JPH1011927A - 磁気ディスク装置用サーボライト装置及びサーボライト方法 - Google Patents

磁気ディスク装置用サーボライト装置及びサーボライト方法

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JPH1011927A
JPH1011927A JP8163039A JP16303996A JPH1011927A JP H1011927 A JPH1011927 A JP H1011927A JP 8163039 A JP8163039 A JP 8163039A JP 16303996 A JP16303996 A JP 16303996A JP H1011927 A JPH1011927 A JP H1011927A
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JP
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magnetic disk
servo
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write
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JP8163039A
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Inventor
Isao Morita
功 森田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633—Servo formatting

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最適なディスク回転数を決定してサーボライ
ト処理における共振現象の発生を防止し、磁気ディスク
に書き込まれるサーボデータの品質を向上する。 【解決手段】 ＣＰＵ１０１は、メモリ１０１に記憶さ
れているデフォルト回転数のいずれかで、誤差検出用サ
ーボデータの書き込みを行うようにＶＣＭ駆動回路１０
３、スピンドルモータ駆動回路１０４、サーボデータリ
ード／ライト回路１０５に指示する。位置誤差信号解析
回路１０６は、書き込まれた誤差検出用サーボデータか
ら位置誤差を検出し、ＣＰＵ１０１は、この位置誤差に
基づいて最適なディスク回転数を決定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、磁気ディスク装
置の磁気ディスクにサーボデータを書込むサーボライト
装置及びサーボライト方法に関し、特に、磁気ディスク
の回転数を適正化し、品質の良いサーボデータを磁気デ
ィスクに書込むサーボライト装置及びサーボライト方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、デスクトップタイプのパーソナ
ルコンピューや、ノートブックタイプ等のポータブルコ
ンピュータの記憶装置としてハードディスク装置（ＨＤ
Ｄ）、いわゆる磁気ディスク装置が適用されている。こ
の磁気ディスク装置の内部構造を示す斜視図を図８に示
す。この磁気ディスク装置１は、円板状の基板上に磁気
記録膜が塗布／蒸着された記憶媒体（ディスク）２に対
し、磁気ヘッド３を用いてデータを記録、再生する装置
である。この磁気ディスク２は、スピンドルモータ４に
より高速回転される。磁気ヘッド３はキャリッジ５に保
持される。磁気ヘッド３は、ボイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）６によりキャリッジ５が移動されることにより、磁
気ディスク２上を半径方向に移動可能となる。
【０００３】このように、磁気ヘッド３は、ボイスコイ
ルモータ６によって磁気ディスク２上の所望の位置に位
置決めされる。このような位置決め方法には、一般的
に、エンベデッドサーボ方法と称される方法て適用され
ている。これは、磁気ディスク装置の製造工程、即ち、
サーボデータを磁気ディスク２に書込む、いわゆるサー
ボライト処理において、前データ面の前トラックの中
に、複数のサーボデータ部が設けられる。このサーボデ
ータ部は、基本的には、シリンダコードを埋め込んだシ
リンダコード部と、位置ずれを検出・補正するためのデ
ータが記録される補正部とにより構成される。即ち、磁
気ディスク装置１では、シリンダコード部のシリンダコ
ードを検出することにより、磁気ヘッド３を介して所望
のトラックにアクセスし、この後、補正部に記録された
データを離散的に（複数回／トラック）検出し、現在あ
る磁気ヘッド３の位置を検出・補正する。これにより、
磁気ディスク２上の所望の位置への磁気ヘッド３位置決
めを高精度で確保することができる。
【０００４】ここで、図９の前記スピンドルモータ４の
構成の一例を示す。尚、図９に示されるスピンドルモー
タ４の各構成要素は磁気ディスク装置１において、磁気
ディスク２の下に設けられている。ハブ４１は、磁気デ
ィスク２が取り付けられ、磁気ディスク２と共に高速に
回転する。軸受け４２は、ベアリング等が適用され、高
速回転するハブ４１の回転軸を受ける。
【０００５】コイル４３は、ステータコア４４の周囲に
巻き付けられ、ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit)４７
を介して制御電流が供給される。マグネット４５は、コ
イル４３と共に電磁駆動要素を形成する。このマグネッ
