(57)【要約】【課題】ディスクの回転に同期した成分をヘッド制御量から補正して、ヘッドを位置制御するヘッド位置制御方法において、回転同期成分の補正信号を周波数変換なしに、短時間で生成する。【解決手段】ＤＦＴ，逆ＤＦＴのｓｉｎ，ｃｏｓ項をまとめ、且つ乗算したい周波数特性、（１＋Ｃ（ｚ）Ｐ（ｚ））または−（１＋Ｃ（ｚ）Ｐ（ｚ））／Ｐ（ｚ））の、ｍ次のＲＲＯ周波数の複素数値ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）と周波数変換のためのｓｉｎ，ｃｏｓとの乗算の形をとるフィルタ関数を作成する。このフィルタ関数Ｆ（ｘ）は、繰り返し現れる周波数変動のみを対象とするフィルタの形式をとり、ａ（ｍ），ｂ（ｍ）は、感度関数の周波数特性であるから、事前に測定して求めることができ、且つ同一モデルについては、同一の値を適用できる。【選択図】図７
2006134539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正信号を作成するヘッド位置制御用補正テーブル作成方法において、
前記ディスクを少なく読み取るヘッドからの位置信号による検出位置と目標位置との位置誤差の平均波形から前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分を測定するステップと、
前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と前記測定した位置誤差成分とから前記補正信号を生成するステップと、
前記補正信号を補正テーブルに格納するステップとを有する
ことを特徴とするヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【請求項２】
前記生成ステップは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、前記補正信号を生成するステップからなる
ことを特徴とする請求項１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【請求項３】
前記生成ステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）とした時に、下記式（１３）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、前記補正信号ＲＲＯを生成するステップからなる
ことを特徴とする請求項１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【数１】
2006134539.tif 000048
【請求項４】
前記生成ステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）、前記補正テーブルの加算ゲインをＫ（ｍ）とした時に、下記式（３７）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、前記補正信号ＲＲＯを生成するステップからなる
ことを特徴とする請求項１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【数２】
2006134539.tif 000049
【請求項５】
ディスクの情報を少なくとも読み取るヘッドを、前記ディスクの位置信号を前記ディスクの回転に同期した成分で補正した信号で、位置制御するヘッド位置制御方法において、
目標位置と前記ヘッドからの位置信号による現在位置との誤差を算出するステップと、
測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから得た補正信号を格納する補正テーブルから前記補正信号を読み出すステップと、
前記位置誤差及び前記補正信号とに基づき、前記ヘッド位置を制御するステップとを有する
ことを特徴とするヘッド位置制御方法。
【請求項６】
前記読み出しステップは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、生成された前記補正信号を前記補正テーブルから読み出すステップからなる
ことを特徴とする請求項５のヘッド位置制御方法。
【請求項７】
前記読み出しステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）とした時に、下記式（１３）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、生成された前記補正信号ＲＲＯを読み出すステップからなる
ことを特徴とする請求項５のヘッド位置制御方法。
【数３】
2006134539.tif 000050
【請求項８】
前記読み出しステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）、前記補正テーブルの加算ゲインをＫ（ｍ）とした時に、下記式（３７）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、生成された前記補正信号ＲＲＯを読み出すステップからなる
ことを特徴とする請求項５のヘッド位置制御方法。
【数４】
2006134539.tif 000051
【請求項９】
ディスクの情報を少なくとも読み取るヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの所望位置に移動するアクチュエータと、
測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから得た補正信号を格納する補正テーブルと、目標位置と前記ヘッドからの位置信号による現在位置との誤差を算出し、前記位置誤差及び前記補正信号とに基づき、  前記ヘッド位置を制御する制御部とを有する
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項１０】
前記補正テーブルは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、生成された前記補正信号を格納する
ことを特徴とする請求項９のディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するディスクにヘッドを位置制御して、ディスクに情報を読み出し、書き込みの一方又は両方を行うディスク装置のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法、ヘッド位置制御方法およびディスク装置に関し、特に、ディスク及び位置信号の回転同期成分を補正するためのヘッド位置制御用補正テーブル作成方法、ヘッド位置制御方法およびディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転するディスク媒体に記録、再生を行うディスク記憶装置は、データ等の記憶装置として、広く利用されている。ディスク装置は、データを記憶するディスクと、ディスクを回転するスピンドルモータと、ディスク上の情報を記録再生するヘッドと、ヘッドを目標位置まで移動させるアクチュエータとからなる。代表的な装置としては、磁気ディスク装置（ＨＤＤ：ハードディスクドライブ）や光ディスク装置（ＤＶＤ−ＲＯＭやＭＯ）がある。
【０００３】
磁気ディスク装置において、ディスク上には、回転中心に対して円弧状に、ヘッドの位置を検出するための位置信号が複数記録され、トラックを構成する。位置信号は、サーボマークとトラック番号（グレイコード）とオフセット情報とからなる。トラック番号とオフセット情報を使い、ヘッドの現在位置を把握することができる。
【０００４】
この位置情報と目標位置との差分を求めて、その位置ずれ量に応じて計算を行い、アクチュエータを駆動するための駆動信号、例えばＶＣＭ（ボイスコイルモータ）ならば電流、電歪アクチュエータならば電圧、などを供給する。
【０００５】
ディスク上の位置信号（サーボ信号）は、ディスク装置自分自身で記録するＳＴＷ（サーボ・トラック・ライト）方法と，外部のＳＴＷ装置により記録する方法がある。自分自身で記録するＳＴＷ方法には、プッシュピンＳＴＷ、セルフ・サーボ・ライティング、リライトＳＴＷ、などがある。外部のＳＴＷ装置により記録する方法には、ディスク単体で記録する方法、磁気転写、ディスクリートメディア、などがある。
【０００６】
データを正確に記録・再生するためには、位置信号から復調される位置にヘッドを正確に位置決めすることが必要になる。ところが位置信号にはノイズが含まれており、位置決め精度の劣化を引き起こしている。このノイズには、スピンドルモータの回転に同期した成分と、回転に同期しない成分がある。回転に同期した成分は、測定・補正が可能であり、測定時間が許せばゼロに抑えることが可能である。一方、回転に同期しない成分は、測定・補正が難しい。この回転に同期した成分を測定し、補正する方法が種々提案されている。
【０００７】
外部から振動を受けない状態での位置信号なかのスピンドルモータの回転に同期した成分の発生原因には２つある。１つ目の原因は、ＳＴＷ時に、サーボ信号が同心円に正確に記録されないためである。サーボ信号を機械的に記録する限り、記録する際の機械的・電気的・磁気的なノイズは避けられない。それゆえ、ＳＴＷ時のサーボ信号が同心円に正確に記録することは、極めて困難である。
【０００８】
２つ目の原因は、ＳＴＷ以降にディスクおよびスピンドルモータが歪みを生じるためである。いずれも微視的に見ると、位置信号が、スピンドルモータの回転中心から見て同心円に揃っていない。今日のディスク装置のトラック幅は、２００ｎｍ前後であり、わずかな歪みといえども位置決め精度に与える影響は極めて大きい。
【０００９】
この位置信号の揺れの回転同期成分は、偏心またはＲＲＯ（Repeatable RunOut）とも呼ばれ、回転周波数の１倍の成分を１次、２倍を２次，などと呼ぶ。このＲＲＯが生じていると、ヘッドの位置決め精度が悪くなり、データの記録・再生に支障が生じる。たとえば、位置決め精度が悪いと、あるトラックのデータを記録する際に、隣接したトラックに以前に記録したデータの一部にも上書きしてしまうことになる。このような事態を避けるために、位置決め制御においてＲＲＯを抑止しなければならない。
【００１０】
このＲＲＯを抑止する方法としては、従来、図３８に示すように、アクチュエータを、ＲＲＯに追従せずに無視する制御方法と、図４０に示すように、アクチュエータをＲＲＯに追従する制御方法とがある。
【００１１】
図３８及び図４０は、ヘッド位置の制御系のブロック図を示し、制御系に加わる外乱として、スピンドルモータの回転に同期した成分と非同期の成分とを、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ＲＰＥ、ＮＲＰＥと表記している。ＲＲＯ（Repeatable RunOut）は、回転に同期した位置外乱の成分である。ＮＲＲＯ（Non-Repeatable RunOut）は、回転とは非同期の位置外乱の成分である。ＲＰＥ（Repeatable Position Error）は、位置決め制御を行ったときの位置誤差ｅに含まれる回転に同期した成分である。ＮＲＰＥ（Non-Repeatable Position Error）は、位置決め制御を行ったときの位置誤差ｅに含まれる回転に非同期の成分である。回転に同期した成分であるＲＲＯとＲＰＥとは、サーボのサンプルごとに異なる値を示す。
【００１２】
位置決め制御を行う際には、ＲＲＯ、ＲＰＥ、そしてＲＰＥ＋ＲＲＯの３つを把握し、いずれの値も小さく抑圧することが求められる。ＲＲＯは、ディスク上のトラックの歪みを表す。ここで隣接トラックのＲＲＯとの差分が問題になる。この差分値はトラック幅の変動を意味する。差分値の変動幅が広いほど、トラック間隔の変動が広がる、すなわちトラック幅がより狭い個所が生じていることになる。また、外部から振動が加わり位置決め精度が劣化したときには、このＲＲＯが隣接トラックのデータの記録域を上書きしてしまう幅を決める。すなわち、ＲＲＯを抑圧することは、外部振動に対する耐性を向上させるのに役立つ。
【００１３】
ＲＰＥは、位置決め目標からのずれを表す。ＲＲＯに追従する制御のみを行っている場合には、ＲＲＯからのずれを表す。通常の位置決め制御では、このＲＰＥを管理対象にしている。例えば、ＲＰＥが、トラック幅に対してプラス・マイナス１５％の範囲に収まっていたら、またはその状態が規定サンプル数だけ連続していたら、データの記録を許可したり、シーク制御の完了（整定の完了）を判断したりする。すなわち、ＲＰＥを抑圧することは、シーク応答時間の改善に役立つ。
【００１４】
ＲＰＥ＋ＲＲＯは、外部から振動が加わらない状態におけるアクチュエータの軌跡を表す。つまり、外部から振動がゼロでの、データの記録位置を示す。すなわち、ＲＰＥ＋ＲＲＯを抑圧することは、外部振動が小さい、通常使用状態での位置決め精度・データの記録再生のエラー率の改善に役立つ。
【００１５】
図３８及び図４０において、目標位置ｒ、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、制御系の伝達関数Ｃ（ｚ）、およびプラント（磁気ディスク装置では、アクチュエータ）の伝達関数Ｐ（ｚ）を用いて、実位置ｙおよび位置誤差ｅは次の関係式（１）で表現できる。
【００１６】
【数５】
2006134539.tif 000003
【００１７】
ここで、目標位置ｒが常に変わらず、外部から振動のない、トラック追従時の状態を考える。このとき式（１）のｙの式の右辺の目標位置ｒの項は、一定値であり、入力（目標位置）ｒに等しい。そこで、トラック追従状態での位置誤差ｅの式（２）を得る。
【００１８】
【数６】
2006134539.tif 000004
【００１９】
一方、この状態でのｅは、ＲＰＥとＮＲＰＥの和でもある。したがって、ＲＲＯとＮＲＲＯと、ＲＰＥとＮＲＰＥとは、下記関係式（３）となる。この式中の、１／（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））は、感度関数と一般的に呼ばれている。
【００２０】
【数７】
2006134539.tif 000005
【００２１】
