(57)【要約】【課題】非接触センサによるクロック検出で生ずるクロックジッタや周波数変動を抑制して高精度の書込みを可能とする。【解決手段】振動抽出処理部３０は非接触センサ２６のクロック信号から回転に同期した変動成分を抽出してクロックジッタを補正する。クロック生成部３２は振動抽出処理部３０からのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成する。セクタ補正処理部３４は、ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を、負オーマット周波数のクロック信号のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の開始位置を測定誤差により補正する。書込処理部（３６，３８，４０）はメモリの補正されたフォーマットパターン信号を、ディスクの１回転の同期信号とフォーマット周波数クロック信号に基づいて読出してディスク媒体面に書き込む。【選択図】　　　　　図１
2004095023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むフォーマットパターン信号を書込むサーボトラック書込装置に於いて、
一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触で検出して所定周波数のクロック信号を出力する非接触センサと、
前記非接触センサからのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成するクロック生成部と、
前記ディスクの１回転の同期信号と前記フォーマット周波数のクロック信号に基づいて読出して前記ディスク媒体面にフォーマットパターン信号をトラック単位に書き込む書込処理部と、
を少なくとも備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項２】
請求項１記載のサーボトラック書込装置に於いて、更に、前記非接触センサのクロック信号から回転に同期した振動成分を抽出してクロックジッタを補正する振動抽出処理部を設けたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のサーボトラック書込装置に於いて、更に、前記ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を前記フォーマット周波数クロック信号のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の書込開始位置を前記測定誤差により補正するセクタ補正処理部を設けたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項４】
請求項２記載のサーボトラック書込装置に於いて、
前記非接触センサをディスクに対し複数配置し、
前記振動抽出処理部は、前記複数の非接触センサからのクロック信号により書込ヘッドの位置での回転に同期した振動成分を抽出して補正したクロック信号を出力することを特徴とするサーボトラック書込装置
【請求項５】
請求項４記載のサーボトラック書込装置に於いて、
２個の非接触センサをディスク回転中心に対して同一半径上で且つディスク回転中心に対し対称な位置に配置し、
前記振動抽出処理部は、前記２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出して補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項６】
請求項１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記クロック生成部は、
入力したクロック信号を分周するＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）と、
前記ＤＤＳからのクロック信号を逓倍するＰＬＬ回路と、
前記ＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号によりリセットすると共に、前記ＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、前記ＰＬＬ回路自身の出力するクロック波形をフィ−ドバックさせてホールドさせる制御回路部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項７】
請求項１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記セクタ補正処理部は、
基準クロック信号をディスクに書込んだ後に読み出す書込読出部と、
前記基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振器と、
前記書込読出部から出力された読出クロック信号を高精度発振器からの高精度クロック信号との差分により各セクタ書込み開始位置の誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項８】
請求項１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記ディスクは、スピンドルモータの回転軸に書込み対象となる複数枚のディスクを積層したディスクスタックと、前記ディスクスタックの一方に同軸に固定された表面に前記クロックパターンを形成したスケールを設けたターゲットディスクで構成されたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項９】
請求項１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記ディスクは、組み立てが完了したディスクエンクロージャに密封内蔵されたディスクであり、前記内蔵ディスクのクランパの表面に前記クロックパターンを生成したスケールを装着し、前記スケールを外部から透視するケース位置に透明部材で密閉されたセンサ窓を形成して前記非接触センサを配置させることを特徴とするサーボトラック書込装置。
【請求項１０】
ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むフォーマットパターン信号を書込むサーボトラック書込方法に於いて、
一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触センサで検出して出力するクロック検出ステップと、
クロック生成部により、前記クロック検出ステップからのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成するクロック生成ステップと、
書込処理部により、前記ディスクの１回転の同期信号と前記フォーマット周波数のクロック信号に基づいて前記ディスク媒体面にフォーマットパターン信号を、トラック単位に書き込む書込ステップと、
を少なくとも備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置にサーボフレームを含むフォーマットパターンを記録するサーボトラック書込装置及び方法に関し、特に、非接触センサによりディスクのスケールからクロック信号を生成してサーボフレームを含むフォーマットパターンを記録するサーボトラック書込装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、サーボトラックライター（ＳＴＷ）として知られた装置を使用して製造段階でハードディスクドライブの磁気ディスクにサーボフレームパターンを記録する場合、ディスク媒体面上の円周方向の書込位置と書込信号との同期をとるためのクロック信号となるリファレンスクロックが必要となる。
【０００３】
通常は、専用の磁気ヘッドであるリファレンスヘッドを用いて、ディスク媒体へ直接クロック信号を書き込み、この信号を基準として読み出してリファレンスクロックを生成する。
【０００４】
この方式では、組み立てが完了したディスクエンクロージャのケースにリファレンスヘッドを挿入するための穴が必要となり、塵埃対策のためクリーンルーム内でしかサーボフレーム信号の書き込みを行ことができない。
【０００５】
またリファレンスヘッドは消耗により交換作業がたびたび必要とし、生産能率が低いという問題もあった。これらの問題を解決するため、非接触センサを用いてクロックを生成する装置が考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、非接触センサを用いてクロックを生成する場合、ディスク面に例えばシールとして貼り付けたエンコーダスケールとディスクの回転数によりリファレンスクロックの周波数が固定され、通常の周波数変換のための回路処理を行っても、リファレンスクロックの整数逓倍または整数分周した周波数のクロックしか得ることができず、サーボフレームパターンの書込みに要求される任意のクロック周波数（フォーマット周波数）が自由に設定できない不具合がある。
【０００７】
また、エンコーダスケールに形成しているクロックパターンの疎密やディスクの回転変動等が原因でクロック自身が変動し、更にディスクエンクロージャが振動し、これによってクロックジッタが発生し、ディスク面における物理的なセクタ開始位置が半径方向で不揃いとなり、各セクタの時間が回転変動や振動がなかった場合に比べ大きくばらつく問題があった。
【０００８】
本発明は、非接触センサによるクロック検出で生ずるクロックジッタや周波数変動を抑制して高精度の書込みを可能とするサーボトラック書込装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（装置）
図１は本発明の原理説明図である。
【００１０】
本発明は、ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むフォーマットパターン信号を書込むサーボトラック書込装置を対象とする。
【００１１】
このようなサーボトラック書込み装置として本発明は、一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触で検出して所定周波数のクロック信号を出力する非接触センサ２６と、非接触センサ３０からのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成するクロック生成部３２と、ディスクの１回転の同期信号とフォーマット周波数のクロック信号に基づいてディスク媒体面にフォーマットパターン信号をトラック単位に書き込む書込処理部とを少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１２】
また本発明のサーボトラック書込装置は、更に、非接触センサ２６のクロック信号から回転に同期した変動成分を抽出して補正する振動抽出処理部３０を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また本発明のサーボトラック書込装置は、更に、ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を、フォーマット周波数クロック信号のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の開始位置を測定誤差（誤差クロック数）により補正するセクタ補正処理部３４を設けたことを特徴とする。
【００１４】
このため非接触センサで検出したクロックに含まれるディスク回転に同期したがクロックジッタが振動成分の抽出により補正され、非接触センサで検出したクロックの整数逓倍や整数分周以外のクロック周波数についても任意にフォーマット周波数を設定してクロック信号を発生することができ、更に、回転に同期した周波数変動による各セクタの書込み開始位置の誤差を測定してメモリのフォーマットパターンの書込タイミングを予め補正しておくことで、ディスク円周方向での高精度の位置書込みができる。
