JP3299098B2 - ディスク装置及び周波数特性観測方法 - Google Patents
ディスク装置及び周波数特性観測方法Info
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B21/00—Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
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- G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
- G11B21/106—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following on disks
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- G11B5/59688—Servo signal format patterns or signal processing thereof, e.g. dual, tri, quad, burst signal patterns
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスク装置及び周
波数特性観測方法に係わり、特に、ディスク上にサーボ
領域とデータ領域を備え、サーボ領域に記録されている
サーボ情報を用いてアクチュエータを制御してヘッドを
目的の位置に移動あるいは位置決めするサーボ系を備え
たディスク装置及びサーボ系の周波数特性観測方法に関
する。
波数特性観測方法に係わり、特に、ディスク上にサーボ
領域とデータ領域を備え、サーボ領域に記録されている
サーボ情報を用いてアクチュエータを制御してヘッドを
目的の位置に移動あるいは位置決めするサーボ系を備え
たディスク装置及びサーボ系の周波数特性観測方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置においては、磁気ヘッ
ドをディスク上の所定位置に位置決めしてデータのリー
ド／ライトを行なうようになっている。図７は磁気ディ
スク装置の構成図であり、１はカバー、２はベースであ
る。スピンドル機構３には所定枚数の記録媒体である磁
気ディスク４が所定間隔で並設されて取り付けられ、磁
気ディスク４の近傍には、回転軸（シャフト）５により
回動自在に構成されたアクチュエータアッセンブリ６が
設けられている。アクチュエータアッセンブリ６は、回
転軸５に関して一方が駆動部（アクチュエータ）７、他
方がキャリッジアーム８となっており、駆動部７にはボ
イスコイルモータを構成するボイスコイル９が設けられ
ている。キャリッジアーム８は磁気ディスク４の枚数に
応じた数が設けられ、その先端取付け部の両面又は片面
に磁気ヘッドアッセンブリ８ａが装着され、磁気ヘッド
８ｂを磁気ディスク４の半径方向所定位置に位置決めす
るようになっている。
ドをディスク上の所定位置に位置決めしてデータのリー
ド／ライトを行なうようになっている。図７は磁気ディ
スク装置の構成図であり、１はカバー、２はベースであ
る。スピンドル機構３には所定枚数の記録媒体である磁
気ディスク４が所定間隔で並設されて取り付けられ、磁
気ディスク４の近傍には、回転軸（シャフト）５により
回動自在に構成されたアクチュエータアッセンブリ６が
設けられている。アクチュエータアッセンブリ６は、回
転軸５に関して一方が駆動部（アクチュエータ）７、他
方がキャリッジアーム８となっており、駆動部７にはボ
イスコイルモータを構成するボイスコイル９が設けられ
ている。キャリッジアーム８は磁気ディスク４の枚数に
応じた数が設けられ、その先端取付け部の両面又は片面
に磁気ヘッドアッセンブリ８ａが装着され、磁気ヘッド
８ｂを磁気ディスク４の半径方向所定位置に位置決めす
るようになっている。
【０００３】セクタサーボ方式（データ面サーボ方式）
における磁気ディスク４のディスク面には多数のトラッ
クが形成され、各トラックは複数のセクタに分割されて
いる。それぞれのセクタは図８に示すようにサーボ領域
ＳＶＡとデータ領域ＤＴＡを備え、サーボ領域ＳＶＡに
はセクタマーク（サーボマーク）ＳＭ、トラック番号Ｔ
ＮＯ．、位置情報パターンＰＰＴが記録されている。位
置情報パターンＰＰＴは図９に示すように半径方向に一
定間隔（例えばトラック幅Ｐ）で、互い違いに所定記録
周波数のバーストパターンＢＰ１，ＢＰ２を記録するこ
とにより形成されている。尚、トラックＴＲはサーボ領
域ＳＶＡの半径方向幅２Ｐの中央部に幅Ｐで形成され
る。これは、幅Ｐの領域外では、バーストパターンＢＰ
１〜ＢＰ２を読み取った際のヘッド出力とトラック中心
からの偏差の関係が線形でなくなり、正確なトラッキン
グやデータのリード／ライトができなくなるからであ
る。
における磁気ディスク４のディスク面には多数のトラッ
クが形成され、各トラックは複数のセクタに分割されて
いる。それぞれのセクタは図８に示すようにサーボ領域
ＳＶＡとデータ領域ＤＴＡを備え、サーボ領域ＳＶＡに
はセクタマーク（サーボマーク）ＳＭ、トラック番号Ｔ
ＮＯ．、位置情報パターンＰＰＴが記録されている。位
置情報パターンＰＰＴは図９に示すように半径方向に一
定間隔（例えばトラック幅Ｐ）で、互い違いに所定記録
周波数のバーストパターンＢＰ１，ＢＰ２を記録するこ
とにより形成されている。尚、トラックＴＲはサーボ領
域ＳＶＡの半径方向幅２Ｐの中央部に幅Ｐで形成され
る。これは、幅Ｐの領域外では、バーストパターンＢＰ
１〜ＢＰ２を読み取った際のヘッド出力とトラック中心
からの偏差の関係が線形でなくなり、正確なトラッキン
グやデータのリード／ライトができなくなるからであ
る。
【０００４】以上の位置情報パターンによれば、ヘッド
ＨＤがトラック中心に位置する場合には、バーストパタ
ーンＢＰ１，ＢＰ２より読み取ったヘッド出力のピーク
値ＰＡ，ＰＢが等しくなり、ヘッドがトラック中心から
ずれるに従ってピーク値の差が大きくなる。従って、
（ＰＡ−ＰＢ）をヘッドのトラック中心からの位置信号
あるいは位置偏差信号とすることができ、該位置偏差信
号（ＰＡ−ＰＢ）を零とするようにトラッキングサーボ
系を構成すれば、ヘッドを常にトラック中心に位置決め
することができ、正確にデータのリード／ライトが可能
となる。
ＨＤがトラック中心に位置する場合には、バーストパタ
ーンＢＰ１，ＢＰ２より読み取ったヘッド出力のピーク
値ＰＡ，ＰＢが等しくなり、ヘッドがトラック中心から
ずれるに従ってピーク値の差が大きくなる。従って、
（ＰＡ−ＰＢ）をヘッドのトラック中心からの位置信号
あるいは位置偏差信号とすることができ、該位置偏差信
号（ＰＡ−ＰＢ）を零とするようにトラッキングサーボ
系を構成すれば、ヘッドを常にトラック中心に位置決め
することができ、正確にデータのリード／ライトが可能
となる。
【０００５】又、磁気ディスク装置では現トラック位置
から目標トラック位置にヘッドを位置決めすることが行
なわれる。かかるヘッドの位置決め制御においては、ま
ず、目標トラックまでのトラック数に応じた指令速度を
発生し、実速度が該指令速度と一致するように速度制御
