285A
Authority: DE
Inventors: Susumu Hasegawa; Yukihiro Uematsu; Tomoyoshi Yamada; Takahisa Ueno; Nobuyuki Suzuki; Keiji Aruga; Shuichi Hashimoto
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Toshiba Storage Device Corp
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2017-03-08
Also published as: US6496322B1; CN1167982A; JP2965062B2; CN1144219C; US6128153A; JPH09330571A; DE19709285A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Plattenlaufwerk nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1 und ein Steuerungsverfahren für die Kopfposition für ein Plattenlaufwerk.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In den letzten Jahren sind zur Vergrößerung der Spei cherkapazität von Magnetplattenlaufwerken Bemühungen unter nommen worden, eine noch höhere Dichte zu erreichen, womit die Notwendigkeit verbunden ist, die Zugriffsgeschwindigkeit zu verbessern. Zur Erzielung einer Vergrößerung der Speicher kapazität eines Magnetplattenlaufwerks und einer Verbesserung der Zugriffsgeschwindigkeit sind verschiedene Verfahren vor geschlagen worden.

Bei einem Magnetplattengerät (nachfolgend einfach als Plattenlaufwerk bezeichnet) zeichnet ein Magnetkopf (nach folgend einfach als Kopf bezeichnet) Daten auf einer Magnetplatte (nachfolgend einfach als Platte bezeichnet) durch Auf zeichnen eines Magnetmusters auf, und liest der Kopf die Da ten, die auf der Platte aufgezeichnet worden sind, indem Ma gnetfeldveränderungen detektiert werden, die infolge dieses aufgezeichneten Magnetmusters auftreten. Zum Einrichten der Position für das Aufzeichnen und das Lesen wird eine magneti sche Führung auf der Platte, die als Spur bekannt ist, ko axial zum Drehzentrum der Platte aufgezeichnet. Die Position in radialer Richtung wird identifiziert, indem eine Spur spe zifiziert wird. Jede Spur auf der Platte ist in Umfangsrich tung in eine Vielzahl von als Sektoren bekannte Teile aufge teilt, wobei die Sektornummern, die jeden der Sektoren iden tifizieren, auf der Platte aufgezeichnet sind. Das Aufzeich nen von Daten wird in Einheiten von Sektoren durchgeführt, und durch Spezifizieren einer Sektornummer ist es möglich, die Umfangsposition zu identifizieren. Bei einem Plattenlauf werk, das eine Vielzahl von Platten mit derselben Drehachse und für jede Aufzeichnungsfläche der Platte einen Kopf auf weist, sind die Köpfe so verbunden, daß sie sich zusammen be wegen, wobei beispielsweise eine der Plattenflächen zu einer Servofläche gemacht wird, auf der eine Spuren und Sektoren betreffende Information aufgezeichnet wird, während Daten ausschließlich auf den anderen Plattenflächen aufgezeichnet werden, was als Servosystem bekannt ist. Bei diesem dedizier ten Servosystem besitzt die Kopfposition jedoch in Hinblick auf die Servofläche einen Kopfpositionsfehler in Hinblick auf die Schreibposition der Daten. Infolge von Temperaturverände rungen, Vibrationen der Kopfbewegungseinrichtung u. dgl. ist es jedoch nicht möglich, diesen Fehler sehr klein zu machen. Daher war es schwierig, die Dichte zu vergrößern, indem der Spurabstand ausreichend eng ausgebildet wird. Aus diesem Grund sind in den letzten Jahren Daten auf allen Plattenflä chen aufgezeichnet worden, wobei die die Spur betreffende In formation ganz am Beginn der Sektoren jeder Plattenfläche aufgezeichnet worden ist, die zur Steuerung der Kopfposition detektiert wird. Dieses System, bei dem die Servoinformation zusammen mit Daten aufgezeichnet wird, ist als ein eingebet tetes Servosystem bekannt.

Bei derzeitigen Plattenlaufwerken ist eine Platte an der Drehwelle eines Spindelmotors angebaut, und wird eine In formation mittels eines Servospurschreibers (STW) aufgezeich net, um so eine Initialisierung des Spurschreibens durchzu führen. Das Schreiben und Lesen von Daten wird nach der Durchführung dieses Initialisierungsvorgangs durchgeführt. In der Praxis wird ein STW-Programm gestartet, und wird eine Servoinformation mittels eines Kopfs auf der Plattenfläche geschrieben. Somit ist die Bahn einer Spur ein Kreis, dessen Zentrum das Drehzentrum ist. Dies gilt sowohl für das einge bettete Servosystem als auch für das dedizierte Servosystem.

Weil jedoch in der Praxis der Kopf und die Platte vi brieren, während die Spur geschrieben wird, ist die Spur kein echter Kreis, sondern vibriert sie statt dessen um eine kreisförmige Bahn. Um die Aufzeichnungsdichte eines Platten gerätes zu verbessern, ist es notwendig, die Zahl der Spuren zu vergrößern, die auf einer Platte aufgezeichnet werden kön nen. Wenn jedoch die Platte vibriert, ist es wegen der Gefahr einer gegenseitigen Beeinträchtigung zwischen benachbarten Spuren nicht möglich, den Spurabstand sehr eng auszubilden, was ein Hindernis für die Verbesserung der Aufzeichnungs dichte darstellt.

Aus der US 4 616 276 ist ein dezidiertes Servosystem bekannt, bei welchem ein Kopf zum Folgen einer Servospur gesteuert wird, wie es zum technologischen Hinter grund der Erfindung gehört.

Die JP 4-337577 A beschreibt eine Plattenvorrichtung, bei der Servospuren auf eine Magnetplatte vor der Montage aufgezeichnet werden; die Servospuren auf den anderen Magnetplatten werden auf exzentrischen Bahnen unter Steuerung der zuvor aufgezeich neten Servospuren auf der einen Magnetplatte ohne kommende Installation ihrer Ex zentrizität aufgezeichnet. Die Servospuren auf den anderen Magnetplatten haben diesel be Exzentrizität wie jene der einen Magnetplatte.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Unter Berücksichtigung der oben angegebenen Nachteile hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit der Verbesserung der Aufzeichnungsdichte durch Anbauen einer Platte an einer Drehnabe nach genauem Aufzeichnen der Spuren unter Verwendung eines externen Gerätes ins Auge gefaßt. Wenn nur die Spur aufzuzeichnen ist, ist es möglich, einen Hoch präzisions-Spindelmotor und eine Hochpräzisions-Kopfbetäti gungseinrichtung zu verwenden, wobei es möglich ist, eine ge nauere Spuraufzeichnung durch Verwendung eines dedizierten Kopfs zu erreichen, was das Erreichen einer hohen Aufzeich nungsdichte ermöglicht, indem der Spurabstand eng ausgebildet wird. Jedoch ist es in dem Fall des Anbauens einer Platte, auf der Spuren aufgezeichnet worden sind, an einer Drehnabe eines Spindelmotors, selbst wenn die Genauigkeit des Anbauens verbessert ist, nicht möglich, einen gewissen Grad der Exzen trizität zu vermeiden, bei der das Zentrum der Spur mit nicht dem Drehzentrum fluchtet. Obwohl es möglich ist, ins Auge zu fassen, daß eine Einstellung die Exzentrizität noch kleiner machen kann, ist die erforderliche Einstellung äußerst deli kat, da es äußerst schwierig ist, eine ausreichend genaue Einstellung zu erreichen, so daß selbst dann, wenn dies mög lich sein sollte, die für die Durchführung der Einstellung erforderliche Arbeit das Problem erhöhter Kosten mit sich bringt.

Bei einem eingebetteten Servosystem mit einer Vielzahl von Plattenflächen kann ins Auge gefaßt werden, daß es aus reicht, eine Steuerung der Nachführung gerade des Kopfs durchzuführen, der das Schreiben oder Lesen von Daten durch führt; und in dem Fall, bei dem eine Rückkopplungssteuerung dazu verwendet wird, den gesteuerten Kopf zum Zentrum der Spur nachzuführen, wartet, wenn der gesteuerte Kopf zu einem anderen Kopf umgeschaltet wird, der umgeschaltete Kopf, bis das Nachführen auf der Zielspur erreicht ist, und werden das Schreiben und das Lesen von Daten durchgeführt, nachdem das Nachführen zu der Zielspur erreicht ist. Jedoch ist dies mit dem Problem einer verlängerten Zugriffszeit verbunden, wenn der Kopf geschaltet wird.

Die vorliegende Erfindung ist als ein Mittel zum Lösen der oben beschriebenen Probleme geschaffen worden. Eine Auf gabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kopfposition steuerung bei einem Plattenlaufwerk zu schaffen, das für einen Hochgeschwindigkeits-Zugriff geeignet ist, selbst wenn eine als Servoinformation definierte Spur zum Drehzentrum ex zentrisch ist.

In den verschiedenen Aufzeichnungsbereichen einer Plat tenfläche für eine Servoinformation ist die Servoinformation, die zwei Phasenservoblöcke (= phase servo bursts) aufweist, die radial versetzt und in Umfangsrichtung gestaffelt sind, in gegenseitiger Abwechslung aufgezeichnet. Die aufgezeich nete Servoinformation enthält ein Anzeigesignal, das angibt, daß es sich um eine Servoinformation handelt, und ein Signal, das die Spurnummer und die Sektornummer angibt. Wenn sich die Platte dreht, bewegt sich der Kopf entlang ihres Umfangs, be wegt er sich an dem Servobereich vorbei, und detektiert und identifiziert er die Servoinformation. Wenn der Kopf bei sei ner Vorbeibewegung die zwei Phasenservoblöcke in derselben Weise überlappt, ist die Stärke der mittels des Kopfs aus den zwei Phasenservoblöcken detektierten Signale die gleiche, so daß es möglich ist zu wissen, daß sich der Kopf zwischen den zwei Phasenservoblöcken vorbei bewegt. In dem Fall, bei dem der Kopf in Richtung auf einen der zwei Phasenservoblöcke verschoben ist, so daß es ein Verhältnis der Stärken des festgestellten Signals aus den zwei Phasenservoblockänderun gen gibt, ist es möglich zu wissen, in Richtung auf welche Servoinformation der Kopf verschoben ist. Bei Servosystemen ist in der Vergangenheit eine Rückkopplungssteuerung so durchgeführt worden, daß sich der Kopf auf dem halben Weg zwischen den zwei Phasenservoblöcken vorbei bewegt hat. Weil die Steuerung so durchgeführt worden ist, daß sich der Kopf entlang dieser kreisförmigen Servospur bewegt hat, hat sich der Kopf auch in einem Datenbereich bewegt, und ist die Da tenaufzeichnung ebenfalls entlang dieser kreisförmigen Ser vospur durchgeführt worden.