【００１５】
（非接触センサの数と配置）
本発明のサーボトラック書込装置は、非接触センサをディスクに対し複数配置し、この場合、振動抽出処理部は、複数の非接触センサからのクロック信号により書込ヘッドの位置での回転に同期した変動成分を抽出して補正したクロック信号を出力する。
【００１６】
これにより非接触センサ１台の場合の書込ヘッド位置とセンサ検出点が一致しなくなることによるクロック精度の低下を防ぎ、書込ヘッド位置に対応した高精度のクロックを生成する。
【００１７】
具体的には、例えば２個の非接触センサをディスク回転中心に対して同一半径上に配置し、振動抽出処理部は、２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出して補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成する。
【００１８】
また２個の非接触センサをディスク回転中心に対して同一半径上で且つディスク回転中心に対し対称な位置に配置し、振動抽出処理部は、２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出して補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成する。
【００１９】
このように２個の非接触センサをディスク回転中心に対して同一半径上で且つディスク回転中心に対し対称な位置に配置した場合には、スピンドル軸の傾きによるディスクの並進による変動成分は、２個の非接触センサで方向が逆で大きさが同じになることから、相殺により除去することができる。
【００２０】
振動抽出処理部は、具体的には、２個の非接触センサから出力されたクロック信号を乗算する乗算部と、乗算部の出力信号の高域成分を振動成分として抽出するハイパスフィルタと、ハイパスフィルタの抽出信号により書込ヘッドに近い側の非接触センサからのクロック信号を補正して出力する補正部とを備える。
【００２１】
また書込ヘッド位置に対し異なるディスク面の位置に複数の非接触センサを配置し、この場合、振動抽出処理部は、複数の非接触センサの各クロック信号からクロックジッタを利用して各位置に固有な振動成分を抽出し、複数位置の振動成分の平均又は重み付けにより書込ヘッド位置の振動成分を求めて特定の非接触センサからのクロック信号を補正して出力する。
【００２２】
またディスクに対する書込ヘッドの移動軌跡上の異なる位置にセンサ検出点を複数設定し、複数のセンサ検出点毎に非接触センサを配置し、書込みヘッドに近い位置の非接触センサのクロック信号を選択する。これにより書込ヘッド位置とセンサ検出点が一致しなくなることによるクロック精度の低下を防ぎ、書込ヘッド位置に対応した高精度のクロックを生成する。
【００２３】
またディスクに対する書込ヘッドの移動軌跡に沿って前記非接触センサのセンサ検出点を移動させるようにしてもよい。
【００２４】
更に、スタックされた媒体アッセンブリィの少なくとも２面以上における書込ヘッドの移動軌跡上に検出点が位置するように複数の非接触センサを配置し、振動成分を補正する。
【００２５】
（クロック生成）
クロック生成部は、入力したクロック信号を分周するＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）と、ＤＤＳからのクロック信号を逓倍するＰＬＬ回路と、ＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号によりリセットすると共に、ＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、ＰＬＬ回路自身の出力するクロック波形をフィードバックさせてホールドさせる制御回路部とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
これによりＤＤＳの分周とＰＬＬ回路の逓倍を組み合わせることで、非接触センサからのクロック信号を書込みに必要な任意のフォーマットクロック周波数を生成できる。またＤＤＳの分解能より小さいフォーマット周波数のクロック信号を生成する場合には、設定できない周波数の差分を、ディスク１回転毎に得られるインデックス信号によるＤＤＳのリセットで切り捨てる。この際のＤＤＳのリセットで出力波形が乱れるが、ＰＬＬ回路をホールドすることで、最終的に出力するクロック信号への影響を防止する。
【００２７】
またクロック生成部は、入力したクロック信号を並列的に分周する２台のＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）と、２台のＤＤＳの出力を切替えるスイッチ回路部と、スイッチ回路部で切替られたＤＤＳからのクロック信号を逓倍するＰＬＬ回路と、２つのＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号により交互にリセットすると共に、一方のＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、スイッチ回路部を他方のＤＤＳに切り替えてＰＬＬ回路をリセットすることにより波形に乱れのないクロック信号を入力させる制御回路部とを備えても良い。これによっても、ＤＤＳのリセットによる出力波形の乱れるが、最終的に出力するクロック信号へ影響しないようにする。
【００２８】
更に、クロック生成部は、更に、ＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）の入力段に１次逓倍回路を構成するＰＬＬ回路を設けてもよい。
【００２９】
（セクタ補正量測定）
セクタ補正処理部は、基準クロック信号をディスクに書込んだ後に読み出す書込読出部と、基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振器と、書込読出部から出力された読出クロック信号と高精度発振器からの高精度クロック信号との差分により各セクタの誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理部とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
またセクタ補正部の別の形態として、基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振器と、クロック生成部から出力されたフォーマット周波数のクロック信号と高精度発振器からの高精度クロック信号との差分により各セクタの誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理部とを備えるものであっても良い。
【００３１】
セクタ補正処理部は、ディスクの回転変動成分を相殺するように非接触センサを半径方向および円周方向に直接駆動する駆動制御部を備えたものとしても良い。
【００３２】
更にセクタ補正部は、ＰＬＬ回路を備え、ＰＬＬ回路内の位相誤差信号からディスク回転に同期した周波数変動成分の補正信号を生成して固定クロック信号を補正するようにしても良い。
【００３３】
具体的には、セクタ補正部は、測定時に、ＰＬＬ回路内のループフィルタの位相誤差信号をディスクのインデックス信号に同期して１回転分メモリに記憶し、補正時にはメモリに記憶した位相誤差信号をディスク回転に同期して読み出して、ループフィルタの出力信号を補正する。
【００３４】
（書込対象ディスクの形態）
本発明のサーボトラック書込装置の対象となるディスクは、スピンドルモータの回転軸に書き込み対象となる複数枚のディスクを積層したディスクスタックと、このディスクスタックの一方に同軸に固定された表面にクロックパターンを形成したスケールを設けたターゲットディスクで構成される。
【００３５】
またサーボトラック書込装置の対象となる別のディスクは、組み立てが完了したディスクエンクロージャに密封内蔵されたディスクであり、内蔵ディスクのクランパの表面にクロックパターンを生成したスケールを装着し、このスケールを外部から透視するケース位置に透明部材で密閉されたセンサ窓を形成して非接触センサを配置させる。
【００３６】
（方法）
本発明は、ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むフォーマットパターン信号を書込むサーボトラック書込方法を提供する。このサーボトラック書込方法は、
一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触センサで検出して出力するクロック検出ステップと、
クロック生成部により、非接触センサからの所定周波数のクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数の固定クロック信号を生成するクロック生成ステップと、
書込処理部により、メモリの補正されたフォーマットパターン信号を、ディスクの１回転の同期信号とフォーマット周波数のクロック信号に基づいて読出してディスクのデータ面にトラック単位に書き込む書込ステップと、
を備えたことを特徴とする。
【００３７】
また本発明のサーボトラック書込方法は、振動抽出処理部により、非接触センサのクロック信号から回転に同期した変動成分を抽出して補正する振動抽出ステップを設けたことを特徴とする。
【００３８】
また本発明のサーボトラック書込方法は、セクタ補正処理部により、ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を、フォーマット周波数のクロック信号のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の開始位置を測定誤差により補正するセクタ補正ステップを設けたことを特徴とする。尚、このサーボトラック書込方法の詳細は、基本的に装置の場合と同じになる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明によるサーボトラック書込装置を備えた設備構成の説明図である。
【００４０】
図２において、サーボトラック書込みのための設備は、作業ベッド１０、本発明のサーボトラック書込装置１２及び上位装置１４で構成される。作業ベッド１０にはサーボトラック書込対象となるディスクアッセンブリィ１１が設置される。
【００４１】
ディスクアッセンブリィ１１は、スピンドルモータ１６のスピンドル軸１８に複数枚のディスクを積層したディスクスタック２０を備えており、このディスクスタック２０の最上部はターゲットディスク２２となり、ターゲットディスク２２の表面にエンコーダスケール２４を形成している。エンコーダスケール２４は、スケールパターンの貼付けあるいはターゲットディスク２２に対する書込みで形成される。
【００４２】
ターゲットディスク２２のエンコーダスケール２４に対しては、この実施形態にあっては２個の非接触センサ２６−１，２６−２を配置している。非接触センサ２６−１，２６−２は、レーザの照射によりエンコーダスケール２４を読み取って、所定周波数のクロック信号をサーボトラック書込装置１２に出力し、このクロック信号からディスクスタック２０における各媒体面の円周方向の書込位置と書込信号との同期をとるためのフォーマット周波数のクロック信号を生成する。
【００４３】
なお、この実施形態にあっては、非接触センサ２６−１，２６−２として、レーザによりエンコーダスケール２４を読み取る方式を例にとっているが、これ以外にカー効果を使用したもの、ドップラーセンサ、更には静電容量を利用したセンサなど、適宜の非接触センサを適用することができる。
【００４４】