ト４５はバックヨーク４６を介してハブ４１に接続され
ている。モータベース４８は、前述した構成を有するス
ピンドルモータ４を保持する部材であり、磁気ディスク
装置１の筺体のベースに接続されている。このような構
成を有するスピンドルモータ４では、コイル４３に制御
電流を供給することにより、ハブ４１、マグネット４
５、及びバックヨーク４６、が磁気ディスク２と共に高
速回転される。
【０００６】近年、このような磁気ディスク装置におい
ては、磁気ディスク装置自身の小型化のため、磁気ディ
スク２に対するデータ記録密度の高密度化要求されてい
る。このため、データのトラックピッチは、μｍ単位の
ピッチが採用されている。
【０００７】このような狭トラックピッチを磁気ディス
ク装置１で実現するには、磁気ディスク装置の機構系に
おいて、スピンドルモータ４のＮＲＲＯ（非同期振れ）
を小さく抑え、更に、キャリッジ５を含む機構系全体の
剛性を向上させる必要がある。又、磁気ディスク装置全
体としては、磁気ヘッドを所望のトラックに精度良く位
置決めさせること、即ち、正確なサーボデータを磁気デ
ィスクに書込む必要がある。
【０００８】又、近年では、前述した高密度化の要求と
共に、磁気ディスク装置の記憶容量の大容量化の要求が
ある。磁気ディスク装置の磁気ディスクの実装枚数は、
装置の記憶容量に直接関連する。従って、大容量化の要
求を満たすためには、磁気ディスク装置の筺体内の予め
定められた規定空間内で、最大限の磁気ディスク枚数を
実装する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の磁気ディスク装置では、記憶容量の大容量化要求に応
じ、筺体内の予め定められた規定空間内で、最大限の磁
気ディスク枚数を実装している。このような磁気ディス
ク装置では、筺体のベースを薄くする設計が図られる。
この場合、前述したスピンドルモータ及びこれに関連す
る構成要素においては、実装負荷の増加、及び筺体のベ
ースを薄くすることは、相対的に、機構系の剛性の低下
を導く。このため、共振現象が容易に発生する。
【００１０】共振現象の発生により、いかに説明するよ
うな不具合が発生する。先ず、サーボライト時には、サ
ーボデータが振動的に書き込まれ、位置決めにおいて参
照されるサーボデータ自身の尺度が不安定になる。従っ
て、正確な位置決め処理が不可能になる恐れがある。
【００１１】次に、たとえサーボデータが正確に書き込
まれた場合であっても、実際に磁気ディスク装置を使用
する場合に共振現象が起こると、やなり正確な位置決め
処理が不可能となる恐れがある。いずれにしても、共振
現象の発生により、位置決め処理の精度を高く保つこと
ができない。
【００１２】ここで、共振現象の発生により、スピンド
ルモータ４が変形した状態を図１０に示す。ここでは、
ハブ４１の軸４１ａを回転可能に受ける軸受け４２が変
形した状態が示されている。図１０に示されるように、
磁気ディスク２が傾き、倒れ込んだ場合、磁気ディスク
２は、磁気ヘッド３に対して、磁気ディスク２の半径方
向に変位を持つことになる。このように、磁気ディスク
２の半径方向に変位を持つことは、位置誤差が生じ、正
確な位置決めが不可能となる。尚、図１０においては、
軸受け４２が変形した状態が示されているが、共振現象
の発生により、モータベース４８が振動的に歪んだり、
磁気ヘッド３及びキャリッジ５が歪む場合もある。この
ような場合も、図１０に示される場合と同様に、正確な
位置決めが不可能となる。ここで、前記位置誤差とは、
基準サーボデータが書き込まれている位置に対するヘッ
ドの位置ずれ量を意味し、以降、この位置ずれ量を位置
誤差と称する。
【００１３】又、従来、磁気ディスクに対するサーボデ
ータの書き込み、即ち、サーボライト処理は、実際に磁
気ディスク装置が使用される時のディスク回転数と同じ
書き込み回転数で行われていたが、近年では以下の方法
が採用されている場合がある。
【００１４】第１の方法は、サーボライト処理を、共振
現象を回避しやすい回転数、即ち、共振現象が発生しに
くい回転数で実行し、これにより磁気ディスクに書き込
まれるサーボデータの品質を安定する方法である。
【００１５】第２の方法は、実際に磁気ディスク装置が
使用される時の磁気ディスクの回転数よりもかなり低い
回転数でサーボライト処理を実行し、サーボデータの品
質を安定する方法である。
【００１６】しかし、第１の方法のように、共振現象が
発生しにくい回転数を設定した場合であっても、例え
ば、磁気ディスク装置を構成する部品の精度、または組
立てのばらつき等の磁気ディスク装置自身に依存する共
振周波数のばらつきがあるため、共振現象の発生を完全
に回避することは困難である。
【００１７】又、第２の方法は、実際に使用される回転
数よりもかなり低い回転数でサーボライト処理を実行
し、振動エネルギーを小さくし、これにより振動を抑え
ることを目的としているが、これにはいくつかの不具合
がある。
【００１８】先ず、回転数を小さくした場合、磁気ヘッ
ドが磁気ディスクに対して浮上する高さが低くなり、磁
気ディスクに接触する可能性がある。又、回転数を低く
した場合であっても、完全に共振現象の発生を回避する
ことは困難である。
【００１９】又、サーボライト処理を実行する際の磁気
ディスク装置の拘束条件は、磁気ディスク装置を実際に
使用する際の拘束条件とは異なっているのが一般的であ
る。即ち、サーボライト処理時の磁気ディスク装置の状
態は、磁気ディスク装置にはサーボライト装置が接続さ
れているため、実際に磁気ディスク装置単体で使用され
る状態とは異なる。従って、磁気ディスク装置単体で使