Während in der Vergangenheit bei dem Servosystem, wie oben angegeben, die Steuerung so durchgeführt worden ist, daß sich der Kopf auf dem halben Weg der zwei Phasenservoblöcke bewegt hat, wo die Stärke der mittels des Kopfs aus den zwei Phasenservoblöcken detektierten Signale die gleiche ist, ist es auch möglich, die Steuerung für jeden Sektor individuell durchzuführen, um so das Verhältnis der Stärke des mittels des Kopfs aus den zwei Phasenservoblöcken detektierten Si gnals zu steuern, so daß der Kopf eine vorgeschriebene Bahn beschreibt. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung, der sich hierauf konzentriert hat, hat es möglich gemacht, die Steue rung so durchzuführen, daß sich der Kopf entlang einer kreis förmigen Drehbahn bewegt, die eine hypothetische kreisförmige Bahn konzentrisch zur Drehung der Platte selbst dann ist, wenn die kreisförmige Bahn (kreisförmige Servobahn), die durch die auf der Platte aufgezeichnete Servoinformation de finiert ist, zum Drehzentrum exzentrisch ist. Sogar in dem Fall einer Kombination einer Vielzahl von Platten und Köpfen ist, weil jeder Kopf in Hinblick darauf gesteuert wird, daß der sich entlang einer kreisförmigen Drehbahn bewegt, eine Zugriffssteuerung in der gleichen Weise möglich wie dann, wenn keine Exzentrizität besteht. Bei diesem Vorgehen ist es selbst in dem Fall, bei dem eine Platte, die genaue, auf ihr aufgezeichnete Spuren aufweist, angebaut wird, möglich, ein Plattenlaufwerk zu erreichen, das für eine hohe Zugriffsge schwindigkeit eine Hochpräzisions-Positionierung ohne die Notwendigkeit einer Einstellung der Exzentrizität auf Null geeignet ist.

Weiter ist, wenn der Kopf so gesteuert wird, daß er sich entlang einer hypothetische kreisförmigen Bahn bewegt, der Kopf in idealer Weise stabil gehalten. Daher wird keine Energie durch einen Kopfpositionierungsmechanismus ver braucht. Dann kann der Energieverbrauch des Plattenlaufwerkes reduziert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung deutlicher verständlich, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen zeigen:

Fig. 1 ein Steuerungsblockdiagramm, das die Konfiguration eines Steuergerätes des Standes der Technik für eine Kopfpositionierung zeigt;

Fig. 2 eine Darstellung des Prinzips der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Zeichnung, die das Steuerprinzip der vorliegen den Erfindung auf der Grundlage der Servoinforma tion zeigt;

Fig. 4 eine Zeichnung, die die Grundkonfiguration eines Plattenlaufwerks entsprechend der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 5 eine Zeichnung, die die Grundkonfiguration eines Steuerungsverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung für ein Plattenlaufwerk zeigt;

Fig. 6 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Aus führungsform eines Plattenlaufwerks entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Aus führungsform der ersten Ausführungsform zeigt;

Fig. 8 eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Plattengerä tes zeigt, das mit einem Schlittenanschlag ausge stattet ist, der zur Ausbildung der Größe und der Richtung der Exzentrizität bei der ersten Ausführungsform verwendet wird;

Fig. 9 eine vergrößerte Draufsicht zur Erläuterung der Ar beitsweise des Schlittenanschlags;

Fig. 10 eine Draufsicht, die eine vereinfachte Ansicht der lagemäßigen Beziehung zwischen einer Spur und einem Kopf zeigt, zwischen denen eine Exzentrizität be steht;

Fig. 11 eine schematische Ansicht, die die Beziehung zwi schen einer exzentrischen Spur und dem Drehkreis zeigt;

Fig. 12 ein Fließdiagramm, das den Steuerungsvorgang für das Nachführen auf ein und derselben Datenspur zeigt;

Fig. 13A und Fig. 13B Teile eines Fließdiagramms, das die Positionierungssteuerung bei der ersten Ausfüh rungsform zeigt;

Fig. 14 ein Steuerungsblockdiagramm, das die Konfiguration der zweiten Ausführungsform zeigt;

Fig. 15 ein Diagramm der Wellenform, die die Bahn eines Kopfs in dem Fall zeigt, bei dem es eine Verände rungskomponente hoher Ordnung gibt;

Fig. 16 ein Diagramm der Wellenform, die die Bahn eines Kopfs zeigt, wenn eine Veränderungskomponente hoher Ordnung kompensiert ist;

Fig. 17 eine schematische Zeichnung für den Zweck der Erläu terung der Verfahrensweise für das Detektieren der RRO- und der RRO'-Verschiebungen;

Fig. 18 ein Blockdiagramm eines Schaltkreises, der die Ver schiebung RRO' an der Fläche der Platte detektiert; und

Fig. 19 ein Blockdiagramm, das die Erzeugung einer durch ein Servosignal verursachten Wellenbewegung zeigt.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bevor zu einer detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung übergegangen wird, werden Plattenlaufwerke des Standes der Technik unter Bezugnahme auf die diese betreffenden, beigefügten Zeichnun gen für ein besseres Verständnis der Unterschiede zwischen dem Stand der Technik und der vorliegenden Erfindung be schrieben.

Fig. 1 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das die Konfi guration eines Kopfpositionssteuerungsgerätes eines Platten gerätes des Standes der Technik zeigt.

Gemäß Darstellung in Fig. 1 ist bei dem Plattengerät innerhalb des äußeren Plattengehäuses 12 eine Platte 14 (normalerweise eine Vielzahl von Platten) an einer Drehnabe eines Spindelmotors 15 angebracht. Die Nabe dreht sich um eine fest Achse des Spindelmotors. Wenn sich die Platte 14 dreht, schwebt der Kopf 13 infolge von Luftdruck in einer winzigen Höhe oberhalb der Platte. Der Kopf 13 ist an dem Ende eines Arms gelagert, der sich frei drehen kann; und durch Drehen des Arms ist es möglich, die Position des Kopfs 13 über der Platte 14 in der radialen Richtung zu verändern. Das Aufzeichnen von Daten wird auf kreisförmigen Spuren auf der Platte 14 durchgeführt, die konzentrisch zu deren Dreh achse verlaufen. Das Schreiben und Lesen von Daten wird durchgeführt, wenn der Kopf 13 über der Zielspur mittels einer Betätigungseinrichtung 10 angeordnet ist und wenn sich der Zielsektor zu der Position des Kopfs 13 dreht.

Eine Spur besitzt eine magnetische Aufzeichnung; die magnetischen Daten, die die Spur angeben, werden mittels des Kopfs 13 gelesen, wobei eine Nachführungssteuerung so durch geführt wird, daß der Kopf über der Zielspur positioniert wird. Das Signal, das den Sektor angibt, ist ebenfalls auf der Platte magnetisch aufgezeichnet, wobei der Kopf 13 die den Sektor betreffenden magnetischen Daten liest, um den Sek tor zu identifizieren. Auf diese Weise gibt es zwei Systeme, das dedizierte Servosystem, bei dem die obengenannte Servoin formation auf einer dedizierten Plattenfläche aufgezeichnet ist, und das eingebettete Servosystem, bei dem die Servoin formation zusammen mit Daten aufgezeichnet ist. Ein Beispiel des letzteren, des eingebetteten Servosystems, wird nachfol gend beschrieben.

Bei dem eingebetteten Servosystem ist die Servoinforma tion am äußersten Anfangsteil jedes Sektors aufgezeichnet. Eine Detektierungssektion 20 für das Kopfpositionssignal ex trahiert die Servoinformation aus einem Signal, das mittels des Kopfs 13 detektiert wird; ein Signal wird erzeugt, daß dem Positionsfehler des Kopfs 13 hinsichtlich der Spur ent spricht, wobei dieses invertiert und einer Schaltkreissektion 60 für eine Steuerungsberechnung zugeführt wird. An der Schaltkreissektion 60 für die Steuerungsberechnung wird ein Signal erzeugt, das diesen Fehler kompensiert, wobei es als Antriebssignal Sdr über einen Verstärker 70 zu einem Schwing spulenmotor 80 geführt wird. Auf diese Weise wird der Kopf 13 so gesteuert, daß er über der Zielspur auf der Platte posi tioniert wird. In Fig. 1 ist nur der Steuerungsblock für den Zweck der Positionierung des Kopfs 13 über der Spur darge stellt. Diese Figur zeigt nicht diejenigen Teile, die Funktionen wie die Indentifizierung der Spurnummer aus der Servoinformation, welche die Drehung des Arms auf der Grundlage dieses Signals bewirkt, die Durchführung der Spurschaltungssteuerung und die Indentifizierung der Sektornummer aus der Servoinfomation.

Wie oben beschrieben ist es bei dem Verfahren des Stan des der Technik, bei dem Spuren auf einer Platte geschrieben werden, nachdem sie in ein Plattenlaufwerk eingebaut worden ist, nicht möglich, den Spurabstand sehr eng auszubilden, und ist es schwierig, eine weitere Verbesserung der Speicherkapa zität durch Vergrößerung der Aufzeichnungsdichte zu errei chen.

Unter Berücksichtigung der oben angegebenen Nachteile hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit der Verbesserung der Aufzeichnungsdichte durch Anbauen einer Platte an einer Drehnabe nach genauem Aufzeichnen der Spuren unter Verwendung eines externen Gerätes ins Auge gefaßt. Je doch ist es in dem Fall des Anbauens einer Platte, auf der Spuren aufgezeichnet worden sind, an einer Drehnabe eines Spindelmotors, selbst wenn die Genauigkeit des Anbauens ver bessert ist, nicht möglich, einen gewissen Grad der Exzentri zität zu vermeiden, bei der das Zentrum der Spur mit nicht dem Drehzentrum fluchtet. Obwohl es möglich ist, ins Auge zu fassen, daß eine Einstellung die Exzentrizität noch kleiner machen kann, ist die erforderliche Einstellung äußerst deli kat, da es äußerst schwierig ist, eine ausreichend genaue Einstellung zu erreichen, so daß selbst dann, wenn dies mög lich sein sollte, die für die Durchführung der Einstellung erforderliche Arbeit das Problem erhöhter Kosten mit sich bringt.

Erfindungsgemäß sind ein Plattenlaufwerk und ein Steue rungsverfahren für ein Plattenlaufwerk für die Kopfposition erreicht, die für einen Hochgeschwindigkeits-Zugriff geeignet sind, selbst wenn eine als Servoinformation definierte Spur zum Drehzentrum exzentrisch ist.

Fig. 2 ist eine Zeichnung, die das Prinzip der vorlie genden Erfindung zeigt.

In Fig. 2 bezeichnen das Bezugszeichen A das Zentrum konzentrischer Spuren, die durch eine Servoinformation defi niert sind, die auf der Platte 14 aufgezeichnet ist (nach folgend als Servospuren bezeichnet), und das Bezugszeichen B das Drehzentrum, wenn sich die Platte 14 dreht, wobei dieses um die Größe X exzentrisch ist. Die Fläche der Platte 14 ist in fächerförmige Sektoren unterteilt, wobei am Beginn jedes Sektors ein Aufzeichnungsbereich für eine Servoinformation vorgesehen ist, während die übrige Fläche ein Datenbereich ist. Der Aufzeichnungsbereich für die Servoinformation weist eine auf ihm aufgezeichnete Positionsinformation zur radialen Richtung in der gleichen Weise auf wie die Information, die im Stand der Technik die Spur angibt, und wenn die Position, die durch diese Positionsinformation angegeben ist, fortlau fend verbunden wird, ist ein zu der Spur konzentrischer Kreis Y wie beim Stand der Technik definiert. Diese konzentrische, kreisförmige Bahn wird hier als eine kreisförmige Servospur oder eine hypothetische kreisförmige Bahn bezeichnet.

