ヘッドのサーボ制御システム及びヘッドのサーボ制御方法
【課題】複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行う。
【解決手段】本実施形態のＨＤＤは、そのサーボ制御システム内に複数のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを有している。ＨＤＤは、外乱によるヘッド振動のピーク周波数と振幅を推定し、ヘッド振動を抑圧するように複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを適応化する。ＨＤＤは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタから一部を選択し、その一部のアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための処理を行う。これにより、サーボ・サンプリング間におけるラン・タイムを低減して他の処理への影響を避けると共に、各アダプティブ・ピーク・フィルタを外部振動に対して適切に適応させる。
【解決手段】本実施形態のＨＤＤは、そのサーボ制御システム内に複数のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを有している。ＨＤＤは、外乱によるヘッド振動のピーク周波数と振幅を推定し、ヘッド振動を抑圧するように複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを適応化する。ＨＤＤは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタから一部を選択し、その一部のアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための処理を行う。これにより、サーボ・サンプリング間におけるラン・タイムを低減して他の処理への影響を避けると共に、各アダプティブ・ピーク・フィルタを外部振動に対して適切に適応させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドのサーボ制御システム及びヘッドのサーボ制御方法に関し、特に、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブとして、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと、円周方向に離散的に配置された複数のサーボ・セクタとを有している。ユーザ・データは、データ・セクタを単位として記録されており、各サーボ・セクタの間にデータ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータが回転する磁気ディスク上においてヘッド・スライダを移動する。ヘッド・スライダヘッド素子部が、サーボ・セクタが示す位置データに従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
サーボ・セクタは予めＨＤＤの製造工程において磁気ディスクに記録される。典型的には、ＨＤＤに磁気ディスクが実装された後に、ＨＤＤのヘッド及びアクチュエータを機械的もしくはそのＶＣＭを電気的に制御することによって、磁気ディスク上にサーボ・セクタを記録する。磁気ディスクの偏心のため、あるいは、外部振動などの要因によって、サーボ・セクタの書き込みにおいて、あるいはサーボ・セクタが記録された後に、記録されたサーボ・データにおいて理想的な環状トラックからの偏差が発生する。このため、ヘッド素子部がサーボ・セクタから読み出すサーボ・データには、ＲＲＯ（Repeatable Run-Out）と呼ばれる成分が存在する。
【０００５】
ＲＲＯはサーボ制御に対する外乱として働き、それが大きい場合にはフィードバックによるサーボ制御系がＲＲＯに追従することができず、ヘッドのターゲット位置からのずれが許容範囲を超える場合がる。このため、サーボ制御系にピーク・フィルタを挿入し、ＲＲＯ成分を抑制する技術が一般に知られている。ピーク・フィルタはＲＲＯ周波数においてピークを有し、ピーク・フィルタに入力された位置誤差信号（ＰＥＳ）はヘッドのサーボ制御信号（ボイス・コイル・モータの制御信号）に加えられる。
【０００６】
ＲＲＯのように周波数が一定（回転周波数のＮ倍、Ｎ＝１、２、３・・・の低い周波数）の外乱による位置誤差は、外乱周波数が予想できるため、ピーク周波数が一定のピーク・フィルタにより効果的に抑制することができる。しかし、ＨＤＤの使用環境により、様々な外乱原因が存在する。そのため、ＨＤＤの外部から加えられる振動による外乱周波数を予め予想することは一般的には困難である。また、その周波数は時間と共に変化することもある。このような外部振動による外乱の対策の一つとして、ピーク周波数可変のピーク・フィルタを使用する技術が特許文献１に開示されている。この技術は、ピーク・フィルタの出力信号の位相と位置誤差信号の位相とを比較してピーク・フィルタのピーク周波数を変化させ、そのピーク周波数を外乱の周波数に漸近させることで、ヘッドの位置制御系に作用する外乱を抑制する。
【０００７】
さらに、ピーク周波数の異なる複数の外乱に対応するため、ピーク周波数可変の複数のピーク・フィルタを実装することが特許文献２に開示されている。この技術も、ピーク・フィルタの出力信号(または内部変数)の位相と位置誤差信号の位相の比較結果に応じて各ピーク・フィルタの周波数を変化させることで、外乱に対するピーク・フィルタ周波数の適応化を行う。
【特許文献１】特開２００３−１０９３３５号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献に記載されているように、外部振動による共振周波数（ピーク周波数）を推定し、その振動を抑圧するのに適したピーク・フィルタを得ることにより、ＨＤＤシステム毎に異なる外部振動による共振を効果的に抑圧することができる。また、複数のピーク・ピーク・フィルタをサーボ・システムに組み込むことで、複数の共振周波数が存在する場合に対応し、正確なヘッド・ポジショニングを実現することができる。
【０００９】
しかし、外部振動による共振周波数を推定するための計算量は小さくはない。上記技術において、ＨＤＤは位置誤差信号をサーボ・サンプリングのタイミング（サーボ・サンプリング周期）で取得し、その位置誤差振動から外部振動による共振周波数を推定する。さらに、ＨＤＤは推定した共振周波数に応じてピーク・フィルタのピーク周波数を変化させる。図１５は、サーボ・サンプリング（サーボ・データの読み出し）間におけるＭＰＵの処理を模式的に示している。
【００１０】
ＨＤＤが一つのピーク・フィルタのみを有している場合、ＭＰＵは、読み出したサーボ・データから得られる位置誤差信号により通常のサーボ制御のための演算（ＳＶＲ）を行い、さらに、ピーク・フィルタの周波数適応化のための演算（ＡＰＦ）を行う。通常のサーボ制御のための演算は、例えば、位置誤差信号によるＰＩＤ制御のための演算である。ＭＰＵは演算結果をハードウェアであるサーボ・アシスト回路とピーク・フィルタにセットし、ハードウェアが、入力された位置誤差信号に従ってアクチュエータを制御する。
【００１１】
ＭＰＵは、ピーク・フィルタのピーク周波数の算出を含むサーボ制御のための演算の他に、リード／ライト処理やホスト・インターフェースのための演算処理をサーボ・サンプリング周期内で行わなければならない。そのため、ピーク・フィルタのピーク周波数の算出のためにＭＰＵ残されている時間は限られている。従って、複数のピーク・フィルタを実装したＨＤＤにおいて、この限られた時間を使用して全てのピーク・フィルタの適応化を適切に行い、外乱によるヘッド振動を効果的に抑圧する技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御システムである。このサーボ制御システムは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタと、推定部と、選択部と、設定部とを有する。前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタは、それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続され、そのフィルタ係数を適応的に変える。前記推定部は、前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定する。前記選択部は、設定された各タイミングで、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する。前記設定部は、前記選択部に選択された前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新する。これにより、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行うことができる。
【００１３】
前記選択部は、前記ヘッドのシーク毎に前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する。前記設定部は、前記シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する。サーボ制御に元来含まれるシークを基準とすることで、有効な選択を効率的に行うことができる。
【００１４】
前記選択部は、前記設定部が前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する毎に、次の選択を行う。更新毎に選択すること、より適切な選択を行うことができる。前記推定部は、フォロイングにおいて取得された複数のサーボ・データを使用して前記ヘッド振動を推定し、前記設定部は、シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する。これにより、効率的な処理とすることができる。
【００１５】
前記選択部は、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの全てのアダプティブ・フィルタを選択するように、一つずつアダプティブ・ピーク・フィルタを順次選択する。これにより、シンプルな制御とすることができる。前記選択部は、設定更新における更新量が閾値以上である場合に、同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを再選択する。これにより、より迅速に振動を抑圧できる。
【００１６】
前記設定部は、前記選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数とゲインを決定する係数の設定を更新する。これにより、外部振動抑圧効果を高めることができる。前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタのそれぞれの特性は、ピーク周波数が同一出る場合に同一である。これにより、フィルタ間の干渉を低減することができる。
【００１７】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一つのアダプティブ・ピーク・フィルタに着目して、その半値幅内に他のアダプティブ・ピーク・フィルタが存在する場合、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタの位相差は９０度以内である。これにより、フィルタ間の干渉を低減することができる。前記選択部は、エラー回復処理において、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。これにより、より早いエラー回復を図ることができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御方法である。この方法は、前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定する。それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続された複数のアダプティブ・ピーク・フィルタからその一部を選択する。前記選択された一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新する。前記推定と前記選択と前記更新とを繰り返す。これにより、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）において、本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態のＨＤＤは、そのサーボ制御システム内に複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有している。アダプティブ・ピーク・フィルタは、ヘッドのサーボ制御において、外乱による振動を抑圧する働きをする。好ましい態様において、ピーク・フィルタの周波数及びゲインが可変である。ＨＤＤは、外乱によるヘッド振動のピーク周波数と振幅を推定し、ヘッド振動を抑圧するように複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを適応化する。複数のピーク・フィルタを有することで、外乱によるヘッド振動が複数のピーク周波数を有している場合でも、その振動を効果的に抑圧し、正確なヘッド位置制御を行うことができる。
【００２２】
本形態のＨＤＤは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタから一部を選択し、その一部のアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための処理を行う。このように、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタについて処理を行うことで、サーボ・サンプリング間におけるラン・タイムを低減して他の処理への影響を避けると共に、各アダプティブ・ピーク・フィルタを外部振動に対して適切に適応させることができる。本形態のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化処理について詳細に説明する前に、本形態のＨＤＤの全体構成について説明を行う。
【００２３】
図１は、ＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を有している。スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、磁気ディスク１１を所定の角速度で回転する。磁気ディスク１１の各記録面に対応して、磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２が設けられている。アクセスは、リード及びライトの上位の概念である。
【００２４】
各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を飛行するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。
【００２５】
エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、回路素子が実装されている。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４及びＶＣＭ１５を駆動する。ＲＡＭ２４は、リード・データ及びライト・データを一時的に格納するバッファとして機能する。エンクロージャ１０内のアーム電子回路（ＡＥ）１３は、複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行うヘッド・スライダ１２を選択し、その再生信号を増幅してリード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択したヘッド・スライダ１２に送る。なお、本発明は一つのヘッド・スライダ１２のみを有するＨＤＤに適用することができる。
【００２６】
ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データとを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データ及びサーボ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２７】
コントローラであるＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド・スライダ１２のポジショニング制御（サーボ制御）、ホスト５１との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。
【００２８】
以下において、本形態のヘッドのサーボ制御について詳細に説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、磁気ディスク１１の記録面上に書き込まれているサーボ・データによりヘッドの位置決め制御を行う。図２は、記録面全体のデータ構成を模式的に示している。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に離間して形成された複数のサーボ領域１１１と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。各サーボ領域１１１には、ヘッド・スライダ１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ領域１１２には、ユーザ・データが記録される。
【００２９】
磁気ディスク１１の記録面には、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のデータ・トラックが形成される。ユーザ・データは、データ・トラックに沿って記録される。一つのデータ・トラックは、ユーザ・データの記録単位であるデータ・セクタを有し、典型的には、複数のデータ・セクタから構成されている。典型的には、各複数データ・トラックは、磁気ディスク１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーン１１３ａ〜１１３ｃにグループ化されている。１つのデータ・トラックに含まれるデータ・セクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。
【００３０】
同様に、磁気ディスク１１は、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のサーボ・トラックを備えている。各サーボ・トラックは、データ領域１１２で分離された複数のサーボ・データから構成されている。サーボ・データは、サーボ・トラック番号と、サーボ・トラック内におけるサーボ・セクタ番号、そして細かい位置制御をするためのバースト・パターンを備えている。バースト・パターンは、例えば、半径位置の異なる４つのバースト・パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなっている。各バースト・パターンの再生信号の振幅によって、サーボ・トラック内の位置を決定することができる。サーボ・トラック内の位置は、位置誤差信号（ＰＥＳ）で表すことができる。ＰＥＳは、バースト・パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの振幅値から算出され、例えば、１サーボ・トラックが半径方向に２５６ＰＥＳ値に分割される。
【００３１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からリード／ライトのコマンドを取得すると、シークを開始する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、現在の半径位置からそのコマンドが示すアドレスを示すデータ・トラックにヘッド・スライダ１２を移動する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、コマンドの指定アドレスをサーボ・アドレスに変換して、ターゲットの半径位置を特定する。シークが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２をターゲット・データ・トラック上に維持する（フォロイング）。
【００３２】
シーク及びフォロイングにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は記録面から読み出してサーボ・データを使用して、アクチュエータ１６（ＶＣＭ１５）を制御する。シーク制御は、一般に、サーボ・データを使用した速度制御と位置制御とによりアクチュエータ１６（ＶＣＭ１５）を制御する。フォロイング制御において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２の現在半径位置（サーボ・アドレス）とターゲットの半径位置（サーボ・アドレス）と所定範囲内にあるように位置決め制御を行う。ヘッド・スライダ１２がターゲット半径位置から所定範囲内にあることは、データの読み出し／書き込みの条件の一つである。
【００３３】
サーボ領域１１１は、記録面上において、円周方向に略等間隔で離間して形成されている。従って、フォロイングにおいて、ヘッド・スライダ１２は一定の周期（サーボ・サンプリング周期）でサーボ・データを読み出し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのサーボ・データが示す現在のサーボ・アドレスとターゲットのサーボ・アドレスとの位置誤差を示す位置誤差信号に応じてＶＣＭ電流を制御する。
【００３４】
本形態の特徴的な点として、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フォロイングにおいて複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを使用する。これにより、複数のピーク周波数を有する外乱によるヘッド振動を効果的に抑制することができる。図３は、本形態のＨＤＤ１におけるサーボ制御システムをモデル化したブロック図である。それぞれのブロックは、伝達関数を示している。
【００３５】
