JP2003085905A - 情報記録及び／又は再生装置の共振周波数測定方法、及び、情報記録及び／又は再生装置並びにフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機構部により駆動されて情報の記録及び／又
は再生を行う情報記録及び／又は再生装置の機構部の共
振周波数を測定するための情報記録及び／又は再生装置
の共振周波数測定方法、及び、情報記録及び／又は再生
装置、並びに、フィルタに関し、簡単な処理で共振周波
数を測定することができる共振周波数測定方法、及び、
情報記録及び／又は再生装置、並びに、共振周波数がず
れた場合でも対応可能なフィルタを提供することを目的
とする。 【解決手段】 異なる周波数の正弦波振動を、機構部を
駆動して媒体に記録された情報を再生する情報記録及び
／又は再生装置の機構に加えて、周波数毎に再生した情
報が目標とする位置の情報と異なる回数、すなわち、オ
フトラック回数を計数し、オフトラック回数が最大とな
る周波数を共振周波数に決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報記録及び／又は
再生装置の共振周波数測定方法、及び、情報記録及び／
又は再生装置、並びに、フィルタに係り、特に、機構部
により駆動されて情報の記録及び／又は再生を行う情報
記録及び／又は再生装置の機構部の共振周波数を測定す
るための情報記録及び／又は再生装置の共振周波数測定
方法、及び、情報記録及び／又は再生装置、並びに、フ
ィルタに関する。

【０００２】ハードディスクドライブなどの情報記録及
び／又は再生装置には、高記録密度化、高速化が要求さ
れている。これに伴い、機構部の共振によるヘッドの振
動が問題なっている。このため、機構部の共振成分を抑
圧するために装置にヘッドを駆動するための信号から共
振成分を除去するためのノッチフィルタが内蔵されてい
る。機構部の共振周波数は装置毎に異なるため、装置毎
に共振周波数を測定してノッチフィルタのカットオフ周
波数を設定する必要がある。装置毎にノッチフィルタの
カットオフ周波数を設定する必要から、効率よく共振周
波数を測定する方法が望まれていた。

【０００３】

【従来の技術】まず、ハードディスクドライブを図面と
ともに説明する。

【０００４】図１はハードディスクドライブの構成図、
図２はハードディスクドライブのブロック構成図を示
す。

【０００５】ハードディスクドライブ１は、主に、ディ
スクエンクロージャ１１及び回路基板１２を含む構成と
されている。ディスクエンクロージャ１１には、磁気デ
ィスク２１、スピンドルモータ２２、磁気ヘッド２３、
ヘッドアーム２４、ボイスコイルモータ２５、ヘッドＩ
Ｃ（Integrated circuit）２６が収納される。磁気ディ
スク２１は、スピンドルモータ２２の回転軸に固定され
ており、スピンドルモータ２２の回転に応じて矢印θ方
向に回転する。

【０００６】磁気ヘッド２３は、磁気ディスク２１に対
向して配置され、ディスク２１に磁気的に作用し、情報
の記録又は再生を行う。磁気ヘッド２３は、ヘッドアー
ム２４の先端に固着されている。ヘッドアーム２４は、
他端がボイスコイルモータ２５に結合しており、ボイス
コイルモータ２５により矢印φ方向に回動可能とされて
いる。ヘッドアーム２４が矢印φ方向に回動することに
より、磁気ヘッド２３がディスク２１の半径方向、すな
わち、矢印φ方向に移動する。

【０００７】磁気ヘッド２３は、ヘッドＩＣ２６に接続
されている。ヘッドＩＣ２６は、磁気ヘッド２３により
ディスク２１に記録すべき信号を増幅し、磁気ヘッド２
３に供給するとともに、磁気ヘッド２３によりディスク
２１から再生された再生信号を増幅して、回路基板１２
に供給する。

【０００８】回路基板１２には、リードチャネル３１、
ＭＰＵ（micro processing unit）３２、ＲＯＭ（read
only memory）３３、サーボコントローラ（ＳＶＣ：ser
vocontroller）３４、ハードディスクコントローラ（Ｈ
ＤＣ：hard disk controller）３５、ＲＡＭ（random a
ccess memory）３６、ＩＤＥ（integrated deviceelect
ronics）コネクタ３７が搭載されている。

【０００９】リードチャネル３１は、ヘッドＩＣ２６と
接続されており、ヘッドＩＣ２６に記録信号を供給する
とともに、ヘッドＩＣ２６で増幅された再生信号を再生
データに復調する。リードチャネル３１で復調された再
生データは、ＨＤＣ３５に供給される。ＨＤＣ３５は、
再生データをＲＡＭ３６に一時記憶した後、ＩＤＥコネ
クタ３７を介して図示しないホストコンピュータに供給
する。

【００１０】また、ＨＤＣ３５は、ホストコンピュータ
からＩＤＥコネクタ３７に供給された記録データをＲＡ
Ｍ３６に一時記憶し、記録時にＲＡＭ３６から読み出し
て、リードチャネル３１に供給する。リードチャネル３
１は、ＨＤＣ３５からの記録データを変調して記録信号
を生成する。リードチャネル３１で変調された記録信号
は、ヘッドＩＣ２６に供給される。ヘッドＩＣ２６は、
リードチャネル３１からの記録信号を増幅して、磁気ヘ
ッド２３に供給する。磁気ヘッド２３は、ヘッドＩＣ２
６からの記録信号に応じた磁界を発生し、磁気ディスク
２１を磁化させ、記録信号を磁気ディスク２１に記録す
る。

