(57)【要約】      （修正有）【課題】あらかじめトラックの偏心に応じたディスク回転中心のスピンドルに対する位置補正をすることなく、偏心して回転する目標トラックに対して高い精度でヘッドを位置決めする。【解決手段】多数のトラック偏心量に対応するようなアクチュエータの伸縮特性を得る駆動波形をテーブル化してデータとして記憶しておく。その一方で、ディスクに書き込まれたサーボ情報を読出してヘッドのポジション検出信号をトラックからのヘッド変位量を示す信号として取得する。このポジション検出信号からヘッド位置のずれ量に対応する振幅と最大偏心をする回転角度を得て、アクチュエータを駆動する上で最適な駆動波形をメモリから読出し、最大偏心をする回転角度を合わせた駆動波形でアクチュエータを駆動してトラックが変位する方向にヘッドを移動させる。【選択図】図６
2010218675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のトラックを有しその各トラックに対応してサーボ情報が設定された回転するディスクと、粗動移動ステージと、この粗動移動ステージに搭載された微動移動ステージと、この微動移動ステージに搭載された複合磁気ヘッドと、偏心して回転する所定のトラックに前記複合磁気ヘッドを追従させて位置決めするためにディスク半径方向に高速に前記複合磁気ヘッドを移動させるアクチュエータとを有し、前記所定のトラックに対してヘッドを位置決めする、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法において、
前記ディスク１回転におけるトラックの偏心量多数について前記偏心量のそれぞれに対応するような前記アクチュエータの伸縮特性を得るための多数の駆動波形をデータとしてメモリに記憶し、
前記サーボ情報を読出して前記ディスク１回転における前記複合磁気ヘッドのポジション検出信号を前記所定のトラックからのヘッド変位量を示す信号として取得し、そして、
前記ポジション検出信号に基づいて前記複合磁気ヘッド位置のずれ量に対応する振幅と最大偏心をする回転角度を得て、
前記振幅により最適な前記駆動波形を前記メモリから読出し、前記最大偏心をする回転角度を合わせた駆動波形を生成して前記アクチュエータを駆動することにより前記所定のトラックが変位する方向にヘッドを移動させるステップからなる、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項２】
前記メモリは、前記多数のトラック偏心量のそれぞれに応じた偏心したトラックからの前記複合磁気ヘッドの最大位置ずれ量のそれぞれに対して、それぞれの前記最大位置ずれ量に対応する前記アクチュエータの最大伸縮量それぞれを前記アクチュエータにそれぞれに発生させる正弦波類似の前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶する記憶テーブルを有する請求項１記載のヘッド位置決め方法。
【請求項３】
多数のトラックを有しその各トラックに対応してサーボ情報が設定された回転するディスクと、粗動移動ステージと、この粗動移動ステージに搭載された微動移動ステージと、この微動移動ステージに搭載された複合磁気ヘッドと、偏心して回転する所定のトラックに前記複合磁気ヘッドを追従させて位置決めするためにディスク半径方向に高速に前記複合磁気ヘッドを移動させるアクチュエータとを有し、前記所定のトラックに対してヘッドを位置決めする、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法において、
前記アクチュエータによる前記複合磁気ヘッドの移動を固定した状態において前記微動移動ステージを移動させて前記複合磁気ヘッドを前記所定のトラックに位置決めし、
所定の読出開始信号に応じて前記複合ヘッドから前記サーボ情報の読出信号を受けて偏心して回転する前記所定のトラックからの前記複合磁気ヘッドの位置ずれに対応するトラック１周分の前記複合磁気ヘッドのポジション検出信号を発生し、
前記トラック１周分のポジション検出信号における振幅と前記ポジション検出信号における、前記所定の読出開始信号の位置から最大ピーク位置までの回転角度とを検出し、そして、
多数のトラック偏心量のそれぞれに対応する前記アクチュエータの多数の伸縮データとして前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶したメモリから前記ポジション検出信号の振幅が示す最大位置ずれ量に対応する最大伸縮量を持つアクチュエータ駆動信号を得るステップとからなり、
得られた前記アクチュエータ駆動信号上において前記回転角度により決定される前記所定の読出開始信号の発生タイミングに対応する位置を基準として前記所定の読出開始信号の発生に応じて前記得られたアクチュエータ駆動信号あるいはこの駆動信号の波形を反転した波形を持つ信号により前記アクチュエータを駆動することにより前記複合磁気ヘッドが前記所定のトラックの偏心方向に追従するように前記所定のトラックに前記複合磁気を位置決めする、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項４】
前記記憶テーブルは、前記多数のトラック偏心量のそれぞれに応じた偏心したトラックからの前記複合磁気ヘッドの最大位置ずれ量のそれぞれに対して、それぞれの前記最大位置ずれ量に対応する前記アクチュエータの最大伸縮量それぞれを前記アクチュエータにそれぞれに発生させる正弦波類似の前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶するものである請求項３記載のヘッド位置決め方法。
【請求項５】
さらに、アクチュエータ駆動ステップを有し、このアクチュエータ駆動ステップは、前記得られたアクチュエータ駆動信号あるいはこの駆動信号の波形を反転した波形を持つ前記信号により前記アクチュエータを駆動しかつ前記所定の読出開始信号の発生タイミングに対応する位置を前記回転角度により決定される前記アクチュエータの駆動開始電圧値として得るものであり、
前記振幅と回転角度とを検出する前記ステップは、前記所定の読出開始信号の位置から最初の前記最大ピーク位置までの角度を前記回転角度として検出するものである請求項４記載のヘッド位置決め方法。
【請求項６】
さらに、位相合わせステップを有し、この位相合わせステップは、前記得られたアクチュエータ駆動信号の位相を前記ポジション検出信号の位相に合わせるあるいは１８０度相違する位相に合わせるものであり、前記アクチュエータ駆動ステップは、前記位相に合わせステップにより位置合わせがなされた前記得られたアクチュエータ駆動信号から前記駆動開始電圧値を得る請求項５記載のヘッド位置決め方法。
【請求項７】
前記位相合わせステップは、前記得られたアクチュエータ駆動信号と前記ポジション検出信号の波形の位相差を検出してこれらの信号の位相合わせをするものであり、
前記アクチュエータの前記最大伸縮量は、前記アクチュエータの伸縮のセンタを基準とした最大伸び量と最大縮量に対応するものであり、
前記アクチュエータ駆動ステップは、前記駆動開始電圧値から前記アクチュエータの駆動を開始し、前記得られたアクチュエータ駆動信号により前記ポジション検出信号が示す前記所定のトラックからの前記最大位置ずれ量と前記最大伸縮量とが一致するように前記アクチュエータを駆動する請求項６記載のヘッド位置決め方法。
【請求項８】
前記アクチュエータはピエゾアクチュエータであり、前記アクチュエータ駆動ステップは、前記得られたアクチュエータ駆動信号を前記ピエゾアクチュエータにくり返し加えるものである請求項７記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項９】
前記所定の読出開始信号はインデックス信号あるいはセクタ信号であり、前記複合磁気ヘッドを前記所定のトラックに位置決めする前記ステップは、前記トラックの偏心をカバーする前後移動が可能な位置において前記アクチュエータによる前記複合磁気ヘッドの移動を固定するものである請求項８記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項１０】
