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
【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、補正後の回転同期成分が最小となる加算ゲインを理論的に得る。
【解決手段】位置信号中のディスク（４）の回転に同期した成分と前記ディスク（４）の回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインを用いる。補正後のＲＲＯを求める式を用いて補正後のＲＲＯを最小にするゲインを理論的に求めることができる。実験に頼らずとも、ゲインを決めることができ、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。
【解決手段】位置信号中のディスク（４）の回転に同期した成分と前記ディスク（４）の回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインを用いる。補正後のＲＲＯを求める式を用いて補正後のＲＲＯを最小にするゲインを理論的に求めることができる。実験に頼らずとも、ゲインを決めることができ、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。
【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、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４２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４３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４２及び図４３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４２及び図４３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１】
【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２】
【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３】
【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４２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４３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４２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。図４２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。
【００２５】
【数４】
【００２６】
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。
【００２７】
【数５】
【００２８】
すなわち、図４２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。
【００２９】
次に、ＲＲＯに追従する方法は、図４３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。
【００３０】
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、繰り返し制御を用いる方法、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。
【００３１】
図４３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。
【００３２】
【数６】
【００３３】
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。
【００３４】
【数７】
【００３５】
即ち、図４３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。
【００３６】
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）を用いる方法が最も精度良く波形を求めることができる。
【００３７】
このＲｒｏＴａｂｌｅ、ＵＲｒｏＴａｂｌｅの波形を生成する際に問題になるのは、ノイズであり、特に、位置外乱内の非同期の成分：ＮＲＲＯが問題になる。このＮＲＲＯは、位置決め制御時には、ＮＲＰＥとして観測される。ＲＲＯに追従するにしても、追従しないにしても、位置信号を用いて波形を求めるが、ＲＰＥに比べてＮＲＰＥが無視でないくらいに大きい状態が問題になる。
【００３８】
このＮＲＰＥが「０」の場合には、１周分の位置信号を観測するだけで、ＲＰＥを求めることができる。そのため、ＲＲＯに完全に追従しない、または完全に追従する、ためのＲｒｏＴａｂｌｅまたはＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成することは容易である。しかし、実際には、ＲＰＥとＮＲＰＥの大きさは同程度であり、このＲＰＥ測定時のＮＲＰＥの誤差を考慮した方法が必要になる。
【００３９】
このＮＲＰＥの影響を低減する方法の１つが、位置誤差ｅを平均化する方法である。位置信号を連続して複数の回転周数分（例えば、１００回転）測定し、サーボセクタごとに、測定値の平均値を求める。そして、その平均値をＲＰＥとみなして、ＲＲＯに追従しない，または追従するための補正信号：ＲｒｏまたはＵｒｒｏＴａｂｌｅ値を計算する。このＲｒｏやＵｒｒｏＴａｂｌｅ値は、観測した波形にノイズが一切含まないものと仮定して計算する。そして、この値を、ＲｒｏＴａｂｌｅやＵＲｒｏＴａｂｌｅの補正テーブル１００、１０８に、サーボセクタごとに代入する。
【００４０】
しかし、単純に平均化する方法は、ＮＲＰＥの影響を低減することはできても、「０」にすることはできない。まして、ＮＲＰＥがＲＰＥに対してどの程度大きいか、測定するための回転周数をいくらにすべきかの基準もあいまいである。そこで、位置誤差信号を平均化したあと、１よりも小さいゲイン：ＫｒｒｏまたはＫｕｒｒｏをかけて、テーブル１００、１１８に代入することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００４１】
この方法では、ＮＲＰＥが大きい場合、または測定するための回転周数が少ない場合には、ＫｒｒｏまたはＫｕｒｒｏを、実験にて調整して、補正後のＲＰＥが小さくなる条件を決めていた。ゲインは、ＮＲＰＥがＲＰＥに対して大きい場合は，「０」に近く、逆に小さい場合には、「１」に近くなる。このゲインの不確実性を解除するため、更に、ＲＰＥの測定と補正を繰り返す（例えば、特許文献２参照）。例えば、２回繰り返す場合を考える。１回目の測定・計算により求めたＲｒｏ［１］またはＵＲｒｏ［１］を使い、下記式（８）により、補正テーブルを生成する。
【００４２】
【数８】
【００４３】
２回目には、さきほど生成した補正テーブル：ＲｒｏＴａｂｌｅ[1]またはＵＲｒｏＴａｂｌｅ[1]を使って位置決め制御を行った状態で、ＲＰＥの測定を行う。そして、再びＲｒｏ［２］またはＵＲｒｏ［２］を計算して、下記式（９）により、先の補正テーブルに加算する。
【００４４】
【数９】
【特許文献１】特開平１１−１２６４４４号公報
【特許文献２】ＵＳ ６，４３７，９３６ Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４５】
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いる。図４４は、隣接する３つのトラックの揺れの様子を示し、トラック毎に、トラック中心の軌跡が異なる。図４５は、図４４の真中のトラックの軌跡から見た、上下のトラックの軌跡を示し、真中のトラックのトラック幅を示すものである。このように、トラックの高密度により、精度の高いＲＲＯ補正が要求される。
【００４６】
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、補正テーブルへ補正値であるＲｒｏまたはＵｒｒｏを加算する際のゲイン：ＫｒｒｏまたはＫｕｒｒｏの最適値を理論的に求める方法が確立されていなかった。そのため、実験により経験的に決めるしかなかった。
【００４７】
それゆえに、補正後のＲＰＥの抑圧率も予想を立てることができず、実験により確認するしか方法がなかった。この事は、ディスク装置個々ごとに、抑圧率を調整する際に問題になり、新しい装置を設計する際に位置決め精度の値が予想できないことになる。
【００４８】
又、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、すなわち製造時間を、いくらにすればよいのか、基準を作ることが難しかった。例えば、従来技術では、位置決め精度の仕様を満足するには、測定時間が長いほど（例えば、数時間）、正確なＲＲＯ補正テーブルを作成できるが、測定時間が長いほど、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。
【００４９】
更に、実験によりゲインを決定する際に、位置誤差の周波数特性を考慮していないため、補正後のＲＰＥを効果的に抑圧することが困難であり、ディスク装置の追従精度低下をもたらすおそれがあった。
【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を加算する際のゲインを経験に頼らずに、理論的に求め、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を加算する際のゲインを最適化し、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。
【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を加算する際のゲインを、周波数ごとに最適に設定し、補正後のＲＰＥをより効果的に抑圧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により位置制御するディスク装置の前記ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正値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、前記位置信号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、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップと、前記補正された位置誤差成分を補正テーブルに格納するステップとを有する。
【００５４】
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る。そして、その方法は、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、前記位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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】
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、前記ヘッドからの位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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】
又、本発明では、好ましくは、前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップからなる。
【００５７】
又、本発明では、好ましくは、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算するステップとを更に有する。
【００５８】
又、本発明では、好ましくは、前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正するステップからなる。
【００５９】
又、本発明では、好ましくは、前記補正ステップは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップからなる。
【００６０】
又、本発明では、好ましくは、前記格納ステップは、前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従う。
【００６１】
【数１０】
【発明の効果】
【００６２】
本発明では、位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインを用いるので、補正後のＲＲＯを求める式を用いて補正後の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、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置、ＲＲＯ補正テーブル作成のための最適ゲイン決定方法、ＲＲＯ補正テーブル作成方法、他のＲＲＯ補正テーブル作成方法、ＵＲＲＯ補正テーブル作成方法、周波数特性を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法、相関を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法、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。
【００６４】
［ディスク装置］
図１は、本発明の一実施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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
このＲＰＥが誤差なく観測できれば、ＲｒｏＴａｂｌｅまたはＵＲｒｏＴａｂｌｅは、正しく生成できる。ところが、実際には、ＲＰＥを観測位置ｙから求めることが必要になり、観測位置ｙには、ＲＰＥの他に、ＮＲＰＥが含まれている。このＮＲＰＥが、ＲＰＥを観測する時の誤差となる。したがって、ＮＲＰＥの影響を小さくするために、測定回数を増やす方法が一般的に行なわれている。
【００７９】
即ち、複数回のサンプルで測定した観測位置ｙの平均値を求めて、ＲＰＥを求めるが、測定は有限時間で行わなければならず、それゆえＮＲＰＥの影響も０にはできない。特に１周や２周といった、極めて短い測定時間にて、ＲＰＥを測定するときに、誤差として含まれるＮＲＰＥの影響を低減する方法が求められていた。以下、Ｒｒｏｔａｂｌｅを生成する時に必要な誤差の影響を低減方法について説明する。
【００８０】
［ＲＲＯ補正テーブル作成のための最適ゲイン決定方法］
図７は、本発明のヘッド位置決め制御系の第１の実施の形態のブロック図、図８は、本発明のディスク装置の製造工程の説明図、図９は、ＲｒｏＴａｂｌｅ作成のためのＲＲＯ残余の説明図、図１０は、図９のＲＲＯ残余を用いたＲＲＯゲイン最適値計算処理フロー図、図１１は、図１０のＲＲＯ測定処理フロー図、図１２は、図１０のＮＲＲＯ測定処理フロー図である。
【００８１】
図７は、ディスク装置単体で最適値計算と、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。
【００８２】