ディスクアッセンブリィ１１にはポジショナ２５が設けられており、ディスクスタック２０の各媒体面に対し、ヘッドを位置決め移動して、信号の書込みと読出しができるようにしている。このポジショナ２５の位置はアクチュエータ位置センサ１５で検出されており、ディスクスタック２０における媒体面の半径方向の正確な位置を検出できるようにしている。このアクチュエータ位置センサ１５についてもクロック検出の場合と同様、非接触センサを用いる。
【００４５】
ターゲットディスク２２に対する非接触センサ２６−１，２６−２の配置は、この実施形態にあっては、同一半径上で且つディスク回転中心に対し対称位置に配置している。
【００４６】
図３は、図２における本発明のサーボトラック書込装置１２の実施形態を示したブロック図である。
【００４７】
図３において、サーボトラック書込装置１２には、非接触センサ２６−１，２６−２のセンサヘッド制御部２８−１，２８−２、振動抽出処理部３０、クロック生成部３２、セクタ補正処理部３４、フォーマットパターン発生部３６、フォーマット信号生成部３８及びアクチュエータ位置制御部４４が設けられる。
【００４８】
なお非接触センサ２６−１は、作業ベッド１０側に設けているセンサヘッド２６−１１，２６−１２と装置側に設けているセンサヘッド制御部２８−１，２８−２で構成され、それぞれターゲットディスク２２に形成されたエンコーダスケール２４の読取りによる固定周波数信号Ｅ１，Ｅ２を出力する。
【００４９】
振動抽出処理部３０は、非接触センサ２６−１，２６−２の固定周波数信号Ｅ１，Ｅ２からディスク回転に同期した変動成分を抽出して、クロックジッタを補正した固定周波数クロック信号Ｅ３を出力する。
【００５０】
クロック生成部３２は、振動抽出処理部３０からの固定周波数クロック信号Ｅ３に基づいた逓倍及び又は分周により、予め設定した任意の周波数、即ちフォーマットパターンの書込みに必要とされるフォーマット周波数に変換したフォーマット周波数クロック信号Ｅ４を出力する。
【００５１】
セクタ補正処理部３４は、予め定められたディスクにおける１トラックの各セクタ書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を、フォーマット周波数クロック信号のクロック数として測定し、この測定誤差（補正クロック数）によりメモリに格納されているサーボフレーム信号を含む各セクタごとのフォーマットパターン信号の書込み開始位置を補正する。
【００５２】
フォーマットパターン発生部３６は、ディスク１回転毎に得られるインデックス信号とクロック生成部３２から得られるフォーマット周波数クロック信号Ｅ４に基づき、セクタ補正処理部３４により書込開始位置が補正されたフォーマットパターン信号をメモリから読み出してディスクスタック２０のヘッド群４２に、円周方向の正確な書込位置の制御をもってフォーマットパターンを書き込む。
【００５３】
アクチュエータ位置制御部４４は、アクチュエータ位置センサ１５からの検出信号に基づき、ディスクスタック２０の媒体面における半径方向の書込位置を正確に検出して制御する。
【００５４】
このような図３のサーボトラック書込装置１２にあっては、非接触センサ２６−１，２６−２からサーボ書込制御部４０に至る系統は、書込クロックのサーボシステムとして設けられ、一方、アクチュエータ位置センサ１５からアクチュエータ位置制御部４４の系統はアクチュエータ位置制御のサブシステムとして、設けられている。
【００５５】
図４は、本発明のサーボトラック書込装置１２を用いた設備における作業処理の手順である。まずステップＳ１で、図２のように作業ベッド１０にディスクアッセンブリィ１１をセットし、続いてステップＳ２で上位装置１４よりサーボトラック書込装置１２のフォーマットパターン発生部３６に設けているフォーマットパターンメモリに、ディスクに書き込む全トラック分のフォーマットパターンを書き込む。
【００５６】
続いてステップＳ３で、図３のセクタ補正処理部３４によりディスクの回転変動に起因したフォーマット周波数クロック信号によるフォーマットパターンの各セクタにおける書込開始位置の誤差を測定し、この測定誤差分だけ、ステップＳ２で書き込んだフォーマットパターンメモリの開始位置を補正するセクタ補正処理を行う。
【００５７】
フォーマットパターンメモリのセクタ補正処理が済むと、ステップＳ４でアクチュエータ位置制御部４４によるディスク半径方向の位置決め制御との連携を取りながら、ディスクの各トラック方向に非接触センサ２６−１，２６−２からの検出信号に基づいたフォーマット周波数クロック信号を書込クロック信号として使用したフォーマットパターンの書込処理を行う。
【００５８】
ステップＳ４で全トラックについてフォーマットパターンの書込みが終了すると、ステップＳ５で作業ベッド１０からディスクアッセンブリィ１１を取り外し、ステップＳ６で作業終了でなければ、再びステップＳ１に戻り、次のディスクアッセンブリィ１１を作業ベッド１０にセットして同様な作業を繰り返す。
【００５９】
図５は、図３の振動抽出処理部３０の実施形態のブロック図である。この振動抽出処理部３０は、図２のディスクアッセンブリィ１１に対し設けている２台の非接触センサ２６−１，２６−２からの固定周波数信号Ｅ１，Ｅ２を入力し、この入力信号からディスクの振動成分を抽出してクロックジッタを補正する。
【００６０】
ここで本発明における非接触センサの配置を説明する。図２のような非接触センサ２６−１によるセンサ検出点は、フォーマットを行う書込ヘッド位置に一致することが望ましい。しかしながら、非接触センサ２６−１は固定であり、これに対しポジショナ２５によって書込ヘッドはディスク媒体面の半径方向に移動することから、両者は必ずしも一致しない。
【００６１】
このように非接触センサを１台設けた場合、クロック生成は可能であるが、センサ検出点と書込ヘッド位置とを完全に一致させることは物理的に困難であり、これによってクロックの精度低下を招く。そこで本発明にあっては、複数の非接触センサを配置し、各非接触センサから得られた検出信号またはセンサ検出信号から生成されたクロックを振動抽出処理部３０に入力し、振動成分を抽出してジッタを補正する処理を行う。
【００６２】
このような複数の非接触センサを用いる本発明の基本的な考え方に基づき、図２の実施形態にあっては、非接触センサ２６−１，２６−２の２台を配置している。そして２台の非接触センサ２６−１，２６−２のセンサ検出点をディスクの同一半径上に配置し、且つディスク回転中心に対し対称位置に配置している。
【００６３】
このような配置を持つ２台の非接触センサ２６−１，２６−２を用いた振動抽出の原理は次のようになる。いま、図５における非接触センサ２６−１からの固定周波数信号Ｅ１をＶａ（ｔ）とし、また非接触センサ２６−２からの固定周波数信号Ｅ２をＶｂ（ｔ）とすると、この２つの信号を乗算器４５で乗算すると次式が得られる。
【００６４】
【数１】
2004095023.tif 000003
【００６５】
この（１）式の右辺の第１項は高周波数成分であり、第２項は低周波数成分であるため、フィルタなどによって各項を容易に分別することができる。ここで、回転変動のうちクロックジッタに影響するのは高周波数成分であることから、乗算器４５に続いて設けたハイパスフィルタ４６により第２項の項周波数成分を抽出する。
【００６６】
このハイパスフィルタ４６で抽出された高周波数成分信号Ｖ０（ｔ）を加算器４８で非接触センサ２６−１からの固定周波数信号Ｅ１から差し引いてクロックジッタを補正する。
【００６７】
なお図２のような非接触センサ２６−１，２６−２を同一半径上でディスク回転中心に対し対称位置に設けた場合、スピンドル軸１８の倒れによるディスクの並進運動は両者の和（ΔωＰＡ　＋ΔωＰＢ　）となるが、この周波数変動成分はそれぞれ大きさが同じで方向が逆となるため、相殺により除去され、並進運動による周波数変動は含まれないことになる。
【００６８】
更に、図２におけるスピンドルモータ１６の振動による外乱を防ぐため、非接触センサ２６−１，２６−２は十分に高い剛性を保って作業ベッド１０に配置する。更に非接触センサ２６−１，２６−２のディスクの軸方向の対向精度は、抽出するディスク回転振動の方向成分の精度に大きな影響を及ぼすため、非接触センサ２６−１，２６−２のセンサヘッドは調整機構により精密に位置決めされている。
【００６９】
図６は、図５の振動抽出処理部３０によるクロックジッタの補正を従来方式と対比して示している。図６（Ａ）は従来のリファレンスヘッドを用いた場合の相対ジッタのヒストグラム１２８であり、ジッタσ値は６８１．２５ｐｓとなっている。これに対し図６（Ｂ）は、図５の振動抽出処理部３０を用いた場合の本発明における相対ジッタのヒストグラム１３０であり、ジッタσ値が４８１．００ｐｓであり、従来のリファレンスヘッドの場合に対し約３０％低減されていることが分かる。
【００７０】
図７は、図３におけるクロック生成部３２の実施形態のブロック図である。この実施形態のクロック生成部３２は、１次逓倍回路８２、高分解能分周回路８４及び２次逓倍回路８６で構成される。
【００７１】
１次逓倍回路８２は、ＰＬＬ回路８８とその分周器９０を備える。高分解能分周回路８４は、ＤＤＳ９２、ローパスフィルタ９４、コンパレータ９６を備える。２次逓倍回路８６は、ＰＬＬ回路１００，１０２とそれぞれの分周器１０１，１０４を備える。
【００７２】
このようなクロック生成回路３２により、入力した固定周波数クロック信号Ｅ３は、ＰＬＬ回路８８による逓倍、ＤＤＳ９２による分周、更に２段のＰＬＬ回路１００，１０２による逓倍を経て、入力周波数ｆｉｎが出力周波数ｆｏｕｔとなるフォーマット周波数クロック信号Ｅ４に変換されて出力される。即ち、フォーマット周波数となる出力周波数ｆｏｕｔ　は
【００７３】
【数２】
2004095023.tif 000004
【００７４】
となる。
【００７５】
例えば、固定周波数クロック信号Ｅ３の周波数ｆｉｎは例えば２７ＭＨｚであり、逓倍及び分周により出力されるフォーマット周波数ｆｏｕｔ　は所望の分周比の設定により例えば５０ＭＨｚ〜３２０ＭＨｚの範囲で任意に設定できる。
【００７６】
更に図７のクロック生成部３２にあっては、制御回路部１０５により、ディスク回転に伴うインデックスパルスＥ６に同期してＤＤＳ９２のリセットとＰＬＬ回路１００に対するホールドを行うようにしている。
【００７７】
ＰＬＬ回路１００のホールドを行うため、コンパレータ９６との間に切替回路９８を設け、通常時は図示のように接点ｂ側に切り替えているが、ＤＤＳ９２に対するリセット信号Ｅ１１の出力でリセットした際のＤＤＳ９２の出力波形の変動による影響を防ぐため、ホールド信号Ｅ１２により切替回路９８を接点ａ側に切り替え、ＰＬＬ回路１００に出力クロックをフィードバックし、これによって、ＰＬＬ回路１００の出力を一定状態に保つ。
【００７８】
ここで図７のクロック生成部３２における任意のフォーマット周波数の設定方法と問題、及びその解決法を詳細に説明する。本発明のサーボトラック書込装置にあっては、あらゆるフォーマットパターン及びディスク回転数に対応するためには、非接触センサに基づいて検出した固定クロック信号から任意のフォーマット周波数のクロック信号に変換する機能が必要である。
【００７９】
この周波数の変更には通常、図７のようにＤＤＳ９２が使用される。ＤＤＳ９２は所定分解能の角度をアドレスデータとして正弦値を格納した一種のルックアップテーブルであり、アドレスの指定間隔（角度間隔）を変えることでデジタル的にサイン波形の時間周期が変わり、これによって周波数を任意に設定できる。しかしながら、アドレス分解能で決まる周波数の設定分解能以下の周波数に対応することはできない。
【００８０】
図８は、フォーマット周波数とＤＤＳ９２を用いた場合の設定周波数との間に周波数の差分が生じない場合と差分が生じた場合を対比して示している。図８（Ａ）（Ｂ）はフォーマット周波数と設定周波数に差分が生じない場合であり、図８（Ａ）のｎ周目と図８（Ｂ）の（ｎ＋１）周目について、図８（Ｅ）のインデックスパルス１１２のタイミングで見ると、両者に位相差は生じていない。