さらに、サーボ位置決めステップを有し、このサーボド位置決めステップは、前記複合磁気ヘッドに対してＯＮトラックサーボ制御をして前記所定のトラックに前記複合磁気ヘッドを位置決めするものであり、前記ＯＮトラックサーボ制御は、前記所定のトラックに対応する前記サーボ情報を読出してこのサーボ情報に応じて前記ピエゾアクチュエータを駆動する制御である請求項９記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項１１】
さらに、サーボ位置決め制御回路を有し、このサーボ位置決め制御回路は、前記ＯＮトラックサーボ制御をしかつ前記ポジション検出信号を発生するものであり、前記所定のトラックへの前記複合ヘッドの位置決めは、前記サーボ位置決め制御回路における前記ＯＮトラックサーボ制御を無効にして行われる請求項１０記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項１２】
前記アクチュエータ駆動ステップは、前記複合磁気ヘッドを前記ディスク半径方向において前後にダイナミックに移動させる、加振駆動ステップを有し、この加振駆動ステップは、前記所定の読出開始信号に同期させて前記駆動開始電圧値から前記アクチュエータの駆動を開始し、前記得られたアクチュエータ駆動信号を前記ピエゾアクチュエータにくり返し加えて、前記所定のトラックに前記複合磁気を位置決めするものであり、
この加振駆動ステップにより前記複合磁気ヘッドが前記ディスク半径方向に振動する駆動状態において前記所定のトラックに前記複合磁気ヘッドが位置決めされた後に前記サーボ位置決め制御回路により前記ＯＮトラックサーボ制御において前記複合ヘッドが前記所定のトラックに位置決めされる請求項１１記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法。
【請求項１３】
多数のトラックを有しその各トラックに対応してサーボ情報が設定された回転するディスクと、粗動移動ステージと、この粗動移動ステージに搭載された微動移動ステージと、この微動移動ステージに搭載された複合磁気ヘッドと、偏心して回転する所定のトラックに前記複合磁気ヘッドを追従させて位置決めするためにディスク半径方向に高速に前記複合磁気ヘッドを移動させるアクチュエータとを有し、前記所定のトラックに対してヘッドを位置決めする、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法において、
前記ディスク１回転におけるトラックの偏心量多数について前記偏心量のそれぞれに対応するような前記アクチュエータの伸縮特性を得るための多数の駆動波形をデータとして記憶するメモリと、
前記サーボ情報を読出して前記所定のトラックからのヘッド変位量を示す信号として前記ディスク１回転における前記複合磁気ヘッドのポジション検出信号を発生するポジション検出信号発生回路と、
前記ポジション検出信号に基づいて前記複合磁気ヘッド位置のずれ量に対応する振幅と最大偏心をする回転角度とを検出する振幅・回転角度検出手段とを備え、
前記振幅により最適な前記駆動波形を前記メモリから読出し、前記最大偏心をする回転角度を合わせた駆動波形を生成して前記アクチュエータを駆動することにより前記所定のトラックが変位する方向にヘッドを移動させるヘッド位置決め制御装置。
【請求項１４】
前記メモリは、前記多数のトラック偏心量のそれぞれに応じた偏心したトラックからの前記複合磁気ヘッドの最大位置ずれ量のそれぞれに対して、それぞれの前記最大位置ずれ量に対応する前記アクチュエータの最大伸縮量それぞれを前記アクチュエータにそれぞれに発生させる正弦波類似の前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶する記憶テーブルを有する請求項１３記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１５】
多数のトラックを有しその各トラックに対応してサーボ情報が設定された回転するディスクと、粗動移動ステージと、この粗動移動ステージに搭載された微動移動ステージと、この微動移動ステージに搭載された複合磁気ヘッドと、偏心して回転する所定のトラックに前記複合磁気ヘッドを追従させて位置決めするためにディスク半径方向に高速に前記複合磁気ヘッドを移動させるアクチュエータとを有し、前記所定のトラックに対してヘッドを位置決めするヘッド位置決め制御装置において、
前記アクチュエータによる前記複合磁気ヘッドの移動を固定した状態で前記微動移動ステージを移動させて前記複合磁気ヘッドを所定のトラックに位置決めするヘッド位置決め手段と、
所定の読出開始信号に応じて前記複合ヘッドから前記サーボ情報の読出信号を受けて偏心して回転する前記所定のトラックからの前記複合磁気ヘッドの位置ずれに対応するトラック１周分の前記複合磁気ヘッドのポジション検出信号を発生するポジション検出信号発生回路と、
前記ポジション検出信号発生回路が発生する前記トラック１周分のポジション検出信号における振幅と前記ポジション検出信号における、前記所定の読出開始信号の位置から最大ピーク位置までの回転角度とを検出する振幅・回転角度検出手段と、
多数のトラック偏心量のそれぞれに対応する前記アクチュエータの多数の伸縮データとして前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶した記憶テーブルとを備え、
前記ポジション検出信号の振幅が示す最大位置ずれ量に対応する最大伸縮量を持つアクチュエータ駆動信号を前記記憶テーブルから得て、このアクチュエータ駆動信号上において前記回転角度により決定される前記所定の読出開始信号の発生タイミングに対応する位置を基準として前記所定の読出開始信号の発生に応じて前記得られたアクチュエータ駆動信号あるいはこの駆動信号の波形を反転した波形を持つ信号により前記アクチュエータを駆動して前記複合磁気ヘッドが前記所定のトラックの偏心方向に追従するように前記所定のトラックに前記複合磁気を位置決めするヘッド位置決め制御装置。
【請求項１６】
前記メモリは、前記多数のトラック偏心量のそれぞれに応じた偏心したトラックからの前記複合磁気ヘッドの最大位置ずれ量のそれぞれに対して、それぞれの前記最大位置ずれ量に対応する前記アクチュエータの最大伸縮量それぞれを前記アクチュエータにそれぞれに発生させる正弦波類似の前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶する記憶テーブルを有する請求項１５記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１７】
さらに、アクチュエータ駆動手段を有し、このアクチュエータ駆動手段は、前記得られたアクチュエータ駆動信号あるいはこの駆動信号の波形を反転した波形を持つ前記信号により前記アクチュエータを駆動しかつ前記所定の読出開始信号の発生タイミングに対応する位置を前記回転角度により決定される前記アクチュエータの駆動開始電圧値として得るものであり、
前記振幅・回転角度検出手段は、前記所定の読出開始信号の位置から最初の前記最大ピーク位置までの角度を前記回転角度として検出するものである請求項１６記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１８】
さらに、位相合わせ手段を有し、この位相合わせ手段は、前記得られたアクチュエータ駆動信号の位相を前記ポジション検出信号の位相に合わせるあるいは１８０度相違する位相に合わせるものであり、
前記アクチュエータ駆動手段は、前記位相に合わせ手段により位置合わせがなされた前記得られたアクチュエータ駆動信号から前記駆動開始電圧値を得る請求項１７記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項１９】
前記位相合わせ手段は、前記得られたアクチュエータ駆動信号と前記ポジション検出信号の波形の位相差を検出してこれらの信号の位相合わせをするものであり、
前記アクチュエータの前記最大伸縮量は、前記アクチュエータの伸縮のセンタを基準とした最大伸び量と最大縮量に対応するものであり、
前記アクチュエータ駆動手段は、前記駆動開始電圧値から前記アクチュエータの駆動を開始し、前記得られたアクチュエータ駆動信号により前記ポジション検出信号が示す前記所定のトラックからの前記最大位置ずれ量と前記最大伸縮量とが一致するように前記アクチュエータを駆動する請求項１８記載のヘッド位置決め制御装置。