このように、ＲＰＥとＲＲＯとの間には感度関数分の特性の差がある。つまり、周波数ごとの差がある。これは、ＲＲＯを抑圧できても、同じ抑圧率が、ＲＰＥでも達成できるとは限らないことを示している。ＲＲＯを５０％抑圧できても、ＲＰＥは２０％しか抑圧できないかもしれない。周波数特性の差を考えなければならない。
【００２２】
ＲＲＯを抑止する方法には、図３８のように、アクチュエータが、ＲＲＯに追従しない方法、および図４０のように、アクチュエータが、ＲＲＯに追従する方法の２種類がある。いずれの方法も実際にディスク装置に適用されている。また、その両者を混合する方法も利用されている。例えば、低周波数域ではＲＲＯに追従し、高周波数域ではＲＲＯに追従しない、というように使い分けている。
【００２３】
図３８は、ＲＲＯに追従しない方法を示す。ＲｒｏＴａｂｌｅという値を格納する補正テーブル１００を事前に作成しておく。そして、ディスク装置を位置決め制御する際に、位置誤差ｅから補正テーブル１００のＲｒｏＴａｂｌｅ値を除去し、コントローラＣ（ｚ）で利用する。即ち、コントローラＣ（ｚ）は、ＲＲＯを除去された位置誤差から制御量を計算する。このＲｒｏＴａｂｌｅ値は、ヘッドごと、トラックごと、リード位置・ライト位置ごとに異なる値を持つ場合もあれば、複数のトラックを１まとめにしてゾーンを形成し、ヘッドごと、ゾーンごとに値を持つ場合もある。
【００２４】
このＲｒｏＴａｂｌｅの生成方法について、従来から提案されている方法の１つは、観測位置を演算してＲＲＯを求める方法がある。この演算の方法としては、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いる方法（例えば、特許文献１参照）がある。
【００２５】
図３８に示すように、補正テーブル１００のＲｒｏＴａｂｌｅなる位置軌道を位置誤差ｅから生成し、ｅに含まれるＲＰＥを除去する。このときの位置誤差ｅは、次の式（４）で表現される。この式（４）においては、アクチュエータは、ＲＲＯに追従しないように動作する。
【００２６】
【数８】
2006134539.tif 000006
【００２７】
したがって、位置誤差ｅからＲＰＥを除去するには次の式（５）を満足するように、ＲｒｏＴａｂｌｅを生成する。
【００２８】
【数９】
2006134539.tif 000007
【００２９】
すなわち、図３８に示すように、位置誤差ｅからＲＰＥを、取得ブロック１１０で取得し、ＲＲＯ計算ブロック１１２で、取得したＲＰＥに対して、感度関数の逆特性を通して、ＲｒｏＴａｂｌｅ値を求める。ディスクの複数周分の平均値をとる場合には、加算ブロック１１４で、ディスクの各周のＲｒｏＴａｂｌｅ値を加算する。図３９は、この感度関数の逆特性の周波数特性の例であり、周波数に対し、ゲインと位相の特性が異なる。
【００３０】
次に、ＲＲＯに追従する方法は、図４０に示すように、ＵＲｒｏＴａｂｌｅという値を格納する補正テーブル１１８を事前に作成しておく。そして、ディスク装置を位置決め制御する際に、制御系Ｃ（Ｚ）からプラントＰ（Ｚ）へ駆動信号を供給する際に、補正テーブル１１８のＵＲｒｏＴａｂｌｅ値を加える。このＵＲｒｏＴａｂｌｅ値も、ヘッドごと、トラックごと、リード位置・ライト位置ごとに異なる値を持つ場合もあれば、複数のトラックを１まとめにしてゾーンを形成し、ヘッドごと、ゾーンごとに値を持つ場合もある。また、トラックに無関係にヘッドごとに持つ場合もある。
【００３１】
このＵＲｒｏＴａｂｌｅの生成方法についても、従来からいくつかの方法が提案されており、位置誤差ｅを演算してＲＲＯに追従する信号を求める方法がある。この演算の方法としては、離散フーリエ変換を用いる方法（例えば、特許文献１参照）がある。
【００３２】
図４０に示すように、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値を位置誤差ｅから生成し、ｅに含まれるＲＰＥを除去する。さきほどと同じく、トラック追従状態で、外部振動がない場合には、アクチュエータは、ＲＲＯに追従するように動作し、位置誤差ｅは次の関係式（６）を満足する。
【００３３】
【数１０】
2006134539.tif 000008
【００３４】
したがって、位置誤差ｅからＲＰＥを除去するには、次の式（７）を満足するように、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値を生成すればよい。式（７）は、ＲＰＥに対して、感度関数の逆特性とプラントの逆特性を持つ伝達関数を通して求めることを示す。
【００３５】
【数１１】
2006134539.tif 000009
【００３６】
即ち、図４０に示すように、位置誤差ｅからＲＰＥを、取得ブロック１１０で取得し、ＲＲＯ計算ブロック１１２で、取得したＲＰＥに対して、感度関数の逆特性とプラントの逆特性を通して、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値を求める。ディスクの複数周分の平均値をとる場合には、加算ブロック１１４で、ディスクの各周のＲｒｏＴａｂｌｅ値を加算する。
【００３７】
以上のように、観測したＲＰＥから補正テーブル：ＲｒｏＴａｂｌｅまたはＵＲｒｏＴａｂｌｅを求めるには、（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））や、−（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））／Ｐ（ｚ）といった伝達関数を通して変換する方法がある。この変換方法には、ＲＰＥと、ＲｒｏまたはＵＲｒｏとの間の周波数特性を事前に求めておき、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を用いる方法が、短時間で、最も精度良く波形を求めることができる。以下、この方法について説明する。最初に観測したＲＰＥ波形を、ＤＦＴする。１周内のサーボセクタ数をＮｓとする。
【００３８】
このとき考えなければならないＲＲＯ次数は、サンプリング定理より、１〜（Ｎｓ／２−１）までである。ｍ次のＲＲＯ周波数のＤＦＴを行うには、ｃｏｓおよびｓｉｎのそれぞれのｍ次の係数をＣ（ｍ）、Ｓ（ｍ）と表現すれば、セクタ０番から（Ｎｓ−１）番までの１周分のＲＰＥ波形にｍ次のｃｏｓ波形、ｓｉｎ波形を乗算して加算する。係数Ｃ（ｍ），Ｓ（ｍ）の計算式を、下記（８）式に示す。
【００３９】
【数１２】
2006134539.tif 000010
【００４０】
次に、ＲｒｏまたはＵＲｒｏを求めるために、ＲＲＯ次数ごとに伝達関数を乗算する。乗算したい周波数特性のｍ次のＲＲＯ周波数の複素数値を，ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）として，事前に求めておく。具体的には、式（５）または式（７）で示した伝達関数から、ｍ次の周波数での複素数値を求める。この特性を乗算すると，ｍ次の成分は複素数値で，式（９）で表現できる。つまり、Ｃ２（ｍ）とＳ２（ｍ）は、Ｃ（ｍ）、Ｓ（ｍ）、ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）から求まる。
【００４１】
【数１３】
2006134539.tif 000011
【００４２】
最後に逆ＤＦＴを行い、求めるべき波形を得る。ｍ次の演算を１次から（Ｎｓ／２−１）次まで行えばよい。ＲｒｏＴａｂｌｅを生成するとき、セクタｑ番目のＲＲＯ波形：ＲＲＯ（ｑ）は、次式（１０）で求まる（ＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ式となる）。
【００４３】
【数１４】
2006134539.tif 000012
【００４４】
式（１０）では、全てのＲＲＯ次数に対して演算する必要はない。例えば、１〜４次のＲＲＯには追従し、５次以上のＲＲＯに追従させないための軌道：ＲＲＯ（ｑ）を計算するには、前記に示した計算のうち、１〜４次の計算は行わず、すなわち無視して、５次以上の計算のみ行えばよい。
【００４５】
以上のように、ＲｒｏまたはＵＲｒｏを求めるためには、式（８）のＤＦＴにより時間波形ＲＰＥを周波数単位に変換し、式（９）により周波数軸の伝達関数（感度関数の逆特性）を乗算し、式（１０）の逆ＤＦＴにより、式（９）の周波数単位の乗算結果を時間波形に変換するという順に計算することが必要になる。
【特許文献１】特開平１１−１２６４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
近年の記憶容量の増大の要求により、トラック密度が高くなっており、位置精度の更なる向上が要求されている。従来のディスク装置のＲＲＯ補正テーブル：ＲｒｏＴａｂｌｅまたはＵＲｒｏＴａｂｌｅの生成方法においては、測定トラック毎に、式（８）、（９）、（１０）を順次計算する必要がある。このＤＦＴ，逆ＤＦＴ計算は、ｓｉｎ，ｃｏｓ計算を含むため、ｓｉｎ，ｃｏｓテーブルを参照する処理を含むため、単純な加減算、乗算とは異なり、時間がかかる。
【００４７】
例えば、トラック１周分のデータ（ＲＰＥ）を測定して、式（８），（９），（１０）の計算を行うが、磁気ディスク装置に搭載されるＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ）は、コスト低減のため、演算処理速度が、高速であるものを使用することは、まれである。このため、計算処理が済むまで、次のトラックの測定が待たされることになり、ＲＲＯ補正テーブルの作成時間が長くなる。
【００４８】
しかも、近年のトラック密度の向上に伴い、ＲＲＯ補正波形やＵＲＲＯ補正波形を、トラック毎に測定して、得ることも必要となる場合がある。例えば、２．５インチの磁気ディスクでは、トラック密度の向上に伴い、磁気ディスク１面に、約５万トラック設けられる。磁気ヘッドに、リード／ライトヘッドを分離したＭＲヘッド、ライト誘導ヘッドを用いると、リードとライトのヘッドの位置が異なり、１トラックで、リード用補正波形、ライト用補正波形の２つを備える必要がある。即ち、磁気ディスク１面で、１０万トラック分の測定、計算を必要とすることがある。更に、磁気ディスクを２枚搭載した装置では、磁気ディスク面が４面となるから、４０万トラック分の測定、計算を必要とする。
【００４９】
このように、ＲＲＯやＵＲＲＯを計算する計算量は、多く、且つ処理するプログラムサイズも大きく、ＭＣＵの負荷が大きい。このことは、補正値をディスク装置の製造工程にて測定する際に、位置決め精度の仕様を満足するために必要なＲＰＥの測定時間、即ち、製造工程に占める補正テーブル作成時間が長くなり、大量のディスク装置を製造するには、不向きである。
【００５０】
従って、本発明の目的は、補正テーブルへ補正値の１つであるＲｒｏまたはＵｒｒｏを計算する際に、演算負荷を低減し、位置決め精度の仕様を満足する補正テーブルをより短時間で作成する方法、ヘッド位置決め制御方法及びディスク装置を提供することにある。
【００５１】
又、本発明の他の目的は、補正テーブルへ補正値の１つであるＲｒｏまたはＵｒｒｏを計算する際に、ＤＦＴ／逆ＤＦＴと同等の演算をしても、演算負荷を低減し、位置決め精度の仕様を満足する補正テーブルをより短時間で作成するための方法、ヘッド位置決め制御方法及びディスク装置を提供することにある。
【００５２】
更に、本発明の他の目的は、補正テーブルへ補正値の１つであるＲｒｏまたはＵｒｒｏを計算する際に、多数のトラックの補正値を計算しても、補正テーブルをより短時間で作成するための補正テーブル作成方法、ヘッド位置決め制御方法及びディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
上記目的を達成するために、本発明の補正テーブル作成方法は、ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正信号を作成するヘッド位置制御用補正テーブル作成方法である。そして、その方法は、ディスクを少なく読み取るヘッドからの位置信号による検出位置と目標位置との位置誤差の平均波形から前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分を測定するステップと、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と前記測定した位置誤差成分とから前記補正信号を生成するステップと、前記補正信号を補正テーブルに格納するステップとを有する。
【００５４】
又、本発明のヘッド位置制御方法は、ディスクの情報を少なくとも読み取るヘッドを、前記ディスクの位置信号を前記ディスクの回転に同期した成分で補正した信号で、位置制御するヘッド位置制御方法であり、目標位置と前記ヘッドからの位置信号による現在位置との誤差を算出するステップと、測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから得た補正信号を格納する補正テーブルから前記補正信号を読み出すステップと、前記位置誤差及び前記補正信号とに基づき、前記ヘッド位置を制御するステップとを有する。
【００５５】
更に、本発明のディスク装置は、ディスクの情報を少なくとも読み取るヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの所望位置に移動するアクチュエータと、測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから得た補正信号を格納する補正テーブルと、目標位置と前記ヘッドからの位置信号による現在位置との誤差を算出し、前記位置誤差及び前記補正信号とに基づき、前記ヘッド位置を制御する制御部とを有する。
【００５６】
本発明では、好ましくは、前記生成ステップは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、前記補正信号を生成するステップからなる。
【００５７】
本発明では、好ましくは、前記生成ステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）とした時に、下記式（１３）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、前記補正信号ＲＲＯを生成するステップからなる。
