JP3781585B2 - ディスクファイル装置のｓｔｗ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスクファイル装置のＳＴＷ方法に関し、特に、コンピュータの外部記録装置として使用される磁気ディスク装置のようなディスクファイル装置において、ディスク媒体の上に形成されるサーボトラックの品質を向上させることができるＳＴＷ方法に関する。
【０００２】
近年、コンピュータの外部記憶装置として、磁気ディスク装置や光ディスク装置等のディスクファイル装置が使用されている。このようなディスクファイル装置においては、ディスク媒体の記憶容量が年々増大しており、このために、ディスク媒体の大きさが決まっている場合には、記憶容量の増大はディスク媒体上の記録トラックのピッチを狭める高ＴＰＩ化（１インチ当たりの記録トラック数を高めること）が行われている。
【０００３】
一方、磁気ディスク装置のようなディスクファイル装置では、ディスク媒体に形成される記録トラックはディスクの回転中心に対して同心円状をしている。各記録トラックは、ディスク装置の製造時に、ディスク媒体がディスク装置に組み込まれた後にディスク装置の各ヘッドによってサーボパターンを同心円状に全面にわたって書いた結果、形成される。各記録トラックには予めサーボ情報が書き込まれたサーボゾーンと、データを記録するデータゾーンとがある。サーボ情報を含むサーボパターンを書き込む動作はサーボ・トラック・ライト（ＳＴＷ）と呼ばれる。よって、以後、サーボトラックを書き込む動作をＳＴＷと記す。
【０００４】
従来のディスク装置におけるＳＴＷでは、まず、ディスク装置の筐体（ＤＥ）の外部からロードさせた揺動しないヘッド（通常、クロックヘッド、リファレンスヘッドなどと呼ばれる）により、サーボトラックを書き込むための時間的な基準となる基準信号を、ディスク媒体上の記録トラック以外の部分に書き込む。この基準信号は一定周波数のバースト信号、および基準位置を示すインデックス信号を含んでおり、リファレンス信号と呼ばれる。ディスク媒体上のサーボトラックは、このリファレンス信号に同期させてＤＥ内部のヘッドで書き込まれる。
【０００５】
ところが、ＤＥ内部のヘッドを用いてＳＴＷを行う時には、このヘッドはＤＥ外部に設けられた駆動装置（サーボトラックライタ）のプッシュピンで押されることによってディスク媒体上を移動するので、このプッシュピンの移動精度が悪いと、サーボトラックの書き込み品質（ＳＴＷ品質）が悪化するという問題点があった。また、ＳＴＷ時の品質を悪化させる他の要因としては、ディスク媒体のフラッタ、ディスク媒体を回転させるスピンドルモータの軸受によるスピンドルモータの回転に非同期な連続振動等があり、この非同期な連続振動に対するＳＴＷの品質の向上が望まれていた。
【０００６】
【従来の技術】
図１は磁気ディスク装置のディスク媒体２の上の記録トラックＴとセクタＳの配置を模式的に示すものである。記録トラックＴはディスク媒体２の上に同心円状に多数設けられており、図１にはこの内の１つの記録トラックＴが図示されている。各記録トラックＴは周方向に複数の（例えば６０個の）セクタＳに分けられており、各セクタの記録トラックＴの先頭にサーボゾーンが設けられている。このサーボゾーンには、セクタＳの番号と記録トラックＴの番号の情報を含むサーボパターン信号が書き込まれている。
【０００７】
図２(a) はサーボパターン信号を示すものであり、図２に示されるサーボパターンは２位相サーボパターンの一例である。この２位相サーボパターンは、半径およびディスクの回転方向にずらして書かれた４つの磁化反転のピークの差からサーボ信号を復調するものである。図２(a) の符号６はヘッドを示しており、符号（ｎ−１）、ｎ、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）は記録トラック番号を示している。また、図２(b) はこの２層サーボパターンによるヘッド６からの出力波形を示すものであり、Ａ−Ｂが図２(a) のＡ−Ｂ間から得られる波形であり、Ｃ−Ｄが図２(a) のＣ−Ｄ間から得られる波形を示している。
【０００８】
ＳＴＷ動作としては、ディスク媒体２にサーボパターンを連続して１周分書き込んで記録トラックＴを形成した後、ヘッド６を径方向に移動させ、次のサーボパターンを書き込む位置に位置決めする。このように、ディスク媒体２に１周分のヘッドの位置決め情報を書き込んで各記録トラックＴを形成するという作業を繰り返して、ディスク媒体２の全面にサーボパターンを書き込んでいる。各記録トラックＴを形成するためのサーボパターンの書き始め時刻に関しては、従来は、特定セクタから書き始めるか、もしくはＳＴＷ工程時間短縮のため、ヘッド６の移動が完了した直後に書き始めている。直後とは言っても、少なくとも、プッシュピン等のヘッド移動後の残留振動の減衰等を考慮して書き始めている。以後、ディスク媒体２へのサーボパターンの書き込みを略してサーボトラックの書き込みと記す。
【０００９】
図３(a), (b)は従来のディスク媒体にサーボトラックを書き込む様子を示すものである。図において、○がサーボトラックの書き込み開始を示しており、●がサーボトラックの書き込み終了を示している。ディスク媒体２が１回転する毎に太線で示すようにサーボトラックが書き込まれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このＳＴＷにおいて、ヘッドは常にディスク媒体２上へ不必要な振動なしで位置することが望ましいが、ディスク媒体２には(a) に細線で示すような、ディスク媒体２の回転周期に同期しない非同期連続振動があり、このためにサーボトラックの書き込み品質（ＳＴＷ品質）が悪化する問題がある。
【００１１】
ＳＴＷ品質に影響のある要因としてあげられるのは、ヘッド移動に使用されるプッシュピンの移動精度、ディスクのフラッタ、スピンドルモータの回転に同期しない振動（ＮＲＲＯ：Non-Repeatable RunOut （スピンドル回転非同期振動））等の外乱である。これらは、位置信号として復調した場合、信号の振れ（ランアウト）として観察され、ランアウトが小さい程ＳＴＷ品質が良く、ヘッドの位置決め精度も良好になる。
【００１２】
例えば、転がり軸受（玉軸受など）を用いたスピンドルモータには、スピンドルモータの回転に非同期な連続振動が生じる。スピンドル回転非同期連続振動とは、スピンドルモータの回転周期に同期しない振動で、ヘッドの位置決めではＮＲＲＯとして観察されるものである。スピンドル回転非同期連続振動は、スピンドルモータの回転中にはほぼ一定周期であり、条件により振幅、位相の変動が起きる場合もあるが、振動は継続して生じている。
【００１３】
このようなスピンドル回転非同期連続振動があると、ＳＴＷにおいては、スピンドルモータの回転数同期でサーボパターンの１周分の書き込みとヘッド移動を繰り返すため、記録トラック上で書き込み開始点と終了点との間に径方向の位置ずれが生じ、段差となって現れてしまう。
ディスク装置では、サーボトラックに対しては、ヘッドをクローズドループ制御により追従させてデータの記録・再生が行われている。現状のアクチュエータにおける追従誤差特性の一例を図４(a), (b) に示す。図４(a) では縦軸の単位がｄＢであり、図４(b) では縦軸の単位が倍数である。これらの図から分かるように、書き込まれているランアウトの振幅がそのまま維持されるのが約２３０Ｈｚであり、周波数がこれより大きくなると振動の振幅が拡大され、これより小さくなると振動の振幅を圧縮することができる。従って、２３０Ｈｚ程度以上の高周波数の振動はできるだけ抑制した方がよいことが分かる。
【００１４】
図５(a) ，(b) はＳＴＷ時に書き込まれたスピンドル回転同期ランアウト（ＲＲＯ：Repeatable RunOut)の段差の大小による位置信号（Position Error Signal:ＰＥＳ）の挙動差を比較して示すものである。非同期連続振動によってサーボトラックの書込時に前述の段差が生じると、それによって復調される位置信号には高周波数の振動が生じるため、ランアウトが拡大され位置決め精度が悪化してしまう。トラックの高密度化により位置決め精度は上げる必要があり、そのため、高精度なＳＴＷ品質も要求されるようになり、特に問題となってきた。
【００１５】
現状でスピンドル回転に非同期な連続振動成分としてあげられるのは軸受に起因する振動である。例えば、スピンドルモータの玉軸受に起因する公転振動ｆｃについて考えてみると、玉軸受の玉径をｄ、ピッチ円径をＤ、接触角をα、玉数をＺとし、スピンドルモータの回転数をｆｒとした場合、現状で最も影響のあると考えられる玉軸受に起因する公転振動は、次の式で表される。
【００１６】
ｆｃ= ｆｒ／２×（１＋ｄ／Ｄ＊ cosα）
そこで、本発明は、磁気ディスク装置等のディスクファイル装置において、スピンドル回転に非同期な連続振動成分が原因のサーボトラックの書き込み開始位置と書き込み終了位置での段差を抑制することにより、サーボトラックの品質を向上させることができるディスクファイル装置のＳＴＷ方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の特徴は、以下に第１から第５の発明として示される。
第１の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックには前記ヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む径方向位置へ移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、ＳＴＷ方法によって前記ディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、ヘッドの位置決め情報を書き込んだ所定数のトラックを同じヘッドで読み出して、ヘッド位置信号出力の位相を検出するステップと、ヘッド位置信号出力の位相と非同期な連続振動の位相の位相差を測定するステップとを備え、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の振動がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とすることにある。
【００１９】
第２の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックにはヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、ＳＴＷ方法によってディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、ヘッドの位置決め情報を書き込んだ所定数のトラックを同じヘッドで読み出すステップとを備え、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、ヘッド位置信号の位相を検出することにより、非同期な連続振動を検出するステップを含み、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の振動がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、サーボトラックに情報を書き込むステップが、全記録トラックのうちの情報を書き込む複数のトラック分の情報書き込みスケジュールを立てるステップと、このスケジュールに従って複数のサーボトラックにヘッドの位置決め情報を書き込むステップとを含むことにある。
【００２０】
第３の発明の特徴は、第２の発明において、更に、ヘッド位置信号出力の位相を検出するステップで検出した位相と、前回のスケジュール時に検出された位相との位相差を検出するステップと、この位相差が所定値を越えていた場合は、ＳＴＷ方法によってディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップ以降のステップをやり直させるステップとを備えることにある。
【００２１】
第４の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックにはヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、リファレンスヘッドを最外周部でクロック信号の書き込み後に微動させるステップとを備え、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、リファレンスヘッドから検出されるクロック信号のモジュレーションを観測するステップと、観測したモジュレーションから非同期な連続振動の位相を検出するステップとを含み、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の、振動のピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、情報を書き込むステップが、全記録トラックのうちの情報を書き込む複数のトラック分の情報書き込みスケジュールを立てるステップと、このスケジュールに従って複数のヘッドの位置決め情報を書き込むステップとを含むことを特徴としている。
【００２２】