を行なう。そして、目標トラック上にヘッドがきたと
き、速度制御から位置制御に切り替え、位置偏差信号が
零となるようにヘッドをトラック中心位置に位置制御す
る。この場合に必要となるヘッドの実速度Ｖaは以下の
ようにして求めている。すなわち、現セクタ(n)におけ
る位置偏差信号（ＰＡ−ＰＢ）をPES(n)、トラック番号
をTN(n)、又、次のセクタ(n+1)における位置偏差信号
（ＰＡ−ＰＢ）をPES(n+1)、トラック番号をTN(n+1)、
隣接セクタへヘッドが移動する周期(セクタ周期)Ｔsと
すれば、次式 Ｖa＝｛(TN(n)+PES(n))-(TN(n+1)+PES(n+1))｝／Ｔs (1) により、ヘッドの実速度を算出する。
から目標トラック位置にヘッドを位置決めすることが行
なわれる。かかるヘッドの位置決め制御においては、ま
ず、目標トラックまでのトラック数に応じた指令速度を
発生し、実速度が該指令速度と一致するように速度制御
を行なう。そして、目標トラック上にヘッドがきたと
き、速度制御から位置制御に切り替え、位置偏差信号が
零となるようにヘッドをトラック中心位置に位置制御す
る。この場合に必要となるヘッドの実速度Ｖaは以下の
ようにして求めている。すなわち、現セクタ(n)におけ
る位置偏差信号（ＰＡ−ＰＢ）をPES(n)、トラック番号
をTN(n)、又、次のセクタ(n+1)における位置偏差信号
（ＰＡ−ＰＢ）をPES(n+1)、トラック番号をTN(n+1)、
隣接セクタへヘッドが移動する周期(セクタ周期)Ｔsと
すれば、次式 Ｖa＝｛(TN(n)+PES(n))-(TN(n+1)+PES(n+1))｝／Ｔs (1) により、ヘッドの実速度を算出する。
【０００６】図１０はセクタサーボ方式におけるヘッド
位置決めシステムの構成図である。１１はデジタルサー
ボ制御部、１２はサーボ制御部から出力されるデジタル
のサーボ信号をアナログに変換するＤＡ変換器、１３は
パワーアンプ、１４はヘッドを半径方向に移動させるた
めのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５はヘッドアク
チュエータ、１６はヘッド（ＨＤ）、１７はサーボ信号
検出部、１９は積分出力を所定のサンプリングタイミン
グでデジタル値にＡＤ変換するＡＤ変換器である。
位置決めシステムの構成図である。１１はデジタルサー
ボ制御部、１２はサーボ制御部から出力されるデジタル
のサーボ信号をアナログに変換するＤＡ変換器、１３は
パワーアンプ、１４はヘッドを半径方向に移動させるた
めのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１５はヘッドアク
チュエータ、１６はヘッド（ＨＤ）、１７はサーボ信号
検出部、１９は積分出力を所定のサンプリングタイミン
グでデジタル値にＡＤ変換するＡＤ変換器である。
【０００７】デジタルサーボ制御部１１において、１１
ａは位置信号発生部であり、第１〜第２の位置情報パタ
ーン信号ＢＰ１〜ＢＰ２を読み取って復調した信号のそ
れぞれの積分値をＰＡ，ＰＢとするとき、ヘッド位置信
号ｘを（ＰＡ−ＰＢ）より求めて出力する。１１ｂは実
速度信号発生部であり、(1)式に基づいてヘッドの半径
方向の実速度Ｖaを算出するもの、１１ｃはヘッド出力
よりサーボ領域に書き込まれているトラック番号を復調
するトラック番号復調部、１１ｄはヘッド現在位置（ト
ラック番号）と目標トラック間でのトラック数を監視す
る差トラック数監視部、１１ｅはヘッド現在位置と目標
トラック位置までのトラック数に基づいて所定の指令速
度（目標速度）を出力する目標速度発生器、１１ｆは目
標速度と実速度の差信号Ｖｄを出力する演算部、１１ｇ
はスイッチ、１１ｈａはスイッチ１１ｇから出力される
信号に基いて電流指令値を演算して出力するサーボ補償
部である。スイッチ１１ｇは、ヘッドが目標トラック上
に到達するまで演算部１１ｆから出力される速度偏差信
号Ｖdを出力し、ヘッドが目標トラック上にきたとき、
位置信号発生部１１ａから出力される位置信号ｘを出力
する。デジタルサーボ制御部１１はデジタル・シグナル
プロセッサＤＳＰやマイクロ・プロセッサユニットＭＰ
Ｕ等で構成することができる。
ａは位置信号発生部であり、第１〜第２の位置情報パタ
ーン信号ＢＰ１〜ＢＰ２を読み取って復調した信号のそ
れぞれの積分値をＰＡ，ＰＢとするとき、ヘッド位置信
号ｘを（ＰＡ−ＰＢ）より求めて出力する。１１ｂは実
速度信号発生部であり、(1)式に基づいてヘッドの半径
方向の実速度Ｖaを算出するもの、１１ｃはヘッド出力
よりサーボ領域に書き込まれているトラック番号を復調
するトラック番号復調部、１１ｄはヘッド現在位置（ト
ラック番号）と目標トラック間でのトラック数を監視す
る差トラック数監視部、１１ｅはヘッド現在位置と目標
トラック位置までのトラック数に基づいて所定の指令速
度（目標速度）を出力する目標速度発生器、１１ｆは目
標速度と実速度の差信号Ｖｄを出力する演算部、１１ｇ
はスイッチ、１１ｈａはスイッチ１１ｇから出力される
信号に基いて電流指令値を演算して出力するサーボ補償
部である。スイッチ１１ｇは、ヘッドが目標トラック上
に到達するまで演算部１１ｆから出力される速度偏差信
号Ｖdを出力し、ヘッドが目標トラック上にきたとき、
位置信号発生部１１ａから出力される位置信号ｘを出力
する。デジタルサーボ制御部１１はデジタル・シグナル
プロセッサＤＳＰやマイクロ・プロセッサユニットＭＰ
Ｕ等で構成することができる。
【０００８】目標位置が入力されると、差トラック数監
視部１１ｄは目標トラックまでのトラック数を計算し、
目標速度発生器１１ｅは該トラック数に基づいて目標速
度を発生する。スイッチ１１ｇは速度差信号Ｖｄを選択
して出力し、サーボ補償部１１ｈはスイッチ出力を用い
て指令電流値を演算して出力する。該電流指令値はＤＡ
変換、パワー増幅された後、ボイスコイルモータ１４に
入力する。これにより、ボイスコイルモータ１４は回転
を開始し、ヘッドを目標トラックに向けて指令速度で移
動させる。ヘッド１５は移動しながらサーボ領域に記録
されている位置情報パターン信号ＢＰ１〜ＢＰ２を読み
取って出力する。位置情報パターン信号ＢＰ１〜ＢＰ２
の読み取り信号はサーボ信号検出部１７において積分さ
れ、しかる後、各積分値ＰＡ，ＰＢはＡＤ変換器１９に
よりＡＤ変換されてデジタルサーボ制御部１１に入力さ
れる。
視部１１ｄは目標トラックまでのトラック数を計算し、
目標速度発生器１１ｅは該トラック数に基づいて目標速
度を発生する。スイッチ１１ｇは速度差信号Ｖｄを選択
して出力し、サーボ補償部１１ｈはスイッチ出力を用い
て指令電流値を演算して出力する。該電流指令値はＤＡ
変換、パワー増幅された後、ボイスコイルモータ１４に
入力する。これにより、ボイスコイルモータ１４は回転
を開始し、ヘッドを目標トラックに向けて指令速度で移
動させる。ヘッド１５は移動しながらサーボ領域に記録
されている位置情報パターン信号ＢＰ１〜ＢＰ２を読み
取って出力する。位置情報パターン信号ＢＰ１〜ＢＰ２
の読み取り信号はサーボ信号検出部１７において積分さ
れ、しかる後、各積分値ＰＡ，ＰＢはＡＤ変換器１９に
よりＡＤ変換されてデジタルサーボ制御部１１に入力さ