【００５８】
【数１５】
2006134539.tif 000013
【００５９】
本発明では、好ましくは、前記生成ステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）、前記補正テーブルの加算ゲインをＫ（ｍ）とした時に、下記式（３７）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、前記補正信号ＲＲＯを生成するステップからなる。
【００６０】
【数１６】
2006134539.tif 000014
【００６１】
本発明では、好ましくは、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから時間単位でのフィルタ関数を作成するステップとを更に有する。
【００６２】
本発明では、好ましくは、前記フィルタ関数作成ステップは、前記位置制御系に正弦波外乱を付与し、前記位置制御系の信号を観測するステップと、前記観測した信号から前記ディスクの回転に同期した位置誤差を演算するステップと、周波数単位で、前記外乱と前記位置誤差との比を計算し、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を計算するステップを有する。
【発明の効果】
【００６３】
本発明では、ＤＦＴ，逆ＤＦＴのｓｉｎ，ｃｏｓ項をまとめ、且つ乗算したい周波数特性、（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））または−（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））／Ｐ（ｚ））の、ｍ次のＲＲＯ周波数の複素数値ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）と周波数変換のためのｓｉｎ，ｃｏｓとの乗算の形をとるフィルタ関数を使用するため、補正テーブルの補正値の計算を、周波数変換なしに、時間単位で実現できる。又、このフィルタ関数Ｆ（ｘ）は、繰り返し現れる周波数変動のみを対象とするフィルタの形式をとり、ａ（ｍ），ｂ（ｍ）は、感度関数の周波数特性であるから、事前に測定して求めることができ、且つ同一モデルについては、同一の値を適用できる。このため、フィルタ関数Ｆ（ｘ）の値を事前に計算でき、ＲＲＯ補正テーブル作成時には、このフィルタ関数Ｆ（ｘ）の値を使用して、周波数変換なしに、ＲＲＯ（ｑ）を計算できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置、ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第１の実施の形態、ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第２の実施の形態、ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第３の実施の形態、ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第４の実施の形態、ＵＲＲＯ補正テーブル作成方法、ＲＲＯ補正テーブルの第５の実施の形態、ＲＲＯ補正テーブルを使用したサーボトラックライト方法、他の実施の形態で説明する。しかしながら、本発明は下記実施の形態に限定されない。
【００６５】
［ディスク装置］
図１は、本発明の一実施の形態を示すディスク記憶装置の構成図、図２は、図１の磁気ディスクの位置信号の配置図、図３は、図１および図２の磁気ディスクの位置信号の構成図、図４は、図３の位置信号の読み取り波形図、図５は、図１のヘッド位置制御の説明図、図６は、図１の構成のサーボ制御系の構成図である。
【００６６】
図１乃至図６は、ディスク記憶装置として、磁気ディスク装置を示す。図１に示すように、磁気記憶媒体である磁気ディスク４が、スピンドルモータ５の回転軸２に設けられている。スピンドルモータ５は、磁気ディスク４を回転する。アクチュエータ（ＶＣＭ：ボイスコイルモータ）１は、先端に磁気ヘッド３を備え、磁気ヘッド３を磁気ディスク４の半径方向に移動する。
【００６７】
アクチュエータ１は、回転軸を中心に回転するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）で構成される。図では、磁気ディスク装置に、２枚の磁気ディスク４が搭載され、４つの磁気ヘッド３が、同一のアクチュエータ１で同時に駆動される。磁気ヘッド３は、リード素子と、ライト素子とからなる。磁気ヘッド３は、スライダに、磁気抵抗（ＭＲ）素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
【００６８】
位置検出回路７は、磁気ヘッド３が読み取った位置信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路１０は、磁気ヘッド３の読み取り及び書き込みを制御する。スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路８は、スピンドルモータ５を駆動する。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路６は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１に駆動電流を供給し、ＶＣＭ１を駆動する。
【００６９】
マイクロコントローラ（ＭＣＵ）１４は、位置検出回路７からのデジタル位置信号から現在位置を検出（復調）し、検出した現在位置と目標位置との誤差に従い、ＶＣＭ駆動指令値を演算する。即ち、位置復調とサーボ制御を行う。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１３は、ＭＣＵ１４の制御プログラム等を格納する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２は、ＭＣＵ１４の処理に必要なデータを格納する。
【００７０】
ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１は、サーボ信号のセクタ番号を基準にして、１周内の位置を判断し、データを記録・再生する。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１５は、バッファメモリとして利用され、リードデータやライトデータを一時格納する。ＨＤＣ１１は、更に、ＡＴＡやＳＣＳＩ等のインターフェイスＩＦで、ホストと通信する。バス９は、これらを接続する。
【００７１】
図２に示すように、磁気ディスク４には、外周から内周に渡り、各トラックにサーボ信号（位置信号）が、円周方向に等間隔に配置される。なお、各トラックは、複数のセクタで構成され、図２の実線１６は、サーボ信号の記録位置を示す。図３に示すように、位置信号は、サーボマークServo Markと、トラック番号Gray Codeと、インデックスIndexと、オフセット情報（サーボバースト）PosA、PosB、PosC、PosDとからなる。なお、図３の点線は、トラックセンターを示す。
【００７２】
図４は、図３の位置信号をヘッド３で読み取った信号波形図である。図４に示す信号波形のトラック番号Gray Codeとオフセット情報PosA、PosB、PosC、PosDを使い、磁気ヘッド３の半径方向の位置を検出する。さらに、インデックス信号Indexを元にして、磁気ヘッドの円周方向の位置を把握する。
【００７３】
例えば、インデックス信号を検出したときのセクタ番号を０番に設定し、サーボ信号を検出する毎に、カウントアップして、トラックの各セクタのセクタ番号を得る。このサーボ信号のセクタ番号は、データの記録再生を行うときの基準となる。なお、インデックス信号は、１周に１つである、又、インデックス信号の代わりに、またはそれとともに、セクタ番号を設けることもできる。
【００７４】
図５は、図１のＭＣＵ１４が行うアクチュエータのシーク制御例である。図１の位置検出回路７を通じて、ＭＣＵ１４が、アクチュエータ１の位置を確認して、サーボ演算し、適切な電流をＶＣＭ１に供給する。図５では、あるトラック位置から目標トラック位置へヘッド３を移動するシーク開始時からの制御の遷移と、アクチュエータ１の電流、アクチュエータ１(ヘッド３)の速度、アクチュエータ１(ヘッド３)の位置を示す。
【００７５】
即ち、シーク制御は、コアース制御、整定制御及びフォローイング制御と遷移することで、目標位置まで移動させることができる。コアース制御は、基本的に速度制御であり、整定制御、フォローイング制御は、基本的に位置制御であり、いずれも、ヘッドの現在位置を検出する必要がある。この整定制御からフォローイング制御への移行、すなわちシーク制御の完了の判断は、ＲＰＥを基準に行われる。また、フォローイング制御中にデータを記録・再生することが可能か否かの判定も、ＲＰＥを基準に行われる。
【００７６】
このような、位置を確認するためには、前述の図２乃至図４のように、磁気ディスク上にサーボ信号を事前に記録しておく。即ち、図３に示したように、サーボ信号の開始位置を示すサーボマーク、トラック番号を表すグレイコード、インデックス信号、オフセットを示すＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤといった信号が記録されている。このサーボ信号を磁気ヘッド３で読み出し、このサーボ信号を、位置検出回路７が、デジタル値に変換する。
【００７７】
ＭＣＵ１４は、図６に示すデジタル・サーボ制御系の演算を行う。即ち、演算ブロック２２で、目標位置ｒと現在位置ｙとの誤差ｅを求め、コントローラ２０で、制御演算し、制御量を計算し、プラント２１であるＶＣＭ１を駆動する。プラント２１の位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を復調し、現在位置ｙを得る。この現在位置ｙと目標位置ｒとの差分値が、位置誤差ｅとなる。
【００７８】
図６において、制御系に加わる外乱として、スピンドルモータ５の回転に同期した成分と、非同期の成分とを、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ＲＰＥ、ＮＲＰＥと表記している。ＲＲＯ（Repeatable RunOut）は、回転に同期した位置外乱の成分である。ＮＲＲＯ（Non-Repeatable RunOut）は、回転とは非同期の位置外乱の成分である。本発明では、全ての外乱を位置の単位にまとめて検討する。例えば、アクチュエータ１に加わる風外乱は、加速度の単位で表現されるが、ここではそれを位置の単位に換算して検討する。ＲＰＥ（Repeatable Position Error）は、位置決め制御を行ったときの位置誤差ｅに含まれる回転に同期した成分である。ＮＲＰＥ（Non-Repeatable Position Error）は、位置決め制御を行ったときの位置誤差ｅに含まれる回転に非同期の成分である。ＲＲＯとＲＰＥとは、サーボセクタごとに異なる値を示す。
【００７９】
［ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第１の実施の形態］
図７は、本発明の第１の実施の形態のＲＲＯ補正テーブル作成方法の機能ブロック図である。図７は、ディスク装置単体で、フィルタ関数Ｆ（ｘ）計算と、補正テーブル作成を行う場合のブロック図である。図８は、図７のフィルタ関数Ｆ（ｘ）計算処理フロー図、図９は、図８のフィルタ関数Ｆ（ｘ）を使用したＲＲＯテーブル作成処理フロー図、図１０は、図８により作成されるフィルタ関数Ｆ（ｘ）の説明図、図１１は、図７のＦ（ｘ）テーブル２３の説明図である。
【００８０】
図７において、図６で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、演算ブロック２２で、目標位置ｒと現在（観測）位置ｙとの誤差ｅを求め、コントローラ２０で、制御演算し、制御量を計算し、プラント２１であるＶＣＭ１を駆動する。プラント２１の位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を復調し、現在位置ｙを得る。この現在位置ｙと目標位置ｒとの差分値が、位置誤差ｅとなる。この制御系に加わる外乱として、スピンドルモータ５の回転に同期した成分と、非同期の成分とを、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ＲＰＥ、ＮＲＰＥと示す。
【００８１】
ＲＰＥ取得ブロック２６は、図９及び図１３で後述するように、位置誤差ｅからＲＰＥをセクタ毎に取得する。Ｆ（Ｘ）演算ブロック２３−１は、図８乃至図１２で後述するように、位置誤差ｅから一連のＤＦＴ演算、逆ＤＦＴ演算の式をまとめた１つのフィルタ関数Ｆ（Ｘ）を演算する。関数Ｆ（Ｘ）テーブル２３−２は、演算されたフィルタ関数Ｆ（Ｘ）を格納する。波形計算ブロック２７は、図９及び図１３で後述するように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに、フィルタ関数Ｆ（Ｘ）を掛け、ＲＲＯ波形を計算する。ＲＲＯテーブル２９は、ＲＲＯ波形を格納する。加算ブロック２８は、繰り返し数分ＲＲＯ波形を加算し、テーブル２９を更新する。
【００８２】
このＲＲＯテーブル２９の作成後は、磁気ディスク装置の運用状態（特に、フォローイング状態）において、演算ブロック２２で、観測位置ｙから目標位置ｒと補正テーブル２９のＲｒｏテーブル値とを差し引き、位置誤差ｅを生成する。これにより、コントローラ２０への入力ｅは、ＲＲＯ補正される。
【００８３】