第５の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックにはヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、ヘッド及び前記リファレンス信号を書き込むヘッド以外の第３のヘッドにより、ディスク媒体のＳＴＷを行うゾーンとリファレンス信号の書き込まれたゾーン以外の場所に、少なくとも１トラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、ヘッドの位置決め情報を書き込んだトラックを、第３のヘッドで読み出すステップとを備え、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、第３のヘッドで読み出したヘッド位置信号の位相を検出することにより、非同期な連続振動を検出するステップを含み、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の振動がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とすることにある。
【００２４】
本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法によれば、スピンドルモータの回転に非同期な連続振動を検出し、この検出信号に基づいてＳＴＷを行っているので、ＳＴＷ時に記録開始位置と記録終了位置との間に径方向の段差が発生しにくく、ＳＴＷされたヘッドの位置決め情報の品質が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を用いて本発明の実施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明の具体的な実施例を説明する前に、ＳＴＷを行う装置であるサーボトラックライタの構成について説明する。
図６は本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法に使用するサーボトラックライタ３０の構成を示すものである。サーボトラックライタ３０には、ディスク媒体２にリファレンス信号を書き込むリファレンスヘッド３５の駆動機構１００、ディスクファイル装置２０との電気的な接続をとるコネクタ接触ピン３８の駆動機構１１０、及びキャリッジ５の位置決めピン（プッシュピン）４５の駆動機構１２０がある。また、この図にはサーボトラックライタ３０に取り付けられるディスクファイル装置２０の位置が、破線を用いて示されている。このディスクファイル装置２０において、２はディスク媒体、３はディスク媒体２を回転させるスピンドルモータ、５はアーム６Ａを介してヘッド６を保持するキャリッジを示している。
【００２６】
リファレンスヘッド３５は、アーム３５Ａ，支柱３５Ｂ、及び移動台３５Ｃからなる保持機構１０１に保持されている。移動台３５Ｃは駆動機構１００によって上下に昇降するようになっている。移動台３５Ｃは厚板で構成されており、その一端部には支柱３５Ｂが突設されており、支柱３５Ｂの頂面にアーム３５Ａの基部が取り付けられており、アーム３５Ａの先端部にリファレンスヘッド３５が取り付けられている。アーム３５Ａは支柱３５Ｂに対して交換可能に取り付けられている。
【００２７】
サーボトラックライタ３０における位置決めピン４５の駆動機構１２０は、図６に示されるように、ディスクファイル装置２０のキャリッジ５を位置決めピン４５によって駆動するものである。位置決めピンの駆動機構１２０には、位置決めピン４５が一端に突設されたスイングアーム１２１、スイングアームの回転軸１２２、回転軸１２２の側面に設けられた２つの反射ミラー１２３，１２４、レーザ光の発光装置１２５、レーザ光の受光装置１２６、レーザ光を２つに分離するハーフミラー１２７、及び２つの反射ミラー１２８，１２９がある。
【００２８】
レーザ光の発光装置１２５から発射されたレーザ光は、ハーフミラー１２７で２方向に分離されて一方はそのままスイングアーム１２１上の反射ミラー１２４に至り、他方は反射ミラー１２８で反射してスイングアーム１２１上の反射ミラー１２３に至る。反射ミラー１２３で反射したレーザ光は反射ミラー１２８とハーフミラー１２７で反射してレーザ光の受光装置１２６に到達し、反射ミラー１２４で反射したレーザ光は反射ミラー１２９で反射してレーザ光の受光装置１２６に到達する。
【００２９】
レーザ光の受光装置１２６は、反射ミラー１２３，１２４で反射されたレーザ光の入射状況によってディスクファイル装置２０のキャリッジ５の回転角度を検出する。ディスクファイル装置２０のキャリッジ５の回転角度を変更する場合は、位置決めピンの駆動機構１２０に制御信号を出力して位置決めピン４５でキャリッジ５を押してその回転角度を変更する。
【００３０】
以上のように構成されたサーボトラックライタ３０により、ディスク媒体２の上にサーボトラックがヘッド６によって書き込まれると共に、リファレンスヘッド３５によってディスク媒体２の最外周部にクロック信号が書き込まれる。サーボパターンの書き込みによって形成される記録トラックは、スピンドルモータ３の回転軸に対して同心円状にディスク媒体２の上に形成されている。
【００３１】
ところが、図７(a) に示すように、ヘッドによりディスク媒体２の○で示す位置からサーボトラックの書き込みを開始して１周分のサーボパターンを書き込む場合を考えると、ヘッドがディスク媒体２の同心円上に位置している場合、或いは、ヘッドがディスク媒体２の偏心回転に追従して移動するように制御されていた場合には、サーボトラックの書き込み終了時点でヘッドは書き込み開始位置に戻るはずである。ところが、ディスク媒体２に前述のようにディスク媒体２の回転周期に同期しないスピンドル回転非同期連続振動があると、ディスク媒体２に一周分のサーボトラックを書き込んだ後には、ヘッドはこの非同期連続振動によって●で示す位置に戻ってしまい、○で示す書き込み開始位置との間に段差Ｄが生じてしまう。
【００３２】
図７(b) はディスク媒体２が回転している時に、ディスク媒体２の回転周期に非同期の連続振動が加わった場合の、ヘッドの記録トラックからのずれ量の変化（ランアウト）を示すものである。この図から分かるように、例えば、非同期連続振動によるヘッドの軌跡Ｓが非同期連続振動のない時のヘッドの軌跡Ｒに一致する点Ｐからサーボトラックの書き込みを開始し、１周分のサーボトラックを破線で示すようにディスク媒体２に書き込むと、１周分のサーボトラックを書き終えた位置Ｑ（非同期連続振動によるヘッドの軌跡Ｓの上の点）は、非同期連続振動のない時のヘッドの軌跡Ｒからずれてしまい、これが図７(a) に示すように段差となって現れるのである。
【００３３】
このようなサーボトラックを１周分書き込んだ後の段差をなくすためには、図７(b) に２つの書き込み例を示すように、サーボトラックの書き込み開始時点○におけるヘッドの軌跡Ｓの非同期連続振動のない時のヘッドの軌跡Ｒからの変位量を、サーボトラックの書き込み終了時点●におけるヘッドの軌跡Ｓの軌跡Ｒからの変位量に一致させるようにすれば良い。
【００３４】
ここで前述のスピンドルモータの回転に非同期な連続振動がスピンドルモータの軸受に起因するものであるとして、更に詳しく説明する。ＳＴＷ時のスピンドルモータの回転周波数をfrとし、そのときの軸受振動数をfc、時刻ｔのときの軸受振動による振動（ランアウト）がsin(２πfct)になるとする。書き始め時刻をｔとすると、一周後の時刻は t+1/fr であるから、書き込み開始（終了）点での段差は以下の通りとなる（振幅ｐｐ：２Ａ）。
【００３５】
Ａ｛sin(２πfcｔ＋２πfc/fr)−sin(２πfcｔ）｝
＝２Ａsin(πfc/fr)cos(πfc／fr＋２πfcｔ）
よって、段差を小さくするには、cos(πfc／fr＋２πfcｔ）＝０の時刻、即ち、（ｎ−１／２）＝fc／fr＋２fcｔからｎを整数としてt ＝（ｎ−１／２）／２fc− fr ／２に書き始めるのが良い。つまり、１／２fc周期（周波数＝２fc）毎に良い時刻が訪れることが分かる。
【００３６】
よって、軸受振動数fc、もしくは２倍の回転周波数２fcに同期させてサーボトラックを書き始めるようにすれば良い。そして、軸受振動数fc、もしくは２倍の回転周波数２fcに同期させるためには、スピンドルモータの軸受の振動数を観測しながらＳＴＷすれば良い。
但し、単にスピンドルモータの軸受の振動数にサーボトラックの書き始めを同期させただけでは「最良」になるか「最悪」になるかが不明である。最良の時刻は、ヘッドで見た軸受振動数fcのランアウトがピークとなる時刻から、Δｔ＝（１／fc−１／fr）／２だけ遅れた時刻である。位相としては（１−fc／fr）×１８０°の遅れとなる。ここで述べた位相はfc＜frの場合であるが、fc＞frの場合は、負の遅れ、即ち、（fc／fr−１）×１８０°の進みとなる。
【００３７】
段差が最小となるためには、非同期連続振動である軸受振動数fcのランアウトがピークとなる時刻から（１／fc−１／fr）／２だけ遅れた時刻から、サーボトラックの書き込みを開始すれば良いことになる。この位置が図７(b) の左側の書き込み開始点Ｕで示す位置である。その後、ヘッドを移動し、隣のトラックを書き始める位置は、ヘッド移動後に来る軸受振動数fcのランアウトがピークとなる時刻から（１／fc−１／fr）／２だけ遅れた時刻となり、この時刻が図７(b) の右側の書き込み開始点Ｖで示す時刻である。従って、軸受振動数fcに同期がとれるようにしておけば、ヘッドの移動時間を考慮してサーボトラックの書き込み開始の時刻を決定することができる。
【００３８】
例えば、非同期連続振動数fcが軸受の公転振動数の場合で、スピンドルモータの回転数fr＝７０Ｈｚ、公転振動数fc＝４２Ｈｚの場合、公転振動がピーク値となる位相から７２°遅れの位相から書き込み開始すると、サーボトラックの書き始めと書き終わりとの段差の抑制が最良となる。
ヘッドを使用して測定するランアウトはＳＴＷ時は測定できない。そこで、本発明では、予めサーボトラックをいくつかＳＴＷしておき、このＳＴＷしたサーボトラックをヘッドで読み出して位置信号を復調し、ヘッド以外で観測できる非同期連続振動との位相差を検出しておく。そして、この位相差と（１−fc／fr）×１８０°の遅れを考慮してサーボトラックの書き始めの位相を決定する。この場合、非同期連続振動の位相に変動がないかを、書き込み信号を定期的に確認することによって調べ、変動がある場合はサーボトラックの書き初めの位相を補正する必要がある。
【００３９】
前述のスピンドルモータの回転に非同期な連続振動を検出する手段に、ヘッド以外の振動検知手段を用いない場合は、予め幾つかのサーボトラックをＳＴＷした部分からヘッドで位置信号を復調して、観測された非同期連続振動から、ＳＴＷ基準時刻に対して書き込み開始時間を同定してスケジュールをたて、ＳＴＷを行う方法もある。この場合もスケジュールによる書き込み信号の定期的な確認と補正が必要となる場合がある。
【００４０】
ここで、以上の説明した本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法を実現する具体的な実施例について説明するが、まず、最初にスピンドルモータの回転に非同期な連続振動を検出する手段にヘッド以外の検出手段を用いる場合の実施例を説明し、次に、ヘッド以外に非同期な連続振動を検出する振動検知手段を持たない場合の実施例について説明する。
〔第１の実施例〕
第１の実施例は、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として加速度計を用いたものであり、第１の実施例の方法を実現する装置構成が図８に示される。
【００４１】
図８において、２０は図６で説明したサーボトラックライタ３０に取り付けられたディスクファイル装置であり、その筐体２１の中にはスピンドルモータ３によって回転させられるディスク媒体２と、ヘッドを備えたキャリッジ５、およびキャリッジ５を駆動するＶＣＭ４が設けられている。第１の実施例では、ディスクファイル装置２０の筐体２１、もしくはサーボトラックライタ３０のディスクファイル装置２０の固定治具に加速度計７が取り付けられている。加速度計７の取り付け方法は、バネにより筐体へ押し付けておく方法、ワックス等の粘着物による貼り付けなどが考えられる。また、条件によっては、ディスクファイル装置２０に内蔵されて市販後の製品稼動時に使用する、キャリッジやフレキシブル回路基板などに貼り付けられた加速度計の出力を用いることも可能である。加速度計７は少なくとも１箇所に取り付けておき、スピンドルモータ３の回転時の加速度出力を検出し、検出出力を測定器２２に入力する。
【００４２】
測定器２２では、複数箇所に設置された加速度計７からの検出出力に基づいて、ディスクファイル装置２０に発生しているスピンドルモータ３の回転に同期しない非同期の連続振動ｆｃを検出する。非同期の連続振動ｆｃは測定器２２から演算装置２３に入力される。また、ディスクファイル装置２０の筐体２１には、スピンドルモータ３の回転数ｆｒを検出する回転数センサ１７が設けられており、この回転数センサ１７の出力も演算装置２３に入力される。
【００４３】
演算装置２３は入力される非同期の連続振動ｆｃとスピンドルモータ３の回転数ｆｒに基づいてサーボトラックの書き込み時期を決定し、これをＳＴＷ装置２４に伝える。ＳＴＷ装置２４は演算装置２３からのサーボトラックの書き込み時期の指示に基づいてサーボトラックライタ３０に信号を出力してＳＴＷを行う。演算装置２３内では、例えば、スピンドルモータの回転数ｆｒと非同期な連続振動ｆｃを狭帯域の帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ：ＢＰＦ）等で分離してロックする。ＢＰＦのかわりに、Ａ／Ｄコンバータでディジタルサンプリングして離散フーリエ変換（ＤＦＴ）等により位相を求めることも可能である。
【００４４】