れる。
【０００９】位置信号発生部１１ａは（ＰＡ−ＰＢ）を
位置信号ｘとして発生し、又、実速度信号発生部１１ｂ
は(1)式の演算を行なって実速度信号Ｖaを発生し、演算
部１１ｆは目標速度と実速度の差である速度偏差信号Ｖ
dを出力する。スイッチ１１ｇは速度偏差信号Ｖｄを選
択し、サーボ補償部１１ｈは速度偏差信号Ｖｄを用いて
電流指令値を発生して出力し、以後、前述と同様の動作
が繰り返されてヘッドは目標トラックに接近する。ヘッ
ドが目標トラック上に到来すると、スイッチ１１ｇは速
度制御から位置制御に切り替え、位置信号発生部１１ａ
から出力される位置信号ｘを選択して出力する。サーボ
補償部１１ｈは該信号ｘを用いて電流指令値を演算して
出力する。以上により、以後、位置信号ｘによる位置決
め制御が行なわれ、最終的にヘッドは目標トラック上の
目標位置に位置決めされる。
位置信号ｘとして発生し、又、実速度信号発生部１１ｂ
は(1)式の演算を行なって実速度信号Ｖaを発生し、演算
部１１ｆは目標速度と実速度の差である速度偏差信号Ｖ
dを出力する。スイッチ１１ｇは速度偏差信号Ｖｄを選
択し、サーボ補償部１１ｈは速度偏差信号Ｖｄを用いて
電流指令値を発生して出力し、以後、前述と同様の動作
が繰り返されてヘッドは目標トラックに接近する。ヘッ
ドが目標トラック上に到来すると、スイッチ１１ｇは速
度制御から位置制御に切り替え、位置信号発生部１１ａ
から出力される位置信号ｘを選択して出力する。サーボ
補償部１１ｈは該信号ｘを用いて電流指令値を演算して
出力する。以上により、以後、位置信号ｘによる位置決
め制御が行なわれ、最終的にヘッドは目標トラック上の
目標位置に位置決めされる。
【００１０】以上では、あたかも連続的に速度制御、位
置制御が行われるように説明したが、デジタルサーボで
は間欠的に上記制御が行われる。図１１はかかるデジタ
ルサーボの制御タイムチャートであり、サーボ領域に記
録されているセクタマークの検出によりサーボ割込みＳ
ＩＴが発生し、このサーボ割込みが発生する毎にＤＳＰ
あるいはＭＰＵ構成のデジタルサーボ制御部１１は位置
信号の検出、制御電流の算出を行って、サーボ制御（速
度制御、位置制御）を実行する。
置制御が行われるように説明したが、デジタルサーボで
は間欠的に上記制御が行われる。図１１はかかるデジタ
ルサーボの制御タイムチャートであり、サーボ領域に記
録されているセクタマークの検出によりサーボ割込みＳ
ＩＴが発生し、このサーボ割込みが発生する毎にＤＳＰ
あるいはＭＰＵ構成のデジタルサーボ制御部１１は位置
信号の検出、制御電流の算出を行って、サーボ制御（速
度制御、位置制御）を実行する。
【００１１】磁気ディスク装置には図１２に示すように
メカ的共振点ＲＰが存在する。図１２において、横軸は
周波数を、縦軸はゲイン（位置ｘ／アクチュエータ駆動
電流ｉ）及び位相を示し、Ｇはゲイン特性、Ｐは位相特
性である。メカ的共振点が存在すると、アクチュエータ
が外力等に起因して共振周波数で振動してサーボ制御が
できなくなる場合がある。このため、磁気ディスク装置
の設計に際しては、メカ的共振点の共振周波数や共振レ
ベルを測定し、共振周波数をずらしたり、共振レベルを
下げるための手段を講じる必要がある。
メカ的共振点ＲＰが存在する。図１２において、横軸は
周波数を、縦軸はゲイン（位置ｘ／アクチュエータ駆動
電流ｉ）及び位相を示し、Ｇはゲイン特性、Ｐは位相特
性である。メカ的共振点が存在すると、アクチュエータ
が外力等に起因して共振周波数で振動してサーボ制御が
できなくなる場合がある。このため、磁気ディスク装置
の設計に際しては、メカ的共振点の共振周波数や共振レ
ベルを測定し、共振周波数をずらしたり、共振レベルを
下げるための手段を講じる必要がある。
【００１２】図１３はディスクドライバ装置の位置制御
特性を測定する従来の測定系ブロック図であり、図１０
と同一部分には同一符号を付し、又、デジタルサーボ制
御部１１は要部のみ示している。図中、２１は位置信号
出力部であり、位置信号検出部１１ａで検出された位置
信号ｘを出力するもの、３１は所定周波数ｆの外乱を発
生すると共に、アクチュエータ駆動電流ｉと位置信号ｘ
を取り込んでサーボ系の周波数特性を解析するＦＦＴア
ナライザで、外乱周波数を変化させることによりサーボ
ループ系の周波数特性を求め、ディスプレイ画面ＤＰＬ
に表示すると共に、適宜印刷出力する。かかるＦＦＴア
ナライザとしては、例えば、ヒューレットパッカード社
製のＨＰ３５６３Ａがある。４１は外乱をサーボループ
に挿入するための合成部であり、ＤＡコンバータ１２の
出力信号と外乱を合成してパワーアンプ１３に入力す
る。
特性を測定する従来の測定系ブロック図であり、図１０
と同一部分には同一符号を付し、又、デジタルサーボ制
御部１１は要部のみ示している。図中、２１は位置信号
出力部であり、位置信号検出部１１ａで検出された位置
信号ｘを出力するもの、３１は所定周波数ｆの外乱を発
生すると共に、アクチュエータ駆動電流ｉと位置信号ｘ
を取り込んでサーボ系の周波数特性を解析するＦＦＴア
ナライザで、外乱周波数を変化させることによりサーボ
ループ系の周波数特性を求め、ディスプレイ画面ＤＰＬ
に表示すると共に、適宜印刷出力する。かかるＦＦＴア
ナライザとしては、例えば、ヒューレットパッカード社
製のＨＰ３５６３Ａがある。４１は外乱をサーボループ
に挿入するための合成部であり、ＤＡコンバータ１２の
出力信号と外乱を合成してパワーアンプ１３に入力す
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、サーボ領域
ＳＶＡ（図８参照）の間隔は短い程サーボ制御の回数が
多くなり、正確な速度、位置制御ができる。しかし、サ
ーボ領域の間隔が短くなるとデータ領域ＤＴＡが狭くな
る問題が生じる。そこで、位置制御とデータ量の兼ね合
いで、サーボ領域の間隔、換言すれば、サーボ情報のサ
ンプリング周期は185μsec程度となるようにしている。
この185μsecは周波数にすると5.4khzであり、従って、
図１３のＦＦＴアナライザ３１はナイキスト周波数2.7k
hz以下まで正確に周波数特性を測定することが出来る。
しかし、メカ的共振点は図１２に示すように、通常、2.
7khz以上である。このため、従来は共振点付近の周波数
特性（メカ共振周波数、共振レベル等）を正確に測定出
来ない問題があった。以上から本発明の目的は、メカ的
共振点付近の周波数特性（メカ共振周波数、共振レベル
等）を正確に測定することができる磁気ディスク装置及
び周波数特性観測方法を提供することである。
ＳＶＡ（図８参照）の間隔は短い程サーボ制御の回数が
多くなり、正確な速度、位置制御ができる。しかし、サ
ーボ領域の間隔が短くなるとデータ領域ＤＴＡが狭くな
る問題が生じる。そこで、位置制御とデータ量の兼ね合
いで、サーボ領域の間隔、換言すれば、サーボ情報のサ
ンプリング周期は185μsec程度となるようにしている。
この185μsecは周波数にすると5.4khzであり、従って、
図１３のＦＦＴアナライザ３１はナイキスト周波数2.7k
hz以下まで正確に周波数特性を測定することが出来る。
しかし、メカ的共振点は図１２に示すように、通常、2.
