(57)【要約】【課題】ＤＴＭにおいて、サーボパターンを参照することなくトラックの、特に高次の偏芯量及び偏芯方向を検出できるトラック偏芯検出方法を得る。【解決手段】ＤＴＭに対してヘッドを半径方向に段階的に移動させながら所定のデータを所定領域に書き込む段階と、上記磁気ヘッドを複数の振幅、位相による偏芯軌道で移動させながら上記所定領域に書き込んだデータを読み出して複数のエンベロープデータを取得し、上記取得した複数のエンベロープデータ波形の滑らかさを判定して次段階で偏芯検出が可能な１次偏芯追従軌道を探索する段階と、上記１次偏芯追従軌道に基づき１次偏芯に追従させた状態で上記磁気ヘッド位置を半径方向に段階的に移動させながら上記所定領域からデータを読み出して多相エンベロープデータを取得し、該取得した多相エンベロープデータから各セクターのトラック小数値を演算し、それらをセクター毎に順次接続して偏芯形状を再構成する段階とを含む。【選択図】図８
2009004040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体が存在するトラックと磁性材が存在しない溝を有し、回転駆動されるディスクリートトラックメディア（以下「ＤＴＭ」という）の偏芯を検出する偏芯検出方法であって、
上記ＤＴＭに対してヘッドを半径方向に段階的に移動させながら所定のデータを所定領域に書き込む段階と、
上記磁気ヘッドを複数の振幅、位相による偏芯軌道で移動させながら上記所定領域に書き込んだデータを読み出して複数のエンベロープデータを取得し、上記取得した複数のエンベロープデータ波形の滑らかさを判定して次段階で偏芯検出が可能な１次偏芯追従軌道を探索する段階と、
上記１次偏芯追従軌道に基づき１次偏芯に追従させた状態で上記磁気ヘッド位置を半径方向に段階的に移動させながら上記所定領域からデータを読み出して多相エンベロープデータを取得し、該取得した多相エンベロープデータから各セクターのトラック小数値を演算し、それらをセクター毎に順次接続して偏芯形状を再構成する段階と、を含むことを特徴とするディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法。
【請求項２】
請求項１記載のディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法はさらに、上記再構成された偏芯形状をフーリエ変換して偏芯の各調波次数の振幅、位相を求める段階を含むディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法。
【請求項３】
請求項１記載のディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法はさらに、上記再構成された偏芯形状から直流成分を取ることによりトラックオフセットを演算する段階を含むディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法において、上記滑らかさの指標は、上記エンベロープ波形から直流成分を除いて移動平均したものの絶対値の全セクターについての総和であるディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体が存在するトラックと磁性材が存在しない溝を有するディスクリートトラックメディアの偏芯、特に高次の偏芯検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク装置において、ディスク上に予め磁性層がトラックとして離散的に形成されているディスクリートトラックメディア（Discrete Track Media、以下「ＤＴＭ」という）が開発されている。図１にＤＴＭ１０の基本構造の概要を断面図で示した。ＤＴＭ１０は、基板１１上にデータを記録する記録トラック１３が形成されていて、記録トラック１３と記録トラック１３の間は溝（隙間）１５になっている。そうして記録トラック１３上にのみ磁性層１４が形成されていて、溝１５には磁性層がない。この構成により、磁気ヘッド２３が磁性層１４（記録トラック１３）の上を飛んでいるときは信号が再生されるが、記録トラック１３間（溝１５）上にあるときは信号が出力されない。