非同期連続振動がスピンドルモータ３の転がり軸受に起因する振動（公転振動など）である場合は、転がり軸受の仕様により前述のように振動数が算出され、対象となる振動が複数ある場合にも絞りやすい。
なお、図９は演算装置２３内にあるキャリッジ制御の制御ブロック図の一例を示すものであるが、ここではこの機能についての説明を省略する。
【００４５】
次に、第１の実施例におけるディスクファイル装置のＳＴＷ方法の手順について説明する。
ＳＴＷの方法としては、まず、通常通りのＳＴＷ手順に従い、サーボトラックを最初の数トラック分書き込む。ここで停止させ、サーボトラックの書き込みを行ったディスクファイル装置２０のヘッド自身でオントラック位置での位置信号出力を観測する。
【００４６】
非同期連続振動ｆｃについては、ヘッド位置信号出力と、加速度計７の出力の両者での位相差を測定しておき、ヘッド位置信号において、非同期連続振動ｆｃの振幅がピークとなる位相から（１−fc／fr）×１８０°だけ遅れた位相（fc＜frの場合）から、サーボトラックの書き込みを開始できるように、加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃにおける位相を、加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃにロックしながら検出しておく。
【００４７】
そして、加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃを基準にして、検出した位相タイミングでサーボトラック書き込みを行う。非同期連続振動ｆｃに対して常にロックしているのであれば、位相の補正は常時行われていると考えられる。従って、軸受振動の検出周波数精度が高い場合は、常にロックさせておく必要はなく、定期的に加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃの位相をチェックするだけでも良い。
【００４８】
ここで、非同期連続振動ｆｃとして軸受の公転振動について検討してみる。例えば、スピンドルモータ３の回転数ｆｒ＝７０Ｈｚ、非同期連続振動ｆｃ＝４３Ｈｚ（軸受の公転振動）の場合、それぞれの１周期時間は14.3msec、23.3msecである。非同期連続振動ｆｃに同期させてＳＴＷを行うとすると、半周期間隔で書き込み開始（終了）点での段差を抑制する位相が来るので、11.7msec間隔となる。ただし、１周の書き込み時間は14.3msecであるから、１周の書き込み終了後のヘッド移動時間が９msec以内であれば、非同期連続振動の１周期間隔でＳＴＷを進めることが最適となる。この条件において、ヘッド移動時間を３msecとし、位相の許容範囲を広げた場合に、ＳＴＷ時間を限りなく短縮する条件では、±４０度までは１周期間隔のＳＴＷスケジュールとなったが、±４０度での書き込み開始時刻と終了時刻での非同期連続振動の振幅差が、非同期連続振動振幅（pp）の５割以上となってしまう。振幅差を非同期連続振動振幅（pp）の１割程度に抑えるとすると、±５度以下程度に抑えるのが適当である。
〔第２の実施例〕
第２の実施例は、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として変位計を用いたものであり、第１の実施例の方法と異なる点は、加速度計の代わりに変位計を使用した点のみである。従って、第２の実施例を実現する装置構成は、図７おける加速度計７が変位計８に置き替わっただけであるので、図１０(a) ，(b) には第２の実施例に使用する変位計８の種類と取付位置を２種類示す。
【００４９】
第２の実施例は、非同期連続振動ｆｃの検出手段として変位計８を用いたものであり、ディスク媒体２、もしくはスピンドルモータ３の回転部（ハブ等）で測定される変位計８の出力から非同期連続振動ｆｃを検出している。変位計８の設置場所（測定箇所）は、軸受の公転成分のようにラジアル方向およびアキシアル方向に観測される軸受振動の場合は、図１０(a) に示すように、変位計８をディスク媒体２のラジアル方向と、アキシアル方向の両方に設けている。
【００５０】
また、変位計８は、図６で説明したサーボライタ３０の位置決めピン４５に取り付けることもできる。この場合は、位置決めピン４５の内周側から外周側で、ヘッド位置が回転方向にずれることを補正できるというメリットがある。
更に、変位計８に静電容量型センサや渦電流センサなどを使用する場合の測定箇所は、ディスクファイル装置の場合、ディスク媒体２の端部、スピンドルモータ３の上側（クランパ上側）、などであり、プローブ設置用に筐体２１に孔を設けるか、筐体２１をオープンにした状態で測定可能である。
【００５１】
更にまた、レーザ変位計やＬＤＶ（レーザドップラ振動計）などを使用する場合の測定箇所は、ディスクファイル装置の場合、図１０(b) に示すように、ディスク媒体２の上面、もしくは下面、スピンドルモータ３の上側（クランパ上側）、ディスク間のスペーサリング端、などである。ディスクファイル装置のハウジングに孔を設ける必要はあるが、オープンにしておく必要はなく、ガラスのように光透過性のもので覆ってあっても測定可能である。
【００５２】
第２の実施例のＳＴＷ方法は、前述した第１の実施例と同様であり、加速度計７の出力のかわりに変位計８の出力を使用し、変位計８の出力から検出した非同期連続振動ｆｃを図８の演算装置２３内でＢＰＦ等で分離してロックしながら、サーボトラックの書き込み開始位置を検出しておく。
変位計８の出力の非同期連続振動ｆｃを基準にして、検出した位相でサーボトラックの書き込みを行う。非同期連続振動ｆｃに対して常にロックしているのであれば、位相の補正は常時行われていると考えられる。軸受振動の検出周波数精度が高い場合は、常にロックさせておく必要はなく、定期的に位相をチェックするだけでも良い。
〔第３の実施例〕
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として、第１の実施例では加速度計、第２の実施例では変位計を用いていたが、第３の実施例では非同期連続振動の検出手段として、ディスクファイル装置内にあるヘッド自身が使用されており、このヘッドでＳＴＷした信号を同じヘッドで読み込むことにより、読み込んだ信号から非同期連続振動を検出している。スピンドルモータの回転精度がよく、非同期連続振動が安定して生じている場合には、第１、第２の実施例のように常時、非同期連続振動を観測しなくても、いくつかのトラックの書き込み後に１度、位相をチェックしていけばよい。
【００５３】
ＳＴＷの方法としては、まず通常通りのＳＴＷ手順に従い、データゾーン最初の数トラックにヘッドの位置決め信号を書き込む。ここで書き込みを一時停止させ、ヘッドを位置決めして位置信号出力を読み出す。そして、位置信号に含まれる非同期連続振動ｆｃの振幅のピークとなる位相から（１−fc／fr）×１８０°だけ遅れた位相（fc＜frの場合）で書き込み開始するように、インデックス信号を基準時刻として、各サーボトラックのライト開始可能時刻のスケジュールをたてる。即ち、ヘッドの位置決め信号のそれぞれの書き始めのポイントを、何セクタ、何セクタとスケジュールをたてて予め定めておいた複数のサーボトラック分のＳＴＷを行うのである。
【００５４】
非同期連続振動周波数ｆｃの同定は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）や最大エントロピ法（ＭＥＭ）により精度良く求めることができる。また、非同期連続振動周波数ｆｃの位相の検出はＤＦＴ等で行う。この測定精度によって書き込み精度が決定される。基準時刻は、スピンドルモータの回転に対して設定するか、あるいは予めディスク媒体の最外周部にリファレンスヘッドによって書き込まれたクロック信号を同じリファレンスヘッドで再生して得られるクロック（サンプル）信号に対して設定することができる。測定精度を上げるために非同期連続振動ｆｃに関する位相のチェックを行う必要がある。
【００５５】
このように、サーボトラックのライト開始可能時刻のスケジュールをたててＳＴＷを行う第３の実施例では、加速度計や変位計のように常時、非同期連続振動ｆｃを観察する場合に比べて、非同期連続振動ｆｃの位相のチェックおよび補正頻度を増やす必要がある。例えば、２００周毎に非同期連続振動ｆｃの位相のチェックおよび補正頻度を行う実施例の手順を以下示す。
【００５６】
(1) 適当な位置に１トラックＳＴＷを行う。
(2) ヘッドを位置決めして復調し、２００周分の軸受振動数を測定する。
(3) 測定された振動数をもとに数周で位相を同定する。
(4) この位相をもとに２００トラック分のＳＴＷスケジュールを立てる。
(5) ２００トラックのＳＴＷを行う。
【００５７】
(6) 途中で割込みが無い場合は、 (3)〜(5) を繰り返す。
(7) (3) で測定した位相が前回のスケジュール時に予想した位相に対し大幅に異なっていた場合はその前の２００トラックのＳＴＷをやり直す。
ここで、スケジュールの例を示すが、第１の実施例で説明したように、スピンドルモータ３の回転数ｆｒ＝７０Ｈｚ、非同期連続振動ｆｃ＝４３Ｈｚの場合、サーボトラック１周分のＳＴＷを行う時間は14.3msecであり、非同期連続振動の周期は23.3msecである。そして、第３の実施例でも、ある記録トラックにおけるサーボトラックの書き込み開始点と書き込み終了点の段差を無くすために、非同期連続振動ｆｃに同期させてＳＴＷを行う。この場合、非同期連続振動ｆｃの半周期間隔11.7msecで書き込み開始点での段差を抑制する位相が来るので、１周の書き込み時間は14.3msecであるから、あるサーボトラックのＳＴＷを終了した後の９msec後（14.3msec＋９msec＝23.3msec）に隣接するサーボトラックのＳＴＷを開始すれば良い。
【００５８】
第３の実施例では、ヘッドの記録トラック間の移動時間が 3.2ms（＜９msec）であったので、ヘッドを隣接トラック位置に移動させた後に、5.8ms 待ってこのトラックへのＳＴＷを開始すれば良いことになる。また、第１の実施例で説明したように、振幅差を非同期連続振動振幅（pp）の１割以内に抑えるために、第３の実施例では、許容位相角を±２度とした。この場合のＳＴＷのスケジュールを６記録トラック分示すと以下に示すようになる。なお、１つの記録トラックには００セクタから５９セクタまでの６０セクタがあるものとする。
【００５９】
書込開始周 00 02 04 05 07 08 …
書込開始セクタ 44 22 00 38 16 54 …
書込終了周 01 03 04 06 08 09 …
書込終了セクタ 43 21 59 37 15 53 …
これを図示すると図１１(a) のようになる。
【００６０】
図１１(b) は図１１(a) に対比させて示す従来のＳＴＷによるサーボトラックの書込状況を示すものである。従来法では、１つのサーボトラック分のＳＴＷが終了すると、隣接するトラック位置にヘッドを移動させ、直ちにＳＴＷを行っていた。すなわち、ある記録トラック１周分のＳＴＷを14.3msecの時間で行った後に、 3.2msの時間でヘッドを隣接する記録トラック位置に移動させて直ちに次のＳＴＷを行っていた。ヘッドの移動時間の 3.2msの間にヘッドの下を通過したセクタ数は１４であるので、従来のサーボトラックの書込セクタは以下のようになる。この場合の許容位相各は±９０°である。
【００６１】
書込開始周 00 01 02 03 04 06 …
書込開始セクタ 00 13 26 39 52 05 …
書込終了周 00 02 03 04 05 07 …
書込終了セクタ 59 12 25 38 51 04 …
この従来例のＳＴＷによれば、図１１(b) から分かるように、サーボトラックの書込開始点と書込終了点の段差が大きくなっていることがわかる。
〔第４の実施例〕
第４の実施例では、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として、ディスク媒体の最外周部にリファレンスヘッドで書き込まれたリファレンス信号（クロック信号）を使用している。リファレンス信号は周波数と振幅が一定の信号であるが、この信号の書込時にディスク媒体への書込時に非同期な連続振動があると、書き込まれたリファレンス信号も振動している。
【００６２】
そこで、第４の実施例では、リファレンス信号を書き込んだ後、リファレンスヘッドの位置を径方向に微動させ、リファレンス信号をオフセット位置で再生する。すると、リファレンスヘッドから再生される信号は、図１２(a) に示すように、リファレンス信号を書き込んだ時の非同期な連続振動による振動成分がモジュレーションの形、即ち、振幅が増減する形で観測できる。観測されるモジュレーションはランアウトと考えることができるので、これによりランアウトを算出し、非同期連続振動成分ｆｃを検出する。スピンドルモータの回転精度が良く、非同期連続振動が安定して生じている場合には、前述のように、いくつかのトラックへのサーボトラックの書き込み毎に位相をチェックするだけでよい。
【００６３】
ＳＴＷの方法としては、まず従来のＳＴＷ手順に従い、リファレンスヘッド用のクロック信号を書き込んだ所で、リファレンスヘッドの位置を径方向にオフセットさせ、この位置でこのクロック信号を読み出してモジュレーションを観測する。そして、このモジュレーションからランアウトを算出し、非同期連続振動ｆｃを分離してロックする。図１２(b) に算出した繰り返しランアウト（ＲＲＯ）を示す。
【００６４】