図３における制御対象３１はＨＤＣ／ＭＰＵ２３のサーボ制御対象であり、モータ・ドライバ・ユニット２２、ＶＣＭ１５、アクチュエータ１６そしてヘッド・スライダ１２を含む。制御対象３１に対する操作量は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からモータ・ドライバ・ユニット２２への制御データであって、ＶＣＭ電流値を表す。制御対象３１からのフィードバックは、ヘッド・スライダ１２が読み出したサーボ・データによる現在ヘッド半径位置を示す信号である。
【００３６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のサーボ制御システムは、主サーボ制御部２３１、ノッチ・フィルタ２３２、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂ、そして固定ピーク・フィルタ２３３を有している。図３は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを有するシステムが例示している。典型的には、これら機能要素はＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のハードウェアで実現されるが、一部機能をＭＰＵによる演算により実現してもよい。本実施形態においては、ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂ及びノッチ・フィルタ２３２はハードウェアで構成されており、遅滞ない処理を実現する。
【００３７】
主サーボ制御部２３１は、位置誤差信号に応じてＶＣＭ電流値（を示す制御データ）を算出する。主サーボ制御部２３１による制御は基本的にＰＩＤ制御であり、制御の安定性を保ちながらヘッド・スライダ１２（アクチュエータ１６）の大きな振動に対応することが難しい。そのため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、主サーボ制御部２３１に直列に配置されたノッチ・フィルタ２３２と、並列に接続されたピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂとを有している。
【００３８】
ノッチ・フィルタ２３２は、主に、アクチュエータ１６の共振を抑制する働きをする。主サーボ制御部２３１からの信号からアクチュエータ１６の共振周波数に対応する成分を小さくすることで、アクチュエータ１６の共振周波数における大きな振動を抑えることができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一もしくは複数のノッチ・フィルタを有する。図３においては、一つのノッチ・フィルタ２３２を例示した。また、設計上不要であれば、ノッチ・フィルタ２３２を省略してもよい。
【００３９】
ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂは、外乱によるヘッド・スライダ１２（アクチュエータ１６）振動を抑圧する働きをする。ここでの外乱は、ディスク偏心によるＲＲＯを含む。固定ピーク・フィルタ２３３は、このようにピーク周波数が予め分かっており、その周波数が一定の振動を抑制する働きをする。固定ピーク・フィルタ２３３の特性は固定であり、ピーク周波数、ゲイン及びフィルタ波形は常に一定である。固定ピーク・フィルタの実装数は、ＨＤＤ１の設計により適切な値が選択される。
【００４０】
これに対して、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、外部振動による周波数が不定の振動を抑圧する働きを有している。アダプティブ・ピーク・フィルタの実装数は、ＨＤＤ１の設計に従って適切な数が選択される。ここでは、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが実装されている構成を具体的に説明する。
【００４１】
制御対象３１に含まれるヘッド・スライダ１２が読み出したサーボ・データから、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はヘッド・スライダ１２の現在半径位置を示すデータ（信号）を生成する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からのコマンドが指定するターゲット半径位置を示すデータを持っている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置と現在半径位置との差異である位置誤差信号（データ）を算出する。
【００４２】
主サーボ制御部２３１は、位置誤差信号に対して所定の演算処理を行い、ヘッド・スライダ１２をターゲット半径位置に近づける（位置誤差を抑制する）ためのＶＣＭ電流値を算出する。位置誤差信号は、主サーボ制御部２３１と並列に接続されている複数のピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂにも入力される。ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂのそれぞれは、そのピーク周波数において最大ゲインを有しそのゲインがピーク周波数から離れるに従って大きく減少するフィルタ波形を有している。このため、位置誤差信号における特定周波数成分がフィルタ出力となる。
【００４３】
ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂからの出力は、主サーボ制御部２３１からの出力に加えられ、さらに、その加え合わされた値（信号）がノッチ・フィルタ２３２に与えられる。固定ピーク・フィルタ２３３は、ＨＤＤ１の内部機構に起因する振動を抑圧する。そのため、外乱によるヘッド振動の残りの主な原因は外部振動によるものである。アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂはその外乱（主に外部振動）に対して適応化されており、外部から加えられる振動に起因するヘッド振動を効果的に抑圧することができる。
【００４４】
本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は複数（図３の例において二つ）のアダプティブ・ピーク・フィルタを有しており、適切にこれらのアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化を行うことが重要である。複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの全体的な適応化処理について説明する前に、個々のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化方法について説明する。
【００４５】
アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂについて、数式を用いて説明する。好ましい態様において、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは同じフィルタ特性を有しており、同じ可変係数を有する数式で表すことができる。好ましい例のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのｚ変換における出力Ｐｋｏｕｔは、（数式１）及び（数式２）で表すことができる。
Ｐｋｏｕｔ（ｎ）＝２ＯＳＨＣＮＴ×[（Ｐ×ｚ２＋Ｑ×ｚ＋Ｒ）／ｚ２]×Ｕ（ｎ） （数式１）
Ｐｋｏｕｔ（ｎ）＝２ＯＳＨＣＮＴ×[Ｐ×Ｕ（ｎ）＋Ｑ×Ｕ（ｎ−１）＋Ｒ×Ｕ（ｎ−２）]
（数式２）
【００４６】
Ｕ（ｎ）はアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの内部変数（を含む時系列のデータ）であり、数式３）及び（数式４）で表すことができる。
Ｕ（ｎ）＝[ｚ２／（ｚ２−Ｅ×ｚ−Ｆ）]×ＰＥＳ（ｎ） （数式３）
Ｕ（ｎ）＝ＰＥＳ（ｎ）＋Ｅ×Ｕ（ｎ−１）＋Ｆ×Ｕ（ｎ−２） （数式４）
ＰＥＳは位置誤差信号である。Ｅ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、ＯＳＨＣＮＴは、それぞれフィルタの係数である。ｎはサンプリングの順番を示している。周知のように、１／ｚは遅延演算に対応する。
【００４７】
内部変数は，フィルタ出力を計算する際に、入力(ＰＥＳ（ｎ）)以外に必要な変数であり、上記式におけるＵ（ｎ−１）、Ｕ（ｎ−２）は内部変数である。U（ｎ）は、Ｕ（ｎ−１）、Ｕ（ｎ−２）とＰＥＳ（ｎ）とから計算できるが、Ｕ（ｎ−１）、Ｕ（ｎ−２）を含む時系列データであり、本明細書において内部変数に含める。なお、内部変数はフィルタの実装方法に依存して定義される。
【００４８】
フィルタ係数Ｅは、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのピーク周波数を決定する。フィルタ係数Ｅは、（数式５）で表すことができる。
Ｅ＝Ａ０×ｃｏｓ（２π×ｆ０×Ｔｓ） （数式５）
ｆ０はアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのピーク周波数、ＴＳはサンプリング周期であり、サーボ・サンプリング周期に相当する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィルタ係数Ｅを変化させることでピーク周波数を変化させることができる。
【００４９】
フィルタ係数の一つであるＯＳＨＣＮＴは、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの出力段のビット・シフト量である。このシフト量ＯＳＨＣＮＴは、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのゲイン（ピーク・ゲイン）を決定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ビット・シフト量を変化させることでアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのゲインを変化させることができる。
【００５０】
なお、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒによってアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの位相を調整することができ、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを含むフィードバック制御系の安定性を確保するように設定する。本形態においてフィルタ係数は低周波数域で固定であるが、設計によっては、これらを可変値としてアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの適応化に利用してもよい。
【００５１】
このように、ピーク周波数係数Ｅとゲイン係数（ビット・シフト量）ＯＳＨＣＮＴを変化させることで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの周波数とゲインを調整し、外部振動によるヘッド振動（アクチュエータ振動）に適応させることができる。図４は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂと、それらの適応化のための演算、設定更新処理を行う設定更新部２３５と、設定更新のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する選択部２３６示すブロック図である。
【００５２】
選択部２３６は、所定のタイミングで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの一方を選択する。設定更新部２３５は、選択部２３６によって選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための処理を行う。典型的には、ファームウェアに従った処理を行うＭＰＵが、選択部２３６及び設定更新部２３５として機能する。
【００５３】
好ましい態様において、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、基準以上の外部振動が存在する場合のみ、機能していることが好ましい。そのため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、現在及び過去の連続する複数の位置誤差信号の二乗の移動平均を計算し位置誤差信号の分散値(シグマ)の二乗値を算出し、その値が閾値を超える場合に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂをイネーブルにする。
【００５４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが機能しているときは、その内部変数から外部振動の有無を判定することができる。設定更新部２３５は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが機能している間のみ、それらの設定更新を行う。設定更新の有無に係らず、イネーブルされた二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、常に、アクティブである。
【００５５】
この処理の流れを、図５のフローチャートを参照して説明する。ＨＤＣ／ＰＭＵ２３は、基準を越える外部振動が存在するか判定する（Ｓ１１）。存在しない場合（Ｓ１１におけるＮ）、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂはディセーブル（Ｓ１２）される。外部振動が存在する場合（Ｓ１１におけるＹ）、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂをイネーブルされる（Ｓ１３）。
【００５６】
選択部２３６は、所定のタイミングでアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの一方を選択する（Ｓ１４）。設定更新部２３５は、選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新（適応化）を行う（Ｓ１５）。選択部２３６と設定更新部２３５とは、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの選択とその設定更新処理を繰り返す。
【００５７】
設定更新部２３５は、位置誤差信号と選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタの内部変数を使用して、選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ係数を更新（適応化）する。これにより、振動センサなどの回路素子に頼ることなく、外部振動を推定し、その外部振動を抑圧するようにアダプティブ・ピーク・フィルタを調整することができる。図６は、設定更新部２３５の構成を模式的に示すブロック図である。
【００５８】
設定更新部２３５は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの周波数設定（係数Ｅ）を更新する周波数設定更新部３５１と、ゲイン設定（係数ＯＳＨＣＮＴ）を更新するゲイン設定更新部３５２とを有している。さらに、周波数設定更新部３５１は、周波数推定部５１１と周波数設定部５１２とを有している。また、ゲイン設定更新部３５２は、強度推定部５２１とゲイン設定部５２２とを有している。周波数推定部５１１と強度推定部５２１とが、外部振動の推定を行う機能部を構成していると見ることもできる。また、周波数設定部５１２とゲイン設定部５２２とが、フィルタ係数の設定を行う機能部を構成していると見ることもできる。
【００５９】
本形態の設定更新部２３５は、サーボ・データにより得られる位置誤差信号とアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの内部変数Ｕとからヘッド振動（外部振動）を推定し、その振動に対してアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを適応させる。好ましい態様において、設定更新部２３５は、フォロイングの所定期間内に、サーボ・サンプリングにおいて得られるデータを取得しフィルタ設定更新のための情報を蓄積する。
【００６０】
設定更新部２３５は、その情報に従って所定のタイミングでアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの係数の更新（フィルタの適応）を行う。図７に示すように、フィルタ係数の更新を行う好ましいタイミングはシーク開始のタイミングである。これにより、設定更新部２３５の演算負荷を低減することができる。以下においては、この好ましい更新方法について説明する。
【００６１】
アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのフィルタリング特性を、サーボ・サンプリング毎に更新せずにシーク制御の開始に伴って設定することで、制御系を時不変系として扱うことができることから、フィルタリング特性の更新幅の制約が緩和され、従来と比して更新幅を大きくすることができる。また、更新幅を大きくしても、シーク制御中に（すなわち、次のフォロイング制御が開始されるまでの間に）、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの過渡応答を収束させることができる。このため、位置誤差信号に含まれる外乱を抑制するまでの時間を短縮することができる。
【００６２】
また、シーク制御の開始に伴ってアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂにフィルタリング特性を設定する手法は、外部振動に起因する外乱（特に、回転振動に起因する外乱（いわゆるＲＶ外乱））に対して好適である。すなわち、外部振動に起因する外乱によって磁気ヘッド４の位置決めが阻害される場合、リトライによって磁気ヘッド４の位置決めが成功できるため、次のシーク制御が行われ、それが繰り返されているうちに、この外乱を抑制するようにアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのフィルタリング特性を設定することができる。
【００６３】
特に、位置決め精度の劣化による性能劣化が表面化するデータの書き込みまたは読み出し要求が多い状況では、シーク制御が頻繁に実行され。そのため、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのフィルタリング特性の更新回数を必要十分に確保することができ、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのフィルタリング特性を速やかに適切に設定することができる。
【００６４】
以下に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの適応化について詳細に説明する。アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ｂの適応化も同様である。最初に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの周波数の調整（周波数の適応化）について説明する。周波数推定部５１１は、位置誤差信号ＰＥＳおよびアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕに基づいて、位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱の周波数を推定する。具体的には、周波数推定部５１１は、位置誤差信号ＰＥＳの位相と内部変数Ｕの位相とに基づいて、位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱のピーク周波数とアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数との大小関係を判定する。
【００６５】
Ｕ（ｎ）は、振幅Ｒ、周波数ｆでＲ×ｓｉｎ（２π×ｎ×ｆ×Ｔｓ＋Ω）と表すことができる。外乱のピーク周波数ｆとアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０との大小関係は、下の（数式６）により判定することができる。
ＰＥＳ（ｎ−１）×Ｕ（ｎ）
＝２[ｃｏｓ（２π×ｆ×Ｔｓ）−ｃｏｓ（２π×ｆ０×Ｔｓ）]
×Ｒｓｉｎ（２π×ｎ×ｆ×Ｔｓ＋Ω） （数式６）
【００６６】
（数式６）は、各サーボ・サンプリングにおける、外乱のピーク周波数とアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数の大小関係を示す。この式は、振動している周波数ｆとアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０の大小関係に応じて符号が変わる特性を有している。周波数推定部５１１は、この測定を利用して周波数ｆを推定する。
【００６７】
周波数推定部５１１は、サーボ・サンプリング毎に位置誤差信号ＰＥＳおよび内部変数Ｕを取得する。周波数推定部５１１は、フォロイング制御の間、位置誤差信号ＰＥＳおよび内部変数Ｕを取得する毎に（数式６）の演算を行い、その演算結果である周波数の大小関係の結果を蓄積する。周波数推定部５１１は、次のシーク制御が開始される前に、大小関係の蓄積結果Ｓを周波数設定部５１２に渡す。大小関係の蓄積結果Ｓは、下の（数式７）で表すことができる。
Ｓ＝ΣＰＥＳ（ｎ−１）×Ｕ（ｎ）
＝[ｃｏｓ（２π×ｆ×Ｔｓ）−ｃｏｓ（２π×ｆ０×Ｔｓ）]×Ｒ２
×Σ[１−ｃｏｓ（２（２π×ｆ×ｎ×Ｔｓ＋Ω））] （数式７）
【００６８】
（数式７）における総和Σは、シーク完了後のフォロイング制御の間（の所定の期間）に行われ、次のシーク制御が開始される前に終了し、大小関係の蓄積結果Ｓが確定する。周波数推定部５１１は、蓄積結果Ｓの符号（＋、−）によって、フォロイング制御の間に位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱（外乱によるヘッド振動）のピーク周波数と、ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数との大小関係を判断する。