【０００３】
ＤＴＭ１０に予め形成された記録トラック１３は、トラックピッチが概ね１００nm以下と狭いため、ＤＴＭ１０をスピンドルモータに取り付ける場合、その記録トラック１３の同心円中心Ｏと、スピンドルモータの回転中心Ｏｄを一致させるのは非常に困難である。そのため、装着精度を高めても、僅かながら偏芯を生じている（図２参照）。図２には、偏芯量Δｄだけ偏芯した状態を示してある。磁性層が存在しないトラックに対する偏芯を測定、補正する方法、装置として、光ディスクに対するものは種々開発されている（特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開昭５７-１９５３３７号公報
【特許文献２】特開昭６１-１１９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように偏芯したＤＴＭ１０に対して磁気ヘッドを用いてデータの読み書きを行う場合、磁気ヘッドを動かすアクチュエータとその制御器を用いて磁気ヘッドを偏芯に追従させなければならない。しかしながら、ハードディスク装置の製品化における最終段階以降は、ＤＴＭ上に何らかのサーボパターンが埋め込まれ、それに基づいて磁気ヘッドを位置決めするが、サーボパターンを埋め込む前や、埋め込んだ後も製造初期においてはサーボパターンの精度が不明なため、サーボパターンに基づく位置決め及び追従は困難である。しかも上記偏芯状態で、半径方向位置を所定位置で固定した磁気ヘッド２３によりＤＴＭ１０の記録トラック１３から信号を読み出すと、ＤＴＭ１０が１回転する間に磁気ヘッド２３が記録トラック１３を複数回横切ってしまい、溝１５と対向している間は信号を読み出すことができない（図２）。図２において、符号１７は磁気ヘッド２３の移動軌跡である。そのため、ＤＴＭ１０上のサーボパターンを参照することなく偏芯量と偏芯方向を検出して磁気ヘッド２３の位置決め及び追従制御することが必要になる。しかし従来の光ディスク用の偏芯測定方法、装置は、光学ピックアップが必須であり、しかもＤＴＭ１０のトラックピッチは光ディスクのトラックピッチよりも遙かに狭いためＤＴＭ１０には適用できなかった。
【０００５】
かかる従来技術の課題に基づいてなされた本発明は、ＤＴＭにおいて、サーボパターンを参照することなくトラックの、特に高次の偏芯量及び偏芯方向を検出できるトラック偏芯検出方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決する本発明は、磁性体が存在するトラックと磁性材が存在しない溝を有し、回転駆動されるＤＴＭの偏芯を検出する偏芯検出方法であって、上記ＤＴＭに対してヘッドを半径方向に段階的に移動させながら所定のデータを所定領域に書き込む段階と、上記磁気ヘッドを複数の振幅、位相による偏芯軌道で移動させながら上記所定領域に書き込んだデータを読み出して複数のエンベロープデータを取得し、上記取得した複数のエンベロープデータ波形の滑らかさを判定して次段階で偏芯検出が可能な１次偏芯追従軌道を探索する段階と、上記１次偏芯追従軌道に基づき１次偏芯に追従させた状態で上記磁気ヘッド位置を半径方向に段階的に移動させながら上記所定領域からデータを読み出して多相エンベロープデータを取得し、該取得した多相エンベロープデータから各セクターのトラック小数値を演算し、それらをセクター毎に順次接続して偏芯形状を再構成する段階とを含むことに特徴を有する。
【０００７】
本発明のディスクリートトラックメディアの偏芯検出方法はさらに、上記再構成された偏芯形状をフーリエ変換して偏芯の各調波次数の振幅、位相を求める段階を含むことが好ましい。
さらに、上記再構成された偏芯形状から直流成分を取ることによりトラックオフセットを演算する段階を含むことが好ましい。
【０００８】
上記滑らかさの指標は、上記エンベロープ波形から直流成分を除いて移動平均したものの絶対値の全セクターについての総和とすることが実際的である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のＤＴＭの偏芯検出方法によれば、ＤＴＭの大振幅の偏芯検出を可能になり、しかも高次偏芯成分とトラックオフセットの高精度な測定が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明について添付の図面に示した実施形態を参照して説明する。図３は、本発明の偏芯検出方法を実施するトラック偏芯検出装置の実施形態の主要回路構成をブロックで示す図である。