用される場合に共振現象が発生しない回転数であって
も、サーボライト処理時には共振現象が発生する恐れが
ある。
【００２０】この発明は、前述した実情に鑑みてなされ
たものであり、サーボライト処理における共振現象の発
生を防止し、磁気ディスクに書き込まれるサーボデータ
の品質を向上することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】この発明に係るサーボラ
イト装置は、スピンドルモータと、このスピンドルモー
タにより回転される、データを記録する磁気ディスクと
を有する磁気ディスク装置にサーボデータを書込むサー
ボライト装置であって、前記スピンドルモータを駆動す
る駆動部と、データを前記磁気ディスクの所定領域に書
込む書き込み手段と、所定の回転数で前記磁気ディスク
を回転させ、この磁気ディスクに測定用データを書込む
ように、前記駆動部及び書き込み手段を制御する制御手
段と、前記測定用データの書き込み時の前記磁気ディス
ク装置の振動特性を検出する検出手段と、この検出手段
によって検出された振動特性に従って、前記磁気ディス
クの回転数を最適化する最適化手段と、前記最適化手段
により最適化された回転数でサーボデータを書き込むよ
うに、前記駆動部及び前記書き込み手段を制御するサー
ボデータ書き込み手段とを具備することを特徴とする。
【００２２】又、前記最適化手段は、前記振動特性が所
定の条件を満たしていない場合、前記所定の回転数と異
なる回転数で前記磁気ディスクを回転させ、この磁気デ
ィスクに測定用データを書込むように、前記駆動部及び
書き込み手段を制御する手段と、前記振動特性が所定の
条件を満たす場合、前記振動特性の検出された磁気ディ
スクの回転数を最適化された回転数とする手段とを含む
ように構成することが好ましい。
【００２３】又、前記検出手段は、前記磁気ディスクに
書き込まれた測定用データを読み出し、この読み出され
た測定用データの位置誤差から前記振動特性を検出する
ように構成してもよい。この場合、前記検出手段が、前
記磁気ディスクに書き込まれた測定用データを所定回数
読み出すように構成され、これにより、前記位置誤差
が、前記所定回数読み出された測定用データを重ね合わ
せた振れであってもよい。この他、前記位置誤差が、前
記読み出された測定用サーボデータから周波数に対する
振れであってもよい。
【００２４】又、前記検出手段は、前記磁気ディスク装
置近傍に設けられ、前記磁気ディスクの振動を検出する
センサを有し、このセンサから、前記測定用データの書
き込み時の振動特性を検出するように構成してもよい。
【００２５】又、前記最適化手段は、磁気ディスクの回
転数を示すデータを複数個有し、この複数個のデータか
ら最適な回転数を選択するように構成することが好まし
い。この発明に係るサーボライト方法は、スピンドルモ
ータと、このスピンドルモータにより回転される、デー
タを記録する磁気ディスクとを有する磁気ディスク装置
にサーボデータを書込む装置であり、前記スピンドルモ
ータを駆動する駆動部と、データを前記磁気ディスクの
所定領域に書込む書き込み手段とを有するサーボライト
装置におけるサーボライト方法であって、所定回転数で
磁気ディスクが回転するように前記駆動部を制御する制
御ステップと、前記磁気ディスクに測定用データを書込
む書き込みステップと、前記測定用データの書き込み時
の前記ディスク装置の振動特性を検出する検出ステップ
と、この検出ステップにより検出された振動特性に従っ
て前記磁気ディスクの回転を最適化する最適化ステップ
と、前記最適化ステップにより最適化された回転数でサ
ーボデータを書き込むように、前記駆動部及び書き込み
手段を制御するサーボデータ書き込みステップとを具備
することを特徴とする。
【００２６】前記最適化ステップは、前記振動特性が所
定の条件を満たしていない場合、前記所定回転数と異な
る回転数で前記磁気ディスクが回転するように前記駆動
部を制御するステップと、 前記振動特性が所定の条件
を満たす場合、前記振動特性の検出された磁気ディスク
の回転数を最適化された回転数とするステップとを含む
ことが好ましい。
【００２７】又、前記検出ステップは、前記磁気ディス
クに書き込まれた測定用データを読み出し、この読み出
された測定用データの位置誤差から前記振動特性を検出
するステップを含むようにしても良い。
【００２８】又、前記サーボライト装置は、前記磁気デ
ィスク装置近傍に設けられ、前記磁気ディスクの振動を
検出するセンサを有し、前記検出ステップは、前記セン
サから、前記測定用データの書き込み時の振動特性を検
出するステップを含むようにしてもよい。
【００２９】又、前記サーボライト装置は、磁気ディス
クの回転数を示すデータを複数個記憶するメモリを有
し、前記最適化ステップは、この複数個のデータから最
適な回転数を選択するステップを含むことが好ましい。
【００３０】前記サーボライト装置、及びサーボライト
方法によれば、磁気ディスクに測定用データが書き込ま
れ、このサーボデータまたはこのサーボデータの書き込
み時の検出結果に従って、サーボライト処理を実行する
際の、磁気ディスクの最適な回転数が決定される（回転
数の最適化）。この回転数によって磁気ディスクを回転
させた場合、共振現象が発生せず、磁気ディスクに書き
込まれるサーボデータの品質が向上する。従って、磁気
ディスク装置を実際に使用する場合、精度の良い位置決
め制御を実行することが可能となる。
【００３１】又、この発明に係る磁気ディスク装置は、
測定用データを磁気ディスクに書き込み、前記測定用デ