そして、第４の実施例では、この非同期連続振動ｆｃの振幅のピークとなる位相から、（１−fc／fr）×１８０°だけ遅れた位相（fc＜frの場合）でサーボトラックを書き込み開始するように、インデックス信号（リファレンス信号）を基準時刻として、各サーボトラックのライト開始可能時刻のスケジュールを第３の実施例と同様にたてる。このスケジュールをたててＳＴＷを行う方法は第３の実施例と同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第５の実施例〕
第５の実施例では、非同期連続振動の検出手段として、これまで説明した実施例で使用したリファレンスヘッドとディスクファイル装置に内蔵されたヘッド以外の、第３種のヘッドを使用する。第５の実施例は、この第３種のヘッドとして通常の磁気ヘッドを使用する場合である。
【００６５】
図１３に示すように、ディスクファイル装置の筐体２１に内蔵されたキャリッジのアーム６Ａの先端に設けられたヘッド６によってＳＴＷを行うゾーンと、ディスク媒体２の最外周部にクロック信号を書き込むリファレンスヘッド９が使用するゾーン以外の場所で、信号の書き込みが可能な場所に第３種のヘッド１３は設置されている。第３種のヘッド１３による書き込み信号は、ＳＴＷで書き込むサーボトラック信号のようなものでも良い。この場合には、復調信号から直接、非同期連続振動ｆｃを観測しながら、第１、第２の実施例のようにＳＴＷを行うことが可能である。また、リファレンス信号のようなバースト信号を書き込む場合でも、第４の実施例のようにモジュレーションからランアウトを測定して非同期連続振動ｆｃを観測しながら、ＳＴＷを行うことができる。
〔第６の実施例〕
第６の実施例は、第５の実施例において使用した第３種のヘッド１３を、光学クロックヘッド１９で置き換えた場合のものである。
【００６６】
光学クロックヘッド１９の設置場所は、第５の実施例と同様に、ディスクファイル装置内のヘッド６によってＳＴＷを行うゾーンと、リファレンスヘッド９が使用するゾーン以外の場所で、信号の書き込みが可能な場所とすれば良い。ところが、光学クロックヘッド１９は、特開平５−３０３８５２号公報に開示があるように、従来のＳＴＷに使用されているクロックヘッド９の機能を兼ねることが可能である。従って、クロックヘッドとしてリファレンスヘッド９を使用せずに、光学クロックヘッド１９を使用する場合は、光学クロックヘッド１９の設置場所は、図１４に示すように、図１３で説明したリファレンスヘッド９があった場所で良い。
【００６７】
第６の実施例では、光学クロックヘッド１９によるフォーカス制御のサーボ信号をアキシアルランアウト検出として利用して、非同期連続振動ｆｃの検出を行い、この信号を観測しながらＳＴＷを行う。ＳＴＷの方法は第５の実施例と全く同じようにできる。
〔第７の実施例〕
以上説明した第１から第６の実施例では、スピンドルモータの回転に非同期な連続振動ｆｃの位相を検出して、ディスク媒体へのサーボトラックの書き込み開始点と書き込み終了点の間に段差が生じないように、サーボトラックの書き込み開始点を決定していた。一方、第７の実施例は、非同期連続振動ｆｃをこれまでの第１から第６の実施例における検出手段を使用して検知する点は同じであるが、検出した非同期連続振動ｆｃを打ち消すような振動を逆にＳＴＷを行うキャリッジに与える点が異なる。即ち、第７の実施例では、非同期連続振動ｆｃに同期して、この振動を抑制してＳＴＷを行うものである。
【００６８】
従って、非同期連続振動ｆｃの検知手段は、前述の加速度計、変位計、ディスクファイル装置内のヘッド、リファレンスヘッド、もしくは第３種のヘッドの何れであっても良い。非同期連続振動ｆｃに同期してＳＴＷを行うヘッドを非同期連続振動ｆｃとは位相が１８０°異なる振動で駆動する手段は、図６で説明したサーボトラックライタ３０の位置決めピンの駆動機構でも良く、また、ディスクファイル装置のキャリッジとヘッドとの間に位置するロードビームに設けたヘッドの微小移動機構でも良い。このヘッドの微小移動機構については、本出願人がすでにロードビームに圧電素子を取り付けて、この圧電素子に印加された電圧の大小でロードビームを伸縮させ、ヘッドをキャリッジの動作に関係なく、微小に移動させることができるものを出願しており、これを使用すれば良い。
【００６９】
第７の実施例では、まず従来のＳＴＷ手順に従い、ヘッドの位置信号を読み出し、ヘッドの位置信号として書き込まれる非同期連続振動ｆｃの位相と振幅を測定する。サーボセクタ数をｍ，スピンドルモータの回転周波数をｆｒ、軸受振動数をｆｃとして，ｉ番目のサーボトラックを書き始めるサーボセクタ番号をｎ(i）としたとき、隣接するサーボトラックで、ほぼ下式を満たすようにＳＴＷを行う。なお、ここで、“mod"は後続の数値ｍに対する剰余の解を得る演算子を意味するものである。
【００７０】
ｎ(i) ＝ (ｎ(i-1) ＋ｍｆｒ／ｆｃ）mod ｍ
ＳＴＷ中も常時、非同期連続振動ｆｃを観測できる検知手段の場合、即ち、検知手段が、加速度計、変位計、或いは、ＳＴＷクロックヘッドを兼ねない第３種ヘッドの場合、ヘッドからの位置信号出力と検知手段からの検知出力における非同期連続振動ｆｃの位相差を考慮して、検知出力の非同期連続振動ｆｃに同期させて書き込まれる振幅を抑制するように、振幅、位相を調整してＳＴＷ中にヘッドを移動させるアクチュエータを加振するタイミングを算出する。そして、このタイミングで前述のサーボトラックライタ３０のような外部アクチュエータ、あるいはキャリッジとヘッドとの間に設けられたヘッドの微小移動機構を加振して、非同期の連続振動ｆｃを打ち消しながらＳＴＷを行う。
【００７１】
ＳＴＷ中に常時、非同期連続振動ｆｃを観測しない検知手段の場合、即ち、ディスクファイル装置のヘッド、リファレンスヘッド、或いは、リファレンスヘッドを兼ねる第３種ヘッドの場合、第３の実施例で説明したように、あるインデックス信号を基準時刻として、ＳＴＷで書き込まれる非同期連続振動ｆｃを抑制するような加振の振幅、位相を調整しておき、前述のサーボトラックライタ３０のような外部アクチュエータ、あるいはキャリッジとヘッドとの間に設けられたヘッドの微小移動機構を加振して、非同期の連続振動ｆｃを打ち消しながらＳＴＷを行う。
【００７２】
なお、以上説明した実施例では、非同期の連続振動ｆｃが単一の周波数の軸受振動である場合について説明したが、非同期の連続振動ｆｃが複数の周波数である場合、例えば、複数の軸受振動の場合、に対して同時に適用することも可能である。非同期の連続振動ｆｃが複数の場合は、最初に書き込んだサーボトラックの情報を復調して得られたスペクトラムから、周波数と振幅を考慮して、影響の大きいいくつかの軸受振動に対して適用するようにすれば良い。また、ディスクファイル装置自身が有するスピンドル振動だけでなく、つまりディスクファイル装置とは別のスピンドルへディスク媒体を積層してＳＴＷを行う場合、そのスピンドルに対して適用することも可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法によれば、ディスクファイル装置におけるサーボトラックの品質向上、およびディスクファイル装置の高トラック密度化を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスク媒体上のサーボトラックとセクタの配置を示す摸式図である。
【図２】 (a) はサーボパターンの説明図、(b) はヘッドの出力特性図である。
【図３】 (a) は従来のＳＴＷを説明する図、(b) はディスク媒体上のサーボトラックを示す図である。
【図４】 (a) ，(b) はアクチュエータの追従特性の例を示す特性図である。
【図５】 (a) ，(b) はＳＴＷ時に書き込まれたスピンドル回転同期ランアウトの段差が小さい時と大きい時のヘッド位置信号の挙動差を説明する特性図である。
【図６】サーボトラックライタの要部平面図である。
【図７】 (a) はＳＴＷ時のサーボトラックの書き込み開始点と終了点の段差を説明する図、(b) は非同期連続振動が生じている時の従来のＳＴＷと、本発明のＳＴＷとを対比して説明する特性図である。
【図８】本発明のディスクファイル装置の第１の実施例のＳＴＷ方法に使用する装置の構成を示す構成図である。
【図９】本発明のディスクファイル装置におけるキャリッジ制御の制御ブロック図である。
【図１０】 (a) ，(b) は本発明のディスクファイル装置の第２の実施例のＳＴＷ方法に使用する変位計の配置を説明する図である。
【図１１】 (a) は本発明の第３の実施例によるＳＴＷを説明する図、(b) は従来のＳＴＷを説明する図である。
【図１２】 (a) は本発明の第４の実施例においてヘッドから読み取られるリファレンス信号を示す波形図、(b) は(a) の波形図から算出される非同期連続振動を示す波形図である。
【図１３】本発明のディスクファイル装置の第５の実施例のＳＴＷ方法に使用する第３種のヘッドの配置を説明する図である。
【図１４】本発明のディスクファイル装置の第６の実施例のＳＴＷ方法に使用する第３種のヘッドの配置を説明する図である。
【符号の説明】
２…ディスク媒体
３…スピンドルモータ
５…キャリッジ
６…ヘッド
７…加速度計
８…変位計
９…リファレンスヘッド
１３…第３種のヘッド
１７…回転数センサ
１９…光学クロックヘッド
２０…ディスクファイル装置
２１…筐体
２２…測定器
２３…演算装置
２４…ＳＴＷ装置
３０…サーボトラックライタ
３５…リファレンスヘッド
４５…位置決めピン
【発明の属する技術分野】
本発明はディスクファイル装置のＳＴＷ方法に関し、特に、コンピュータの外部記録装置として使用される磁気ディスク装置のようなディスクファイル装置において、ディスク媒体の上に形成されるサーボトラックの品質を向上させることができるＳＴＷ方法に関する。
【０００２】
近年、コンピュータの外部記憶装置として、磁気ディスク装置や光ディスク装置等のディスクファイル装置が使用されている。このようなディスクファイル装置においては、ディスク媒体の記憶容量が年々増大しており、このために、ディスク媒体の大きさが決まっている場合には、記憶容量の増大はディスク媒体上の記録トラックのピッチを狭める高ＴＰＩ化（１インチ当たりの記録トラック数を高めること）が行われている。
【０００３】
一方、磁気ディスク装置のようなディスクファイル装置では、ディスク媒体に形成される記録トラックはディスクの回転中心に対して同心円状をしている。各記録トラックは、ディスク装置の製造時に、ディスク媒体がディスク装置に組み込まれた後にディスク装置の各ヘッドによってサーボパターンを同心円状に全面にわたって書いた結果、形成される。各記録トラックには予めサーボ情報が書き込まれたサーボゾーンと、データを記録するデータゾーンとがある。サーボ情報を含むサーボパターンを書き込む動作はサーボ・トラック・ライト（ＳＴＷ）と呼ばれる。よって、以後、サーボトラックを書き込む動作をＳＴＷと記す。
【０００４】
従来のディスク装置におけるＳＴＷでは、まず、ディスク装置の筐体（ＤＥ）の外部からロードさせた揺動しないヘッド（通常、クロックヘッド、リファレンスヘッドなどと呼ばれる）により、サーボトラックを書き込むための時間的な基準となる基準信号を、ディスク媒体上の記録トラック以外の部分に書き込む。この基準信号は一定周波数のバースト信号、および基準位置を示すインデックス信号を含んでおり、リファレンス信号と呼ばれる。ディスク媒体上のサーボトラックは、このリファレンス信号に同期させてＤＥ内部のヘッドで書き込まれる。
【０００５】
ところが、ＤＥ内部のヘッドを用いてＳＴＷを行う時には、このヘッドはＤＥ外部に設けられた駆動装置（サーボトラックライタ）のプッシュピンで押されることによってディスク媒体上を移動するので、このプッシュピンの移動精度が悪いと、サーボトラックの書き込み品質（ＳＴＷ品質）が悪化するという問題点があった。また、ＳＴＷ時の品質を悪化させる他の要因としては、ディスク媒体のフラッタ、ディスク媒体を回転させるスピンドルモータの軸受によるスピンドルモータの回転に非同期な連続振動等があり、この非同期な連続振動に対するＳＴＷの品質の向上が望まれていた。
【０００６】
【従来の技術】
図１は磁気ディスク装置のディスク媒体２の上の記録トラックＴとセクタＳの配置を模式的に示すものである。記録トラックＴはディスク媒体２の上に同心円状に多数設けられており、図１にはこの内の１つの記録トラックＴが図示されている。各記録トラックＴは周方向に複数の（例えば６０個の）セクタＳに分けられており、各セクタの記録トラックＴの先頭にサーボゾーンが設けられている。このサーボゾーンには、セクタＳの番号と記録トラックＴの番号の情報を含むサーボパターン信号が書き込まれている。
【０００７】
図２(a) はサーボパターン信号を示すものであり、図２に示されるサーボパターンは２位相サーボパターンの一例である。この２位相サーボパターンは、半径およびディスクの回転方向にずらして書かれた４つの磁化反転のピークの差からサーボ信号を復調するものである。図２(a) の符号６はヘッドを示しており、符号（ｎ−１）、ｎ、（ｎ＋１）、（ｎ＋２）は記録トラック番号を示している。また、図２(b) はこの２層サーボパターンによるヘッド６からの出力波形を示すものであり、Ａ−Ｂが図２(a) のＡ−Ｂ間から得られる波形であり、Ｃ−Ｄが図２(a) のＣ−Ｄ間から得られる波形を示している。
【０００８】
ＳＴＷ動作としては、ディスク媒体２にサーボパターンを連続して１周分書き込んで記録トラックＴを形成した後、ヘッド６を径方向に移動させ、次のサーボパターンを書き込む位置に位置決めする。このように、ディスク媒体２に１周分のヘッドの位置決め情報を書き込んで各記録トラックＴを形成するという作業を繰り返して、ディスク媒体２の全面にサーボパターンを書き込んでいる。各記録トラックＴを形成するためのサーボパターンの書き始め時刻に関しては、従来は、特定セクタから書き始めるか、もしくはＳＴＷ工程時間短縮のため、ヘッド６の移動が完了した直後に書き始めている。直後とは言っても、少なくとも、プッシュピン等のヘッド移動後の残留振動の減衰等を考慮して書き始めている。以後、ディスク媒体２へのサーボパターンの書き込みを略してサーボトラックの書き込みと記す。