ＲＰＥ取得ブロック２６は、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。位置精度測定ブロック２４は、図１０乃至図１２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１０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１３で後述するように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに最適ゲインを掛け、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１３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。
【００８３】
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。
【００８４】
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８により、磁気ディスク装置の製造工程を説明する。先ず、装置に、サーボ信号記録済みのディスク及び他の機構部品（例えば、図１のＶＣＭ，磁気ヘッド、スピンドルモータ等）を組み立てる。次に、各種回路（図１のＭＣＵ，ＨＤＣ等）を搭載した電子基板を、ディスク装置に取り付ける。次に、磁気ヘッドの出力やＶＣＭの電流値等のディイスク装置の固体差を校正する。
【００８５】
更に、前述のＲＲＯ補正テーブルを、校正後の磁気ディスク装置を使用して、作成する。次に、ＲＲＯ補正テーブルを使用して、ＶＣＭ１を駆動し、磁気ヘッドの位置決め精度を、各トラックで測定し、確認する。ここで、所望の位置決め精度が得られないトラックは、不使用とし、交代トラックを設定する。更に、データ記録再生テストを行い、所望の記録再生が可能かを確認する。確認された磁気ディスク装置が、フィールドに出荷される。
【００８６】
次に、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、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９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。
【００８７】
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ＲＯ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（１０）となる。
【００８８】
【数１１】
【００８９】
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（１１）となる。
【００９０】
【数１２】
【００９１】
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（１２）となる。
【００９２】
【数１３】
【００９３】
以下、順に繰り返すと、Ｍ回補正後のＲＲＯの残余ＲＭは，次式（１３）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。
【００９４】
【数１４】
【００９５】
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。
【００９６】
即ち、式（１３）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（１３）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。
【００９７】
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（１４）で求まる。
【００９８】
【数１５】
【００９９】
補正後のＲＲＯ残余中のＲＲＯ起因の成分は、式（１３）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（１４）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（１５）で表現できる。
【０１００】
【数１６】
【０１０１】
次に、ＮＲＲＯについて、ＮＲＲＯ起因の標準偏差をσＮＲＲＯとする。式（１３）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（１６）となる。
【０１０２】
【数１７】
【０１０３】
したがって、式（１３）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（１６）を、式（１３）の右辺第２項に代入し、２乗して、下記式（１７）と表現できる。
【０１０４】
【数１８】
【０１０５】
従って、補正後のＲＲＯの残余の分散（σの２乗）は、式（１５）と式（１７）とから、式（１８）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（１８）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。
【０１０６】
【数１９】
【０１０７】
次に、式（１８）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（１８）において、繰り返し回数Ｍの値を「１」とおくと、式（１８）は、下記式（１９）となる。
【０１０８】
【数２０】
【０１０９】
補正前のＲＲＯとＮＲＲＯの各々のσの比をｒと表現して、式（１９）に代入すると、この比ｒを使って、正規化したＲＲＯ残余の分散ｒ［１］は、下記式（２０）と表現できる。
【０１１０】
【数２１】
【０１１１】
ＲＲＯ残余が最小になる加算ゲインＫを求めるためには、式（２０）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（２１）により、ＲＲＯ残余が最小になる加算ゲインＫが得られる。
【０１１２】
【数２２】
【０１１３】
このとき、式（２０）の正規化したＲＲＯ残余の分散r[1]（１回補正後の正規化ＲＲＯ残余）は、式（２０）に、式（２１）を代入して、下記式（２２）で得られる。
【０１１４】
【数２３】
【０１１５】
以上より、最適ゲインＫ，正規化ＲＲＯ残余の分散、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（２３）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。
【０１１６】
【数２４】
【０１１７】
前述の式記は、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（２１）と、式（２２）により、下記式（２４）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。
【０１１８】
【数２５】
【０１１９】
したがって、任意の繰り返し数Ｍのときには、式（２３）と同様に、下記式（２５）に示す関係式を得る。
【０１２０】
【数２６】
【０１２１】
図１１及び図１２を参照して、図１０により、最適ゲイン計算処理を説明する。
【０１２２】
（Ｓ１０）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７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１１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７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７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１２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。
【０１２３】
（Ｓ１２）次に、図７の最適値計算ブロック２５が、求めた各セクタのＲＲＯから、式（１４）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（１６）に従い、ＮＲＲＯの標準偏差σｎｒｒｏを計算する。
【０１２４】
（Ｓ１４）式（２０）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（２１）又は、式（２４）により、最適ゲインＫ又は、Ｋ［Ｍ］を計算する。
【０１２５】
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。
【０１２６】
［ＲＲＯ補正テーブル作成方法］
図１３は、Ｍ＝１の場合のＲＲＯ補正テーブル作成処理フロー図である。尚、ここでは、図７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１０の処理で、最適ゲインＫが求まっているものとし、図７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。
【０１２７】
（Ｓ２０）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。
【０１２８】
（Ｓ２２）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。
【０１２９】
（Ｓ２４）次に、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とすると、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ればよい。即ち、式（２６）を計算する。
【０１３０】
【数２７】
【０１３１】
（Ｓ２６）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（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（２７）と表現できる。つまり、Ｃ２（ｍ）とＳ２（ｍ）は、Ｃ（ｍ）、Ｓ（ｍ）、ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）から求まる。
【０１３２】
【数２８】
【０１３３】
（Ｓ２８）次に、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（２８）で求まる。（尚、後述するＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ式となる）。
【０１３４】
【数２９】
【０１３５】
（Ｓ３０）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。
【０１３６】
次に、測定、補正（繰り返し）回数Ｍが、２以上の場合を説明する。図１４は、Ｍが２以上の場合のＲＲＯ補正テーブル作成処理フロー図である。尚、ここでも、図７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１０の処理で、最適ゲインＫ（Ｍ）が求まっているものとし、図７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。
【０１３７】
（Ｓ４０）測定、補正回数カウント値ＣｏｕｎｔＭを、「０」に初期化する。
【０１３８】
（Ｓ４２）先ず、図１３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。
【０１３９】
（Ｓ４４）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１４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。
【０１４０】
（Ｓ４６）次に、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ればよい。即ち、前述の式（２６）を計算する。
【０１４１】
（Ｓ４８）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（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、前述の式（２７）と表現できる。つまり、Ｃ２（ｍ）とＳ２（ｍ）は、Ｃ（ｍ）、Ｓ（ｍ）、ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）から求まる。
【０１４２】
（Ｓ５０）次に、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、前述の式（２８）で求まる。（尚、後述するＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ式となる）。
【０１４３】
（Ｓ５２）次に、求めたＲＲＯ（ｑ）に、前述の最適ゲインＫ（ＣｏｕｎｔＭ）を乗算し、補正テーブル２９のＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）に加算し、加算値を格納する。そして、測定、補正カウント値ＣｏｕｎｔＭを、「１」インクリメントする。
【０１４４】
（Ｓ５４）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Ｓ４４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。
【０１４５】
次に、実施例を説明する。図１５及び図１６は、横軸に加算ゲインＫをとり、加算ゲインＫを変えたときのＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯの各残余率の実測結果と、ＲＲＯの残余率のシミュレーションとの比較を示す。図１５は、平均化周数Ｎ＝１、繰り返し数Ｍ＝１の場合の実験結果（丸）と、シミュレーション結果（点線）であり、上段が、ＲＰＥの残余率（ＲＰＥの残余／元のＲＰＥ）の実験結果、中段が、ＲＲＯの残余率（ＲＲＯ残余／元のＲＲＯ）の実験結果とシミュレーション結果，下段がＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率の実験結果である。
【０１４６】
実験は、図１の実際のディスク装置を使用し、横軸にとった各加算ゲインＫで、図７の制御系で、補正テーブル２９を作成し、図７のように、この補正テーブル２９で、位置誤差ｅを補正しながら、アクチュエータ１を制御し、観測位置ｙを観測して、ＲＰＥ残余、ＲＲＯ残余、ＲＰＥ＋ＲＲＯ残余を求めた。一方、シミュレーションは、横軸にとった各加算ゲインＫを使用し、式（２３）により、ＲＲＯの残余率を計算したものである。
【０１４７】
又、図１６は、平均化周数Ｎ＝８，繰り返し数Ｍ＝１の場合の実験結果（丸）と、シミュレーション結果（点線）であり、上段が、ＲＰＥの残余率（ＲＰＥの残余／元のＲＰＥ）の実験結果、中段が、ＲＲＯの残余率（ＲＲＯ残余／元のＲＲＯ）の実験結果とシミュレーション結果，下段がＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率の実験結果である。実験及びシミュレーションは、図１５と同様である。
【０１４８】
図１５と図１６から、ＲＲＯ残余率が最小の加算ゲインは、実験結果（丸印）とシミュレーション結果（点線）とほぼ同一であり、理論式（２３）が正確であることを、実験により確認できた。
【０１４９】
更に、図１７及び図１８は、条件（平均化周数Ｎ×繰り返し数Ｍ）を違えたときの最適ゲインを設定したときのシミュレーション結果と実験結果とのＲＲＯ残余率の比較を示す図である。図１７及び図１８は、横軸に加算ゲインをとり、平均化周数Ｎ×繰り返し数Ｍが同じ条件でのＲＲＯ残余率の点を線で結んでいる。図１８は、実測の最適ゲインにおけるＲＲＯ残余率の関係図であり、図１５や図１６と同様に、ＲＲＯ残余率が最小となるゲインを実験により求めた。
【０１５０】