【００１１】
ＤＴＭ１０は、スピンドルモータ２１に装着されている。磁気ヘッド２３は、アクチュエータ２５の先端部に支持されていて、このアクチュエータ２５によって、ＤＴＭ１０に対してロード／アンロードされ、さらに記録トラック１３に対して追従制御される。このトラック偏芯検出装置はさらに、磁気ヘッド２３からの信号を増幅するプリアンプ２７と、プリアンプ２７の出力信号である読み出し信号から、磁気ヘッド２３が記録トラック１３を横断した回数及び読み出し信号のエンベロープを検出するトラック／振幅波形検出器２９と、アクチュエータ２５の絶対位置（絶対角度）を検出するエンコーダ３１と、スピンドルモータ２１またはＤＴＭ１０の回転に同期して、エンコーダ３１の出力をサンプリングするタイミングを決定するサンプリングタイミング発生器３３と、トラック／振幅波形検出器２９の出力及びエンコーダ３１の出力を読み込み、偏芯量、偏芯方向及びトラックオフセットを求めるＣＰＵ３５を備えている。なお、アクチュエータ２５は、アクチュエータ制御器３７を介してＣＰＵ３５により制御される。
【００１２】
「振幅波形検出器」
図４には、トラック／振幅波形検出器２９のさらに詳細なブロックダイアグラムを示した。このトラック／振幅波形検出器２９は、磁気ヘッド２３から出力された読み出し信号（プリアンプ２７で増幅された読み出し信号）の振幅のエンベロープを検出するエンベロープ回路４１と、該エンベロープ回路４１が検出したエンベロープの最大値を保持するピーク保持回路４３と、ピーク保持回路４３が保持した最大値を参照して信号の有無を判定するしきい値を決めるしきい値設定回路４５と、しきい値設定回路４５が設定したしきい値とエンベロープ回路４１が検出したエンベロープを比較して信号（トラック）の有無を検出するコンパレータ４７と、コンパレータ４７の出力をカウントするトラックカウンタ４９と、トラックカウンタ４９がカウントするタイミングを一周と規定するためのインデックス信号の入力を受けるとイネーブル信号を出力するトグルフリップフロップ５１と、エンベロープ回路４１が出力したエンベロープを直接取り込むＡ／Ｄコンバータ５３とを備えている。Ａ／Ｄコンバータ５３の出力及びトラックカウンタ４９の出力はＣＰＵ３５に出力され、これらの出力に基づいてＣＰＵ３５は所定の演算を実行する。なお、インデックス信号は、記録トラック１３上に記録されたインデックス信号領域１９に記録されたインデックス信号を磁気ヘッド２３に読み出される。もしくは、スピンドルに取り付けられたサンプリングタイミング発生器３３から出力される。
【００１３】
ＤＴＭ１０には、最初に書き込み用磁気ヘッド２３により、偏芯を無視して、想定される偏芯量以上に相当するトラック数（Ｎ１-Ｎmax）に渡る領域に、一様にデータを書き込んでおく。書き込むデータは、ピーク保持回路４３のディケイ時定数より十分高周波であれば制限はないが、通常は数十MHzから数百MHzとする。
【００１４】
磁気ヘッド２３を、書き込んだトラック数（Ｎ１-Ｎmax）の中央の記録トラック１３上に静止させてデータを読み出し、一周に渡りその振幅の時間変化を検出する。図５にその様子をグラフで示した。同グラフにおいて、横軸は経過時間、縦軸は振幅である。このグラフは、偏芯量Δｄが３．３トラック、偏芯方向が、一周に一回出力されるインデックス信号（インデックス信号領域１９）に対してπ／２回転した方向であり、また磁気ヘッド２３のトラック中心に対するオフセット量が半径方向に１／４トラック分ずれた例である。
【００１５】
磁気ヘッド２３が磁性層１４（記録トラック１３）と対向しているときは強い信号が出力されるので大きな振幅が検出されるが、磁性層１４（記録トラック１３）と対向していないときは信号が出力されないため、振幅はゼロである。偏芯がある状態で回転するＤＴＭ１０を静止した磁気ヘッド２３が読み取ると、磁性層１４と対向している状態と磁性層１４がない部分（溝１５）に対向している状態が交番的に現れるため、図５にグラフで示した振幅波形が得られる。同グラフでは、振幅波形が中間の横軸を横切るときに、記録トラック１３の内周または外周エッジを超えている。また、一周は２πであるから、π／２と３π／２の前後、図５では正規化時刻０．２５と０．７５の前後では振幅変化が少なく、逆に０とπの前後、正規化時刻０と０．５の前後では振幅変化が激しくなっている。