7khz以上である。このため、従来は共振点付近の周波数
特性（メカ共振周波数、共振レベル等）を正確に測定出
来ない問題があった。以上から本発明の目的は、メカ的
共振点付近の周波数特性（メカ共振周波数、共振レベル
等）を正確に測定することができる磁気ディスク装置及
び周波数特性観測方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。５１はセクタＳＴ毎にサーボ領域とデータ領
域を備えた磁気ディスク、５２は磁気ヘッド、５３は磁
気ヘッドを半径方向に移動させるボイスコイルモータ、
５４はサーボ信号検出部、５７はＤＳＰあるいはＭＰＵ
構成のデジタルサーボ制御部、６０はサーボループ系の
周波数特性を測定するＦＦＴアナライザである。磁気デ
ィスク５１にサーボ情報ＳＶ１〜ＳＶＮ（Ｎは２以上の
整数で例えば２）をデータ読み／書き時の位置制御周期
の１／Ｎの間隔で書き込んでおき、データ読み／書きに
際して、サーボ信号ＳＶ１のみサンプリング周期Ｔ1で
読み取ってサーボ制御する。しかし、デジタルサーボ系
の周波数特性測定に際して、サンプリング周期Ｔ2（＝
Ｔ1／Ｎ）で各サーボ信号ＳＶ１〜ＳＶＮを読み取る。
すなわち、サーボ制御部５７は第１サンプリングにおけ
るサーボ情報ＳＶ１により基準位置からの位置信号を生
成し、該位置信号によりアクチュエータ（ボイスコイル
モータ）を駆動する電流指令値を演算し、該電流値によ
りアクチュエータを制御する処理を行い、第２〜第Ｎサ
ンプリングにおけるサーボ情報ＳＶ２〜ＳＶＮにより前
記位置信号の生成処理のみを行う。ＦＦＴアナライザ６
０は、所定周波数の外乱信号ｕをデジタルサーボ系に挿
入すると共に、サンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ）の各
サーボ情報に基づいて生成した位置信号ｘとアクチュエ
ータ駆動電流ｉをそれぞれＮ倍のサンプリング周波数
（サンプリング周期Ｔ2）で取り込んでデジタルサーボ
系の周波数特性を求めて出力する。
図である。５１はセクタＳＴ毎にサーボ領域とデータ領
域を備えた磁気ディスク、５２は磁気ヘッド、５３は磁
気ヘッドを半径方向に移動させるボイスコイルモータ、
５４はサーボ信号検出部、５７はＤＳＰあるいはＭＰＵ
構成のデジタルサーボ制御部、６０はサーボループ系の
周波数特性を測定するＦＦＴアナライザである。磁気デ
ィスク５１にサーボ情報ＳＶ１〜ＳＶＮ（Ｎは２以上の
整数で例えば２）をデータ読み／書き時の位置制御周期
の１／Ｎの間隔で書き込んでおき、データ読み／書きに
際して、サーボ信号ＳＶ１のみサンプリング周期Ｔ1で
読み取ってサーボ制御する。しかし、デジタルサーボ系
の周波数特性測定に際して、サンプリング周期Ｔ2（＝
Ｔ1／Ｎ）で各サーボ信号ＳＶ１〜ＳＶＮを読み取る。
すなわち、サーボ制御部５７は第１サンプリングにおけ
るサーボ情報ＳＶ１により基準位置からの位置信号を生
成し、該位置信号によりアクチュエータ（ボイスコイル
モータ）を駆動する電流指令値を演算し、該電流値によ
りアクチュエータを制御する処理を行い、第２〜第Ｎサ
ンプリングにおけるサーボ情報ＳＶ２〜ＳＶＮにより前
記位置信号の生成処理のみを行う。ＦＦＴアナライザ６
０は、所定周波数の外乱信号ｕをデジタルサーボ系に挿
入すると共に、サンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ）の各
サーボ情報に基づいて生成した位置信号ｘとアクチュエ
ータ駆動電流ｉをそれぞれＮ倍のサンプリング周波数
（サンプリング周期Ｔ2）で取り込んでデジタルサーボ
系の周波数特性を求めて出力する。
【００１５】以上のように、データ読み／書き時のサー
ボ制御に使用するサーボ情報ＳＶ１のサンプリング周期
Ｔ1（データ読み／書き時の位置制御周期）の１／Ｎの
サンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ）でサーボ情報ＳＶ２
〜ＳＶＮを磁気ディスクに書き込むようにしたから、例
えばＮ＝２とすれば、ナイキスト周波数が5.7khzにな
り、該ナイキスト周波数5.7khzまでの周波数特性を正確
に測定でき、従来正しく測定できなかった共振点付近の
周波数特性（メカ共振周波数、共振レベル等）を正確に
測定でき（図１２参照）、共振点周波数のシフト、共振
点レベルの調整を容易に、しかも正確に行えるようにな
った。又、磁気ディスクのデータゾーン以外の領域（例
えば最外周トラック）にのみサーボ情報をデータゾーン
におけるサンプリング周期Ｔ1の１／Ｎの周期Ｔ2（＝Ｔ
1／Ｎ）で書き込み、周波数特性の観測に際してヘッド
を最外周トラックに位置決めして周波数特性を測定す
る。このようにすれば、サーボ情報をＮ倍のサンプリン
グ周波数（１／Ｎのサンプリング周期）で書き込んでも
データ領域が狭くなることはない。
ボ制御に使用するサーボ情報ＳＶ１のサンプリング周期
Ｔ1（データ読み／書き時の位置制御周期）の１／Ｎの
サンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ）でサーボ情報ＳＶ２
〜ＳＶＮを磁気ディスクに書き込むようにしたから、例
えばＮ＝２とすれば、ナイキスト周波数が5.7khzにな
り、該ナイキスト周波数5.7khzまでの周波数特性を正確
に測定でき、従来正しく測定できなかった共振点付近の
周波数特性（メカ共振周波数、共振レベル等）を正確に
測定でき（図１２参照）、共振点周波数のシフト、共振
点レベルの調整を容易に、しかも正確に行えるようにな
った。又、磁気ディスクのデータゾーン以外の領域（例
えば最外周トラック）にのみサーボ情報をデータゾーン
におけるサンプリング周期Ｔ1の１／Ｎの周期Ｔ2（＝Ｔ
1／Ｎ）で書き込み、周波数特性の観測に際してヘッド
を最外周トラックに位置決めして周波数特性を測定す
る。このようにすれば、サーボ情報をＮ倍のサンプリン
グ周波数（１／Ｎのサンプリング周期）で書き込んでも
データ領域が狭くなることはない。
【００１６】
（Ａ）サーボ情報の記録法 図２はサーボ情報の記録法の説明図である。なお、デー
タ読み／書き時の位置制御周期、換言すれば、データ読
み／書き時のサーボ制御のために使用するサーボ情報の
サンプリング周期Ｔ1を通常のサンプリング周期とい
う。５１は磁気ディスクで、トラックにはサーボ情報を
通常のサンプリング周期Ｔ 1の１／Ｎ（Ｎは正整数で例
えばＮ＝２）のサンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ＝92.5
μsec）で書き込んである。すなわち、各セクタＳＴの
先頭にデータ読み／書き時に際して使用する第１のサー
ボ情報ＳＶ１を記録し、セクタＳＴの中間に新たに第２
のサーボ情報ＳＶ２を記録し、サンプリング周期Ｔ2を
通常のサンプリング周期Ｔ1の１／２にしてある。各サ
ーボ情報ＳＶ１、ＳＶ２の間にはデータＤＴ１，ＤＴ２
が記録される。
タ読み／書き時の位置制御周期、換言すれば、データ読
み／書き時のサーボ制御のために使用するサーボ情報の
サンプリング周期Ｔ1を通常のサンプリング周期とい
う。５１は磁気ディスクで、トラックにはサーボ情報を
通常のサンプリング周期Ｔ 1の１／Ｎ（Ｎは正整数で例
えばＮ＝２）のサンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ＝92.5
μsec）で書き込んである。すなわち、各セクタＳＴの
先頭にデータ読み／書き時に際して使用する第１のサー
ボ情報ＳＶ１を記録し、セクタＳＴの中間に新たに第２
のサーボ情報ＳＶ２を記録し、サンプリング周期Ｔ2を
通常のサンプリング周期Ｔ1の１／２にしてある。各サ
ーボ情報ＳＶ１、ＳＶ２の間にはデータＤＴ１，ＤＴ２
が記録される。
【００１７】（Ｂ） 周波数特性測定装置 図３は本発明の周波数特性測定装置のブロック図であ
る。５１ａ〜５１ｃは磁気ディスクであり、図２に示す
ように通常のサンプリング周期Ｔ1の１／２のサンプリ
ング周期Ｔ2で位置情報ＳＶ１、ＳＶ２が記録されてい
る。５２ａ〜５２ｃは磁気ヘッド、５３ａはボイスコイ
ルモータ、５３ｂはヘッドアクチュエータ、５４はサー
ボ信号検出部である。サーボ信号検出部５４は、データ
の読み書き時にはサンプリング周期Ｔ1（＝185μsec)で
ヘッドから出力される信号(サーボ信号ＳＶ１）を出力
するが、周波数測定モード（２倍サンプリングモード）
においては、データ読み／書き時のサンプリング周期Ｔ
1の１／Ｎのサンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ）でヘッ