【００８１】
これに対し図８（Ｃ）（Ｄ）は、フォーマット周波数とＤＤＳ９２を用いた場合の設定周波数との間に差分を生じた場合である。即ち、図８（Ｃ）のｎ周目と図８（Ｅ）の（ｎ＋１）周目について、インデックスパルス１１２のタイミングで周波数の差分による位相差Δθを生じている。
【００８２】
このようにフォーマット周波数に対し設定周波数が相違して差分が起き、これによって図８（Ｃ）（Ｄ）のように位相差が生ずる場合の問題を回避するため、本発明にあっては次の２つの手法を取っている。
【００８３】
（１）固定周波数クロック信号の周波数ｆｉｎからフォーマット周波数ｆｏｕｔに最も　　　近い周波数を出力させるように、ＤＤＳ９２の分周値設定９５を行う。
（２）ＤＤＳ９２で設定できない差分の周波数は、インデックスごとにＤＤＳ９２をリセットして差分を切り捨てる。
【００８４】
更にＤＤＳ９２のリセットについて詳細に説明すると、フォーマット周波数が例えば２０００．６Ｈｚに対し設定周波数が２０００Ｈｚであった場合、差分の周波数は０．６Ｈｚとなるが、これをインデックスごとにＤＤＳ９２のリセットで切り捨てる。これにより、ＤＤＳ９２の設定分解能以下の周波数についても適切に対応できる。
【００８５】
一方、差分の周波数を切り捨てるためにＤＤＳ９２をリセットすると、このときＤＤＳ９２の出力信号が乱れる。
【００８６】
図９は、ＤＤＳ９２をリセットしたときの出力波形の乱れを表わしている。図９（Ａ）はＤＤＳ出力信号１１４であり、この波形は図７のローパスフィルタ９４を通った正弦波形を示している。このＤＤＳ出力信号１１４は次段のコンパレータ９６に入力され、図９（Ｂ）のような矩形波形となるコンパレータ出力信号１１６となる。
【００８７】
図９（Ｃ）はインデックスパルス１１８であり、インデックスパルス１１８の立ち下がりがインデックスタイミングｔ１を表わしている。このインデックスパルス１１８が得られると、これに同期して図９（Ｄ）のようにリセット信号１２０が出力され、ＤＤＳ９２がリセットされる。このリセットにより、図９（Ａ）のＤＤＳ出力信号１１４の中に波形の乱れ１２２が生ずる。
【００８８】
このようなＤＤＳ９２の差分周波数の切捨てのためのリセットで生じた波形の乱れに対しては、次段のＰＬＬ回路１００をホールドすることで波形の乱れの影響を受けないようにする。即ち制御回路１０５は、ＤＤＳ９２にリセット信号Ｅ１１を出力した後、リセット信号の出力中から波形の乱れが収まる一定時間に亘り、ホールド信号信号Ｅ１２を切替回路９８に出力し、ＰＬＬ回路１００に対する入力をクロック出力の帰還入力に切り替え、これによってＰＬＬ回路１００の出力状態を波形が乱れている間、一定状態にホールドする。
【００８９】
図１０は、図３におけるセクタ補正処理部３４の実施形態のブロック図である。このセクタ補正処理部３４は、クロック書込部５２、クロック読出部５４、高精度発振器５６、差分処理部５８、補正情報テーブル６０で構成され、差分処理部５８にはセクタアドレステーブル６８が格納されている。
【００９０】
セクタ補正処理部３４は、図４の処理手順のステップＳ３におけるフォーマットパターンの書込処理の前段階で動作して、補正情報テーブル６０を作成する。
【００９１】
ここで、ディスク回転に同期した周波数変動成分の除去を目的とするセクタ補正処理の原理を説明する。従来、リファレンスヘッドを利用してフォーマットを行う場合には、ディスク媒体の回転変動による回転に同期した周波数変動の問題は発生しない。これは、回転変動と同期してフォーマットパターンの書込みが行われるためであり、必然的に、回転に同期した周波数変動成分が相殺されるためである。
【００９２】
これに対し本発明のように、非接触センサにより検出したフォーマット周波数クロック信号を用いる場合には、回転に同期した周波数変動の補正が必ず必要となる。この回転に同期した周波数変動の発生要因としては次のものが挙げられる。
（１）エンコーダスケールの貼付け時に発生する偏心
（２）エンコーダスケール面の垂直方向の変動
（３）ディスクの回転変動
（４）エンコーダスケールのパターンの疎密
このような周波数変動の発生要因を持つフォーマット周波数クロック信号については、周波数変動成分の補正を行わなければならない。
【００９３】
図１８のグラフにおける特性１０６は、周波数変動の補正を行わなかった場合の特性である。この図１８のグラフは、横軸をセクタ番号、縦軸をセクタ長に対応したセクタ時間としており、理想時間１０８を目標値としている。この場合、周波数変動を補正しなかった場合の特性１０６は、理想時間１０８に対し大きくかけ離れており、周波数変動の補正を行わない限り、非接触センサに基づいて生成したフォーマット周波数クロック信号をフォーマットパターンの書込みに適用することはできない。
【００９４】
そこで図１０のセクタ補正処理部３４にあっては、まずクロック書込部５２により、ヘッド５０によりディスク２０−１の媒体面に補正に使用するための基準信号を書き込み、この書込み後にクロック読出部５４でヘッド５０で基準信号Ｅ７を読み出す。クロック読出部５４で読み出したディスク２０−１からの読出基準信号は、差分処理部５８で高精度発振器５６からの高精度クロック信号Ｅ８と比較され、差分を取得し、この差分に基づき各セクタの書込開始位置に対する誤差を、生成されたフォーマット周波数クロック信号のクロック数、具体的にはクロック数で決まるアドレス数として、補正情報テーブル６０に格納する。
【００９５】
図１１は、図１０の差分処理部５８におけるクロック読出部５４で得られた基準信号Ｅ７と高精度発振器５６からのクロック信号Ｅ８を、インデックスパルスを基準に表わしている。即ち、インデックスパルス６２−０に同期して高精度クロック６６−１，６６−２，…６６−９５が得られ、これに対しディスクから読み出された基準クロック６４−０，６４−１…６４−９５が得られている。
【００９６】
これに対し差分処理部５８にあっては、両者の差を求め、その差をフォーマットパターンの書込みに使用するフォーマット周波数クロック信号のクロック数で表わし、更にフォーマット周波数クロック信号はフォーマットパターンメモリのアドレスに対応することから、差分のパルス数を補正アドレス数ΔＡ１，ΔＡ２，…ΔＡ９５としている。
【００９７】
具体的には、インデックスパルス６２−０を含む高精度クロック６６−１〜６６−９５の書込開始アドレスＡ０〜Ａ９５が図１２のセクタアドレステーブル６８のように予め決まっていることから、ディスク読出しで得られた基準クロック６４−０〜６４−９５との差のクロック数を補正アドレス数として求め、図１３のような補正情報テーブル６０を作成する。
【００９８】
図１４は、図３におけるフォーマットパターン発生部３６の実施形態である。このフォーマットパターン発生部３６はメモリ補正部７０、アドレスカウンタ７２及びフォーマットパターンメモリ７４で構成される。フォーマットパターンメモリ７４には上位装置１４より、予め定められたディスク書込用のフォーマットパターンが転送書込される。
【００９９】
このフォーマットパターンは例えば図１５におけるメモリマップのようになる。図１５のフォーマットパターンメモリ７４は、あるトラックのフォーマットパターンであり、１トラック分のセクタ番号０〜９５に対応して、フォーマットパターンが格納されている。
【０１００】
フォーマットパターンメモリ７４は、メモリの横幅をセクタサイズ７６として表しており、先頭にサーボセクタ領域７８が設けられ、これに続いてデータ領域８０が設けられている。例えばセクタ番号０を例にとるとフォーマットパターンはサーボセクタ７８−０とデータセクタ８０−０で構成されている。
【０１０１】
このサーボセクタ７８−０には、サーボマーク、グレーコードを用いたトラック番号、インデックス、例えば位相サーボであればポジションＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対応したサーボパターンが設けられている。またデータセクタ８０−０についても予め定めたデータセクタのフォーマットパターンが設けられている。
【０１０２】
尚、図１５は、ある１トラックの０〜９５セクタを例にとっているが、他のトラックについてはセクタサーボ領域におけるトラック番号が相違する以外は同じフォーマットパターンを格納している。
【０１０３】
図１５のような上位装置によるフォーマットパターンの書込を受けたフォーマットパターンメモリ７４は、続いてメモリ補正部７０により図１０のセクタ補正処理部３４での補正情報テーブル６０、例えば図１３のような補正情報テーブル６０に格納している補正アドレス数データΔＡ０〜ΔＡ９５を使用して、各セクタにおけるフォーマットパターンの書込開始位置のアドレスをシフトする補正を行う。
【０１０４】
図１６は、メモリ補正部７０により補正アドレス数だけ、例えば本来の書込位置より遅れる方向に補正した後のフォーマットパターンメモリ７４の格納内容である。例えばセクタ番号０のファーマットパターンについて、図１５の補正前の位置に対し、補正アドレス数ΔＡ０だけ遅れる方向にサーボセクタ７８−０及びデータセクタ８０−０をずらしている。同様に残りのセクタ番号１〜９５についても補正アドレスΔＡ１〜Ａ９５による書込開始位置の補正を行っている。
【０１０５】
図１７は、図１５の補正前の書込開始位置を前方にずらす補正を行った場合のフォーマットパターンメモリ７４の説明図である。例えばセクタ番号１について、前方にずらす補正アドレスΔＡ１であった場合には、サーボセクタ７８−１の先頭を、ひとつ前のセクタ番号０番のデータセクタ８０−０の後ろに入るようにシフトし位置を補正する。
【０１０６】
図１８は、周波数変動成分を補正したファーマットパターンメモリ７４に本発明の特性１０７を補正前の特性１０６と対比して示しており、特性１０７から明らかなように、理想時間１０８に対し本発明による特性１０７の変動量が十分に抑えられ、これによって非接触センサによって検出されたファーマット周波数クロック信号によるフォーマットパターンの円周方向での書込みが十分な高精度を持って可能であることが確認される。
【０１０７】
図１９は、本発明のサーボトラック書込装置が適用される他のディスクアッセンブリの例であり、この例にあっては組立済みのディスクエンクロージャを対象としている。
【０１０８】
図１９において、ディスクエンクロージャ１３２はケース内に密封してスピンドルモータ１３４、ディスク１３６−１〜１３６−３、ポジショナ１３８、ヘッド１４２を組み込んでいる。スピンドルモータ１３４に対するディスク１３６−１〜１３６−３はクランパ１４４の締め付けで固定されている。
【０１０９】
このようなディスクエンクロージャ１３２に対し、本発明における非接触センサ２６−１，２６−２の配置によりクロック呼び出しを可能とするため、クランパ１４４が見える位置にガラス部材などで密閉して透明窓１４０を設けている。クランパ１４４の上にはエンコーダスケール１４６が貼り付けられており、このエンコーダスケール１４６に対し、非接触センサ２６−１，２６−２のセンサ検出点が設定されている。
【０１１０】
またポジショナ１３８によるヘッド１４２の動きを図２の実施形態と同様、アクチュエータ位置センサ１５で非接触で検出する場合には、ポジショナ１３８を見える位置に透明窓１４０と同様にガラス部材などで密閉した透明窓を設け、ここに位置センサを非接触で設けるようにしても良い。
【０１１１】
次に図３のサーボトラック書込装置１２における非接触センサの配置、振動抽出処理部３０、クロック生成部３２及びセクタ補正処理部３４に対する他の実施形態を説明する。
【０１１２】