Da, wie oben angegeben, das Zentrum A des Servokreises Y um X gegenüber dem Drehzentrum B versetzt ist, ist ein Weg, der einen festgelegten Abstand vom Drehzentrum B einhält, die kreisförmige Bahn Z gemäß Darstellung in der Zeichnung. Diese kreisförmige Bahn Z wird als der Drehkreis bezeichnet. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Spurführung entlang dieses Drehkreises Z durchgeführt wird.

Fig. 3 ist eine Zeichnung, die das auf der Servoinfor mation beruhende Prinzip der Spurführungssteuerung bei der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei diese Zeichnung eine ver größerte schematische Darstellung des Servoinformationsbereich und von Datenbereichsteilen ist. Gemäß Darstellung in Fig. 2 sind der Aufzeichnungsbereich für die Servoinformation und der Datenbereich auf einem kreisförmigen Umfang angeord net, jedoch sind sie für den Zweck dieser Beschreibung als entlang einer geraden Linie angeordnet dargestellt.

Gemäß Darstellung in Fig. 3 umfassen die Sektoren die Aufzeichnungssektoren Sn, Sn + 1 und Sn + 2 für die Servoinforma tion und die Datenbereiche Dn und Dn + 1. Zwei Phasenservoblöcke SP und SQ sind in den Aufzeichnungsbereichen für die Servoin formation aufgezeichnet. Die Phasenservoblöcke SP und SQ sind radial versetzt und in Umfangsrichtung gestaffelt. Die Servo information SP und SQ enthält nicht nur ein Angabesignal, das angibt, daß es sich um eine Servoinformation handelt, sondern auch Signale, die die Spurnummer und die Sektornummer ange ben. Wie weiter unten beschrieben wird, ist es auch möglich, eine gänzlich andere Servoinformation aufzuzeichnen. Wenn sich die Platte dreht, bewegt sich der Kopf in Umfangsrich tung, um die Servoinformation SP und SQ zu detektieren und zu identifizieren, wenn er sich an den Servoinformationsbereich vorbeibewegt. In dem Fall, bei dem der Kopf so vorbeiläuft, daß er sich in der gleichen Weise über der SP- und der SQ- Servoinformation befindet, ist die Stärke der detektierten Signale der SP- und SQ-Servoinformation die gleiche, was es möglich macht zu wissen, daß sich der Kopf zwischen der 52- und SQ-Servoinformation bewegt. Wenn das Verhältnis der Stärke der mittels des Kopfs aus der SP- und SQ-Servoinforma tion detektierten Signale verändert, ist es möglich zu wis sen, daß der Kopf in Richtung auf die eine oder die andere Information verschoben ist. Bei einem Servosystem des Standes der Technik ist eine Rückkoppelungssteuerung derart durchge führt worden, daß bewirkt wird, daß sich der Kopf zwischen der SP- und SQ-Servoinformation vorbeibewegt, wobei der Kopf so gesteuert wird, daß er sich entlang der mittels einer unterbrochenen Linie dargestellten Bahnen bewegt. Dies ist die oben genannte Servospur. Weil die Rückkopplungssteuerung so durchgeführt wird, daß sich der Kopf entlang dieser Servospur weiter bewegt, bewegt sich der Kopf auch in dem Datenbereich entlang dieser Servospur, wobei das Aufzeichnen von Daten auch entlang dieser Servospur durchgeführt wird. Bei dem Ser vosystem des Standes der Technik ist daher die Spur die glei che wie diese Servospur.

Bei dem Servosystem des Standes der Technik ist die Steuerung so durchgeführt worden, daß die Stärke der mittels des Kopfs aus der SP- und SQ-Servoinformation detektierten Signale die gleiche war, wobei sich der Kopf zwischen der SP- und SQ-Servoinformation bewegt, und ist es auch möglich, eine Steuerung des Verhältnisses der Stärke der mittels des Kopf s aus der SP- und SQ-Servoinformation detektierten Signale für jeden Sektor durchzuführen, und ist es auch möglich, eine Steuerung des Verhältnisses der Stärke der mittels des Kopfs detektierten Signale durchzuführen, wenn dieser sich an der SP- und SQ-Servoinformation in unterschiedlichen radialen Po sitionen vorbeibewegt.

Wie oben angegebenen ist in dem Fall, in dem eine Platte, auf der eine Servoinformation von außen her aufge zeichnet worden ist, eingebaut wird, wegen der stets gegebe nen Exzentrizität die vorliegende Erfindung besonders wirk sam. Selbst in dem Fall eines Gerätes, bei dem die Servoin formation nach dem Einbau der Platte aufgezeichnet wird, gibt es Fälle, bei denen die Exzentrizität nach dem Einbau auftre ten kann, und zwar infolge eines Alterns und der Einwirkung von Wärme nach dem Schreiben der Servoinformation nach dem Einbau, wobei die vorliegende Erfindung in diesem Fall eben falls wirksam ist, so daß die vorliegende Erfindung nicht auf eine Brauchbarkbeit bei dem Fall einer Platte eingeschränkt ist, auf der die Servoinformation vor dem Einbau geschrieben ist.

Fig. 4 ist eine Zeichnung, die die grundsätzliche Kon figuration eines Plattenlaufwerks der vorliegende Erfindung zeigt.

Um die oben angegebene Servosteuerung bei dem Platten laufwerk der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, wird die Exzentrizität der durch die Servoinformation definierten Ser vospur gegenüber dem Drehzentrum detektiert, wobei ein Erzeu gungsmittel für eine Servoinformation für den Zweck der Durchführung der Steuerung derart vorgesehen ist, daß es einer kreisförmigen Bahn folgt, und ist ein Mittel zur Spei cherung der so erzeugten Servoinformation vorgesehen, wobei der Kopf zu einer Bewegung entlang einer kreisförmigen Bahn mittels der Servosteuerung veranlaßt ist, die auf der in die ser gespeicherten Servoinformation beruht.

Im Detail besitzt das erfindungsgemäße Plattenlaufwerk eine Platte 14, die sich um ein Zentrum dreht, das das Dreh zentrum ist, einen Kopf 13, der eine Information detektiert, die auf der Platte 14 aufgezeichnet ist, ein Kopfbewegungs mittel 17, das eine Bewegung des Kopfs 13 derart bewirkt, daß sich sein radialer Abstand vom Drehzentrum oberhalb der Plat te 14 verändert, ein Detektierungsmittel für eine Servoin formation zum Detektieren der Servoinformation aus der mit tels des Kopfs 13 detektierten Information und ein Steue rungsmittel 6 zum Steuern des Kopfbewegungsmittels 17 auf der Grundlage der detektierten Servoinformation, wobei die oben genannte Servoinformation die kreisförmige Servobahn spezifi ziert, die eine Positionsinformation in der radialen Richtung oberhalb der Plattenfläche enthält, wobei die Exzentrizität der kreisförmigen Servobahn gegenüber der kreisförmigen Dreh bahn um das Drehzentrum der Platte 14 gemessen wird, weiter ein Erzeugungsmittel 8 für eine kreisförmige Drehbahn der Servoinformation, das eine Servoinformation zur kreisförmigen Bahn (Einstellinformation für die Kopfposition) für den Zweck der Steuerung des Kopfs derart erzeugt, daß dieser sich ent lang einer kreisförmigen Bahn bewegt, und ein Speichermittel 9 für eine Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn zum Speichern der Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn, die mittels des Erzeugungsmittels 8 für eine Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn erzeugt wird, wobei das Steue rungsmittel 6 die Steuerung des Kopfbewegungsmittels 17 der art durchführt, daß sich der Kopf 13 entlang der kreisförmi gen Drehbahn bewegt.

In dem Fall, bei dem eine Vielzahl von Plattenaufzeich nungsflächen und eine damit verbundene Vielzahl von Köpfen 13 vorgesehen sind, wird die Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn für jede der einzelnen Aufzeichnungsflächen gemessen und gespeichert.

In dem Fall einer einzigen Plattenaufzeichnungsfläche gibt es sogar dann, wenn sich der Kopf entlang einer kreis förmigen Servobahn bewegt, die in Hinblick auf die Platten aufzeichnungsfläche exzentrisch ist, kein großes Problem. Wenn jedoch die Steuerung erfindungsgemäß so durchgeführt wird, daß eine Bewegung entlang einer kreisförmigen Drehbahn bewirkt wird, weil es möglich ist, die Kopfverschiebung für die Spurnachführung klein zu machen, betrifft der Effekt der Verbesserung die Spurachführungsgenauigkeit.

Bei dem unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und Fig. 3 be schriebenen Beispiel ist die Platte 14 in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt, wobei die Servoinformation einzeln an jedem Sektor aufgezeichnet ist. Es ist jedoch auch möglich, der vorliegende Erfindung beispielsweise bei einem Servoflä chenservosystem anzuwenden, in welchem Fall die Wirkung darin besteht, es zu ermöglichen, die obengenannte Kopfverschiebung für den Spurnachführung klein auszubilden.

Die Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn, die in dem Speichermittel 9 für die Servoinformation zur kreisförmi gen Drehbahn gespeichert ist, kann verschiedene Formen anneh men. Beispielsweise ist es möglich, die Größe der Exzentrizi tät der kreisförmigen Servobahn gegenüber der kreisförmigen Drehbahn und die Drehwinkelrichtung der Exzentrizität zu speichern, wobei das Steuerungsmittel 6 die Verschiebungspo sitionsinformation zur kreisförmigen Drehbahn, um eine kreis förmige Drehbahn für jeden Sektor zu erhalten, auf der Grund lage dieser Größe der Exzentrizität und der Drehwinkelrich tung der Exzentrizität berechnet und das Kopfbewegungsmittel 17 entsprechend steuert, wenn die Servosteuerung durchgeführt wird. In diesem Fall ist es möglich, die Speicherkapazität des Speichermittels 9 für die Servoinformation zur kreisför migen Drehbahn klein auszubilden.

Bei dieser Form der Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn ist es jedoch notwendig, die Drehbahn-Servoinforma tion für eine kreisförmige Drehbahn für jeden Sektor zu be rechnen, was eine ausgeklügelte Berechnungsfunktion erforder lich macht. Aus diesem Grund ist es möglich, die Bewegungsin formation für die radiale Richtung zu dem Zweck der Erzielung einer kreisförmigen Drehbahn für jeden einzelnen Sektor vorab zu berechnen, wobei diese Information in einer Positionsta belle für die kreisförmige Drehbahn gespeichert wird. Bei dieser Vorgehensweise ist es nicht notwendig, daß das Spei chermittel 9 für die Servoinformation zur kreisförmigen Dreh bahn eine große Speicherkapazität besitzt. Es ist auch mög lich, die Positioninformation zu der radialen Richtung zu speichern, um eine kreisförmige Drehbahn als Servoinformation für jeden einzelnen Sektor zu erreichen.