図１７は、計算した最適ゲインにおけるＲＲＯ残余率のシミュレーション結果の関係図である。式（２４）により、各平均化周数Ｎ×繰り返し数Ｎにおける最適加算ゲインＫを計算し、式（２５）によりＲＲＯ残余率を計算したシミュレーションした結果である。尚、図１７では、σｎｒｒｏ／σｒｒｏ＝１．１５の条件で計算した。
【０１５１】
図１７のＲＲＯ残余率の特性と図１８のＲＲＯ残余率の特性とは、極めて似通っている。すなわち、理論式（２４）が正しいことが、実験により確認できた。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１０により求め、そして、図１３及び図１４により、補正テーブルを作成することができる。それゆえ、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。
【０１５２】
［他のＲＲＯ補正テーブル作成方法］
図１９は、本発明の第２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１９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、最適ゲインの計算処理２５（図１０）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、ディスク装置内のゲインテーブル３０にセットする点である。
【０１５３】
このようにすると、外部装置５０を使用して、加算ゲインを計算するため、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。
【０１５４】
図２０は、本発明の第３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２０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、位置精度測定処理２４、最適ゲインの計算処理２５（図１０〜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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
更に、同一ロットの複数台のディスク装置に対し、図１９又は図２０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。
【０１５７】
［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。
【０１５８】
図２１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、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。
【０１５９】
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。位置精度測定ブロック２４は、図１０乃至図１２で前述したように、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１０にて説明したように、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１３で前述したように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに最適ゲインを掛け、ＲＲＯ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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
図２２は、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値とＲＲＯの残余との説明図である。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。従って、ＲＲＯ残余は、実際のＲＲＯからＵＰｒｏＴａｂｌｅ３６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。
【０１６２】
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（２９）により得られる。
【０１６３】
【数３０】
【０１６４】
即ち、評価関数は、ＲＲＯの場合の式（１８）と同一であるが、式（２９）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。
【０１６５】
図２３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２３において、図７及び図２１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２１との相違は、最適ゲインの計算処理２５（図２１）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、ディスク装置内のゲインテーブル３０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、加算ゲインを計算するため、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。
【０１６６】
図２４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２４において、図７及び図２１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２１との相違は、位置精度測定処理２４、最適ゲインの計算処理２５（図１０〜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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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２３又は図２４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。
【０１６９】
［周波数特性を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法］
前述の実施の形態では、求めたＲＲＯ推定波形を、最適なゲインＫをかけてＲｒｏＴａｂｌｅに加算する方法であった。つまり、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。
【０１７０】
そこで、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（２１）または式（２４）に従って、最適ゲインＫを決めることができる。図２５は、本発明の最適ゲイン計算の第２の実施の形態の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として、説明する。
【０１７１】
（Ｓ６０）はじめに、図１０のステップＳ１０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。
【０１７２】
（Ｓ６２）次に、ＮＲＲＯのパワースペクトラムを求める。図１２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。
【０１７３】
（Ｓ６４）次に、ＲＲＯ次数ｍを、「１」に初期化する。
【０１７４】
（Ｓ６６）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（２６）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。これが、ＤＦＴ演算の検出特性の周波数特性になる。
【０１７５】
図２６は、ＤＦＴ演算の周波数特性の例を示す。図２７は、この図２６の周波数特性に従う、ＮＲＲＯのパワースペクトラムを実線で、ＲＲＯ次数ごとのＮＲＲＯのパワースペクトラムを丸印で示す。図２８には、ＲＲＯのパワースペクトラムを実線で、ＲＲＯ次数ごとのＲＲＯのパワースペクトラムを丸印で示す。図２９は、図２７と図２８とのＲＲＯ次数ごとのＲＲＯとＮＲＲＯのパワーとを、同じグラフに重ねあわせたものである。なお、この例では１次〜４次のＲＲＯには、追従するものとしている。このようにして、ＲＲＯ次数ごとの、ＮＲＲＯのパワースペクトラムと、ＲＲＯのパワースペクトラムを求まる。
【０１７６】
（Ｓ６８）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と、ＮＲＲＯのσとの比ｒ（ｍ）を求める。
【０１７７】
（Ｓ７０）このσ比ｒ（ｍ）を先に示した最適条件式である式（２１）または式（２４）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。図３０は、各ＲＲＯ次数に対する最適ゲイン特性の説明図である。この例では、平均化周数Ｎ＝１，繰り返し回数Ｍ＝１としている。また、図３０の下段に示すように、ＲＲＯ次数ごとのＲＲＯ補正後のＲＲＯ残余率も求まる。この残余率と元のＲＲＯのパワースペクトラムから、全ての周波数をまとめた、ＲＲＯの補正前後の残余率をもとめることができる。
【０１７８】
（Ｓ７２）前述のように、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Ｓ６６に戻り、図２７乃至図３０を用いて説明した各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、終了する。
【０１７９】
以上説明したように、ＲＲＯ次数ごとのゲインを定めることができた。このゲインは、従来のＤＦＴ・逆ＤＦＴを用いて、ＲｒｏまたはＵＲｒｏを計算する方法に適用できる。例えば、図１３の式（２８）は、ＲＲＯ次数を考慮して、次式（３０）に変形する。
【０１８０】
【数３１】
【０１８１】
尚、この場合、図１３において、ステップＳ３０のゲインＫは「１」として、ＰｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）を計算する。
【０１８２】
次に、実施例を説明する。図３１は、図１のディスク装置におけるＲＲＯ補正前後のＲＰＥ波形図である。ＲＲＯ補正方法は、前記の周波数ごとに加算ゲインＫｒｒｏ（ｍ）を変える方法を用いている。図３１において、上から順にインデックス信号、補正前のＲＰＥ波形，補正後のＲＰＥ波形である。ここでは平均化周数Ｎ＝１，繰り返し数Ｍ＝１とした。この例では、中央付近にＲＰＥ波形の跳びが観測されている。しかし、ＲＲＯ補正後は、効果的に除去されている。
【０１８３】
図３２は、全周波数で一律の加算ゲインを設定する方法と、加算ゲインをＲＲＯ次数ごとに違える方法との比較を示す説明図である。ＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯの３つの値で、補正後／補正前の割合（残余率）を求めた。条件としては、繰り返し数Ｍ＝１とし、平均化周数Ｎを、「１」、「２」、「３」、「４」、「６」、「８」の６種類を用いた。
【０１８４】
全周波数で一律の加算ゲインを設定する方法は、図１５及び図１６に示したように、加算ゲインＫを変化させながら，残余率が最小になるときの残余率を求めた。例えば、図１５のＮ＝１，Ｍ＝１の場合では、ＲＰＥの残余率は、Ｋ＝０．７０で、最小値＝０．５７０，ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝０．４５で、最小値＝０．７３４，ＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝０．８０で、最小値＝０．４８８である。
【０１８５】
同様に、図１６のＮ＝８，Ｍ＝１の場合では、ＲＰＥの残余率は、Ｋ＝０．９５で、最小値＝０．２４７，ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝０．８５で、最小値＝０．３９２，ＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝１．００で、最小値＝０．２０８である。すなわち、ＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯで残余率が、最小になる最適ゲインは異なる。
【０１８６】
一方、加算ゲインをＲＲＯ次数ごとに違える方法の値は、ＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯの３つともに同一条件で測定している。図３２の残余率の値から理解されるように、加算ゲインをＲＲＯ次数ごとに違える方法の方が、全周波数で一律の加算ゲイン設定よりも、残余率が小さい。
【０１８７】
次に、ディスク全面でのＲＲＯ補正の効果を求めた。図３３は、ＲＲＯ補正前の結果を、図３４は、ＲＲＯ補正後の結果を示す。この例では、ＲＲＯ補正の条件として、ＲＲＯ次数ごとに加算ゲインを最適化し、平均化周数Ｎ＝３、繰り返し回数Ｍ＝１とした。また、ディスク１面のうちの最外周で加算ゲインを最適化して、それをディスク全面に適用している。補正前、補正後の各トラックのＲＰＥを、トラック数単位で、３２周平均で求め、その絶対値の最大値を、そのトラックの代表値として、それを全トラック分もとめた。図３３及び図３４の上段は、各ＲＰＥのポイント数（トラック数）をヒストグラムで表示している。中段は、各ＲＰＥの確立値を示す確率分布、下段は、ｌｏｇ１０（１−中段の確率値）＝エラーレートを示す。
【０１８８】
図３４のＲＲＯ補正した場合には、図３３のＲＲＯ補正前の状態に比し、全体的に、ＲＰＥの値やエラーレートが大幅に減少していることが理解される。このように、わずか３周という少ない測定周数でも、効果的にＲＲＯ補正が実現できる。
【０１８９】
［トラック間相関を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法］
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。
【０１９０】
図３５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３６及び図３７は、その説明図である。
【０１９１】
（Ｓ８０）図３６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。
【０１９２】
（Ｓ８２）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３７のように、ＲｒｏＴａｂｌｅ２９にＲｒｏＺｏｎｅ値を格納する。
【０１９３】
（Ｓ８４）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２５で説明した周波数毎に、異なる加算ゲインを設定し、式（３０）により、ＲＲＯ補正波形Ｒｒｏ（ｑ）を計算する。そして、図３７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３７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。
【０１９４】
（Ｓ８６）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Ｓ８４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。
【０１９５】
これを、図３６に示した分割ゾーン分繰り返し、図３７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設定し、式（３０）により、ＲＲＯ補正波形Ｒｒｏ（ｑ）を測定する。
【０１９６】
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。
【０１９７】