【００１６】
ここで、振幅変化が少ない領域は横切るトラック数が少ないことを現し、振幅変化が激しい領域は横切るトラックが多数であることを現している。したがって、振幅変化が激しい二つの回転角の略中間、または振幅変化が小さい二つの回転角の略中心角方向にトラック円の同心円中心Ｏが存在することが分かる。言い替えると、振幅変化が最小となるときに、スピンドルモータ２１の回転中心Ｏｄとトラック円の同心円中心Ｏを通る半径方向の仮想線が磁気ヘッド２３を横切ることが分かるので、およその偏芯方向が分かる。つまり、一周分のトラックカウンタ４９のカウント値に基づいて、およその偏芯方向及び偏芯量ΔＯｄが分かる。この偏芯方向及び偏芯量に基づいて芯出し調整し、ＤＴＭ１０の同心円中心Ｏを回転中心Ｏｄに近づけることができる。
【００１７】
ＤＴＭ１０の各トラックが完全な同心円であり、完全な平面であれば、上記芯出し調整によって回転中心Ｏｄとトラック円の同心円中心Ｏとが一致すると、トラックの軌跡が完全な円を描くことになるが、実際には製造誤差や歪みを生じていて、完全な円を描かない。
【００１８】
本発明のＤＴＭの偏芯検出方法は、上記ＤＴＭの偏芯方法測定装置を使用して、さらに高次の偏芯を検出する方法を提供する。本発明の実施形態では以下の二段階の方法を含むことを特徴とする。
【００１９】
（１）磁気ヘッドを複数の振幅、位相による偏芯軌道で動かしながら取得した複数のエンベロープデータの波形の「滑らかさ」を判定して、次段階の方法で偏芯検出が可能な最良な１次偏芯追従軌道を探索する。
（２）上記の方法で１次偏芯に追従させた状態でヘッド位置を少しずつ変化させながら多相エンベロープデータを取得し、そこから三角関数の性質を利用して各セクターのトラック小数値を計算し、それらをセクター毎に順次接続して偏芯形状を再構成する。
【００２０】
この再構成された偏芯形状をフーリエ変換して偏芯の各調波次数の振幅、位相を求める。
また、この再構成された偏芯形状はトラックの小数値を保存しているのでその直流成分を取ることによりトラックオフセットを計算する。
【００２１】
本発明では上記の偏芯検出方法により大振幅の偏芯検出を可能にし、また高次偏芯成分とトラックオフセットの高精度な測定を可能にする。この偏芯検出方法では、内積（パターンマッチング）による偏芯及びオフセットパラメータ探索を行わずに、多相エンベロープデータから三角関数の性質を利用して各セクターのトラック小数値を計算するので、演算時間を短縮できる。
【００２２】
以下本発明のＤＴＭの偏芯検出方法を、多相エンベロープデータによる高次偏芯検出方法を利用して詳細に説明する。
【００２３】
ＤＴＭ１０で読み書き試験を行うには何らかの方法で磁気ヘッドを偏芯のあるトラックパターンに追従させる必要があるが、記録トラック１３上にサーボ情報が書かれていない場合には通常のＨＤＤの位置決め方法は使えない。本発明は、そのような場合でもオープンループ的な追従ができる、高次偏芯の検出方法である。以下ＲＲＯ(Repeatable Run-out）を偏芯と同じ意味に用いる。
【００２４】
『観測データの数式モデル化』
「偏芯形状の数式モデル化」
図６は、半径方向位置が所定位置に固定された磁気ヘッド２３を基準にして、回転するＤＴＭ１０上のデータトラックパターン１４ａの位置変化を示している。これは「磁気ヘッドを基準としたディスクトラックパターンの偏芯」である。同図において、横軸はＤＴＭ１０の回転角度θ、上下は磁気ヘッド２３の半径位置であって、通常は上方をＤＴＭ１０の同心円中心Ｏ方向（内周方向）に取る。
【００２５】
この図６の偏芯状態を磁気ヘッド２３上のトラックパターン１４ｂを基準として描き直すと、図７に示したような偏芯となる。サーボパターンがある場合は、この磁気ヘッド偏芯形状が認識されるので、本明細書において以下この形状を「偏芯形状」という。
【００２６】