まず、フィルタ関数Ｆ（Ｘ）を説明する。即ち、ＲｒｏＴａｂｌｅ又はＵＲｒｏＴａｂｌｅを求めるには、位置誤差ｅの平均波形に、（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））又は−（１＋Ｃ（z)・Ｐ（z))／Ｐ（z)を掛け合わせなければならない。この演算を精度良く行うには、ＤＦＴ演算が必要となる。具体的には、求めたＲＰＥ波形（時間単位）に対して、ＤＦＴ演算を行い、周波数単位に変換し、（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））又は−（１＋Ｃ（z)・Ｐ（z))／Ｐ（z)の周波数特性をＲＲＯ次数の周波数毎に掛け合わせ、最後に逆ＤＦＴ演算を行い、ＲＲＯ推定波形を求める。この一連のＤＦＴ演算、逆ＤＦＴ演算の式をまとめて、それを１つの式で表現することで実現する。以下、その導出方法を説明する。ｍ次のＲＲＯ周波数のＤＦＴ演算を行うことを考える。例えば，４２００ｒｐｍの装置では、１次のＲＲＯ周波数は７０Ｈｚになる。
前述のように、ｃｏｓおよびｓｉｎのそれぞれのｍ次の係数をＣ（ｍ）とＳ（ｍ）と表現すれば，前述の式（８）でｍ次のＲＲＯ周波数のＤＦＴの係数を求めることができる。
【００８４】
次に、乗算したい周波数特性、（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））または−（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））／Ｐ（ｚ））の、ｍ次のＲＲＯ周波数の複素数値をａ（ｍ）＋ｊ・ｂ（ｍ）とする。この特性を乗算すると，ｍ次の成分は複素数値で，前述の式（９）で表現できる。
【００８５】
次に、式（８）を式（９）に代入すると、Ｃ２（ｍ）およびＳ２（ｍ）は、次式（１１）で求まる。
【００８６】
【数１７】
2006134539.tif 000015
【００８７】
このｍ次の演算を、１次から（Ｎｓ／２）次（Ｎｓは１周内のサーボセクタの個数）まで求め、逆ＤＦＴ演算を行うことで求めるべき波形を得る。ＲｒｏＴａｂｌｅを生成するとき、セクタｑ番目のＲＲＯ波形：ＲＲＯ（ｑ）は、次式（１２）で求まる（尚、ＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ形式となる）。
【００８８】
【数１８】
2006134539.tif 000016
【００８９】
ここで、式（１２）のＲＰＥ（ｋ）の項の次の項をまとめてＦ（ｘ）と置くと、式（１３）を得る。このＦ（ｘ）は、１周分のセクタ数Ｎｓ個の係数を持つ配列になる。
【００９０】
【数１９】
2006134539.tif 000017
【００９１】
即ち、式（１２）のように変形すると、ＤＦＴ，逆ＤＦＴのｓｉｎ，ｃｏｓ項をまとめることができ、これを式（１３）のように、（周波数）フィルタ関数Ｆ（ｘ）と置くと、ＲＲＯ（ｑ）の式は、時間単位となる。このフィルタ関数Ｆ（ｘ）は、乗算したい周波数特性、（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））または−（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））／Ｐ（ｚ））の、ｍ次のＲＲＯ周波数の複素数値ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）と周波数変換のためのｓｉｎ，ｃｏｓとの乗算の形をとる。
【００９２】
従って、フィルタ関数Ｆ（ｘ）を事前に、測定により計算しておけば、ＲＲＯ補正値ＲＲＯ（ｑ）の計算は、周波数変換なしに、時間単位で実現できる。このフィルタ関数Ｆ（ｘ）は、式（１３）のように、繰り返し現れる周波数変動のみを対象とするフィルタの形式をとり、ａ（ｍ），ｂ（ｍ）は、感度関数の周波数特性であるから、後述するように、事前に測定して求めることができ、且つ同一モデルについては、同一の値を適用できる。
【００９３】
このため、フィルタ関数Ｆ（ｘ）の値を事前に計算でき、ＲＲＯ補正テーブル作成時には、このフィルタ関数Ｆ（ｘ）の値を使用して、周波数変換なしに、ＲＲＯ（ｑ）を計算できる。
【００９４】
ただし、フィルタ関数Ｆ（ｘ）は次の式（１４）の関係を満足する。即ち、Ｆ（ｘ）は、セクタ数Ｎｓの各周で同一の値になる関係を持つ。
【００９５】
【数２０】
2006134539.tif 000018
【００９６】
式（１４）を元にして、例えば５番目のセクタの波形：ＲＲＯ（５）は、次式（１５）で計算できる。
【００９７】
【数２１】
2006134539.tif 000019
【００９８】
図１０は、１周分のセクタ数Ｎｓ個の係数の配列であるＦ（ｘ）の例を示す。図１０において、横軸がｘ（セクタ数Ｎｓ），縦軸がフィルタ関数値Ｆ（ｘ）を示す。図１１は、作成されたＦ（ｘ）テーブル２３−２の構成図である。即ち、各横軸ｘに対するフィルタ関数Ｆ（ｘ）の係数値Ｆ（ｘ）を格納する。又、式（１４）で示したように、1周分のＦ（ｘ）を用いて、複数周分のＦ（ｘ）を利用できる。
【００９９】
次に、この関数Ｆ（ｘ）を求める処理を説明する。先ず、図１３のＤＦＴ演算の式（３０）と同様に、フィルタ関数Ｆ（ｘ）の式（１３）の位置決めループの周波数特性ａ（ｍ），ｂ（ｍ）を求める。これは、代表的なディスクドライブだけで、ヘッド毎に、インナー位置、センター位置、アウター位置で測定する。
【０１００】
図８は、図７のＦ（ｘ）演算ブロック２３−１の処理フロー図である。
【０１０１】
（Ｓ１０）磁気ディスク装置の代表モデルの周波数特性ａ（ｍ），ｂ（ｍ）（式（１１）乃至式（１３）参照）を測定する。尚、詳細は、図１２で後述する。
【０１０２】
（Ｓ１２）測定した周波数特性ａ（ｍ），ｂ（ｍ）を用いて、式（１３）により、フィルタ関数Ｆ（ｘ）を計算する。
【０１０３】
（Ｓ１４）計算したフィルタ関数Ｆ（ｘ）を、Ｆ（ｘ）テーブル２３−２に格納する。
図９は、図７のＲＰＥ取得ブロック２６及び波形計算ブロック２７の処理フロー図である。
【０１０４】
（Ｓ１６）各セクタのＲＰＥを測定する。図１２にも示すように、各セクタのＲＰＥ（ｋ）は、位置誤差ＰＥＳの平均値で求める。
【０１０５】
（Ｓ１８）１周分の全部のセクタのＲＰＥを測定すると、Ｆ（ｘ）テーブル２３−２を参照し、全セクタ分の関数値を取り出し、式（１３）により、ＲＲＯ波形ＲＲＯ（ｑ）を計算する。
【０１０６】
前述の周波数特性の測定処理を説明する。図１２は、位置決めループの周波数特性測定処理フロー図である。
【０１０７】
（Ｓ２０）ＲＲＯ次数ｍを「１」に初期化する。
【０１０８】
（Ｓ２２）図７の制御系で位置決め制御している最中に、位置の正弦波外乱ｄ（ｉ）＝GainD・ｃｏｓ（２πｍｉ／Ｎｓ）を、観測位置（図７の演算ブロック４１の出力）に入力し、所定時間経過後、位置エラーＰＥＳ（ｉ）を測定する。ここで、ＧａｉｎＤは、数トラック分位置が揺れるだけの振幅に設定しておく。
【０１０９】
（Ｓ２４）磁気ディスク４のＮ周分の全ての各セクタｋの位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）を測定し、各セクタｋの位置誤差ＰＥＳの平均値ＲＰＥ（ｋ）を計算する。即ち、ここでは、セクタのポインタをｋとし、１周分のサーボセクタ数をＮｓ個とし、ｉを、回転周数（１周目、２周目、…、Ｎ周目）としている。従って、図１２の式は、セクタポインタｋの同一のセクタの各周の位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）の和をとり、測定周数Ｎで割り、平均化している。これにより、観測位置でのノイズの影響を除去する。
【０１１０】
（Ｓ２６）次に、最初に観測したＲＰＥ波形ＲＰＥ（ｋ）を、ＤＦＴする。１周内のサーボセクタ数をＮｓとすると、ＲＲＯ次数は、サンプリング定理より、１〜（Ｎｓ／２−１）までである。ｍ次のＲＰＥ波形の周波数のＤＦＴを行うには、ｃｏｓおよびｓｉｎのそれぞれのｍ次の係数をＣ（ｍ），Ｓ（ｍ）と表現すれば、セクタ０番から（Ｎｓ−１）番までの１周分のＲＰＥ波形にｍ次のｃｏｓ波形、ｓｉｎ波形を乗算して加算すればよい。即ち、下記式（１６）を計算する。
【０１１１】
【数２２】
2006134539.tif 000020
【０１１２】
（Ｓ２８）次に、ステップＳ２２で入力した正弦波外乱ｄ（ｋ）の波形を、ＤＦＴする。即ち、外乱の複素数値Ｃ２（ｍ）＋ｊ・Ｓ２（ｍ）を、セクタ０番から（Ｎｓ−１）番までの１周分の正弦波外乱ｍ次のｃｏｓ波形、ｓｉｎ波形を乗算して、加算して得る。即ち、下記（１７）式を計算する。
【０１１３】
【数２３】
2006134539.tif 000021
【０１１４】
（Ｓ３０）周波数特性は、（外乱）／（外乱加算後の位置）で得られるから、下記式（１８）により、除算結果が得られる。
【０１１５】
【数２４】
2006134539.tif 000022
【０１１６】
これを、周波数特性ａ（ｍ），ｂ（ｍ）で整理すると、下記式（１９）となり、この式の計算により、ａ（ｍ），ｂ（ｍ）が得られる。そして、次数ｍを、「１」インクリメントする。
【０１１７】
【数２５】
2006134539.tif 000023
【０１１８】
（Ｓ３２）前述のサンプリング定理により、次数は、（Ｎｓ／２）−１までであるから、次数ｍが、（Ｎｓ／２−１）以上かを判定する。次数ｍが、（Ｎｓ／２−１）以上でない時は、ステップＳ２２に戻る。一方、次数ｍが、（Ｎｓ／２−１）以上であれば、終了する。
【０１１９】
このようにして、代表的なディスクドライブで、感度関数の逆特性（周波数特性）ａ（ｍ），ｂ（ｍ）を予め測定しておく。この周波数特性を使用して、式（１３）により、フィルタ関数Ｆ（ｘ）を計算する。
【０１２０】
次に、このフィルタ関数Ｆ（ｘ）を使用した補正テーブル作成処理を、図１３で説明する。
【０１２１】
（Ｓ４０）先ず、補正テーブル２９の各セクタｑのＲＲＯ補正値ＰｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）を「０」に初期化する。尚、ｑは、０〜（Ｎｓ−１）の値を取る。即ち、１周内のサーボセクタ数は、Ｎｓ個である。
【０１２２】
（Ｓ４２）図１２のステップＳ２４と同様に、磁気ディスク４のＮ周分の全ての各セクタポインタｋの位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）を測定し、各セクタポインタｋの位置誤差ＰＥＳの平均値ＲＰＥ（ｋ）を計算する。即ち、ここでは、セクタのポインタをｋとし、１周分のサーボセクタ数をＮｓ個とし、ｉを、回転周数（１周目、２周目、…、Ｎ周目）としている。従って、図１３の式は、同一セクタｋの各周の位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）の和をとり、測定周数Ｎで割り、平均化している。全てのセクタポインタｋの位置誤差ＰＥＳの平均値ＲＰＥ（ｋ）を計算する。
【０１２３】
（Ｓ４４）次に、対象セクタｑのＲＲＯ（ｑ）を計算するため、セクタポインタｋを「０」から「Ｎｓ−１」まで変化し、Ｆ（ｘ）テーブル２３−２のフィルタ関数Ｆ（ｋ−ｑ）と平均値ＲＰＥ（ｋ）を用いて、ＲＲＯ（ｑ）を計算する。即ち、ＲｒｏＴａｂｌｅを生成するとき、セクタｑ番目のＲＲＯ波形：ＲＲＯ（ｑ）は、次式（２０）で求まる。（尚、後述するＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ式となる）。
【０１２４】
【数２６】
2006134539.tif 000024
【０１２５】
（Ｓ４６）最後に、求めたＲＲＯ（ｑ）に、前述の最適ゲインＫを乗算し、補正テーブル２９のＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）に格納する。そして、終了する。
【０１２６】
又、測定、補正（繰り返し）回数Ｍが、２以上の場合は、このステップを繰り返し、補正テーブル２９の値にブロック２８で加算して、補正テーブル２９に格納する。
【０１２７】
以上、示したようなフィルタ関数を用いれば、ｓｉｎやｃｏｓを乗算することなく、簡潔な式で一連のＲＲＯ生成演算処理を行うことができる。従来、ＭＣＵにて計算する際に、ｓｉｎやｃｏｓといった値は事前にテーブルとして用意しておき、補正テーブル計算の都度、テーブル参照を行う。したがって、この参照処理は時間を要する。従って、代表モデルに対し、事前にフィルタ関数Ｆ（ｘ）を測定と計算で求めておき、これを他のディスク装置で利用することにより、他のディスク装置では、ＲＲＯテーブル２９の作成のためのＭＣＵの負荷が軽減し、且つ処理時間が短く済む。
【０１２８】
次に、ＲＲＯ補正テーブル作成処理を、Ｃ言語のプログラムで記述した例を示す。すでに平均値ＲＰＥが測定されているときに、前述の式（１３）のＲＲＯを計算するプログラムは、次となり、極めて簡潔な形で実装できる。ただし、ＲＰＥ，ＲＲＯ，Ｆは、前述の位置誤差の平均値、ＲＲＯ補正値、フィルタ関数を示し、ＲＰＥ，ＲＲＯ，Ｆ,  kBitShiftFは，外部の変数である。ここでは、固定小数点型で表現されているため、KBitShiftFは、配列Ｆに格納された関数値小数点以下のビット数である。
void calcRro(void) [
for (int q=0; q <= Ns-1; q++)[
RRO(q)=0;
for (int k=0; k<=Ns-1; k++)[
int Idx = k-q;
if (Idx < 0)   Idx += Ns;
RRO(q) += RPE(k)*F(Idx);
]
RRO(q) >>= (kBitShiftF);
]
]
［ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第２の実施の形態］
図１４は、本発明の第２の実施の形態のフィルタ関数Ｆ（ｘ）の説明図、図１５は、本発明の第２の実施の形態の補正テーブル作成処理フロー図、図１６は、本発明の第２の実施の形態による周波数特性と実際の感度関数の関係図である。
【０１２９】
先に示した図１０の１周分のフィルタ関数Ｆ（ｘ）を見ると、図１０の両端の値が「０」に近い。そこで、図１４に示すように、1周分のＸ方向の両端のＦ（ｘ）を計算に使わずに，除去してしまい、中央部分のみ計算に用いて、計算量を削減する。
【０１３０】
図１５により、補正テーブル作成処理を詳細に説明する。
【０１３１】
（Ｓ５０）図１３のステップＳ４０と同様に、先ず、補正テーブル２９の各セクタｑのＲＲＯ補正値ＰｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）を「０」に初期化する。尚、ｑは、０〜（Ｎｓ−１）の値を取る。即ち、１周内のサーボセクタ数は、Ｎｓ個である。