Es gibt verschiedene Verfahren zum Messen der Exzentri zität der kreisförmigen Servobahn gegenüber der kreisförmigen Drehbahn und zum Erzeugen der Servoinformation zur kreisför migen Drehbahn für den Zweck der Steuerung, so daß der Kopf 13 einer kreisförmigen Drehbahn folgt. Beispielsweise kann die Platte gedreht werden, während der Kopf 13 gegen ein Hal temittel, beispielsweise einen Schlittenanschlag oder der gleichen nach oben gedrückt wird, wobei die Messung durchge führt wird, während es ermöglicht wird, daß der Kopf 13 die Servoinformation auf der Platte 14 detektiert. Des weiteren ist es möglich zu bewirken, daß sich die Platte 14 mit der Frequenzbandbreite des Servosignals beschränkt auf weniger als die Drehzahl der Platte 14 dreht und in diesem Zustand die Servoinformation der Platte 14 unter Verwendung des Kopfs 13 detektiert wird, um die Exzentrizität der kreisförmigen Servobahn gegenüber der kreisförmigen Drehbahn zu messen. Weil das Steuersignal für den VCM, der die Steuerung so durchführt, daß der Kopf 13 der kreisförmigen Servobahn folgt, d. h. der VCM-Strom, die Betätigungseinrichtung an treibt, ist es des weiteren proportional der Beschleunigung der Betätigungseinrichtung. Wenn diese zweimal integriert wird, wird so die Verschiebung erreicht. Asynchrone Komponen ten können beseitigt werden, indem der Durchschnitt einer An zahl von Umdrehungen genommen wird. Es ist auch möglich, eine kreisförmige Servobahn aufrechtzuerhalten, indem das inverse Modell der Sensitivitätsfunktion der Steuerungsschleife auf das PES (Positionsfehlersignal) zur Einwirkung gebracht wird, wenn diese Art der Steuerung durchgeführt wird.

Das Schreiben von Daten auf die Platte 14 wird entlang einer kreisförmigen Drehbahn innerhalb des Datenbereichs durchgeführt. Es ist jedoch möglich, eine Steuerung durchzu führen, die bewirkt, daß der Kopf 13 einer kreisförmigen Drehbahn nur während der Leerlaufperiode folgt, während der Daten weder auf der Platte 14 geschrieben noch von dieser ge lesen werden, wobei Daten auf der Platte 14 entlang der kreisförmigen Servobahn geschrieben werden. In diesem Fall ist es, wenn das Datenschreiben- und -lesen durchgeführt wird, notwendig, das Schreiben auf die Platte und das Lesen von der Platte jeweils von Daten durchzuführen, nachdem die Steuerung durchgeführt worden ist, so daß der Kopf der kreis förmigen Servobahn folgt. In dem Fall einer Vielzahl von Platten ist jedoch unter Berücksichtigung der Veränderungen zwischen den einzelnen kreisförmigen Servobahnen die Um schaltzeit zwischen den betroffenen Köpfen mit der größten Differenz auf der kreisförmigen Servobahn groß, wobei diese Umschaltzeit die Zugriffszeit einschränkt. Im Gegensatz hierzu kann, wenn die Steuerung, die bewirkt, daß die kreis förmige Drehbahn verfolgt wird, während der Leerlaufzeit durchgeführt wird, die maximale Zeit zum Umschalten auf den betroffenen Kopf klein ausgebildet werden.

Aus diesem Grund wird die Exzentrizität der kreisförmi gen Servobahn in Hinblick auf die kreisförmigen Drehbahnen der Aufzeichnungsflächen der Platte 14 für jedes Kopfpaar ge messen, wobei die Steuerung zur Verfolgung der Größe der Ex zentrizität zwischen einer Gruppe aus einer Platte 14 und einem Kopf 13 durchgeführt wird, die eine Exzentrizität be sitzt, die nahe bei dem Durchschnittswert der Exzentrizitäten der Vielzahl von Gruppen liegt, wobei dies während der Leer laufzeit durchgeführt wird.

Es ist auch möglich, nicht nur eine Kompensation für die Exzentrizität der kreisförmigen Servobahn, sondern auch für die Frequenzkomponenten der Differenz zwischen der kreis förmigen Servobahn und dem Drehkreis durchzuführen, die in einer Größenordnung liegt, die größer als die Plattendrehzahl ist. Im allgemeinen sind die Nachführungscharakteristiken eines Steuersystems bei hohen Frequenzen schlechter als bei niedrigen Frequenzen. Beispielsweise ist für eine Drehzahl komponente im Vergleich mit einer Fehlerkompression von etwa -24 dB, weil es eine Vergrößerung des Fehlers in dem Bereich der Servoschleifen-Nulldurchgangsfrequenz gibt, die Hochfre quenzkompensation wirksam. Es ist wünschenswert, daß die Fre quenzkomponenten hoher Ordnung auf einen oberen Grenzwert von nicht höher als 1/4 der Sektorabtastfrequenz beschränkt wer den. Das Messen der Frequenzkomponenten hoher Ordnung wird durchgeführt, indem das Kopfpositionsdetektierungssignal, das die Position des Kopfs 13 angibt, über ein Filter geführt wird, das Frequenzen aus ihm herausfiltert, die kleiner als das Zweifache der Drehfrequenz der Platte 14 sind. Während das normalerweise bei einem Kopfpositionierungssteuerungssy stem verwendete Filter ein IIR-Filter (ein Filter zum unbegrenzten Ansprechen auf einen Impuls) ist, ist es wünschens wert, daß das verwendete Filter ein digitales FIR-Filter (ein Filter zum begrenzten Ansprechen auf einen Impuls) ist, das eine lineare Phasencharakteristik besitzt und das keine Pha senverzerrung zwischen seinem Eingang und seinem Ausgang be wirkt. Insbesondere weil (n + 1) Daten eines FIR-Filters n- ter Ordnung verwendet werden, reicht es aus, die gefilterten Ergebnisse mit einer n/2-Abtastung wieder zu speichern. Um Frequenzkomponenten hoher Größenordnung zu extrahieren, ist die Messung möglich, indem nur Frequenzkomponenten des vorge schriebenen Frequenzbereichs im Positionsfehlersignal extra hiert werden, wobei die Bandbreite der Spurführungssteue rungsschleife (offenschleifige Nulldurchgangsfrequenz) auf eine Frequenz eingeschränkt ist, die niedriger als die Dreh frequenz der Platte ist. In diesem Fall ist die Grenzfrequenz des Filters höher als die Drehfrequenz und wünschenswerter weise niedriger als das Zweifache dieser Frequenz. Beim Mes sen von Frequenzkomponenten hoher Größenordnung ist es des weiteren, wenn der Servospurabstand, der durch die Servoin formation eingeschränkt ist, L beträgt, weil die aus einer Servogrenze abgeleitete Positionsinformation für den Bereich von ±L/2 gilt, wünschenswert, daß der Kopf 13 so gesteuert wird, daß er sich innerhalb des Bereichs von ±L/2 in Hin blick auf die Servospur befindet.

Andererseits ist es in dem Fall, bei dem die Servoin formation extern aufgezeichnet wird, möglich, die Servoinfor mation mit extrem guter Genauigkeit aufzuzeichnen, so daß Frequenzkomponenten hoher Ordnung selten erzeugt werden. Aus diesem Grunde ist es dann, wenn bewirkt wird, daß sich der Kopf nur für eine Verschiebung mit einer Periode bewegt, die die gleiche wie diejenige der Drehfrequenz entsprechend der Exzentrizität ist, möglich, eine genauere Positionierung zu erreichen. Somit ist es wünschenswert, daß ein Filter vorgesehen wird, das aus dem Positionsfehlersignal, das an das Kopfbewegungsmittel 17 zurückzuführen ist, Frequenzkomponen ten herausfiltert, die höher als das Zweifache der Drehfre quenz sind.

Fig. 5 zeigt ein Fließdiagramm, das die Konfiguration des Steuerungsverfahrens für die Kopfpositionierung für ein Plattenlaufwerk gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Das Steuerungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfin dung für die Kopfposition bei einem Plattenlaufwerk ist ein Verfahren zur Steuerung der Position eines Kopfes bei einem Plattenlaufwerk längs einer Platte, die sich um ein Drehzen trum dreht und auf der eine Servoinformation aufgezeichnet ist, die eine kreisförmige Servobahn und eine Positionsinfor mation für die radiale Richtung umfaßt, wobei dieses Verfah ren gemäß Darstellung in Fig. 5 umfaßt einen Schritt zur Er zeugung einer Servoinformation für eine kreisförmige Dreh bahn, in welchem Schritt die Exzentrizität der kreisförmigen Servobahn gegenüber der kreisförmigen Drehbahn, deren Zentrum das Drehzentrum der Platte ist, gemessen wird und in welchem Schritt die Servoinformation für die kreisförmige Drehbahn zu dem Zweck der Durchführung der Steuerung derart erzeugt wird, daß der Kopf der kreisförmigen Drehbahn folgt (Schritt 401), einen Schritt, in dem die obengenannte Servoinformation für die kreisförmige Drehbahn gespeichert wird (Schritt 402), einen Schritt, nachdem die obenangegebenen Schritte abge schlossen worden sind, in welchem die Servoinformation für die kreisförmige Drehbahn gelesen wird (Schritt 403), einen Schritt, in welchem die Kopfposition aus der Positionsinfor mation der Servoinformation detektiert wird (Schritt 404), einen Schritt, in welchem ein Kompensationssignal aus der Servoinformation für die kreisförmige Drehbahn und die Kopf position berechnet wird (Schritt 405), und einen Schritt, in welchem die Steuerung so durchgeführt wird, daß der Kopf der kreisförmigen Drehbahn auf der Grundlage des obengenannten Kompensationssignals folgt.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration eines Plattenlaufwerks einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, die nachfolgend beschrieben wird.

Gemäß Darstellung in Fig. 6 besitzt der Mechanismusteil des Plattenlaufwerks 11 innerhalb des äußeren Plattengehäuses 12 eine Drehplatte (normalerweise eine Vielzahl von Drehplat ten) 14, die an der Drehnabe eines Spindelmotors 15 angebaut ist. Wenn sich die Platte 14 dreht, schwebt der Kopf 13 in folge eines Luftdrucks in einer geringen Höhe oberhalb der Platte. Der Kopf 13 ist an dem Ende eines Arms, der sich frei drehen kann, gelagert. Obwohl dies in der Zeichnungen nicht dargestellt ist, gibt eine Vielzahl von Platten 14, die alle an der Drehnabe des Spindelmotors 15 angebaut sind und sich drehen. Die Speicherung von Daten wird in Hinblick auf beide Flächen der Platte durchgeführt; und für jede der Flächen je der der Platten ist ein Kopf 13 vorgesehen. Alle Köpfe 13 sind mittels eines gemeinsamen Bewegungsmechanismus (Betäti gungseinrichtung) 80 gelagert und bewegen sich gleichzeitig und zusammen. Des weiteren besitzt jede Platte 14 eine Servo information, die auf jeder ihrer Flächen extern aufgezeichnet worden ist, wonach die Platte an der Drehwelle des Spin delmotors 15 angebaut ist. Der Mechanismus ist mittels einer Steuerungssektion 2 gesteuert.

Die Steuerungssektion 2 besitzt einen Mikroprozessor (Mikrocomputer) 22, einen Lese/Schreib-Kanal 24, einen Servo schaltkreis 26, einen Datenspeicher 41 für die Exzentrizität, eine Plattensteuerungseinrichtung (LSI-Einrichtung) 52 und ein RAM 54, das als Datenpuffer verwendet wird. Die Signaleingabe/Ausgabe-Sektion der Lese/Schreib-Steuerungsein richtung 24 ist als Multiplexer ausgebildet, der für das Ein stellen, von welchem Kopf ein Detektierungssignal einzugeben ist, geschaltet wird. Welche Plattenfläche der Vielzahl von Plattenflächen für das Schreiben oder Lesen von Daten zu ver wenden ist, wird mittels des Multiplexers eingestellt, der auswählt, von welchem Kopf ein Signal einzugeben ist. Diese Konfiguration ist die gleiche wie beim Stand der Technik, und der Unterschied besteht in der Vorsehung des Datenspeichers 41 für die Exzentrizität. Merkmale, die die gleichen wie im Standes der Technik sind, werden daher hier nicht beschrie ben, und die Beschreibung ist auf die Unterschiedlichkeiten ausgerichtet.