【００１１】このとき、ＭＰＵ３２には、リードチャネ
ル３１で復調された再生データが供給される。ＭＰＵ３
２は、再生データから磁気ディスク２１上の位置信号、
すなわち、アドレスを読み出し、トラッキングサーボ制
御を行う。ＭＰＵ３２は、読み出された位置信号が目標
とする情報が記憶された位置の位置信号との差分に応じ
た制御信号、すなわち、トラッキングエラー信号を生成
し、生成した制御信号にノッチフィルタ処理を行った
後、サーボコントローラ３４に供給する。ノッチフィル
タ処理では、制御信号から装置固有の共振周波数成分を
除去する。

【００１２】サーボコントローラ３４は、ＭＰＵ３２か
らの制御信号に基づいてボイスコイルモータ２５を制御
し、磁気ヘッド２３による磁気ディスク２１からの信号
の読み出し位置を制御する。

【００１３】以上により磁気ディスク２１上の目標位置
を磁気ヘッド２３が走査して、目標とする情報を取得で
きる。

【００１４】このとき、ボイスコイルモータ２５には、
装置毎に特有の共振周波数をもつ、このため、ＭＰＵ３
２が実行するファームウェアでは、ノッチフィルタ処理
のカットオフ周波数を装置のもつ共振周波数に一致させ
るために、装置に固有の共振周波数を測定する共振周波
数測定処理が設定されている。

【００１５】図３は従来の一例のトラッキングサーボ制
御系の機能ブロック図を示す。

【００１６】なお、減算器４１、コントローラ４２、ノ
ッチフィルタ４３、加算器４４、正弦波外乱発生器４
５、ＦＦＴ演算器４６、ピークゲイン検出部４７、調整
部４８は、ファームウェアによりＭＰＵ３２の処理とし
て実現される。

【００１７】減算器４１には、目標位置信号と現在位置
信号とが供給され、目標位置信号と現在位置信号とを減
算し、差分情報を出力する。減算器４１で求められた差
分情報は、コントローラ４２に供給される。コントロー
ラ４２は、減算器４１からの差分情報に基づいてボイス
コイルモータ２５を制御するための制御信号を生成す
る。

【００１８】コントローラ４２で生成された制御信号
は、ノッチフィルタ４３に供給される。ノッチフィルタ
４３は、予め設定された所定のカットオフ周波数の成分
を低減する。ノッチフィルタ４３で不要成分がカットさ
れた情報は、加算器４４に供給される。加算器４４は、
正弦波外乱発生器４５からの正弦波外乱信号とノッチフ
ィルタから情報とを加算する。加算器４４で加算された
情報は、サーボコントローラ３４に供給される。

【００１９】サーボコントローラ３４は、加算器４４か
らの制御信号に基づいてボイスコイルモータ２５を駆動
するための駆動信号を生成する。サーボコントローラ３
４で生成された駆動信号は、ボイスコイルモータ２５に
供給される。ボイスコイルモータ２５は、サーボコント
ローラ３４からの駆動信号により駆動され、磁気ヘッド
２３の位置を変位させる。

【００２０】磁気ヘッド２３は、変位した位置で磁気デ
ィスク２１上から信号を読み出す。磁気ヘッド２３によ
り再生された再生信号は、ヘッドＩＣ２６に供給され
る。ヘッドＩＣ２６は、磁気ヘッド２３からの再生信号
を増幅する。ヘッドＩＣ２６で増幅された再生信号は、
リードチャネル３１に供給される。リードチャネル３１
は、ヘッドＩＣ２６からの再生信号を復調し、再生情報
を得る。リードチャネル３１で取得された再生情報のう
ち位置信号が現在位置信号として減算器４１に供給され
るとともに、ＦＦＴ（fast fourier transform）演算器
４６に供給される。ＦＦＴ演算器４６は、ＦＦＴ処理を
行い、位置信号の振幅を求める。

【００２１】ＦＦＴ演算器４６で求められた位置信号の
振幅は、調整部４７に供給される。調整部４７は、正弦
波外乱発生部４５で発生される正弦波外乱信号の周波数
を変化させ、ＦＦＴ演算器４６の演算結果を取得し、Ｆ
ＦＴ演算器４６の演算結果、振幅が最大となる周波数を
検出する。調整部４７は、振幅が最大となる周波数をノ
ッチフィルタ４３のカットオフ周波数に設定する。

【００２２】なお、位置信号の振幅を求めるには、ＦＦ
Ｔ演算器４６の他にＤＦＴ（discrete fourier transfo
rm analysis）演算器及びＭａｘ−Ｍｉｎ差分演算器が
用いられるのが一般的であった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来のハードディスク
ドライブでは、共振周波数を測定する際、ＦＦＴ演算器
４６、ＤＦＴ（discrete fourier transform analysi
s）演算器及びＭａｘ−Ｍｉｎ差分演算器により共振周
波数を求めていた。しかるに、ＦＦＴ演算、ＤＦＴ演算
及びＭａｘ−Ｍｉｎ差分演算は、演算が複雑であり、メ
モリの使用量が多いなどの問題点があった。

【００２４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、第１の目的は簡単な処理で共振周波数を測定するこ
とができる共振周波数測定方法を提供することを目的と
する。