図２０は，本発明による非接触センサの配置の他の実施形態である。本発明における非接触センサのセンサ検出点は、フォーマットを行う書込ヘッドの位置と同じであることが望ましい。そこで図２０の実施形態にあってはヘッドアーム１５４のピボットポイント１５２を中心とする書込ヘッド１５０の移動軌跡１５８の上に複数のセンサ検出点１５６−１，１５６−２を設定している。このセンサ検出点１５６−１，１５６−２に対しては、例えば非接触センサ２６−１，２６−２が配置されている。
【０１１３】
この場合、書込ヘッド１５０が現在フォーマットの書込を行うヘッド位置にもっとも近いセンサ検出点の非接触センサを選択して、クロック信号を発生させる。
【０１１４】
図２１は、非接触センサのセンサ検出点と書込ヘッド位置を一致させるための他の実施形態であり、この実施形態にあってはピボットポイント１５２を中心としたヘッドアーム１５４による書込ヘッド１５０の移動軌跡１５８に沿って非接触センサ２６のセンサ検出点１５６を移動するようにしたことを特徴とする。
【０１１５】
このため非接触センサ２６はヘッドアーム１５４と同様、適宜の駆動機構によりピボットポイント１５２を中心に非接触センサ２６を旋回駆動し、センサ検出点１５６が移動軌跡１５８に沿って動く事ができるようにしている。
【０１１６】
図２２は、図２１の非接触センサ２６の移動を可能とするサーボトラック書込装置１２のブロック図であり、作業べッド１０の部分に非接触センサ２６のセンサヘッド２６−１１の部分を、図２１の移動軌跡１５８に沿って移動させるセンサヘッド駆動部１６０を設けている。
【０１１７】
このセンサヘッド駆動部１６０はヘッドアーム１５４の先端の書込ヘッド１５０と同じ動きをすればよいことから、ポジショナ２５に対するアクチュエータ位置制御部４４からの書込制御信号で駆動すれば良い。
【０１１８】
図２３は、本発明における非接触センサ２６の配置の他の実施形態であり、ディスクアッセンブリィ１１に取り付けているディスクスタック２０の両側のターゲットディスク２２−１，２２−２の２面に対し、上下に非接触センサ２６−１，２６−２を配置している。
【０１１９】
このようにディスクスタック２２の軸方向となる上下に非接触センサ２６−１，２６−２を配置した場合は、スピンドル軸１８の倒れなどによって、上側のターゲットディスク２２−１と下側のターゲットディスク２２−２の振動モードが異なる場合に適している。
【０１２０】
即ち、非接触センサ２６−１により上側のターゲットディスク２２−１の振動成分を抽出し、一方、非接触センサ２６−２で下側のターゲットディスク２２−２における振動成分を抽出し、その間に位置するディスクスタック２２の各ディスクについては、上下の振動成分の平均値、或いは、予め測定された成分から求めた係数を算出して、振動成分を補正し、これを例えば、一方の非接触センサ２６−１から得られている固定周波数信号に対し、図５の振動抽出処理部３０の加算器４８のように加算してクロックジッタを補正する。
【０１２１】
次に本発明において非接触センサを複数配置する場合の実施形態を説明する。非接触センサ１個によってもクロックの生成は可能であるが、センサ検出点と書込ヘッドの位置を完全に一致させることは物理的に困難であり、クロックの精度低下を招くことから本発明の望ましい実施形態にあっては、複数の非接触センサを配置する。
【０１２２】
図２４の実施形態は、非接触センサ２６−１〜２６−ｎのｎ個の場合を配置した一般的な実施形態であり、このうち図２，図３に示した実施形態は非接触センサを２台とした場合である。
【０１２３】
このように複数の非接触センサ２６−１〜２６−ｎを配置した場合には、振動抽出処理部３０−１において、各センサからの固定周波数信号Ｅ１〜Ｅｎに基づいて、振動成分を抽出して、基本的には平均化処理を行うことで書込ヘッド位置における高精度なクロック、即ち書込ヘッド位置においてクロックジッタが除かれた高精度なクロック信号を生成することができる。
【０１２４】
図２５は、図２４の複数の非接触センサを用いた場合の具体例として３台の非接触センサ２６−１〜２６−３を用いて、振動抽出に基づくクロックジッタの補正を行うためのセンサ配置図である。
【０１２５】
図２５にあっては、まずピボットポイント１５２を中心にヘッドアーム１５４により駆動される書込ヘッド１５０の近くにセンサ検出点１６２−１を持つ非接触センサ２６−１を固定配置する。この非接触センサ２６−１に対し、ほぼ９０度異なったセンサ検出点１６２−２の位置に非接触センサ２６−２を配置し、更にほぼ１８０度異なったディスク回転中心１６１の反対側のセンサ検出点１６２−３の位置に非接触センサ２６−３を固定配置する。
【０１２６】
このようにディスク１４８に対し、３つの非接触センサ２６−１〜２６−３を配置した場合、回転変動によるクロックジッタの内、回転ジッタはセンサ検出点１６２−１〜１６２−３の位置に依存せず常に一致する。これに対し例えばスピンドル軸の傾きなどによるディスク並進運動によるジッタは、センサ検出点１６２−１〜１６２−３の配置条件によって検出半径や検出方向の角度差などの相違が生じる。
【０１２７】
そこで例えばｎ個の非接触センサを用いた場合について、各センサから生成されるクロックは次式で表される。
【０１２８】
【数３】
2004095023.tif 000005
【０１２９】
そして各センサについて、基本信号と各センサ信号から生成されるクロック信号を演算してジッタ成分を抽出すると次のようになる。
【０１３０】
【数４】
2004095023.tif 000006
【０１３１】
そして各非接触センサの配置条件、即ち検出半径や検出方向などと書込ヘッドの特性を考慮した重み関数を用いることにより、書込ヘッド位置におけるクロックを抽出することができる。
【０１３２】
ここで重み関数ｋｉ（ｔ）を
Σ｛ｋｉ（ｔ）｝＝１
となるように定めると、書込ヘッド位置におけるクロックジッタは次式で与えられる。
【０１３３】
【数５】
2004095023.tif 000007
【０１３４】
これによって任意の時間において、書込ヘッド位置における高精度なクロックを生成することが可能となる。
【０１３５】
図２６は、本発明の振動抽出処理の他の実施形態におけるセンサ配置であり、２個の非接触センサ２６−１，２６−２で検出したセンサ信号の周波数変動を利用して、ヘッド書込位置におけるディスク振動によるジッタを抽出し、これを補正して高精度なクロックを生成する。
【０１３６】
図２６において、非接触センサ２６−１は書込ヘッド１５０に対応したセンサ検出点１６２−１に対し固定設置される。非接触センサ２６−２はそのセンサ検出点１６２−２がセンサ検出点１６２−１と同じ半径上でディスク回転中心１６０のほぼ反対側となる位置となるように設置され、且つ、非接触センサ２６−２はディスク回転中心１６１に対し、矢印１６４のように円周方向に一時調整可能としている。
【０１３７】
ここで非接触センサ２６−１，２６−２の各センサ信号から周波数変動を利用して振動成分を抽出するためには２つのセンサ信号を乗算した信号Ｖ（ｔ）を求め、これは次のようになる。
【０１３８】
【数６】
2004095023.tif 000008
【０１３９】
これは図５の振動抽出処理部３０の実施形態について示したと同じ関係式である。ここで上式の右辺第１項は高周波成分、第２項は低周波成分であり、フィルタなどによって各項を容易に分別可能であり、第１項の高周波成分をディスク振動などによるジッタとして抽出する。
【０１４０】
更に図２６の実施形態にあっては非接触センサ２６−２の位置調整が可能であることから、この位置調整によって非接触センサ２６−１，２６−２が検出するディスク並進振動による周波数成分の和（ΔωＰＡ＋ΔωＰＢ）を任意に調整することが可能である。図５の実施形態にあっては非接触センサ２６−２の位置をディスク回転中心１６１に対し対象となる同一半径上に調整して固定した場合の実施例となる。
【０１４１】
図２７は、図３におけるクロック生成部３２の他の実施形態のブロック図である。このクロック生成部３２の実施形態にあっては、図９のタイムチャートに示したフォーマット周波数と設定周波数の差分の周波数を切り捨てるためのＤＤＳのリセットに伴って生じる波形変動に対し、２台のＤＤＳ１６６，１６８を設け、これを切り替えて波形変動の影響をなくすようにしたことを特徴とする。
【０１４２】
図２７において、クロック生成部３２はＤＤＳ１６６，１６８、スイッチ部１７０，ＰＰＬ回路１７２及び制御回路部１７４で構成されている。ＤＤＳ１６６，１６８には固定周波数クロック信号Ｅ３が並列的に入力されている。またＤＤＳ１６６，１６８の出力はスイッチ部１７０でいずれか一方が選択されてＰＬＬ回路１７２に入力されている。
【０１４３】
制御回路部１７４はインデックスパルスＥ６に同期してＤＤＳ１６６，１６８のうち現在スイッチ部１７０で出力を選択している側をリセットする。スイッチ部１７０は制御回路部１７４におけるＤＤＳ１６６またはＤＤＳ１６８のリセットに対し、リセットしていない反対側のＤＤＳの出力を選択するように切り替える。
【０１４４】
例えば、現在、スイッチ部１７０がＤＤＳ１６６の出力を選択していた場合、インデックスパルスＥ６によって制御回路部１７４はリセット信号Ｅ１３でＤＤＳ１６６をリセットすると、切替信号Ｅ１５によりスイッチ部１７０をリセットが行われないＤＤＳ１６８側に切り替える。
【０１４５】
このようにＤＤＳ１６６，１６８を交互にリセットして差分の周波数を切り捨て、リセットに伴う波形変動については、リセットを行っていない側のＤＤＳの出力に切り替えることで、フォーマット周波数クロック信号の出力の乱れを防止する。
【０１４６】
図２８は、図３におけるセクタ補正処理部３４の他の実施形態である。このセクタ補正処理部３４の実施形態にあっては、前段のクロック生成部３２より出力されるフォーマット周波数クロック信号Ｅ４を差分処理部５８に入力して高精度発振器５６からの高精度クロック信号Ｅ８と比較して、各センサ書込開始位置における誤差を求め、これを補正アドレス量として補正情報テーブル６０に格納し、フォーマットパターンメモリを補正するようにしている。
【０１４７】
この実施形態によればディスクに実際に基準信号を書き込んで、読み出して高精度クロックとの比較により、補正量を検出する場合に比べ処理が簡単にできる。
【０１４８】
図２９は、ディスク回転に同期した周波数変動成分を非接触センサの直接駆動で除去する他の実施形態であり、エンコーダスケール２４に対する非接触センサ２６の駆動関係を表している。即ち、ディスク側に設けたエンコーダスケール２４に対し、非接触センサ２６を配置すると同時に非接触センサ２６を矢印で示す半径方向１６３及び円周方向１６５の２つの方向において移動自在に設ける。
【０１４９】
この場合の非接触センサ２６の駆動はディスク回転速度の変動により非接触センサ２６を円周方向１６５に移動して速度変動による相対的な動きを打ち消す。同時にディスクの半径方向への動きに対してはこの半径方向の動くに追従して、非接触センサ２６を半径方向１６３に駆動し、半径方向の動きを打ち消す。
【０１５０】
図３０は、図３のセクタ補正部３４の代わりにＰＬＬの偏差信号を利用してクロックの周波数変動成分を補正するクロック補正部３４０を備えた本発明のサーボトラック書込装置１２の他の実施形態である。このクロック補正部３４０は図３１の構成を備える。
【０１５１】
図３１において、クロック補正部３４０は分周器１７６、位相比較器１７８、ループフィルター１８０及びＶＣＯ１８４によりＰＬＬ回路を構成している。このＰＬＬ回路に対し、更に加算器１８２、ＡＤコンバータ１８６、メモリ１８８、ＤＡコンバータ１９０及びカウンタ１９２を設けている。
【０１５２】
クロック補正部３４０には前段のパルス生成部３２で生成されたフォーマット周波数クロック信号Ｅ４が入力され、分周器１７６からＶＣＯ１８４に至るＰＬＬ回路でクロックの変動に対し追従する制御が行われ、この場合ループフィルター１８０、この実施形態にあってはインデックスパルスＥ６に同期して１回転分の各セクタの書込開始位置におけるループフィルター１８０からの指示電圧をＡＤコンバータ１８６でデジタルデータに変換して記憶する測定処理を行う。