ータの書き込み時の磁気ディスク装置の振動特性を検出
する検出手段と、この検出手段によって検出された振動
特性に従って、前記磁気ディスクの回転数を最適化する
最適化手段とを有するサーボライト装置によりサーボラ
イトされる磁気ディスク装置であって、磁気ディスクを
回転するスピンドルモータと、このスピンドルモータに
より回転される前記磁気ディスクであって、前記最適化
手段により最適化された回転数でサーボデータが書き込
まれた磁気ディスクとを具備することを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明に
係るサーボライト装置の実施の形態を説明する。この発
明に係るサーボライト装置と、このサーボライト装置が
接続された磁気ディスク装置（ＨＤＤ）との構成を図１
に示す。ここでは、サーボライト装置１００を用いて、
磁気ディスク装置２００にサーボデータを書込む際の接
続状態が示されいる。このサーボライト装置１００は、
サーボデータを書込むサーボライト処理を実行する前
に、誤差検出用サーボデータを書き込み、このサーボデ
ータから得られる位置誤差信号に基づいてサーボライト
処理に最適なディスク回転数を決定する。
【００３３】サーボライト装置１００は、この装置全体
の制御を司るＣＰＵ(Central Processing Unit) １０１
が設けられている。このＣＰＵ１０１には、メモリ１０
２が接続されている。メモリ１０２には、ＣＰＵ１０１
の制御処理に必要なプログラムの他、図２に示されるよ
うに、デフォルト回転数ｆ1 〜ｆn と、サーボライト処
理を実行するか否かを判断する際に参照される規定値と
が記憶されている。この規定値は、磁気ディスク装置に
共振現象が発生していないかのことを示し、サーボデー
タが精度良く書き込めることを示す限度を示す値であ
る。ただし、デフォルト回転数の個数ｎは、５〜１０個
程度が好ましい。
【００３４】ＣＰＵ１０１は、最適なディスク回転回数
を決定するため処理、例えば、後述する位置誤差と、メ
モリ１０２に記憶されている規定値との比較処理等の機
能を有する。
【００３５】又、ＣＰＵ１０１には、ボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）駆動回路１０３、スピンドルモータ駆動回
路１０４、サーボデータリード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路
１０５が接続されている。ＣＰＵ１０１は、サーボデー
タの書き込み対象である磁気ディスク装置の磁気ヘッド
が所望のトラックに位置決めされるように、ＶＣＭ駆動
回路１０３にＶＣＭ制御信号を供給する。又、ＣＰＵ１
０１は、メモリ１０２に記憶されているデフォルト回転
数に従って前記対象である磁気ディスク装置の磁気ディ
スクが回転するように、スピンドルモータ制御信号をス
ピンドルモータ駆動回路１０４に供給する。又、ＣＰＵ
１０１は、サーボデータの書き込み、誤差検出用サーボ
データの書き込み、及び位置誤差信号の読み出しを制御
するリード／ライト制御信号をサーボデータリード／ラ
イト回路１０５に供給する。
【００３６】駆動回路１０３は、ＣＰＵ１０１から送ら
れるＶＣＭ制御信号に従って、サーボデータの書き込み
対象である磁気ディスク装置のボイスコイルモータを駆
動する。スピンドルモータ駆動回路１０４は、ＣＰＵ１
０１から送られるスピンドルモータ制御信号に従って、
前記対象である磁気ディスク装置のスピンドルモータを
駆動する。
【００３７】サーボデータリード／ライト回路１０５
は、ＣＰＵ１０１からのリード／ライト制御信号に従っ
て、サーボデータの書き込み対象である磁気ディスクへ
のサーボデータの書き込みと、誤差検出用サーボデータ
の書き込み及び読み出しとを行う。ここで、誤差検出用
サーボデータとは、磁気ヘッドから磁気ディスクに書き
込まれるサーボデータの位置誤差が検出できるデータで
あり、例えば、バーストデータ等を適用することができ
る。更に、この誤差検出用サーボデータは、磁気ディス
クの所定箇所、例えば、磁気ディスクのデータエリアの
外周部または内周部に書き込まれる。又、サーボデータ
リード／ライト回路１０５は、前記対象である磁気ディ
スクから、誤差検出用サーボデータを読み出すことによ
り得られたデータを位置誤差信号として、位置誤差信号
解析回路１０６に出力する。
【００３８】位置誤差信号解析回路１０６は、ＣＰＵ１
０１の制御の下、サーボデータリード／ライト回路１０
５から送られる位置誤差信号から位置誤差を算出する。
この実施の形態においては、ＣＰＵ１０１は、サーボデ
ータリード／ライト回路１０５に対し、位置誤差信号の
読み込みを所定回転数だけ実行することを指示し、位置
誤差信号解析回路１０６は、図３に示されるように、１
回転分の位置誤差信号を重ねた波形を生成する。更に、
この波形から位置誤差Ｄを算出し、これをＣＰＵ１０１
に送る。尚、図３に示される幅Ｓは、メモリ１０２に記
憶される規定値である。
【００３９】次に、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）２００
の構成を説明する。尚、この磁気ディスク装置２００の
外観は、前述した図８に示される装置と同様である。図
１に示されるように、磁気ディスク装置２００では、複
数（又は１枚）のディスク２０１がスピンドルモータ２
０３により高速に回転運動され、ディスク２０１の各デ
ータ面に対向して複数の磁気ヘッド２０２が設けられ
る。ディスク２０１が１枚の場合には、２つの磁気ヘッ