【請求項２０】
前記アクチュエータはピエゾアクチュエータであり、前記アクチュエータ駆動手段は、前記得られたアクチュエータ駆動信号を前記ピエゾアクチュエータにくり返し加える請求項１９記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め制御装置。
【請求項２１】
さらに、プロセッサとメモリとを有するデータ処理・制御装置を有し、前記振幅・回転角度検出手段と前記位相合わせ手段と前記ヘッド位置決め手段とが前記メモリに記憶されたプログラムを前記プロセッサが実行することで実現される請求項１８記載の偏心したトラックに対するヘッド位置決め制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法およびヘッド位置決め制御装置に関し、詳しくは、ディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）等の高密度記録メディアに対してこれに設定されたサーボ情報を利用してＯＮトラックサーボ制御をすることで回転状態にある目標トラックに対してヘッドをダイナミックに位置決めする場合において、あらかじめトラックの偏心に応じたディスク回転中心のスピンドルに対する位置補正をすることなく、トラックが偏心し、それによりサーボ情報も偏心する状態において回転する目標トラックに対して高い精度でヘッド位置決めが可能な、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ（ハードディスク駆動装置）は、現在では自動車製品や家電製品、音響製品の分野にまで浸透し、３．５インチから１．８インチに、さらには１．０インチ以下のハードディスク駆動装置が各種製品に内蔵され、使用されている。それによりＨＤＤの低価格化と大量生産化が求められ、しかもその記憶容量は大きいことにこしたことはない。
前記のような要請に応えるために最近実用化に至った超高密度記録の垂直磁気記憶方式の磁気ディスクメディアが前記の分野で採用され、急速に普及しつつある。
【０００３】
超高密度記録の垂直磁気記憶方式の磁気ディスクメディアは、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗）ヘッドあるいはＧＭＲ（ジャイアント磁気抵抗）ヘッドを持つ複合磁気ヘッド（以下ヘッド）が使用され、ヘッドとの距離が１０ｎｍ以下に設定される記憶媒体である。
このような磁気ディスクメディアには、一般的にはガラス基板が用いられ、ガラス基板の上に軟磁性層が形成され、その上に磁性層が設けられる。そして、この磁性層がエッチングされることで溝を介したディスクリートなトラックがディスクサブストレート（なお、ここでのディスクサブストレートとはデータの読出／書込を行う磁気ディスクに対してその材料としてその前段階にある各種のディスク基板を指している。）に形成される。
トラック間を隔絶する溝のエッチングは、凹凸を持つフォトレジスト膜を介して行われ、フォトレジスト膜を介してドライエッチングすることで形成されるディスクリートなトラックの幅は１００ｎｍ以下であり、トラック間を隔絶する溝には後の工程で非磁性体が充填される（特許文献１，２）。
【０００４】
この種の磁気ディスクは、ディスクリートトラック方式の磁気記録媒体（ＤＴＭ）と呼ばれ、数年後には、２．５インチで１テラビット（インチ2）を越える超高密度記録が可能な技術として現在注目されている。さらに、ディスクリートトラックをトラック方向に微細に磁区分割したビットパターンドメディア（ＢＰＭ）もすでに実用化の段階に入っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０１２１１９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４９１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常のＤＴＭでは、スピンドルの回転中心に対してＤＴＭの中心が、そしてＤＴＭの中心に対してこれに形成されたディスクリートトラックの中心がそれぞれに偏心していて、トラックの回転中心とスピンドルの回転中心とが一致していない限り、スピンドルの回転中心に対して形成されたトラックは偏心を持つことになる。
そこで、ＤＴＭのトラックをアクセスするヘッドは、サーボ情報に従ってＯＮトラックサーボ制御をしない限り、ヘッドがトラックをトレースすることはできないが、サーボ情報自体が各セクタ対応に設けられているので、トラックが偏心しているとサーボ情報の位置も偏心する。そのためにトラックの偏心がおおきくなるとＯＮトラックサーボ制御が不確定になり、十分なＯＮトラックサーボ制御も、また、ＯＮトラックサーボ制御に入る以前に行われる目標トラックに対する高い精度のヘッド位置決めもできない問題がある。
【０００７】
そこで、トラックの回転中心をスピンドルに装着されたディスクの回転中心（スピンドルの回転中心）に合わせるスピンドルに対するディスクの装着位置補正が必要になる。このようなトラック偏心補正機構としては、例えば、スピンドルに対してディスクの装着位置をずらせてディスク回転中心をトラックの回転中心に合わせるトラック偏心補正機構を挙げることができるが、ディスク回転機構が大型になる上に偏心量を所定値以下にするためには何度もディスクの位置補正が必要で、手間がかかる問題がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、あらかじめトラックの偏心に応じたディスク回転中心のスピンドルに対する位置補正をすることなく、偏心して回転する目標トラックに対して高い精度でヘッドを位置決めすることが可能な、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法を提供することにある。
また、この発明の他の目的は、トラックについての偏心補正機構を設けることなく、目標トラックに対して高い精度でヘッドの位置決めが可能な偏心したトラックに対するヘッド位置決め制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成する第１の発明の偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法およびヘッド位置決め制御装置の構成は、多数のトラックを有しその各トラックに対応してサーボ情報が設定された回転するディスクと、粗動移動ステージと、この粗動移動ステージに搭載された微動移動ステージと、この微動移動ステージに搭載されたヘッドと、偏心して回転する所定のトラックにヘッドを追従させて位置決めするためにディスク半径方向に高速にヘッドを移動させるアクチュエータとを有し、所定のトラックに対してヘッドを位置決めする、偏心したトラックに対するヘッド位置決め方法において、
ディスク１回転におけるトラックの偏心量多数について偏心量のそれぞれに対応するようなアクチュエータの伸縮特性を得るための多数の駆動波形をデータとしてメモリに記憶し、
サーボ情報を読出してディスク１回転におけるヘッドのポジション検出信号を所定のトラックからのヘッド変位量を示す信号として取得し、そして、
ポジション検出信号に基づいて複合磁気ヘッド位置のずれ量に対応する振幅と最大偏心をする回転角度を得て、
前記の振幅により最適な駆動波形をメモリから読出し、最大偏心をする回転角度を合わせた駆動波形を生成してアクチュエータを駆動することにより所定のトラックが変位する方向にヘッドを移動させるステップからなるものである。
【０００９】
また、第２の発明は、前記のアクチュエータによるヘッドの移動を固定した状態において微動移動ステージを移動させてヘッドを所定のトラックに位置決めし、
所定の読出開始信号に応じてヘッドからサーボ情報の読出信号を受けて偏心して回転する所定のトラックからのヘッドの位置ずれに対応するトラック１周分のヘッドのポジション検出信号を発生し、
トラック１周分のポジション検出信号における振幅とポジション検出信号における、所定の読出開始信号の位置から最大ピーク位置までの回転角度とを検出し、そして、