ドから出力される信号（サーボ信号ＳＶ１〜ＳＶＮ）を
出力する。５６はサーボ信号検出部５４の出力信号をデ
ジタル値にＡＤ変換するＡＤ変換器、５７はＤＳＰある
いはＭＰＵ構成のデジタルサーボ制御部、５８はサーボ
制御部から出力される電流指令値をアナログに変換する
ＤＡコンバータ、５９はパワーアンプ、６０はサーボル
ープ系の周波数特性を測定するＦＦＴアナライザ、６１
はＦＦＴアナライザ６０から出力される外乱信号ｕを通
常時のサンプリング周波数のＮ（=2）倍の速度でデジタ
ルデータに変換するＡＤコンバータ、６２はホスト等の
上位装置である。
る。５１ａ〜５１ｃは磁気ディスクであり、図２に示す
ように通常のサンプリング周期Ｔ1の１／２のサンプリ
ング周期Ｔ2で位置情報ＳＶ１、ＳＶ２が記録されてい
る。５２ａ〜５２ｃは磁気ヘッド、５３ａはボイスコイ
ルモータ、５３ｂはヘッドアクチュエータ、５４はサー
ボ信号検出部である。サーボ信号検出部５４は、データ
の読み書き時にはサンプリング周期Ｔ1（＝185μsec)で
ヘッドから出力される信号(サーボ信号ＳＶ１）を出力
するが、周波数測定モード（２倍サンプリングモード）
においては、データ読み／書き時のサンプリング周期Ｔ
1の１／Ｎのサンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／Ｎ）でヘッ
ドから出力される信号（サーボ信号ＳＶ１〜ＳＶＮ）を
出力する。５６はサーボ信号検出部５４の出力信号をデ
ジタル値にＡＤ変換するＡＤ変換器、５７はＤＳＰある
いはＭＰＵ構成のデジタルサーボ制御部、５８はサーボ
制御部から出力される電流指令値をアナログに変換する
ＤＡコンバータ、５９はパワーアンプ、６０はサーボル
ープ系の周波数特性を測定するＦＦＴアナライザ、６１
はＦＦＴアナライザ６０から出力される外乱信号ｕを通
常時のサンプリング周波数のＮ（=2）倍の速度でデジタ
ルデータに変換するＡＤコンバータ、６２はホスト等の
上位装置である。
【００１８】デジタルサーボ制御部５７は、図１０のデ
ジタルサーボ制御部１１と同様に位置信号ｘ及び実速度
Ｖａを検出してアクチュエータを駆動する電流指令値を
演算して出力するが、図３ではオントラック後の位置制
御、周波数測定制御に関係する部分のみ示している。５
７ａは位置信号検出部であり、データの読み書き時には
サンプリング周期Ｔ1で基準位置（トラックセンター）
からヘッドまでの位置偏差に応じた信号ｘを出力し、周
波数測定モード(２倍サンプリングモード）において
は、1/2のサンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／２）で位置信
号ｘを検出して出力する。５７ｂは位置信号ｘに基づい
て制御電流値（アクチュエータ駆動電流）を計算して出
力するサーボ補償部、５７ｃは制御電流と外乱信号ｕを
合成して出力する合成部、５７ｄは位置信号ｘをＦＴア
ナライザ６０に出力する位置信号出力部、５７ｅはサン
プリング時間切替部であり、周波数特性測定時にサンプ
リング周期Ｔ2をデータ読み書き時のサンプリング周期
Ｔ1の１／Ｎ（Ｎ＝２）にするものであり、周波数測定
時に上位装置からサンプリング周期の切り替えが指示さ
れる。
ジタルサーボ制御部１１と同様に位置信号ｘ及び実速度
Ｖａを検出してアクチュエータを駆動する電流指令値を
演算して出力するが、図３ではオントラック後の位置制
御、周波数測定制御に関係する部分のみ示している。５
７ａは位置信号検出部であり、データの読み書き時には
サンプリング周期Ｔ1で基準位置（トラックセンター）
からヘッドまでの位置偏差に応じた信号ｘを出力し、周
波数測定モード(２倍サンプリングモード）において
は、1/2のサンプリング周期Ｔ2（＝Ｔ1／２）で位置信
号ｘを検出して出力する。５７ｂは位置信号ｘに基づい
て制御電流値（アクチュエータ駆動電流）を計算して出
力するサーボ補償部、５７ｃは制御電流と外乱信号ｕを
合成して出力する合成部、５７ｄは位置信号ｘをＦＴア
ナライザ６０に出力する位置信号出力部、５７ｅはサン
プリング時間切替部であり、周波数特性測定時にサンプ
リング周期Ｔ2をデータ読み書き時のサンプリング周期
Ｔ1の１／Ｎ（Ｎ＝２）にするものであり、周波数測定
時に上位装置からサンプリング周期の切り替えが指示さ
れる。
【００１９】（Ｃ）サーボ制御、位置出力のタイムチャ
ート 図４はデータ読み書き時（通常サンプリングモード時）
及びＮ＝２とした場合における周波数特性測定時（倍サ
ンプリングモード時）におけるデジタルサーボ制御部５
７の動作タイムチャートである。データ読み書き時、サ
ンプリング周波数（サンプリング周期）は通常のｆ
1（Ｔ1）となっており、セクタ先頭の第１サーボ領域Ｓ
Ｖ１のサーボマークの読み取りのみにより、サーボ割込
みＳＩＴ１が発生する。このサーボ割込みが発生する
と、デジタルサーボ制御部５７は位置信号の検出及び出
力、制御電流の計算及び出力を行って、ヘッドがトラッ
ク中心に位置するようにアクチュエータを駆動する。以
後、デジタルサーボ制御部５７はサーボ割込みＳＩＴ１
が発生する毎に上記位置制御を継続する。
ート 図４はデータ読み書き時（通常サンプリングモード時）
及びＮ＝２とした場合における周波数特性測定時（倍サ
ンプリングモード時）におけるデジタルサーボ制御部５
７の動作タイムチャートである。データ読み書き時、サ
ンプリング周波数（サンプリング周期）は通常のｆ
1（Ｔ1）となっており、セクタ先頭の第１サーボ領域Ｓ
Ｖ１のサーボマークの読み取りのみにより、サーボ割込
みＳＩＴ１が発生する。このサーボ割込みが発生する
と、デジタルサーボ制御部５７は位置信号の検出及び出
力、制御電流の計算及び出力を行って、ヘッドがトラッ
ク中心に位置するようにアクチュエータを駆動する。以
後、デジタルサーボ制御部５７はサーボ割込みＳＩＴ１
が発生する毎に上記位置制御を継続する。
【００２０】一方、周波数特性測定時（倍サンプリング
モード）時には、サンプリング周波数（サンプリング周
期）は通常の２倍の２・ｆ1（Ｔ2＝Ｔ1／２）となって
おり、セクタ先頭の第１サーボ領域ＳＶ１及び中間の第
２サーボ領域ＳＶ２のサーボマークの読み取りにより、
サーボ割込みＳＩＴ１，ＳＩＴ２が発生する。又、周波
数特性測定時、ＦＦＴアナライザ６０は所定周波数の外
乱を発生し、ＡＤコンバータ６１は２倍のサンプリング
周波数２・ｆ1で外乱信号をデジタルに変換して出力す
る。デジタルサーボ制御部５７は、セクタ先頭の第１サ
ーボ領域ＳＶ１のサーボマークの読み取りによりサーボ
割込みＳＩＴ１がが発生すると、位置信号の検出及び出
力、制御電流の計算及び出力を行って、アクチュエータ
を駆動すると共に、位置信号ｘをＦＦＴアナライザ６０
に入力する。アクチュエータは指令された電流値でヘッ
ド位置を制御し、又、ＦＦＴアナライザ６０は位置信号
ｘ及びパワーアンプの出力である制御電流ｉを取り込み
周波数特性測定処理を行う。
モード）時には、サンプリング周波数（サンプリング周
期）は通常の２倍の２・ｆ1（Ｔ2＝Ｔ1／２）となって
おり、セクタ先頭の第１サーボ領域ＳＶ１及び中間の第
２サーボ領域ＳＶ２のサーボマークの読み取りにより、
サーボ割込みＳＩＴ１，ＳＩＴ２が発生する。又、周波
数特性測定時、ＦＦＴアナライザ６０は所定周波数の外
乱を発生し、ＡＤコンバータ６１は２倍のサンプリング
周波数２・ｆ1で外乱信号をデジタルに変換して出力す
る。デジタルサーボ制御部５７は、セクタ先頭の第１サ
ーボ領域ＳＶ１のサーボマークの読み取りによりサーボ
割込みＳＩＴ１がが発生すると、位置信号の検出及び出
力、制御電流の計算及び出力を行って、アクチュエータ
を駆動すると共に、位置信号ｘをＦＦＴアナライザ６０
に入力する。アクチュエータは指令された電流値でヘッ
ド位置を制御し、又、ＦＦＴアナライザ６０は位置信号
ｘ及びパワーアンプの出力である制御電流ｉを取り込み
周波数特性測定処理を行う。
【００２１】一方、セクタ中間の第２サーボ領域ＳＶ２
のサーボマークの読み取りによりサーボ割込みＳＩＴ２
が発生した場合には、デジタルサーボ制御部５７は、位
置信号ｘの検出及び出力のみ行い、制御電流の計算及び
出力は行わない。ＦＦＴアナライザ６０は検出された位
置信号ｘ及び制御電流ｉに基いて周波数測定処理を実行
する。以上により、所定外乱周波数の周波数特性の測定
が終了すれば、以後、外乱周波数を切り替えて順次全周
波数についての周波数特性を測定する。以上により、デ
ータ読み／書き時における位置制御はサンプリング周波