【０１５３】
即ちインデックスパルスＥ６でカウンタ１９２をリセットし、ファーマット周波数クロック信号Ｅ４を検出して、各セクタの書込開始位置ごとにカウンタ１９２より書込パルスを出力して、このタイミングでメモリ１８８にループフィルター１８０からの位相誤差に対応した指示電圧をＡＤコンバータでデジタルデータに変換して記憶する。これによって１回転分の各セクタの書込開始位置におけるクロック変動分がメモリ１８８に補正量として記憶される。
【０１５４】
このような測定処理が済むと、次のファーマットパターンの書込処理において、インデックスパルスＥ６に同期したカウンタ１９２からのセクタ書込位置が示すカウンタ出力によりメモリ１８８から各セクタごとに順次変動補正データを読出し、ＤＡコンバータ１９０でアナログ電圧に戻した後、加算器１８２でループフィルター１８０の出力電圧から差し引くことで、変動成分を除去してＶＣＯ１８４の発振周波数を制御し、これによって回転に同期した周波数変動が除去された高精度の補正クロック信号Ｅ１０を出力することができる。
【０１５５】
このクロック補正部３４０からの補正クロック信号Ｅ１０によれば、クロック信号そのものの変動が除去されているため、補正クロック信号Ｅ１０に基づいて図１５に示した上位装置から直接書き込まれたフォーマットパターンを各セクタごとにそのまま読み出して書き込むことで、ディスクに対し、円周方向における高精度の書込位置が得られる。この図３１のクロック補正部３４０による補正は、回転に同期した周波数変動分の補正に有効である。
【０１５６】
尚、本発明の他の実施形態として、図３の実施形態における振動抽出処理部３０とセクタ補正処理部３４のいずれか一方、若しくは両方を除いた構成としても良い。また、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。更に、本発明の上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【０１５７】
次に本発明の特徴を列挙すると次の付記のようになる。
（付記）
（付記１）
ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むフォーマットパターン信号を書込むサーボトラック書込装置に於いて、
一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触で検出して所定周波数のクロック信号を出力する非接触センサと、
前記非接触センサからのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成するクロック生成部と、
前記ディスクの１回転の同期信号と前記フォーマット周波数のクロック信号に基づいて前記ディスク媒体面にフォーマットパターン信号をトラック単位に書き込む書込処理部と、
を少なくとも備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。（１）
【０１５８】
（付記２）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、更に、前記非接触センサのクロック信号から回転に同期した振動成分を抽出してクロックジッタを補正する振動抽出処理部を設けたことを特徴とするサーボトラック書込装置。（２）
【０１５９】
（付記３）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、更に、前記ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を前記フォーマット周波数クロック信号のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の書込開始位置を前記測定誤差により補正するセクタ補正処理部を設けたことを特徴とするサーボトラック書込装置。（３）
【０１６０】
（付記４）
付記２記載のサーボトラック書込装置に於いて、
前記非接触センサをディスクに対し複数配置し、
前記振動抽出処理部は、前記複数の非接触センサからのクロック信号により書込ヘッドの位置での回転に同期した振動成分を抽出して補正したクロック信号を出力することを特徴とするサーボトラック書込装置。（４）
【０１６１】
（付記５）
付記４記載のサーボトラック書込装置に於いて、
２個の非接触センサをディスク回転中心に対して同一半径上に配置し、
前記振動抽出処理部は、前記２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出して補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１６２】
（付記６）
付記４記載のサーボトラック書込装置に於いて、
２個の非接触センサをディスク回転中心に対して同一半径上で且つディスク回転中心に対し対称な位置に配置し、
前記振動抽出処理部は、前記２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出して補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成することを特徴とするサーボトラック書込装置。（５）
【０１６３】
（付記７）
付記５又は６記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記振動抽出処理部は、
前記２個の非接触センサから出力されたクロック信号を乗算する乗算部と、
前記乗算部の出力信号の高域成分を振動成分として抽出するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタの抽出信号により書込ヘッドに近い側の前記非接触センサからのクロック信号を補正して出力する補正部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１６４】
（付記８）
付記４記載のサーボトラック書込装置に於いて、
書込ヘッド位置に対し異なるディスク媒体面の位置に複数の非接触センサを配置し、
前記振動抽出処理部は、前記複数の非接触センサの各クロック信号からクロックジッタを利用した各位置に固有な振動成分を抽出し、前記複数位置の振動成分の平均又は重み付けにより前記書込ヘッド位置の振動成分を求めて特定の非接触センサからのクロック信号を補正して出力することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１６５】
（付記９）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記ディスクに対する書込ヘッドの移動軌跡上の異なる位置にセンサ検出点を複数設定し、前記複数のセンサ検出点毎に非接触センサを配置し、前記書込みヘッドに近い位置の非接触センサのクロック信号を選択することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１６６】
（付記１０）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記ディスクに対する書込ヘッドの移動軌跡に沿って前記非接触センサのセンサ検出点を移動させることを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１６７】
（付記１１）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、スタックされた媒体アッセンブリィの少なくとも２面以上における書込ヘッドの移動軌跡上に検出点が位置するように複数の非接触センサを配置することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１６８】
（付記１２）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記クロック生成部は、
入力したクロック信号を分周するＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）と、
前記ＤＤＳからのクロック信号を逓倍するＰＬＬ回路と、
前記ＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号によりリセットすると共に、前記ＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、前記ＰＬＬ回路自身の出力するクロック波形をフィ−ドバックさせてホールドさせる制御回路部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。（６）
【０１６９】
（付記１３）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記クロック生成部は、
入力したクロック信号を並列的に分周する２台のＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）と、
前記２台のＤＤＳの出力を切替えるスイッチ回路部と、
前記スイッチ回路部で切替られたＤＤＳからのクロック信号を逓倍するＰＬＬ回路と、
前記２つのＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号により交互にリセットすると共に、前記一方のＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、前記スイッチ回路部を他方のＤＤＳに切り替えて前記ＰＬＬ回路にリセットによる波形に乱れのないクロック信号を入力させる制御回路部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１７０】
（付記１４）
付記１２又は１３記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記クロック生成部は、更に、
前記ＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）の入力段に１次逓倍回路を構成するＰＬＬ回路を設けたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１７１】
（付記１５）
付記３記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記セクタ補正処理部は、
基準クロック信号をディスクに書込んだ後に読み出す書込読出部と、
前記基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振器と、
前記書込読出部から出力された読出クロック信号を高精度発振器からの高精度クロック信号との差分により各セクタ書込み開始位置の誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。（７）
【０１７２】
（付記１６）
付記３記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記セクタ補正処理部は、
前記基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振器と、
前記クロック生成部から出力されたクロック信号と高精度発振器からの高精度クロック信号との差分により各セクタ書込み開始位置の誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１７３】
（付記１７）