【００６９】
次に、周波数設定部５１２は、周波数推定部５１１から得た大小関係の蓄積結果Ｓに基づいて、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数の更新幅を決定し、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０を決定した更新幅だけ更新する。これにより、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０を、外乱の周波数ｆに近づけることができる。一回の更新が一回の適応化処理であり、一般に、複数回の適応化処理によりピーク周波数ｆ０が外部振動周波数ｆに収束する。
【００７０】
本実施形態では、周波数設定部５１２は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数を表すパラメータＥの更新量ｄＥを決定して、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕに含まれるパラメータＥを更新する（上記数式１および数式２を参照）。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のメモリあるいはＲＡＭ２４には、過去のフォロイング制御ごとに得られた大小関係の蓄積結果Ｓが格納されている。周波数設定部４４は、周波数推定部５１１からの蓄積結果Ｓと過去の蓄積結果Ｓとから更新量ｄＥを決定する。
【００７１】
図８に、更新量ｄＥの決定例を示す。更新量ｄＥは、蓄積結果Ｓの符号が過去から連続する回数Ｎに応じて決定される。蓄積結果Ｓが連続する場合は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０と外乱の周波数ｆとが離れているということであるので、連続する数が大きくなるに従って更新量ｄＥを大きくする。
【００７２】
更新量ｄＥは、例えば、回数Ｎの値とすることができる。周波数推定部５１１が算出した蓄積結果Ｓによって、過去の蓄積結果Ｓから符号が連続する回数がＮとなる場合、更新量ｄＥをＮとする。また、連続する回数Ｎが更新量ｄＥの設定されている上限値を超える場合は、更新量ｄＥをその上限値とする。蓄積結果Ｓが０の場合は更新量ｄＥを０とする。
【００７３】
以上のように、ピーク周波数ｆ０を表すパラメータＥの更新量ｄＥを、大小関係の蓄積結果Ｓの符号が連続する回数Ｎに応じて大きくすることで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０と外乱の周波数ｆとが離れている場合であっても、外乱を抑制するまでの時間を短縮することができる。なお、上述したように本実施形態ではフィルタリング特性の更新幅の制約が緩和されるので、このように決定される更新量ｄＥであっても許容される。
【００７４】
次に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのゲインの調整（ゲインの適応化）について説明する。強度推定部５２１は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕに基づいて、位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱の強度を推定する。位置誤差信号ＰＥＳの中で、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａによって抑制される周波数成分の強度を評価するために、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕを用いている。例えば、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数が外乱の周波数に収束するにつれて、ピーク・フィルタのＰＥＳからUまでのゲインが上昇する。
【００７５】
このため、内部変数Uは大きくなり、位置誤差信号ＰＥＳは逆に小さくなる。内部変数Ｕは、位置誤差信号ＰＥＳに含まれるピーク周波数の外乱成分の強度とピーク・フィルタの位置誤差信号ＰＥＳから内部変数Ｕまでのゲイン（ピーク周波数）との積に比例する。そのため、ピーク周波数が外乱の周波数に収束した後では、内部変数Ｕとピーク・フィルタの位置誤差信号ＰＥＳから内部変数Ｕまでのゲインから外乱の強度を推定することができる。強度推定部５２１は、外部振動の強度を推定することで、外部振動の有無も推定することができる。
【００７６】
具体的には、強度推定部５２１は、まず、内部変数Ｕにピーク周波数に応じた補正値Ｇ（Ｅ）を乗じたＵ・Ｇ（Ｅ）を算出することで、外乱の強度を推定することができる。内部変数Ｕは、サーボ・サンプリング毎に取得する。強度推定部５２１は、フォロイング制御の間（の所定期間）、内部変数Ｕを取得する毎にＵ・Ｇ（Ｅ）を求める。この期間は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数設定のための期間と同じである。
【００７７】
さらに、強度推定部５２１は、Ｕ・Ｇ（Ｅ）を２乗して（Ｕ・Ｇ（Ｅ））２を算出する。さらに、次のシーク制御が開始される前に、フォロイング制御の間にサーボ・サンプリング毎に得られる（Ｕ・Ｇ（Ｅ））２の中から最大値Ｔを求める。最大値Ｔは、（数式８）で表される。
Ｔ＝ｍａｘ（（Ｕ×ｇ（Ｅ））２） （数式８）
【００７８】
強度推定部５２１は、ローバスフィルタにより最大値Ｔをフィルタリングし、これにより得られる値を外乱の強度を表す強度評価値Ｗとして、ゲイン設定部５２２に渡す。ローパスフィルタによるフィルタリングは、下の（数式９）で表される。
Ｗ＝[（１−ｃ）／（ｚ−ｃ）]×Ｔ
＝[（１−ｃ）／（ｚ−ｃ）]×ｍａｘ（（Ｕ×ｇ（Ｅ））２） （数式９）
【００７９】
ここで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの入力から内部変数Ｕまでの周波数特性におけるピーク・ゲインがピーク周波数に依存して一定ではない。内部変数Ｕに補正値Ｇ（Ｅ）を乗じることで、外乱強度を推定するための基準が変化するのを防ぐことができる。内部変数Ｕに補正値Ｇ（Ｅ）を乗じることで、補正後のピーク・ゲインがピーク周波数に依らず略一定となるようにして、外乱強度の推定をピーク周波数に依らず画一的に行えるようする。補正値Ｇ（Ｅ）は、ピーク周波数が採りうる範囲に亘って、各ピーク・ゲインと、所定の基準値との差分に応じた値を有するように設定される。
【００８０】
補正値Ｇ（Ｅ）は、ピーク周波数が採りうる範囲のうち低周波数域において、ピーク・ゲインが他の周波数域よりも若干大きくなるように設定されている。低周波数域の方がサーボ系の安定性が高いため、これにより、より高いゲインを設定できるようにする。また、Ｕ・Ｇ（Ｅ）を累乗することで、ピーク周波数域と他の周波数域との差を大きくして他の周波数域の影響を低減する。
【００８１】
最大値Ｔを使用することにより、ＲＶ外乱などの間欠的な外乱がフォロイング制御の期間中に間欠的に作用する場合であっても、外乱の強度を評価することができる。また、平均値の算出のように計算量の多い除算を含む計算を行っていないので、制御による計算負荷が軽減される。また、ローパスフィルタにより、ＲＶ外乱などの間欠的な外乱が作用する場合に、最大値Ｔがフォロイング制御ごとに大きく変動することを防ぐことができる。
【００８２】
次に、ゲイン設定部５２２は、強度推定部５２１からの強度評価値Ｗに基づいて、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインのレベルを決定するとともに、そのピーク・ゲインを決定したレベルに更新する。これにより、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインを、外乱（によるヘッド振動）が抑制されるレベルに近づけることができる。
【００８３】
ゲイン設定部５２２は、ゲインを調整するためのビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を変更することによって、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのゲインを調整して、ピーク・ゲインのレベルを更新する（（数式３）および（数式４）を参照）。また、ＲＡＭ２４には、図９に示すようなゲイン設定テーブルが格納されている。なお、このようなゲイン設定テーブルに限らず、ピーク・ゲインのレベルを決定するための式をプログラムに組込んでもよい。
【００８４】
ゲイン設定テーブルは、ピーク・ゲインのレベルを増加させる場合の強度評価値Ｗの閾値（増加用閾値）と、ピーク・ゲインのレベルを減少させる場合の強度評価値Ｗの閾値（減少用閾値）とが設定されている。各レベルにおいて、増加用閾値に対して、減少用閾値が低く設定されている。好ましい例において、ゲイン設定部５２２は、強度評価値Ｗが現在のビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値に係る増加用閾値よりも大きい場合に、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を増加させてゲインを２倍にする。減少用閾値よりも小さい場合には、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を減少させてゲインを１／２倍にする。
【００８５】
アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインを増加させて、外乱が抑制される程度が高まると、これが誤差信号ＰＥＳに影響し、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕが減少する。そこで、内部変数Ｕの減少分を考慮して増加用閾値に対して減少用閾値が低く設定することで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインが振動的に変化するのを抑制できる。
【００８６】
上記例において、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を変化させることで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのゲインを２倍または１／２倍と、不連続に変化させている。上述したように本実施形態ではフィルタリング特性の更新幅の制約が緩和されるので、このような不連続なゲインの変更が許容される。また、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を変化させているため、計算量が少なく計算負荷が軽減される。
【００８７】
このように、個々のアダプティブ・ピーク・フィルタは、その内部変数Ｕと位置誤差信号ＰＥＳとから外乱への適応化を行うことができる。本形態のサーボ・システムは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタ（図３、４の例において二つ）を有している。上述の好ましい態様において、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化は、サーボ・サンプリングにおける適応化のための演算処理と、シーク毎（好ましくは、シーク開始直前のタイミング）のフィルタ係数の更新処理とを有している。
【００８８】
適応化のための演算時間が短く、サーボ・サンプリング周期が十分に長い場合、サーボ・サンプリングの間に全てのアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための演算を行ってもよい。しかし、インターフェースや読み出し／書き込みなどの他の処理のための演算時間を確保するため、適応化に使用することができる時間は限られている。一方、アダプティブ・ピーク・フィルタの機能は外部振動によるヘッド振動の抑圧であり、適応化に多少時間が掛かり、パフォーマンスの改善が遅れても、ハード・エラーに直接につながるものではない。
【００８９】
そこで、図５のフローチャートを参照して説明したように、本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数アダプティブ・ピーク・フィルタの内の一部のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択し、それらについてのみ適応化の処理を行う。図３、４の例においては、選択部２３６が、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタの一方を選択する。３つ以上のアダプティブ・ピーク・フィルタが実装されている場合、その内の一部である一つもしくは複数アダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。選択数は、設計により好ましい値を設定する。例えば、シンプルかつ効果的な方法は、予め設定されている順序で全てのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択するように、異なるアダプティブ・ピーク・フィルタを一つずつ順次選択する。
【００９０】
以下においては、設定更新を行うアダプティブ・ピーク・フィルタの選択方法について、詳細に説明する。上述のように、好ましい態様において、アダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新はシーク毎に行われる。従って、アダプティブ・ピーク・フィルタの選択も、それに合わせることが好ましい。選択部２３６は、直前に選択したアダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新が終了すると、次に適応化を行うアダプティブ・ピーク・フィルタの選択を行う。
【００９１】
フィルタ係数の更新をシーク開始タイミングと異なるタイミングで行うこともできる。例えば、所定の実時間が経過した後に、蓄積した情報に従ってフィルタ係数の更新を行ってもよい。このように、情報を蓄積してから設定更新を行う場合には、選択のタイミングをフィルタ係数更新のタイミングに合わせることが好ましい。情報蓄積に時間をかけており、さらに、選択したアダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新を行った後には、迅速に外部振動を抑圧するために適切なアダプティブ・ピーク・フィルタの選択を行うことが好ましいからである。
【００９２】
情報蓄積を行うことなく各サーボ・サンプリング・タイミングで設定更新を行うことができる場合、設定更新と選択のタイミングが異なっていてもよい。例えば、アダプティブ・ピーク・フィルタの選択をシーク毎に行い、設定更新はサーボ・サンプリングで行う。これにより、サーボ・サンプリング間における限られた時間での処理を低減し、他の処理への影響を避けることができる。
【００９３】
適応させるアダプティブ・ピーク・フィルタの選択においては、選択のタイミングの他、どのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択するかが重要である。以下において、二つの異なる選択方法を説明する。一つの方法は、各選択タイミングにおいて、予め設定されている順序で、アダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。もう一つの方法は、推定した外部振動周波数（アダプティブ・ピーク・フィルタ・ピーク周波数の変更量に対応）に応じて、次に適応化処理を行うアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【００９４】
まず、各アダプティブ・ピーク・フィルタを順次選択する方法を、上記二つのピーク・フィルタを有するシステムの例において説明する。また、この例において、設定更新は、上述のように、シーク毎に行われる。二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを有する場合、選択部２３６は、コマンドを受けてシークを開始する直前のタイミングで一方のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａを選択し、設定更新部２３５はフォロイングにおけるサーボ・サンプリングにおいて、このアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの適応のための演算を行う。次のシークの開始（直前）において、設定更新部２３５は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのフィルタ係数を更新する。
【００９５】
設定更新後、選択部２３６は、このシーク開始のタイミングで、適応化を行うアダプティブ・ピーク・フィルタとしてアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ｂを選択する。設定更新部２３５は、フォロイングにおけるサーボ・サンプリングにおいて、このアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ｂの適応化のための演算を行い、次のシーク開始のタイミングでそのフィルタ係数を更新する。
【００９６】
設定更新部２３５と選択部２３６はこれらの処理を繰り返し、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの適応化を行う。このように、順次異なるアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する処理はシンプルであり、設計が容易である。なお、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する場合、前回の選択から外れたアダプティブ・ピーク・フィルタを含むように、順次、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【００９７】
図１０（ａ）は一つのアダプティブ・ピーク・フィルタ（例えば２３４ａ）が外部振動に適応されるときのピーク周波数Ｐ１の変化を模式的に示し、図１０（ｂ）は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが外部振動に適応されるときのピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示している。二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、シーク毎に交互に適応（フィルタ係数更新）される。図１０（ａ）、（ｂ）において、Ｙ軸はシーク回数（時間）であり、横軸はピーク周波数である。本例において、アダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数が近づく外部振動の共振モード（ピーク周波数）Ｔ１は一つである。
【００９８】
図１０（ａ）に示すように、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのみを適応化する場合、そのピーク周波数Ｐ１はシーク毎に、徐々に外部振動の周波数に近づいていく。一回のフィルタ更新における更新量は安定化のための限定されているため、ピーク周波数Ｐ１が外部振動周波数Ｔ１に収束するためには、相応回数のフィルタ更新（シーク）を要する。
【００９９】
一方、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを交互に外部振動に適応させる（フィルタ係数更新する）場合、図１０（ｂ）に示すように、ピーク周波数Ｐ１、Ｐ２は、交互に、徐々に外部振動共振モードＴ１に近づき、収束する。各アダプティブ・ピーク・フィルタの一回のフィルタ更新における更新量が制限されていることは、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのみを適応させる場合と同様である。
【０１００】
図１０（ａ）、（ｂ）を比較して理解されるように、外部振動に適応させるアダプティブ・ピーク・フィルタをシーク毎に切り替えることで、サーボ・サンプリング間での演算処理量を、一つのみのアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化と同じ処理量とすることができる。ここで、二つのグラフのピーク周波数Ｐ１の収束時間に着目する。二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを交互に適応させる場合（図１０（ｂ））、ピーク周波数Ｐ１を外部振動のピーク周波数Ｔ１に収束させるためには、一つのみのアダプティブ・ピーク・フィルタを収束させる（図１０（ａ））ための時間（シーク回数）の２倍に近い時間を必要とする。
【０１０１】
二つのアダプティブ・ピーク・フィルタが収束した場合のピーク・ゲインは、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタが収束した場合のピーク・ゲインの２倍（６ｄＢ）である。これに対して、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク・ゲインは数十ｄＢの変化を示す。そのため、外部振動を迅速に抑制するためには、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタをできるだけ速く外部振動のピーク周波数に収束させることが重要である。
【０１０２】
そこで、好ましい態様において、推定周波数の変化量（フィルタ係数Ｅの変化量）に応じて、次に適応化（設定変更）を行うアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。推定周波数の変化量が大きい場合には同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択し、推定周波数の変化量が小さい場合には異なるアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【０１０３】