多数のトラック偏心量のそれぞれに対応する前記アクチュエータの多数の伸縮データとして前記アクチュエータの駆動信号を多数記憶したメモリからポジション検出信号の振幅が示す最大位置ずれ量に対応する最大伸縮量を持つアクチュエータ駆動信号を得るステップとからなり、
得られたアクチュエータ駆動信号上において回転角度により決定される所定の読出開始信号の発生タイミングに対応する位置を基準として所定の読出開始信号の発生に応じて得られたアクチュエータ駆動信号あるいはこの駆動信号の波形を反転した波形を持つ信号によりアクチュエータを駆動することにより、ヘッドが所定のトラックの偏心方向に追従するように所定のトラックに複合ヘッドを位置決めするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、多数のトラック偏心量に対応するようなアクチュエータの伸縮特性を得る多数の駆動波形をメモリに、例えば、多数の駆動波形をテーブル化した記憶テーブルに記憶しておく。その一方で、ディスクに書き込まれたサーボ情報を読出してヘッドのポジション検出信号をトラックからのヘッド変位量を示す信号として取得する。このポジション検出信号からヘッド位置のずれ量に対応する振幅と最大偏心をする回転角度を得て、アクチュエータを駆動する上で最適な駆動波形をメモリから読出し、最大偏心をする回転角度を合わせた駆動波形でアクチュエータを駆動してトラックが変位する方向にヘッドを移動させる。
ディスクの回転中心に対する、例えば、ＤＴＭの回転中心に対する各トラックの偏心量は、トラック中心とディスクの回転中心とのずれ量で決定される。この偏心により生じる、ヘッドがアクセスするトラック位置に対するヘッドのずれ量（変位）は、ディスクの回転角度に応じて変化する。しかし、トラックが最大偏心をするディスクの回転角度はどのトラックでも、トラック中心とディスクの回転中心とを結ぶ直線上のトラック位置にヘッドが位置決めされたときである。もちろん、このときのディスクの回転中心は装着されたスピンドルの回転中心に一致している。
【００１１】
最大偏心したときのトラック位置に対するヘッドの変位（位置ずれ）は、ヘッドに対してトラックが前進する方向に向かうトラック偏心（正極側のトラック偏心）とトラックが後退する方向に向かうトラック偏心（負極側のトラック偏心）のときの、１回転に２箇所である。これらの箇所のヘッドの位置ずれ量はほぼ等しい。そこで、ヘッド位置に対するトラック位置の偏心波形は正弦波に類似する波形となる。なお、トラックの偏心方向とヘッドの変位（位置ずれ）とは相互に逆方向になる。したがって、トラック偏心によるヘッド側の位置ずれは、前記とは正負が逆になる。
一方、前記のアクチュエータをピエゾアクチュエータとした場合、ピエゾアクチュエータのヒステリシス特性上におけるピエゾの伸縮特性は同様な正弦波に類似する波形特性となる。そこで、トラック１周分で１ヒステリシスループに沿った正弦波に類似する波形でピエゾアクチュエータを駆動をするとピエゾアクチュエータの伸縮特性を任意のトラック位置でのヘッドの位置ずれ量（トラックからの変位量）に対応させることが可能になる。
このようなことから、ピエゾアクチュエータの伸縮をヘッドのトラックずれ量とは反対方向になるようにピエゾアクチュエータを駆動すればＤＴＭ（ディスク）の回転中心に対してトラックが偏心していてもヘッドは、偏心したトラックの追従してこのトラックをトレースすることが可能である。
【００１２】
ところで、読出開始信号を基準とするトラックが最大偏心をする回転角度は、トラック中心とディスクの回転中心とを結ぶ直線上の方向で決定される。したがって、最大偏心をする回転角度を検出することで前記のピエゾアクチュエータの駆動波形をトラックの偏心（トラックからのヘッドの位置ずれ）に対応させることができる。
なお、ヘッドの位置決めのために正弦波類似の波形でアクチュエータを駆動する場合、アクチュエータは、ピエゾアクチュエータに限らず他のアクチュエータでも可能である。
もちろん、このような追従制御のときにはＯＮトラックサーボ制御と併用して各種のアクチュエータを介してヘッド駆動をしてもよいし、このようなヘッド駆動は、ＯＮトラックサーボ制御状態でなくてもよい。
その結果、この発明は、あらかじめトラックの偏心に応じたディスク回転中心のスピンドルに対する位置補正をする必要がない。しかも、トラックがディスクの回転中心に対して偏心した状態で所定のトラックに対するヘッドのリード／ライトをすることが可能となり、偏心したトラックに対するヘッド位置決めが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、この発明のヘッド位置決め方法を適用した一実施例の磁気ヘッド／磁気ディスクの検査装置のブロック図である。
【図２】図２は、正規化されたポジション検出信号の説明図である。
【図３】図３（ａ）は、トラック偏心による磁気ヘッドの移動軌跡で得られるポジション検出信号の波形の説明図、図３（ｂ）は、ピエゾアクチュエータ加振駆動波形の説明図である。
【図４】図４（ａ）は、採取されたポジション検出信号の波形とピエゾアクチュエータを加振駆動するヘッド駆動波形の説明図、図４（ｂ）は、ピエゾチュエータのヒステリシス特性の説明図である。
【図５】図５は、ディスク回転中心とトラック偏心によるトラックの位置ずれについての説明図である。
【図６】図６は、偏心トラックに対するヘッド位置決め制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１において、１０は、磁気ヘッド／磁気ディスクの検査装置であって、この発明のヘッド位置決め制御装置の一例である。
１は、ＤＴＭ（ディスクリートトラックメディア）であって、スピンドル２に着脱可能に挿着されている。スピンドル２に隣接してヘッドキャリッジ３が設けられ、ヘッドキャリッジ３は、粗動ステージ４と微動のピエゾステージ５とからなる。
ピエゾステージ５は、ＭＲヘッド（リードヘッド）と薄膜インダクティブヘッド（ライトヘッド）を有する複合磁気ヘッド９（以下ヘッド９）を搭載する。
粗動ステージ４は、ＸＹステージであって、粗動ステージ４のＸステージは、ＤＴＭ１の半径方向（以下単に半径方向）の移動ステージである。これは、ピエゾステージ５をＹステージを介してＤＴＭ１の半径方向に移動する。粗動ステージ４のＹステージは、Ｘステージ上に搭載され、ヘッド９に対してスキュー等のＹ方向の位置調整のための移動を行う。このＹステージ上にピエゾステージ５が搭載されている。これは、ヘッド９のＸ方向の位置を微調整する。なお、Ｘ方向は、ＤＴＭ１の中心を通る半径方向に一致している。
【００１５】
ピエゾステージ５には、カートリッジ取付ベース６と、ピエゾステージ５を基準としてカートリッジ取付ベース６をＸ方向に移動させるピエゾアクチュエータ５ａ等が設けられている。カートリッジ取付ベース６にはピエゾアクチュエータ６ａが設けられ、これを介してヘッドカートリッジ７が取付けられている。これによりピエゾアクチュエータ６ａは、カートリッジ取付ベース６を基準としてヘッドカートリッジ７をＸ方向に移動させる。
ヘッド９は、ヘッドカートリッジ７にサスペンションスプリング８を介して支持され、サスペンションスプリング８の先端側にヘッド９が取付けられている。
ヘッド９は、ＤＴＭ１のＸ軸方向に沿う半径方向に移動してＤＴＭ１のトラックをシークしてそのトラックの１つに位置決めされ、データをそのトラックから読出し、あるいはそのトラックにデータを書込む、いわゆるヘッドアクセス動作をする。
ヘッドカートリッジ７は、ヘッド９をヘッドキャリッジ３に装着するものであって、ヘッド９を着脱可能に搭載し、カートリッジ取付ベース６には、ヘッド９のＭＲヘッドに接続された読出アンプ９ａとインダクティブヘッド（ライトヘッド）に接続された書込アンプ９ｂ等が設けられている。
読出アンプ９ａは、ＭＲヘッドから読出信号を受けてそれを増幅してサーボ位置決め制御回路１１とデータ読出回路１２とに送出し、データ読出回路１２を介して読出信号がデータ処理・制御装置２０に入力される。
書込アンプ９ｂは、データ書込回路１３に接続され、データ書込回路１３からテストデータを受けてインダクティブヘッドを駆動する。
【００１６】