付記３記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記セクタ補正処理部は、前記ディスクの回転変動成分を相殺するように前記非接触センサを半径方向および円周方向に直接駆動する駆動制御部を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１７４】
（付記１８）
付記３記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記セクタ補正処理部は、ＰＬＬ回路を備え、前記ＰＬＬ回路内の位相誤差信号からディスク回転に同期した周波数変動成分の補正信号を生成してフォーマット周波数のクロック信号を補正することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１７５】
（付記１９）
付記１８記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記セクタ補正処理部は、測定時に、前記ＰＬＬ回路内のループフィルタの位相誤差信号をディスクのインデックス信号に同期して１回転分メモリに記憶し、補正時には、前記メモリに記憶した位相誤差信号をディスク回転に同期して読み出して、前記ループフィルタの出力信号を補正することを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０１７６】
（付記２０）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記ディスクは、スピンドルモータの回転軸に書込み対象となる複数枚のディスクを積層したディスクスタックと、前記ディスクスタックの一方に同軸に固定された表面に前記クロックパターンを形成したスケールを設けたターゲットディスクで構成されたことを特徴とするサーボトラック書込装置。（８）
【０１７７】
（付記２１）
付記１記載のサーボトラック書込装置に於いて、前記ディスクは、組み立てが完了したディスクエンクロージャに密封内蔵されたディスクであり、前記内蔵ディスクのクランパの表面に前記クロックパターンを生成したスケールを装着し、前記スケールを外部から透視するケース位置に透明部材で密閉されたセンサ窓を形成して前記非接触センサを配置させることを特徴とするサーボトラック書込装置。（９）
【０１７８】
（付記２２）
ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むフォーマットパターン信号を書込むサーボトラック書込方法に於いて、
一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触センサで検出して出力するクロック検出ステップと、
クロック生成部により、前記非接触センサからの所定周波数のクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成するクロック生成ステップと、
書込処理部により、前記ディスクの１回転の同期信号と前記フォーマット周波数のクロック信号に基づいて前記ディスク媒体面にフォーマットパターン信号をトラック単位に書き込む書込ステップと、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。（１０）
【０１７９】
（付記２３）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、更に、前記非接触センサのクロック信号から回転に同期した振動成分を抽出してクロックジッタを補正する振動抽出ステップを設けたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８０】
（付記２４）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、更に、セクタ補正処理部により、前記ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を、前記フォーマット周波数のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の開始位置を前記測定誤差により補正するセクタ補正ステップを設けたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８１】
（付記２５）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記振動抽出ステップは、前記ディスクに対し配置された複数の非接触センサからのクロック信号により書込ヘッド位置での回転に同期した変動成分を抽出して補正したクロック信号を出力することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８２】
（付記２６）
付記２５記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記振動抽出ステップは、ディスク回転中心に対して同一半径上に配置された２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出して補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８３】
（付記２７）
付記２５記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記振動抽出ステップは、ディスク回転中心に対して同一半径上で且つディスク回転中心に対し対称な位置に配置された２個の非接触センサから出力された各クロック信号の周波数変動を利用して振動成分を抽出してクロックジッタを補正することにより、書込ヘッドの位置に合わせたクロック信号を生成することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８４】
（付記２８）
付記２６又は２７記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記振動抽出ステップは、
前記２個のセンサ非接触センサから出力されたクロック信号を乗算する乗算ステップと、
前記乗算部の出力信号の高域成分を振動成分として抽出するステップと、
前記高域抽出信号により書込ヘッドに近い側の前記非接触センサからのクロック信号を補正して出力する補正ステップと、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８５】
（付記２９）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記振動抽出ステップは、書込ヘッド位置に対しディスク面の異なる位置に配置された複数の非接触センサの各クロック信号からクロックジッタを利用した各位置に固有な振動成分を抽出し、前記複数位置の振動成分の平均又は重み付けにより前記書込ヘッド位置の振動成分を求めて特定の非接触センサからのクロック信号を補正して出力することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８６】
（付記３０）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記ディスクに対する書込ヘッドの移動軌跡上の異なる位置にセンサ検出点を複数設定し、前記複数のセンサ検出点毎に非接触センサを配置し、前記書込みヘッドに近い位置の非接触センサのクロック信号を選択することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８７】
（付記３１）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記ディスクに対する書込ヘッドの移動軌跡に沿って前記非接触センサのセンサ検出点を移動させることを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８８】
（付記３２）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記振動抽出ステップは、スタックされた媒体アッセンブリィの少なくとも２面以上における書込ヘッドの移動軌跡上に検出点が位置するように複数の非接触センサを配置することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１８９】
（付記３３）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記クロック生成ステップは、
ＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）により、入力したクロック信号を分周する分周ステップと、
ＰＬＬ回路により、前記ＤＤＳからのクロック信号を逓倍する逓倍ステップと、前記ＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号によりリセットすると共に、前記ＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、前記ＰＬＬ回路自身の出力するクロック波形をフィ−ドバックさせてホールドさせる制御ステップと、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９０】
（付記３４）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記クロック生成ステップは、
２台のＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）により、入力したクロック信号を並列的に分周する分周ステップと、
前記２台のＤＤＳの出力を切替える切替ステップと、
ＰＬＬ回路により、切替ステップで切替られた一方のＤＤＳからのクロック信号を逓倍する逓倍ステップと、
前記２つのＤＤＳをディスク１回転毎に得られるインデックス信号により交互にリセットすると共に、前記一方のＤＤＳのリセット中及び直後の出力波形が乱れている間、前記スイッチ回路部を他方のＤＤＳに切り替えて前記ＰＬＬ回路にリセットによる波形に乱れのないクロック信号を入力させる制御ステップと、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９１】
（付記３５）
付記３３又は３４記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記クロック生成ステップは、更に、前記ＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザ）による分周ステップの前段にＰＬＬ回路により１次逓倍するステップを設けたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９２】
（付記３６）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記セクタ補正ステップは、
基準クロック信号をディスクに書込んだ後に読み出す書込読出ステップと、
高精度発振器により、前記基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振ステップと、
前記書込読出ステップで出力された読出クロック信号と高精度発振ステップで発振された高精度クロック信号との差分により各セクタの誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理ステップと、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９３】
（付記３７）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記セクタ補正ステップは、