上記二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを有する例において、選択部２３６は、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ係数の更新を行い、そのピーク周波数変更量が閾値以上の場合に同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを次の適応化の対象として選択する。ピーク周波数変更量が閾値より小さい場合には、異なるもう一方のアダプティブ・ピーク・フィルタを次の適応化の対象として選択する。
【０１０４】
図１１（ａ）は一つのアダプティブ・ピーク・フィルタ（例えば２３４ａ）を適応化するときのピーク周波数の変化を模式的に示している。図１１（ａ）は、図１０（ａ）と同様である。図１１（ｂ）は、上述のように、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂから、現在のピーク周波数と推定周波数との差異に応じて外部振動に適応させるアダプティブ・ピーク・フィルタを選択するときのピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示している。
【０１０５】
推定周波数（フィルタ係数Ｅ）の変化量と比較する閾値を適切な値とすることで、一方のアダプティブ・ピーク・フィルタが外部振動のピーク周波数に近づいて振動を大きく低減した後に、次のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化処理を開始するようにすることができる。閾値の値により、適応化処理を行うアダプティブ・ピーク・フィルタの切り替えタイミングを調整することができ、ＨＤＤ１の設計においては、その設計に適した閾値を選択する。
【０１０６】
図１１（ｂ）において、ピーク周波数Ｐ１が先に外部振動Ｔ１に収束し、その後、ピーク周波数Ｐ２が外部振動Ｔ１に収束する。双方のピーク周波数Ｐ１、Ｐ２が収束する時間は、図１０（ｂ）に示す例と同様であるが、一方のピーク周波数Ｐ１が収束するために時間は、
図１０（ｂ）の例の略半分であり、図１０（ａ）、１１（ａ）に示す例と同様である。このように、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数が迅速に外部振動に近づいていき、その外部振動を迅速に抑圧することができる。
【０１０７】
図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）は、外部振動のピーク周波数（共振モード）が一つである例について説明しているが、次に、二つの外部振動のピーク周波数が存在する場合における、アダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数変化について説明する。図１２（ａ）、（ｂ）は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数Ｐ１、Ｐ２が、二つの共振モードＴ１、Ｔ２を有する外部振動に適応される様子を模式的に示している。
【０１０８】
図１２（ａ）は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを交互に選択する処理におけるピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示し、図１２（ｂ）は、推定周波数に応じてアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する処理におけるピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示している。
【０１０９】
図１２（ａ）、（ｂ）において、フィルタ・ピーク周波数Ｐ１の初期値は、外部振動ピーク周波数Ｔ２よりも外部振動ピーク周波数Ｔ１に近い。一方、フィルタ・ピーク周波数Ｐ２の初期値は、外部振動ピーク周波数Ｔ１よりも外部振動ピーク周波数Ｔ２に近い。フィルタ・ピーク周波数Ｐ１は、外部振動ピーク周波数Ｔ１に漸近して収束する。一方、フィルタ・ピーク周波数Ｐ２は外部振動ピーク周波数Ｔ２に漸近して収束する。
【０１１０】
フィルタ・ピーク周波数Ｐ２初期値は外部振動ピーク周波数Ｔ２に近く、一回の適応化処理で外部振動ピーク周波数Ｔ２に収束している。一方、フィルタ・ピーク周波数Ｐ１が外部振動ピーク周波数Ｔ１に収束するまでには、複数回のシークを要している。図１２（ａ）においては、外部振動ピーク周波数Ｔ１に収束した後もフィルタ・ピーク周波数Ｐ２が選択されている。そのため、いまだ収束していないフィルタ・ピーク周波数Ｐ１を収束させるための時間を増加させている。図１２（ｂ）においては、収束していないアダプティブ・ピーク・フィルタが優先的に選択される。そのため、交互に選択する処理と比較して、より早くフィルタ・ピーク周波数Ｐ１を外部振動ピーク周波数Ｔ１に収束させることができる。
【０１１１】
複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを実装する場合、それぞれのアダプティブ・ピーク・フィルタの特性のみならず、異なるアダプティブ・ピーク・フィルタ間の関係が重要である。どのような外部振動にも対応するためには、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタの周波数変動範囲は同一であることが好ましい。また、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタは同一の特性（ゲインを含む）を有していることが好ましい。一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ特性（フィルタ係数）は、そのピーク周波数によって変化する。しかし、同一のピーク周波数を有するアダプティブ・フィルタは、同一のフィルタ係数を有する。
【０１１２】
アダプティブ・フィルタは、サーボ・システムの安定性を確保するために、ピーク周波数の変化に応じて位相特性が大きく変化する特性を有している。各ピーク・フィルタのピーク周波数は外部振動によって変化し、複数のアダプティブ・フィルタのピーク周波数が近い値となることがある。このような場合にも、複数のアダプティブ・フィルタが、互いに強く干渉しないことが重要である。そのため、図１３に例示すように、アダプティブ・フィルタのフィルタ係数は、ピーク周波数の変化に対して連続的かつ緩やかに変化することが好ましい。具体的には、一つのＡＰＦに着目して、その半値幅内に他のＡＰＦが存在する場合、二つのＡＰＦの位相差は９０度以内である。
【０１１３】
アダプティブ・ピーク・フィルタの特性が同一である場合、それらの内部変数が同じになると、同時に外乱推定及び設定更新されるアダプティブ・ピーク・フィルタは、同一の変化を示す。例えば、全アダプティブ・ピーク・フィルタが一つの外部振動周波数に収束している場合、新たに複数の外部振動ピークが発生しても、複数アダプティブ・ピーク・フィルタは別々のピークに収束することはできず、全アダプティブ・ピーク・フィルタが同一のピーク周波数を有する。
【０１１４】
上述のように、本形態のサーボ・システムは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの内の一部を選択して設定更新（適応化処理）を行う。設定更新のための選択の有無に係らず、各アダプティブ・ピーク・フィルタはアクティブである。従って、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの特性が変化すると、ヘッド振動が変化する。各アダプティブ・ピーク・フィルタは、振動エネルギーのより大きな振動に収束しようとするので、異なるアダプティブ・ピーク・フィルタが、別々の外部振動ピークに収束することができる。
【０１１５】
通常処理においては、サーボ制御以外の処理のための時間を確保するため、アダプティブ・ピーク・フィルタの適応化に使用できる時間は限られている。また、マージンも確保する必要がある。しかし、リード／ライトにおけるエラーに対応するエラー回復処理においては、データの読み出し／書き込みを省略するなどして、サーボ・サンプリング間において適応化のためにより多くの時間を確保することができる。あるいは、早急のエラー回復のためには、より少ないマージンで許容されることがある。
【０１１６】
好ましい態様において、エラー回復処理においては、適応化のために選択するアダプティブ・ピーク・フィルタの数を、通常処理における数よりも多くする。上記例のように二つのアダプティブ・ピーク・フィルタが実装されている場合、図１４に模式的に示すように、通常処理において一つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択し、エラー回復処理においては、２つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。図１４において、ＳＲＶは主サーボ制御のための演算処理であり、ＡＰＦ１は一方のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化のための演算、ＡＰＦ２は他方のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化のための演算である。
【０１１７】
あるいは、３つのアダプティブ・ピーク・フィルタが実装されており、通常処理において１つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する場合、エラー回復処理において、２つあるいは３つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。このように、より多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択することで、各アダプティブ・ピーク・フィルタを迅速に収束させて、ヘッド位置決め精度を改善し、エラー回復を図ることができる。好ましくは、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタが収束した後は、選択するアダプティブ・ピーク・フィルタの数を通常処理の数に戻す。これにより、サーボ・サンプリング間における他の処理への影響を低減する。
【０１１８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、エラー回復処理の実行を制御する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＡＭ２４上のエラー回復テーブルに従ってエラー回復処理を行う。エラー回復テーブルは、複数のエラー回復ステップを有しており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、優先度の高いエラー回復ステップから、順次実行していく。このエラー回復処理において、例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、全てのエラー回復ステップにおいて、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択して適応化の処理を行う。あるいは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、特定のエラー回復ステップにおいて通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択して適応化の処理を行い、他のエラー回復処理ステップにおいては通常処理と同じ数のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【０１１９】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、適応化処理のために選択されるアダプティブ・ピーク・フィルタの数は、設計によって、一つでも複数でもよい。
【０１２０】
アダプティブ・ピーク・フィルタは、ピーク周波数とゲインの双方が可変であり、それらを外部振動に適応させることができることが好ましい。しかし、本発明は、一方のみ可変の複数アダプティブ・ピーク・フィルタ、あるいはピーク周波数とゲイン以外の特性（例えば半値幅）が可変な複数アダプティブ・ピーク・フィルタが実装されたサーボ・システムに適用することができる。
【０１２１】
外部振動の推定は、フィルタの内部関数と位置誤差信号を使用して行うことが好ましいが、外乱のオブザーを有するシステムのように、フィルタの内部変数を使用することなくサーボ・データから外乱（外部振動）を推定する他の推定方法を採用するサーボ・システムに本発明を適用してもよい。また、アダプティブ・ピーク・フィルタの特性に応じて、推定する外部振動の特性は適切なものが選択される。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本実施形態におけるＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態における記録面全体のデータ構成を模式的に示している。
【図３】本実施形態のＨＤＤにおけるサーボ制御システムをモデル化したブロック図である。
【図４】本実施形態において、アダプティブ・ピーク・フィルタ、それらの適応化のための演算と設定更新処理を行う設定更新部、設定更新のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する選択部を示すブロック図である。
【図５】本実施形態において、アダプティブ・ピーク・フィルタの適応化の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の設定更新部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】本実施形態において、外部振動推定のための情報蓄積とアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定更新のタイミングを模式的に示す図である。
【図８】本実施形態において、アダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数を表す変数Ｅの更新量ｄＥの決定例を示す図である。
【図９】本実施形態のゲイン設定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】本実施形態において、適応化におけるアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数の変化を模式的に示す図である。
【図１１】本実施形態において、適応化におけるアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数の変化を模式的に示す図である。
【図１２】本実施形態において、適応化におけるアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数の変化を模式的に示す図である。
【図１３】本実施形態のアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ係数の例を示すグラフである。
【図１４】本実施形態において、通常処理とエラー回復処理とにおいて適応化のために選択されるアダプティブ・ピーク・フィルタを示している。
【図１５】従来の技術におけるアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化処理を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１６ アクチュエータ、２０ 回路基板
２１ リード・ライト・チャネル、２３ モータ・ドライバ・ユニット、３１ 制御対象
４４ 周波数設定部、５１ ホスト、１１１ サーボ領域、１１２ データ領域
１１３ａ〜１１３ｃ ゾーン、２３１ 主サーボ制御部、２３２ ノッチ・フィルタ
２３３ 固定ピーク・フィルタ、２３４ａ、２３４ｂ アダプティブ・ピーク・フィルタ
２３５ 設定更新部、２３６ 選択部、３５１ 周波数設定更新部
３５２ ゲイン設定更新部、５１１ 周波数推定部、５１２ 周波数設定部
５２１ 強度推定部、５２２ ゲイン設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドのサーボ制御システム及びヘッドのサーボ制御方法に関し、特に、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスク・ドライブとして、光ディスク、光磁気ディスク、あるいはフレキシブル磁気ディスクなどの様々な態様のディスクを使用する装置が知られているが、その中で、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）は、コンピュータの記憶装置として広く普及し、現在のコンピュータ・システムにおいて欠かすことができない記憶装置の一つとなっている。さらに、コンピュータにとどまらず、動画像記録再生装置、カーナビゲーション・システム、携帯電話、あるいはデジタル・カメラなどで使用されるリムーバブルメモリなど、ＨＤＤの用途は、その優れた特性により益々拡大している。
【０００３】
ＨＤＤで使用される磁気ディスクは、同心円状に形成された複数のデータ・トラックと、円周方向に離散的に配置された複数のサーボ・セクタとを有している。ユーザ・データは、データ・セクタを単位として記録されており、各サーボ・セクタの間にデータ・セクタが記録されている。揺動するアクチュエータが回転する磁気ディスク上においてヘッド・スライダを移動する。ヘッド・スライダヘッド素子部が、サーボ・セクタが示す位置データに従って所望のデータ・セクタにアクセスすることによって、データ・セクタへのデータ書き込み及びデータ・セクタからのデータ読み出しを行うことができる。
【０００４】
サーボ・セクタは予めＨＤＤの製造工程において磁気ディスクに記録される。典型的には、ＨＤＤに磁気ディスクが実装された後に、ＨＤＤのヘッド及びアクチュエータを機械的もしくはそのＶＣＭを電気的に制御することによって、磁気ディスク上にサーボ・セクタを記録する。磁気ディスクの偏心のため、あるいは、外部振動などの要因によって、サーボ・セクタの書き込みにおいて、あるいはサーボ・セクタが記録された後に、記録されたサーボ・データにおいて理想的な環状トラックからの偏差が発生する。このため、ヘッド素子部がサーボ・セクタから読み出すサーボ・データには、ＲＲＯ（Repeatable Run-Out）と呼ばれる成分が存在する。
【０００５】
ＲＲＯはサーボ制御に対する外乱として働き、それが大きい場合にはフィードバックによるサーボ制御系がＲＲＯに追従することができず、ヘッドのターゲット位置からのずれが許容範囲を超える場合がる。このため、サーボ制御系にピーク・フィルタを挿入し、ＲＲＯ成分を抑制する技術が一般に知られている。ピーク・フィルタはＲＲＯ周波数においてピークを有し、ピーク・フィルタに入力された位置誤差信号（ＰＥＳ）はヘッドのサーボ制御信号（ボイス・コイル・モータの制御信号）に加えられる。
【０００６】
ＲＲＯのように周波数が一定（回転周波数のＮ倍、Ｎ＝１、２、３・・・の低い周波数）の外乱による位置誤差は、外乱周波数が予想できるため、ピーク周波数が一定のピーク・フィルタにより効果的に抑制することができる。しかし、ＨＤＤの使用環境により、様々な外乱原因が存在する。そのため、ＨＤＤの外部から加えられる振動による外乱周波数を予め予想することは一般的には困難である。また、その周波数は時間と共に変化することもある。このような外部振動による外乱の対策の一つとして、ピーク周波数可変のピーク・フィルタを使用する技術が特許文献１に開示されている。この技術は、ピーク・フィルタの出力信号の位相と位置誤差信号の位相とを比較してピーク・フィルタのピーク周波数を変化させ、そのピーク周波数を外乱の周波数に漸近させることで、ヘッドの位置制御系に作用する外乱を抑制する。
【０００７】
さらに、ピーク周波数の異なる複数の外乱に対応するため、ピーク周波数可変の複数のピーク・フィルタを実装することが特許文献２に開示されている。この技術も、ピーク・フィルタの出力信号(または内部変数)の位相と位置誤差信号の位相の比較結果に応じて各ピーク・フィルタの周波数を変化させることで、外乱に対するピーク・フィルタ周波数の適応化を行う。
【特許文献１】特開２００３−１０９３３５号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献に記載されているように、外部振動による共振周波数（ピーク周波数）を推定し、その振動を抑圧するのに適したピーク・フィルタを得ることにより、ＨＤＤシステム毎に異なる外部振動による共振を効果的に抑圧することができる。また、複数のピーク・ピーク・フィルタをサーボ・システムに組み込むことで、複数の共振周波数が存在する場合に対応し、正確なヘッド・ポジショニングを実現することができる。
【０００９】
しかし、外部振動による共振周波数を推定するための計算量は小さくはない。上記技術において、ＨＤＤは位置誤差信号をサーボ・サンプリングのタイミング（サーボ・サンプリング周期）で取得し、その位置誤差振動から外部振動による共振周波数を推定する。さらに、ＨＤＤは推定した共振周波数に応じてピーク・フィルタのピーク周波数を変化させる。図１５は、サーボ・サンプリング（サーボ・データの読み出し）間におけるＭＰＵの処理を模式的に示している。
【００１０】
ＨＤＤが一つのピーク・フィルタのみを有している場合、ＭＰＵは、読み出したサーボ・データから得られる位置誤差信号により通常のサーボ制御のための演算（ＳＶＲ）を行い、さらに、ピーク・フィルタの周波数適応化のための演算（ＡＰＦ）を行う。通常のサーボ制御のための演算は、例えば、位置誤差信号によるＰＩＤ制御のための演算である。ＭＰＵは演算結果をハードウェアであるサーボ・アシスト回路とピーク・フィルタにセットし、ハードウェアが、入力された位置誤差信号に従ってアクチュエータを制御する。
【００１１】