データ読出回路１２は、読出アンプ９ａからの読出信号を受けて、この読出信号（データ信号）を二値化して波形成形し、データ処理・制御装置２０に送出する。１５は、ヘッドアクセス制御回路であって、データ処理・制御装置２０からの制御信号を受けて粗動ステージ４とピエゾアクチュエータドライバ１１４を介してピエゾステージ５を駆動してヘッド９を目標となる所定のトラックに位置決めする。
データ書込回路１３は、テストデータ生成回路１４から所定のテストデータを受けて、受けたテストデータに従って書込信号を生成して、書込アンプ９ｂを駆動し、ヘッド９のインダクティブヘッドを介して所定のトラックにデータを書込む。テストデータ生成回路１４は、データ処理・制御装置２０により制御されて所定のテストデータを生成する。
なお、１６は、ディスク駆動回路である。
【００１７】
サーボ位置決め制御回路１１は、目標位置電圧発生回路１１１と、ピエゾアクチュエータ５ａ駆動用の誤差電圧発生回路１１２、ピエゾアクチュエータ５ａ駆動用の位相補償フィルタ回路１１３，ピエゾアクチュエータ５ａを駆動するピエゾアクチュエータドライバ１１４、カートリッジ駆動用の誤差電圧発生回路１１５、ピエゾアクチュエータ６ａ駆動用の位相補償フィルタ回路１１６，ピエゾアクチュエータ６ａを駆動するピエゾアクチュエータドライバ１１７、そして切換スイッチ回路１１８とからなる。
目標位置電圧発生回路１１１は、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０、ピエゾアクチュエータ５ａ側のレジスタ１２１とＤ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ）１２２、ピエゾアクチュエータ６ａ側のレジスタ１２３とＤ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ）１２４とを内蔵していて、データ処理・制御装置２０から目標値データがレジスタ１２１，１２３にそれぞれに設定される。
【００１８】
レジスタ１２１，１２３に設定された目標値データは、Ｄ／Ａ１２２，Ｄ／Ａ１２４によりそれぞれ変換されて、目標トラックに対応する電圧値がアナログ変換電圧値としてＤ／Ａ１２２，Ｄ／Ａ１２４それぞれに発生する。それぞれのアナログ変換電圧値（目標位置電圧値）は、目標位置電圧発生回路１１１から誤差電圧発生回路１１２，１１５にそれぞれに出力される。
切換スイッチ回路１１８は、データ処理・制御装置２０から切換信号を受けてＯＮ／ＯＦＦする。これがＯＮにされたときには切換スイッチ回路１１８は、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０から送出されるポジション検出信号ＰV（後述）を誤差電圧発生回路１１２、１１５に送出する。これとは別に、ポジション検出信号ＰVは、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０からデータ処理・制御装置２０とへ送出される。
【００１９】
その結果、切換スイッチ回路１１８がＯＮのときには、ヘッド９のリードヘッドにより読出されるサーボ情報の電圧が誤差電圧発生回路１１２、１１５に送出され、これに応じてヘッド９がダイナミックに位置決めトラックに対してその位置が制御される。いわゆるＯＮトラックサーボ制御状態になる。
一方、切換スイッチ回路１１８がＯＦＦのときには、ポジション検出信号ＰVが誤差電圧発生回路１１２、１１５には入力されない。誤差電圧発生回路１１２、１１５の入力信号は、データ処理・制御装置２０から出力された目標位置電圧値がレジスタ１２１，１２３，Ｄ／Ａ１２２あるいはＤ／Ａ１２４を介して供給されるだけとなる。
なお、読出アンプ９ａからの読出信号は、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０に入力され、そのうちのサーボ情報に基づいてサーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０からポジション検出信号ＰVが発生する。
【００２０】
ところで、図１におけるピエゾアクチュエータ６ａは、図示の都合上、カートリッジ取付ベース６に設けられ、質量の軽いヘッドカートリッジ７に先端側が結合されている。しかし、ピエゾアクチュエータ６ａをヘッドカートリッジ７の内部に設け、その先端側をヘッドカートリッジ７の内部にあるヘッドアッセンブリ（サスペンションスプリング８）に結合してもよい。ピエゾアクチュエータ６ａがヘッドアッセンブリ（サスペンションスプリング８）を駆動した方がさらに質量が軽い駆動となり、ヘッド位置決めに対してより高速な応答性を確保できる。
【００２１】
ここで、ピエゾアクチュエータ５ａとピエゾアクチュエータ６ａとは、サーボ位置決め制御回路１１により制御されることで、トラックから読出されたサーボ信号（サーボ情報）に応じてヘッドの位置を微調整してダイナミックにヘッド９をトラック上に載せる、ＯＮトラックサーボ位置決めをする。
目標位置電圧発生回路１１１は、データ処理・制御装置２０から目標値データがレジスタ１２１，１２３にそれぞれに設定されるが、この目標値データの１つとして後述するピエゾアクチュエータ６ａの駆動波形から得られるデータがある。目標値データがＤ／Ａ１２２，Ｄ／Ａ１２４によりアナログ変換電圧値にされ、これらが目標トラックに対応する電圧値として誤差電圧発生回路１１２，１１５にそれぞれ入力されると、ヘッド９が目標位置（目標トラックのセンタ）に向かって移動する。
もちろん、このような目標トラックへのヘッド９の微小位置決めは、ヘッドアクセス制御回路１５によりピエゾアクチュエータ５ａを介しても行うことができる。
【００２２】
目標位置電圧発生回路１１１において、切換スイッチ回路１１８がＯＦＦのときにでかつＤ／Ａ１２２を介して誤差電圧発生回路１１２に出力される目標位置電圧値が一定のときにはピエゾアクチュエータ５ａの伸縮駆動が固定された状態となる。そこで、ピエゾステージ５は、自己の移動範囲（ピエゾアクチュエータ５ａの駆動範囲）において所定の目標トラックあるいは所定の目標位置にヘッド９を位置決めすることが可能である。ただし、このときには、ヘッドアクセス制御回路１５側でのピエゾアクチュエータ５ａの制御はしないものとする。
同様に、切換スイッチ回路１１８がＯＦＦのときでかつＤ／Ａ１２４を介して誤差電圧発生回路１１５に出力される目標位置電圧値が一定のときにはピエゾアクチュエータ６ａの伸縮駆動が固定された状態となる。そこで、ピエゾアクチュエータ６ａは、自己の駆動範囲において目標トラックあるいは所定の目標位置にヘッド９を位置決めすることが可能である。
【００２３】
すなわち、ピエゾアクチュエータ５ａとピエゾアクチュエータ６ａのいずれか一方の移動範囲においてヘッド９の位置を所定の位置に固定しておき、その上でいずれか他方の側は、所定の駆動波形で駆動されることで、ヘッド９をＸ方向の移動範囲内の任意の位置に移動させることができる。
なお、ピエゾアクチュエータ５ａとピエゾアクチュエータ６ａのいずれか一方の移動範囲におけるヘッド９の位置固定は、ピエゾアクチュエータ６ａの駆動によるヘッド９の移動の際にトラックの偏心範囲をカバーする前後移動が可能な位置に設定することが好ましい。それにより後述するポジション検出信号２６をより適正ものとしてに得ることができるからである。
【００２４】
サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０は、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）で構成され、読出アンプ９ａから読出されたサーボ情報（サーボバースト信号）からトラック位置に対応する位置電圧を演算して発生する。
例えば、ヘッドが位置決めされるトラックを１０本単位と仮定した場合にトラック０からトラック１０に所定の周波数でかつ所定の間隔Ｄ（例えば、１μsec）だけ円周方向にずれてかつ前後のトラックの中心に接触する幅を持ち、かつ、その半分幅が前後に重なるように７個のサーボパターン信号（サーボバースト信号）Ａ〜Ｊが各トラックに対応して記録されているとする。
この場合、読出アンプ９ａから得られる各トラック位置でのサーボバースト信号についてトラック０の位置の検出電圧信号を基準として各サーボバースト信号の振幅レベルを電圧値Ｖi（i＝ａ〜ｊ）として得て、例えば、ＰV＝{(Ｖa-Ｖj)+0.75＊(Ｖb-Ｖh)+0.5＊(Ｖc-Ｖg)+0.25＊(Ｖd-Ｖf)}／(Ｖa+Ｖb+Ｖc+Ｖd+Ｖe+Ｖf+Ｖg+Ｖh+Ｖi+Ｖj)による演算することで、トラックに対するヘッドの位置を示すポジション検出電圧ＰVを得ることができる。