【０００９】
図３(a), (b)は従来のディスク媒体にサーボトラックを書き込む様子を示すものである。図において、○がサーボトラックの書き込み開始を示しており、●がサーボトラックの書き込み終了を示している。ディスク媒体２が１回転する毎に太線で示すようにサーボトラックが書き込まれる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このＳＴＷにおいて、ヘッドは常にディスク媒体２上へ不必要な振動なしで位置することが望ましいが、ディスク媒体２には(a) に細線で示すような、ディスク媒体２の回転周期に同期しない非同期連続振動があり、このためにサーボトラックの書き込み品質（ＳＴＷ品質）が悪化する問題がある。
【００１１】
ＳＴＷ品質に影響のある要因としてあげられるのは、ヘッド移動に使用されるプッシュピンの移動精度、ディスクのフラッタ、スピンドルモータの回転に同期しない振動（ＮＲＲＯ：Non-Repeatable RunOut （スピンドル回転非同期振動））等の外乱である。これらは、位置信号として復調した場合、信号の振れ（ランアウト）として観察され、ランアウトが小さい程ＳＴＷ品質が良く、ヘッドの位置決め精度も良好になる。
【００１２】
例えば、転がり軸受（玉軸受など）を用いたスピンドルモータには、スピンドルモータの回転に非同期な連続振動が生じる。スピンドル回転非同期連続振動とは、スピンドルモータの回転周期に同期しない振動で、ヘッドの位置決めではＮＲＲＯとして観察されるものである。スピンドル回転非同期連続振動は、スピンドルモータの回転中にはほぼ一定周期であり、条件により振幅、位相の変動が起きる場合もあるが、振動は継続して生じている。
【００１３】
このようなスピンドル回転非同期連続振動があると、ＳＴＷにおいては、スピンドルモータの回転数同期でサーボパターンの１周分の書き込みとヘッド移動を繰り返すため、記録トラック上で書き込み開始点と終了点との間に径方向の位置ずれが生じ、段差となって現れてしまう。
ディスク装置では、サーボトラックに対しては、ヘッドをクローズドループ制御により追従させてデータの記録・再生が行われている。現状のアクチュエータにおける追従誤差特性の一例を図４(a), (b) に示す。図４(a) では縦軸の単位がｄＢであり、図４(b) では縦軸の単位が倍数である。これらの図から分かるように、書き込まれているランアウトの振幅がそのまま維持されるのが約２３０Ｈｚであり、周波数がこれより大きくなると振動の振幅が拡大され、これより小さくなると振動の振幅を圧縮することができる。従って、２３０Ｈｚ程度以上の高周波数の振動はできるだけ抑制した方がよいことが分かる。
【００１４】
図５(a) ，(b) はＳＴＷ時に書き込まれたスピンドル回転同期ランアウト（ＲＲＯ：Repeatable RunOut)の段差の大小による位置信号（Position Error Signal:ＰＥＳ）の挙動差を比較して示すものである。非同期連続振動によってサーボトラックの書込時に前述の段差が生じると、それによって復調される位置信号には高周波数の振動が生じるため、ランアウトが拡大され位置決め精度が悪化してしまう。トラックの高密度化により位置決め精度は上げる必要があり、そのため、高精度なＳＴＷ品質も要求されるようになり、特に問題となってきた。
【００１５】
現状でスピンドル回転に非同期な連続振動成分としてあげられるのは軸受に起因する振動である。例えば、スピンドルモータの玉軸受に起因する公転振動ｆｃについて考えてみると、玉軸受の玉径をｄ、ピッチ円径をＤ、接触角をα、玉数をＺとし、スピンドルモータの回転数をｆｒとした場合、現状で最も影響のあると考えられる玉軸受に起因する公転振動は、次の式で表される。
【００１６】
ｆｃ= ｆｒ／２×（１＋ｄ／Ｄ＊ cosα）
そこで、本発明は、磁気ディスク装置等のディスクファイル装置において、スピンドル回転に非同期な連続振動成分が原因のサーボトラックの書き込み開始位置と書き込み終了位置での段差を抑制することにより、サーボトラックの品質を向上させることができるディスクファイル装置のＳＴＷ方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の特徴は、以下に第１から第５の発明として示される。
第１の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックには前記ヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む径方向位置へ移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、ＳＴＷ方法によって前記ディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、ヘッドの位置決め情報を書き込んだ所定数のトラックを同じヘッドで読み出して、ヘッド位置信号出力の位相を検出するステップと、ヘッド位置信号出力の位相と非同期な連続振動の位相の位相差を測定するステップとを備え、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の振動がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とすることにある。
【００１９】
第２の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックにはヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、ＳＴＷ方法によってディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、ヘッドの位置決め情報を書き込んだ所定数のトラックを同じヘッドで読み出すステップとを備え、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、ヘッド位置信号の位相を検出することにより、非同期な連続振動を検出するステップを含み、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の振動がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、サーボトラックに情報を書き込むステップが、全記録トラックのうちの情報を書き込む複数のトラック分の情報書き込みスケジュールを立てるステップと、このスケジュールに従って複数のサーボトラックにヘッドの位置決め情報を書き込むステップとを含むことにある。
【００２０】
第３の発明の特徴は、第２の発明において、更に、ヘッド位置信号出力の位相を検出するステップで検出した位相と、前回のスケジュール時に検出された位相との位相差を検出するステップと、この位相差が所定値を越えていた場合は、ＳＴＷ方法によってディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップ以降のステップをやり直させるステップとを備えることにある。
【００２１】
第４の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックにはヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、リファレンスヘッドを最外周部でクロック信号の書き込み後に微動させるステップとを備え、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、リファレンスヘッドから検出されるクロック信号のモジュレーションを観測するステップと、観測したモジュレーションから非同期な連続振動の位相を検出するステップとを含み、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の、振動のピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、情報を書き込むステップが、全記録トラックのうちの情報を書き込む複数のトラック分の情報書き込みスケジュールを立てるステップと、このスケジュールに従って複数のヘッドの位置決め情報を書き込むステップとを含むことを特徴としている。
【００２２】
第５の発明の特徴は、スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックにはヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、ヘッドの移動機構によってヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて情報を書き込むステップと、スピンドルモータの回転数を検出するステップと、ヘッド及び前記リファレンス信号を書き込むヘッド以外の第３のヘッドにより、ディスク媒体のＳＴＷを行うゾーンとリファレンス信号の書き込まれたゾーン以外の場所に、少なくとも１トラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、ヘッドの位置決め情報を書き込んだトラックを、第３のヘッドで読み出すステップとを備え、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、第３のヘッドで読み出したヘッド位置信号の位相を検出することにより、非同期な連続振動を検出するステップを含み、各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、非同期な連続振動の周波数をｆｃ、スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、非同期な連続振動の振動がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とすることにある。
【００２４】
本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法によれば、スピンドルモータの回転に非同期な連続振動を検出し、この検出信号に基づいてＳＴＷを行っているので、ＳＴＷ時に記録開始位置と記録終了位置との間に径方向の段差が発生しにくく、ＳＴＷされたヘッドの位置決め情報の品質が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を用いて本発明の実施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明の具体的な実施例を説明する前に、ＳＴＷを行う装置であるサーボトラックライタの構成について説明する。
図６は本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法に使用するサーボトラックライタ３０の構成を示すものである。サーボトラックライタ３０には、ディスク媒体２にリファレンス信号を書き込むリファレンスヘッド３５の駆動機構１００、ディスクファイル装置２０との電気的な接続をとるコネクタ接触ピン３８の駆動機構１１０、及びキャリッジ５の位置決めピン（プッシュピン）４５の駆動機構１２０がある。また、この図にはサーボトラックライタ３０に取り付けられるディスクファイル装置２０の位置が、破線を用いて示されている。このディスクファイル装置２０において、２はディスク媒体、３はディスク媒体２を回転させるスピンドルモータ、５はアーム６Ａを介してヘッド６を保持するキャリッジを示している。
【００２６】
リファレンスヘッド３５は、アーム３５Ａ，支柱３５Ｂ、及び移動台３５Ｃからなる保持機構１０１に保持されている。移動台３５Ｃは駆動機構１００によって上下に昇降するようになっている。移動台３５Ｃは厚板で構成されており、その一端部には支柱３５Ｂが突設されており、支柱３５Ｂの頂面にアーム３５Ａの基部が取り付けられており、アーム３５Ａの先端部にリファレンスヘッド３５が取り付けられている。アーム３５Ａは支柱３５Ｂに対して交換可能に取り付けられている。
【００２７】
サーボトラックライタ３０における位置決めピン４５の駆動機構１２０は、図６に示されるように、ディスクファイル装置２０のキャリッジ５を位置決めピン４５によって駆動するものである。位置決めピンの駆動機構１２０には、位置決めピン４５が一端に突設されたスイングアーム１２１、スイングアームの回転軸１２２、回転軸１２２の側面に設けられた２つの反射ミラー１２３，１２４、レーザ光の発光装置１２５、レーザ光の受光装置１２６、レーザ光を２つに分離するハーフミラー１２７、及び２つの反射ミラー１２８，１２９がある。
【００２８】
レーザ光の発光装置１２５から発射されたレーザ光は、ハーフミラー１２７で２方向に分離されて一方はそのままスイングアーム１２１上の反射ミラー１２４に至り、他方は反射ミラー１２８で反射してスイングアーム１２１上の反射ミラー１２３に至る。反射ミラー１２３で反射したレーザ光は反射ミラー１２８とハーフミラー１２７で反射してレーザ光の受光装置１２６に到達し、反射ミラー１２４で反射したレーザ光は反射ミラー１２９で反射してレーザ光の受光装置１２６に到達する。
【００２９】