ＭＰＵは、ピーク・フィルタのピーク周波数の算出を含むサーボ制御のための演算の他に、リード／ライト処理やホスト・インターフェースのための演算処理をサーボ・サンプリング周期内で行わなければならない。そのため、ピーク・フィルタのピーク周波数の算出のためにＭＰＵ残されている時間は限られている。従って、複数のピーク・フィルタを実装したＨＤＤにおいて、この限られた時間を使用して全てのピーク・フィルタの適応化を適切に行い、外乱によるヘッド振動を効果的に抑圧する技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御システムである。このサーボ制御システムは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタと、推定部と、選択部と、設定部とを有する。前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタは、それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続され、そのフィルタ係数を適応的に変える。前記推定部は、前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定する。前記選択部は、設定された各タイミングで、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する。前記設定部は、前記選択部に選択された前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新する。これにより、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行うことができる。
【００１３】
前記選択部は、前記ヘッドのシーク毎に前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する。前記設定部は、前記シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する。サーボ制御に元来含まれるシークを基準とすることで、有効な選択を効率的に行うことができる。
【００１４】
前記選択部は、前記設定部が前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する毎に、次の選択を行う。更新毎に選択すること、より適切な選択を行うことができる。前記推定部は、フォロイングにおいて取得された複数のサーボ・データを使用して前記ヘッド振動を推定し、前記設定部は、シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する。これにより、効率的な処理とすることができる。
【００１５】
前記選択部は、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの全てのアダプティブ・フィルタを選択するように、一つずつアダプティブ・ピーク・フィルタを順次選択する。これにより、シンプルな制御とすることができる。前記選択部は、設定更新における更新量が閾値以上である場合に、同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを再選択する。これにより、より迅速に振動を抑圧できる。
【００１６】
前記設定部は、前記選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数とゲインを決定する係数の設定を更新する。これにより、外部振動抑圧効果を高めることができる。前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタのそれぞれの特性は、ピーク周波数が同一出る場合に同一である。これにより、フィルタ間の干渉を低減することができる。
【００１７】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一つのアダプティブ・ピーク・フィルタに着目して、その半値幅内に他のアダプティブ・ピーク・フィルタが存在する場合、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタの位相差は９０度以内である。これにより、フィルタ間の干渉を低減することができる。前記選択部は、エラー回復処理において、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。これにより、より早いエラー回復を図ることができる。
【００１８】
本発明の他の態様は、ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御方法である。この方法は、前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定する。それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続された複数のアダプティブ・ピーク・フィルタからその一部を選択する。前記選択された一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新する。前記推定と前記選択と前記更新とを繰り返す。これにより、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有するヘッドのサーボ制御システムにおいて、他の処理への影響を小さくしつつ各アダプティブ・ピーク・フィルタの外部振動への適応化を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明を適用した実施の形態を説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略されている。以下においては、ディスク・ドライブの一例であるハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）において、本発明の実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態のＨＤＤは、そのサーボ制御システム内に複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを有している。アダプティブ・ピーク・フィルタは、ヘッドのサーボ制御において、外乱による振動を抑圧する働きをする。好ましい態様において、ピーク・フィルタの周波数及びゲインが可変である。ＨＤＤは、外乱によるヘッド振動のピーク周波数と振幅を推定し、ヘッド振動を抑圧するように複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを適応化する。複数のピーク・フィルタを有することで、外乱によるヘッド振動が複数のピーク周波数を有している場合でも、その振動を効果的に抑圧し、正確なヘッド位置制御を行うことができる。
【００２２】
本形態のＨＤＤは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタから一部を選択し、その一部のアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための処理を行う。このように、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタについて処理を行うことで、サーボ・サンプリング間におけるラン・タイムを低減して他の処理への影響を避けると共に、各アダプティブ・ピーク・フィルタを外部振動に対して適切に適応させることができる。本形態のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化処理について詳細に説明する前に、本形態のＨＤＤの全体構成について説明を行う。
【００２３】
図１は、ＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。ＨＤＤ１は、エンクロージャ１０内に、データを記憶するディスクである磁気ディスク１１を有している。スピンドル・モータ（ＳＰＭ）１４は、磁気ディスク１１を所定の角速度で回転する。磁気ディスク１１の各記録面に対応して、磁気ディスク１１にアクセスするヘッド・スライダ１２が設けられている。アクセスは、リード及びライトの上位の概念である。
【００２４】
各ヘッド・スライダ１２は、磁気ディスク上を飛行するスライダと、スライダに固定され磁気信号と電気信号との間の変換を行うヘッド素子部とを備えている。各ヘッド・スライダ１２はアクチュエータ１６の先端部に固定されている。アクチュエータ１６はボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１５に連結され、回動軸を中心に回動することによって、ヘッド・スライダ１２を回転する磁気ディスク１１上においてその半径方向に移動する。
【００２５】
エンクロージャ１０の外側に固定された回路基板２０上には、回路素子が実装されている。モータ・ドライバ・ユニット２２は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からの制御データに従って、ＳＰＭ１４及びＶＣＭ１５を駆動する。ＲＡＭ２４は、リード・データ及びライト・データを一時的に格納するバッファとして機能する。エンクロージャ１０内のアーム電子回路（ＡＥ）１３は、複数のヘッド・スライダ１２の中から磁気ディスク１１へのアクセスを行うヘッド・スライダ１２を選択し、その再生信号を増幅してリード・ライト・チャネル（ＲＷチャネル）２１に送る。また、ＲＷチャネル２１からの記録信号を選択したヘッド・スライダ１２に送る。なお、本発明は一つのヘッド・スライダ１２のみを有するＨＤＤに適用することができる。
【００２６】
ＲＷチャネル２１は、リード処理において、ＡＥ１３から供給されたリード信号を一定の振幅となるように増幅し、取得したリード信号からデータを抽出し、デコード処理を行う。読み出されるデータは、ユーザ・データとサーボ・データとを含む。デコード処理されたリード・ユーザ・データ及びサーボ・データは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３に供給される。また、ＲＷチャネル２１は、ライト処理において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３から供給されたライト・データをコード変調し、更にコード変調されたライト・データをライト信号に変換してＡＥ１３に供給する。
【００２７】
コントローラであるＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、リード／ライト処理制御、コマンド実行順序の管理、サーボ信号を使用したヘッド・スライダ１２のポジショニング制御（サーボ制御）、ホスト５１との間のインターフェース制御、ディフェクト管理、エラーが発生した場合のエラー対応処理など、データ処理に関する必要な処理及びＨＤＤ１の全体制御を実行する。
【００２８】
以下において、本形態のヘッドのサーボ制御について詳細に説明する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、磁気ディスク１１の記録面上に書き込まれているサーボ・データによりヘッドの位置決め制御を行う。図２は、記録面全体のデータ構成を模式的に示している。磁気ディスク１１の記録面には、磁気ディスク１１の中心から半径方向に放射状に延び、所定の角度毎に離間して形成された複数のサーボ領域１１１と、隣り合う２つのサーボ領域１１１の間にデータ領域１１２が形成されている。各サーボ領域１１１には、ヘッド・スライダ１２の位置決め制御を行うためのサーボ・データが記録される。各データ領域１１２には、ユーザ・データが記録される。
【００２９】
磁気ディスク１１の記録面には、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のデータ・トラックが形成される。ユーザ・データは、データ・トラックに沿って記録される。一つのデータ・トラックは、ユーザ・データの記録単位であるデータ・セクタを有し、典型的には、複数のデータ・セクタから構成されている。典型的には、各複数データ・トラックは、磁気ディスク１１の半径方向の位置に従って、複数のゾーン１１３ａ〜１１３ｃにグループ化されている。１つのデータ・トラックに含まれるデータ・セクタの数は、ゾーンのそれぞれに設定される。
【００３０】
同様に、磁気ディスク１１は、半径方向に所定幅を有し、同心円状に形成された複数のサーボ・トラックを備えている。各サーボ・トラックは、データ領域１１２で分離された複数のサーボ・データから構成されている。サーボ・データは、サーボ・トラック番号と、サーボ・トラック内におけるサーボ・セクタ番号、そして細かい位置制御をするためのバースト・パターンを備えている。バースト・パターンは、例えば、半径位置の異なる４つのバースト・パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなっている。各バースト・パターンの再生信号の振幅によって、サーボ・トラック内の位置を決定することができる。サーボ・トラック内の位置は、位置誤差信号（ＰＥＳ）で表すことができる。ＰＥＳは、バースト・パターンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの振幅値から算出され、例えば、１サーボ・トラックが半径方向に２５６ＰＥＳ値に分割される。
【００３１】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からリード／ライトのコマンドを取得すると、シークを開始する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、現在の半径位置からそのコマンドが示すアドレスを示すデータ・トラックにヘッド・スライダ１２を移動する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、コマンドの指定アドレスをサーボ・アドレスに変換して、ターゲットの半径位置を特定する。シークが終了すると、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２をターゲット・データ・トラック上に維持する（フォロイング）。
【００３２】
シーク及びフォロイングにおいて、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は記録面から読み出してサーボ・データを使用して、アクチュエータ１６（ＶＣＭ１５）を制御する。シーク制御は、一般に、サーボ・データを使用した速度制御と位置制御とによりアクチュエータ１６（ＶＣＭ１５）を制御する。フォロイング制御において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ヘッド・スライダ１２の現在半径位置（サーボ・アドレス）とターゲットの半径位置（サーボ・アドレス）と所定範囲内にあるように位置決め制御を行う。ヘッド・スライダ１２がターゲット半径位置から所定範囲内にあることは、データの読み出し／書き込みの条件の一つである。
【００３３】
サーボ領域１１１は、記録面上において、円周方向に略等間隔で離間して形成されている。従って、フォロイングにおいて、ヘッド・スライダ１２は一定の周期（サーボ・サンプリング周期）でサーボ・データを読み出し、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、そのサーボ・データが示す現在のサーボ・アドレスとターゲットのサーボ・アドレスとの位置誤差を示す位置誤差信号に応じてＶＣＭ電流を制御する。
【００３４】
本形態の特徴的な点として、本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フォロイングにおいて複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを使用する。これにより、複数のピーク周波数を有する外乱によるヘッド振動を効果的に抑制することができる。図３は、本形態のＨＤＤ１におけるサーボ制御システムをモデル化したブロック図である。それぞれのブロックは、伝達関数を示している。
【００３５】
図３における制御対象３１はＨＤＣ／ＭＰＵ２３のサーボ制御対象であり、モータ・ドライバ・ユニット２２、ＶＣＭ１５、アクチュエータ１６そしてヘッド・スライダ１２を含む。制御対象３１に対する操作量は、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３からモータ・ドライバ・ユニット２２への制御データであって、ＶＣＭ電流値を表す。制御対象３１からのフィードバックは、ヘッド・スライダ１２が読み出したサーボ・データによる現在ヘッド半径位置を示す信号である。
【００３６】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のサーボ制御システムは、主サーボ制御部２３１、ノッチ・フィルタ２３２、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂ、そして固定ピーク・フィルタ２３３を有している。図３は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを有するシステムが例示している。典型的には、これら機能要素はＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のハードウェアで実現されるが、一部機能をＭＰＵによる演算により実現してもよい。本実施形態においては、ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂ及びノッチ・フィルタ２３２はハードウェアで構成されており、遅滞ない処理を実現する。
【００３７】
主サーボ制御部２３１は、位置誤差信号に応じてＶＣＭ電流値（を示す制御データ）を算出する。主サーボ制御部２３１による制御は基本的にＰＩＤ制御であり、制御の安定性を保ちながらヘッド・スライダ１２（アクチュエータ１６）の大きな振動に対応することが難しい。そのため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、主サーボ制御部２３１に直列に配置されたノッチ・フィルタ２３２と、並列に接続されたピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂとを有している。
【００３８】
ノッチ・フィルタ２３２は、主に、アクチュエータ１６の共振を抑制する働きをする。主サーボ制御部２３１からの信号からアクチュエータ１６の共振周波数に対応する成分を小さくすることで、アクチュエータ１６の共振周波数における大きな振動を抑えることができる。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、一もしくは複数のノッチ・フィルタを有する。図３においては、一つのノッチ・フィルタ２３２を例示した。また、設計上不要であれば、ノッチ・フィルタ２３２を省略してもよい。
【００３９】
ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂは、外乱によるヘッド・スライダ１２（アクチュエータ１６）振動を抑圧する働きをする。ここでの外乱は、ディスク偏心によるＲＲＯを含む。固定ピーク・フィルタ２３３は、このようにピーク周波数が予め分かっており、その周波数が一定の振動を抑制する働きをする。固定ピーク・フィルタ２３３の特性は固定であり、ピーク周波数、ゲイン及びフィルタ波形は常に一定である。固定ピーク・フィルタの実装数は、ＨＤＤ１の設計により適切な値が選択される。
【００４０】
これに対して、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、外部振動による周波数が不定の振動を抑圧する働きを有している。アダプティブ・ピーク・フィルタの実装数は、ＨＤＤ１の設計に従って適切な数が選択される。ここでは、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが実装されている構成を具体的に説明する。
【００４１】
制御対象３１に含まれるヘッド・スライダ１２が読み出したサーボ・データから、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３はヘッド・スライダ１２の現在半径位置を示すデータ（信号）を生成する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ホスト５１からのコマンドが指定するターゲット半径位置を示すデータを持っている。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ターゲット半径位置と現在半径位置との差異である位置誤差信号（データ）を算出する。
【００４２】
主サーボ制御部２３１は、位置誤差信号に対して所定の演算処理を行い、ヘッド・スライダ１２をターゲット半径位置に近づける（位置誤差を抑制する）ためのＶＣＭ電流値を算出する。位置誤差信号は、主サーボ制御部２３１と並列に接続されている複数のピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂにも入力される。ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂのそれぞれは、そのピーク周波数において最大ゲインを有しそのゲインがピーク周波数から離れるに従って大きく減少するフィルタ波形を有している。このため、位置誤差信号における特定周波数成分がフィルタ出力となる。
【００４３】
ピーク・フィルタ２３３、２３４ａ、２３４ｂからの出力は、主サーボ制御部２３１からの出力に加えられ、さらに、その加え合わされた値（信号）がノッチ・フィルタ２３２に与えられる。固定ピーク・フィルタ２３３は、ＨＤＤ１の内部機構に起因する振動を抑圧する。そのため、外乱によるヘッド振動の残りの主な原因は外部振動によるものである。アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂはその外乱（主に外部振動）に対して適応化されており、外部から加えられる振動に起因するヘッド振動を効果的に抑圧することができる。
【００４４】
本形態のＨＤＣ／ＭＰＵ２３は複数（図３の例において二つ）のアダプティブ・ピーク・フィルタを有しており、適切にこれらのアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化を行うことが重要である。複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの全体的な適応化処理について説明する前に、個々のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化方法について説明する。