［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、前述の図８で説明したディスク装置の製造時である。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。
【０１９８】
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３８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３８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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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３９は、このサーボトラックライト方法の説明図である。図３９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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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４０は、この補正テーブル書換え方法の処理フロー図である。
【０２０３】
（Ｓ９０）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。
【０２０４】
（Ｓ９２）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。
【０２０５】
（Ｓ９４）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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
［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４１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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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２５乃至図４１の実施の形態では、ＲＲＯで説明したが、図２１乃至図２４で説明したＵＲＲＯにも適用できる。
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。
【０２１１】
（付記１）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により位置制御するディスク装置の前記ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正値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、前記位置信号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、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップと、前記補正された位置誤差成分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。
【０２１２】
（付記２）前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正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。
【０２１３】
（付記３）前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算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。
【０２１４】
（付記４）前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正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。
【０２１５】
（付記５）前記補正ステップは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正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。
【０２１６】
（付記６）前記格納ステップは、前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従うことを特徴とする付記２のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２１７】
【数３２】
【０２１８】
（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、前記位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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。
【０２１９】
（付記８）前記読み出しステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号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。
【０２２０】
（付記９）前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算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。
【０２２１】
（付記１０）前記読み出しステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号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。
【０２２２】
（付記１１）前記読み出しステップは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号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。
【０２２３】
（付記１２）前記読み出しステップは、前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従うことを特徴とする付記８のヘッド位置制御方法。
【０２２４】
【数３３】
【０２２５】
（付記１３）前記位置制御ステップは、前記位置誤差から前記補正信号を差し引き、前記差し引いた位置誤差から前記ヘッド位置制御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７のヘッド位置制御方法。
【０２２６】
（付記１４）前記位置制御ステップは、前記位置誤差から得た前記ヘッド位置制御信号から前記補正信号を差し引き、前記ヘッド位置を制御する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。
【０２２７】
（付記１５）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、前記ヘッドからの位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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。
【０２２８】
（付記１６）前記補正テーブルは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して前記補正信号を格納することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２２９】
（付記１７）前記制御部は、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定し、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３０】
（付記１８）前記補正テーブルは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正して得た前記補正信号を格納することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３１】
（付記１９）前記補正テーブルは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た前記補正信号を格納することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３２】
（付記２０）前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従うことを特徴とする付記１６のディスク装置。
【０２３３】
【数３４】
【０２３４】
（付記２１）前記制御部は、前記位置誤差から前記補正信号を差し引き、前記差し引いた位置誤差から前記ヘッド位置制御信号を生成することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３５】
（付記２２）前記制御部は、前記位置誤差から得た前記ヘッド位置制御信号から前記補正信号を差し引き、前記ヘッド位置を制御することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【産業上の利用可能性】
【０２３６】
位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインを用いるので、補正後のＲＲＯを求める式を用いて補正後の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、ゲインを決めることができ、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。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】
【０２３７】
【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１のディスク装置の製造工程の説明図である。
【図９】図７の評価関数の説明図である。
【図１０】図７の加算ゲインの測定処理フロー図である。
【図１１】図１０のＲＲＯ測定処理フロー図である。
【図１２】図１０のＮＲＲＯ測定処理フロー図である。
【図１３】図７のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図１４】図７の他のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図１５】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第１の実施例の説明図である。
【図１６】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第２の実施例の説明図である。
【図１７】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第３の実施例の説明図である。
【図１８】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第４の実施例の説明図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２０】本発明の更に他の実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２１】本発明の一実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２２】図２１のＵＲＲＯ補正の評価関数の説明図である。
【図２３】本発明の他の実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２４】本発明の更に他の実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２５】図７のＲＲＯ次数毎の加算ゲインの測定処理フロー図である。
【図２６】図２５の加算ゲインの測定のためのＦＦＴの周波数特性図である。
【図２７】図２５のＮＲＲＯの測定処理の説明図である。
【図２８】図２５のＲＲＯの測定処理の説明図である。
【図２９】図２７及び図２８のＲＲＯとＮＲＲＯの説明図である。
【図３０】図２５の最適ゲインとＲＲＯ残余の説明図である。
【図３１】図２５の最適ゲインによるＲＰＥの補正動作の説明図である。
【図３２】図２５のＲＲＯ次数毎の加算ゲインの実施例の説明図である。
【図３３】図２５のための補正前のＲＰＥの説明図である。
【図３４】図２５の補正後のＲＰＥの説明図である。
【図３５】図７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３６】図３５のゾーン分割の説明図である。
【図３７】図３５のＲｒｏＴａｂｌｅの説明図である。
【図３８】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３９】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４０】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４１】図７のＲＲＯ補正テーブルの格納場所の説明図である。
【図４２】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４３】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。
【図４４】従来のＲＲＯ補正テーブルによるトラック揺れの説明図である。
【図４５】図４４の隣接トラックの拡大図である。
【符号の説明】
【０２３８】
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
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
【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、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４２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４３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４２及び図４３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４２及び図４３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１】
【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２】
【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３】
【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４２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４３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４２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。図４２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。