この偏芯形状を、
規格化時間 τ = ディスク回転進角÷ 2π
(ただし、0≦τ≦１) 
の関数と仮定して、偏芯関数 x(τ)で表す。
【００２７】
偏芯関数 x(τ) は、高次偏芯も含めて三角関数により下記のように表せる。
＜数式１＞
2009004040.tif 000003
ここで、 Aj 及び θj は第 j 次偏芯成分の、振幅（単位：トラック[trk]） 及び位相角 [rad] である。
【００２８】
また、偏芯関数 x(τ) は、フーリエ級数の cos 項と sin項 の大きさ Xj、Yj を用いて下記のように表すこともできる。
＜数式２＞
2009004040.tif 000004
【００２９】
偏芯の振幅が大きい場合は磁気ヘッド２３が平均トラックオフセットを横切る部分の振幅変動速度が速くなり、それに追従できるだけの十分なエンベロープ測定器の時間分解能と測定サンプル速度（セクター数）が必要となる。通常のＤＴＭ１０を想定する場合は、第１次偏芯の振幅が、数十〜数百トラックに比べて、及び高次偏芯に比べて圧倒的に大きいので、偏芯関数 x(τ)の形状は正弦波に極めて近い。
【００３０】
「多相エンベロープ波形の数式モデル化」
同心円状の磁性パターンを形成するＤＴＭ１０ではトラック中心部にのみ磁性体を持つため、オフトラック状態では Write-Read 出力が減衰または消滅する。スピンドルモータ２１の回転中心Ｏｄに対して磁気ヘッド２３の半径方向位置を固定した場合でも、形成されたパターン自体の偏芯や位置決め偏芯などのためトラック方向の大きな周期的位置ずれ現象を生ずるのが通例である。回転角度θに対するトラック偏差（以下「偏芯」または「ＲＲＯ」という）を偏芯関数 x(τ) （単位：[trk]）で表すとき、ＲＲＯに起因するＤＴＭ信号のエンベロープ波形 y0(τ) は、ノイズ等が無いものとして規格化すれば近似的に下記のような数式でモデル化できる。
y0(τ) = cos[2π*[x(τ) + x0]] + 1 ・・・(3)
x0 [trk] は平均トラックオフセットである。
【００３１】
ここで、トラックを幅（径）方向に n 等分して xi = i/n トラックの追加オフセットを与えて１トラックの範囲の多相エンベロープデータを取る。この様子を図８に示した。
ここで、位相φ、αiを、
φ = 2π*[x(τ) + x0] ・・・(4)
αi = 2π*xi   ・・・(5)
と置き、三角関数のcos 加法定理
cos(φ+α) = cos(φ)*cos(α) - sin(φ)*sin(α) ・・・(6)
を用いれば、(3)式より、
yi(τ)= cos[2π*[x(τ) + x0 + xi]] + 1
= cos(φ+αi) + 1
= cos(φ)*cos(αi) - sin(φ)*sin(αi) + 1   ・・・(7)
となる。
【００３２】
ここで、αi は全円周角 2πを n 等分するので、Σは i = 0 〜 n - 1 の総和を取るものとして、
Σcos2(αi)=Σsin2(αi) = n/2   ・・・(8)
Σcos(αi)*sin(αi) = Σcos(αi) = Σsin(αi) = 0 ・・・(9)
という性質があり、これらを用いればさらに下記の関係が導かれる。
Σcos(αi)*yi(τ) 
= cos(φ)*Σcos2(αi) - sin(φ)*Σcos(αi)*sin(αi) + Σcos(αi)
= (n/2)*cos(φ) ・・・(10)
Σsin(αi)*yi(τ) 
= cos(φ)*Σsin(αi)*cos(αi) - sin(φ)*Σsin2(αi) + Σsin(αi) 
= - (n/2)*sin(φ) ・・・(11)
【００３３】
以上により同じ偏芯関数 x(τ) について、 cos と sin の２種類の関数形のエンベロープ信号を得ることができる。
【００３４】
『データ解析の方法』
「理想状態での位相の復調」
上記の数式モデル (10)、(11) 式は、広い意味での位相変調信号と推定できるので、これに基づいた復調方法を説明する。
まず偏芯の大きさに対して測定のサンプル速度（セクター数）が十分大きく、セクター間のトラック変化が 1/2 [trk]以下、すなわち (4) 式の位相φにおいてπ[rad] 以下の場合をシミュレートする。