Der Datenspeicher 41 für die Exzentrizität ist ein Speicher, in dem die Größe der Exzentrizität der kreisförmi gen Servobahn in Hinblick auf die kreisförmige Drehbahn ein gespeichert wird. Weil es notwendig ist, die Exzentrizitäts größe und Phase, die bei der Initialisierung gespeichert wer den, festzuhalten, bis die Initialisierung erneut durchge führt wird, selbst dann, wenn der Strom abgeschaltet wird, ist es wünschenswert, daß ein nicht-flüchtiger Speicher, bei spielsweise ein EPROM oder E²PROM, als dieser Datenspeicher 41 für die Exzentrizität verwendet wird.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der Nachführungssteuerungssektion der ersten Ausführungsform zeigt.

Gemäß Darstellung in Fig. 7 verstärkt der Verstärker kopf 10 die magnetischen Daten, die auf der Platte gespei chert und mittels des Kopfes detektiert sind, und gibt der Verstärker 10 diese als ein Detektierungssignal ab. Der De tektierungsschaltkreis 20 für die Kopfposition identifiziert die Servoinformation, die in dem Aufzeichnungsbereich für die Servoinformation gespeichert ist, aus dem Detektierungs signal, wobei detektiert wird, welche Servospur die gegenwär tige Position ist und ein Kopfpositionssignal abgegeben wird. Des weiteren ist es, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 be schrieben ist, möglich, aus dem Verhältnis der Stärken der zwei Phasenservoblöcke SP und SQ, die in dem Aufzeichnungsbe reich für die Servoinformation aufgezeichnet sind, in dem Fall, bei dem sich die Position zwischen benachbarten Ser vospuren befindet, möglich zu detektieren, welche Art von Zwischenposition diese Position ist. Wenn beispielsweise das Intervall zwischen der 50. und 51. Spur in zehn Teile aufge teilt ist, und sich die Position bei 2/10 des Weges von der 50. Spur befindet, wird ein Signal abgegeben, das die Kopfpo sition beispielsweise mit 50.2 angibt. Die Detektierungssek tion 30 für die Sektorzahl identifiziert die Servoinformation aus dem Detektierungssignal, das von dem Kopfverstärker 10 abgegeben wird, und gibt ein Signal ab, das die Nummer des gerade passierten Sektors angibt. Das Kopfpositionssignal wird an einen Additions/Subtraktions-Schaltkreis eingegeben, an dem die Differenz in Hinblick auf die Zielspur berechnet wird, wobei dies das Positionsfehlersignal PES ist. Das Posi tionsfehlersignal PES wird an der Schaltkreissektion 61 für die Steuerungsberechnung eingegeben, an der ein Antriebs signal Sdr, das den Kopf in Hinblick darauf steuert, daß er am Zentrum der Zielservospur positioniert wird, aus dem Kopf positionssignal erzeugt wird, das an einen Verstärker 70 wei tergegeben wird. Das Antriebssignal Sdr wird nach der Ver stärkung mittels des Verstärkers 70 an dem Schwingspulenmotor (VCM) 80 zur Einwirkung gebracht, wodurch bewirkt wird, daß sich der Kopf 13 bewegt. Die obigen Angaben sind die gleichen wie bei einer Steuerungssektion des Standes der Technik, und in Beispielen des Standes der Technik wird ein Signal, das die Zielspur angibt, an dem Additions/Subtraktions-Schaltkreis eingegeben. Aus diesem Grund wird die Steuerung so durchgeführt, daß der Kopf über dem Zentrum der Zielspur po sitioniert wird.

Bei der ersten Ausführungsform sind zusätzlich vorgese hen eine Meßsektion 40 für die Exzentrizitätsdaten, eine Speichersektion 41 für die Exzentrizitätsdaten und eine Be rechnungssektion 50 für die kreisförmige Drehbahn. Darüber hinaus ist eine Überwachungssektion 72 für den VCM-Strom vor gesehen, die das Ausgangssignal des Verstärkers 70 überwacht.

Die Meßsektion 40 für die Exzentrizitätsdaten ist durch die in Fig. 6 dargestellte MPU 22 realisiert und steuert die Berechnungssektion 50 für die kreisförmige Drehbahn und die Schaltkreissektion 61 für die Steuerungsberechnung, wobei die Steuerung des Kopfes 13 in einem vorgeschriebenen Zustand für den Zweck des Messens der Exzentrizitätsdaten, eines Kopfpo sitionssignals und eines Signals, das den gerade detektierten Sektor angibt, durchgeführt wird, um die Größe der Exzentri zität und den Winkel der Exzentrizität der Servospur in Hin blick auf das Drehzentrum zu messen, wobei die Ergebnisse in der Speichersektion 41 für die Exzentrizitätsdaten gespei chert werden. Aus der Größe der Exzentrizität und dem Winkel der Exzentrizität, die in der Speichersektion 41 für die Ex zentrizitätsdaten gespeichert sind, erzeugt die Berechnungs sektion 50 für die Drehbahn ein Signal zu dem Zweck der Durchführung der Steuerung des Kopfes 13 derart, daß dieser eine kreisförmige Bahn um das Drehzentrum beschreibt, wobei dieses Signal an die Additions/Substraktions-Schaltkreis ab gegeben wird. Durch diese Vorgehensweise wird der Kopf 13 so gesteuert, daß er eine kreisförmige Bahn beschreibt, deren Zentrum im Drehzentrum liegt.

Als nächstes wird die Verfahrensweise zum Messen der Größe der Exzentrizität und des Winkels der Exzentrizität der Servospur in Hinblick auf das Drehzentrum beschrieben.

Fig. 8 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Plattenlaufwerks zeigt, bei dem ein Schlittenanschlag vorge sehen ist, der bei der Messung der Größe der Exzentrizität und des Winkels derselben bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und Fig. 9 ist eine vergrößerte Draufsicht zu dem Zweck der Erläuterung der Ar beitsweise dieses Schlittenanschlags.

Der Schlittenanschlag, der in Fig. 8 und Fig. 9 darge stellt ist, ist in der Veröffentlichung der ungeprüften japa nischen Patentanmeldung (Kokai) H7-73 614 offenbart, macht nicht nur eine komprimierte Arbeitsweise möglich, sondern dient auch zur Verbesserung der Genauigkeit der Anschlagposi tionierung, wobei er Gebrauch von einem inneren Anschlag 32, der aus einem nachgiebigen Material hergestellt ist, und einem äußeren Anschlag macht, der aus Metall hergestellt ist. Es wird hier kein weiteres Detail in Hinblick auf den An schlag, der in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellt ist, beschrie ben; weil bei der ersten Ausführungsform bei dem in Fig. 8 dargestellten Schlittenanschlag der äußere Anschlag 31 aus einem metallischen Material hergestellt ist, ist, wenn der Schlitten mit dem äußeren Anschlag 31 gemäß Darstellung in Fig. 9 in Berührung kommt, der Kopf 13 festgehalten, und wird diese stabile festgelegte Position dazu verwendet, den Kopf genau an einer festgelegten Position zu halten. In diesem Zu stand wird die Platte 14 zum Drehen veranlaßt, und wird das Positionssignal des Kopfs, wenn dieser sich an jedem Sektor vorbeibewegt, detektiert. Das heißt, wenn der Kopf 13 festge halten wird und die Platte 14 zum Drehen veranlaßt ist, wer den die Koordinatenwerte der kreisförmigen Drehbahn als Koor dinaten der Servospur gemessen, die auf der Platte aufgezeichnet sind. Umgekehrt ausgedrückt beschreibt der Kopf 13, wenn die Steuerung so durchgeführt wird, daß sich der Kopf 13 an diesen Koordinatenwerten in den Servospurkoordinaten vor beibewegt, eine kreisförmige Bahn der Drehung mit dem Dreh zentrum als ihrem Zentrum.

Aus den gemessenen Koordinatenwerten werden die Größe und der Winkel der Exzentrizität der Servospur (kreisförmige Servobahn) in Hinblick auf die kreisförmige Drehbahn berech net. Fig. 10 ist eine Draufsicht, die eine vereinfachte An sicht der lagemäßigen Beziehung zwischen einer Servospur mit einer Exzentrizität und einem Kopf zeigt. Die Berechnung der Größe und der Winkelrichtung der Exzentrizität wird nachfol gend unter Bezugnahme auf diese Zeichnung erläutert.

Wenn für den Sektor Null die Richtung mit 0° angenommen wird, besitzt die Servospur in Hinblick auf das Drehzentrum eine Exzentrizität Er unter einem Winkel von δΘ. In diesem Zustand verändert sich, wenn der Kopf 13 an einer Position gehalten wird, die dem Radius der Spur r entspricht, und sich die Platte 14 dreht, das Kopfpositionssignal X(Θ) im Sinne der nachfolgenden Gleichung (1), wobei Θ die Drehposition des Kopfes ist.

X(Θ) = r + Ercos(Θ - δΘ) (1)

Daher beschreibt in dem Fall der Durchführung einer Spurführungssteuerung in Hinblick darauf, daß eine Spurfüh rung zu der Servospur durchgeführt wird, wenn ein durch die Gleichung (1) ausgedrücktes Signal dem Antriebssignal hinzu gefügt wird, der Kopf eine kreisförmige Drehbahn mit einem Zentrum am Drehzentrum.

Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt die anfängliche Größe der Kompensation für die 8. Spur für den Fall einer Platte, die entlang ihres Umfangs in 12 Sektoren unterteilt ist, wo bei die Größe der Exzentrizität zwei Spuren ausmacht und sich diese Exzentrizität in einer Position von 45° befindet.

Tabelle 1 Berechnungsbeispiel

Er = 2 Spuren
δΘ = 45°
R = 8 Spuren (Spur Nr. 8)
B = R + Er × cos(Θ - δΘ)

Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen einer exzentrischen Servospur und dem Drehkreis zeigt.

Bei der ersten Ausführungsform wird das Schreiben von Daten entlang der kreisförmigen Bahn durchgeführt, die als dicke Linie in der Zeichnung dargestellt ist. Eine einzelne kreisförmige Bahn, entlang der Daten geschrieben werden, wird als Datenspur bezeichnet.

Fig. 12 ist ein Fließdiagramm, das den Steuerungsvor gang in der MPU 22 für den Fall des Nachführens für ein und dieselben Datenspur zeigt.

In Schritt 501 werden die Größe Er der Exzentrizität und die Winkelrichtung δΘ derselben aus der Speichersektion 41 für die Exzentrizitätsdaten gelesen. In Schritt 502 wird die Spurnummer für die Nachführung eingegeben, und in Schritt 503 wird der Wert r in der Gleichung (1) aus der Datenspur nummer berechnet.