【００２５】
【数４】
【００２６】
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。
【００２７】
【数５】
【００２８】
すなわち、図４２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。
【００２９】
次に、ＲＲＯに追従する方法は、図４３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。
【００３０】
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、繰り返し制御を用いる方法、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。
【００３１】
図４３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。
【００３２】
【数６】
【００３３】
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。
【００３４】
【数７】
【００３５】
即ち、図４３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。
【００３６】
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）を用いる方法が最も精度良く波形を求めることができる。
【００３７】
このＲｒｏＴａｂｌｅ、ＵＲｒｏＴａｂｌｅの波形を生成する際に問題になるのは、ノイズであり、特に、位置外乱内の非同期の成分：ＮＲＲＯが問題になる。このＮＲＲＯは、位置決め制御時には、ＮＲＰＥとして観測される。ＲＲＯに追従するにしても、追従しないにしても、位置信号を用いて波形を求めるが、ＲＰＥに比べてＮＲＰＥが無視でないくらいに大きい状態が問題になる。
【００３８】
このＮＲＰＥが「０」の場合には、１周分の位置信号を観測するだけで、ＲＰＥを求めることができる。そのため、ＲＲＯに完全に追従しない、または完全に追従する、ためのＲｒｏＴａｂｌｅまたはＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成することは容易である。しかし、実際には、ＲＰＥとＮＲＰＥの大きさは同程度であり、このＲＰＥ測定時のＮＲＰＥの誤差を考慮した方法が必要になる。
【００３９】
このＮＲＰＥの影響を低減する方法の１つが、位置誤差ｅを平均化する方法である。位置信号を連続して複数の回転周数分（例えば、１００回転）測定し、サーボセクタごとに、測定値の平均値を求める。そして、その平均値をＲＰＥとみなして、ＲＲＯに追従しない，または追従するための補正信号：ＲｒｏまたはＵｒｒｏＴａｂｌｅ値を計算する。このＲｒｏやＵｒｒｏＴａｂｌｅ値は、観測した波形にノイズが一切含まないものと仮定して計算する。そして、この値を、ＲｒｏＴａｂｌｅやＵＲｒｏＴａｂｌｅの補正テーブル１００、１０８に、サーボセクタごとに代入する。
【００４０】
しかし、単純に平均化する方法は、ＮＲＰＥの影響を低減することはできても、「０」にすることはできない。まして、ＮＲＰＥがＲＰＥに対してどの程度大きいか、測定するための回転周数をいくらにすべきかの基準もあいまいである。そこで、位置誤差信号を平均化したあと、１よりも小さいゲイン：ＫｒｒｏまたはＫｕｒｒｏをかけて、テーブル１００、１１８に代入することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００４１】
この方法では、ＮＲＰＥが大きい場合、または測定するための回転周数が少ない場合には、ＫｒｒｏまたはＫｕｒｒｏを、実験にて調整して、補正後のＲＰＥが小さくなる条件を決めていた。ゲインは、ＮＲＰＥがＲＰＥに対して大きい場合は，「０」に近く、逆に小さい場合には、「１」に近くなる。このゲインの不確実性を解除するため、更に、ＲＰＥの測定と補正を繰り返す（例えば、特許文献２参照）。例えば、２回繰り返す場合を考える。１回目の測定・計算により求めたＲｒｏ［１］またはＵＲｒｏ［１］を使い、下記式（８）により、補正テーブルを生成する。
【００４２】
【数８】
【００４３】
２回目には、さきほど生成した補正テーブル：ＲｒｏＴａｂｌｅ[1]またはＵＲｒｏＴａｂｌｅ[1]を使って位置決め制御を行った状態で、ＲＰＥの測定を行う。そして、再びＲｒｏ［２］またはＵＲｒｏ［２］を計算して、下記式（９）により、先の補正テーブルに加算する。
【００４４】
【数９】
【特許文献１】特開平１１−１２６４４４号公報
【特許文献２】ＵＳ ６，４３７，９３６ Ｂ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４５】
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いる。図４４は、隣接する３つのトラックの揺れの様子を示し、トラック毎に、トラック中心の軌跡が異なる。図４５は、図４４の真中のトラックの軌跡から見た、上下のトラックの軌跡を示し、真中のトラックのトラック幅を示すものである。このように、トラックの高密度により、精度の高いＲＲＯ補正が要求される。
【００４６】
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、補正テーブルへ補正値であるＲｒｏまたはＵｒｒｏを加算する際のゲイン：ＫｒｒｏまたはＫｕｒｒｏの最適値を理論的に求める方法が確立されていなかった。そのため、実験により経験的に決めるしかなかった。
【００４７】
それゆえに、補正後のＲＰＥの抑圧率も予想を立てることができず、実験により確認するしか方法がなかった。この事は、ディスク装置個々ごとに、抑圧率を調整する際に問題になり、新しい装置を設計する際に位置決め精度の値が予想できないことになる。
【００４８】
又、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、すなわち製造時間を、いくらにすればよいのか、基準を作ることが難しかった。例えば、従来技術では、位置決め精度の仕様を満足するには、測定時間が長いほど（例えば、数時間）、正確なＲＲＯ補正テーブルを作成できるが、測定時間が長いほど、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。
【００４９】
更に、実験によりゲインを決定する際に、位置誤差の周波数特性を考慮していないため、補正後のＲＰＥを効果的に抑圧することが困難であり、ディスク装置の追従精度低下をもたらすおそれがあった。
【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を加算する際のゲインを経験に頼らずに、理論的に求め、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を加算する際のゲインを最適化し、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。
【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を加算する際のゲインを、周波数ごとに最適に設定し、補正後のＲＰＥをより効果的に抑圧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により位置制御するディスク装置の前記ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正値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、前記位置信号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、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップと、前記補正された位置誤差成分を補正テーブルに格納するステップとを有する。
【００５４】
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る。そして、その方法は、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、前記位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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】
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、前記ヘッドからの位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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】
又、本発明では、好ましくは、前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップからなる。
【００５７】
又、本発明では、好ましくは、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算するステップとを更に有する。
【００５８】
又、本発明では、好ましくは、前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正するステップからなる。
【００５９】
又、本発明では、好ましくは、前記補正ステップは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップからなる。
【００６０】
又、本発明では、好ましくは、前記格納ステップは、前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従う。
【００６１】
【数１０】
【発明の効果】
【００６２】
本発明では、位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインを用いるので、補正後のＲＲＯを求める式を用いて補正後の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、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態を、ディスク装置、ＲＲＯ補正テーブル作成のための最適ゲイン決定方法、ＲＲＯ補正テーブル作成方法、他のＲＲＯ補正テーブル作成方法、ＵＲＲＯ補正テーブル作成方法、周波数特性を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法、相関を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法、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。
【００６４】
［ディスク装置］
図１は、本発明の一実施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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
このＲＰＥが誤差なく観測できれば、ＲｒｏＴａｂｌｅまたはＵＲｒｏＴａｂｌｅは、正しく生成できる。ところが、実際には、ＲＰＥを観測位置ｙから求めることが必要になり、観測位置ｙには、ＲＰＥの他に、ＮＲＰＥが含まれている。このＮＲＰＥが、ＲＰＥを観測する時の誤差となる。したがって、ＮＲＰＥの影響を小さくするために、測定回数を増やす方法が一般的に行なわれている。
【００７９】
即ち、複数回のサンプルで測定した観測位置ｙの平均値を求めて、ＲＰＥを求めるが、測定は有限時間で行わなければならず、それゆえＮＲＰＥの影響も０にはできない。特に１周や２周といった、極めて短い測定時間にて、ＲＰＥを測定するときに、誤差として含まれるＮＲＰＥの影響を低減する方法が求められていた。以下、Ｒｒｏｔａｂｌｅを生成する時に必要な誤差の影響を低減方法について説明する。
【００８０】
［ＲＲＯ補正テーブル作成のための最適ゲイン決定方法］
図７は、本発明のヘッド位置決め制御系の第１の実施の形態のブロック図、図８は、本発明のディスク装置の製造工程の説明図、図９は、ＲｒｏＴａｂｌｅ作成のためのＲＲＯ残余の説明図、図１０は、図９のＲＲＯ残余を用いたＲＲＯゲイン最適値計算処理フロー図、図１１は、図１０のＲＲＯ測定処理フロー図、図１２は、図１０のＮＲＲＯ測定処理フロー図である。
【００８１】
図７は、ディスク装置単体で最適値計算と、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。
【００８２】
ＲＰＥ取得ブロック２６は、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。位置精度測定ブロック２４は、図１０乃至図１２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１０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１３で後述するように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに最適ゲインを掛け、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１３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。
【００８３】
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。
【００８４】
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８により、磁気ディスク装置の製造工程を説明する。先ず、装置に、サーボ信号記録済みのディスク及び他の機構部品（例えば、図１のＶＣＭ，磁気ヘッド、スピンドルモータ等）を組み立てる。次に、各種回路（図１のＭＣＵ，ＨＤＣ等）を搭載した電子基板を、ディスク装置に取り付ける。次に、磁気ヘッドの出力やＶＣＭの電流値等のディイスク装置の固体差を校正する。
【００８５】
更に、前述のＲＲＯ補正テーブルを、校正後の磁気ディスク装置を使用して、作成する。次に、ＲＲＯ補正テーブルを使用して、ＶＣＭ１を駆動し、磁気ヘッドの位置決め精度を、各トラックで測定し、確認する。ここで、所望の位置決め精度が得られないトラックは、不使用とし、交代トラックを設定する。更に、データ記録再生テストを行い、所望の記録再生が可能かを確認する。確認された磁気ディスク装置が、フィールドに出荷される。
【００８６】
次に、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、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９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。
【００８７】
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ＲＯ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（１０）となる。
【００８８】
【数１１】
【００８９】
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（１１）となる。
【００９０】
【数１２】
【００９１】
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（１２）となる。