【００３５】
この場合は (10)、(11) 式で示されるような互いに９０度の位相差を持つ二つの位相変調信号から以下のような簡単なアルゴリズムで個々のセクター毎の位相復調が可能である。簡単のため (10)、(11) 式の右辺を符号や係数を調整して
X = cos(φ) = (2/n)*Σcos(αi)*yi(τ)   ・・・(12)
Y = sin(φ) = -(2/n)*Σsin(αi)*yi(τ)  ・・・(13)
と置く。ここで、  φ = 2π*[x(τ) + x0]、すなわち、
x(τ) = φ/2π - x0  ・・・(14)
である。
【００３６】
X, Y を利用すれば、下記のアルゴリズムで位相角φが 0 ≦φ＜ 2πの範囲で求められる。
|Y|≦ X の場合：φ = atan(Y/X)            ・・・(15)
|X|＜ Y の場合：φ = π/2 - atan(X/Y)     ・・・(16)
|Y|≦-X の場合：φ = π+ atan(Y/X)        ・・・(17)
|X|＜-Y の場合：φ = 3π/2 - atan(X/Y)    ・・・(18)
なお、 φ＜ 0  の場合は、 φ = φ + 2π  ・・・ (19)
とおく。
【００３７】
このようにして得られた位相角φを (14) 式に代入すれば偏芯関数 x(τ) が再現できる。ただし (14) 式のφは必ずしも 0 ≦φ＜ 2πの範囲内には入らないので、上記で得られた位相角φを適用するには次のような操作を施す。
【００３８】
測定のセクター数が十分に大きく、セクター間の位相変化がπより小さいという条件を想定しているので、測定サンプル点（セクター）毎に（14）式の計算結果に 2n（n は整数）を加え、前セクターからの位相変化が最小になるように n を与える。より具体的には、偏芯は周期的な関数なので一周のうちの開始角度（通常は τ= 0 の点）で|x(τ)|が 0 に最も近くなるように整数 n を定め、それ以降のサンプル点ではひとつ前のサンプル点での x からの変化が最小になるように整数 n を選定する。このように再構成された偏芯関数に飛躍は生じないので、一周回って再び開始角度に来たときに x(τ) は最初に選んだ値に一致する。
【００３９】
上記の操作で得られる偏芯関数 x(τ)は、開始角度をゼロに最も近い値に設定しているので不定な整数トラック数を含むが、位相（すなわちトラックの小数部分）は保存されているので、x(τ)の直流成分の小数部分を測定することにより、正確なトラックオフセットを求めることができる。
【００４０】
「高次偏芯パラメータの抽出」
前述の方法により再構成された偏芯関数 x(τ) のフーリエ級数から高次偏芯の振幅、位相パラメータが得られる。以下その方法を説明する。
【００４１】
ＤＴＭ１０一回転の間の全サンプル点位置（角度/2π）を τi = (i/n)、i = 0, 1,…, n-1 とする。得られた偏芯関数 x(τ) のサンプル値x(τi)について下記の演算を行うことにより、第j次偏芯の振幅、位相パラメータが得られる。なお、Σはすべての i についての総和を取る。
X = Σ[cos(j*2π*τi)*x(τi)] ・・・(20)
Y = Σ[sin(j*2π*τi)*x(τi)] ・・・(21)
Aj = (X2 + Y2)1/2  ・・・(22)
θj = π/2 - [上記 X、Yをアルゴリズム(15)〜(19)に適用して得られる角度]・・・ (23)
(23) 式の操作は、偏芯関数 (1) 式の振幅、位相表現が cos ではなく sin であるために必要となる。
【００４２】
「セクター数が不十分な場合の対処法」
以上は、偏芯の大きさに対してセクター数が十分大きく、セクター間のトラック変化が 1/2 [trk]以下、すなわち (4) 式の位相φにおいてπ[rad] 以下の場合をシミュレートした。一方、偏芯量が大きすぎてこのような条件を満たさない場合にはセクター間の位相差がπ[rad]以上となり、「理想状態での位相の復調」で説明した整数 n を決定できないため正しい偏芯関数が求められない。偏芯が１次のみの場合にサンプル点間位相差の絶対値がπ以下になる条件はセクター数を Ns として、