ド２０２がディスク１の両面に対向して設けられる。磁
気ヘッド２０２はキャリッジ２０４と称するヘッド移動
機構に取り付けられ、このキャリッジ２０４の回動に応
じてディスク２０１の半径方向に移動する。磁気ヘッド
２０２は、後述するサーボ処理システム（ヘッド位置決
め制御機構）により、指定された目標シリンダ（目標ト
ラック）上に位置決め制御されて、通常ではセクタ単位
にデータのリード／ライトを行なう。
【００４０】キャリッジ２０４はボイスコイルモータ
（ＶＣＭ）２０５により駆動される。ボイスコイルモー
タ２０５はＶＣＭドライバ２０７により駆動される。
又、スピンドルモータ２０３はモータドライバ２０６に
より駆動される。この実施の形態では、モータドライバ
２０６とＶＣＭドライバ２０７は、ダブルドライバと称
するドライバＩＣ（集積回路）２０８として一体的に構
成されている。
【００４１】リード／ライト回路２１０は、ヘッドアン
プ２０９により増幅された磁気ヘッド２０２から得られ
るリード信号を入力し、データ再生動作に必要な信号処
理を行なう。又、リード／ライト回路２１０は、データ
記録動作に必要な信号処理を実行し、ライトデータに応
じたライト電流をヘッドアンプ２０９を介して磁気ヘッ
ド２０２に供給する。
【００４２】リード／ライト回路２１０は、通常のユー
ザデータの記録再生処理と共に、ヘッド位置決め制御の
サーボ処理に必要なサーボデータの再生処理を実行す
る。サーボデータには、磁気ヘッド２の現在位置を示す
シリンダアドレスＣＡ及びシリンダ内の位置誤差を示す
ためのバーストデータ（バースト信号）ＢＳが含まれて
いる。
【００４３】リード／ライト回路２１０は、ＡＧＣ（Au
tomatic Gain Control）機能を有するＡＧＣアンプ、パ
ルス生成回路、及びピークホールド回路を有する。パル
ス生成回路は、磁気ヘッド２０２からのリード信号から
リードデータや同期パルスを弁別するためのパルスピー
クディテクタ（ＰＰＤ）を有し、シリンダアドレスＣＡ
を含むデータパルスを出力する。ピークホールド回路
は、磁気ヘッド２０２からのリード信号のピークをサン
プルホールドし、バースト信号ＢＳを含むアナログ信号
を出力する。
【００４４】サーボ制御回路２１１は、サーボ処理に必
要な信号処理を実行する回路であり、リード／ライト回
路２１０から出力されたデータパルスからシリンダアド
レスＣＡを抽出して保持する。又、サーボ制御回路２１
１は、バースト信号ＢＳを抽出するためのサンプルタイ
ミング信号を出力したり、セクタパルスの抽出処理を実
行する。
【００４５】ＣＰＵ２１２は、サーボ制御回路２１１と
共にヘッド位置決め制御を実行する。更に、ＣＰＵ２１
２は、ヘッド位置決め制御以外に、リード／ライトデー
タの転送制御を含む磁気ディスク装置２００の各種駆動
制御を実行する。ＣＰＵ２１２は、ＲＯＭ２１４に格納
された制御プログラムに基づいて各種駆動制御を実行す
る。ＲＯＭ２１４は例えばＥＥＰＲＯＭやＰＲＯＭ（プ
ログラマブルＲＯＭ）からなる不揮発性メモリであり、
内部バス２１３を介してＣＰＵ２１２に接続されてい
る。
【００４６】ＨＤＣ２１５は、ＨＤＤとホストコンピュ
ータとのインターフェースを構成し、主としてリード／
ライトデータの転送を行なうコントローラである。ＨＤ
Ｃ２１５は、ディスク２０１から読出されたセクタ単位
のリードデータ及びディスク２０１に書き込むためのラ
イトデータをバッファＲＡＭ２１６に一時的に格納す
る。ＨＤＣ２１５とＣＰＵ２１２はデータ転送制御を行
なうシステムを構成している。
【００４７】次に、この実施の形態におけるディスク回
転数決定処理を図４のフローチャートを参照して説明す
る。ＣＰＵ１０１は、先ず、メモリ１０２に記憶されて
いるデフォルト回転数ｆ1〜ｆn の内のいずれか一つ
（デフォルトｆi ）で磁気ディスク２０１を回転させ、
これに誤差検出用サーボデータを書込むように、スピン
ドルモータ駆動回路１０４にスピンドルモータ制御信号
を、サーボデータリード／ライト回路１０５にリード／
ライト制御信号を出力する。スピンドルモータ駆動回路
１０４は、スピンドルモータ制御信号に従って、ＣＰＵ
１０１により指定されたデフォルト回転数で磁気ディス
ク２０１が回転するように、磁気ディスク装置２００の
スピンドルモータ２０３を駆動する。サーボデータリー
ド／ライト回路１０５は、ＣＰＵ１０１からのリード／
ライト制御信号に従って、磁気ヘッド２０２を用いて磁
気ディスク２０１の所定箇所（所定トラック）に誤差検
出用サーボデータを書込む（ステップＳ１）。
【００４８】ＣＰＵ１０１は、誤差検出用サーボデータ
の書き込みが完了すると、サーボデータリード／ライト
回路１０５に、誤差検出用サーボデータの読み出しを前
記磁気ディスク２０１の所定回転数だけ実行するように
指示する。サーボデータリード／ライト回路１０５は、
磁気ディスク２０１から誤差検出用サーボデータを読み
出し、これを位置誤差信号としてこれを位置誤差解析回
路１０６に出力する（ステップＳ２）。
【００４９】位置誤差解析回路１０６は、前述したよう
に、１回転分の位置誤差信号を重ねた波形を生成し、こ
の波形から位置誤差Ｄを算出し、これをＣＰＵ１０１に
送る（ステップＳ３）。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２
に予め記憶されている規定値（幅Ｓ）と位置誤差Ｄとを
比較する（ステップＳ４）。
【００５０】ＣＰＵ１０１は、位置誤差Ｄが規定値Ｓ以
下の場合（ステップＳ４，ＮＯ）、先に、スピンドルモ