In Schritt 502 wird Θ aus der zu der Sektornummer der gegenwärtigen Position nächsten Sektornummer berechnet. In Schritt 505 wird der Wert von X bei dem Winkel Θ entspre chend der Gleichung (1) berechnet. In Schritt 506 wird eine Detektierung durchgeführt, ob der nächste Servobereich betre ten worden ist oder nicht, und wird gewartet, bis der nächste Servobereich betreten worden ist. Wenn der Servobereich be treten worden ist, wird in Schritt 507 ein dem X entsprechen des Antriebssignal abgegeben. Wenn dies geschehen ist, wird auch das Kopfpositionssignal detektiert, wobei ein Signal, das der Differenz in Hinblick auf die Zielposition ent spricht, zugeführt wird, und wird eine Steuerung in Hinblick darauf durchgeführt, das Nachführen zu der Zieldatenspur zu erreichen. Andere Servoinformation, beispielsweise die Sek tornummer, werden gleichzeitig ausgelesen. Durch Wiederholen der Schritte 504 bis 507 wird das Nachführen zu der Zielda tenspur durchgeführt.

Weil die Servoinformation in dem Servobereich jedes der Sektoren aufgezeichnet ist, während es nur möglich ist, das Kopfpositionssignal beispielsweise intermittierend zu detek tieren, weil die Platte normalerweise 32 bis 64 Sektoren auf weist, tritt, wenn die Ansprechgeschwindigkeit in geeigneter Weise eingestellt ist, so lange kein besonderes Problem auf, wie das vorausgehende Steuersignal im wesentlichen bis zu dem nächsten Sektor aufrechterhalten wird. Dies entspricht den Geräten des Standes der Technik.

In dem in Fig. 12 dargestellten Fließdiagramm ist der Fall der Spurführung zu ein und derselben Datenspur beschrie ben. Als nächstes wird der Fall der Spurführungssteuerung für den Zugriff zu anderen Datenspuren beschrieben. Fig. 13A und Fig. 13B zeigen ein Fließdiagramm, das den Steuerungsvorgang für die Spurführungssteuerung bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

In Schritt 601 werden die Zielplattenfläche, die Daten spur und der Sektor eingegeben. In Schritt 602 findet eine Beurteilung statt, ob eine Umschaltung des Kopfes erforder lich ist oder nicht. Wenn eine Umschaltung erforderlich ist, wird ein Schaltsignal für den Kopf zum Lesen in Schritt 603 abgegeben, und in Schritt 604 werden die Größe Er der Exzen trizität und deren Richtung δΘ ausgelesen, wonach die Steue rung zu Schritt 605 weitergeht. In Schritt 605 wird r ausge lesen, und in Schritt 606 wird eine Beurteilung durchgeführt, ob eine Beschleunigung der Bewegung des Kopfes erforderlich ist oder nicht. Wenn die Differenz zwischen dem vorausgehen den r und dem berechneten r klein ist, ist keine Beschleuni gung erforderlich.

In dem Fall, bei dem eine Beschleunigung erforderlich ist, findet in Schritt 607 eine Beschleunigung in der Kopfbe wegungsrichtung statt. In Schritt 608 wird das Θ des näch sten Sektors berechnet, und in Schritt 609 wird X entspre chend der Gleichung (1) berechnet. In Schritt 610 findet eine Detektierung der Vorbeibewegung des Kopfes mittels eines Ser vobereichs statt, um die Kopfposition X' zu detektieren. In Schritt 611 findet eine Beurteilung statt, ob die Differenz zwischen X und X' kleiner als ein vorbestimmter Wert a ist oder nicht; die Schritte 608 bis 611 werden wiederholt, bis die Differenz kleiner als a ist. Wenn die Differenz zwischen X und X' kleiner als a wird, das heißt, wenn die Zieldaten spur nahe ist, wird in Schritt 612 die Beschleunigung ange halten. In dem Fall, in dem keine Beschleunigung erforderlich ist, beginnt der Start von diesem Punkt an.

Die Schritte 613 bis 616 sind die gleichen wie bei der in Fig. 12 dargestellten Steuerung, wobei die Differenz in Hinblick auf die Zieldaten zurückgeführt und die Spurführung zu der Zielspur durchgeführt wird. In Schritt 617 wird die Differenz in Hinblick auf die Zielspur berechnet; und in Schritt 618 findet eine Beurteilung statt, ob diese Differenz kleiner als ein zweiter vorgeschriebener Wert b ist oder nicht. Dieser Wert b ist auf der Grundlage der Differenz zwi schen dem Kopf und der Datenspur für das normale Schreiben oder Lesen von Daten eingestellt. Wenn sich die Kopfposition ausreichend nahe der Zieldatenspur nähert, findet in Schritt 619 eine Beurteilung statt, ob dies der Zielsektor ist oder nicht. Es wird gewartet, bis der Zielsektor erreicht wird. Und an dem Punkt, an dem der Zielsektor erreicht wird, wird das Nachführen abgeschlossen, und beginnt das Schreiben oder Lesen von Daten.

Die vorstehenden Angaben sind eine Beschreibung der er sten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei der er sten Ausführungsform werden nur die Größe und die Winkelrich tung der Exzentrizität der kreisförmigen Servobahn in Hin blick auf die kreisförmige Drehbahn der Servoinformation für den Zweck der Durchführung der Spurführung zu einer kreisför migen Drehbahn gespeichert, deren Zentrum das Drehzentrum ist, wobei die Kompensationswerte für jede Datenspur und je den Sektor berechnet und dem Rückkopplungssignal hinzugefügt werden. Obwohl bei dieser Vorgehensweise die Speicherkapazi tät für die Servoinformation zu der kreisförmigen Drehbahn klein ist, ist die zum Berechnen der Kompensationswerte er forderliche Zeit lang. Daher werden bei der zweiten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung die Kompensationswerte vorab berechnet und gespeichert, wobei diese Werte ausgelesen und dem Rückkoppelungssignal hingefügt werden.

Fig. 14 ist ein Steuerungsblockdiagramm, das die Konfi guration der Steuerungssektion der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Wie aus einem Vergleich mit Fig. 7 deutlich ersichtlich ist, ist anstelle der Speichersektion 41 für die Exzentrizi tätsdaten eine Positionstabelle 42 für die kreisförmige Dreh bahn vorgesehen. Bei der zweiten Ausführungsform ist eben falls eine Meßsektion für die Exzentrizitätsdaten vorhanden, die für das Einstellen der verschiedenen Sektionen für den Zweck des Messens der Exzentrizitätsdaten vorgesehen ist, die jedoch hier weggelassen ist.

Bei der zweiten Ausführungsform detektiert ähnlich zu der ersten Ausführungsform die Meßsektion für die Exzentrizi tätsdaten (die in der Zeichnung nicht dargestellt ist) ein Kopfpositionssignal, wenn sich die Platte dreht und der Kopf mittels des Schlittenanschlags festgehalten wird. Wie bereits beschrieben kann bei dieser Vorgehensweise das Kopfpositions signal als ein Servosignal für den Zweck verstanden werden, daß es bewirkt, daß der Kopf 13 eine kreisförmige Drehbahn um das Zentrum beschreibt, das das Drehzentrum ist. Gemäß Dar stellung in Fig. 14 besteht eine Beziehung zwischen diesem und der Sektornummer, die mittels der Detektierungssektion 30 für die Sektornummer detektiert wird, wobei das Kopfpositi onssignal in der Positionstabelle 42 für die kreisförmige Drehbahn gespeichert wird. Die dort gespeicherten Werte sind Werte aus der Gleichung (1), wenn r weggelassen ist.

Zu der Zeit der Initialisierung, nämlich nach der oben genannten Speicherung der Servoinformation für die kreisför mige Drehbahn, des Zugriffs zu einer Zieldatenspur für den Zweck des Schreibens und Lesens von Daten wird der Wert von r, der der Zieldatenspur entspricht, in der Berechnungssek tion 50 für die kreisförmige Drehbahn berechnet, wobei diesem der Wert von Ercos(Θ - δΘ) hinzugefügt wird, der aus der Po sitionstabelle 42 für die kreisförmige Drehbahn unter Berück sichtigung der Zieldatenspur abgegeben wird, wobei dies an den Additions/Subtraktions-Schaltkreis abgegeben wird. Die anderen Teile sind die gleichen wie bei der ersten Ausfüh rungsform.

Das Servosignal für den Zweck des Beschreibens einer kreisförmigen Drehbahn kann in der Positionstabelle 42 für die kreisförmige Drehbahn für jeden Sektor gespeichert sein, wobei das Servosignal für den Zweck des Beschreibens einer kreisförmigen Drehbahn gelesen wird, wenn sich der Kopf an dem Servobereich vorbeibewegt, und an die Berechnungssektion 50 für die kreisförmige Drehbahn abgegeben wird. Wenn in die ser Weise vorgegangen wird, besteht keine Notwendigkeit für die Positionstabelle 42 für die kreisförmige Drehbahn, ist es ausreichend, das Servosignal für den Zweck des Beschreibens der kreisförmigen Drehbahn von dem Kopfverstärker 10 aus an die Berechnungssektion 50 für die kreisförmige Drehbahn abzu geben.

Die Servoinformation für die kreisförmige Drehbahn, die einmal gespeichert worden ist, wird stets benötigt, wenn ge schriebene Daten ausgelesen oder Daten geschrieben werden, und muß sogar dann aufrechterhalten werden, wenn der Strom zu dem Plattengerät abgeschaltet wird. Während es kein Problem gibt, wenn die obengenannte Servoinformation für die kreis förmige Drehbahn für jeden Sektor in der Positionstabelle 42 für die kreisförmige Drehbahn gespeichert ist, ist es notwen dig, einen nicht-flüchtigen Speicher, beispielsweise ein EPROM oder ein E2 PROM, zu verwenden. Wenn die Servoinforma tion für die kreisförmige Drehbahn in einem Systemdatenzylin der, zu dem der Benutzer keinen Zugriff hat, vorab gespei chert ist, kann diese Information gelesen werden, wenn das Plattengerät gestartet wird, wodurch die Notwendigkeit dafür, daß der Speicher 41 ein nicht-flüchtiger Speicher ist, über wunden wird.

Wie bereits beschrieben kann in dem Fall einer Vielzahl von Platten das Schreiben von Daten entlang des Zentrums einer Servospur ins Auge gefaßt werden, in welchem Fall das Problem der Reduzierung der Nachführungsgeschwindigkeit für den Fall des Umschaltens des Kopfes besteht. Im allgemeinen erfolgt das Eingeben und Ausgeben von Informationen zu bzw. von einer Platte in Einheiten von Computerdateien. Die Infor mation in einer einzigen Datei wird normalerweise auf einer einzigen Platte gespeichert. Aus diesem Grund gibt es bei dem Durchführen des Eingebens und Ausgebens von eine einzige Da tei betreffenden Daten fast nie ein Umschalten zu einem ande ren Kopf. Ein Umschalten zu einem anderen Kopf findet statt, wenn eine separate Datei nach einer Leerlaufperiode gestartet wird, während der keine Eingabe und keine Ausgabe durchge führt worden sind, findet statt, nachdem die Eingabe/Ausgabe von Daten mittels eines gegebenen Kopfes abgeschlossen ist. Aus diesem Grund führt die Reduzierung der Nachführungsge schwindigkeit infolge des Kopfumschaltens zu einem Problem, wenn eine Datei aus dem Leerlaufzustand gestartet wird. Daher wird bei der ersten und bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur während der Leerlaufzeit die Steuerung so durchgeführt, daß der Kopf eine kreisförmige Drehbahn mit seinem Zentrum am Drehzentrum beschreibt, wobei das Schreiben von Daten entlang einer Servospur durchgeführt wird, die durch die Servoinformation definiert ist.