高精度発振器により、前記基準クロック信号と同一周波数の高精度クロック信号を発振する高精度発振ステップと、
前記クロック生成ステップから出力されたフォーマット周波数のクロック信号と高精度発振ステップで発振された高精度クロックとの差分により各セクタの誤差を示す補正クロック数を測定して保持する差分処理ステップと、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９４】
（付記３８）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記セクタ補正ステップは、前記ディスクの回転変動成分を相殺するように前記非接触センサを半径方向および円周方向に直接駆動する駆動制御ステップを備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９５】
（付記３９）
付記２３記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記セクタ補正ステップは、前記ＰＬＬ回路内の位相誤差信号からディスク回転に同期した周波数変動成分の補正信号を生成して固定クロック信号を補正することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９６】
（付記４０）
付記３８記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記セクタ補正ステップは、測定時に、前記ＰＬＬ回路内のループフィルタの位相誤差信号をディスクのインデックス信号に同期して１回転分メモリに記憶し、補正時には、前記メモリに記憶した位相誤差信号をディスク回転に同期して読み出して、前記ループフィルタの出力信号を補正することを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９７】
（付記４１）
付記２１記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記ディスクは、スピンドルモータの回転軸に書込み対象となる複数枚のディスクを積層したディスクスタックと、前記ディスクスタックの一方に同軸に固定された表面に前記クロックパターンを形成したスケールを設けたターゲットディスクで構成されたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９８】
（付記４２）
付記２２記載のサーボトラック書込方法に於いて、前記ディスクは、組み立てが完了したディスクエンクロージャに密封内蔵されたディスクであり、前記内蔵ディスクのクランパの表面に前記クロックパターンを生成したスケールを装着し、前記スケールを外部から透視するケース位置に透明部材で密閉されたセンサ窓を形成して前記非接触センサを配置させることを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０１９９】
（付記４３）
ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むセクタフォーマット信号を書込むサーボトラック書込装置に於いて、
一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触で検出してクロック信号を出力する非接触センサと、
前記非接触センサのクロック信号から回転に同期した変動成分を抽出してクロックジッタを補正する振動抽出処理部と、
前記振動抽出処理部からのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数の固定クロック信号を生成するクロック生成部と、
前記ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を前記フォーマット周波数クロック信号のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の書込開始位置を前記測定誤差により補正するセクタ補正処理部と、
前記メモリの補正されたフォーマットパターン信号を、前記ディスクの１回転の同期信号と前記フォーマット周波数のクロック信号に基づいて読出して前記ディスク媒体面にトラック単位に書き込む書込処理部と、
を備えたことを特徴とするサーボトラック書込装置。
【０２００】
（付記４４）
ディスク媒体面の各トラックを複数セクタに分割し、各セクタ毎にサーボフレーム信号を含むセクタフォーマット信号を書込むサーボトラック書込方法に於いて、
振動抽出処理部により、一定速度で回転されるディスク上に形成されたクロックパターンを非接触で検出して出力された所定周波数のクロック信号から回転に同期した変動成分を抽出してクロックジッタを補正する振動抽出ステップと、
クロック生成部により、前記振動抽出ステップからのクロック信号に基づいて、予め設定した任意のフォーマット周波数のクロック信号を生成するクロック生成ステップと、
セクタ補正処理部により、前記ディスクの各セクタ毎に、予め定めた書込開始位置に対する回転に同期した周波数変動による誤差を、前記フォーマット周波数のクロック数として測定し、メモリに格納されたサーボフレーム信号を含む各セクタ毎のフォーマットパターン信号の開始位置を前記測定誤差により補正するセクタ補正ステップと、
書込処理部により、前記メモリの補正されたフォーマットパターン信号を、前記ディスクの１回転の同期信号と前記フォーへマット周波数のクロック信号に基づいて読出して前記ディスク媒体面にトラック単位に書き込む書込ステップと、を備えたことを特徴とするサーボトラック書込方法。
【０２０１】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、非接触センサの検出信号から得られるクロック信号の周波数を任意のフォーマット周波数に変更することで、サーボトラック書込に要求されるディスク回転数とフォーマットパターンに依存した各種の書込要求に適切に対応できる。
【０２０２】
また非接触センサの検出信号から振動成分を抽出して、クロックジッタを補正しているため、円周方向の書込位置がクロックジッタの影響を受けず、高精度に位置決めすることができる。
【０２０３】
更にディスクの回転に同期した周波数変動成分を検出して、非接触センサの検出信号に基づいて生成したフォーマット周波数クロック信号による円周方向の書込位置のずれを除去し、回転に同期した周波数があっても円周方向で正確に書込位置を設定して、ディスク上で物理的に揃った高精度なフォーマットパターンの書込ができる。
【０２０４】
特にディスク回転に同期した周波数変動を検出し、検出した変動を補正する補正パルス数に基づいて上位装置から検出されたフォーマットパターンにおける書込開始位置をシフトさせる補正をフォーマットパターンメモリ上で行っておくことで、その後の書込用補正済みのフォーマットパターンを使用して効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明のサーボトラック書込装置を備えた設備構成の説明図
【図３】本発明のサーボトラック書込装置の実施形態のブロック図
【図４】本発明のサーボトラック書込装置を用いた処理手順のフローチャート
【図５】図３における振動抽出処理部の実施形態のブロック図
【図６】従来のリファレンスヘッドと本発明の非接触センサによるクロックの相対ジッタのヒストグラムのグラフ図
【図７】図３におけるクロック生成部の実施形態のブロック図
【図８】図７のＤＤＳで処理できない周波数差分のタイムチャート
【図９】図７のＤＤＳリセットで生ずる波形変動のタイムチャート
【図１０】図３におけるセクタ補正処理部の実施形態のブロック図
【図１１】図１０のセクタ補正処理で補正アドレス値を求める際の高精度クロックと固定クロックのタイムチャート
【図１２】セクタ書込開始アドレスを格納したセクタアドレステーブルの説明図
【図１３】図１０のセクタ補正処理で求めた補正アドレス数を格納した補正情報テーブルの説明図
【図１４】図３におけるフォーマットパターン発生部の実施形態のブロック図
【図１５】補正前のフォーマットパターンメモリの説明図
【図１６】タイミングの遅れを示す補正アドレス数により補正されたフォーマットパターンテーブルの説明図
【図１７】タイミングの進みを示す補正アドレス数により補正されたフォーマットパターンテーブルの説明図
【図１８】セクタ補正前とセクタ補正後の各セクタにおけるセクタ長時間の測定結果のグラフ図
【図１９】本発明が適用されるディスクエンクロージャの説明図
【図２０】書込ヘッドの移動軌跡上に複数のセンサ検出点を設定する本発明における非接触センサの配置の説明図
【図２１】書込ヘッドの移動軌跡上でセンサ検出点を移動させる本発明における非接触センサの配置の説明図
【図２２】図２１のセンサ駆動機能を備えた本発明のサーボトラック書込装置の実施形態のブロック図
【図２３】非接触センサをディスクスタックの上下に配置して振動成分を抽出補正するセンサ配置の説明図
【図２４】複数の非接触センサを使用した本発明によるサーボクロック書込装置の実施形態のブロック図
【図２５】非接触センサを３個配置して振動成分を抽出補正するセンサ配置の説明図
【図２６】２台の非接触センサの一方を固定し他方を可動として振動成分を抽出補正するセンサ配置の説明図
【図２７】図３におけるクロック生成部の他の実施形態のブロック図
【図２８】図３におけるセクタ補正処理部の他の実施形態のブロック図
【図２９】非接触センサを振動成分を相殺する方向に直接駆動してクロックを補正する実施形態におけるスケールに対するセンサ移動方向の説明図
【図３０】ＰＬＬの偏差信号を利用してクロックの変動成分を補正するクロック補正部を備えた本発明の実施形態のブロック図
【図３１】図３０におけるクロック補正部の実施形態のブロック図
【符号の説明】
１０：作業ベッド
１１：ディスクアッセンブリィ
１２：サーボトラック書込装置
１４：上位装置
１５：アクチュエータ位置センサ
１６，１３４：スピンドルモータ
１８：スピンドル軸
２０：ディスクスタック
２２：ターゲットディスク
２４，１４６：エンコーダスケール
２５，１３８：ポジショナ
２６、２６−１〜２６−ｎ：非接触センサ
２６−１１〜２６−１ｎ：センサヘッド
２８−１〜２８−ｎ：センサヘッド制御部
３０：振動抽出処理部
３２：クロック生成部
３４：セクタ補正処理部
３６：フォーマットパターン発生部
３８：フォーマット信号生成部
４２：ヘッド群
４４：アクチュエータ位置制御部
４５：乗算器
４６：ハイパスフィルタ
４８，１８２：加算器
５０，１４２：ヘッド
５２：クロック書込部
５４：クロック読出部
５６：高精度発振器
５８：差分処理部
６０：補正情報テーブル
６８：セクタアドレステーブル
７０：メモリ補正部
７２：アドレスカウンタ
７４：フォーマットパターンメモリ
７６：セクタサイズ
７８：サーボセクタ領域
７８−０，７８−１：サーボセクタ
８０：データセクタ領域
８０−０，８０−１：データセクタ
８２：１次逓倍回路
８４：高分解能分周回路
８６：２次逓倍回路
８８，１００，１０２：ＰＬＬ回路
９０，１０１，１０４：分周器
９２，１６６，１６８：ＤＤＳ（ダイレクト・デジタル・シンセサイザー）
９４：ローパスフィルタ
９６：コンパレータ
９８：切替回路
１０５：制御回路部
１３２：ディスクエンクロージャ
１４０：透明窓
１４４：クランパ
１４８：ディスク
１５０：書込ヘッド
１５２：ピボットポイント
１５４：ヘッドアーム
１５６−１，１５６−２，１６２−１〜１６２−３：センサ検出点
１５８：移動軌跡
１６０：センサヘッド駆動部
３４０：クロック補正部
【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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