ータ駆動回路１０４に指示したデフォルト回転数ｆi を
磁気ディスク２０１の回転数として決定する（ステップ
Ｓ５）。この後、磁気ディスク２０１に対して、ステッ
プＳ５において決定された回転数で磁気ディスク２０１
が回転され、本来のサーボデータの書き込み処理（サー
ボライト処理）が実行される。
【００５１】ＣＰＵ１０１は、位置誤差Ｄが規定値Ｓよ
り大きい場合（ステップＳ４，ＹＥＳ）、メモリ１０２
に記憶されているデフォルト回転数ｆ1 〜ｆn の内、誤
差検出用サーボデータの書き込みに使用していないデフ
ォルト回転数がの存在するか判定する（ステップＳ
６）。ここで、誤差検出用サーボデータの書き込みに使
用していないデフォルト回転数がある場合（ステップＳ
６，ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、このデフォルト回転数
を、複数のデフォルト回転数がある場合にこの回転数の
いずれかを、誤差検出用サーボデータの書き込みに使用
するデフォルト回転数ｆi と決定する（ステップＳ
７）。この後、再度、前述したステップＳ１〜Ｓ４の処
理が実行される。尚、ステップＳ７における、デフォル
ト回転数ｆi の決定の際、算出された位置誤差とデフォ
ルト回転数との比例関係から決定するのが好ましい。
【００５２】誤差検出用サーボデータの書き込みに使用
していないデフォルト回転数が無い場合、即ち、メモリ
１０２に記憶されているデフォルト回転数ｆ1 〜ｆn 全
てを用いても、規定値（幅Ｓ）以下の測定結果（位置誤
差Ｄ）が得られなかった場合（ステップＳ６，ＮＯ）、
ＣＰＵ１０１は、磁気ディスク装置２００において異常
が発生していると判定し、オペレータにこれを通知する
等の処理を行う（ステップＳ８）。
【００５３】以上の処理により、サーボライト処理を実
行する際の、磁気ディスク２０１の最適な回転数が決定
される。この回転数によって磁気ディスク２０１を回転
させた場合、共振現象が発生せず、磁気ディスク２０１
に書き込まれるサーボデータの品質が向上する。従っ
て、磁気ディスク装置２００を実際に使用する場合、精
度の良い位置決め制御を実行することが可能となる。
【００５４】ここで、図５（ａ）〜（ｃ）にＮＲＲＯ
（非同期振れ）スペクトラムの測定結果の一例を示す。
ＮＲＲＯは、モータの基本特性であり、通常、モータ回
転系の半径方向の振れの非同期成分（回転基本周波数の
整数倍以外の回転に同期しない振れ成分）を示す。通常
の振れは、回転に同期する成分に依存し、同期成分はそ
の値が一定である限り、大きな問題にはならない。即
ち、平易に表現すると、磁気ディスクに書き込まれたサ
ーボデータが真円でなく、同期的に歪んで（うねって）
いても、磁気ヘッドがこのうねりに沿うことになり、大
きな問題にはならない。
【００５５】一方、非同期成分は、回転に同期しない、
即ち、振れる位置が特定されないため、ヘッドの位置決
め精度に多大な影響を及ぼす。非同期成分の発生の主要
因は、いわゆる軸受けの通過振動数である。例えば、ベ
アリング等の玉軸受けは、この諸言と、回転数と、内輪
・外輪回転数とを特定した場合、リテーナの公転周波
数、玉精度に起因する周波数、内輪精度に起因する周波
数、外輪精度に起因する周波数を設計的に算出すること
ができる。このような基本周波数、及びその高調波成分
は、通過振動数と称される。図５（ａ）に示されるよう
に、磁気ディスク装置に発生する同期成分、及び非同期
成分の発生を示す。丸印の振れが同期成分であり、×印
の振れが非同期成分である。通常、図５（ａ）に示され
るように、装置として無視できるレベルの非同期成分、
ＮＲＲＯが発生する。
【００５６】しかし、機構系の共振周波数と、通過振動
数の高調波成分が重なった場合には、その非同期成分が
増大し、これが、装置として無視できないレベルにな
る。振動モードが、磁気ディスクの倒れ込みモードであ
る場合、倒れ込み共振周波数ｆr に対し、回転対のいわ
ゆるジャイロトロン効果により、その±ｆi （回転周波
数）に振れ（振動）ピークがある。図５（ａ）では、こ
の共振周波数ｆr ″の回転周波数±ｆR は、Ｐ1 ，Ｐ2
に示されるように、通過振動数の高調波成分には重なっ
ていない。一方、図５（ｂ）では、共振周波数ｆr ′の
回転周波数±ｆRは、Ｆに示されるように、通過振動数
の高調波成分にと重なっている。この図５（ｂ）では、
前述したように、非同期成分が増大し、装置として無視
できないレベルとなっている。これらの共振周波数ｆr
′，ｆr ″は、磁気ディスク装置の機構系に依存す
る。
【００５７】前記共振周波数近傍で、回転数をｆ1 〜ｆ
5 に変更した場合の振れの模式図を図５（ｃ）に示す。
ここでは、磁気ディスクの回転数ｆ3 が共振数ｆr ′と
一致しているため、ｆr ′±ｆR が非同期成分と重な
り、大きな振れが引き起こされていることが示されてい
る。
【００５８】この実施の形態では、このような非同期成
分の増大する、磁気ディスクの回転周波数を避け、最適
な回転数を決定することができる。即ち、図５（ｃ）に
おいては、回転周波数ｆ3 とは異なる回転数でサーボラ
イト処理を実行することができる。
【００５９】前述した実施の形態では、位置誤差信号解
析回路１０６は、図３に示されるように、１回転分の位
置誤差信号を重ねた波形を生成し、この波形から位置誤
差Ｄを算出している。しかし、図６（ａ）に示されるよ
うな周波数軸波形を生成するようにしてもよい。図３に
示される時間波形は、スピンドルモータ２０３に係る振
れを示す情報であるのに対し、図６（ａ）に示される周
波数軸波形は、誤差検出用サーボデータの書き込み時に