【００４５】
アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂについて、数式を用いて説明する。好ましい態様において、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは同じフィルタ特性を有しており、同じ可変係数を有する数式で表すことができる。好ましい例のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのｚ変換における出力Ｐｋｏｕｔは、（数式１）及び（数式２）で表すことができる。
Ｐｋｏｕｔ（ｎ）＝２ＯＳＨＣＮＴ×[（Ｐ×ｚ２＋Ｑ×ｚ＋Ｒ）／ｚ２]×Ｕ（ｎ） （数式１）
Ｐｋｏｕｔ（ｎ）＝２ＯＳＨＣＮＴ×[Ｐ×Ｕ（ｎ）＋Ｑ×Ｕ（ｎ−１）＋Ｒ×Ｕ（ｎ−２）]
（数式２）
【００４６】
Ｕ（ｎ）はアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの内部変数（を含む時系列のデータ）であり、数式３）及び（数式４）で表すことができる。
Ｕ（ｎ）＝[ｚ２／（ｚ２−Ｅ×ｚ−Ｆ）]×ＰＥＳ（ｎ） （数式３）
Ｕ（ｎ）＝ＰＥＳ（ｎ）＋Ｅ×Ｕ（ｎ−１）＋Ｆ×Ｕ（ｎ−２） （数式４）
ＰＥＳは位置誤差信号である。Ｅ、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、ＯＳＨＣＮＴは、それぞれフィルタの係数である。ｎはサンプリングの順番を示している。周知のように、１／ｚは遅延演算に対応する。
【００４７】
内部変数は，フィルタ出力を計算する際に、入力(ＰＥＳ（ｎ）)以外に必要な変数であり、上記式におけるＵ（ｎ−１）、Ｕ（ｎ−２）は内部変数である。U（ｎ）は、Ｕ（ｎ−１）、Ｕ（ｎ−２）とＰＥＳ（ｎ）とから計算できるが、Ｕ（ｎ−１）、Ｕ（ｎ−２）を含む時系列データであり、本明細書において内部変数に含める。なお、内部変数はフィルタの実装方法に依存して定義される。
【００４８】
フィルタ係数Ｅは、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのピーク周波数を決定する。フィルタ係数Ｅは、（数式５）で表すことができる。
Ｅ＝Ａ０×ｃｏｓ（２π×ｆ０×Ｔｓ） （数式５）
ｆ０はアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのピーク周波数、ＴＳはサンプリング周期であり、サーボ・サンプリング周期に相当する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、フィルタ係数Ｅを変化させることでピーク周波数を変化させることができる。
【００４９】
フィルタ係数の一つであるＯＳＨＣＮＴは、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの出力段のビット・シフト量である。このシフト量ＯＳＨＣＮＴは、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのゲイン（ピーク・ゲイン）を決定する。ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ビット・シフト量を変化させることでアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのゲインを変化させることができる。
【００５０】
なお、Ｆ、Ｐ、Ｑ、Ｒによってアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの位相を調整することができ、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを含むフィードバック制御系の安定性を確保するように設定する。本形態においてフィルタ係数は低周波数域で固定であるが、設計によっては、これらを可変値としてアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの適応化に利用してもよい。
【００５１】
このように、ピーク周波数係数Ｅとゲイン係数（ビット・シフト量）ＯＳＨＣＮＴを変化させることで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの周波数とゲインを調整し、外部振動によるヘッド振動（アクチュエータ振動）に適応させることができる。図４は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂと、それらの適応化のための演算、設定更新処理を行う設定更新部２３５と、設定更新のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する選択部２３６示すブロック図である。
【００５２】
選択部２３６は、所定のタイミングで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの一方を選択する。設定更新部２３５は、選択部２３６によって選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための処理を行う。典型的には、ファームウェアに従った処理を行うＭＰＵが、選択部２３６及び設定更新部２３５として機能する。
【００５３】
好ましい態様において、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、基準以上の外部振動が存在する場合のみ、機能していることが好ましい。そのため、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、現在及び過去の連続する複数の位置誤差信号の二乗の移動平均を計算し位置誤差信号の分散値(シグマ)の二乗値を算出し、その値が閾値を超える場合に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂをイネーブルにする。
【００５４】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが機能しているときは、その内部変数から外部振動の有無を判定することができる。設定更新部２３５は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが機能している間のみ、それらの設定更新を行う。設定更新の有無に係らず、イネーブルされた二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、常に、アクティブである。
【００５５】
この処理の流れを、図５のフローチャートを参照して説明する。ＨＤＣ／ＰＭＵ２３は、基準を越える外部振動が存在するか判定する（Ｓ１１）。存在しない場合（Ｓ１１におけるＮ）、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂはディセーブル（Ｓ１２）される。外部振動が存在する場合（Ｓ１１におけるＹ）、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂをイネーブルされる（Ｓ１３）。
【００５６】
選択部２３６は、所定のタイミングでアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの一方を選択する（Ｓ１４）。設定更新部２３５は、選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新（適応化）を行う（Ｓ１５）。選択部２３６と設定更新部２３５とは、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの選択とその設定更新処理を繰り返す。
【００５７】
設定更新部２３５は、位置誤差信号と選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタの内部変数を使用して、選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ係数を更新（適応化）する。これにより、振動センサなどの回路素子に頼ることなく、外部振動を推定し、その外部振動を抑圧するようにアダプティブ・ピーク・フィルタを調整することができる。図６は、設定更新部２３５の構成を模式的に示すブロック図である。
【００５８】
設定更新部２３５は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの周波数設定（係数Ｅ）を更新する周波数設定更新部３５１と、ゲイン設定（係数ＯＳＨＣＮＴ）を更新するゲイン設定更新部３５２とを有している。さらに、周波数設定更新部３５１は、周波数推定部５１１と周波数設定部５１２とを有している。また、ゲイン設定更新部３５２は、強度推定部５２１とゲイン設定部５２２とを有している。周波数推定部５１１と強度推定部５２１とが、外部振動の推定を行う機能部を構成していると見ることもできる。また、周波数設定部５１２とゲイン設定部５２２とが、フィルタ係数の設定を行う機能部を構成していると見ることもできる。
【００５９】
本形態の設定更新部２３５は、サーボ・データにより得られる位置誤差信号とアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの内部変数Ｕとからヘッド振動（外部振動）を推定し、その振動に対してアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを適応させる。好ましい態様において、設定更新部２３５は、フォロイングの所定期間内に、サーボ・サンプリングにおいて得られるデータを取得しフィルタ設定更新のための情報を蓄積する。
【００６０】
設定更新部２３５は、その情報に従って所定のタイミングでアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの係数の更新（フィルタの適応）を行う。図７に示すように、フィルタ係数の更新を行う好ましいタイミングはシーク開始のタイミングである。これにより、設定更新部２３５の演算負荷を低減することができる。以下においては、この好ましい更新方法について説明する。
【００６１】
アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのフィルタリング特性を、サーボ・サンプリング毎に更新せずにシーク制御の開始に伴って設定することで、制御系を時不変系として扱うことができることから、フィルタリング特性の更新幅の制約が緩和され、従来と比して更新幅を大きくすることができる。また、更新幅を大きくしても、シーク制御中に（すなわち、次のフォロイング制御が開始されるまでの間に）、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの過渡応答を収束させることができる。このため、位置誤差信号に含まれる外乱を抑制するまでの時間を短縮することができる。
【００６２】
また、シーク制御の開始に伴ってアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂにフィルタリング特性を設定する手法は、外部振動に起因する外乱（特に、回転振動に起因する外乱（いわゆるＲＶ外乱））に対して好適である。すなわち、外部振動に起因する外乱によって磁気ヘッド４の位置決めが阻害される場合、リトライによって磁気ヘッド４の位置決めが成功できるため、次のシーク制御が行われ、それが繰り返されているうちに、この外乱を抑制するようにアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのフィルタリング特性を設定することができる。
【００６３】
特に、位置決め精度の劣化による性能劣化が表面化するデータの書き込みまたは読み出し要求が多い状況では、シーク制御が頻繁に実行され。そのため、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのフィルタリング特性の更新回数を必要十分に確保することができ、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂのフィルタリング特性を速やかに適切に設定することができる。
【００６４】
以下に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの適応化について詳細に説明する。アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ｂの適応化も同様である。最初に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの周波数の調整（周波数の適応化）について説明する。周波数推定部５１１は、位置誤差信号ＰＥＳおよびアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕに基づいて、位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱の周波数を推定する。具体的には、周波数推定部５１１は、位置誤差信号ＰＥＳの位相と内部変数Ｕの位相とに基づいて、位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱のピーク周波数とアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数との大小関係を判定する。
【００６５】
Ｕ（ｎ）は、振幅Ｒ、周波数ｆでＲ×ｓｉｎ（２π×ｎ×ｆ×Ｔｓ＋Ω）と表すことができる。外乱のピーク周波数ｆとアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０との大小関係は、下の（数式６）により判定することができる。
ＰＥＳ（ｎ−１）×Ｕ（ｎ）
＝２[ｃｏｓ（２π×ｆ×Ｔｓ）−ｃｏｓ（２π×ｆ０×Ｔｓ）]
×Ｒｓｉｎ（２π×ｎ×ｆ×Ｔｓ＋Ω） （数式６）
【００６６】
（数式６）は、各サーボ・サンプリングにおける、外乱のピーク周波数とアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数の大小関係を示す。この式は、振動している周波数ｆとアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０の大小関係に応じて符号が変わる特性を有している。周波数推定部５１１は、この測定を利用して周波数ｆを推定する。
【００６７】
周波数推定部５１１は、サーボ・サンプリング毎に位置誤差信号ＰＥＳおよび内部変数Ｕを取得する。周波数推定部５１１は、フォロイング制御の間、位置誤差信号ＰＥＳおよび内部変数Ｕを取得する毎に（数式６）の演算を行い、その演算結果である周波数の大小関係の結果を蓄積する。周波数推定部５１１は、次のシーク制御が開始される前に、大小関係の蓄積結果Ｓを周波数設定部５１２に渡す。大小関係の蓄積結果Ｓは、下の（数式７）で表すことができる。
Ｓ＝ΣＰＥＳ（ｎ−１）×Ｕ（ｎ）
＝[ｃｏｓ（２π×ｆ×Ｔｓ）−ｃｏｓ（２π×ｆ０×Ｔｓ）]×Ｒ２
×Σ[１−ｃｏｓ（２（２π×ｆ×ｎ×Ｔｓ＋Ω））] （数式７）
【００６８】
（数式７）における総和Σは、シーク完了後のフォロイング制御の間（の所定の期間）に行われ、次のシーク制御が開始される前に終了し、大小関係の蓄積結果Ｓが確定する。周波数推定部５１１は、蓄積結果Ｓの符号（＋、−）によって、フォロイング制御の間に位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱（外乱によるヘッド振動）のピーク周波数と、ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数との大小関係を判断する。
【００６９】
次に、周波数設定部５１２は、周波数推定部５１１から得た大小関係の蓄積結果Ｓに基づいて、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数の更新幅を決定し、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０を決定した更新幅だけ更新する。これにより、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０を、外乱の周波数ｆに近づけることができる。一回の更新が一回の適応化処理であり、一般に、複数回の適応化処理によりピーク周波数ｆ０が外部振動周波数ｆに収束する。
【００７０】
本実施形態では、周波数設定部５１２は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数を表すパラメータＥの更新量ｄＥを決定して、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕに含まれるパラメータＥを更新する（上記数式１および数式２を参照）。また、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３内のメモリあるいはＲＡＭ２４には、過去のフォロイング制御ごとに得られた大小関係の蓄積結果Ｓが格納されている。周波数設定部４４は、周波数推定部５１１からの蓄積結果Ｓと過去の蓄積結果Ｓとから更新量ｄＥを決定する。
【００７１】
図８に、更新量ｄＥの決定例を示す。更新量ｄＥは、蓄積結果Ｓの符号が過去から連続する回数Ｎに応じて決定される。蓄積結果Ｓが連続する場合は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０と外乱の周波数ｆとが離れているということであるので、連続する数が大きくなるに従って更新量ｄＥを大きくする。
【００７２】
更新量ｄＥは、例えば、回数Ｎの値とすることができる。周波数推定部５１１が算出した蓄積結果Ｓによって、過去の蓄積結果Ｓから符号が連続する回数がＮとなる場合、更新量ｄＥをＮとする。また、連続する回数Ｎが更新量ｄＥの設定されている上限値を超える場合は、更新量ｄＥをその上限値とする。蓄積結果Ｓが０の場合は更新量ｄＥを０とする。
【００７３】
以上のように、ピーク周波数ｆ０を表すパラメータＥの更新量ｄＥを、大小関係の蓄積結果Ｓの符号が連続する回数Ｎに応じて大きくすることで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数ｆ０と外乱の周波数ｆとが離れている場合であっても、外乱を抑制するまでの時間を短縮することができる。なお、上述したように本実施形態ではフィルタリング特性の更新幅の制約が緩和されるので、このように決定される更新量ｄＥであっても許容される。
【００７４】
次に、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのゲインの調整（ゲインの適応化）について説明する。強度推定部５２１は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕに基づいて、位置誤差信号ＰＥＳに含まれる外乱の強度を推定する。位置誤差信号ＰＥＳの中で、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａによって抑制される周波数成分の強度を評価するために、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕを用いている。例えば、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数が外乱の周波数に収束するにつれて、ピーク・フィルタのＰＥＳからUまでのゲインが上昇する。
【００７５】
このため、内部変数Uは大きくなり、位置誤差信号ＰＥＳは逆に小さくなる。内部変数Ｕは、位置誤差信号ＰＥＳに含まれるピーク周波数の外乱成分の強度とピーク・フィルタの位置誤差信号ＰＥＳから内部変数Ｕまでのゲイン（ピーク周波数）との積に比例する。そのため、ピーク周波数が外乱の周波数に収束した後では、内部変数Ｕとピーク・フィルタの位置誤差信号ＰＥＳから内部変数Ｕまでのゲインから外乱の強度を推定することができる。強度推定部５２１は、外部振動の強度を推定することで、外部振動の有無も推定することができる。
【００７６】
具体的には、強度推定部５２１は、まず、内部変数Ｕにピーク周波数に応じた補正値Ｇ（Ｅ）を乗じたＵ・Ｇ（Ｅ）を算出することで、外乱の強度を推定することができる。内部変数Ｕは、サーボ・サンプリング毎に取得する。強度推定部５２１は、フォロイング制御の間（の所定期間）、内部変数Ｕを取得する毎にＵ・Ｇ（Ｅ）を求める。この期間は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク周波数設定のための期間と同じである。
【００７７】
さらに、強度推定部５２１は、Ｕ・Ｇ（Ｅ）を２乗して（Ｕ・Ｇ（Ｅ））２を算出する。さらに、次のシーク制御が開始される前に、フォロイング制御の間にサーボ・サンプリング毎に得られる（Ｕ・Ｇ（Ｅ））２の中から最大値Ｔを求める。最大値Ｔは、（数式８）で表される。
Ｔ＝ｍａｘ（（Ｕ×ｇ（Ｅ））２） （数式８）
【００７８】
強度推定部５２１は、ローバスフィルタにより最大値Ｔをフィルタリングし、これにより得られる値を外乱の強度を表す強度評価値Ｗとして、ゲイン設定部５２２に渡す。ローパスフィルタによるフィルタリングは、下の（数式９）で表される。
Ｗ＝[（１−ｃ）／（ｚ−ｃ）]×Ｔ
＝[（１−ｃ）／（ｚ−ｃ）]×ｍａｘ（（Ｕ×ｇ（Ｅ））２） （数式９）
【００７９】
ここで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの入力から内部変数Ｕまでの周波数特性におけるピーク・ゲインがピーク周波数に依存して一定ではない。内部変数Ｕに補正値Ｇ（Ｅ）を乗じることで、外乱強度を推定するための基準が変化するのを防ぐことができる。内部変数Ｕに補正値Ｇ（Ｅ）を乗じることで、補正後のピーク・ゲインがピーク周波数に依らず略一定となるようにして、外乱強度の推定をピーク周波数に依らず画一的に行えるようする。補正値Ｇ（Ｅ）は、ピーク周波数が採りうる範囲に亘って、各ピーク・ゲインと、所定の基準値との差分に応じた値を有するように設定される。
【００８０】
補正値Ｇ（Ｅ）は、ピーク周波数が採りうる範囲のうち低周波数域において、ピーク・ゲインが他の周波数域よりも若干大きくなるように設定されている。低周波数域の方がサーボ系の安定性が高いため、これにより、より高いゲインを設定できるようにする。また、Ｕ・Ｇ（Ｅ）を累乗することで、ピーク周波数域と他の周波数域との差を大きくして他の周波数域の影響を低減する。