【００９２】
【数１３】
【００９３】
以下、順に繰り返すと、Ｍ回補正後のＲＲＯの残余ＲＭは，次式（１３）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。
【００９４】
【数１４】
【００９５】
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。
【００９６】
即ち、式（１３）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（１３）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。
【００９７】
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（１４）で求まる。
【００９８】
【数１５】
【００９９】
補正後のＲＲＯ残余中のＲＲＯ起因の成分は、式（１３）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（１４）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（１５）で表現できる。
【０１００】
【数１６】
【０１０１】
次に、ＮＲＲＯについて、ＮＲＲＯ起因の標準偏差をσＮＲＲＯとする。式（１３）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（１６）となる。
【０１０２】
【数１７】
【０１０３】
したがって、式（１３）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（１６）を、式（１３）の右辺第２項に代入し、２乗して、下記式（１７）と表現できる。
【０１０４】
【数１８】
【０１０５】
従って、補正後のＲＲＯの残余の分散（σの２乗）は、式（１５）と式（１７）とから、式（１８）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（１８）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。
【０１０６】
【数１９】
【０１０７】
次に、式（１８）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（１８）において、繰り返し回数Ｍの値を「１」とおくと、式（１８）は、下記式（１９）となる。
【０１０８】
【数２０】
【０１０９】
補正前のＲＲＯとＮＲＲＯの各々のσの比をｒと表現して、式（１９）に代入すると、この比ｒを使って、正規化したＲＲＯ残余の分散ｒ［１］は、下記式（２０）と表現できる。
【０１１０】
【数２１】
【０１１１】
ＲＲＯ残余が最小になる加算ゲインＫを求めるためには、式（２０）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（２１）により、ＲＲＯ残余が最小になる加算ゲインＫが得られる。
【０１１２】
【数２２】
【０１１３】
このとき、式（２０）の正規化したＲＲＯ残余の分散r[1]（１回補正後の正規化ＲＲＯ残余）は、式（２０）に、式（２１）を代入して、下記式（２２）で得られる。
【０１１４】
【数２３】
【０１１５】
以上より、最適ゲインＫ，正規化ＲＲＯ残余の分散、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（２３）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。
【０１１６】
【数２４】
【０１１７】
前述の式記は、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（２１）と、式（２２）により、下記式（２４）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。
【０１１８】
【数２５】
【０１１９】
したがって、任意の繰り返し数Ｍのときには、式（２３）と同様に、下記式（２５）に示す関係式を得る。
【０１２０】
【数２６】
【０１２１】
図１１及び図１２を参照して、図１０により、最適ゲイン計算処理を説明する。
【０１２２】
（Ｓ１０）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７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１１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７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７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１２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。
【０１２３】
（Ｓ１２）次に、図７の最適値計算ブロック２５が、求めた各セクタのＲＲＯから、式（１４）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（１６）に従い、ＮＲＲＯの標準偏差σｎｒｒｏを計算する。
【０１２４】
（Ｓ１４）式（２０）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（２１）又は、式（２４）により、最適ゲインＫ又は、Ｋ［Ｍ］を計算する。
【０１２５】
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。
【０１２６】
［ＲＲＯ補正テーブル作成方法］
図１３は、Ｍ＝１の場合のＲＲＯ補正テーブル作成処理フロー図である。尚、ここでは、図７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１０の処理で、最適ゲインＫが求まっているものとし、図７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。
【０１２７】
（Ｓ２０）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。
【０１２８】
（Ｓ２２）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。
【０１２９】
（Ｓ２４）次に、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とすると、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ればよい。即ち、式（２６）を計算する。
【０１３０】
【数２７】
【０１３１】
（Ｓ２６）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（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（２７）と表現できる。つまり、Ｃ２（ｍ）とＳ２（ｍ）は、Ｃ（ｍ）、Ｓ（ｍ）、ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）から求まる。
【０１３２】
【数２８】
【０１３３】
（Ｓ２８）次に、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（２８）で求まる。（尚、後述するＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ式となる）。
【０１３４】
【数２９】
【０１３５】
（Ｓ３０）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。
【０１３６】
次に、測定、補正（繰り返し）回数Ｍが、２以上の場合を説明する。図１４は、Ｍが２以上の場合のＲＲＯ補正テーブル作成処理フロー図である。尚、ここでも、図７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１０の処理で、最適ゲインＫ（Ｍ）が求まっているものとし、図７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。
【０１３７】
（Ｓ４０）測定、補正回数カウント値ＣｏｕｎｔＭを、「０」に初期化する。
【０１３８】
（Ｓ４２）先ず、図１３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。
【０１３９】
（Ｓ４４）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１４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。
【０１４０】
（Ｓ４６）次に、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ればよい。即ち、前述の式（２６）を計算する。
【０１４１】
（Ｓ４８）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（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、前述の式（２７）と表現できる。つまり、Ｃ２（ｍ）とＳ２（ｍ）は、Ｃ（ｍ）、Ｓ（ｍ）、ａ（ｍ）、ｂ（ｍ）から求まる。
【０１４２】
（Ｓ５０）次に、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、前述の式（２８）で求まる。（尚、後述するＵＲｒｏＴａｂｌｅを生成するときも同じ式となる）。
【０１４３】
（Ｓ５２）次に、求めたＲＲＯ（ｑ）に、前述の最適ゲインＫ（ＣｏｕｎｔＭ）を乗算し、補正テーブル２９のＲｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）に加算し、加算値を格納する。そして、測定、補正カウント値ＣｏｕｎｔＭを、「１」インクリメントする。
【０１４４】
（Ｓ５４）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Ｓ４４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。
【０１４５】
次に、実施例を説明する。図１５及び図１６は、横軸に加算ゲインＫをとり、加算ゲインＫを変えたときのＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯの各残余率の実測結果と、ＲＲＯの残余率のシミュレーションとの比較を示す。図１５は、平均化周数Ｎ＝１、繰り返し数Ｍ＝１の場合の実験結果（丸）と、シミュレーション結果（点線）であり、上段が、ＲＰＥの残余率（ＲＰＥの残余／元のＲＰＥ）の実験結果、中段が、ＲＲＯの残余率（ＲＲＯ残余／元のＲＲＯ）の実験結果とシミュレーション結果，下段がＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率の実験結果である。
【０１４６】
実験は、図１の実際のディスク装置を使用し、横軸にとった各加算ゲインＫで、図７の制御系で、補正テーブル２９を作成し、図７のように、この補正テーブル２９で、位置誤差ｅを補正しながら、アクチュエータ１を制御し、観測位置ｙを観測して、ＲＰＥ残余、ＲＲＯ残余、ＲＰＥ＋ＲＲＯ残余を求めた。一方、シミュレーションは、横軸にとった各加算ゲインＫを使用し、式（２３）により、ＲＲＯの残余率を計算したものである。
【０１４７】
又、図１６は、平均化周数Ｎ＝８，繰り返し数Ｍ＝１の場合の実験結果（丸）と、シミュレーション結果（点線）であり、上段が、ＲＰＥの残余率（ＲＰＥの残余／元のＲＰＥ）の実験結果、中段が、ＲＲＯの残余率（ＲＲＯ残余／元のＲＲＯ）の実験結果とシミュレーション結果，下段がＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率の実験結果である。実験及びシミュレーションは、図１５と同様である。
【０１４８】
図１５と図１６から、ＲＲＯ残余率が最小の加算ゲインは、実験結果（丸印）とシミュレーション結果（点線）とほぼ同一であり、理論式（２３）が正確であることを、実験により確認できた。
【０１４９】
更に、図１７及び図１８は、条件（平均化周数Ｎ×繰り返し数Ｍ）を違えたときの最適ゲインを設定したときのシミュレーション結果と実験結果とのＲＲＯ残余率の比較を示す図である。図１７及び図１８は、横軸に加算ゲインをとり、平均化周数Ｎ×繰り返し数Ｍが同じ条件でのＲＲＯ残余率の点を線で結んでいる。図１８は、実測の最適ゲインにおけるＲＲＯ残余率の関係図であり、図１５や図１６と同様に、ＲＲＯ残余率が最小となるゲインを実験により求めた。
【０１５０】
図１７は、計算した最適ゲインにおけるＲＲＯ残余率のシミュレーション結果の関係図である。式（２４）により、各平均化周数Ｎ×繰り返し数Ｎにおける最適加算ゲインＫを計算し、式（２５）によりＲＲＯ残余率を計算したシミュレーションした結果である。尚、図１７では、σｎｒｒｏ／σｒｒｏ＝１．１５の条件で計算した。
【０１５１】
図１７のＲＲＯ残余率の特性と図１８のＲＲＯ残余率の特性とは、極めて似通っている。すなわち、理論式（２４）が正しいことが、実験により確認できた。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１０により求め、そして、図１３及び図１４により、補正テーブルを作成することができる。それゆえ、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。
【０１５２】
［他のＲＲＯ補正テーブル作成方法］
図１９は、本発明の第２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１９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、最適ゲインの計算処理２５（図１０）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、ディスク装置内のゲインテーブル３０にセットする点である。
【０１５３】
このようにすると、外部装置５０を使用して、加算ゲインを計算するため、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。
【０１５４】
図２０は、本発明の第３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２０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、位置精度測定処理２４、最適ゲインの計算処理２５（図１０〜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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
更に、同一ロットの複数台のディスク装置に対し、図１９又は図２０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。
【０１５７】
［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。
【０１５８】
図２１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、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。
【０１５９】