数ｆ1（＝5.4KHz）で行われ、一方、周波数測定はデー
タ読み/書き時のサンプリング周波数の倍速10.8khzで行
われ、ナイキスト周波数がデータ読み/書き時の２倍の
5.4khzになる。この結果、5.4khzまでの周波数特性を正
確に測定することができ、従って、5.4khz以下のメカ的
共振点付近の周波数特性(メカ共振周波数、共振レベル
等)を正確に測定することが可能となる。
のサーボマークの読み取りによりサーボ割込みＳＩＴ２
が発生した場合には、デジタルサーボ制御部５７は、位
置信号ｘの検出及び出力のみ行い、制御電流の計算及び
出力は行わない。ＦＦＴアナライザ６０は検出された位
置信号ｘ及び制御電流ｉに基いて周波数測定処理を実行
する。以上により、所定外乱周波数の周波数特性の測定
が終了すれば、以後、外乱周波数を切り替えて順次全周
波数についての周波数特性を測定する。以上により、デ
ータ読み／書き時における位置制御はサンプリング周波
数ｆ1（＝5.4KHz）で行われ、一方、周波数測定はデー
タ読み/書き時のサンプリング周波数の倍速10.8khzで行
われ、ナイキスト周波数がデータ読み/書き時の２倍の
5.4khzになる。この結果、5.4khzまでの周波数特性を正
確に測定することができ、従って、5.4khz以下のメカ的
共振点付近の周波数特性(メカ共振周波数、共振レベル
等)を正確に測定することが可能となる。
【００２２】（Ｄ）デジタルサーボ制御部の処理 図５はデジタルサーボ制御部５７のオントラック時の位
置制御処理と周波数特性測定処理のフローである。 (a) 通常サンプリングモード 通常サンプリングモード時、すなわち、データの読み/
書き時、第１のサーボ割込みＳＩＴ１が発生すると（ス
テップ１００）、デジタルサーボ制御部５７の位置信号
検出部５７ａは、ＡＤコンバータ５６から出力されるサ
ーボ信号を読み取って位置信号を生成する（ステップ１
０１，１０２）。ついで、サーボ補償部５７ｂは、位置
信号に基いて制御電流を計算して記憶し（ステップ１０
３）、合成部５７ｃは外乱信号ｕを読み取り（ただし、
ｕ＝０）、制御電流と外乱信号を加算してＤＡコンバー
タ５８に入力する（ステップ１０５）。ＤＡコンバータ
５８は、ＤＡ変換出力（制御電流指令値）を出力すると
共に、位置信号出力部５７ｄは位置信号ｘを出力する
（ステップ１０６、１０７）。以後、次のサーボ割込み
信号ＳＴＩ１の発生を待ち（ステップ１０８、１０
９）、該割込み信号の発生により上記ステップ１０１以
降の位置制御を繰り返す。
置制御処理と周波数特性測定処理のフローである。 (a) 通常サンプリングモード 通常サンプリングモード時、すなわち、データの読み/
書き時、第１のサーボ割込みＳＩＴ１が発生すると（ス
テップ１００）、デジタルサーボ制御部５７の位置信号
検出部５７ａは、ＡＤコンバータ５６から出力されるサ
ーボ信号を読み取って位置信号を生成する（ステップ１
０１，１０２）。ついで、サーボ補償部５７ｂは、位置
信号に基いて制御電流を計算して記憶し（ステップ１０
３）、合成部５７ｃは外乱信号ｕを読み取り（ただし、
ｕ＝０）、制御電流と外乱信号を加算してＤＡコンバー
タ５８に入力する（ステップ１０５）。ＤＡコンバータ
５８は、ＤＡ変換出力（制御電流指令値）を出力すると
共に、位置信号出力部５７ｄは位置信号ｘを出力する
（ステップ１０６、１０７）。以後、次のサーボ割込み
信号ＳＴＩ１の発生を待ち（ステップ１０８、１０
９）、該割込み信号の発生により上記ステップ１０１以
降の位置制御を繰り返す。
【００２３】(b) 周波数測定モード（倍サンプリング
モード） 周波数特性測定モードにおいて、第１のサーボ割込みＳ
ＩＴ１が発生すると（ステップ１００）、サンプリング
時間切替部５７ｅは上位装置からのサンプリング周期切
替指示により、サンプリング周期をデータ読み/書き時
の185.2μsecから92.5μsecに切り替える(ステップ１０
１、１０１′）。又、デジタルサーボ制御部５７の位置
信号検出部５７ａは、ＡＤコンバータ５６から出力され
るサーボ信号を読み取って位置信号を生成する（ステッ
プ１０２）。ついで、サーボ補償部５７ｂは、位置信号
に基いて制御電流を計算して記憶し（ステップ１０
３）、合成部５７ｃは外乱信号ｕを読み取り、制御電流
と外乱信号を加算してＤＡコンバータ５８に入力する
（ステップ１０５）。尚、周波数測定時、ＦＦＴアナラ
イザ６０は所定周波数の外乱信号を発生し、ＡＤコンバ
ータ６１は該外乱信号を倍サンプリング周波数でデジタ
ルに変換して出力する。
モード） 周波数特性測定モードにおいて、第１のサーボ割込みＳ
ＩＴ１が発生すると（ステップ１００）、サンプリング
時間切替部５７ｅは上位装置からのサンプリング周期切
替指示により、サンプリング周期をデータ読み/書き時
の185.2μsecから92.5μsecに切り替える(ステップ１０
１、１０１′）。又、デジタルサーボ制御部５７の位置
信号検出部５７ａは、ＡＤコンバータ５６から出力され
るサーボ信号を読み取って位置信号を生成する（ステッ
プ１０２）。ついで、サーボ補償部５７ｂは、位置信号
に基いて制御電流を計算して記憶し（ステップ１０
３）、合成部５７ｃは外乱信号ｕを読み取り、制御電流
と外乱信号を加算してＤＡコンバータ５８に入力する
（ステップ１０５）。尚、周波数測定時、ＦＦＴアナラ
イザ６０は所定周波数の外乱信号を発生し、ＡＤコンバ
ータ６１は該外乱信号を倍サンプリング周波数でデジタ
ルに変換して出力する。
【００２４】ＤＡコンバータ５８は、制御電流と外乱信
号の和をＤＡ変換し、制御電流指令値として出力し（ス
テップ１０６）、位置信号出力部５７ｄは位置信号ｘを
出力する（ステップ１０７）。ＦＦＴアナライザ６０は
該位置信号ｘとパワーアンプ５９の出力である制御電流
ｉを倍サンプリング周期(=92.5μsec)で読み取って周波
数特性を解析する。ついで、次のサーボ割込み信号ＳＩ
Ｔ２によりTask No.2が起動するようにセットし(ステッ
プ１１０）、次のサーボ割込み信号ＳＴＩ２の発生を待
つ（ステップ１０９）。・・・Task No.1かかる状態に
おいて、サーボ割込み信号ＳＩＴ２が発生すると（ステ
ップ２００）、デジタルサーボ制御部５７の位置信号検
出部５７ａは、ＡＤコンバータ５６から出力されるサー
ボ信号を読み取って位置信号を生成する（ステップ２０
１）。ついで、合成部５７ｃは外乱信号ｕを読み取り
（ステップ２０２）、該外乱信号と記憶してある制御電
流値とを加算してＤＡコンバータ５８に入力する（ステ
ップ２０３）。
号の和をＤＡ変換し、制御電流指令値として出力し（ス
テップ１０６）、位置信号出力部５７ｄは位置信号ｘを
出力する（ステップ１０７）。ＦＦＴアナライザ６０は
該位置信号ｘとパワーアンプ５９の出力である制御電流
ｉを倍サンプリング周期(=92.5μsec)で読み取って周波
数特性を解析する。ついで、次のサーボ割込み信号ＳＩ
Ｔ２によりTask No.2が起動するようにセットし(ステッ
プ１１０）、次のサーボ割込み信号ＳＴＩ２の発生を待
つ（ステップ１０９）。・・・Task No.1かかる状態に
おいて、サーボ割込み信号ＳＩＴ２が発生すると（ステ
ップ２００）、デジタルサーボ制御部５７の位置信号検
出部５７ａは、ＡＤコンバータ５６から出力されるサー
ボ信号を読み取って位置信号を生成する（ステップ２０
１）。ついで、合成部５７ｃは外乱信号ｕを読み取り
（ステップ２０２）、該外乱信号と記憶してある制御電
流値とを加算してＤＡコンバータ５８に入力する（ステ
ップ２０３）。
【００２５】ＤＡコンバータ５８は、制御電流と外乱信
号の和をＤＡ変換し、制御電流指令値として出力し（ス
テップ２０４）、位置信号出力部５７ｄは位置信号ｘを
出力する（ステップ２０５）。ＦＦＴアナライザ６０は
該位置信号ｘとパワーアンプ５９の出力である制御電流
ｉを倍サンプリング周期(=92.5μsec)で読み取って周波
数特性を解析する。ついで、次のサーボ割込み信号ＳＩ
Ｔ１によりTask No.1が起動するようにセットし(ステッ
プ２０６）、次のサーボ割込み信号ＳＴＩ１の発生を待
つ（ステップ２０７）。・・・Task No.2外乱信号に対
する所定周波数の周波数特性の測定が終了すれば、以
後、ＦＦＴアナライザ６０は外乱周波数を切り替えて上
記処理により所望帯域の周波数特性を測定する。
号の和をＤＡ変換し、制御電流指令値として出力し（ス
テップ２０４）、位置信号出力部５７ｄは位置信号ｘを
出力する（ステップ２０５）。ＦＦＴアナライザ６０は
該位置信号ｘとパワーアンプ５９の出力である制御電流
ｉを倍サンプリング周期(=92.5μsec)で読み取って周波