【０１３２】
（Ｓ５２）図１２のステップＳ２４、図１３のステップＳ４２と同様に、磁気ディスク４のＮ周分の全ての各セクタｋの位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）を測定し、各セクタｋの位置誤差ＰＥＳの平均値ＲＰＥ（ｋ）を計算する。即ち、ここでは、セクタのポインタをｋとし、１周分のサーボセクタ数をＮｓ個とし、ｉを、回転周数（１周目、２周目、…、Ｎ周目）としている。従って、図１３の式は、同一セクタｋの各周の位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）の和をとり、測定周数Ｎで割り、平均化している。
【０１３３】
（Ｓ５４）次に、図１４の１周分のＦ（ｘ）の両端の各々の除去範囲を「Ｌ」とした時、｜｜ｋ−ｑ｜−Ｎｓ／２｜が、除去範囲Ｌを越えているかを判定する。越えていないと、除去するため、ステップＳ５２に戻り、越えていると、除去しないため、ステップＳ５６に進む。
【０１３４】
この式の意味を説明する。Ｆ（ｘ）の「ｘ」は、1周分のセクタ数Ｎｓ（例えば、「１５０」）であり、ｋは、「０〜１４９」、ｑは、「０〜１４９」までの値を取るから、（ｋ−ｑ）は、「−１４９」から「＋１４９」の値、即ち、２Ｎｓ個の値をとる。    従って、図１４のＦ（ｘ）は、３周分、即ち、Ｆ（ｘ），Ｆ（ｘ−Ｎｓ），Ｆ（ｘ＋Ｎｓ）用意される。絶対値｜ｘ＝ｋ−ｑ｜は、「０」から「１４９」となり、この絶対値から、Ｎｓ／２（「７５」）を引くと、引き算結果は、「−７５」から「＋７４」となる。この引き算結果の絶対値をとると、結果は、「０」から「７５」となる。
【０１３５】
従って、図１４の１周分のＦ（ｘ）の両端の各々の除去範囲を「Ｌ」とした時（例えば、図１４では、「２０」）に、1周分のｘ＝ｋ−ｑが、「５６」から「７５」、「−５６」から「−７５」は、除去するから、1周分では、（ｋ−ｑ）が、「−５５」から「＋５５」までを利用範囲とすることになる。（ｋ−ｑ）が、「−５５」である時は、｜｜ｋ−ｑ｜−Ｎｓ／２｜＝２０であり、（ｋ−ｑ）が、「＋５４」である時は、｜｜ｋ−ｑ｜−Ｎｓ／２｜＝２０であるから、除去範囲Ｌを越えない。即ち、（ｋ−ｑ）が、「−５５」から「＋５５」までを利用範囲と判定できる。
【０１３６】
逆説すれば、図１４の正側のみに正規化し、（ｋ−ｑ）の値を、Ｎｓ／２＝７５シフトし、除去範囲（幅）との比較で、利用範囲か除去範囲かを判定する。
【０１３７】
（Ｓ５６）図１３のステップＳ４４と同様に、Ｆ（ｘ）テーブル２３−２のフィルタ関数Ｆ（ｋ−ｑ）を用いて、対象セクタｑのＲＲＯ（ｑ）を計算する。即ち、ＲｒｏＴａｂｌｅを生成するとき、セクタｑ番目のＲＲＯ波形：ＲＲＯ（ｑ）は、前記した式（２０）で求める。
【０１３８】
（Ｓ５８）最後に、求めたＲＲＯ（ｑ）に、前述の最適ゲインＫを乗算し、補正テーブル２９のＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）に格納する。そして、終了する。
【０１３９】
このようにすれば、除去範囲Ｌ分の計算量を削減できる。例えば、図１４では、「７５」から「−７５」の１５０回の計算量となるが、除去範囲Ｌが、両端で、「４０」のため、計算量は、１１０回と、約２／３に削減できる。
【０１４０】
図１６は、４２００ｒｐｍ，１５０セクタ／周の磁気ディスク装置において、両端の２５個を除去し，すなわち中央の１００個分を計算に用いたときの、実際の感度関数ＲＥ（実線）と、計算量削減したＦ（ｘ）を使った周波数特性Ｅ−３（点線）との比較を示す。図１６において、上段は、周波数対ゲイン、下段は、周波数対位相の周波数特性である。図１６に示すように、低周波数域では、若干のずれが生じているが、それ以上の領域はかなり良く一致している。
【０１４１】
したがって、フィルタ関数Ｆ（ｘ）の両端を削除して、計算量を削減する方法は性能的にも劣化が少ない。この方法を利用するか否かは、実際に、ディスク装置上で、計算処理時間が仕様を満足するか否かで決まる。許される処理時間が十分であれば、両端を除去しなくてもよい。
【０１４２】
［ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第３の実施の形態］
図１７は、本発明のヘッド位置決め制御系の第３の実施の形態のブロック図、図１８は、ＲｒｏＴａｂｌｅ作成のためのＲＲＯ残余の説明図、図１９は、図１８のＲＲＯ残余を用いたＲＲＯゲイン最適値計算処理フロー図、図２０は、図１９のＲＲＯ測定処理フロー図、図２１は、図１９のＮＲＲＯ測定処理フロー図、図２２は、図１７のＦ（ｘ）演算ブロックのＦ（ｘ）演算処理フロー図、図２３は、図２２の処理によるフィルタ関数Ｆ（ｘ）の説明図、図２４は、図１７のＲＰＥ取得及び波形計算処理フロー図である。
【０１４３】
図１７も、ディスク装置単体でゲイン最適値計算と、補正テーブル作成を行う場合のブロック図であり、図６及び図７で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。
即ち、演算ブロック２２で、目標位置ｒと現在（観測）位置ｙとの誤差ｅを求め、コントローラ２０で、制御演算し、制御量を計算し、プラント２１であるＶＣＭ１を駆動する。プラント２１の位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を復調し、現在位置ｙを得る。この現在位置ｙと目標位置ｒとの差分値が、位置誤差ｅとなる。この制御系に加わる外乱として、スピンドルモータ５の回転に同期した成分と、非同期の成分とを、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ＲＰＥ、ＮＲＰＥと示す。
【０１４４】
ＲＰＥ取得ブロック２６は、前述のように、位置誤差ｅからＲＰＥをセクタ毎に取得する。位置精度測定ブロック２４は、図１９乃至図２１で後述するように、位置誤差ｅから位置精度を測定する。最適化計算ブロック２５は、図１９にて説明するように、繰り返し数Ｍでの最適ゲインを計算する。波形計算ブロック２７は、図２４で後述するように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに、計算された最適ゲインを含むフィルタ関数Ｆ（ｘ）を掛け、ＲＲＯ波形を計算する。ＲＲＯテーブル２９は、ＲＲＯ波形を格納する。加算ブロック２８は、図２４で後述するように、繰り返し数分ＲＲＯ波形を加算し、テーブル２９を更新する。
【０１４５】
Ｆ（Ｘ）演算ブロック２３−１は、図２２で後述するように、位置誤差ｅから一連のＤＦＴ演算の式をまとめた１つのフィルタ関数値Ｆ（Ｘ）を演算し、関数Ｆ（Ｘ）テーブル２３−２に、演算された関数Ｆ（Ｘ）を格納する。
【０１４６】
尚、ＲＲＯテーブル２９の作成後は、磁気ディスク装置の運用状態（特に、フォローイング状態）において、演算ブロック２２で、観測位置ｙから目標位置ｒと補正テーブル２９のＲｒｏテーブル値とを差し引き、位置誤差ｅを生成する。これにより、コントローラ２０への入力ｅは、ＲＲＯ補正される。
【０１４７】
この最適値（ゲイン）計算と補正テーブル作成を説明する前に、図１８により、ゲインの最適値計算のための評価関数を説明する。先ず、ＲｒｏＴａｂｌｅ（補正テーブル）を生成し、これを位置決め制御に適用してＲＲＯ補正を行った後のＲＲＯ残余について、特定のセクタに着目して考える。即ち、図１８に示すように、ＲＲＯの残余は、実際のＲＲＯからＲｒｏＴａｂｌｅ２９のＲＲＯ補正値を引いたものである。
【０１４８】
ここで、観測位置ｙに離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を適用し、ＲＲＯ＋ＮＲＲＯの和の値が観測できるものとする。このＲＲＯ＋ＮＲＲＯの波形を、連続Ｎ周観測し、各セクタの平均値を測定する。このセクタのＲＲＯはＲ０とする。また、測定の都度、ＮＲＲＯの値はｎ１１、ｎ１２、…、ｎ１Ｎと変化するものとする。このとき、Ｎ周平均後のＲＲＯ＋ＮＲＲＯの波形、すなわちＲＲＯ推定値は、以下の式（２１）となる。
【０１４９】
【数２７】
2006134539.tif 000025
【０１５０】
この値に、ゲインＫをかけて、ＲＲＯ補正テーブルＲｒｏＴａｂｌｅ２９に代入する（初回なのでＲＲＯ補正テーブルは、零）。その上で、ＲＲＯ補正テーブルを使用して、位置決め制御を行うと、ＲＲＯの残余は、式（２２）となる。
【０１５１】
【数２８】
2006134539.tif 000026
【０１５２】
同様に２回目の測定を行い、加算ゲインＫをかけて、ＲＲＯ補正テーブル２９に加算し、ＲＲＯ補正テーブルを使用して、位置決め制御を行うと、ＲＲＯの残余：Ｒ２は、式（２３）となる。
【０１５３】
【数２９】
2006134539.tif 000027
【０１５４】
以下、順に繰り返すと、Ｍ回補正後のＲＲＯの残余ＲＭは，次式（２４）となる。ただし、下記の式においては、ＮＲＲＯの添え字を、「ｉ」から「ｊ」に入れ替えている。
【０１５５】
【数３０】
2006134539.tif 000028
【０１５６】
次に、各セクタの元のＲＲＯであるＲ０は、多数のトラックで観測すると、正規分布を示すものと仮定する。また、ＮＲＲＯも、正規分布となることが一般的に知られている。さらに、ＲＲＯとＮＲＲＯとには相関はない。したがって、ＲＲＯとＮＲＲＯを独立に考えることができる。
【０１５７】
即ち、式（２４）の右辺の第１項のＲＲＯに起因した成分と、第２項のＮＲＲＯに起因した成分とを、別々に取り扱うことができる。このＲＲＯ残余を多数点で求めたときの分散は、式（２４）の第１項に対応した標準偏差と、第２項に対応した標準偏差を、別々に求め、各々の２乗和となる。
【０１５８】
先ず、第１項のＲＲＯについて、多数のトラックで、それぞれのセクタにおけるＲＲＯをＮｍ個観測し、その値が、Ｒ１，Ｒ２，……、ＲＮｍであった時、ＲＲＯの標準偏差σＲＲＯは、次式（２５）で求まる。
【０１５９】
【数３１】
2006134539.tif 000029
【０１６０】
補正後のＲＲＯ残余中のＲＲＯ起因の成分は、式（２４）の右辺第１項に従うから、右辺第１項の、多数点でのＲＲＯを、Ｒ０の代わりに、Ｒ１，Ｒ２，……、ＲＮｍとし、式（２５）に代入すると、ＲＲＯ残余ＲＭの中のＲＲＯ起因の成分の分散（標準偏差σＲＲＯの２乗）は、次式（２６）で表現できる。
【０１６１】
【数３２】
2006134539.tif 000030
【０１６２】
次に、ＮＲＲＯについて、ＮＲＲＯ起因の標準偏差をσＮＲＲＯとする。式（２４）の右辺第２項中のｎｉｊの分布は、この標準偏差σＮＲＲＯに従う。即ち、Ｎサンプル分のＮＲＲＯの和の値を、和の値の期待値である標準偏差σＮＲＲＯで表現すると、次式（２７）となる。
【０１６３】
【数３３】
2006134539.tif 000031
【０１６４】
したがって、式（２４）の右辺第２項のＮＲＲＯに起因した成分の分散を、σＮＲＲＯを用いて、表現すると、式（２７）を、式（２４）の右辺第２項に代入し、２乗して、下記式（２８）と表現できる。
【０１６５】
【数３４】
2006134539.tif 000032
【０１６６】
従って、補正後のＲＲＯの残余の分散（σの２乗）は、式（２６）と式（２８）とから、式（２９）と表現できる。これが、ＲＲＯ補正の効果を計算する評価式となる。与えられた条件内で、この式（２９）の値が最小になるように変数を調整すればよい。この式を用いればＲＲＯ、ＮＲＲＯのσ比に応じて、最適な変数：Ｎ（サンプル数）、Ｍ（測定、補正の繰り返し数）、Ｋ（加算ゲイン）の組み合わせを決めることができる。
【０１６７】
【数３５】
2006134539.tif 000033
【０１６８】
次に、式（２９）からＲＲＯ残余を最小にする最適条件の代数解を求める。最初に繰り返し回数Ｍが「１」のときを考える。式（２９）において、繰り返し回数Ｍの値を「１」とおくと、式（２９）は、下記式（３０）となる。
【０１６９】
【数３６】
2006134539.tif 000034
【０１７０】
補正前のＲＲＯとＮＲＲＯの各々のσの比をｒと表現して、式（３０）に代入すると、この比ｒを使って、正規化したＲＲＯ残余の標準偏差ｒ［１］（分散ｒ［１］２で表す）は、下記式（３１）と表現できる。
【０１７１】
【数３７】
2006134539.tif 000035
【０１７２】
ＲＲＯ残余が最小になる加算ゲインＫを求めるためには、式（３１）をＫにて、偏微分した値が「０」になる条件を求めればよい。即ち、微分値が、「０」であれば、ＲＲＯ残余は、極小値となる。従って、下記式（３２）により、ＲＲＯ残余が最小になる加算ゲインＫが得られる。
【０１７３】
【数３８】
2006134539.tif 000036
【０１７４】
このとき、式（３１）の正規化したＲＲＯ残余の標準偏差r[1]（１回補正後の正規化ＲＲＯ残余）は、式（３１）に、式（３２）を代入して、下記式（３３）で得られる。
【０１７５】
【数３９】
2006134539.tif 000037
【０１７６】
以上より、最適ゲインＫ，正規化ＲＲＯ残余の標準偏差、ＲＲＯ残余の分散、位置決め精度を示すＲＲＯ残余の元のＲＲＯに対する比及びＲＲＯ低減率は、下記（３４）式に示す関係式を導くことができる。これにより、Ｎ（サンプル数）、σＲＲＯ（ＲＲＯの標準偏差）、σＮＲＲＯ（ＮＲＲＯの標準偏差）が与えられていれば、ＲＲＯ残余を最小にするゲインＫは一意に定まる。
【０１７７】
【数４０】
2006134539.tif 000038
【０１７８】
前述の式は、測定・補正の繰り返し回数Ｍが「１」のときであったが、繰り返し回数Ｍが、２以上の値での最適な加算ゲインＫ［ｋ］と正規化ＲＲＯ残余：ｒ［Ｍ］を求める。式（３２）と、式（３３）により、下記式（３５）が得られる。ここで、Ｋ［１］、Ｋ［２］…は、各々異なるゲインである。即ち、１回の測定・補正を繰り返すごとに、加算ゲインＫを違えて、その時々で最適な加算ゲインを設定することができる。
【０１７９】
【数４１】
2006134539.tif 000039
【０１８０】
したがって、任意の繰り返し数Ｍのときには、式（３４）と同様に、下記式（３６）に示す関係式を得る。
【０１８１】
【数４２】
2006134539.tif 000040
【０１８２】