【００２５】第２の目的は共振周波数がずれた場合でも
対応可能なフィルタを提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１、２
は、異なる周波数の正弦波振動を、機構部を駆動して媒
体に記録された情報を再生する情報記録及び／又は再生
装置の機構に加えて、周波数毎に再生した情報が目標と
する位置の情報と異なる回数を計数し、その計数結果に
基づいて共振周波数を決定する。

【００２７】本発明によれば、オフトラック回数を計数
し、その結果により共振周波数を決定できるので、ＦＦ
Ｔ、ＤＦＴ演算など複雑な演算を行う必要がない。よっ
て、プログラムが小規模ですむため、プログラム記憶領
域を小さくできる。また、プログラム実行時の作業用メ
モリ容量も小さくて済む。したがって、装置に搭載する
メモリ容量を小さくできる。

【００２８】請求項３は、制御信号に順次異なる周波数
の正弦波信号を加えることにより、機構部に正弦波振動
を加えることを特徴とする。

【００２９】請求項３によれば、機構部に直接振動を印
加する必要がなく、信号として処理できるため、簡単な
構成で実現できる。

【００３０】請求項４は、周波数特性の異なる複数のノ
ッチフィルタを組み合わせて所望のノッチフィルタ特性
を得ることを特徴とする。

【００３１】請求項５は、カットオフ周波数が第１の周
波数に設定され、かつ、該カットオフ周波数の前後でゲ
インの変化が略対称となるように設定された第１のノッ
チフィルタと、カットオフ周波数が第１の周波数より小
さい第２の周波数に設定され、かつ、カットオフ周波数
より小さい周波数側のゲインの変化量及び最大値がカッ
トオフ周波数より大きい周波数側のゲインの変化量及び
最大値より小さく設定された第２のノッチフィルタと、
カットオフ周波数が第１の周波数より大きい第３の周波
数に設定され、かつ、カットオフ周波数より小さい周波
数側のゲインの変化量及び最大値がカットオフ周波数よ
り大きい周波数側のゲインの変化量及び最大値より大き
く設定された第３のノッチフィルタとを含むことを特徴
とする。

【００３２】請求項４、５によれば、周波数特性の異な
る複数のノッチフィルタを組み合わせて、ゲインが抑圧
される周波数帯域を拡幅することができる。このとき、
ゲインの変化を非対称とすることにより、ゲインの抑圧
を劣化さずに、ゲインを抑圧する周波数帯域を拡幅でき
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】まず、本実施例のハードディスク
ドライブの共振周波数測定方法について説明する。

【００３４】本実施例のハードディスクドライブは、図
１〜図３で説明した従来のハードディスクドライブ１と
同様な構成であり、ＲＯＭ３３に記憶されたファームウ
ェアの処理が従来とは相違する。

【００３５】図４は本発明の一実施例のトラッキングサ
ーボ系の機能ブロック図を示す。同図中、図３と同一構
成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

【００３６】本実施例のハードディスクドライブのトラ
ッキングサーボ系は、図３に示すＦＦＴ演算器４６及び
調整部４７に代えて、オフトラック検出器１０１及びオ
フトラック計数器１０２並びに調整部１０３を設けた構
成としてなる。

【００３７】オフトラック検出器１０１には、ＨＤＣ３
５から目標位置信号が供給されるとともに、ＲＤＣ３１
から現在位置信号が供給される。オフトラック検出器１
０１は、目標位置信号と現在位置信号とを比較して、現
在位置信号が目標位置信号と異なるトラックの位置信号
であると、オフトラックであると判定し、オフトラック
計数器１０２にパルス信号を供給する。

【００３８】オフトラック計数器１０２は、カウンタで
あり、オフトラック検出器１０１からのパルス信号を一
定時間、計数する。オフトラック計数器１０２は、調整
部１０３によりクリアされ、計数時間を設定される。調
整部１０３は、ノッチフィルタのカットオフ周波数を設
定するための全体の制御を行う。

【００３９】図５は本発明の一実施例のノッチフィルタ
設定処理のフローチャート、図６はノッチフィルタ設定
処理の動作説明図を示す。

【００４０】ノッチフィルタ設定処理は、外部からのコ
マンドあるいは内部でエラー発生回数が所定値より大き
くなるなどの所定の条件を満たしたときに起動される。

【００４１】ノッチフィルタ設定処理では、まず、ステ
ップＳ１−１で測定周波数ｆｓを所定の周波数ｆａに設
定し、記録配列位置ｘを「０」に初期化し、磁気ヘッド
２３を所定のトラックにオントラックさせる。

【００４２】次にステップＳ１−２で周波数ｆｓの正弦
波外乱信号を発生させ、トラッキングエラー信号に加算
する。

【００４３】次に、ステップＳ１−３で一定時間、オフ
トラック発生回数を計数する。オフトラックは、磁気ヘ
ッド２３が磁気ディスク２１上で本来、追従すべきトラ
ックから外れた状態であり、磁気ヘッド２３からの検出
信号をリードチャネル３１により復調し、復調した情報
からアドレスを認識し、アドレスが磁気ヘッドをステッ
プＳ１−１でオントラックしたトラックのアドレスのも
のか否かを判定することにより判断する。