【００２５】
そこで、読出アンプ９ａからの読出信号を前式を持つＤＳＰのサーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０に入力して前式に各読出信号の振幅レベルを代入してポジション検出電圧ＰVを得る。さらにこの電圧ＰVを正規化して−１Ｖ〜＋１Ｖまでの正規化電圧にすると、中央に直線性の傾斜を持つ図２に示すような各トラック位置に対応する正規化ＰＯＳ電圧（ポジション検出信号）を得ることができる。
なお、縦軸は、正規化ＰＯＳ電圧であり、横軸はトラック番号である。
そこで、通常は、この図２の特性グラフＧに従って、Ｘステージで粗位置決めされた位置から前後５本のトラックについて高精度な微小位置決めをサーボ位置決め制御回路１１がピエゾステージ５のピエゾアクチュエータ５ａと、ヘッドカートリッジ７を移動させるピエゾアクチュエータ６ａを駆動して行う。
なお、図２においては、ヘッドがトラックをアクセス方向（トラック番号／横軸）とポジション検出信号の電圧値（正規化ＰＯＳ電圧／縦軸）の関係は一例であって、トラック番号（横軸）に対してポジション検出信号（正規化ＰＯＳ電圧／縦軸）の正極側と負極側とが反転したものもある。
【００２６】
以上は、目標トラックに対するヘッド９の位置決めに対して目標トラックが偏心していない場合の話である。これに対してここでは目標トラックが偏心している。そこで、サーボ領域にサーボバースト信号が書込み済みのＤＴＭ１に対してヘッド９により読出アンプ９ａを介してサーボバースト信号を読出すと、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０から得られる図２のポジション検出信号に対応して、図３（ａ）に示すように、トラック偏心によるヘッド９の移動軌跡に応じた目標トラックからのヘッド９の位置ずれ（変位）に対応するポジション検出信号２６が得られる。このポジション検出信号２６は、縦軸が変位量となっていて、横軸がインデックス信号ＩＮＤ（読出開始信号）を基準としたディスクの回転角度である。インデックス信号ＩＮＤは、スピンドル２に設けられたエンコーダからの回転基準の同期信号であり、データ処理・制御装置２０に入力される。
なお、読出開始信号は、インデックス信号ＩＮＤに換えて１回転の開始セクタ信号（同期信号）が用いられてもよい。
図３（ａ）の縦軸は変位量である。縦軸が変位量となっているのは、ポジション検出信号２６に振幅に対して図２の関係からトラック幅を掛けてトラックずれ量を変位量として算出したものである。これによりポジション検出信号２６を位置決めトラック（目標トラック）に対する変位の波形として捉えることができる。
【００２７】
図２に示すように、正規化したポジション検出信号ＰVは、横軸がトラック番号になっているので、横軸にトラック幅を掛ければ、横軸はヘッドの移動距離になる。そこで、目標トラックからのヘッド変位量は、データ処理・制御装置２０においてポジション検出信号ＰVから簡単に算出できる。
この場合、正規化しない前記式から得られるポジション検出電圧ＰVの信号をデータ処理・制御装置２０に入力して変位量を得てもよい。ポジション検出電圧ＰVの信号は、−１Ｖ〜＋１Ｖまでの正規化をしない状態にあるだけで、その波形自体は、ポジション検出信号２６と同様な波形である。そこで、以下では、正規化の有無にかかわらず、ポジション検出電圧ＰVの信号およびポジション検出信号ＰVを含めてここではポジション検出信号２６として説明する。
さて、ポジション検出信号２６の変位波形は、正弦波類似の波形である。縦軸は、変位量［μｍ］である。
ポジション検出信号２６の変位量は、図２に示すように、ヘッド９が目標トラックから後退したときには、＋側の電圧値となり、前進したときには−側の電圧値になる。
【００２８】
図５に示すように、ＤＴＭ１が装着されたスピンドル２の回転中心Ｏ1（＝ディスクの回転中心）と各トラックの中心Ｏ2との間にずれがあるのでトラックが偏心する。そのため、ヘッド９が位置決めされたトラックに対してＤＴＭ１が１回転するときに前後に数トラック分移動するトラック偏心による位置ずれが発生する。一方、目標トラックに位置決めされたヘッド９の軌跡は、理論的にはスピンドル２の回転中心Ｏ1を中心とする円となる。そのため、図３（ａ）に示すようようなポジション検出信号２６によるヘッド変位波形（ヘッド位置ずれ波形）を得ることができる。
図５から理解できるように、トラックの偏心方向とヘッドの変位（位置ずれ）とは逆方向である。
そこで、変位量を縦軸としたこのポジション検出信号２６の波形をデータ処理・制御装置２０において得ることで、トラック偏心によるＤＴＭ１の回転に応じた目標トラック（位置決めトラック）からのヘッド９の位置ずれ量（変位量）をデータ処理・制御装置２０において検出することができる。
【００２９】
一方、ピエゾアクチュエータ６ａの駆動波形は、ヒステリシス特性があるので、図４（ａ）に示すような正弦波類似の波形となる。このピエゾ駆動波形をポジション検出信号２６と同様にディスク１回転で１周期として、ピエゾアクチュエータ６ａの伸縮する量が変位量に近いものを図３（ｂ）に示すとポジション検出信号２６に近い波形になる。
図４（ｂ）に示すピエゾアクチュエータ６ａのヒステリシスループＨｙの１往復の駆動波形の中から、ピエゾアクチュエータ６ａが駆動されたときにその伸縮のセンタを基準とした最大伸び量、そして最大縮み量（以下伸縮量）が図３（ａ）に示すポジション検出信号２６が示す位置決めトラックからの最大変位量（ヘッド９の位置ずれ量の最大値）とが一致するものをピエゾ駆動波形２７として選択する。そしてそれを図４（ａ）に点線で示したポジション検出信号２６とを重ねてみる。
【００３０】
これらピエゾ駆動波形２７とポジション検出信号２６の波形とを対比するとほぼ対応する関係にある。ピエゾ駆動波形２７とポジション検出信号２６の波形ずれは、少なく、駆動波形を調整する程度のことである。
なお、最大変位量（ヘッド９の位置ずれ量の最大値）は、図３（ａ）に示すようにポジション検出信号２６の振幅に対応している。
図４（ａ），図４（ｂ）において、縦軸は距離［μｍ］であり、横軸は電圧［Ｖ］である。図４（ａ）の縦軸はヘッド９の変位量を表し、図４（ｂ）の縦軸はピエゾアクチュエータ６ａの伸縮量を表している。
そこで、トラック１周をピエゾアクチュエータ６ａの１ヒステリシスループＨｙに対応させて１ヒステリシスループＨｙに沿った正弦波に類似する波形でヘッド９を駆動をするとピエゾアクチュエータ６ａの伸縮量を任意のトラック位置でのヘッド位置ずれ量に対応させることが可能になる。
しかも、ヒステリシスループＨｙにおいて電圧を上げると、ヘッド９は、前進して目標トラックより先のトラックをアクセスすることになる。これに対してポジション検出信号２６では図２に示すように、ヘッド９が目標トラックから後退すると、ポジション検出信号２６の電圧は高くなる。相互に逆方向にヘッド９が移動する。ヘッド９が目標トラックに対して後退した場合にも同様に相互に逆方向になる。
【００３１】
そこで、トラック偏心に対してヘッド９の位置を位置決めトラックに追従させるには、ポジション検出信号２６の電圧が高くなったときにピエゾアクチュエータ６ａの駆動信号を高くして前進させればよい。ヘッド９が位置決めトラックから前進した場合には逆に電圧が低くなったポジション検出信号２６に応じてピエゾアクチュエータ６ａの駆動信号を低くすればよい。
ピエゾ駆動波形２７によるピエゾアクチュエータ６ａの伸縮のセンタを基準とした伸縮量がヘッド９の位置決めした目標トラックからの位置ずれ量（変位量）に対応するものと仮定して図３（ｂ）にはピエゾ駆動波形２７を図３（ａ）のポジション検出信号２６の波形の下側に対比して示している。
ヘッド９の位置決めした目標トラックからの位置ずれ量をキャンセルするために、ピエゾ駆動波形２７でピエゾアクチュエータ６ａを駆動するとした場合、ヒステリシスループＨｙの原点から駆動すると、図３（ａ）と図３（ｂ）とでは、波形の位相にθ分のずれがある。そこで、まず、ピエゾ駆動波形２７をポジション検出信号２６の波形の位相に合わせることが必要になる。
【００３２】