図２０及び図２１を参照して、図１９により、最適ゲイン計算処理を説明する。
【０１８３】
（Ｓ６０）図１の構成の磁気ディスク装置を使用し、磁気ディスク４を回転し、磁気ヘッド３を磁気ディスク４のサーボ情報に従い、図１７の制御系で、トラックフォロー制御して、ＲＲＯ，ＮＲＲＯを測定する。先ず、ＲＲＯの測定は、図２０に示すように、磁気ディスクを半径方向に複数のゾーンに分け、各対象ゾーンの代表トラックに位置決めする。そして、図１７の位置精度測定ブロック２４が、全ての対象ゾーンで、代表トラックの各セクタにおけるＰＥＳ（位置誤差信号）（図１７のエラーｅ）を測定する。測定ブロック２４は、この複数トラックのセクタ毎の平均値を計算し、平均値をＲＰＥ（Repeatable  Position  Error）として得る。式（３）で示したように、この各セクタのＲＰＥに、伝達関数（１＋ＣＰ）を掛け、各セクタのＲＲＯを計算する。同様に、ＮＲＲＯの測定は、図２１に示すように、１つの代表トラックについて、比較的長い時間、例えば、ディスクの５１２周分の各セクタのＰＥＳを測定し、その平均値をＲＰＥとして計算する。次に、各セクタについて、測定したＰＥＳからＲＰＥを差し引き、各セクタのＮＲＰＥを計算する。この計算したＮＲＰＥのパワースペクトラムを，ＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）により計算し、周波数毎に分解する。周波数毎に分解されたＮＲＰＥに、式（３）で示したように、伝達関数（１＋ＣＰ）を掛け、周波数毎のＮＲＲＯのパワースペクトラムを計算する。
【０１８４】
（Ｓ６２）次に、図１７の最適値計算ブロック２５が、求めた各セクタのＲＲＯから、式（２５）に従い、ＲＲＯの標準偏差σｒｒｏを計算する。同様に、求めた各セクタのＮＲＲＯから、式（２７）に従い、ＮＲＲＯの標準偏差σｎｒｒｏを計算する。
【０１８５】
（Ｓ６４）式（３１）により、ＲＲＯの標準偏差σｒｒｏと、ＮＲＲＯの標準偏差σｎｒｒｏから、標準偏差σの比ｒを計算し、式（３２）又は、式（３５）により、最適ゲインＫ又は、Ｋ［Ｍ］を計算する。
【０１８６】
このように、補正後のＲＲＯの残余を評価対象として、評価関数を求め、評価関数から、ＲＲＯの残余が最小となる、即ち、補正後のＲＲＯを最小にするゲインを理論的に求めることができる。それゆえ、実験に頼らずとも、補正テーブル作成ゲインを決めることができる。また、補正後のＲＲＯがいくらになるのかを保証でき、製造時間や装置仕様を定めることができる。
【０１８７】
次に、この最適ゲインを組み込んだ前述のフィルタ関数Ｆ（ｘ）の作成処理を、図２２乃至図２３で説明する。尚、前述の図１９の実施の形態では、求めたＲＲＯ推定波形を、最適なゲインＫをかけてＲｒｏＴａｂｌｅに加算する方法、即ち、ＲＲＯやＮＲＲＯの周波数特性は考慮せず、すべての周波数領域にわたって一律のゲインＫをかけていることに等しい。ところが、実際のディスク装置においてはＲＲＯとＮＲＲＯとは周波数特性が異なる。すなわち、周波数ごとにＲＲＯとＮＲＲＯとの大きさの比が異なる。
【０１８８】
以下の実施の形態では、ＲＲＯ次数ごとに、ＲＲＯのσとＮＲＲＯのσを求め、その比から、前述の式（３２）または式（３５）に従って、最適ゲインＫを決めることができる。図２２は、本発明の最適ゲイン計算を含むフィルタ関数Ｆ（ｘ）の計算処理フロー図である。尚、ＲＲＯ次数をｍとし、ナイキストの定理に従い、ｍ＝１〜Ｎｓ／２−１として、説明する。
【０１８９】
（Ｓ７０）はじめに、図１９のステップＳ６０と同様に、ＲＲＯのパワースペクトラムを求める。このＲＲＯのパワースペクトラムは、ゾーン内の複数のトラックを対象にする。「２」や「４」といった小さい数ではなく、数十、数百のトラックのＲＲＯを求める。ＲＲＯ波形は、ＲＰＥに感度関数の逆特性をかけて求めても良い。または，各トラックにおいて、十分に時間をかけてＲＲＯに追従しない波形を生成してもよい。このようにして各トラックのＲＲＯを求めた後、すべてのＲＲＯ波形を１列に並べて、パワースペクトラムを求める。
【０１９０】
（Ｓ７２）次に、ＮＲＲＯのパワースペクトラムを求める。図２１と同様に、位置誤差ｅをＦＦＴアナライザで観測してＲＰＥ＋ＮＲＰＥのパワースペクトラムを求め、ＲＰＥの分だけ差し引き、ＮＲＰＥを取り出す。そして、感度関数の逆特性を掛ける。または、ＲＲＯを無視する軌道ＲｒｏＴａｂｌｅを十分に時間をかけて生成して、位置誤差ｅ内のＲＰＥをほぼ「０」にした上で、ＮＲＰＥのパワースペクトラムを求めても良い。
【０１９１】
（Ｓ７４）次に、ＲＲＯ次数ｍを、「１」に初期化する。
【０１９２】
（Ｓ７６）次に、ＤＦＴ演算の周波数特性を、ＲＲＯおよびＮＲＲＯのパワースペクトラムにかけあわせる。ＤＦＴ演算は、式（１１）に示したように、ｓｉｎおよびｃｏｓを掛け合わせる。対象とする次数ｍを決めて、観測できる周波数領域、すなわち０Ｈｚから（サンプル周波数／２）までの周波数領域において、一定の周波数刻み幅ごとに信号を与えたときの、ＤＦＴの出力特性であるＲＲＯのパワーＰｏｗｅｒＲｒｏ（ｍ）、ＮＲＲＯのパワーＰｏｗｅｒＮｒｒｏ（ｍ）を求める。即ち、ｍ次のＲＲＯ及びＮＲＲＯのパワースペクトラムのＤＦＴを行うには、式（１１）のように、セクタ番号０番から（Ｎｓ−１）番までの１周分のパワースペクトラムに、ｃｏｓ波形、ｓｉｎ波形を乗算して、加算し、ｍ次の係数Ｃ（ｍ），Ｓ（ｍ）を計算する。これが、ＤＦＴ演算の検出特性の周波数特性になる。このようにして、ＲＲＯ次数ごとの、ＮＲＲＯのパワースペクトラムＰｏｗｅｒＮＲｒｏ（ｍ）と、ＲＲＯのパワースペクトラムＰｏｗｅｒＲｒｏ（ｍ）を求める。
（Ｓ７８）この２つのスペクトラムを比較して、ＲＲＯ次数ごとの、ＲＲＯのσ（ＰｏｗｅｒＲｒｏ（ｍ））と、ＮＲＲＯのσ（ＰｏｗｅｒＮｒｒｏ（ｍ））との比ｒ（ｍ）を求める。
【０１９３】
（Ｓ８０）このσ比ｒ（ｍ）を先に示した最適条件式である式（３２）または式（３５）に適用して、各ＲＲＯ次数の最適ゲインＫｒｒｏ（ｍ）又はＫｒｒｏ（Ｍ，ｍ）を計算する。
【０１９４】
（Ｓ８２）ＲＲＯ次数ｍを、「１」インクリメントし、ＲＲＯ次数ｍが、観測できるナイキスト周波数（Ｎｓ／２）以上かを判定する。ＲＲＯ次数ｍが、（Ｎｓ／２）以上でない場合には、ステップＳ７６に戻り、各ＲＲＯ次数の最適ゲインＫｒｒｏ（ｍ）又はＫｒｒｏ（Ｍ，ｍ）を計算する。尚、ＲＲＯ次数ｍが、観測できるナイキスト周波数（Ｎｓ／２）以上なら、最適ゲイン計算処理を終了し、図１３で計算したａ（ｍ），ｂ（ｍ）とＫｒｒｏ（ｍ）とから、下記（３７）式により、Ｆ（ｘ）を計算する。
【０１９５】
【数４３】
2006134539.tif 000041
【０１９６】
以上説明したように、ＲＲＯ次数ごとのゲインを定め、これを含めたフィルタ関数Ｆ（ｘ）を事前に計算できる。図２３は、最適ゲインを含めたフィルタ関数Ｆ（ｘ）の一例を説明する図である。このようにすると、最適ゲインに設定しつつ、ＲＲＯ作成テーブルの作成処理時間をより短縮できる。
【０１９７】
次に、このフィルタ関数Ｆ（ｘ）を使用したＲＲＯテーブル作成処理を、図２４により説明する。ここでは、図１７の位置精度測定ブロック２４と、最適値計算ブロック２５とにより、図２２の処理で、最適ゲインＫが求まり、且つＦ（ｘ）演算ブロック２３−１、２３−２で、Ｆ（ｘ）が得られているものとし、図１７のＲＰＥ取得ブロック２６及び波形計算ブロック２７によるＲＲＯ補正テーブル２９の作成処理を説明する。
【０１９８】
（Ｓ９０）測定、補正回数カウント値ＣｏｕｎｔＭを、「０」に初期化する。
【０１９９】
（Ｓ９２）図１５のステップＳ５０と同様に、補正テーブル２９の各セクタｑのＲＲＯ補正値ＰｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）を「０」に初期化する。尚、ｑは、０〜（Ｎｓ−１）の値を取る。即ち、１周内のサーボセクタ数は、Ｎｓ個である。
【０２００】
（Ｓ９４）図１５のステップＳ５２と同様に、磁気ディスク４のＮ周分の全ての各セクタポインタｋの位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）を測定し、各セクタポインタｋの位置誤差ＰＥＳの平均値ＲＰＥ（ｋ）を計算する。即ち、ここでは、セクタのポインタをｋとし、１周分のサーボセクタ数をＮｓ個とし、ｉを、回転周数（１周目、２周目、…、Ｎ周目）としている。従って、図２４の式は、セクタポインタｋで示す同一のセクタの各周の位置誤差ＰＥＳ（ｋ＋ｉ・Ｎｓ）の和をとり、測定周数Ｎで割り、平均化している。
【０２０１】
（Ｓ９６）図１３のステップＳ４４と同様に、全セクタポインタｋの位置誤差の平均値ＲＰＥ（ｋ）を測定、計算すると、Ｆ（ｘ）テーブル２３−２の最適ゲインを含むフィルタ関数Ｆ（ｋ−ｑ）と平均値ＲＰＥ（ｋ）を用いて、対象セクタｑのＲＲＯ（ｑ）を計算する。即ち、ＲｒｏＴａｂｌｅを生成するとき、セクタｑ番目のＲＲＯ波形：ＲＲＯ（ｑ）は、前記した式（２０）で求める。
【０２０２】
（Ｓ９８）最後に、求めたＲＲＯ（ｑ）を、補正テーブル２０のＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）に加算し、加算値を補正テーブル２９のＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）に格納する。そして、測定、補正カウント値ＣｏｕｎｔＭを、「１」インクリメントする。そして、測定、補正カウント値ＣｏｕｎｔＭが、「Ｍ」以上かを判定する。カウント値ＣｏｕｎｔＭが、「Ｍ」を越えない場合には、ステップＳ９４に戻る。一方、カウント値ＣｏｕｎｔＭが、「Ｍ」以上であれば、Ｍ回の測定、補正を終了しているため、補正テーブル作成処理を終了する。
【０２０３】
このように、補正後のＲＲＯの残余を評価対象として、評価関数を求め、評価関数から、ＲＲＯの残余が最小となる、即ち、補正後のＲＲＯを最小にするゲインＫ，Ｋ（ＣｏｕｎｔＭ）を、図２２により求め、そして、フィルタ関数Ｆ（ｘ）に組み込むことにより、図２４により、補正テーブルを作成することができる。それゆえ、前述のフィルタ関数Ｆ（ｘ）の効果に加え、実験に頼らずとも、作成時間や装置の仕様に最適な補正テーブル作成ゲインを決め、これにより、補正テーブルを作成することができる。また、補正後のＲＲＯがいくらになるのかを保証でき、製造時間や装置仕様を定めることができる。
【０２０４】
［ＲＲＯ補正テーブル作成方法の第４の実施の形態］
図２５は、本発明の第４の実施の形態のＲＲＯ補正テーブル作成システムのブロック図である。図２５において、図７で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、図７との相違は、フィルタ関数Ｆ（ｘ）の計算処理２３−１（図８，図１２）を、ディスク装置に接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）５０で実行し、ディスク装置内のＦ（ｘ）テーブル２３−２にセットする点である。
【０２０５】
このようにすると、外部装置５０を使用して、ＤＦＴのフィルタ関数Ｆ（ｘ）を計算するため、ディスク装置のＭＣＵ１４の負荷を軽減し、且つ高速に計算できる。又、他のディスク装置へのＤＦＴのフィルタ関数Ｆ（ｘ）のコピーも容易であり、大量生産に適している。同様に、図１７の最適ゲインの計算も、外部装置５０で行わせることもできる。
【０２０６】
図２６は、本発明の第４の実施の形態のＲＲＯ補正テーブル作成システムの変形例のブロック図である。図２５において、図７で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、図７との相違は、フィルタ関数Ｆ（ｘ）の計算処理２３−１（図８，図１２）と、ＲＰＥ取得処理２６（図１３）、波形計算処理２７（図１３）を、ディスク装置に接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）５０で実行し、ディスク装置内のＲＲＯ補正テーブル２９にセットする点である。
【０２０７】
このようにすると、外部装置５０を使用して、ＲＲＯ補正テーブル２９のテーブル値を計算するため、ディスク装置のＭＣＵ１４の負荷をより軽減し、且つ高速に計算できる。又、補正テーブル作成処理プログラムは、ディスク装置の出荷後、ディスク装置内で不要のため、このプログラムをディスク装置にロードする手間も軽減できる。同様に、図１７の最適ゲインの計算も、外部装置５０で行わせることもできる。
【０２０８】
更に、同一ロットの複数台のディスク装置に対し、図２５又は図２６の構成で、代表的なディスク装置の補正テーブル２９を作成し、この補正テーブル２９を、他のディスク装置にコピーすることもできる。このようにすると、より製造時間を短縮できる。
【０２０９】
［ＵＲＲＯ補正テーブル作成方法］
前記に示した各種の式は、ＲｒｏＴａｂｌｅに関するものであった。一方、ノイズに関する議論は電流波形：ＵＲｒｏＴａｂｌｅに関しても同じ議論ができる。即ち、後述する関係式にしたがいＲｒｏＴａｂｌｅをＵＲｒｏＴａｂｌｅに変換すればよい。アクチュエータの軌跡がＲＲＯと一致するように電流波形ＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成する。
【０２１０】
図２７は、ディスク装置単体で最適値計算と、ＵＲｒｏ補正テーブル作成を行う場合のブロック図であり、図１７で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。即ち、演算ブロック２２で、目標位置ｒと現在（観測）位置ｙとの誤差ｅを求め、コントローラ２０で、制御演算し、制御量を計算し、加算ブロック３０で、ＵＲｒｏ補正テーブル３６のＵＲｒｏ補正値を加算し、プラント２１であるＶＣＭ１を駆動する。プラント２１の位置は、磁気ヘッド３からのサーボ信号を復調し、現在位置ｙを得る。この現在位置ｙと目標位置ｒとの差分値が、位置誤差ｅとなる。この制御系に加わる外乱として、スピンドルモータ５の回転に同期した成分と、非同期の成分とを、ＲＲＯ、ＮＲＲＯ、ＲＰＥ、ＮＲＰＥと示す。
【０２１１】