【００４４】オフトラック発生回数は、再生情報中のア
ドレスがステップＳ１−１でオントラックしたトラック
のアドレスでないときに、インクリメントされる。

【００４５】次にステップＳ１−３で所定時間、計数さ
れたオフトラック発生回数は、ステップＳ１−４で、Ｍ
ＰＵ３２の内部に予め設定された測定結果配列ｒｅｓ
〔ｘ〕、あるいはＲＡＭ３６に予め設定された測定結果
配列ｒｅｓ〔ｘ〕にストアされる。次に、ステップＳ１
−５で測定周波数ｆｓ及び記録配列位置ｘを更新する。
更新測定周波数ｆｓは、例えば、（ｆｓ＋ｆstep） に
更新される。ここで、ｆｓは、現在の測定周波数であ
る。また、ｆstepは、予め設定されたステップ周波数で
ある。すなわち、更新後、測定周波数ｆｓは、現在の周
波数に予め設定されたすステップ周波数ｆstepを加算し
た周波数に設定される。

【００４６】次にステップＳ１−６で、更新された測定
周波数ｆｓが決められた上限周波数ｆｂより大きくなっ
たか否かが判定される。

【００４７】ステップＳ１−６で測定周波数ｆｓが決め
られた上限周波数ｆｂより小さければ、ステップＳ１−
２〜Ｓ１−５を実行する。また、ステップＳ１−６で更
新された測定周波数ｆｓが上限周波数より大きくなる
と、ステップＳ１−７でオフトラック発生回数の配列で
ある測定結果配列ｒｅｓ

〔０〕〜ｒｅｓ〔（ｎ−１）〕
の中から最大値のオフトラック発生回数を求め、その測
定周波数ｆｔを求める。なお、ｎは、周波数の更新回数
に相当する。

【００４８】測定周波数ｆｓとオフトラック回数との関
係は、図６に示すようなものとなる。このとき、図６に
示すように複数のピークｐ１〜ｐ４が発生する。このと
き、オフトラック回数が最も多い測定周波数ｆｔを求め
て、ノッチフィルタ４３のカットオフ周波数とする。

【００４９】ステップＳ１−８で、周波数ｆｔが中心周
波数となるノッチフィルタ特性を得るためのフィルタ係
数を算出する。

【００５０】次にステップＳ１−９で、現在ＲＯＭ３３
に設定されたフィルタ係数をステップＳ１−８で求めた
フィルタ係数に変更する。

【００５１】このとき、ノッチフィルタ４３は、ＭＰＵ
３２の処理によるディジタルフィルタで構成されてい
る。ノッチディジタルフィルタの伝達関数は、一般に

【００５２】

【数１】 で表される。

【００５３】図７はノッチフィルタの周波数帯域を変化
させたときの特性を示す図、図８はノッチフィルタのゲ
インを変化させたときの特性を示す図である。図７
（Ａ）、図８（Ｂ）は周波数特性図、図７（Ｂ）、図８
（Ｂ）は位相特性図を示す。

【００５４】式（１）の伝達関数Ｇ（ｓ）は、図７
（Ａ）、図８（Ａ）に示すようなノッチフィルタの特性
を有する。

【００５５】式（１）の関数Ｚtの値を大きくすること
により、図７（Ａ）に示すように周波数帯域が広がる。
また、式（１）の関数Ｄpの値を小さくすることにより
ゲインが深くなる。

【００５６】また、式（１）のカットオフ値Ωcを大き
くすることによりカットオフ周波数ｆcが大きくなり、
カットオフ値Ωcを小さくすることによりカットオフ周
波数ｆcが小さくなる。

【００５７】ＭＰＵ３２は、少なくとも上記カットオフ
周波数ΩｃをパラメータとしてＲＯＭ３３に設定可能と
されている。ステップＳ１−９では、上記カットオフ値
Ωｃが最大トラッキングオフ回数の周波数となるように
ＲＯＭ３３の内容を変更する。

【００５８】例えば、カットオフ値Ωｃは、 Ωｃ＝２πｆc（π：円周率、ｆc：カットオフ周波数） の関係にある。よって、カットオフ周波数ｆcが最大ト
ラッキングオフ回数の周波数となるようにカットオフ値
Ωｃを設定する。

【００５９】また、本実施例では、目標位置アドレスと
現在位置アドレスとが異なるときに、オフトラックと判
定しているが、トラッキングエラー信号が所定量より大
きいときにオフトラックと判定するようにしてもよい。

【００６０】本実施例によれば、正弦波外乱信号の周波
数を可変しつつ、周波数毎に所定時間、オフトラック回
数を計数し、オフトラック回数が最大となる周波数を共
振周波数と設定しているため、ＦＦＴ演算、ＤＦＴ演
算、Ｍａｘ−Ｍｉｎ差分演算などに比べて簡単な処理で
共振周波数を求めることができ、メモリの使用量を低減
できる。

【００６１】なお、本実施例のノッチフィルタ４３のカ
ットオフ周波数ｆcの設定は、出荷時だけでなく、出荷
後、起動時、あるいはエラーレートやリトライ回数が所
定値より大きくなったときに、再度、設定を行うように
してもよい。

【００６２】また、本実施例では、ノッチフィルタ４３
は、式（１）で表される通常のディジタルノッチフィル
タを用いたが、通常のノッチフィルタは、抑圧帯域が狭
いので、装置の機械的共振周波数とノッチフィルタのカ
ットオフ周波数とがずれた場合には、メカ共振が発生し
ときに、発振が生じ、制御できなくなる。そこで、抑圧
帯域を拡張したディジタルノッチフィルタを用いるよう
にしてもよい。