数特性を解析する。ついで、次のサーボ割込み信号ＳＩ
Ｔ１によりTask No.1が起動するようにセットし(ステッ
プ２０６）、次のサーボ割込み信号ＳＴＩ１の発生を待
つ（ステップ２０７）。・・・Task No.2外乱信号に対
する所定周波数の周波数特性の測定が終了すれば、以
後、ＦＦＴアナライザ６０は外乱周波数を切り替えて上
記処理により所望帯域の周波数特性を測定する。
【００２６】（Ｅ）変形例 以上では、データ読み/書き時の位置制御周期Ｔ1の１／
Ｎ（例えばＮ＝２）のサンプリング周期で全トラックに
サーボ情報を記録した場合であるが、かかる方法ではデ
ータ領域が狭くなって記憶できるデータ量が減小する。
そこで、図６に示すように、磁気ディスク５１のデータ
ゾーンＤＴＺ以外の最外周トラック５１ａあるいは最内
周トラック５１ｂの各セクタＳＴにサーボ領域ＳＶ１，
ＳＶ２を設け、データ読み／書き時の位置制御周期Ｔ1
（=185μsec)の１／Ｎ（例えばＮ＝２）のサンプリング
周期Ｔ2（＝92.5μsec）でサーボ情報を書き込み、デー
タゾーンＤＴＺの各トラックの各セクタには１つのサー
ボ領域ＳＶのみ周期Ｔ1（＝185μsec）でサーボ情報Ｓ
Ｖを書き込む。かかるサーボ情報記録法によりサーボ情
報が記録された磁気ディスクを使用する場合には、周波
数特性を測定するときのみヘッドを最外周トラックに移
動し、前述の方法で周波数特性を測定する。尚、図６に
おいてＤＴ，ＤＴ１，ＤＴ２はデータ領域である。以上
では本発明をデータ面サーボ方式に適用した場合につい
て説明したが、本発明をサーボディスクにサーボ情報が
記録されたサーボ面サーボ方式にも適用できる。また、
以上では、磁気ディスク装置に本発明を適用した場合に
ついて説明したが、本発明は他のディスク装置にも適用
できる。以上、本発明を実施例により説明したが、本発
明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変
形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではな
い。
Ｎ（例えばＮ＝２）のサンプリング周期で全トラックに
サーボ情報を記録した場合であるが、かかる方法ではデ
ータ領域が狭くなって記憶できるデータ量が減小する。
そこで、図６に示すように、磁気ディスク５１のデータ
ゾーンＤＴＺ以外の最外周トラック５１ａあるいは最内
周トラック５１ｂの各セクタＳＴにサーボ領域ＳＶ１，
ＳＶ２を設け、データ読み／書き時の位置制御周期Ｔ1
（=185μsec)の１／Ｎ（例えばＮ＝２）のサンプリング
周期Ｔ2（＝92.5μsec）でサーボ情報を書き込み、デー
タゾーンＤＴＺの各トラックの各セクタには１つのサー
ボ領域ＳＶのみ周期Ｔ1（＝185μsec）でサーボ情報Ｓ
Ｖを書き込む。かかるサーボ情報記録法によりサーボ情
報が記録された磁気ディスクを使用する場合には、周波
数特性を測定するときのみヘッドを最外周トラックに移
動し、前述の方法で周波数特性を測定する。尚、図６に
おいてＤＴ，ＤＴ１，ＤＴ２はデータ領域である。以上
では本発明をデータ面サーボ方式に適用した場合につい
て説明したが、本発明をサーボディスクにサーボ情報が
記録されたサーボ面サーボ方式にも適用できる。また、
以上では、磁気ディスク装置に本発明を適用した場合に
ついて説明したが、本発明は他のディスク装置にも適用
できる。以上、本発明を実施例により説明したが、本発
明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変
形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではな
い。
【００２７】
【発明の効果】以上本発明によれば、サーボ情報をデー
タ読み／書き時の位置制御周期Ｔ1の１／Ｎのサンプリ
ング間隔で、換言すれば、Ｎ倍のサンプリング周波数で
磁気ディスクに書き込むようにしたから、例えばＮ＝２
とすれば、ナイキスト周波数が5.7khzになり、該ナイキ
スト周波数5.7khzまでの周波数特性（メカ共振周波数、
共振レベル等）を正確に測定でき、従来正しく測定でき
なかった共振点付近の周波数特性を正確に測定でき、共
振点周波数のシフト、共振点レベルの調整を容易に、し
かも正確に行えるようになった。又、本発明によれば、
データゾーン以外の最外周トラックあるいは最内周トラ
ックにＮ倍のサンプリング周波数でサーボ情報を記録す
るように構成したから、ナイキスト周波数を高めること
ができるにもかかわらず、磁気ディスクのデータ記憶量
を減少しないようにできる。
タ読み／書き時の位置制御周期Ｔ1の１／Ｎのサンプリ
ング間隔で、換言すれば、Ｎ倍のサンプリング周波数で
磁気ディスクに書き込むようにしたから、例えばＮ＝２
とすれば、ナイキスト周波数が5.7khzになり、該ナイキ
スト周波数5.7khzまでの周波数特性（メカ共振周波数、
共振レベル等）を正確に測定でき、従来正しく測定でき
なかった共振点付近の周波数特性を正確に測定でき、共
振点周波数のシフト、共振点レベルの調整を容易に、し
かも正確に行えるようになった。又、本発明によれば、
データゾーン以外の最外周トラックあるいは最内周トラ
ックにＮ倍のサンプリング周波数でサーボ情報を記録す
るように構成したから、ナイキスト周波数を高めること
ができるにもかかわらず、磁気ディスクのデータ記憶量
を減少しないようにできる。
【図１】本発明原理説明図である。
【図２】サーボ情報の記録法説明図である。
【図３】本発明の周波数測定装置の構成図である。
【図４】本発明のサーボ制御、位置信号出力のタイムチ
ャートである。
ャートである。
【図５】２倍サンプリング時の処理フローである。
【図６】サーボ情報記録法の変形例説明図である。
【図７】磁気ディスク装置の構成図である。
【図８】セクタの構成図である。
【図９】従来の位置情報パターンとサーボ出力信号の説
明図である。
明図である。
【図１０】セクタサーボ式のサーボ構成図である。
【図１１】従来のサーボ制御のタイムチャートである。
【図１２】磁気ディスク装置の周波数特性図である。
【図１３】従来のディスクドライブ装置の位置制御特性
の測定系のブロック図である。
の測定系のブロック図である。
５１・・磁気ディスク ５２・・磁気ヘッド ５３・・ボイスコイルモータ ５４・・サーボ信号発生部 ５７・・デジタルサーボ制御部 ６０・・ＦＦＴアナライザ ＳＴ・・セクタ ＳＶ１、ＳＶ２・・サーボ領域 ＤＴ１、ＤＴ２・・データ領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 猛彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−62392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/10 G11B 21/08
Claims (6)
- 【請求項１】 ディスク上にサーボ領域とデータ領域を
備え、サーボ領域に記録されているサーボ情報を用いて
アクチュエータを制御してヘッドを目的の位置に移動あ
るいは位置決めするディスク装置において、 ヘッド位置制御用の第１のサーボ情報と周波数特性を観
測するための第２のサーボ情報を書き込んでなるディス
クを備えたことを特徴とするディスク装置。 - 【請求項２】 第２のサーボ情報は第１のサーボ情報の
サンプリング周期の１／Ｎ（Ｎは２以上の整数）の周期
で書き込んでなることを特徴とする請求項１記載のディ
スク装置。 - 【請求項３】 ディスクのデータゾーン以外の領域に、
データゾーンにおけるサーボ情報のサンプリング周期の
１／Ｎのサンプリング周期でサーボ情報を書き込むこと
を特徴とする請求項２記載のディスク装置。 - 【請求項４】 ディスク上にサーボ領域とデータ領域を
備え、サーボ領域に記録されているサーボ情報を用いて
アクチュエータを制御してヘッドを目的の位置に移動あ
るいは位置決めするディスク装置において、 データ読み／書き時における位置制御周期の１／Ｎ（Ｎ
は２以上の整数）の周期であるサンプリング周期でサー
ボ情報を書き込み、位置制御周期毎のサーボ情報をヘッ
ド位置制御用の第1のサーボ情報とし 、 位置制御周期の１
／Ｎの周期毎のサーボ情報を周波数特性観測用の第2の
サーボ情報とするディスクを備えたことを特徴とするデ
ィスク装置。 - 【請求項５】 ディスク上にサーボ領域とデータ領域を
備え、サーボ領域に記録されているサーボ情報を用いて
アクチュエータを制御してヘッドを目的の位置に移動あ