ＲＰＥ取得ブロック２６は、図１３で前述したように、位置誤差ｅからＲＰＥをセクタ毎に取得する。Ｆ（ｘ）演算ブロック２３−１は、図１２で説明したように、位置誤差ｅから一連のＤＦＴ演算の式をまとめた１つのフィルタ関数値Ｆ（Ｘ）を演算する。但し、ＵＲＲＯの場合には、伝達関数は、式（７）であるから、即ち、Ｐ（ｚ）／（１＋Ｃ（ｚ）・Ｐ（ｚ））を求める必要があるから、図１２において、位置外乱ｄ（ｉ）の代わりに、電流外乱ｕｄ（ｉ）を演算ブロック３３に印加する。即ち、図１２の各ブロックの「ｄ（ｉ）」を、「ｕｄ（ｉ）」に置き換えることで、図１２のフローをそのまま使用できる。
【０２１２】
関数Ｆ（Ｘ）テーブル２３−２は、演算されたフィルタ関数Ｆ（Ｘ）を格納する。波形計算ブロック２７は、図９及び図１３で説明したように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに、関数Ｆ（Ｘ）を掛け、ＵＲＲＯ波形を計算する。ＵＲＲＯテーブル３６は、ＵＲＲＯ波形を格納する。加算ブロック２８は、図１３で前述したように、繰り返し数分ＵＲＲＯ波形を加算し、テーブル３６を更新する。
【０２１３】
尚、ＵＲＲＯテーブル３６の作成後は、磁気ディスク装置の運用状態（特に、フォローイング状態）において、演算ブロック３３で、コントローラ２０の制御量に、補正テーブル３６のＵＲｒｏテーブル値を加算し、制御量ｕを生成する。これにより、コントローラ２０の出力は、ＵＲＲＯ補正される。
【０２１４】
前述の式（７）から、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値は、ＲＰＥに対して、感度関数の逆特性（１＋Ｃ（Ｚ）・Ｐ（Ｚ））とプラントの逆特性（１／Ｐ（Ｚ））を通して求める。即ち、フィルタ関数Ｆ（ｘ）は、式（７）のプラントの逆特性（１／Ｐ（ｚ））分、前述の式（１３）のａ（ｍ），ｂ（ｍ）が、前述のＦ（ｘ）演算ブロック２３−１で説明した図１２の変形により、異なるものとなる。
【０２１５】
図２８は、本発明の第２の実施の形態のＵＲＲＯ補正テーブル作成システムのブロック図である。図２８において、図７及び図２７で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、図２７との相違は、フィルタ関数値Ｆ（ｘ）の計算処理２３−１を、ディスク装置に接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）５０で実行し、ディスク装置内のＦ（ｘ）テーブル２３−２にセットする点である。このようにすると、外部装置５０を使用して、フィルタ関数Ｆ（ｘ）を計算するため、ディスク装置のＭＣＵ１４の負荷を軽減し、且つ高速に計算できる。
【０２１６】
図２９は、本発明の第３の実施の形態のＵＲＲＯ補正テーブル作成システムのブロック図である。図２９において、図７及び図２７，図２８で示したものと同一のものは、同一の記号で示してあり、図２７との相違は、フィルタ関数値Ｆ（ｘ）の計算処理２３−１と、ＲＰＥ取得処理２６（図１３）、波形計算処理２７（図１３）を、ディスク装置に接続された外部装置（例えば、パーソナルコンピュータ）５０で実行し、ディスク装置内のＵＲＲＯ補正テーブル３６にセットする点である。
【０２１７】
このようにすると、外部装置５０を使用して、ＵＲＲＯ補正テーブル３６のテーブル値を計算するため、ディスク装置のＭＣＵ１４の負荷をより軽減し、且つ高速に計算できる。又、補正テーブル作成処理プログラムは、ディスク装置の出荷後、ディスク装置内で不要のため、このプログラムをディスク装置にロードする手間も軽減できる。
【０２１８】
更に、ＲＲＯと同様に、同一ロットの複数台のディスク装置に対し、図２７乃至図２９の構成で、代表的なディスク装置の補正テーブル３６を作成し、この補正テーブル３６を、他のディスク装置にコピーすることもできる。このようにすると、より製造時間を短縮できる。
【０２１９】
図１７と同様に、加算ゲインＫの最適化処理を行うこともできる。図３０は、その評価関数の説明図である。図３０において、図１８で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。式（７）により、ＲＲＯ残余は、実際のＲＲＯからＵＲｒｏＴａｂｌｅ３６のＵＲＲＯ補正値に、ブロック３４で、（（１＋Ｃ（Ｚ）・Ｐ（Ｚ））／Ｐ（Ｚ））を通して得た値を引いたものである。
【０２２０】
又、式（５）から、ＲｒｏＴａｂｌｅ値は、ＲＰＥに対して、感度関数の逆特性（１＋Ｃ（Ｚ）・Ｐ（Ｚ））を通して求めることから、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値は、下記式（３８）により得られる。
【０２２１】
ＵＲｒｏＴａｂｌｅ＝（−１／Ｐ（Ｚ））・ＲｒｏＴａｂｌｅ        （３８）
即ち、評価関数は、ＲＲＯの場合の式（２９）と同一であるが、式（７）の関係式に従い、波形計算ブロック２７が、ＲｒｏＴａｂｌｅ値を、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値に変換することにより、ＵＲｒｏ補正Ｔａｂｌｅ３６が得られる。
【０２２２】
［トラック間相関を考慮したＲＲＯ補正テーブル作成方法の第５の実施の形態］
以上で説明した方法は、ＲＲＯが、ディスクのトラック間で相関がないことを前提にしている。ところが、ＲＲＯがトラック間で相関が高くなる場合がある。例えば、ディスクが機械的に歪んだ場合等は、前述のＲｒｏ補正値を、ディスク面１点や各ゾーンで求める方法に加えて、更に、工夫が必要となる。そこで、このような状態でも対応できる実施の形態を説明する。即ち、各トラックで、ＲｒｏＴａｂｌｅ値を作成する。
【０２２３】
図３１は、本発明のトラック間相関を考慮したＲＲＯ補正テーブル作成処理フロー図、図３２及び図３３は、その説明図である。
【０２２４】
（Ｓ１００）図３２に示すように、同一ヘッドでのディスク４内を、複数のゾーンＺ１，Ｚ２，Ｚ３に分割する。最初にゾーン内で共通のＲＲＯ補正値を作成する。即ち、対象ヘッドを、ディスク４の対象ゾーンに移動し、ＲｒｏＴａｂｌｅ値を「０」に初期化する。ゾーン内のサンプル対象トラックの平均的なＲＰＥ波形を求め、周波数一様な加算ゲインを「１」として、ゾーン平均ＲＲＯ補正波形ＲｒｏＺｏｎｅを計算する。
【０２２５】
（Ｓ１０２）次に、このＲｒｏＺｏｎｅを初期値として、ゾーン内の測定点（例えば、各トラック）へ位置決めして、図３３のように、ＲｒｏＴａｂｌｅ２９にＲｒｏＺｏｎｅ値を格納する。
【０２２６】
（Ｓ１０４）移動後の現トラックの位置誤差ｅを、指定周数Ｎ分測定し、前述のように、ＲＰＥを計算する。図２２で説明した周波数毎に、異なる加算ゲインを含むフィルタ関数Ｆ（ｘ）を利用して、図２４の処理で、ＲＲＯ補正波形Ｒｒｏ（ｑ）を計算する。そして、図３３のように、ＲｒｏＴａｂｌｅ２９に、現トラックのＲｒｏ補正値を格納する。尚、磁気ヘッド３が、ライト素子の他に、ＭＲヘッドをリード素子として有し、且つロータリアクチュエータを使用する例では、トラックに対するライト素子とリード素子の位置が異なる。このため、図３３のＲｒｏＴａｂｌｅ２９では、リード素子のＲＲＯ値をＲＲＯ（Ｒ）、ライト素子のＲＲＯ値をＲＲＯ（Ｗ）と個別に測定し、格納する。
【０２２７】
（Ｓ１０６）次に、そのゾーン内の全測定点を測定したかを判定する。そのゾーン内の全測定点を測定していない場合には、次の測定点にヘッドを移動し、ステップＳ１０４に戻る。一方、そのゾーン内の全測定点を測定している場合には、そのゾーンのＰｒｏＴａｂｌｅの作成を終了する。
【０２２８】
これを、図３２に示した分割ゾーン分繰り返し、図３３のＰｒｏＴａｂｌｅ２９を作成する。このように、同一ヘッド内を、複数のゾーンに分割し、最初にゾーン内で共通のＲＲＯ補正値を、周波数一様な加算ゲインを「１」として、ゾーン平均ＲＲＯ補正波形ＲｒｏＺｏｎｅを計算する。次に、このＲｒｏＺｏｎｅを初期値として、ゾーン内の測定点（例えば、各トラック）へ移動し、指定周数Ｎ分測定し、ＲＰＥを計算し、周波数毎に、異なる加算ゲインを含むフィルタ関数Ｆ（ｘ）を利用して、図２４の処理で、ＲＲＯ補正波形Ｒｒｏ（ｑ）を測定する。
【０２２９】
このため、ＲＲＯがトラック間で相関が高くなる場合、例えば、ディスクが機械的に歪んだ場合等でも、各トラック等の測定点のＲｒｏ補正値を測定でき、このような状態でも、正確なＲＲＯ補正が可能となる。
【０２３０】
［ＲＲＯ補正テーブルを使用したサーボトラックライト方法］
次に、以上のようにして作成した補正テーブルを利用する実施の形態を説明する。第１の実施の形態は、ディスク装置の製造時である。又、サーボ信号を外部で記録したディスクを、ディスク装置に搭載し、ＲｅａｄおよびＷｒｉｔｅ位置ごとに、全トラックでの補正テーブルを生成する。または、複数のトラックを１まとめにして、ゾーンを構成して，そのゾーン内で共通の成分を補正するようにしてもよい。
【０２３１】
第２の実施の形態は、ディスク装置内で、サーボ信号を記録するときに利用する。図３４は、その説明図である。サーボ信号の記録方法として，セルフ・サーボ・ライティング法がある。図３４に示すように、ディスク４の端部（ここでは、外周）に数トラック分のサーボ信号ＳＶ１を所定の送り幅で記録する。次に、このサーボ信号ＳＶ１を基にして，ディスク４のサーボ信号が未記録の領域に、サーボ信号ＳＶ２を記録するものである。
【０２３２】
このディスク４の端部（ここでは、外周）に、サーボ信号ＳＶ１を記録する時に、ＲＲＯ補正値を測定し、このＲＲＯ補正値を利用して、サーボ信号ＳＶ１を基にして，ディスク４のサーボ信号が未記録の領域に、サーボ信号ＳＶ２を記録する。そして、全トラックのＲＲＯ補正値を測定し、ＲｒｏＴａｂｌｅ２９を作成する。
【０２３３】
第３の実施の形態は、コピーＳＴＷまたはリライトＳＴＷと呼ばれるサーボ信号の記録方法に、利用する。図３５は、このサーボトラックライト方法の説明図である。図３５に示すように、外部で、ディスク４−１の少なくとも片面、全面にサーボ信号を記録しておき，そのサーボ信号を記録したディスク４−１と，サーボ信号を未記録のディスク４−２とを、ディスク装置に搭載する。
【０２３４】
そして，ディスク４−１の１面のサーボ信号で位置決め制御しながら，ＲＲＯ補正値を測定し、このＲＲＯ補正値を使用して、サーボ信号が未記録な面（ディスク４−１の裏面や、ディスク４−２）にサーボ信号を記録する。そして、全トラックのＲＲＯ補正値を測定し、ＲｒｏＴａｂｌｅ２９を作成する。この場合に，ディスク４−１のサーボ信号を初めから記録している面にも、ＲＲＯ補正値を使用して、サーボ信号をリライトし，後で元のサーボ信号を消去してもよい。
【０２３５】
第４の実施の形態は、ディスク装置を出荷後に利用するものである。サーボ信号が製造時とは異なる状態になったとき，例えば機械的な変形にともなう偏心の発生や、媒体傷によるサーボ信号の欠落，が発生したときに、ＲＲＯに追従するまたは追従しない信号を生成するときに利用する。少ない周回数で精度の高い補正が可能になる。図３６は、この補正テーブル書換え方法の処理フロー図である。
【０２３６】
（Ｓ１１０）ディスク装置のＭＣＵ１４は、位置決め精度の異常が発生したかを判定する。例えば、前述のＲＲＯ補正テーブル２９を使用して、位置決め制御しても、目標トラック中心に位置決めできない場合（位置誤差が、オフトラック基準値以上の場合）には、リトライを行う。リトライを複数回行っても、目標トラック中心に位置決めできない場合には、位置決め精度の異常と判定する。
【０２３７】
（Ｓ１０２）位置決め精度の異常と判定すると、ＲＲＯ補正により救済できるか判定する。例えば、ヘッドの検出能力の低下等の場合には、ＲＲＯ補正しても、救済できない。ＲＲＯ補正により救済できると判定した場合には、ＭＣＵ１４は、前述のＲＲＯ補正値の測定を行う。
【０２３８】
（Ｓ１０４）次に、ＲＲＯ補正値の測定結果と、現在のＲＲＯ補正テーブル２９の補正値を比較して、ＲＲＯ補正テーブル２９の書換えが有効かを判定する。例えば、ＲＲＯ補正値の測定結果と、現在のＲＲＯ補正テーブル２９の補正値とが、それ程異ならない場合には、補正テーブル２９を書き換えても、位置決め精度は向上しないため、終了する。一方、ＲＲＯ補正値の測定結果と、現在のＲＲＯ補正テーブル２９の補正値とが、異なる場合には、補正テーブル２９を書き換えることにより、位置決め精度は向上するから、補正テーブル２９を書き換え、終了する。
【０２３９】
このようにして、サーボ信号が製造時とは異なる状態になったとき，例えば機械的な変形にともなう偏心の発生や、媒体傷によるサーボ信号の欠落，が発生したときに、ＲＲＯに追従するまたは追従しない信号に書き換えることができ、位置決め精度向上に寄与できる。
【０２４０】
［他の実施の形態］
以上のような補正データ（テーブル）の記録場所にはいくつか考えられる。図３７に示すように，各セクタのサーボ信号の末尾に、補正データＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）を追記するものである。又、ディスク４媒体上のデータの記録・再生に利用しない専用領域に補正データを記録しても良い。更に、ディスク装置の電子回路上の不揮発性メモリに記録しておいても良い。
【０２４１】
この３つの記録場所の内、個々のトラック全ての補正を行う際には、１つ目または２つ目の方法が有効である。一方、位置揺れが大きいトラックのみを補正する場合，すなわち補正データ量が少ない場合は、３つ目の方法（不揮発性メモリ）でも実現が可能である。
又、前述の方法が有効である装置は，ディスク装置のディスクが固定されている場合である。すなわち，可換媒体ではない場合である。同じように、磁気転写やパターンド・メディアのように、ディスクを固定する磁気ディスク装置で用いられる場合でも、共通の型を使って媒体上のサーボ信号が形成される場合には、型の形成精度で決まる媒体個体間で共通のＲＲＯを測定して利用することができる。
【０２４２】
更に、ディスク装置を、磁気ディスク装置で説明したが、光ディスク装置、光磁気ディスク装置等他のディスク媒体にも適用できる。同様に、図２２の実施の形態では、ＲＲＯで説明したが、図２７で説明したＵＲＲＯにも適用できる。
【０２４３】
以上、本発明を実施の形態により説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、本発明は、種々の変形が可能であり、本発明の範囲からこれらを排除するものではない。