【００６３】図９は本発明の一実施例のノッチフィルタ
の変形例のブロック構成図を示す。

【００６４】本変形例のノッチフィルタ２００は、４つ
のノッチフィルタ２０１〜２０４から構成される。ノッ
チフィルタ２０１は、特許請求の範囲に記載の第４のノ
ッチフィルタに相当する。ノッチフィルタ２０２は、特
許請求の範囲に記載の第２のノッチフィルタに相当す
る。ノッチフィルタ２０３は、特許請求の範囲に記載の
第１のノッチフィルタに相当する。ノッチフィルタ２０
４は、特許請求の範囲に記載の第３のノッチフィルタに
相当する。

【００６５】コントローラ４２からの制御信号は、ノッ
チフィルタ２０１〜ノッチフィルタ２０４を直列に通過
して出力される。これにより、コントローラ４２から供
給された制御信号には、ノッチフィルタ２０１〜ノッチ
フィルタ２０４の周波数特性を合成した一つの周波数特
性のフィルタを通過したのと同様な処理が施される。

【００６６】本変形例のノッチフィルタ２０１は、カッ
トオフ周波数がｆ１とされた通常のフィルタ特性を有す
る。

【００６７】通常のノッチフィルタの伝達関数は、式
（１）に示すようなものである。

【００６８】式（１）をＺ変換すると、

【００６９】

【数２】 で表せる。

【００７０】一方、本変形例では、式（１）を下記の通
り変更する。

【００７１】

【数３】 で表される。

【００７２】式（３）において、ｓが大きくなる、すな
わち、周波数が高くなると、ｓ２以外の項は無視できる
ため、式（３）は、

【００７３】

【数４】 で表せる。よって、ｎによってゲインを変動することが
できることが分かる。

【００７４】また、式（３）をＺ変換すると、

【００７５】

【数５】 で表される。

【００７６】なお、ノッチフィルタ２０１は、式（５）
においてＮが「１」の場合に相当する。

【００７７】図１０は、Ｎ＝１のときのフィルタ特性を
示す。図１０（Ａ）は周波数−ゲイン特性、図１０
（Ｂ）は周波数−位相特性を示す。

【００７８】ノッチフィルタ２０１は、図１０に破線で
示すように中心周波数を中心に左右対称な形状になる。
なお、ノッチフィルタ２０１は、カットオフ周波数がｆ
１に設定されている。

【００７９】ノッチフィルタ２０１を通過した制御信号
は、ノッチフィルタ２０２に供給される。ノッチフィル
タ２０２は、式（５）においてＮが「１．３３」の場合
に相当する。

【００８０】図１１は、Ｎ＝１．３３のときのフィルタ
特性を示す。図１１（Ａ）は周波数−ゲイン特性、図１
１（Ｂ）は周波数−位相特性を示す。

【００８１】ノッチフィルタ２０２は、図１１（Ａ）に
示すようにカットオフ周波数より低い周波数側に比べて
カットオフ周波数より高い周波数側でのゲインが大きく
なる。なお、ノッチフィルタ２０２は、カットオフ周波
数が周波数ｆ２に設定されている。周波数ｆ２は、周波
数ｆ１より大きい周波数である。

【００８２】ノッチフィルタ２０２を通過した制御信号
は、ノッチフィルタ２０３に供給される。ノッチフィル
タ２０３は、式（５）においてＮが「１」の場合に相当
し、図１０に示す特性を有する。なお、ノッチフィルタ
２０３は、カットオフ周波数が周波数ｆ３に設定されて
いる。周波数ｆ３は、周波数ｆ２より大きい周波数であ
り、例えば、上記処理により求められた共振周波数に設
定される。

【００８３】ノッチフィルタ２０３を通過した制御信号
は、ノッチフィルタ２０３に供給される。ノッチフィル
タ２０３は、式（５）においてＮが「０．７５」の場合
に相当する。

【００８４】図１２は、Ｎ＝０．７５のときのフィルタ
特性を示す。図１２（Ａ）は周波数−ゲイン特性、図１
２（Ｂ）は周波数−位相特性を示す。

【００８５】ノッチフィルタ２０４は、図１２（Ａ）に
示すようにカットオフ周波数より高い周波数側に比べて
カットオフ周波数より低い周波数側でのゲインが大きく
なる。なお、ノッチフィルタ２０４は、カットオフ周波
数が周波数ｆ４に設定されている。周波数ｆ４は、周波
数ｆ３より大きい周波数である。

【００８６】図１３はノッチフィルタ２０１〜２０４の
特性を重ね合わせて表示した図、図１４はノッチフィル
タ２０１〜２０４の特性を合成した特性を示す図であ
る。図１３（Ａ）はノッチフィルタ２０１〜２０４の周
波数特性を重ね合わせて表示した図、図１３（Ｂ）はノ
ッチフィルタ２０１〜２０４の位相特性を重ね合わせて
表示した図、図１４（Ａ）はノッチフィルタ２０１〜２
０４の周波数特性を合成した図、図１４（Ｂ）はノッチ
フィルタ２０１〜２０４の位相特性を合成した図であ
る。