【００８１】
最大値Ｔを使用することにより、ＲＶ外乱などの間欠的な外乱がフォロイング制御の期間中に間欠的に作用する場合であっても、外乱の強度を評価することができる。また、平均値の算出のように計算量の多い除算を含む計算を行っていないので、制御による計算負荷が軽減される。また、ローパスフィルタにより、ＲＶ外乱などの間欠的な外乱が作用する場合に、最大値Ｔがフォロイング制御ごとに大きく変動することを防ぐことができる。
【００８２】
次に、ゲイン設定部５２２は、強度推定部５２１からの強度評価値Ｗに基づいて、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインのレベルを決定するとともに、そのピーク・ゲインを決定したレベルに更新する。これにより、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインを、外乱（によるヘッド振動）が抑制されるレベルに近づけることができる。
【００８３】
ゲイン設定部５２２は、ゲインを調整するためのビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を変更することによって、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのゲインを調整して、ピーク・ゲインのレベルを更新する（（数式３）および（数式４）を参照）。また、ＲＡＭ２４には、図９に示すようなゲイン設定テーブルが格納されている。なお、このようなゲイン設定テーブルに限らず、ピーク・ゲインのレベルを決定するための式をプログラムに組込んでもよい。
【００８４】
ゲイン設定テーブルは、ピーク・ゲインのレベルを増加させる場合の強度評価値Ｗの閾値（増加用閾値）と、ピーク・ゲインのレベルを減少させる場合の強度評価値Ｗの閾値（減少用閾値）とが設定されている。各レベルにおいて、増加用閾値に対して、減少用閾値が低く設定されている。好ましい例において、ゲイン設定部５２２は、強度評価値Ｗが現在のビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値に係る増加用閾値よりも大きい場合に、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を増加させてゲインを２倍にする。減少用閾値よりも小さい場合には、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を減少させてゲインを１／２倍にする。
【００８５】
アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインを増加させて、外乱が抑制される程度が高まると、これが誤差信号ＰＥＳに影響し、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの内部変数Ｕが減少する。そこで、内部変数Ｕの減少分を考慮して増加用閾値に対して減少用閾値が低く設定することで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのピーク・ゲインが振動的に変化するのを抑制できる。
【００８６】
上記例において、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を変化させることで、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのゲインを２倍または１／２倍と、不連続に変化させている。上述したように本実施形態ではフィルタリング特性の更新幅の制約が緩和されるので、このような不連続なゲインの変更が許容される。また、ビット・シフト量ＯＳＨＣＮＴの値を変化させているため、計算量が少なく計算負荷が軽減される。
【００８７】
このように、個々のアダプティブ・ピーク・フィルタは、その内部変数Ｕと位置誤差信号ＰＥＳとから外乱への適応化を行うことができる。本形態のサーボ・システムは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタ（図３、４の例において二つ）を有している。上述の好ましい態様において、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化は、サーボ・サンプリングにおける適応化のための演算処理と、シーク毎（好ましくは、シーク開始直前のタイミング）のフィルタ係数の更新処理とを有している。
【００８８】
適応化のための演算時間が短く、サーボ・サンプリング周期が十分に長い場合、サーボ・サンプリングの間に全てのアダプティブ・ピーク・フィルタについて適応化のための演算を行ってもよい。しかし、インターフェースや読み出し／書き込みなどの他の処理のための演算時間を確保するため、適応化に使用することができる時間は限られている。一方、アダプティブ・ピーク・フィルタの機能は外部振動によるヘッド振動の抑圧であり、適応化に多少時間が掛かり、パフォーマンスの改善が遅れても、ハード・エラーに直接につながるものではない。
【００８９】
そこで、図５のフローチャートを参照して説明したように、本形態において、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、複数アダプティブ・ピーク・フィルタの内の一部のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択し、それらについてのみ適応化の処理を行う。図３、４の例においては、選択部２３６が、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタの一方を選択する。３つ以上のアダプティブ・ピーク・フィルタが実装されている場合、その内の一部である一つもしくは複数アダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。選択数は、設計により好ましい値を設定する。例えば、シンプルかつ効果的な方法は、予め設定されている順序で全てのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択するように、異なるアダプティブ・ピーク・フィルタを一つずつ順次選択する。
【００９０】
以下においては、設定更新を行うアダプティブ・ピーク・フィルタの選択方法について、詳細に説明する。上述のように、好ましい態様において、アダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新はシーク毎に行われる。従って、アダプティブ・ピーク・フィルタの選択も、それに合わせることが好ましい。選択部２３６は、直前に選択したアダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新が終了すると、次に適応化を行うアダプティブ・ピーク・フィルタの選択を行う。
【００９１】
フィルタ係数の更新をシーク開始タイミングと異なるタイミングで行うこともできる。例えば、所定の実時間が経過した後に、蓄積した情報に従ってフィルタ係数の更新を行ってもよい。このように、情報を蓄積してから設定更新を行う場合には、選択のタイミングをフィルタ係数更新のタイミングに合わせることが好ましい。情報蓄積に時間をかけており、さらに、選択したアダプティブ・ピーク・フィルタの設定更新を行った後には、迅速に外部振動を抑圧するために適切なアダプティブ・ピーク・フィルタの選択を行うことが好ましいからである。
【００９２】
情報蓄積を行うことなく各サーボ・サンプリング・タイミングで設定更新を行うことができる場合、設定更新と選択のタイミングが異なっていてもよい。例えば、アダプティブ・ピーク・フィルタの選択をシーク毎に行い、設定更新はサーボ・サンプリングで行う。これにより、サーボ・サンプリング間における限られた時間での処理を低減し、他の処理への影響を避けることができる。
【００９３】
適応させるアダプティブ・ピーク・フィルタの選択においては、選択のタイミングの他、どのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択するかが重要である。以下において、二つの異なる選択方法を説明する。一つの方法は、各選択タイミングにおいて、予め設定されている順序で、アダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。もう一つの方法は、推定した外部振動周波数（アダプティブ・ピーク・フィルタ・ピーク周波数の変更量に対応）に応じて、次に適応化処理を行うアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【００９４】
まず、各アダプティブ・ピーク・フィルタを順次選択する方法を、上記二つのピーク・フィルタを有するシステムの例において説明する。また、この例において、設定更新は、上述のように、シーク毎に行われる。二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを有する場合、選択部２３６は、コマンドを受けてシークを開始する直前のタイミングで一方のアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａを選択し、設定更新部２３５はフォロイングにおけるサーボ・サンプリングにおいて、このアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａの適応のための演算を行う。次のシークの開始（直前）において、設定更新部２３５は、アダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａのフィルタ係数を更新する。
【００９５】
設定更新後、選択部２３６は、このシーク開始のタイミングで、適応化を行うアダプティブ・ピーク・フィルタとしてアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ｂを選択する。設定更新部２３５は、フォロイングにおけるサーボ・サンプリングにおいて、このアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ｂの適応化のための演算を行い、次のシーク開始のタイミングでそのフィルタ係数を更新する。
【００９６】
設定更新部２３５と選択部２３６はこれらの処理を繰り返し、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂの適応化を行う。このように、順次異なるアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する処理はシンプルであり、設計が容易である。なお、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する場合、前回の選択から外れたアダプティブ・ピーク・フィルタを含むように、順次、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【００９７】
図１０（ａ）は一つのアダプティブ・ピーク・フィルタ（例えば２３４ａ）が外部振動に適応されるときのピーク周波数Ｐ１の変化を模式的に示し、図１０（ｂ）は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂが外部振動に適応されるときのピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示している。二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂは、シーク毎に交互に適応（フィルタ係数更新）される。図１０（ａ）、（ｂ）において、Ｙ軸はシーク回数（時間）であり、横軸はピーク周波数である。本例において、アダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数が近づく外部振動の共振モード（ピーク周波数）Ｔ１は一つである。
【００９８】
図１０（ａ）に示すように、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのみを適応化する場合、そのピーク周波数Ｐ１はシーク毎に、徐々に外部振動の周波数に近づいていく。一回のフィルタ更新における更新量は安定化のための限定されているため、ピーク周波数Ｐ１が外部振動周波数Ｔ１に収束するためには、相応回数のフィルタ更新（シーク）を要する。
【００９９】
一方、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを交互に外部振動に適応させる（フィルタ係数更新する）場合、図１０（ｂ）に示すように、ピーク周波数Ｐ１、Ｐ２は、交互に、徐々に外部振動共振モードＴ１に近づき、収束する。各アダプティブ・ピーク・フィルタの一回のフィルタ更新における更新量が制限されていることは、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのみを適応させる場合と同様である。
【０１００】
図１０（ａ）、（ｂ）を比較して理解されるように、外部振動に適応させるアダプティブ・ピーク・フィルタをシーク毎に切り替えることで、サーボ・サンプリング間での演算処理量を、一つのみのアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化と同じ処理量とすることができる。ここで、二つのグラフのピーク周波数Ｐ１の収束時間に着目する。二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを交互に適応させる場合（図１０（ｂ））、ピーク周波数Ｐ１を外部振動のピーク周波数Ｔ１に収束させるためには、一つのみのアダプティブ・ピーク・フィルタを収束させる（図１０（ａ））ための時間（シーク回数）の２倍に近い時間を必要とする。
【０１０１】
二つのアダプティブ・ピーク・フィルタが収束した場合のピーク・ゲインは、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタが収束した場合のピーク・ゲインの２倍（６ｄＢ）である。これに対して、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク・ゲインは数十ｄＢの変化を示す。そのため、外部振動を迅速に抑制するためには、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタをできるだけ速く外部振動のピーク周波数に収束させることが重要である。
【０１０２】
そこで、好ましい態様において、推定周波数の変化量（フィルタ係数Ｅの変化量）に応じて、次に適応化（設定変更）を行うアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。推定周波数の変化量が大きい場合には同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択し、推定周波数の変化量が小さい場合には異なるアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【０１０３】
上記二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂを有する例において、選択部２３６は、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ係数の更新を行い、そのピーク周波数変更量が閾値以上の場合に同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを次の適応化の対象として選択する。ピーク周波数変更量が閾値より小さい場合には、異なるもう一方のアダプティブ・ピーク・フィルタを次の適応化の対象として選択する。
【０１０４】
図１１（ａ）は一つのアダプティブ・ピーク・フィルタ（例えば２３４ａ）を適応化するときのピーク周波数の変化を模式的に示している。図１１（ａ）は、図１０（ａ）と同様である。図１１（ｂ）は、上述のように、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタ２３４ａ、２３４ｂから、現在のピーク周波数と推定周波数との差異に応じて外部振動に適応させるアダプティブ・ピーク・フィルタを選択するときのピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示している。
【０１０５】
推定周波数（フィルタ係数Ｅ）の変化量と比較する閾値を適切な値とすることで、一方のアダプティブ・ピーク・フィルタが外部振動のピーク周波数に近づいて振動を大きく低減した後に、次のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化処理を開始するようにすることができる。閾値の値により、適応化処理を行うアダプティブ・ピーク・フィルタの切り替えタイミングを調整することができ、ＨＤＤ１の設計においては、その設計に適した閾値を選択する。
【０１０６】
図１１（ｂ）において、ピーク周波数Ｐ１が先に外部振動Ｔ１に収束し、その後、ピーク周波数Ｐ２が外部振動Ｔ１に収束する。双方のピーク周波数Ｐ１、Ｐ２が収束する時間は、図１０（ｂ）に示す例と同様であるが、一方のピーク周波数Ｐ１が収束するために時間は、
図１０（ｂ）の例の略半分であり、図１０（ａ）、１１（ａ）に示す例と同様である。このように、一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数が迅速に外部振動に近づいていき、その外部振動を迅速に抑圧することができる。
【０１０７】
図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）は、外部振動のピーク周波数（共振モード）が一つである例について説明しているが、次に、二つの外部振動のピーク周波数が存在する場合における、アダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数変化について説明する。図１２（ａ）、（ｂ）は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数Ｐ１、Ｐ２が、二つの共振モードＴ１、Ｔ２を有する外部振動に適応される様子を模式的に示している。
【０１０８】
図１２（ａ）は、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタを交互に選択する処理におけるピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示し、図１２（ｂ）は、推定周波数に応じてアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する処理におけるピーク周波数Ｐ１、Ｐ２の変化を模式的に示している。
【０１０９】
図１２（ａ）、（ｂ）において、フィルタ・ピーク周波数Ｐ１の初期値は、外部振動ピーク周波数Ｔ２よりも外部振動ピーク周波数Ｔ１に近い。一方、フィルタ・ピーク周波数Ｐ２の初期値は、外部振動ピーク周波数Ｔ１よりも外部振動ピーク周波数Ｔ２に近い。フィルタ・ピーク周波数Ｐ１は、外部振動ピーク周波数Ｔ１に漸近して収束する。一方、フィルタ・ピーク周波数Ｐ２は外部振動ピーク周波数Ｔ２に漸近して収束する。
【０１１０】
フィルタ・ピーク周波数Ｐ２初期値は外部振動ピーク周波数Ｔ２に近く、一回の適応化処理で外部振動ピーク周波数Ｔ２に収束している。一方、フィルタ・ピーク周波数Ｐ１が外部振動ピーク周波数Ｔ１に収束するまでには、複数回のシークを要している。図１２（ａ）においては、外部振動ピーク周波数Ｔ１に収束した後もフィルタ・ピーク周波数Ｐ２が選択されている。そのため、いまだ収束していないフィルタ・ピーク周波数Ｐ１を収束させるための時間を増加させている。図１２（ｂ）においては、収束していないアダプティブ・ピーク・フィルタが優先的に選択される。そのため、交互に選択する処理と比較して、より早くフィルタ・ピーク周波数Ｐ１を外部振動ピーク周波数Ｔ１に収束させることができる。
【０１１１】
複数のアダプティブ・ピーク・フィルタを実装する場合、それぞれのアダプティブ・ピーク・フィルタの特性のみならず、異なるアダプティブ・ピーク・フィルタ間の関係が重要である。どのような外部振動にも対応するためには、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタの周波数変動範囲は同一であることが好ましい。また、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタは同一の特性（ゲインを含む）を有していることが好ましい。一つのアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ特性（フィルタ係数）は、そのピーク周波数によって変化する。しかし、同一のピーク周波数を有するアダプティブ・フィルタは、同一のフィルタ係数を有する。
【０１１２】
アダプティブ・フィルタは、サーボ・システムの安定性を確保するために、ピーク周波数の変化に応じて位相特性が大きく変化する特性を有している。各ピーク・フィルタのピーク周波数は外部振動によって変化し、複数のアダプティブ・フィルタのピーク周波数が近い値となることがある。このような場合にも、複数のアダプティブ・フィルタが、互いに強く干渉しないことが重要である。そのため、図１３に例示すように、アダプティブ・フィルタのフィルタ係数は、ピーク周波数の変化に対して連続的かつ緩やかに変化することが好ましい。具体的には、一つのＡＰＦに着目して、その半値幅内に他のＡＰＦが存在する場合、二つのＡＰＦの位相差は９０度以内である。
【０１１３】
アダプティブ・ピーク・フィルタの特性が同一である場合、それらの内部変数が同じになると、同時に外乱推定及び設定更新されるアダプティブ・ピーク・フィルタは、同一の変化を示す。例えば、全アダプティブ・ピーク・フィルタが一つの外部振動周波数に収束している場合、新たに複数の外部振動ピークが発生しても、複数アダプティブ・ピーク・フィルタは別々のピークに収束することはできず、全アダプティブ・ピーク・フィルタが同一のピーク周波数を有する。
【０１１４】