2π*dx(τ)/dτ(1/Ns) ≦ π    かつ
x(τ) = A1*sin(2πτ) 
より、１次偏芯 A1 は、
A1 ≦ Ns/4π ・・・(24)
と与えられる。例えば Ns = 2000 の場合は計算上は A1 ≦ 159 となるが、数値シミュレーションでは A1 = 154 まで正常に復調できる。１次偏芯がそれより大きい場合は磁気ヘッドを正弦波状の軌道で動かして１次偏芯 A1 をキャンセルした上で上記の復調を行い、最後に復調結果から上記キャンセル軌道を差し引いてＤＴＭ１０の偏芯パラメータを求める。
【００４３】
１次偏芯を前述までの復調手段が利用可能なレベルまでキャンセルできるような最良の磁気ヘッド軌道を探索するために、軌道正弦波の振幅と位相を与えられた範囲内で少しずつ変えて多数のエンベロープデータを取り、その中からエンベロープデータが最も滑らかになるような軌道を最適軌道 z1(τ)として採用する。滑らかさのひとつの指標はエンベロープ波形からＤＣ成分を除いて移動平均したものの絶対値の全セクターについての総和である。
【００４４】
キャンセル軌道 z1(τ)のもとで位相復調された偏芯関数を x1(τ)とすれば、最終的なＤＴＭ偏芯関数は下記のように求められる。
x(τ) = x1(τ) - z1(τ)  ・・・(25)
【００４５】
また、より高精度な測定をするため (25) 式で得られた偏芯関数の１次偏芯をキャンセルする軌道 z2(τ)のもとで残差偏芯関数 x2(τ) = x(τ) + z2(τ) を求めればよい。その場合の最終的な偏芯関数は、
x(τ) = x2(τ) - z2(τ) ・・・(26)
で求められる。
【００４６】
以上説明した本発明の方法によれば、以下の機能及び効果を有する。
一次偏芯を含む高次偏芯パラメータ及びトラックオフセットの高精度な測定が可能になる。
非常に大きな偏芯に対しても上記高精度な測定が可能になる。
トラック位置ずれ対振幅変化の形状に依存しない測定が可能になる。
計算時間が短く、高速な高次偏芯検出が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の偏芯検出方法により偏芯を検出するディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）の基本構造の概要を示す断面図である。
【図２】偏芯したＤＴＭの記録トラックと磁気ヘッドの移動軌跡との関係を示す図である。
【図３】本発明にかかるトラック偏芯検出装置の実施形態の主要回路構成をブロックで示す図である。
【図４】同トラック偏芯検出装置に含まれるトラック／振幅波形検出器の主要回路構成をブロックで示す図である。
【図５】磁気ヘッドを静止させて読み込んだデータ信号の振幅の時間変化をグラフで示す図である。
【図６】半径方向位置が所定位置に固定された磁気ヘッドを基準にして、回転するＤＴＭ上のデータトラックパターンの位置変化をグラフで示す図である。
【図７】図６の偏芯状態を磁気ヘッド上のトラックパターンを基準として描き直した図である。
【図８】トラックを幅（径）方向に n 等分して xi = i/n トラックの追加オフセットを与えて１トラック範囲内における多相エンベロープデータを求めてグラフで示した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ＤＴＭ
１１  基板
１３  記録トラック
１４  磁性層
１５  溝
１７  磁気ヘッドの移動軌跡
２１  スピンドルモータ
２３  磁気ヘッド
２５  アクチュエータ
２７  プリアンプ
２９  トラック／振幅波形検出器
３１  エンコーダ
３３  サンプリングタイミング発生器
３５  ＣＰＵ（検出手段）
３７  アクチュエータ制御回路
４１  エンベロープ回路
４３  ピーク保持回路
４５  しきい値設定回路
４７  コンパレータ
４９  トラックカウンタ
５１  トグルフリップフロップ
５３  Ａ／Ｄコンバータ
【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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