おける磁気ディスク装置２００の総合的な位置誤差スペ
クトラムを示す。この時間軸波形は、図３に示される信
号にＦＦＴ(first Fourier transform) を施すことによ
り得られる。
【００６０】位置誤差信号解析回路１０６が周波数軸波
形を生成する場合、メモリ１０２の規定値は、図６
（ｂ）に示されるような周波数に対する振れの限度を示
すデータを記憶させる必要がある。更に、ＣＰＵ１０１
は、前記ステップＳ４において、位置誤差信号解析回路
１０６の周波数軸波形がメモリ１０２に記憶されている
限度以下であるかいなかを判定する。
【００６１】又、磁気ディスク装置２００にレーザドッ
プラー振動計、レーザ変位計、または加速度ピックアッ
プ等の振動計測センサを配置し、機構系の振動を直接計
測し、これを位置誤差信号解析回路１０６において解析
するようにしてもよい。即ち、センサは、誤差検出用サ
ーボデータの書き込み時の共振現象の発生の検出に使用
される。このような構成を有するサーボライト装置１０
０ａ及び磁気ディスク装置２００の構成を図７に示す。
ここでは、前述した実施の形態における構成要素と同じ
ものには同様の参照符号を付し、詳細な説明は省略す
る。尚、この変形例においては、振動計測センサ１０７
は、サーボライト装置１００ａの外部に設けられてい
る。
【００６２】この変形例のディスク回転数決定処理で
は、前記図６のステップＳ２，Ｓ３に対応する処理で、
位置誤差信号は、センサ１０７による、誤差検出用サー
ボデータの書き込み時の測定信号を入力して解析を行
う。
【００６３】このように、外部にセンサを設けた場合で
あっても、前述した実施の形態と同様の効果を得ること
ができる。又、前述した実施の形態では、サーボデータ
リード／ライト回路１０５は、前記対象である磁気ディ
スク装置の磁気ヘッドを用いてサーボデータを書き込む
ように構成されているが、サーボデータ書き込み専用の
ヘッドを有し、この専用ヘッドを用いて対象である磁気
ディスクにサーボデータを書込むように構成してもよ
い。但し、この場合にはこの専用ヘッドを位置決めする
専用のボイスコイルモータを設け、これを制御する必要
がある。
【００６４】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、磁気ディスクに誤差検出用サーボデータを書き込
み、このサーボデータまたはこのサーボデータの書き込
み時の測定結果に従って、サーボライト処理を実行する
際の、磁気ディスクの最適な回転数が決定される。この
回転数によって磁気ディスクを回転させた場合、共振現
象が発生せず、磁気ディスクに書き込まれるサーボデー
タの品質が向上する。従って、磁気ディスク装置を実際
に使用する場合、精度の良い位置決め制御を実行するこ
とが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るサーボライト装
置、及びこのサーボライト装置に接続された磁気ディス
ク装置の構成を示すブロック図。
【図２】前記実施の形態に係るサーボライト装置のメモ
リに記憶される情報を示す図。
【図３】前記実施の形態に係るサーボライト装置の位置
誤差信号解析回路の処理を説明するための図。
【図４】前記実施の形態に係るサーボライト装置のディ
スク回転決定処理の流れを示すフローチャート。
【図５】前記実施の形態に係るサーボライト装置による
効果を説明するためのグラフ。
【図６】前記実施の形態に係るサーボライト装置の位置
誤差信号解析回路の変形例を説明するためのグラフ。
【図７】前記実施の形態に係るサーボライト装置にセン
サを設けた変形例の構成を示すブロック図。
【図８】磁気ディスク装置の内部構成を示す斜視図。
【図９】前記磁気ディスク装置に適用されるスピンドル
モータの構成を示す断面図。
【図１０】前記スピンドルモータが倒れ込んだ状態を示
す断面図。
【符号の説明】
１００…サーボライト装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…
メモリ、１０３…ボイスコイルモータ駆動回路、１０４
…スピンドルモータ駆動回路、１０５…サーボデータリ
ード／ライト回路、１０６…位置誤差信号解析回路、２
００…磁気ディスク装置、２０１…磁気ディスク、２０
２…磁気ヘッド、２０３…スピンドルモータ、２０４…
キャリッジ、２０５…ボイスコイルモータ、２０６…モ
ータドライバ、２０７…ボイスコイルモータドライバ、
２０８…ドライバＩＣ、２０９…ヘッドアンプ、２１０
…リード／ライト回路、２１１…サーボ制御回路、２１
２…ＣＰＵ、２１３…内部バス、２１４…ＲＯＭ、２１
５…ＨＤＣ、２１６…バッファＲＡＭ。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スピンドルモータと、このスピンドルモ
    ータにより回転される、データを記録する磁気ディスク
    とを有する磁気ディスク装置にサーボデータを書込むサ
    ーボライト装置において、 前記スピンドルモータを駆動する駆動部と、 データを前記磁気ディスクの所定領域に書込む書き込み
    手段と、 所定の回転数で前記磁気ディスクを回転させ、この磁気
    ディスクに測定用データを書込むように、前記駆動部及
    び書き込み手段を制御する制御手段と、 前記測定用データの書き込み時の前記磁気ディスク装置
    の振動特性を検出する検出手段と、 この検出手段によって検出された振動特性に従って、前
    記磁気ディスクの回転数を最適化する最適化手段と、 前記最適化手段により最適化された回転数でサーボデー