レーザ光の受光装置１２６は、反射ミラー１２３，１２４で反射されたレーザ光の入射状況によってディスクファイル装置２０のキャリッジ５の回転角度を検出する。ディスクファイル装置２０のキャリッジ５の回転角度を変更する場合は、位置決めピンの駆動機構１２０に制御信号を出力して位置決めピン４５でキャリッジ５を押してその回転角度を変更する。
【００３０】
以上のように構成されたサーボトラックライタ３０により、ディスク媒体２の上にサーボトラックがヘッド６によって書き込まれると共に、リファレンスヘッド３５によってディスク媒体２の最外周部にクロック信号が書き込まれる。サーボパターンの書き込みによって形成される記録トラックは、スピンドルモータ３の回転軸に対して同心円状にディスク媒体２の上に形成されている。
【００３１】
ところが、図７(a) に示すように、ヘッドによりディスク媒体２の○で示す位置からサーボトラックの書き込みを開始して１周分のサーボパターンを書き込む場合を考えると、ヘッドがディスク媒体２の同心円上に位置している場合、或いは、ヘッドがディスク媒体２の偏心回転に追従して移動するように制御されていた場合には、サーボトラックの書き込み終了時点でヘッドは書き込み開始位置に戻るはずである。ところが、ディスク媒体２に前述のようにディスク媒体２の回転周期に同期しないスピンドル回転非同期連続振動があると、ディスク媒体２に一周分のサーボトラックを書き込んだ後には、ヘッドはこの非同期連続振動によって●で示す位置に戻ってしまい、○で示す書き込み開始位置との間に段差Ｄが生じてしまう。
【００３２】
図７(b) はディスク媒体２が回転している時に、ディスク媒体２の回転周期に非同期の連続振動が加わった場合の、ヘッドの記録トラックからのずれ量の変化（ランアウト）を示すものである。この図から分かるように、例えば、非同期連続振動によるヘッドの軌跡Ｓが非同期連続振動のない時のヘッドの軌跡Ｒに一致する点Ｐからサーボトラックの書き込みを開始し、１周分のサーボトラックを破線で示すようにディスク媒体２に書き込むと、１周分のサーボトラックを書き終えた位置Ｑ（非同期連続振動によるヘッドの軌跡Ｓの上の点）は、非同期連続振動のない時のヘッドの軌跡Ｒからずれてしまい、これが図７(a) に示すように段差となって現れるのである。
【００３３】
このようなサーボトラックを１周分書き込んだ後の段差をなくすためには、図７(b) に２つの書き込み例を示すように、サーボトラックの書き込み開始時点○におけるヘッドの軌跡Ｓの非同期連続振動のない時のヘッドの軌跡Ｒからの変位量を、サーボトラックの書き込み終了時点●におけるヘッドの軌跡Ｓの軌跡Ｒからの変位量に一致させるようにすれば良い。
【００３４】
ここで前述のスピンドルモータの回転に非同期な連続振動がスピンドルモータの軸受に起因するものであるとして、更に詳しく説明する。ＳＴＷ時のスピンドルモータの回転周波数をfrとし、そのときの軸受振動数をfc、時刻ｔのときの軸受振動による振動（ランアウト）がsin(２πfct)になるとする。書き始め時刻をｔとすると、一周後の時刻は t+1/fr であるから、書き込み開始（終了）点での段差は以下の通りとなる（振幅ｐｐ：２Ａ）。
【００３５】
Ａ｛sin(２πfcｔ＋２πfc/fr)−sin(２πfcｔ）｝
＝２Ａsin(πfc/fr)cos(πfc／fr＋２πfcｔ）
よって、段差を小さくするには、cos(πfc／fr＋２πfcｔ）＝０の時刻、即ち、（ｎ−１／２）＝fc／fr＋２fcｔからｎを整数としてt ＝（ｎ−１／２）／２fc− fr ／２に書き始めるのが良い。つまり、１／２fc周期（周波数＝２fc）毎に良い時刻が訪れることが分かる。
【００３６】
よって、軸受振動数fc、もしくは２倍の回転周波数２fcに同期させてサーボトラックを書き始めるようにすれば良い。そして、軸受振動数fc、もしくは２倍の回転周波数２fcに同期させるためには、スピンドルモータの軸受の振動数を観測しながらＳＴＷすれば良い。
但し、単にスピンドルモータの軸受の振動数にサーボトラックの書き始めを同期させただけでは「最良」になるか「最悪」になるかが不明である。最良の時刻は、ヘッドで見た軸受振動数fcのランアウトがピークとなる時刻から、Δｔ＝（１／fc−１／fr）／２だけ遅れた時刻である。位相としては（１−fc／fr）×１８０°の遅れとなる。ここで述べた位相はfc＜frの場合であるが、fc＞frの場合は、負の遅れ、即ち、（fc／fr−１）×１８０°の進みとなる。
【００３７】
段差が最小となるためには、非同期連続振動である軸受振動数fcのランアウトがピークとなる時刻から（１／fc−１／fr）／２だけ遅れた時刻から、サーボトラックの書き込みを開始すれば良いことになる。この位置が図７(b) の左側の書き込み開始点Ｕで示す位置である。その後、ヘッドを移動し、隣のトラックを書き始める位置は、ヘッド移動後に来る軸受振動数fcのランアウトがピークとなる時刻から（１／fc−１／fr）／２だけ遅れた時刻となり、この時刻が図７(b) の右側の書き込み開始点Ｖで示す時刻である。従って、軸受振動数fcに同期がとれるようにしておけば、ヘッドの移動時間を考慮してサーボトラックの書き込み開始の時刻を決定することができる。
【００３８】
例えば、非同期連続振動数fcが軸受の公転振動数の場合で、スピンドルモータの回転数fr＝７０Ｈｚ、公転振動数fc＝４２Ｈｚの場合、公転振動がピーク値となる位相から７２°遅れの位相から書き込み開始すると、サーボトラックの書き始めと書き終わりとの段差の抑制が最良となる。
ヘッドを使用して測定するランアウトはＳＴＷ時は測定できない。そこで、本発明では、予めサーボトラックをいくつかＳＴＷしておき、このＳＴＷしたサーボトラックをヘッドで読み出して位置信号を復調し、ヘッド以外で観測できる非同期連続振動との位相差を検出しておく。そして、この位相差と（１−fc／fr）×１８０°の遅れを考慮してサーボトラックの書き始めの位相を決定する。この場合、非同期連続振動の位相に変動がないかを、書き込み信号を定期的に確認することによって調べ、変動がある場合はサーボトラックの書き初めの位相を補正する必要がある。
【００３９】
前述のスピンドルモータの回転に非同期な連続振動を検出する手段に、ヘッド以外の振動検知手段を用いない場合は、予め幾つかのサーボトラックをＳＴＷした部分からヘッドで位置信号を復調して、観測された非同期連続振動から、ＳＴＷ基準時刻に対して書き込み開始時間を同定してスケジュールをたて、ＳＴＷを行う方法もある。この場合もスケジュールによる書き込み信号の定期的な確認と補正が必要となる場合がある。
【００４０】
ここで、以上の説明した本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法を実現する具体的な実施例について説明するが、まず、最初にスピンドルモータの回転に非同期な連続振動を検出する手段にヘッド以外の検出手段を用いる場合の実施例を説明し、次に、ヘッド以外に非同期な連続振動を検出する振動検知手段を持たない場合の実施例について説明する。
〔第１の実施例〕
第１の実施例は、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として加速度計を用いたものであり、第１の実施例の方法を実現する装置構成が図８に示される。
【００４１】
図８において、２０は図６で説明したサーボトラックライタ３０に取り付けられたディスクファイル装置であり、その筐体２１の中にはスピンドルモータ３によって回転させられるディスク媒体２と、ヘッドを備えたキャリッジ５、およびキャリッジ５を駆動するＶＣＭ４が設けられている。第１の実施例では、ディスクファイル装置２０の筐体２１、もしくはサーボトラックライタ３０のディスクファイル装置２０の固定治具に加速度計７が取り付けられている。加速度計７の取り付け方法は、バネにより筐体へ押し付けておく方法、ワックス等の粘着物による貼り付けなどが考えられる。また、条件によっては、ディスクファイル装置２０に内蔵されて市販後の製品稼動時に使用する、キャリッジやフレキシブル回路基板などに貼り付けられた加速度計の出力を用いることも可能である。加速度計７は少なくとも１箇所に取り付けておき、スピンドルモータ３の回転時の加速度出力を検出し、検出出力を測定器２２に入力する。
【００４２】
測定器２２では、複数箇所に設置された加速度計７からの検出出力に基づいて、ディスクファイル装置２０に発生しているスピンドルモータ３の回転に同期しない非同期の連続振動ｆｃを検出する。非同期の連続振動ｆｃは測定器２２から演算装置２３に入力される。また、ディスクファイル装置２０の筐体２１には、スピンドルモータ３の回転数ｆｒを検出する回転数センサ１７が設けられており、この回転数センサ１７の出力も演算装置２３に入力される。
【００４３】
演算装置２３は入力される非同期の連続振動ｆｃとスピンドルモータ３の回転数ｆｒに基づいてサーボトラックの書き込み時期を決定し、これをＳＴＷ装置２４に伝える。ＳＴＷ装置２４は演算装置２３からのサーボトラックの書き込み時期の指示に基づいてサーボトラックライタ３０に信号を出力してＳＴＷを行う。演算装置２３内では、例えば、スピンドルモータの回転数ｆｒと非同期な連続振動ｆｃを狭帯域の帯域通過フィルタ（バンドパスフィルタ：ＢＰＦ）等で分離してロックする。ＢＰＦのかわりに、Ａ／Ｄコンバータでディジタルサンプリングして離散フーリエ変換（ＤＦＴ）等により位相を求めることも可能である。
【００４４】
非同期連続振動がスピンドルモータ３の転がり軸受に起因する振動（公転振動など）である場合は、転がり軸受の仕様により前述のように振動数が算出され、対象となる振動が複数ある場合にも絞りやすい。
なお、図９は演算装置２３内にあるキャリッジ制御の制御ブロック図の一例を示すものであるが、ここではこの機能についての説明を省略する。
【００４５】
次に、第１の実施例におけるディスクファイル装置のＳＴＷ方法の手順について説明する。
ＳＴＷの方法としては、まず、通常通りのＳＴＷ手順に従い、サーボトラックを最初の数トラック分書き込む。ここで停止させ、サーボトラックの書き込みを行ったディスクファイル装置２０のヘッド自身でオントラック位置での位置信号出力を観測する。
【００４６】
非同期連続振動ｆｃについては、ヘッド位置信号出力と、加速度計７の出力の両者での位相差を測定しておき、ヘッド位置信号において、非同期連続振動ｆｃの振幅がピークとなる位相から（１−fc／fr）×１８０°だけ遅れた位相（fc＜frの場合）から、サーボトラックの書き込みを開始できるように、加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃにおける位相を、加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃにロックしながら検出しておく。
【００４７】
そして、加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃを基準にして、検出した位相タイミングでサーボトラック書き込みを行う。非同期連続振動ｆｃに対して常にロックしているのであれば、位相の補正は常時行われていると考えられる。従って、軸受振動の検出周波数精度が高い場合は、常にロックさせておく必要はなく、定期的に加速度計７の出力の非同期連続振動ｆｃの位相をチェックするだけでも良い。
【００４８】
ここで、非同期連続振動ｆｃとして軸受の公転振動について検討してみる。例えば、スピンドルモータ３の回転数ｆｒ＝７０Ｈｚ、非同期連続振動ｆｃ＝４３Ｈｚ（軸受の公転振動）の場合、それぞれの１周期時間は14.3msec、23.3msecである。非同期連続振動ｆｃに同期させてＳＴＷを行うとすると、半周期間隔で書き込み開始（終了）点での段差を抑制する位相が来るので、11.7msec間隔となる。ただし、１周の書き込み時間は14.3msecであるから、１周の書き込み終了後のヘッド移動時間が９msec以内であれば、非同期連続振動の１周期間隔でＳＴＷを進めることが最適となる。この条件において、ヘッド移動時間を３msecとし、位相の許容範囲を広げた場合に、ＳＴＷ時間を限りなく短縮する条件では、±４０度までは１周期間隔のＳＴＷスケジュールとなったが、±４０度での書き込み開始時刻と終了時刻での非同期連続振動の振幅差が、非同期連続振動振幅（pp）の５割以上となってしまう。振幅差を非同期連続振動振幅（pp）の１割程度に抑えるとすると、±５度以下程度に抑えるのが適当である。
〔第２の実施例〕
第２の実施例は、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として変位計を用いたものであり、第１の実施例の方法と異なる点は、加速度計の代わりに変位計を使用した点のみである。従って、第２の実施例を実現する装置構成は、図７おける加速度計７が変位計８に置き替わっただけであるので、図１０(a) ，(b) には第２の実施例に使用する変位計８の種類と取付位置を２種類示す。
【００４９】
第２の実施例は、非同期連続振動ｆｃの検出手段として変位計８を用いたものであり、ディスク媒体２、もしくはスピンドルモータ３の回転部（ハブ等）で測定される変位計８の出力から非同期連続振動ｆｃを検出している。変位計８の設置場所（測定箇所）は、軸受の公転成分のようにラジアル方向およびアキシアル方向に観測される軸受振動の場合は、図１０(a) に示すように、変位計８をディスク媒体２のラジアル方向と、アキシアル方向の両方に設けている。
【００５０】
また、変位計８は、図６で説明したサーボライタ３０の位置決めピン４５に取り付けることもできる。この場合は、位置決めピン４５の内周側から外周側で、ヘッド位置が回転方向にずれることを補正できるというメリットがある。