るいは位置決めするディスク装置におけるサーボ系の周
波数特性観測方法において、 ディスク装置にサーボ系の周波数特性を観測する周波数
特性アナライザを接続し、かつ、データ読み／書き時に
おける位置制御周期の１／Ｎ（Ｎは２以上の整数）の周
期であるサンプリング周期でサーボ情報をディスクに書
き込み、位置制御周期毎のサーボ情報をヘッド位置制御
用の第1サーボ情報とし 、 位置制御周期の１／Ｎの周期毎
のサーボ情報を周波数特性観測用の第2サーボ情報と
し、 周波数特性観測に際して 、 ディスク装置のサーボ制御部
は、第2サーボ情報の第１サンプリング点におけるサー
ボ情報により基準位置からの位置信号を生成すると共
に、該位置信号によりアクチュエータを駆動する電流指
令値を演算し、該電流指令値に基づいて該アクチュエー
タを制御し、第2サーボ情報の第２〜第Ｎサンプリング
点におけるサーボ情報により前記位置信号の生成処理を
行い、 周波数特性アナライザは、所定周波数の外乱信号をサー
ボ系に挿入すると共に、第2サーボ情報の各サンプリン
グ点におけるサーボ情報に基づいて生成した位置信号と
アクチュエータ駆動電流をそれぞれ前記サンプリング周
期で取り込んでサーボ系の周波数特性を求めて出力する
ことを特徴とする周波数特性観測方法。 - 【請求項６】 ディスクのデータゾーン以外の領域にデ
ータゾーンにおけるサーボ情報のサンプリング周期の１
／Ｎのサンプリング周期でサーボ情報を書き込み、 周波数特性の観測に際してヘッドを前記データゾーン以
外の領域に位置決めすることを特徴とする請求項５記載
の周波数特性観測方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33861495A JP3299098B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | ディスク装置及び周波数特性観測方法 |
| US08/715,046 US5870242A (en) | 1995-12-26 | 1996-09-17 | Disk apparatus and method of measuring frequency characteristic thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33861495A JP3299098B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | ディスク装置及び周波数特性観測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180355A JPH09180355A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3299098B2 true JP3299098B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=18319844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33861495A Expired - Fee Related JP3299098B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | ディスク装置及び周波数特性観測方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5870242A (ja) |
| JP (1) | JP3299098B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6091564A (en) * | 1998-04-30 | 2000-07-18 | Western Digital Corporation | Disk drive with calibration bursts that are recorded on a spiral and method of recording the same |
| US6198584B1 (en) * | 1998-04-30 | 2001-03-06 | Western Digital Corporation | Disk drive with staggered calibration bursts that are disposably located in data regions and method of using the same for calibrating a read head |
| US6417982B1 (en) * | 1998-12-02 | 2002-07-09 | International Business Machines Corporation | System and method for identifying and filtering a head suspension assembly resonance frequency |
| US6522495B1 (en) | 1999-04-16 | 2003-02-18 | International Business Machines Corporation | System, method and program for determining the magnetic center shift within a disk drive system |
| JP3787497B2 (ja) * | 2001-02-06 | 2006-06-21 | 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ | 磁気ディスク装置およびサーボ信号記録方法 |
| JPWO2002091381A1 (ja) * | 2001-04-27 | 2004-08-26 | 富士通株式会社 | 磁気ディスク装置および高周波振動観測方法 |
| US7319570B2 (en) * | 2005-09-19 | 2008-01-15 | Seagate Technology Llc | Random vibration and shock compensator using a disturbance observer |
| JP2009043346A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Fujitsu Ltd | 記憶ディスク、サーボ情報書込み方法、ディスク装置及びディスク装置の製造方法 |
| WO2015072011A1 (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 株式会社日立製作所 | 周波数特性測定方法及び位置決め制御装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607664A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-16 | Toshiba Corp | ヘツドの位置決め方式 |
| JPS62204476A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Toshiba Corp | デイスク装置 |
| EP0829854A1 (en) * | 1992-02-19 | 1998-03-18 | Sony Corporation | Optical recording medium, recording and reproducing method and tracking error generating method |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP33861495A patent/JP3299098B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-09-17 US US08/715,046 patent/US5870242A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5870242A (en) | 1999-02-09 |
| JPH09180355A (ja) | 1997-07-11 |
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