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。位置精度測定ブロック２４は、図１０乃至図１２で前述したように、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１０にて説明したように、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１３で前述したように、ＲＰＥ取得ブロック２６で取得したＲＰＥに最適ゲインを掛け、ＲＲＯ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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
図２２は、ＵＲｒｏＴａｂｌｅ値とＲＲＯの残余との説明図である。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。従って、ＲＲＯ残余は、実際のＲＲＯからＵＰｒｏＴａｂｌｅ３６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。
【０１６２】
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（２９）により得られる。
【０１６３】
【数３０】
【０１６４】
即ち、評価関数は、ＲＲＯの場合の式（１８）と同一であるが、式（２９）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。
【０１６５】
図２３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２３において、図７及び図２１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２１との相違は、最適ゲインの計算処理２５（図２１）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、ディスク装置内のゲインテーブル３０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、加算ゲインを計算するため、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。
【０１６６】
図２４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２４において、図７及び図２１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２１との相違は、位置精度測定処理２４、最適ゲインの計算処理２５（図１０〜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。
【０１６７】
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。
【０１６８】
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２３又は図２４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。
【０１６９】
［周波数特性を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法］
前述の実施の形態では、求めたＲＲＯ推定波形を、最適なゲインＫをかけてＲｒｏＴａｂｌｅに加算する方法であった。つまり、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。
【０１７０】
そこで、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（２１）または式（２４）に従って、最適ゲインＫを決めることができる。図２５は、本発明の最適ゲイン計算の第２の実施の形態の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として、説明する。
【０１７１】
（Ｓ６０）はじめに、図１０のステップＳ１０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。
【０１７２】
（Ｓ６２）次に、ＮＲＲＯのパワースペクトラムを求める。図１２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。
【０１７３】
（Ｓ６４）次に、ＲＲＯ次数ｍを、「１」に初期化する。
【０１７４】
（Ｓ６６）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（２６）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。これが、ＤＦＴ演算の検出特性の周波数特性になる。
【０１７５】
図２６は、ＤＦＴ演算の周波数特性の例を示す。図２７は、この図２６の周波数特性に従う、ＮＲＲＯのパワースペクトラムを実線で、ＲＲＯ次数ごとのＮＲＲＯのパワースペクトラムを丸印で示す。図２８には、ＲＲＯのパワースペクトラムを実線で、ＲＲＯ次数ごとのＲＲＯのパワースペクトラムを丸印で示す。図２９は、図２７と図２８とのＲＲＯ次数ごとのＲＲＯとＮＲＲＯのパワーとを、同じグラフに重ねあわせたものである。なお、この例では１次〜４次のＲＲＯには、追従するものとしている。このようにして、ＲＲＯ次数ごとの、ＮＲＲＯのパワースペクトラムと、ＲＲＯのパワースペクトラムを求まる。
【０１７６】
（Ｓ６８）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と、ＮＲＲＯのσとの比ｒ（ｍ）を求める。
【０１７７】
（Ｓ７０）このσ比ｒ（ｍ）を先に示した最適条件式である式（２１）または式（２４）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。図３０は、各ＲＲＯ次数に対する最適ゲイン特性の説明図である。この例では、平均化周数Ｎ＝１，繰り返し回数Ｍ＝１としている。また、図３０の下段に示すように、ＲＲＯ次数ごとのＲＲＯ補正後のＲＲＯ残余率も求まる。この残余率と元のＲＲＯのパワースペクトラムから、全ての周波数をまとめた、ＲＲＯの補正前後の残余率をもとめることができる。
【０１７８】
（Ｓ７２）前述のように、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Ｓ６６に戻り、図２７乃至図３０を用いて説明した各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、終了する。
【０１７９】
以上説明したように、ＲＲＯ次数ごとのゲインを定めることができた。このゲインは、従来のＤＦＴ・逆ＤＦＴを用いて、ＲｒｏまたはＵＲｒｏを計算する方法に適用できる。例えば、図１３の式（２８）は、ＲＲＯ次数を考慮して、次式（３０）に変形する。
【０１８０】
【数３１】
【０１８１】
尚、この場合、図１３において、ステップＳ３０のゲインＫは「１」として、ＰｒｏＴａｂｌｅ（ｑ）を計算する。
【０１８２】
次に、実施例を説明する。図３１は、図１のディスク装置におけるＲＲＯ補正前後のＲＰＥ波形図である。ＲＲＯ補正方法は、前記の周波数ごとに加算ゲインＫｒｒｏ（ｍ）を変える方法を用いている。図３１において、上から順にインデックス信号、補正前のＲＰＥ波形，補正後のＲＰＥ波形である。ここでは平均化周数Ｎ＝１，繰り返し数Ｍ＝１とした。この例では、中央付近にＲＰＥ波形の跳びが観測されている。しかし、ＲＲＯ補正後は、効果的に除去されている。
【０１８３】
図３２は、全周波数で一律の加算ゲインを設定する方法と、加算ゲインをＲＲＯ次数ごとに違える方法との比較を示す説明図である。ＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯの３つの値で、補正後／補正前の割合（残余率）を求めた。条件としては、繰り返し数Ｍ＝１とし、平均化周数Ｎを、「１」、「２」、「３」、「４」、「６」、「８」の６種類を用いた。
【０１８４】
全周波数で一律の加算ゲインを設定する方法は、図１５及び図１６に示したように、加算ゲインＫを変化させながら，残余率が最小になるときの残余率を求めた。例えば、図１５のＮ＝１，Ｍ＝１の場合では、ＲＰＥの残余率は、Ｋ＝０．７０で、最小値＝０．５７０，ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝０．４５で、最小値＝０．７３４，ＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝０．８０で、最小値＝０．４８８である。
【０１８５】
同様に、図１６のＮ＝８，Ｍ＝１の場合では、ＲＰＥの残余率は、Ｋ＝０．９５で、最小値＝０．２４７，ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝０．８５で、最小値＝０．３９２，ＲＰＥ＋ＲＲＯの残余率は、Ｋ＝１．００で、最小値＝０．２０８である。すなわち、ＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯで残余率が、最小になる最適ゲインは異なる。
【０１８６】
一方、加算ゲインをＲＲＯ次数ごとに違える方法の値は、ＲＰＥ，ＲＲＯ，ＲＰＥ＋ＲＲＯの３つともに同一条件で測定している。図３２の残余率の値から理解されるように、加算ゲインをＲＲＯ次数ごとに違える方法の方が、全周波数で一律の加算ゲイン設定よりも、残余率が小さい。
【０１８７】
次に、ディスク全面でのＲＲＯ補正の効果を求めた。図３３は、ＲＲＯ補正前の結果を、図３４は、ＲＲＯ補正後の結果を示す。この例では、ＲＲＯ補正の条件として、ＲＲＯ次数ごとに加算ゲインを最適化し、平均化周数Ｎ＝３、繰り返し回数Ｍ＝１とした。また、ディスク１面のうちの最外周で加算ゲインを最適化して、それをディスク全面に適用している。補正前、補正後の各トラックのＲＰＥを、トラック数単位で、３２周平均で求め、その絶対値の最大値を、そのトラックの代表値として、それを全トラック分もとめた。図３３及び図３４の上段は、各ＲＰＥのポイント数（トラック数）をヒストグラムで表示している。中段は、各ＲＰＥの確立値を示す確率分布、下段は、ｌｏｇ１０（１−中段の確率値）＝エラーレートを示す。
【０１８８】
図３４のＲＲＯ補正した場合には、図３３のＲＲＯ補正前の状態に比し、全体的に、ＲＰＥの値やエラーレートが大幅に減少していることが理解される。このように、わずか３周という少ない測定周数でも、効果的にＲＲＯ補正が実現できる。
【０１８９】
［トラック間相関を考慮した別のＲＲＯ補正テーブル作成方法］
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。
【０１９０】
図３５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３６及び図３７は、その説明図である。
【０１９１】
（Ｓ８０）図３６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。
【０１９２】
（Ｓ８２）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３７のように、ＲｒｏＴａｂｌｅ２９にＲｒｏＺｏｎｅ値を格納する。
【０１９３】
（Ｓ８４）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２５で説明した周波数毎に、異なる加算ゲインを設定し、式（３０）により、ＲＲＯ補正波形Ｒｒｏ（ｑ）を計算する。そして、図３７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３７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。
【０１９４】
（Ｓ８６）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Ｓ８４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。
【０１９５】
これを、図３６に示した分割ゾーン分繰り返し、図３７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設定し、式（３０）により、ＲＲＯ補正波形Ｒｒｏ（ｑ）を測定する。
【０１９６】
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。
【０１９７】
［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、前述の図８で説明したディスク装置の製造時である。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。
【０１９８】
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３８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３８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。
【０１９９】
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。
【０２００】
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３９は、このサーボトラックライト方法の説明図である。図３９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。
【０２０１】
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。
【０２０２】
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４０は、この補正テーブル書換え方法の処理フロー図である。
【０２０３】
（Ｓ９０）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。
【０２０４】
（Ｓ９２）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。
【０２０５】
（Ｓ９４）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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
［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４１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。
【０２０８】
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。
【０２０９】
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。
【０２１０】
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２５乃至図４１の実施の形態では、ＲＲＯで説明したが、図２１乃至図２４で説明したＵＲＲＯにも適用できる。
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。
【０２１１】
（付記１）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により位置制御するディスク装置の前記ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正値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、前記位置信号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、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップと、前記補正された位置誤差成分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。