【０２４４】
（付記１）ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正信号を作成するヘッド位置制御用補正テーブル作成方法において、前記ディスクを少なく読み取るヘッドからの位置信号による検出位置と目標位置との位置誤差の平均波形から前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分を測定するステップと、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と前記測定した位置誤差成分とから前記補正信号を生成するステップと、前記補正信号を補正テーブルに格納するステップとを有することを特徴とするヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２４５】
（付記２）前記生成ステップは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、前記補正信号を生成するステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２４６】
（付記３）前記生成ステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）とした時に、下記式（１３）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、前記補正信号ＲＲＯを生成するステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２４７】
【数４４】
2006134539.tif 000042
【０２４８】
（付記４）前記生成ステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）、前記補正テーブルの加算ゲインをＫ（ｍ）とした時に、下記式（３７）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、前記補正信号ＲＲＯを生成するステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２４９】
【数４５】
2006134539.tif 000043
【０２５０】
（付記５）前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから時間単位でのフィルタ関数を作成するステップとを更に有することを特徴とする付記１のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２５１】
（付記６）前記フィルタ関数作成ステップは、前記位置制御系に正弦波外乱を付与し、前記位置制御系の信号を観測するステップと、前記観測した信号から前記ディスクの回転に同期した位置誤差を演算するステップと、周波数単位で、前記外乱と前記位置誤差との比を計算し、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を計算するステップを有することを特徴とする付記５のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２５２】
（付記７）ディスクの情報を少なくとも読み取るヘッドを、前記ディスクの位置信号を前記ディスクの回転に同期した成分で補正した信号で、位置制御するヘッド位置制御方法において、目標位置と前記ヘッドからの位置信号による現在位置との誤差を算出するステップと、測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから得た補正信号を格納する補正テーブルから前記補正信号を読み出すステップと、前記位置誤差及び前記補正信号とに基づき、前記ヘッド位置を制御するステップとを有することを特徴とするヘッド位置制御方法。
【０２５３】
（付記８）前記読み出しステップは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、生成された前記補正信号を前記補正テーブルから読み出すステップからなることを特徴とする付記７のヘッド位置制御方法。
【０２５４】
（付記９）前記読み出しステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）とした時に、下記式（１３）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、生成された前記補正信号ＲＲＯを読み出すステップからなることを特徴とする付記７のヘッド位置制御方法。
【０２５５】
【数４６】
2006134539.tif 000044
【０２５６】
（付記１０）前記読み出しステップは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）、前記補正テーブルの加算ゲインをＫ（ｍ）とした時に、下記式（３７）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、生成された前記補正信号ＲＲＯを読み出すステップからなることを特徴とする付記７のヘッド位置制御方法。
【０２５７】
【数４７】
2006134539.tif 000045
【０２５８】
（付記１１）前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから時間単位でのフィルタ関数を作成するステップとを更に有することを特徴とする付記７のヘッド位置制御方法。
【０２５９】
（付記１２）前記フィルタ関数作成ステップは、前記位置制御系に正弦波外乱を付与し、前記位置制御系の信号を観測するステップと、前記観測した信号から前記ディスクの回転に同期した位置誤差を演算するステップと、周波数単位で、前記外乱と前記位置誤差との比を計算し、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を計算するステップを有することを特徴とする付記１１のヘッド位置制御方法。
【０２６０】
（付記１３）ディスクの情報を少なくとも読み取るヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの所望位置に移動するアクチュエータと、測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから得た補正信号を格納する補正テーブルと、目標位置と前記ヘッドからの位置信号による現在位置との誤差を算出し、前記位置誤差及び前記補正信号とに基づき、前記ヘッド位置を制御する制御部とを有することを特徴とするディスク装置。
【０２６１】
（付記１４）前記補正テーブルは、前記作成された時間単位でのフィルタ関数の一部を利用して、生成された前記補正信号を格納することを特徴とする付記１３のディスク装置。
【０２６２】
（付記１５）前記補正テーブルは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）とした時に、下記式（１３）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、生成された前記補正信号ＲＲＯを格納することを特徴とする付記１３のディスク装置。
【０２６３】
【数４８】
2006134539.tif 000046
【０２６４】
（付記１６）前記補正テーブルは、前記位置誤差信号の平均波形をＲＰＥ，補正信号をＲＲＯ，前記ディスクの1周のトラックのサーボセクタ数をＮｓ，前記ディスクの回転数のｍ倍の前記周波数特性を、ａ（ｍ）＋ｊｂ（ｍ）、前記補正テーブルの加算ゲインをＫ（ｍ）とした時に、下記式（３７）で定義された時間単位のフィルタ関数Ｆ（ｘ）により、生成された前記補正信号ＲＲＯを格納することを特徴とする付記１３のディスク装置。
【０２６５】
【数４９】
2006134539.tif 000047
【０２６６】
（付記１７）前記制御部は、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから時間単位でのフィルタ関数を作成することを特徴とする付記１３のディスク装置。
【０２６７】
（付記１８）前記制御部は、前記位置制御系に正弦波外乱を付与し、前記位置制御系の信号を観測し、前記観測した信号から前記ディスクの回転に同期した位置誤差を演算し、周波数単位で、前記外乱と前記位置誤差との比を計算し、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を計算することを特徴とする付記１７のディスク装置。
【０２６８】
（付記１９）前記制御部は、測定した前記ヘッドの位置制御系の周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから作成された時間単位でのフィルタ関数と測定した前記ディスクの回転に同期した位置誤差成分とから補正信号を計算し、前記補正テーブルを作成することを特徴とする付記１３のディスク装置。
【０２６９】
（付記２０）前記制御部は、前記ヘッドの位置制御系の周波数特性を測定し、前記測定した周波数特性と前記ディスクの回転の繰り返し周波数とから時間単位でのフィルタ関数を作成することを特徴とする付記１９のディスク装置。
【産業上の利用可能性】
【０２７０】
フィルタ関数Ｆ（ｘ）の値を事前に計算し、ＲＲＯ補正テーブル作成時には、このフィルタ関数Ｆ（ｘ）の値を使用して、周波数変換なしに、回転成分補正信号を計算できるため、補正テーブルの作成時間を大幅に短縮でき、ディスク装置の生産性向上に寄与する。このため、回転同期補正するディスク装置を、より短時間で製造でき、コストの安い、大量生産に適したディスク装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０２７１】
【図１】本発明のディスク装置の一実施の形態の構成図である。
【図２】図１のディスクのサーボ信号の配置図である。
【図３】図２のサーボ信号の構成図である。
【図４】図３のサーボ信号の読み取り波形図である。
【図５】図１のヘッド制御シーケンスの説明図である。
【図６】図１のサーボ制御系の構成図である。
【図７】本発明の一実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図８】図７のフィルタ関数Ｆ（ｘ）テーブルの作成処理フロー図である。
【図９】図７のＲＲＯ補正テーブル作成処理フロー図である。
【図１０】図８により作成されたフィルタ関数Ｆ（ｘ）の配列を示す図である。
【図１１】図７のＦ（ｘ）テーブルの説明図である。
【図１２】図８のＤＦＴフィルタ関数Ｆ（ｘ）のｍ次のＲＲＯ周波数の複素値の測定、計算処理フロー図である。
【図１３】図９のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態のＲｒｏＴａｂｌｅ作成方法の説明図である。
【図１５】図１５の第２の実施の形態のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図１６】図１４の第２の実施の形態の周波数特性の説明図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図１８】図１７の最適ゲイン計算のための評価関数の説明図である。
【図１９】図１７の最適ゲイン計算処理フロー図である。
【図２０】図１９のＲＲＯ測定処理フロー図である。
【図２１】図１９のＮＲＲＯ測定処理フロー図である。
【図２２】図１９のＲＲＯ次数毎の最適ゲインの測定処理フロー図である。
【図２３】図１９の最適ゲインを含むフィルタ関数Ｆ（ｘ）の説明図である。
【図２４】図１７のＲＲＯテーブル作成処理フロー図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２６】本発明の第４の実施の形態の他のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２７】本発明の第１の実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２８】本発明の第１の実施の形態の他のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２９】本発明の第１の実施の形態の別のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図３０】本発明のＵＲＲＯ補正における最適ゲインとＲＲＯ残余の説明図である。
【図３１】本発明の第５の実施の形態のトラック相関を持つ場合のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図３２】図３１のゾーン分割の説明図である。
【図３３】図３１のＲｒｏＴａｂｌｅの説明図である。
【図３４】図７のＲＲＯ補正テーブルを使用したサーボトラックライト方法の説明図である。
【図３５】図７のＲＲＯ補正テーブルを使用した他のサーボトラックライト方法の説明図である。
【図３６】図７のＲＲＯ補正テーブルを使用したサーボトラックリライト方法の説明図である。
【図３７】図７のＲＲＯ補正テーブルの格納場所の説明図である。
【図３８】従来のＲＲＯ補正テーブルを使用したサーボ制御系の説明図である。
【図３９】図３８の感度関数の説明図である。
【図４０】従来のＵＲＲＯ補正テーブルを使用したサーボ制御系の説明図である。
【符号の説明】
【０２７２】
１  アクチュエータ
２  スピンドル
３  磁気ヘッド
４  磁気ディスク
７  位置検出回路
１４、２０  コントローラ
２２  誤差計算部
２１  プラント
２３−１  フィルタ関数計算ブロック
２３−２  フィルタ関数テーブル
２４  位置精度測定ブロック
２５  最適ゲイン計算ブロック
２６  ＲＰＥ取得ブロック
２７  波形計算ブロック
２９  Ｒｒｏ補正テーブル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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