しかし、両者の位相を合わせることで、最大ピークの位置は一致するが、位相を合わせたとして、ピエゾ駆動波形２７の駆動信号による駆動の開始点は、インデックス信号ＩＮＤ（読出開始信号）を基準としなければならない。そこで、ポジション検出信号２６における最初の最大ピーク位置とインデックス信号ＩＮＤとの回転角度αを求め、回転角度αによりピエゾ駆動波形２７の駆動信号による駆動開始位置を求める。
図３（ｂ）の点線で示すピエゾ駆動信号２８の波形は、ポジション検出信号２６に位相合わせをしたピエゾ駆動波形を持つ駆動信号である。このピエゾ駆動信号２８の最初の最大ピーク位置から回転角度α手前のピエゾ駆動信号２８の駆動開始電圧値Ｖｓを求める。これによりインデックス信号ＩＮＤ（読出開始信号）の発生タイミングに対応するピエゾ駆動信号２８におけるピエゾアクチュエータ６ａの駆動開始位置を求めることができる。
【００３３】
ここで、最大ピークの位置までの回転角度αを得るのは、最大ピーク位置は変位が最大となる位置に対応していて、ヘッド９をトラックのどの位置に位置決めしてもインデックス信号ＩＮＤから最初の最大ピークの位置までの回転角度α（図３（ａ）参照）は図５で説明したように一定しているからである。
その結果、ここでは、ポジション検出信号２６の波形を採取してその振幅Ａ（図３（ａ）参照）と回転基準位置（インデックス信号ＩＮＤ）から最大偏心をする回転角度αとを、ポジション検出信号２６の波形を解析して求め、ポジション検出信号２６の振幅Ａに対応するピエゾアクチュエータ６ａのヒステリシスループＨｙを持つピエゾ駆動波形２７の駆動信号を求めて、磁気ヘッド／磁気ディスクの検査装置１０においてデータ処理・制御装置２０がヘッド９をトラックの偏心に追従させるヘッド駆動制御をする。
【００３４】
次のトラックの偏心に対してヘッド９を追従させるヘッド駆動制御について説明する。
図１に戻り、データ処理・制御装置２０は、ＭＰＵ２１とメモリ２２、インタフェース２３、ＣＲＴディスプレイ２４、そしてキーボード等により構成され、これらがバス２５により相互に接続されている。そして、メモリ２２には、ヘッドアクセスプログラム２２ａ、ＤＣイレーズプログラム２２ｂ、ポジション検出信号採取プログラム２２ｃ、振幅・回転角のＤＦＴ（ディスクリート・フーリエ・変換）解析プログラム２２ｄ、最適駆動波形検索プログラム２２ｅ、偏心追従ヘッド駆動プログラム２２ｆ、そして磁気ヘッド／磁気ディスクの検査プログラム２２ｇ等が記憶され、ピエゾ駆動波形記憶テーブル２２ｈと作業領域２２ｉとが設けられている。
【００３５】
以下、トラックの偏心に対してヘッド９を追従させて目標トラックに位置決めして磁気ヘッド／磁気ディスクの検査を行う検査装置のヘッド位置決め制御について図６のフローチャートを参照して説明する。
ＭＰＵ２１は、ヘッドアクセスプログラム２２ａを実行してインタフェース２３を介してヘッドアクセス制御回路１５の所定のレジスタにＲ方向の移動距離ｒｍｍを設定してヘッドアクセス制御回路１５を起動する。
レジスタにＲ方向の移動距離ｒｍｍが設定されることにより、ヘッドアクセス制御回路１５により粗動ステージ４のＸステージが駆動されて基準点あるいは所定のトラック位置からｒｍｍ分、粗動移動し、さらにピエゾステージ５が駆動されてヘッド９が距離ｒに向かって微動移動してトラック番号を読取り、目標トラックに位置決めされる（ステップ１０１）。
インタフェース２３を介してヘッドアクセス制御回路１５の所定のレジスタにＲ方向の移動距離−Ｋμｍを設定する。レジスタにＲ方向の移動距離−Ｋμｍが設定されることにより、ヘッドアクセス制御回路１５によりピエゾステージ５が駆動されてヘッド９が目標トラックから数トラック分の手前のＫμｍの位置にシフトする（ステップ１０２）。
【００３６】
次に、ＭＰＵ２１は、ＤＣイレーズプログラム２２ｂを実行して、数トラック分の手前から目標トラックを中心として前後数トラック分の偏心をカバーする範囲をＤＣイレーズする（ステップ１０３）。
このＤＣイレーズは、トラックの偏心範囲をカバーする全体（各トラックおよびトラック間）にデータ“０”を、例えば永久磁石により書き込むことにより行われる。これにより、サーボエリアの磁性膜の領域は、例えば、Ｓ極に磁化される。
なお、ＤＣイレーズは、偏心をカバーする範囲全体にデータ“１”を書き込むことでもよい。これによりサーボエリアに磁性膜の領域は、逆にＮ極に磁化される。
次に、ＭＰＵ２１は、トラック番号を読取り、ヘッド９を目標トラックに位置決めし、切換スイッチ回路１１８をＯＦＦにする（ステップ１０４）。
ピエゾアクチュエータ６ａに所定の一定電圧を加えてピエゾアクチュエータ６ａにより駆動されるヘッド９の位置を固定する（ステップ１０５）。
【００３７】
次に、ＭＰＵ２１は、ポジション検出信号採取プログラム２２ｃをコールして実行してＭＲヘッド（リードヘッド）によるデータ読出状態に入る（ステップ１０６）。
そして、インデックス信号ＩＮＤ（あるいは１回転の開始セクタ信号）を待って、これを受けてＭＰＵ２１は、インデックス信号ＩＮＤ（あるいは１回転の開始セクタ信号）に同期してポジション検出信号のＡ／Ｄ変換を開始して次のインデックス信号ＩＮＤ（あるいは１回転の開始セクタ信号）発生までのトラック１周分のポジション検出信号のデジタル値をメモリ２２の作業領域２２ｉに記憶する（ステップ１０７）。
このとき採取される、目標トラックを含めたその前後のトラック位置でのトラック１周分のポジション検出信号は、ポジションのずれ量が変位量に変換されて図３（ａ）に示すようなポジション検出信号２６として算出される。すなわち、図３（ａ）の縦軸は変位量となっているが、これは半径方向の距離に相当し、横軸は回転角度となっているが、これはトラックのヘッド走査時間に相当している。そこで、半径方向の距離とヘッド走査時間においてポジション検出信号が採取されてポジション検出信号２６が算出されることになる。
【００３８】
次に、ＭＰＵ２１は、振幅・回転角のＤＦＴ解析プログラム２２ｄをコールして実行し、ポジション検出信号２６から次の式(1)，(2)を得て、ポジション変位量（トラックに対する位置ずれ量）の最大振幅値Ｘ1とインデックス信号ＩＮＤから最初の最大ピークの位置までの回転角度αとを得る（ステップ１０８）。
ポジション変位波形：  Ｘ＝Ｘ0＋Ｘ1・ｓｉｎ(2πｆ−θ)               ……(1)
インデックス信号ＩＮＤから最初の最大ピークの位置までの回転角度  α  ……(2)
ただし、Ｘ0は、ＤＦＴ処理における基準レベルに対するオフセット量、Ｘ1・ｓｉｎ(2πｆ−θ)は、ポジションのずれの第１次項数値であり、Ｘ1はその最大振幅値、2πｆは回転角（ラジアン）である。
なお、２次項数値以上の高次の項，数値もあるが、ここでは、第１次項数値のみを補正値とする。高い精度が必要な場合には、必要に応じてより高次の項を加えてパラメータとすることも可能である。
【００３９】
式(1)から最大振幅値Ｘ1、そして回転角度αとを得て、最大振幅値Ｘ1から最大振幅値Ｘ1に対応するピエゾ駆動波形（次の式(3)）を図１のピエゾ駆動波形記憶テーブル２２ｈを参照して得る（ステップ１０９）。
Ｖ＝Ｖａ・ｓｉｎ(2πｆ)＋Ｖｂ・ｓｉｎ(2πｆ＋θa)               ……(3)
第１項のＶａ・ｓｉｎ(2πｆ)は、図４（ａ）の実線で示すピエゾ駆動波形２７の駆動信号に対応する駆動関数であり、第２項のＶｂ・ｓｉｎ(2πｆ＋θa)は、図４（ａ）の点線で示すポジション検出信号２６とピエゾ駆動波形２７の駆動信号との差を補正する関数である。
なお、ピエゾ駆動波形テーブル２２ｈ（図１参照）は、多数のトラック偏心量に対応するピエゾアクチュエータ６ａの多数の伸縮データとしてピエゾアクチュエータ６ａの駆動信号を多数記憶した記憶テーブルである。具体的には、ピエゾ駆動波形記憶テーブル２２ｈは、多数のトラック偏心量のそれぞれに応じた偏心したトラックからのヘッド９の最大位置ずれ量のそれぞれに対して、それぞれの最大位置ずれ量に対応するピエゾアクチュエータ６ａの最大伸縮量それぞれをピエゾアクチュエータ６ａにそれぞれに発生させるピエゾアクチュエータ６ａの駆動信号を多数記憶しているテーブルである。ここでは、式(1)から最大位置ずれ量は、最大振幅値Ｘ1に対応しているので、最大振幅値Ｘ1を検索項目として式(3)に示す電圧値Ｖａ，Ｖｂを振幅とする多数のピエゾ駆動波形２７の駆動信号について記憶している。電圧値Ｖａ，Ｖｂの値が異なるものについては種々の最大振幅値Ｘ1に対応させて式(3)の形態でテーブル化してある。