    タを書き込むように、前記駆動部及び前記書き込み手段
    を制御するサーボデータ書き込み手段とを具備すること
    を特徴とするサーボライト装置。
  2. 【請求項２】 前記最適化手段は、 前記振動特性が所定の条件を満たしていない場合、前記
    所定の回転数と異なる回転数で前記磁気ディスクを回転
    させ、この磁気ディスクに測定用データを書込むよう
    に、前記駆動部及び書き込み手段を制御する手段と、 前記振動特性が所定の条件を満たす場合、前記振動特性
    の検出された磁気ディスクの回転数を最適化された回転
    数とする手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の
    サーボライト装置。
  3. 【請求項３】 前記検出手段は、前記磁気ディスクに書
    き込まれた測定用データを読み出し、この読み出された
    測定用データの位置誤差から前記振動特性を検出するこ
    とを特徴とする請求項１記載のサーボライト装置。
  4. 【請求項４】 前記検出手段は、前記磁気ディスクに書
    き込まれた測定用データを所定回数読み出し、前記位置
    誤差は、前記所定回数読み出された測定用データを重ね
    合わせた振れであることを特徴とする請求項３のサーボ
    ライト装置。
  5. 【請求項５】 前記位置誤差は、前記読み出された測定
    用サーボデータから周波数に対する振れであることを特
    徴とする請求項３記載のサーボライト装置。
  6. 【請求項６】 前記検出手段は、前記磁気ディスク装置
    近傍に設けられ、前記磁気ディスクの振動を検出するセ
    ンサを有し、このセンサから、前記測定用データの書き
    込み時の振動特性を検出することを特徴とする請求項１
    記載のサーボライト装置。
  7. 【請求項７】 前記最適化手段は、磁気ディスクの回転
    数を示すデータを複数個有し、この複数個のデータから
    最適な回転数を選択することを特徴とする請求項１記載
    のサーボライト装置。
  8. 【請求項８】 スピンドルモータと、このスピンドルモ
    ータにより回転される、データを記録する磁気ディスク
    とを有する磁気ディスク装置にサーボデータを書込む装
    置であって、前記スピンドルモータを駆動する駆動部
    と、データを前記磁気ディスクの所定領域に書込む書き
    込み手段とを有するサーボライト装置におけるサーボラ
    イト方法において、 所定回転数で磁気ディスクが回転するように前記駆動部
    を制御する制御ステップと、 前記磁気ディスクに測定用データを書込む書き込みステ
    ップと、 前記測定用データの書き込み時の前記ディスク装置の振
    動特性を検出する検出ステップと、 この検出ステップにより検出された振動特性に従って前
    記磁気ディスクの回転を最適化する最適化ステップと、 前記最適化ステップにより最適化された回転数でサーボ
    データを書き込むように、前記駆動部及び書き込み手段
    を制御するサーボデータ書き込みステップとを具備する
    ことを特徴とするサーボライト方法。
  9. 【請求項９】 前記最適化ステップは、 前記振動特性が所定の条件を満たしていない場合、前記
    所定回転数と異なる回転数で前記磁気ディスクが回転す
    るように前記駆動部を制御するステップと、前記振動特
    性が所定の条件を満たす場合、前記振動特性の検出され
    た磁気ディスクの回転数を最適化された回転数とするス
    テップとを含むことを特徴とする請求項８記載のサーボ
    ライト方法。
  10. 【請求項１０】 前記検出ステップは、前記磁気ディス
    クに書き込まれた測定用データを読み出し、この読み出
    された測定用データの位置誤差から前記振動特性を検出
    するステップを含むことを特徴とする請求項８記載のサ
    ーボライト方法。
  11. 【請求項１１】 前記サーボライト装置は、前記磁気デ
    ィスク装置近傍に設けられ、前記磁気ディスクの振動を
    検出するセンサを有し、 前記検出ステップは、前記センサから、前記測定用デー
    タの書き込み時の振動特性を検出するステップを含むこ
    とを特徴とする請求項８記載のサーボライト方法。
  12. 【請求項１２】 前記サーボライト装置は、磁気ディス
    クの回転数を示すデータを複数個記憶するメモリを有
    し、 前記最適化ステップは、この複数個のデータから最適な
    回転数を選択するステップを含むことを特徴とする請求
    項８記載のサーボライト方法。
  13. 【請求項１３】 測定用データを磁気ディスクに書き込
    み、前記測定用データの書き込み時の磁気ディスク装置
    の振動特性を検出する検出手段と、この検出手段によっ
    て検出された振動特性に従って、前記磁気ディスクの回
    転数を最適化する最適化手段とを有するサーボライト装
    置によりサーボライトされる磁気ディスク装置におい
    て、 磁気ディスクを回転するスピンドルモータと、 このスピンドルモータにより回転される前記磁気ディス
    クであって、前記最適化手段により最適化された回転数
    でサーボデータが書き込まれた磁気ディスクとを具備す
    ることを特徴とする磁気ディスク装置。
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