【００８７】図１３（Ａ）に示すノッチフィルタ２０１
〜２０４の周波数特性を合成することにより、図１３
（Ａ）に示すような特性が得られる。図１３（Ａ）で周
波数ｆ２から周波数ｆ４の広い周波数帯域で略３０ｄＢ
という十分に大きな減衰が得られる。

【００８８】また、ノッチフィルタ２０１の周波数特性
により低い周波数側のクォリティファクタＱを緩和する
ことにより周波数が低い側で、減衰を広い周波数範囲で
行うことができる。

【００８９】図１５、図１６は通常のノッチフィルタの
特性を周波数を異ならせて合成したときの特性を説明す
るための図を示す。図１５（Ａ）は通常、すなわち、式
（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ１のノッ
チフィルタ２０１の周波数特性と、式（５）でＮ＝１で
カットオフ周波数が周波数ｆ２のノッチフィルタ２０２
の周波数特性と、式（５）でＮ＝１でカットオフ周波数
が周波数ｆ３のノッチフィルタ２０３の周波数特性と、
式（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ４のノ
ッチフィルタ２０４の周波数特性とを重ね合わせて表示
したものである。図１５（Ｂ）は通常、すなわち、式
（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ１のノッ
チフィルタ２０１の位相特性と、式（５）でＮ＝１でカ
ットオフ周波数が周波数ｆ２のノッチフィルタ２０２の
位相特性と、式（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周
波数ｆ３のノッチフィルタ２０３の位相特性と、式
（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ４のノッ
チフィルタ２０４の位相特性とを重ね合わせて表示した
ものである。

【００９０】図１６（Ａ）は、式（５）でＮ＝１でカッ
トオフ周波数が周波数ｆ１のノッチフィルタ２０１の周
波数特性と、式（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周
波数ｆ２のノッチフィルタ２０２の周波数特性と、式
（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ３のノッ
チフィルタ２０３の周波数特性と、式（５）でＮ＝１で
カットオフ周波数が周波数ｆ４のノッチフィルタ２０４
の周波数特性とを合成して表示したものである。図１６
（Ｂ）は式（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数
ｆ１のノッチフィルタ２０１の位相特性と、式（５）で
Ｎ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ２のノッチフィル
タ２０２の位相特性と、式（５）でＮ＝１でカットオフ
周波数が周波数ｆ３のノッチフィルタ２０３の位相特性
と、式（５）でＮ＝１でカットオフ周波数が周波数ｆ４
のノッチフィルタ２０４の位相特性とを合成して表示し
たものである。

【００９１】図１５（Ａ）に示すノッチフィルタ２０１
〜２０４の周波数特性を合成すると、図１６（Ａ）に示
すようにカットオフ周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４のゲ
インは２０ｄＢ程度とあまり大きくすることができな
い。しかし、本変形例のノッチフィルタ２０２、２０４
のようにカットオフ周波数の前後でゲインの変化が非対
称とされた、ノッチフィルタと組み合わせることによ
り、図１４（Ａ）に示すようにカットオフ周波数ｆ１、
ｆ２、ｆ３、ｆ４で３０ｄＢという十分に深いゲインを
得ることができる。また、このとき、図１４（Ｂ）に示
すように位相特性は、図１６（Ｂ）と変わらない特性が
得られる。

【００９２】以上、本変形例によれば、ノッチフィルタ
の周波数帯域を広げても、ゲインを深くすることができ
る。このため、共振周波数がずれた場合でも共振周波数
成分を確実に除去できる。

【００９３】また、本変形例では、ノッチフィルタ２０
３のカットオフ周波数ｆ３が図５に示すノッチフィルタ
設定処理で測定された共振周波数となるように設定して
いるが、ノッチフィルタ２０２のカットオフ周波数ｆ２
を共振周波数となるように設定してもよい。また、ノッ
チフィルタ２０２のカットオフ周波数とノッチフィルタ
２０３のカットオフ周波数との間の周波数が共振周波数
となるように設定するようにしてもよく、要は共振周波
数のずれに対応しやすい周波数に設定すればよい。

【００９４】なお、本変形例のノッチフィルタ２００
は、減衰できる周波数帯域が広いため、個々の装置毎に
共振周波数を測定し、ノッチフィルタのカットオフ周波
数と装置の共振周波数とを一致させなくとも、予め測定
しておいた共振周波数にノッチフィルタのカットオフ周
波数を設定しておけば、制御信号から共振成分をカット
することも可能である。

【００９５】また、上記実施例では、ハードディスクド
ライブに本発明の共振周波数測定方法及びフィルタを提
供した例について説明したが、ハードディスクドライブ
に限定されるものではなく、光ディスク装置やテープ装
置など適用することも可能である。要は機構部により媒
体記録された情報を再生する装置一般に適用可能であ
る。

【００９６】なお、上記実施例は、下記の付記を含むも
のである。

【００９７】（付記１） 機構部を駆動して媒体に記録
された情報を再生する情報記録及び／又は再生装置の共
振周波数測定方法において、異なる周波数の正弦波振動
を順次に前記機構に加えて、周波数毎に再生した情報が
目標とする位置の情報と異なる回数を計数する測定手順
と、前記測定手段で測定された計数結果に基づいて共振
周波数を決定する共振周波数決定手順とを有することを
特徴とする情報記録及び／又は再生装置の共振周波数測
定方法。