更に、変位計８に静電容量型センサや渦電流センサなどを使用する場合の測定箇所は、ディスクファイル装置の場合、ディスク媒体２の端部、スピンドルモータ３の上側（クランパ上側）、などであり、プローブ設置用に筐体２１に孔を設けるか、筐体２１をオープンにした状態で測定可能である。
【００５１】
更にまた、レーザ変位計やＬＤＶ（レーザドップラ振動計）などを使用する場合の測定箇所は、ディスクファイル装置の場合、図１０(b) に示すように、ディスク媒体２の上面、もしくは下面、スピンドルモータ３の上側（クランパ上側）、ディスク間のスペーサリング端、などである。ディスクファイル装置のハウジングに孔を設ける必要はあるが、オープンにしておく必要はなく、ガラスのように光透過性のもので覆ってあっても測定可能である。
【００５２】
第２の実施例のＳＴＷ方法は、前述した第１の実施例と同様であり、加速度計７の出力のかわりに変位計８の出力を使用し、変位計８の出力から検出した非同期連続振動ｆｃを図８の演算装置２３内でＢＰＦ等で分離してロックしながら、サーボトラックの書き込み開始位置を検出しておく。
変位計８の出力の非同期連続振動ｆｃを基準にして、検出した位相でサーボトラックの書き込みを行う。非同期連続振動ｆｃに対して常にロックしているのであれば、位相の補正は常時行われていると考えられる。軸受振動の検出周波数精度が高い場合は、常にロックさせておく必要はなく、定期的に位相をチェックするだけでも良い。
〔第３の実施例〕
スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として、第１の実施例では加速度計、第２の実施例では変位計を用いていたが、第３の実施例では非同期連続振動の検出手段として、ディスクファイル装置内にあるヘッド自身が使用されており、このヘッドでＳＴＷした信号を同じヘッドで読み込むことにより、読み込んだ信号から非同期連続振動を検出している。スピンドルモータの回転精度がよく、非同期連続振動が安定して生じている場合には、第１、第２の実施例のように常時、非同期連続振動を観測しなくても、いくつかのトラックの書き込み後に１度、位相をチェックしていけばよい。
【００５３】
ＳＴＷの方法としては、まず通常通りのＳＴＷ手順に従い、データゾーン最初の数トラックにヘッドの位置決め信号を書き込む。ここで書き込みを一時停止させ、ヘッドを位置決めして位置信号出力を読み出す。そして、位置信号に含まれる非同期連続振動ｆｃの振幅のピークとなる位相から（１−fc／fr）×１８０°だけ遅れた位相（fc＜frの場合）で書き込み開始するように、インデックス信号を基準時刻として、各サーボトラックのライト開始可能時刻のスケジュールをたてる。即ち、ヘッドの位置決め信号のそれぞれの書き始めのポイントを、何セクタ、何セクタとスケジュールをたてて予め定めておいた複数のサーボトラック分のＳＴＷを行うのである。
【００５４】
非同期連続振動周波数ｆｃの同定は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）や最大エントロピ法（ＭＥＭ）により精度良く求めることができる。また、非同期連続振動周波数ｆｃの位相の検出はＤＦＴ等で行う。この測定精度によって書き込み精度が決定される。基準時刻は、スピンドルモータの回転に対して設定するか、あるいは予めディスク媒体の最外周部にリファレンスヘッドによって書き込まれたクロック信号を同じリファレンスヘッドで再生して得られるクロック（サンプル）信号に対して設定することができる。測定精度を上げるために非同期連続振動ｆｃに関する位相のチェックを行う必要がある。
【００５５】
このように、サーボトラックのライト開始可能時刻のスケジュールをたててＳＴＷを行う第３の実施例では、加速度計や変位計のように常時、非同期連続振動ｆｃを観察する場合に比べて、非同期連続振動ｆｃの位相のチェックおよび補正頻度を増やす必要がある。例えば、２００周毎に非同期連続振動ｆｃの位相のチェックおよび補正頻度を行う実施例の手順を以下示す。
【００５６】
(1) 適当な位置に１トラックＳＴＷを行う。
(2) ヘッドを位置決めして復調し、２００周分の軸受振動数を測定する。
(3) 測定された振動数をもとに数周で位相を同定する。
(4) この位相をもとに２００トラック分のＳＴＷスケジュールを立てる。
(5) ２００トラックのＳＴＷを行う。
【００５７】
(6) 途中で割込みが無い場合は、 (3)〜(5) を繰り返す。
(7) (3) で測定した位相が前回のスケジュール時に予想した位相に対し大幅に異なっていた場合はその前の２００トラックのＳＴＷをやり直す。
ここで、スケジュールの例を示すが、第１の実施例で説明したように、スピンドルモータ３の回転数ｆｒ＝７０Ｈｚ、非同期連続振動ｆｃ＝４３Ｈｚの場合、サーボトラック１周分のＳＴＷを行う時間は14.3msecであり、非同期連続振動の周期は23.3msecである。そして、第３の実施例でも、ある記録トラックにおけるサーボトラックの書き込み開始点と書き込み終了点の段差を無くすために、非同期連続振動ｆｃに同期させてＳＴＷを行う。この場合、非同期連続振動ｆｃの半周期間隔11.7msecで書き込み開始点での段差を抑制する位相が来るので、１周の書き込み時間は14.3msecであるから、あるサーボトラックのＳＴＷを終了した後の９msec後（14.3msec＋９msec＝23.3msec）に隣接するサーボトラックのＳＴＷを開始すれば良い。
【００５８】
第３の実施例では、ヘッドの記録トラック間の移動時間が 3.2ms（＜９msec）であったので、ヘッドを隣接トラック位置に移動させた後に、5.8ms 待ってこのトラックへのＳＴＷを開始すれば良いことになる。また、第１の実施例で説明したように、振幅差を非同期連続振動振幅（pp）の１割以内に抑えるために、第３の実施例では、許容位相角を±２度とした。この場合のＳＴＷのスケジュールを６記録トラック分示すと以下に示すようになる。なお、１つの記録トラックには００セクタから５９セクタまでの６０セクタがあるものとする。
【００５９】
書込開始周 00 02 04 05 07 08 …
書込開始セクタ 44 22 00 38 16 54 …
書込終了周 01 03 04 06 08 09 …
書込終了セクタ 43 21 59 37 15 53 …
これを図示すると図１１(a) のようになる。
【００６０】
図１１(b) は図１１(a) に対比させて示す従来のＳＴＷによるサーボトラックの書込状況を示すものである。従来法では、１つのサーボトラック分のＳＴＷが終了すると、隣接するトラック位置にヘッドを移動させ、直ちにＳＴＷを行っていた。すなわち、ある記録トラック１周分のＳＴＷを14.3msecの時間で行った後に、 3.2msの時間でヘッドを隣接する記録トラック位置に移動させて直ちに次のＳＴＷを行っていた。ヘッドの移動時間の 3.2msの間にヘッドの下を通過したセクタ数は１４であるので、従来のサーボトラックの書込セクタは以下のようになる。この場合の許容位相各は±９０°である。
【００６１】
書込開始周 00 01 02 03 04 06 …
書込開始セクタ 00 13 26 39 52 05 …
書込終了周 00 02 03 04 05 07 …
書込終了セクタ 59 12 25 38 51 04 …
この従来例のＳＴＷによれば、図１１(b) から分かるように、サーボトラックの書込開始点と書込終了点の段差が大きくなっていることがわかる。
〔第４の実施例〕
第４の実施例では、スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動の検出手段として、ディスク媒体の最外周部にリファレンスヘッドで書き込まれたリファレンス信号（クロック信号）を使用している。リファレンス信号は周波数と振幅が一定の信号であるが、この信号の書込時にディスク媒体への書込時に非同期な連続振動があると、書き込まれたリファレンス信号も振動している。
【００６２】
そこで、第４の実施例では、リファレンス信号を書き込んだ後、リファレンスヘッドの位置を径方向に微動させ、リファレンス信号をオフセット位置で再生する。すると、リファレンスヘッドから再生される信号は、図１２(a) に示すように、リファレンス信号を書き込んだ時の非同期な連続振動による振動成分がモジュレーションの形、即ち、振幅が増減する形で観測できる。観測されるモジュレーションはランアウトと考えることができるので、これによりランアウトを算出し、非同期連続振動成分ｆｃを検出する。スピンドルモータの回転精度が良く、非同期連続振動が安定して生じている場合には、前述のように、いくつかのトラックへのサーボトラックの書き込み毎に位相をチェックするだけでよい。
【００６３】
ＳＴＷの方法としては、まず従来のＳＴＷ手順に従い、リファレンスヘッド用のクロック信号を書き込んだ所で、リファレンスヘッドの位置を径方向にオフセットさせ、この位置でこのクロック信号を読み出してモジュレーションを観測する。そして、このモジュレーションからランアウトを算出し、非同期連続振動ｆｃを分離してロックする。図１２(b) に算出した繰り返しランアウト（ＲＲＯ）を示す。
【００６４】
そして、第４の実施例では、この非同期連続振動ｆｃの振幅のピークとなる位相から、（１−fc／fr）×１８０°だけ遅れた位相（fc＜frの場合）でサーボトラックを書き込み開始するように、インデックス信号（リファレンス信号）を基準時刻として、各サーボトラックのライト開始可能時刻のスケジュールを第３の実施例と同様にたてる。このスケジュールをたててＳＴＷを行う方法は第３の実施例と同じであるので、ここではその説明を省略する。
〔第５の実施例〕
第５の実施例では、非同期連続振動の検出手段として、これまで説明した実施例で使用したリファレンスヘッドとディスクファイル装置に内蔵されたヘッド以外の、第３種のヘッドを使用する。第５の実施例は、この第３種のヘッドとして通常の磁気ヘッドを使用する場合である。
【００６５】
図１３に示すように、ディスクファイル装置の筐体２１に内蔵されたキャリッジのアーム６Ａの先端に設けられたヘッド６によってＳＴＷを行うゾーンと、ディスク媒体２の最外周部にクロック信号を書き込むリファレンスヘッド９が使用するゾーン以外の場所で、信号の書き込みが可能な場所に第３種のヘッド１３は設置されている。第３種のヘッド１３による書き込み信号は、ＳＴＷで書き込むサーボトラック信号のようなものでも良い。この場合には、復調信号から直接、非同期連続振動ｆｃを観測しながら、第１、第２の実施例のようにＳＴＷを行うことが可能である。また、リファレンス信号のようなバースト信号を書き込む場合でも、第４の実施例のようにモジュレーションからランアウトを測定して非同期連続振動ｆｃを観測しながら、ＳＴＷを行うことができる。
〔第６の実施例〕
第６の実施例は、第５の実施例において使用した第３種のヘッド１３を、光学クロックヘッド１９で置き換えた場合のものである。
【００６６】
光学クロックヘッド１９の設置場所は、第５の実施例と同様に、ディスクファイル装置内のヘッド６によってＳＴＷを行うゾーンと、リファレンスヘッド９が使用するゾーン以外の場所で、信号の書き込みが可能な場所とすれば良い。ところが、光学クロックヘッド１９は、特開平５−３０３８５２号公報に開示があるように、従来のＳＴＷに使用されているクロックヘッド９の機能を兼ねることが可能である。従って、クロックヘッドとしてリファレンスヘッド９を使用せずに、光学クロックヘッド１９を使用する場合は、光学クロックヘッド１９の設置場所は、図１４に示すように、図１３で説明したリファレンスヘッド９があった場所で良い。
【００６７】
第６の実施例では、光学クロックヘッド１９によるフォーカス制御のサーボ信号をアキシアルランアウト検出として利用して、非同期連続振動ｆｃの検出を行い、この信号を観測しながらＳＴＷを行う。ＳＴＷの方法は第５の実施例と全く同じようにできる。
〔第７の実施例〕
以上説明した第１から第６の実施例では、スピンドルモータの回転に非同期な連続振動ｆｃの位相を検出して、ディスク媒体へのサーボトラックの書き込み開始点と書き込み終了点の間に段差が生じないように、サーボトラックの書き込み開始点を決定していた。一方、第７の実施例は、非同期連続振動ｆｃをこれまでの第１から第６の実施例における検出手段を使用して検知する点は同じであるが、検出した非同期連続振動ｆｃを打ち消すような振動を逆にＳＴＷを行うキャリッジに与える点が異なる。即ち、第７の実施例では、非同期連続振動ｆｃに同期して、この振動を抑制してＳＴＷを行うものである。
【００６８】
従って、非同期連続振動ｆｃの検知手段は、前述の加速度計、変位計、ディスクファイル装置内のヘッド、リファレンスヘッド、もしくは第３種のヘッドの何れであっても良い。非同期連続振動ｆｃに同期してＳＴＷを行うヘッドを非同期連続振動ｆｃとは位相が１８０°異なる振動で駆動する手段は、図６で説明したサーボトラックライタ３０の位置決めピンの駆動機構でも良く、また、ディスクファイル装置のキャリッジとヘッドとの間に位置するロードビームに設けたヘッドの微小移動機構でも良い。このヘッドの微小移動機構については、本出願人がすでにロードビームに圧電素子を取り付けて、この圧電素子に印加された電圧の大小でロードビームを伸縮させ、ヘッドをキャリッジの動作に関係なく、微小に移動させることができるものを出願しており、これを使用すれば良い。
【００６９】
第７の実施例では、まず従来のＳＴＷ手順に従い、ヘッドの位置信号を読み出し、ヘッドの位置信号として書き込まれる非同期連続振動ｆｃの位相と振幅を測定する。サーボセクタ数をｍ，スピンドルモータの回転周波数をｆｒ、軸受振動数をｆｃとして，ｉ番目のサーボトラックを書き始めるサーボセクタ番号をｎ(i）としたとき、隣接するサーボトラックで、ほぼ下式を満たすようにＳＴＷを行う。なお、ここで、“mod"は後続の数値ｍに対する剰余の解を得る演算子を意味するものである。