上述のように、本形態のサーボ・システムは、複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの内の一部を選択して設定更新（適応化処理）を行う。設定更新のための選択の有無に係らず、各アダプティブ・ピーク・フィルタはアクティブである。従って、一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの特性が変化すると、ヘッド振動が変化する。各アダプティブ・ピーク・フィルタは、振動エネルギーのより大きな振動に収束しようとするので、異なるアダプティブ・ピーク・フィルタが、別々の外部振動ピークに収束することができる。
【０１１５】
通常処理においては、サーボ制御以外の処理のための時間を確保するため、アダプティブ・ピーク・フィルタの適応化に使用できる時間は限られている。また、マージンも確保する必要がある。しかし、リード／ライトにおけるエラーに対応するエラー回復処理においては、データの読み出し／書き込みを省略するなどして、サーボ・サンプリング間において適応化のためにより多くの時間を確保することができる。あるいは、早急のエラー回復のためには、より少ないマージンで許容されることがある。
【０１１６】
好ましい態様において、エラー回復処理においては、適応化のために選択するアダプティブ・ピーク・フィルタの数を、通常処理における数よりも多くする。上記例のように二つのアダプティブ・ピーク・フィルタが実装されている場合、図１４に模式的に示すように、通常処理において一つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択し、エラー回復処理においては、２つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。図１４において、ＳＲＶは主サーボ制御のための演算処理であり、ＡＰＦ１は一方のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化のための演算、ＡＰＦ２は他方のアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化のための演算である。
【０１１７】
あるいは、３つのアダプティブ・ピーク・フィルタが実装されており、通常処理において１つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する場合、エラー回復処理において、２つあるいは３つのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。このように、より多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択することで、各アダプティブ・ピーク・フィルタを迅速に収束させて、ヘッド位置決め精度を改善し、エラー回復を図ることができる。好ましくは、全てのアダプティブ・ピーク・フィルタが収束した後は、選択するアダプティブ・ピーク・フィルタの数を通常処理の数に戻す。これにより、サーボ・サンプリング間における他の処理への影響を低減する。
【０１１８】
ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、エラー回復処理の実行を制御する。具体的には、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、ＲＡＭ２４上のエラー回復テーブルに従ってエラー回復処理を行う。エラー回復テーブルは、複数のエラー回復ステップを有しており、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、優先度の高いエラー回復ステップから、順次実行していく。このエラー回復処理において、例えば、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、全てのエラー回復ステップにおいて、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択して適応化の処理を行う。あるいは、ＨＤＣ／ＭＰＵ２３は、特定のエラー回復ステップにおいて通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択して適応化の処理を行い、他のエラー回復処理ステップにおいては通常処理と同じ数のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する。
【０１１９】
以上、本発明を好ましい実施形態を例として説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、適応化処理のために選択されるアダプティブ・ピーク・フィルタの数は、設計によって、一つでも複数でもよい。
【０１２０】
アダプティブ・ピーク・フィルタは、ピーク周波数とゲインの双方が可変であり、それらを外部振動に適応させることができることが好ましい。しかし、本発明は、一方のみ可変の複数アダプティブ・ピーク・フィルタ、あるいはピーク周波数とゲイン以外の特性（例えば半値幅）が可変な複数アダプティブ・ピーク・フィルタが実装されたサーボ・システムに適用することができる。
【０１２１】
外部振動の推定は、フィルタの内部関数と位置誤差信号を使用して行うことが好ましいが、外乱のオブザーを有するシステムのように、フィルタの内部変数を使用することなくサーボ・データから外乱（外部振動）を推定する他の推定方法を採用するサーボ・システムに本発明を適用してもよい。また、アダプティブ・ピーク・フィルタの特性に応じて、推定する外部振動の特性は適切なものが選択される。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本実施形態におけるＨＤＤの全体構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本実施形態における記録面全体のデータ構成を模式的に示している。
【図３】本実施形態のＨＤＤにおけるサーボ制御システムをモデル化したブロック図である。
【図４】本実施形態において、アダプティブ・ピーク・フィルタ、それらの適応化のための演算と設定更新処理を行う設定更新部、設定更新のアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する選択部を示すブロック図である。
【図５】本実施形態において、アダプティブ・ピーク・フィルタの適応化の処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の設定更新部の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】本実施形態において、外部振動推定のための情報蓄積とアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定更新のタイミングを模式的に示す図である。
【図８】本実施形態において、アダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数を表す変数Ｅの更新量ｄＥの決定例を示す図である。
【図９】本実施形態のゲイン設定テーブルの一例を示す図である。
【図１０】本実施形態において、適応化におけるアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数の変化を模式的に示す図である。
【図１１】本実施形態において、適応化におけるアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数の変化を模式的に示す図である。
【図１２】本実施形態において、適応化におけるアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数の変化を模式的に示す図である。
【図１３】本実施形態のアダプティブ・ピーク・フィルタのフィルタ係数の例を示すグラフである。
【図１４】本実施形態において、通常処理とエラー回復処理とにおいて適応化のために選択されるアダプティブ・ピーク・フィルタを示している。
【図１５】従来の技術におけるアダプティブ・ピーク・フィルタの適応化処理を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１ ハードディスク・ドライブ、１０ エンクロージャ、１１ 磁気ディスク
１２ ヘッド・スライダ、１６ アクチュエータ、２０ 回路基板
２１ リード・ライト・チャネル、２３ モータ・ドライバ・ユニット、３１ 制御対象
４４ 周波数設定部、５１ ホスト、１１１ サーボ領域、１１２ データ領域
１１３ａ〜１１３ｃ ゾーン、２３１ 主サーボ制御部、２３２ ノッチ・フィルタ
２３３ 固定ピーク・フィルタ、２３４ａ、２３４ｂ アダプティブ・ピーク・フィルタ
２３５ 設定更新部、２３６ 選択部、３５１ 周波数設定更新部
３５２ ゲイン設定更新部、５１１ 周波数推定部、５１２ 周波数設定部
５２１ 強度推定部、５２２ ゲイン設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御システムであって、
それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続され、フィルタ係数を適応的に変える複数のアダプティブ・ピーク・フィルタと、
前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定する推定部と、
設定された各タイミングで、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する選択部と、
前記選択部に選択された前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新する設定部と、
を有するサーボ制御システム。
【請求項２】
前記選択部は、前記ヘッドのシーク毎に前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項３】
前記設定部は、前記シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項２に記載のサーボ制御システム。
【請求項４】
前記選択部は、前記設定部が前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する毎に、次の選択を行う、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項５】
前記推定部は、フォロイングにおいて取得された複数のサーボ・データを使用して前記ヘッド振動を推定し、
前記設定部は、シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項４に記載のサーボ制御システム。
【請求項６】
前記選択部は、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの全てのアダプティブ・フィルタを選択するように、一つずつアダプティブ・ピーク・フィルタを順次選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項７】
前記選択部は、設定更新における更新量が閾値以上である場合に、同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを再選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項８】
前記設定部は、前記選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数とゲインを決定する係数の設定を更新する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項９】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタのそれぞれの特性は、ピーク周波数が同一出る場合に同一である、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項１０】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一つのアダプティブ・ピーク・フィルタに着目して、その半値幅内に他のアダプティブ・ピーク・フィルタが存在する場合、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタの位相差は９０度以内である、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項１１】
前記選択部は、エラー回復処理において、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項１２】
ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御方法であって、
前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定し、
それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続された複数のアダプティブ・ピーク・フィルタからその一部を選択し、
前記選択された前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新し、
前記推定と前記選択と前記更新とを繰り返す、
サーボ制御方法。
【請求項１３】
前記ヘッドのシーク毎に前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１４】
前記シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項１３に記載のサーボ制御方法。
【請求項１５】
前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する毎に、次の選択を行う、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１６】
フォロイングにおいて取得された複数のサーボ・データを使用して前記ヘッド振動を推定し、
シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項１５に記載のサーボ制御方法。
【請求項１７】
設定更新における更新量が閾値以上である場合に、同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを再選択する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１８】
前記選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数とゲインを決定する係数の設定を更新する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１９】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタのそれぞれの特性は、ピーク周波数が同一出る場合に同一である、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項２０】
エラー回復処理において、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１】
ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御システムであって、
それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続され、フィルタ係数を適応的に変える複数のアダプティブ・ピーク・フィルタと、
前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定する推定部と、
設定された各タイミングで、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する選択部と、
前記選択部に選択された前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新する設定部と、
を有するサーボ制御システム。
【請求項２】
前記選択部は、前記ヘッドのシーク毎に前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項３】
前記設定部は、前記シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項２に記載のサーボ制御システム。
【請求項４】
前記選択部は、前記設定部が前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する毎に、次の選択を行う、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項５】
前記推定部は、フォロイングにおいて取得された複数のサーボ・データを使用して前記ヘッド振動を推定し、
前記設定部は、シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項４に記載のサーボ制御システム。
【請求項６】
前記選択部は、前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの全てのアダプティブ・フィルタを選択するように、一つずつアダプティブ・ピーク・フィルタを順次選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項７】
前記選択部は、設定更新における更新量が閾値以上である場合に、同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを再選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項８】
前記設定部は、前記選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数とゲインを決定する係数の設定を更新する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項９】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタのそれぞれの特性は、ピーク周波数が同一出る場合に同一である、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項１０】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一つのアダプティブ・ピーク・フィルタに着目して、その半値幅内に他のアダプティブ・ピーク・フィルタが存在する場合、二つのアダプティブ・ピーク・フィルタの位相差は９０度以内である、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項１１】
前記選択部は、エラー回復処理において、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する、
請求項１に記載のサーボ制御システム。
【請求項１２】
ヘッドがサーボ・サンプリング周期で読み出したディスク上のサーボ・データとターゲット位置との間の位置誤差信号により前記ヘッドの位置決めを行うサーボ制御方法であって、
前記ヘッドが読み出したサーボ・データを使用して外乱によるヘッド振動を推定し、
それぞれが前記位置誤差信号のフィルタリングを行い並列接続された複数のアダプティブ・ピーク・フィルタからその一部を選択し、
前記選択された前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を前記推定部による推定に応じて更新し、
前記推定と前記選択と前記更新とを繰り返す、
サーボ制御方法。
【請求項１３】
前記ヘッドのシーク毎に前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタの一部を選択する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１４】
前記シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項１３に記載のサーボ制御方法。
【請求項１５】
前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する毎に、次の選択を行う、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１６】
フォロイングにおいて取得された複数のサーボ・データを使用して前記ヘッド振動を推定し、
シーク毎に前記一部のアダプティブ・ピーク・フィルタの係数設定を更新する、
請求項１５に記載のサーボ制御方法。
【請求項１７】
設定更新における更新量が閾値以上である場合に、同一のアダプティブ・ピーク・フィルタを再選択する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１８】
前記選択されたアダプティブ・ピーク・フィルタのピーク周波数とゲインを決定する係数の設定を更新する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項１９】
前記複数のアダプティブ・ピーク・フィルタのそれぞれの特性は、ピーク周波数が同一出る場合に同一である、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【請求項２０】
エラー回復処理において、通常処理よりも多くのアダプティブ・ピーク・フィルタを選択する、
請求項１２に記載のサーボ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−７３２８４（Ｐ２０１０−７３２８４Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４１８５７（Ｐ２００８−２４１８５７）
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１９日（２００８．９．１９）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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