【００４０】
このテーブルの各データ値は、最大振幅値Ｘ1に対応する伸縮量のピエゾアクチュエータ６ａのヒステリシスループＨｙを選択して、ピエゾアクチュエータ６ａを実際に電圧駆動することで最大振幅値Ｘ1に対応する前記式(3)のデータ値を収集することによる。
次に式(3)のピエゾ駆動波形の関数と式(1)のポジション検出信号の関数との位相差θを検出する（ステップ１１０）。
次に式(3)のピエゾ駆動波形の位相をθずらせてピエゾ駆動波形の位相を式(1)のポジション検出信号の関数に合わせた式(4)のピエゾ駆動信号２８（図３（ｂ）参照）の関数を算出する（ステップ１１１）。
Ｖ＝Ｖａ・ｓｉｎ(2πｆ−θ)＋Ｖｂ・ｓｉｎ(2πｆ＋θa−θ)       ……(4)
【００４１】
次に、ＭＰＵ２１は、式(4)におけるインデックス信号ＩＮＤのタイミング位置における駆動開始電圧値Ｖｓを式(2)で算出した回転角度αから算出する（ステップ１１２）。そして、ピエゾアクチュエータ６ａを振幅電圧Ｖａで駆動した後（ヒステリシスループＨｙの１往復駆動後）にピエゾアクチュエータ６ａの駆動開始電圧値Ｖｓに設定する（ステップ１１３）。
なお、式(4)からピエゾ駆動信号２８が図３（ａ）のように正のピーク側から先に駆動して負のピーク側が後になる波形のときには偏心したトラックに対する補正方向がピエゾアクチュエータ６ａを伸ばして縮ませることになるので、図４（ｂ）のヒステリシスループＨｙのループの下側の経路において駆動開始電圧値をＶｓが選択される。
式(4)からピエゾ駆動信号２８が逆に負のピーク側から先に駆動して正のピーク側が後になるときには偏心したトラックに対する補正方向がピエゾアクチュエータ６ａを縮ませて伸ばすことになるので、図４（ｂ）のヒステリシスループＨｙのループの上側の経路において駆動開始電圧値Ｖｓを選択することになる。
【００４２】
これにより、目標トラックにヘッド９が位置決めされた状態においてインデックス信号ＩＮＤの発生したタイミングでは、ヘッド９は、理論上は偏心した目標トラックに位置ずれなしにＯＮトラックする。
ここで、ＭＰＵ２１は、ステップ１０４の設定した切換スイッチ回路１１８がＯＦＦの状態において、インデックス信号ＩＮＤを待ってこれに同期して前記式(4)のピエゾ駆動信号２８を形成するデジタル値を順次レジスタ１２３に入力してピエゾアクチュエータ６ａをピエゾ駆動信号２８により、くり返し駆動してヘッド９を半径方向において前後にダイナミックに移動させる、加振駆動をする（ステップ１１４）。この加振駆動によるヘッド９の移動範囲は、トラックの偏心範囲に対応している。そして、ピエゾステージ５を微動移動してトラック番号を読取り、目標トラックにヘッド９を位置決めする（ステップ１１５）。
この位置決めのときのヘッド９の移動は、ＭＰＵ２１がレジスタ１２１に移動データを入力して移動してもよいし、ヘッドアクセス制御回路１５を介してピエゾステージ５を移動させるものであってもよい。
【００４３】
ステップ１１５での目標トラックへのヘッド９の位置決めは、ステップ１１４の加振状態で行われる。この加振駆動によりヘッド９は、偏心したトラックの変位に対応してトラックをトレースすることができるので、ステップ１１５のピエゾステージ５の位置決めにより容易に目標トラックに位置決めできる。その後は、ヘッド９は、前記の加振駆動により偏心して回転する目標トラックの偏心に追従してヘッド９は位置決めされる。
この場合には、ヘッド位置決め後のＯＮトラック制御をしなくてもよいが、ステップ１１５で目標トラックにヘッド９を位置決めした後に切換スイッチ回路１１８をＯＮにしてさらにサーボ情報を読出してＯＮトラック制御をすることで、より精度の高い位置決めが可能になる。
【００４４】
この状態で磁気ヘッド／磁気ディスクの検査処理をする（ステップ１１６）。
磁気ヘッドの検査のときには目標トラックにテストデータが書込まれ、テストデータの読出が行われる。磁気ディスクの検査の場合には、内周トラックと外周トラックとでは、補正駆動波形を相違させた方がよい場合があるので、ＤＴＭ１の各トラックを数十本乃至数百十本程度で領域に分割して各領域に対してそれぞれにピエゾ駆動波形記憶テーブル２２ｈから最適なピエゾ駆動波形を得て、それに対応する式(4)のピエゾ駆動関数（ピエゾ駆動信号２８）により数十本乃至数百十本程度のトラックからなる各領域の中で各トラックに位置決めして検査をするようにするとよい。
【００４５】
ところで、図２に示す正規化したＰＯＳ電圧を持つポジション検出信号２６は、ヘッドがトラックに対して前進したときに電圧値が−側となり、後退したときに＋側となるが、これが逆の場合には、ピエゾ駆動波形２７の駆動信号の位相は、ポジション検出信号の位相と１８０°の位相差が必要になる。すなわち、図３（ａ）のポジション検出信号２６と図３（ｂ）のピエゾ駆動波形２７の駆動信号の位相差θが１８０°＋θにされて、ピエゾ駆動信号２８が求められる。
しかし、この場合、ポジション検出信号２６もピエゾ駆動波形２７も正弦波類似の波形であるので、１８０°の位相差を採ることなく、ピエゾ駆動波形２７の駆動信号の電圧値を反転させて駆動することも可能である。
なお、位相差θあるいは１８０°＋θによるポジション検出信号２６とピエゾ駆動波形２７の駆動信号の位相合わせをしなくても、ポジション検出信号２６において先に正極側ピークの後に負極側ピークがくる波形か、その逆かを検出すればピエゾアクチュエータ６ａによるトラック偏心に対する補正駆動は可能である。その理由は、ピークの順序の検出によりピエゾ駆動信号２８において正極側ピークが先か負極側ピークが先か決定できるからである。検定されたピークから回転角度α手前において駆動開始電圧値Ｖｓを求めることができるからである。
また、上記実施例の形態においては、サーボ電圧復調・位置電圧演算回路１２０のみがＤＳＰで構成されているが、サーボ位置決め制御回路１１のうち、ピエゾドライバ１１４，１１７以外の一部あるいは全部をＤＳＰ等のデジタル演算回路で構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上説明してきたが、実施例ではインデックス信号ＩＮＤを読出開始信号としてこれに同期させて読出を開始し、ポジション検出信号の波形を得ているが、１回転の基準は、セクタ信号を用いることもできる。この発明は、このセクタ信号に限らず、１回転の基準となる信号ならばどのような読出開始信号を用いてもよい。
さらに、実施例では、ピエゾアクチュエータのヒステリシス特性を例としているが、同様な正弦波類似の波形が得られる他のアクチュエータを使用してもこの発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…ディスク、２…スピンドル、
３…ヘッドキャリッジ、４…粗動ステージ、
５…ピエゾステージ、５ａ…ピエゾアクチュエータ、
６…カートリッジ取付ベース、６ａ…ピエゾアクチュエータ
７…ヘッドカートリッジ、６ａ…読出アンプ、６ｂ…書込アンプ、
７…ピエゾアクチュエータ、８…サスペンションスプリング、
９…複合磁気ヘッド、９ａ…読出アンプ、９ｂ…書込アンプ、
１０…磁気ヘッド／磁気ディスクの検査装置、
１１…サーボ位置決め制御回路、
１２…データ読出回路、１３…データ書込回路、
１４…テストデータ生成回路、
１５…ヘッドアクセス制御回路、
１６…ディスク駆動回路、
２０…データ処理・制御装置、２１…ＭＰＵ、
２２…メモリ、２２ａ…ヘッドアクセスプログラム、
２２ｂ…ＤＣイレーズプログラム、
２２ｃ…ポジション検出信号採取プログラム、
２２ｄ…振幅・回転角のＦＦＴ解析プログラム、
２２ｅ…最適駆動波形検索プログラム、
２２ｆ…偏心追従ヘッド駆動プログラム、
２２ｇ…磁気ヘッド／磁気ディスクの検査プログラム、
２２ｈ…ピエゾ駆動波形記憶テーブル、２２ｉ…作業領域、
２３…インタフェース、２４…ＣＲＴディスプレイ、２５…バス、
２６…ポジション検出信号、２７…ピエゾ駆動波形。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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