【００９８】（付記２） 前記測定手順は、前記機構部
を駆動するためのアクチュエータを制御する制御信号に
順次異なる周波数の正弦波信号を加えることにより、前
記機構部に前記正弦波振動を加えることを特徴とする付
記１記載の情報記録及び／又は再生装置の共振周波数測
定方法。

【００９９】（付記３） 前記共振周波数決定手順は、
前記計数結果が最大となる周波数を共振周波数と判定す
ることを特徴とする付記１又は２記載の情報記録及び／
又は再生装置の共振周波数測定方法。

【０１００】（付記４） 媒体に記録された情報を追従
させるための機構部と、前記機構を駆動するための駆動
部と、前記駆動部を制御する制御信号から不要成分を除
去するフィルタとを有する情報記録及び／又は再生装置
において、異なる周波数の正弦波振動を順次に前記機構
部に加えて、周波数毎に再生した情報が目標とする位置
の情報と異なる回数を計数する測定手段と、前記測定手
段で測定された計数結果に基づいて共振周波数を決定す
る共振周波数決定手段と、前記共振周波数決定手段で決
定された共振周波数がカットオフ周波数となるようにフ
ィルタ特性を調整するフィルタ調整手段とを有すること
を特徴とする情報記録及び／又は再生装置。

【０１０１】（付記５） 前記測定手段は、前記制御信
号に順次異なる周波数の正弦波信号を加えることによ
り、前記機構部に前記正弦波振動を加えることを特徴と
する請求項４記載の情報記録及び／又は再生装置。

【０１０２】（付記６） 前記共振周波数決定手段は、
前記計数結果が最大となる周波数を共振周波数と判定す
ることを特徴とする付記４又は５記載の情報記録及び／
又は再生装置。

【０１０３】（付記７） 前記フィルタは、複数のノッ
チフィルタを組み合わせて所望のノッチフィルタ特性を
得ることを特徴とする付記４乃至６のいずれか一項記載
の情報記録及び／又は再生装置。

【０１０４】（付記８） 前記フィルタは、カットオフ
周波数が第１の周波数に設定され、かつ、該カットオフ
周波数の前後でゲインの変化が略対称となるように設定
された第１のノッチフィルタと、カットオフ周波数が前
記第１の周波数より小さい第２の周波数に設定され、か
つ、該カットオフ周波数より小さい周波数側のゲインの
変化量及び最大値が該カットオフ周波数より大きい周波
数側のゲインの変化量及び最大値より小さく設定された
第２のノッチフィルタと、カットオフ周波数が前記第１
の周波数より大きい第３の周波数に設定され、かつ、該
カットオフ周波数より小さい周波数側のゲインの変化量
及び最大値が該カットオフ周波数より大きい周波数側の
ゲインの変化量及び最大値より大きく設定された第３の
ノッチフィルタとを含むことを特徴とする付記７記載の
情報記録及び／又は再生装置。

【０１０５】（付記９） 前記フィルタは、カットオフ
周波数が第２の周波数より小さい第４の周波数に設定さ
れ、かつ、該カットオフ周波数の前後でゲインの変化が
略対称となるように設定された第４のノッチフィルタを
含むことを特徴とする付記８記載の情報記録及び／又は
再生装置。

【０１０６】（付記１０） 異なる周波数特性の複数の
ノッチフィルタを組み合わせて所望のノッチフィルタ特
性を取得することを特徴とするフィルタ。

【０１０７】（付記１１） 前記複数のノッチフィルタ
は、カットオフ周波数が第１の周波数に設定され、か
つ、該カットオフ周波数の前後でゲインの変化が略対称
となるように設定された第１のノッチフィルタと、カッ
トオフ周波数が前記第１の周波数より小さい第２の周波
数に設定され、かつ、該カットオフ周波数より小さい周
波数側のゲインの変化量及び最大値が該カットオフ周波
数より大きい周波数側のゲインの変化量及び最大値より
小さく設定された第２のノッチフィルタと、カットオフ
周波数が前記第１の周波数より大きい第３の周波数に設
定され、かつ、該カットオフ周波数より小さい周波数側
のゲインの変化量及び最大値が該カットオフ周波数より
大きい周波数側のゲインの変化量及び最大値より大きく
設定された第３のノッチフィルタとを含むことを特徴と
する付記１０記載のフィルタ。

【０１０８】（付記１２） 前記複数のノッチフィルタ
は、カットオフ周波数が第２の周波数より小さい第４の
周波数に設定され、かつ、該カットオフ周波数の前後で
ゲインの変化が略対称となるように設定された第４のノ
ッチフィルタを含むことを特徴とする付記１１記載のフ
ィルタ。

【０１０９】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、オフトラ
ック回数を計数し、その結果により共振周波数を決定で
きるので、ＦＦＴ、ＤＦＴ演算など複雑な演算を行う必
要がない。よって、プログラムが小規模ですむため、プ
ログラム記憶領域を小さくできる。また、プログラム実
行時の作業用メモリ容量も小さくて済む。したがって、
装置に搭載するメモリ容量を小さくできる等の特長を有
する。

【０１１０】さらに、本発明によれば、制御信号に順次
異なる周波数の正弦波信号を加えることにより、機構部
に直接振動を印加する必要がないため、簡単な構成で実
現できる等の特長を有する。