In diesem Fall ist es nicht notwendig, daß das Drehzen trum der kreisförmigen Drehbahn deren Zentrum ist, wobei es möglich ist, die gleiche Wirkung zu erreichen, beispielsweise durch Messen der Exzentrizität der kreisförmigen Servobahn in Hinblick auf die kreisförmige Drehbahn für Paare von Platten aufzeichnungsflächen und Köpfen und durch Durchführen der Steuerung in der Leerlaufperiode zwischen einer Gruppierung aus einer Platte und einem Kopf einer Vielzahl solcher Paare, die eine Größe der Exzentrizität besitzt, die nahe bei dem Durchschnittswert der Exzentrizitäten liegt.

Wie in Hinblick auf Fig. 8 und Fig. 9 beschrieben ist, wird bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung die Exzentrizität der Servospur gemessen, indem die Kopfposition detektiert wird, wenn der Schlitten mit einem Schlittenanschlag in Berührung kommt, um so den Kopf festzu halten. Die Exzentrizität der Servospur kann ebenso im Wege anderer Verfahrensweisen gemessen werden. Beispielsweise ist es möglich, die Exzentrizität der Servospur in Hinblick auf die kreisförmige Drehbahn zu messen, indem bewirkt wird, daß sich die Platte 14 dreht, und die Kopfposition mit der Steue rungsbandbreite (offenschleifige Nulldurchgangsfrequenz = open-loop zero-crossing frequency) der Servoschleife detek tiert wird, die die Position des Kopfes 13 steuert, wobei die Frequenz in Hinblick darauf beschränkt ist, daß sie unterhalb der Drehfrequenz der Platte 14 liegt. Zusätzlich ist es mög lich, von der Überwachungssektion 72 für den VCM-Strom Ge brauch zu machen, die in Fig. 7 und in Fig. 14 dargestellt ist, um die Exzentrizität zu messen, indem der Durchschnitts wert des zweiten Integrals des Servosignals detektiert wird, wenn die Steuerung so durchgeführt wird, daß der Kopf der Servospur folgt. Ferner ist es möglich, das Positionsfehler signal (PES), wenn diese Art der Steuerung durchgeführt wird, mit dem inversen Modell der Steuerschleife zu multiplizieren, um die Exzentrizität zu berechnen.

Die vorstehenden Beschreibungsteile haben sich nur auf die Exzentrizität der Servospur in Hinblick auf das Drehzen trum konzentriert. Weil die Servospur von außen aufgezeichnet ist, ist es möglich, ein Präzisionsgerät zu verwenden, um eine präzise Aufzeichnung durchzuführen, was die Aufzeichnung einer Servospur mit einer Genauigkeit ermöglicht, die dieje nige des zuvor verwendeten Verfahrens zur Aufzeichnung für die Servospur nach dem Einbau weit übersteigt. Jedoch gibt es, wie erwartet, einen Fehler, und weist insbesondere in folge einer Vibration und dergleichen des Plattengerätes wäh rend des Aufzeichnungsvorgangs die aufgezeichnete Servospur Schwankungen mit einer Periode, die kürzer als eine Umdrehung ist, auf, das heißt eine Schwankung mit einer hoher Frequenz.

Fig. 15 ist ein Diagramm einer Wellenform, das die Bahn eines Kopfes für den Fall einer Schwankungskomponente hoher Ordnung zeigt, das heißt einer Ordnung höher als die Drehfre quenz der Platte.

Eine durch die Exzentrizität der Servospur in Hinblick auf das Drehzentrum bewirkte Schwankung, die die gleiche Fre quenz wie die Drehfrequenz besitzt, wird mittels einer Konfi guration beseitigt, die weiter oben beschrieben worden ist. Jedoch weicht bei der Existenz von Schwankungskomponenten ho her Ordnung in der Servospur wie oben angegeben selbst dann, wenn der Positionsfehler so gesteuert wird, daß er Null ist, wegen der Schwankung der Servospur selbst die Kopfbahn von der Nominalspur gemäß Darstellung in Fig. 15 ab. Daher ist es wünschenswert, ebenfalls eine Kompensation der Schwankung dieser Art durchzuführen.

Bei der zweiten Ausführungsform ist die Platte zum Dre hen bei festgehaltenem Kopf veranlaßt, wobei die Kopfposition in den Servospurkoordinaten detektiert wird und diese Posi tion in der Positionstabelle 42 für die kreisförmige Drehbahn gespeichert wird. Da die detektierte Kopfposition die obenge nannten Komponenten hoher Ordnung enthält, wird bei der zwei ten Ausführungsform eine Kompensation auch für die Schwan kungskomponente hoher Ordnung der Servospur durchgeführt, wo bei die sich ergebende Kopfbahn in Fig. 16 dargestellt ist.

Fig. 16 zeigt die Schwankungskomponente RRO', und wenn ein Versuch zur Durchführung der obenbeschriebenen Steuerung dieser Komponente unternommen wird, zeigt infolge einer Ver zögerung des Steuersignals der Kopf eine schwingende Bewegung zwischen der Verschiebung zur Steuerung der RRO'-Verschie bungskomponente und der durch die Steuerung bewirkten Ver schiebung, wobei der obere Frequenzbereich stärker betroffen ist, so daß es Fälle gibt, bei denen eine große schwingende Bewegung auftritt. Fig. 17 zeigt das Auftreten einer solchen schwingende Bewegung, woraus ersehen werden kann, daß die schwingende Bewegung, die erzeugt wird, größer als die RRO- Verschiebung ist.

Als nächstes wird ein Verfahren zum Isolieren und Mes sen einer Komponente hoher Ordnung beschrieben. Durch Schwan kungen in der Servospur selbst oder eine Exzentrizität und dergleichen bewirkte Schwankungen treten mit einer Wiederho lungsperiode auf, die die Drehperiode der Platte ist. Aus diesem Grund sind diese als RRO (wiederholbarer Ablauf = re peatable runout) bekannt. Die Gesamtheit der Verschiebung wird als die RRO-Verschiebung bezeichnet, und die Verschie bungskomponente derselben ist die RRO-Verschiebung minus die Drehperiodenkomponente, wobei dies als die RRO'-Verschie bungskomponente bezeichnet wird.

Fig. 18 ist eine Zeichnung, die ein Verfahren zum De tektieren der RRO-Verschiebungskomponente und der RRO'-Ver schiebungskomponente zeigt.

Gemäß Darstellung in Fig. 18 wird zum Detektieren der RRO-Verschiebungskomponente der Durchschnittswert des Positi onsfehlersignals PES, der in Fig. 7 dargestellt ist, berech net. Die Durchschnittswertbildung erfolgt beispielsweise, in dem N Abtastungen von Daten gesammelt werden und das Ergebnis durch N dividiert wird. Im Gegensatz hierzu wird zum Detek tieren RRO'-Verschiebungskomponente das Positionsfehlersignal PES durch ein Hochpaßfilter mit einer Grenzfrequenz hindurch geführt, die höher als die Drehfrequenz ist, die jedoch nied riger als das Zweifache der Drehfrequenz ist, wonach die Durchschnittswertbildung durchgeführt wird.

Die Frequenzkomponenten hoher Ordnung werden wünschens werterweise unter Berücksichtigung der Sektorabtastfrequenz derart eingestellt, daß es eine obere Frequenzgrenze gibt, das heißt beispielsweise mit 1/4 der Sektorabtastfrequenz.

Fig. 19 ist ein Schaltkreisblockdiagramm, das einen Schaltkreis zeigt, der die RRO'-Verschiebungskomponente bei einem Plattenlaufwerk detektiert.

In Hinblick auf Fig. 19 ist die dargestellte Steuer schleife die in Fig. 7 dargestellte Rückkopplungsschleife, die den Kopfverstärker 10, die Detektierungssektion 20 für das Kopfpositionssignal, den Additions/Substraktions-Schalt kreis, die Schaltkreissektion 61 für die Steuerungsberech nung, den Kopfverstärker 70 und den VCM 80 aufweist, mit Aus nahme des Verstärkers 70 (der Einfachheit halber), wobei die Schaltkreissektion 61 für die Steuerungsberechnung von Fig. 7 dem Steuerschaltkreis 64 von Fig. 19 entspricht. Der Steuer schaltkreis 64 schwächt die Schleifenverstärkung des Positi onsfehlersignals PES beim Anlegen des Fehlersignals an dem VCM 80 ab und verringert die Servobandbreite auf unter dieje nige der Drehfrequenz. Bei einer Schleife wie dieser wird das Positionsfehlersignal über ein Hochpaßfilter mit einer Grenz frequenz geführt, die höher als die Drehfrequenz ist, jedoch das Zweifache der Drehfrequenz nicht überschreitet, wobei ein Mittelwert ihres Ausgabewertes gebildet wird, um die RRO'- Verschiebungskomponente zu messen.

Wie oben im Detail beschrieben worden ist, ist es er findungsgemäß möglich, ein Magnetplattengerät und ein Steue rungsverfahren für die Kopfposition desselben herzustellen, die für einen Hochgeschwindigkeitszugriff geeignet sind, und zwar sogar dann, wenn eine Spur, die durch die auf einer Plattenfläche aufgezeichnete Servoinformation definiert ist, zum Drehzentrum exzentrisch ist. Des weiteren kann der Ener gieverbrauch verringert werden.

Weiter können zahlreiche Modifikationen der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden. Beispielsweise werden die in Hinblick auf das Drehzentrum bestehenden Exzentrizitäten der kreisförmigen Bahnen, die durch die auf den Platten aufge zeichnete Servoinformation definiert sind, unter Verwendung externer Einrichtungen gemessen, und werden die gemessenen Exzentrizitäten als Servoinformation zu der kreisförmigen Drehbahn gespeichert. In diesem Fall können die Erzeugungs mittel 8 für die Servoinformation zur kreisförmigen Drehbahn bei dem Plattenlaufwerk weggelassen werden.

Claims

1. Plattenlaufwerk umfassend:
einen Spindelmotor (15) mit einer drehbaren Spindel;
eine Vielzahl von Platten (14), die an dem genannten Spindelmotor (15) angebracht ist und von denen jede Servoinformation speichert, angeordnet entlang jedes einer Vielzahl von konzentrischen Kreisen, welche Servoinformation eine Vielzahl von kreisförmigen Bahnen definiert;
eine Vielzahl von Köpfen (13), die in Übereinstimmung mit der Anzahl von Aufzeichungsoberflächen der genannten Vielzahl von Platten (14) vorgesehen ist;
einen Kopfpositionierungsmechanismus (17) zum Positio nieren der genannten Köpfe (13) in Hinblick auf die genannte Vielzahl von Platten;
einen Detektor (7) zum Erzeugen eines Kopfpositions signals aus der Servoinformation, die von einem der Köpfe reproduziert wurde;
eine Steuereinrichtung (6) zum Erzeugen eines Kopfposi tionssignals für den genannten Kopfpositionierungsmechanismus auf der Grundlage des genannten Kopfpositionssignals, dadurch gekennzeichnet, daß
die genannte Vielzal von Platten (14) jeweils verschiedene Exzentrizitäten in Bezug auf ein Zentrum der genannten rotierbaren Spindel hat,
das Plattenlaufwerk einen Speicher (9, 41) umfaßt, der Kopfpositionseinstellinformation speichert, die eine Vielzahl von Exzentrizitäten zwischen den kreisförmigen Servobahnen und hypothetischen kreisförmigen Bahnen für Gruppen der Platten und der Köpfe darstellt, wobei die hypothetischen kreisförmigen Bahnen konzentrische Kreise um das Zentrum der rotierbaren Spindel sind,
die genannte Steuereinrichtung (6) ein Steuerungssignal für die Kopfposition auf der Grundlage des genannten Kopfpositionssignals und der genannten Einstellungsinforma tion für die Kopfposition so erzeugt, daß der genannte Kopf (13) jeder wählbaren Bahn der hypothetisch kreisförmigen Bah nen folgen kann.

2. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem jede Platte (14) in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt ist, in deren jeden die genannte Servoinformation gespeichert ist.

3. Plattenlaufwerk nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die genannte Einstellungsinformation für die Kopfposition eine Größe und die Drehwinkelrichtung von jeder Exzentrizität der Platten ist und wobei das genannte Steuermittel (6) ein Größenberechnungsmittel (50) für die hypothetisch kreisförmige Bahn ist, das eine Positionsinformation für die hypothetisch kreisförmige Bahn für den Zweck der Spurführung auf den genannten hypothetisch kreisförmigen Bahnen berechnet, und die Berechnung für jede vorgeschriebene Drehwinkelposition der Platte auf der Grundlage der genannten Größen der Exzentrizität und der Drehwinkelrichtung derselben berechnet wird, wodurch der genannte Kopfpositionierungsmechanismus auf der Grundlage der Positionsinformation für die hypothetisch kreisförmige Bahn gesteuert wird, die mittels des Größenberechnungsmittels für die hypothetisch kreisförmige Bahn berechnet worden ist.

4. Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem jede Platte (14) in eine Vielzahl von Sektoren aufgeteilt ist, auf deren jedem die genannte Servoinformation aufgezeichnet ist, und wobei die Einstellungsinformation für die Kopfposition eine Positionsinformation zur radialen Richtung für jeden Sektor in Hinblick auf das Spurführen auf den hypothetisch kreisförmigen Bahnen ist und wobei weiter der genannte Speicher (9) eine Positionstabelle für die hypothetisch kreisförmige Bahn speichert, in die die Positionsinformation für die radiale Richtung für jeden Sektor zum Nachführen auf den genannten hypothetisch kreisförmigen Bahnen gespeichert ist.

5. Plattenlaufwerk nach Anspruch 4, bei dem die ge nannte Einstellungsinformation für die Kopfposition auf jeder Platte als die genannte Servoinformation aufgezeichnet ist, wobei der genannte Speicher die genannten Platten sind.

6. Plattenlaufwerk nach Anspruch 4, bei dem die ge nannte Einstellungsinformation für die Kopfposition auf jeder Platte als die genannte Servoinformation aufgezeichnet ist und wobei weiter der genannte Speicher die genannte Einstellungsinformation für die Kopfposition speichert, die zum Zeitpunkt des Startens des genannten Plattenlaufwerks gelesen wird.

7. Plattenlaufwerk nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Schreiben von Daten auf der genannten Platte entlang der genannten hypothetisch kreisförmigen Bah nen durchgeführt wird.

8. Plattenlaufwerk nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Steuerung mittels des genannten Steue rungsmittels derart, daß der genannte Kopf den genannten hy pothetisch kreisförmigen Bahnen folgt, während einer Leer laufzeitperiode durchgeführt wird, während der weder ein Schreiben von Daten noch ein Lesen von Daten von der genann ten Platte herunter durchgeführt wird, und wobei das Schreiben von Daten auf den Platten entlang der genannten kreisförmigen Servobahnen durchgeführt wird.

9. Plattenlaufwerk nach Anspruch 8, bei dem die Steuerung während der genannten Leerlaufperiode durchgeführt wird, um einer der genannten kreisförmigen Servobahnen mit einer Kombination von genannter Platte und genanntem Kopf durchgeführt wird, die eine Exzentrizität aufweist, die nahe bei dem Durchschnittswert der Vielzahl von Exzentrizitäten liegt.

10. Plattenlaufwerk nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, weiter umfassend ein Einstellinformationserzeugungs mittel, das die Exzentrizitäten mißt und die genannte Einstellungsinformation für die Kopfposition erzeugt, wobei der genannte Speicher die genannte Kopfpositionseinstellungs information, die mittels des genannten Erzeugungsmittels für die Einstellungsinformation erzeugt worden ist, speichert.

11. Plattenlaufwerk nach Anspruch 10, bei dem das ge nannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation die genannten Exzentrizitäten mißt, indem die Servoinformation auf den genannten Platten unter Verwendung der genannten Köpfe detektiert wird, wenn die Köpfe mit einem Anschlag mittel in Berührung gebracht sind und die Platten zum Drehen veranlaßt werden.

12. Plattenlaufwerk nach Anspruch 10, bei dem das ge nannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation die Exzentrizitäten mißt, indem die Servoinformation auf den Platten unter Verwendung der Köpfe detektiert wird, wobei die genannte Messung mit der Frequenzbandbreite eines Servosignals, das zur Steuerung der Positionen der Köpfe verwendet wird, durchgeführt wird, und zwar mit einer Beschränkung der Frequenz auf eine solche niedriger als die Drehfrequenz der Platten, und wobei die Platten zum Drehen veranlaßt werden.

13. Plattenlaufwerk nach Anspruch 10, bei dem das ge nannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation die Exzentrizitäten aus einem Durchschnittswert des genannten Kopfpositionssteuersignals mißt, wenn die Steuerung so durchgeführt wird, daß die Köpfe den genannten kreisförmigen Servobahnen folgen.

14. Plattenlaufwerk nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem das genannte Erzeugungsmittel für die Ein stellungsinformation die Exzentrizitäten mißt, indem die Servoinformation auf den Platten unter Verwendung der Köpfe detektiert wird, wobei die Köpfe mittels des Positionssteuerungsmittels von außerhalb des Plattenlaufwerks aus positioniert werden und die Platten zum Drehen veranlaßt werden.

15. Plattenlaufwerk nach irgendeinem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem das genannte Erzeugungsmittel für die Ein stellungsinformation zusätzlich zu dem Messen der Exzentrizi täten auch eine Frequenzkomponente hoher Ordnung der Differenz zwischen den kreisförmigen Servobahnen und den hypothetischen kreisförmigen Bahnen mißt, deren Frequenz höher als die Drehfrequenz der Platten ist, wobei das genannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation eine Einstellungsinformation für die Kopfposition, die Fre quenzkomponenten hoher Ordnung enthält, zu dem Zweck des Steuerns des genannten Kopfs derart erzeugt, daß der Kopf den hypothetischen kreisförmigen Bahnen folgt, und wobei der Speicher die genannte Einstellungsinformation für die Kopfposition speichert, die die Frequenzkomponenten hoher Ordnung enthält.

16. Plattenlaufwerk nach Anspruch 15, bei dem eine Frequenzkomponente hoher Ordnung, die mittels des genannten Erzeugungsmittels für die Einstellungsinformation detektiert wird, eine obere Frequenzgrenze aufweist, die bei 1/4 der Sektorabtastfrequenz oder tiefer liegt.

17. Plattenlaufwerk nach Anspruch 16, bei dem das ge nannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation die genannte Frequenzkomponente hoher Ordnung berechnet, indem der Durchschnittswert der Differenz zwischen dem genannten Kopfpositionssignal und einer Zielservobahn berechnet wird, zu der hin der genannte Kopf um Einheiten von Sektoren zu laufen veranlaßt ist, wobei die genannte Differenz ein Posi tionsfehlersignal ist.

18. Plattenlaufwerk nach Anspruch 16, bei dem das ge nannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation ein Fil ter umfaßt, das aus dem genannten Kopfpositionssignal, das aus der genannten Servoinformation extrahiert worden ist, Frequenzen niedriger als das Zweifache der Drehfrequenz der Platten beseitigt, wobei das genannte Kopfpositionssignal, das durch das genannte Filter hindurchgelaufen ist, als die genannte Frequenzkomponente hoher Ordnung benutzt wird.

19. Plattenlaufwerk nach Anspruch 17, bei dem das Fil ter ein FIR Filter (Filter zum begrenzten Ansprechen auf einen Impuls) des digitalen Typs ist.

20. Plattenlaufwerk nach Anspruch 17, bei dem das ge nannte Erzeugungsmittel für die Einstellungsinformation die genannte Frequenzkomponente hoher Ordnung mißt, indem ausschließlich diese Komponenten innerhalb eines vorgeschriebe nen Frequenzbereichs des genannten Positionsfehlersignals in einem Zustand der Durchführung einer Rückkopplungssteuerung derart ein Durchschnittswert gebildet wird, daß das genannte Kopfpositionssteuerungssignal auf eine Frequenz niedriger als die Drehfrequenz der genannten Platten beschränkt ist.

21. Plattenlaufwerk nach Anspruch 20, bei dem der ge nannte vorgeschriebene Frequenzbereich gleich der genannten Drehfrequenz oder höher als diese ist, jedoch das Zweifache der genannten Drehfrequenz nicht überschreitet.

22. Steuerungsverfahren für die Kopfposition für ein Plattenlaufwerk, bei dem eine Steuerung der Position einer Vielzahl von Köpfen über einer Vielzahl von Platten durchgeführt wird, die sich um ein Drehzentrum drehen und verschiedene Exzentrizitäten in Bezug auf das Rotationszentrum haben, und die eine Servoinformationen aufzeichnen, die kreisförmige Servobahnen spezifizieren, die eine Positionsinformationen zur radialen Richtung umfassen, wobei das genannte Positionierungsverfahren folgende Schritte umfaßt:
das Lesen der genannten Einstellungsinformation für die Kopfposition, die eine Vielzahl von Exzentrizität zwischen den kreisförmigen Servobahnen und hypothetisch kreisförmigen Bahnen für Gruppen der genannten Platten und Köpfe dar stellen, wobei die genannten hypothetisch kreisförmigen Bahnen konzentrische Kreise um das Zentrum der genannten drehbaren Spindel sind;
das Detektieren eines Kopfpositionssignals aus der Po sitionsinformation der genannten Servoinformation;
das Berechnen eines Kompensationssignals aus der ge nannten Einstellungsinformation für die Kopfposition und der Position des genannten Kopfes derart, daß der genannte Kopf den genannten hypothetisch kreisförmigen Bahnen folgt, und
das Durchführen einer Steuerung des genannten Kopfes auf der Grundlage des genannten Kompensationssignals.

23. Steuerungsverfahren für die Kopfposition nach An spruch 22, weiter umfassend:
das Messen der Vielzahl von Exzentrizitäten der genannten kreisförmigen Servobahnen in Hinblick auf hypothetisch kreisförmige Bahnen, deren Zentrum das Drehzentrum der genannten Platten ist;
das Erzeugen der genannten Einstellungsinformation für die Kopfposition aus den genannten Exzentrizitäten;
und das Speichern der genannten Einstellungsinformation für die Kopfposition;
wobei die genannten Schritte des Lesens der genannten Einstellungsinformation für die Kopfposition, des Detektie rens des genannten Kompensationssignals und des Durchführens der genannten Steuerung der genannten Köpfe durchgeführt wer den, nachdem die genannten Schritte des genannten Messens, Erzeugens und Speicherns abgeschlossen sind.