【００７０】
ｎ(i) ＝ (ｎ(i-1) ＋ｍｆｒ／ｆｃ）mod ｍ
ＳＴＷ中も常時、非同期連続振動ｆｃを観測できる検知手段の場合、即ち、検知手段が、加速度計、変位計、或いは、ＳＴＷクロックヘッドを兼ねない第３種ヘッドの場合、ヘッドからの位置信号出力と検知手段からの検知出力における非同期連続振動ｆｃの位相差を考慮して、検知出力の非同期連続振動ｆｃに同期させて書き込まれる振幅を抑制するように、振幅、位相を調整してＳＴＷ中にヘッドを移動させるアクチュエータを加振するタイミングを算出する。そして、このタイミングで前述のサーボトラックライタ３０のような外部アクチュエータ、あるいはキャリッジとヘッドとの間に設けられたヘッドの微小移動機構を加振して、非同期の連続振動ｆｃを打ち消しながらＳＴＷを行う。
【００７１】
ＳＴＷ中に常時、非同期連続振動ｆｃを観測しない検知手段の場合、即ち、ディスクファイル装置のヘッド、リファレンスヘッド、或いは、リファレンスヘッドを兼ねる第３種ヘッドの場合、第３の実施例で説明したように、あるインデックス信号を基準時刻として、ＳＴＷで書き込まれる非同期連続振動ｆｃを抑制するような加振の振幅、位相を調整しておき、前述のサーボトラックライタ３０のような外部アクチュエータ、あるいはキャリッジとヘッドとの間に設けられたヘッドの微小移動機構を加振して、非同期の連続振動ｆｃを打ち消しながらＳＴＷを行う。
【００７２】
なお、以上説明した実施例では、非同期の連続振動ｆｃが単一の周波数の軸受振動である場合について説明したが、非同期の連続振動ｆｃが複数の周波数である場合、例えば、複数の軸受振動の場合、に対して同時に適用することも可能である。非同期の連続振動ｆｃが複数の場合は、最初に書き込んだサーボトラックの情報を復調して得られたスペクトラムから、周波数と振幅を考慮して、影響の大きいいくつかの軸受振動に対して適用するようにすれば良い。また、ディスクファイル装置自身が有するスピンドル振動だけでなく、つまりディスクファイル装置とは別のスピンドルへディスク媒体を積層してＳＴＷを行う場合、そのスピンドルに対して適用することも可能である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のディスクファイル装置のＳＴＷ方法によれば、ディスクファイル装置におけるサーボトラックの品質向上、およびディスクファイル装置の高トラック密度化を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスク媒体上のサーボトラックとセクタの配置を示す摸式図である。
【図２】 (a) はサーボパターンの説明図、(b) はヘッドの出力特性図である。
【図３】 (a) は従来のＳＴＷを説明する図、(b) はディスク媒体上のサーボトラックを示す図である。
【図４】 (a) ，(b) はアクチュエータの追従特性の例を示す特性図である。
【図５】 (a) ，(b) はＳＴＷ時に書き込まれたスピンドル回転同期ランアウトの段差が小さい時と大きい時のヘッド位置信号の挙動差を説明する特性図である。
【図６】サーボトラックライタの要部平面図である。
【図７】 (a) はＳＴＷ時のサーボトラックの書き込み開始点と終了点の段差を説明する図、(b) は非同期連続振動が生じている時の従来のＳＴＷと、本発明のＳＴＷとを対比して説明する特性図である。
【図８】本発明のディスクファイル装置の第１の実施例のＳＴＷ方法に使用する装置の構成を示す構成図である。
【図９】本発明のディスクファイル装置におけるキャリッジ制御の制御ブロック図である。
【図１０】 (a) ，(b) は本発明のディスクファイル装置の第２の実施例のＳＴＷ方法に使用する変位計の配置を説明する図である。
【図１１】 (a) は本発明の第３の実施例によるＳＴＷを説明する図、(b) は従来のＳＴＷを説明する図である。
【図１２】 (a) は本発明の第４の実施例においてヘッドから読み取られるリファレンス信号を示す波形図、(b) は(a) の波形図から算出される非同期連続振動を示す波形図である。
【図１３】本発明のディスクファイル装置の第５の実施例のＳＴＷ方法に使用する第３種のヘッドの配置を説明する図である。
【図１４】本発明のディスクファイル装置の第６の実施例のＳＴＷ方法に使用する第３種のヘッドの配置を説明する図である。
【符号の説明】
２…ディスク媒体
３…スピンドルモータ
５…キャリッジ
６…ヘッド
７…加速度計
８…変位計
９…リファレンスヘッド
１３…第３種のヘッド
１７…回転数センサ
１９…光学クロックヘッド
２０…ディスクファイル装置
２１…筐体
２２…測定器
２３…演算装置
２４…ＳＴＷ装置
３０…サーボトラックライタ
３５…リファレンスヘッド
４５…位置決めピン
Claims (5)
- スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックには前記ヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、前記各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、
前記ヘッドの移動機構によって前記ヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、前記書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて前記情報を書き込むステップと、
前記スピンドルモータの回転数を検出するステップと、
ＳＴＷ方法によって前記ディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、
前記ヘッドの位置決め情報を書き込んだ前記所定数のトラックを同じヘッドで読み出して、ヘッド位置信号出力の位相を検出するステップと、
前記ヘッド位置信号出力の位相と前記非同期な連続振動の位相の位相差を測定するステップとを備え、
前記各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、前記非同期な連続振動の周波数をｆｃ、前記スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、前記非同期な連続振動の振幅がピークとなる位相〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とすることを特徴とするディスクファイル装置のＳＴＷ方法。 - スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックには前記ヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、前記各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、
前記ヘッドの移動機構によって前記ヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、前記書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて前記情報を書き込むステップと、
前記スピンドルモータの回転数を検出するステップと、
ＳＴＷ方法によって前記ディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、
前記ヘッドの位置決め情報を書き込んだ前記所定数のトラックを同じヘッドで読み出すステップとを備え、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、前記ヘッド位置信号の位相を検出することにより、前記非同期な連続振動を検出するステップを含み、
前記各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、前記非同期な連続振動の周波数をｆｃ、前記スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、前記非同期な連続振動の振幅がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、
前記サーボトラックに前記情報を書き込むステップが、全記録トラックのうちの前記情報を書き込む複数のトラック分の情報書き込みスケジュールを立てるステップと、このスケジュールに従って前記複数のサーボトラックにヘッドの位置決め情報を書き込むステップとを含むことを特徴とするディスクファイル装置のＳＴＷ方法。 - 請求項２に記載のディスクファイル装置のＳＴＷ方法において、更に、
前記ヘッド位置信号出力の位相を検出するステップで検出した位相と、前回のスケジュール時に検出された位相との位相差を検出するステップと、
この位相差が所定値を越えていた場合は、ＳＴＷ方法によって前記ディスク媒体に予め所定数のトラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップ以降のステップをやり直させるステップとを備えることを特徴とするディスクファイル装置のＳＴＷ方法。 - スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックには前記ヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、前記各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、
前記ヘッドの移動機構によって前記ヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、前記書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて前記情報を書き込むステップと、
前記スピンドルモータの回転数を検出するステップと、
リファレンスヘッドを前記最外周部で前記クロック信号の書き込み後に微動させるステップとを備え、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、前記リファレンスヘッドから検出される前記クロック信号のモジュレーションを観測するステップと、観測したモジュレーションから前記非同期な連続振動の位相を検出するステップとを含み、
前記各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、前記非同期な連続振動の位相の周波数をｆｃ、前記スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、前記非同期な連続振動の振幅がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、
前記情報を書き込むステップが、全記録トラックのうちの前記情報を書き込む複数のトラック分の情報書き込みスケジュールを立てるステップと、このスケジュールに従って前記複数のヘッドの位置決め情報を書き込むステップとを含むことを特徴とするディスクファイル装置のＳＴＷ方法。 - スピンドルモータに回転させられる少なくとも１枚のディスク媒体と、このディスク媒体に対してデータの記録、再生を行うヘッドと、このヘッドの移動機構とを少なくとも備え、このディスク媒体の記録面には複数のセクタに分割された記録トラックが同心円状に形成され、各セクタのトラックには前記ヘッドの位置決め情報が予め書き込まれているディスクファイル装置におけるサーボトラックの書き込み方法であって、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相を検出するステップと、
検出された非同期な連続振動の位相に基づいて、前記各サーボトラックの、書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタ、または書き始め、もしくは書き終わり時刻を決定するステップと、
前記ヘッドの移動機構によって前記ヘッドをヘッドの位置決め情報を書き込む記録面上で移動させ、前記書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタに基づいて前記情報を書き込むステップと、
前記スピンドルモータの回転数を検出するステップと、
前記ヘッド及びリファレンスヘッド以外の第３のヘッドにより、前記ディスク媒体の前記ＳＴＷを行うゾーンと前記リファレンス信号の書き込まれたゾーン以外の場所に、少なくとも１トラック分のヘッドの位置決め情報を書き込むステップと、
前記ヘッドの位置決め情報を書き込んだ前記トラックを、前記第３のヘッドで読み出すステップとを備え、
前記スピンドルモータの回転数に非同期な連続振動を検出するステップが、前記第３のヘッドで読み出したヘッド位置信号の位相を検出することにより、前記非同期な連続振動を検出するステップを含み、
前記各サーボトラックの書き始めセクタ、もしくは書き終わりセクタを決定するステップにおいて、前記非同期な連続振動の位相の周波数をｆｃ、前記スピンドルモータの回転数をｆｒとして、ｆｃ＜ｆｒの場合は、前記非同期な連続振動の振幅がピークとなる位相から〔（１−ｆｃ／ｆｒ）×１８０〕°だけ遅れた位置をサーボトラックの書き込み開始位置とし、ｆｃ＞ｆｒの場合は、〔（ｆｃ／ｆｒ−１）×１８０〕°だけ進んだ位置をサーボトラックの書き込み開始位置とすることを特徴とするディスクファイル装置のＳＴＷ方法。
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