【０１１１】さらに、本発明よれば、周波数特性の異な
る複数のノッチフィルタを組み合わせて所望のノッチフ
ィルタ特性を得るようにすることにより、ゲインが抑圧
される周波数帯域を拡幅することができ、このとき、ゲ
インの変化を非対称とすることにより、ゲインの抑圧を
劣化さずに、ゲインを抑圧する周波数帯域を拡幅できる
等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハードディスクドライブの構成図である。

【図２】ハードディスクドライブのブロック構成図であ
る。

【図３】従来の一例のトラッキングサーボ制御系の機能
ブロック図である。

【図４】本発明の一実施例のトラッキングサーボ系の機
能ブロック図である。

【図５】本発明の一実施例のノッチフィルタ設定処理の
フローチャートである。

【図６】ノッチフィルタ設定処理の動作説明図である。

【図７】ノッチフィルタの周波数帯域を変化させたとき
の特性を示す図である。

【図８】ノッチフィルタのゲインを変化させたときの特
性を示す図である。

【図９】本発明の一実施例のノッチフィルタの変形例の
ブロック構成図である。

【図１０】Ｎ＝１のときのフィルタ特性図である。

【図１１】Ｎ＝１．３３のときのフィルタ特性図であ
る。

【図１２】Ｎ＝０．７５のときのフィルタ特性図であ
る。

【図１３】第１〜第４のノッチフィルタ２０１〜２０４
の特性を重ね合わせて表示した図である。

【図１４】第１〜第４のノッチフィルタ２０１〜２０４
の特性を合成した特性を示す図である。

【図１５】通常のノッチフィルタの特性を周波数を異な
らせて合成したときの特性を説明するための図である。

【図１６】通常のノッチフィルタの特性を周波数を異な
らせて合成したときの特性を説明するための図である。

【符号の説明】

１ ハードディスクドライブ １１ ディスクエンクロージャ １２ 回路基板 ２１ 磁気ディスク ２２ スピンドルモータ ２３ 磁気ヘッド ２４ アーム ２５ ボイスコイルモータ ２６ ヘッドＩＣ ３１ リードチャネル ３２ ＭＰＵ ３３ ＲＯＭ ３４ サーボコントローラ ３５ ハードディスクコントローラ ３６ ＲＡＭ ３７ ＩＤＥコネクタ ４１ 減算器 ４２ コントローラ ４３ ノッチフィルタ ４４ 加算器 ４５ 正弦波外乱発生部 １０１ オフトラック検出器 １０２ オフトラック計数器 １０３ 調整部 ２００、２０１、２０２、２０３、２０４ ノッチフィ
ルタ

フロントページの続き (72)発明者 久保原 隆樹 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小杉 辰彦 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 原 武生 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 香美 義幸 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5D068 AA01 BB01 CC12 EE01 GG03 GG24 5D096 AA02 CC01 DD06 EE01 GG07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機構部を駆動して媒体に記録された情報
   を再生する情報記録及び／又は再生装置の共振周波数測
   定方法において、 異なる周波数の正弦波振動を順次に前記機構に加えて、
   周波数毎に再生した情報が目標とする位置の情報と異な
   る回数を計数する測定手順と、 前記測定手段で測定された計数結果に基づいて共振周波
   数を決定する共振周波数決定手順とを有することを特徴
   とする情報記録及び／又は再生装置の共振周波数測定方
   法。
2. 【請求項２】 媒体に記録された情報を追従させるため
   の機構部と、前記機構を駆動するための駆動部と、前記
   駆動部を制御する制御信号から不要成分を除去するフィ
   ルタとを有する情報記録及び／又は再生装置において、 異なる周波数の正弦波振動を順次に前記機構部に加え
   て、周波数毎に再生した情報が目標とする位置の情報と
   異なる回数を計数する測定手段と、 前記測定手段で測定された計数結果に基づいて共振周波
   数を決定する共振周波数決定手段と、 前記共振周波数決定手段で決定された共振周波数がカッ
   トオフ周波数となるようにフィルタ特性を調整するフィ
   ルタ調整手段とを有することを特徴とする情報記録及び
   ／又は再生装置。
3. 【請求項３】 前記測定手段は、前記制御信号に順次異
   なる周波数の正弦波信号を加えることにより、前記機構
   部に前記正弦波振動を加えることを特徴とする請求項４
   記載の情報記録及び／又は再生装置。
4. 【請求項４】 異なる周波数特性の複数のノッチフィル
   タを組み合わせて所望のノッチフィルタ特性を取得する
   ことを特徴とするフィルタ。
5. 【請求項５】 前記複数のノッチフィルタは、カットオ
   フ周波数が第１の周波数に設定され、かつ、該カットオ
   フ周波数の前後でゲインの変化が略対称となるように設
   定された第１のノッチフィルタと、 カットオフ周波数が前記第１の周波数より小さい第２の
   周波数に設定され、かつ、該カットオフ周波数より小さ
   い周波数側のゲインの変化量及び最大値が該カットオフ
   周波数より大きい周波数側のゲインの変化量及び最大値
   より小さく設定された第２のノッチフィルタと、 カットオフ周波数が前記第１の周波数より大きい第３の
   周波数に設定され、かつ、該カットオフ周波数より小さ
   い周波数側のゲインの変化量及び最大値が該カットオフ
   周波数より大きい周波数側のゲインの変化量及び最大値
   より大きく設定された第３のノッチフィルタとを含むこ
   とを特徴とする請求項４記載のフィルタ。