【０２１２】
（付記２）前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正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。
【０２１３】
（付記３）前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算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。
【０２１４】
（付記４）前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正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。
【０２１５】
（付記５）前記補正ステップは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正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。
【０２１６】
（付記６）前記格納ステップは、前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従うことを特徴とする付記２のヘッド位置制御用補正テーブル作成方法。
【０２１７】
【数３２】
【０２１８】
（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、前記位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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。
【０２１９】
（付記８）前記読み出しステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号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。
【０２２０】
（付記９）前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算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。
【０２２１】
（付記１０）前記読み出しステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号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。
【０２２２】
（付記１１）前記読み出しステップは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号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。
【０２２３】
（付記１２）前記読み出しステップは、前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従うことを特徴とする付記８のヘッド位置制御方法。
【０２２４】
【数３３】
【０２２５】
（付記１３）前記位置制御ステップは、前記位置誤差から前記補正信号を差し引き、前記差し引いた位置誤差から前記ヘッド位置制御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７のヘッド位置制御方法。
【０２２６】
（付記１４）前記位置制御ステップは、前記位置誤差から得た前記ヘッド位置制御信号から前記補正信号を差し引き、前記ヘッド位置を制御する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。
【０２２７】
（付記１５）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、前記ヘッドからの位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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。
【０２２８】
（付記１６）前記補正テーブルは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して前記補正信号を格納することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２２９】
（付記１７）前記制御部は、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定し、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３０】
（付記１８）前記補正テーブルは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整された各繰り返し毎のゲインで、前記各繰り返し毎に、前記測定された位置誤差成分を補正して得た前記補正信号を格納することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３１】
（付記１９）前記補正テーブルは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た前記補正信号を格納することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３２】
（付記２０）前記補正テーブルに格納された補正値により補正されたディスクの回転に同期した成分の正規分布であるＲＲＯ残余のσが、前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布をσＲＲＯ，前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布をσＮＲＲＯ，前記測定周数をＮ，前記繰り返し数をＭ，前記ゲインをＫとした時に、下記式（１８）に従うことを特徴とする付記１６のディスク装置。
【０２３３】
【数３４】
【０２３４】
（付記２１）前記制御部は、前記位置誤差から前記補正信号を差し引き、前記差し引いた位置誤差から前記ヘッド位置制御信号を生成することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【０２３５】
（付記２２）前記制御部は、前記位置誤差から得た前記ヘッド位置制御信号から前記補正信号を差し引き、前記ヘッド位置を制御することを特徴とする付記１５のディスク装置。
【産業上の利用可能性】
【０２３６】
位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインを用いるので、補正後のＲＲＯを求める式を用いて補正後の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、ゲインを決めることができ、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。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】
【０２３７】
【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１のディスク装置の製造工程の説明図である。
【図９】図７の評価関数の説明図である。
【図１０】図７の加算ゲインの測定処理フロー図である。
【図１１】図１０のＲＲＯ測定処理フロー図である。
【図１２】図１０のＮＲＲＯ測定処理フロー図である。
【図１３】図７のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図１４】図７の他のＲｒｏＴａｂｌｅ作成処理フロー図である。
【図１５】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第１の実施例の説明図である。
【図１６】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第２の実施例の説明図である。
【図１７】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第３の実施例の説明図である。
【図１８】図７のＲｒｏＴａｂｌｅによる第４の実施例の説明図である。
【図１９】本発明の他の実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２０】本発明の更に他の実施の形態のＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２１】本発明の一実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２２】図２１のＵＲＲＯ補正の評価関数の説明図である。
【図２３】本発明の他の実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２４】本発明の更に他の実施の形態のＵＲＲＯ補正機能を有するサーボ制御系の構成図である。
【図２５】図７のＲＲＯ次数毎の加算ゲインの測定処理フロー図である。
【図２６】図２５の加算ゲインの測定のためのＦＦＴの周波数特性図である。
【図２７】図２５のＮＲＲＯの測定処理の説明図である。
【図２８】図２５のＲＲＯの測定処理の説明図である。
【図２９】図２７及び図２８のＲＲＯとＮＲＲＯの説明図である。
【図３０】図２５の最適ゲインとＲＲＯ残余の説明図である。
【図３１】図２５の最適ゲインによるＲＰＥの補正動作の説明図である。
【図３２】図２５のＲＲＯ次数毎の加算ゲインの実施例の説明図である。
【図３３】図２５のための補正前のＲＰＥの説明図である。
【図３４】図２５の補正後のＲＰＥの説明図である。
【図３５】図７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３６】図３５のゾーン分割の説明図である。
【図３７】図３５のＲｒｏＴａｂｌｅの説明図である。
【図３８】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３９】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４０】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４１】図７のＲＲＯ補正テーブルの格納場所の説明図である。
【図４２】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４３】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。
【図４４】従来のＲＲＯ補正テーブルによるトラック揺れの説明図である。
【図４５】図４４の隣接トラックの拡大図である。
【符号の説明】
【０２３８】
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
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
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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により位置制御するディスク装置の前記ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正値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、
前記位置信号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、
前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップと、
前記補正された位置誤差成分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】
前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正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】
前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、
前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算するステップとを更に有する
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４】
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、
前記位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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５】
前記読み出しステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号を読み出すステップから
なることを特徴とする請求項４のヘッド位置制御方法。
【請求項６】
前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、
前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算するステップとを更に有する
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】
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、
前記ヘッドからの位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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８】
前記補正テーブルは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して前記補正信号を格納する
ことを特徴とする請求項７のディスク装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定し、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算する
ことを特徴とする請求項７のディスク装置。
【請求項１０】
前記補正テーブルは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た前記補正信号を格納する
ことを特徴とする請求項７のディスク装置。
【請求項１】
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により位置制御するディスク装置の前記ディスクの回転に同期した成分を補正するための補正値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、
前記位置信号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、
前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正するステップと、
前記補正された位置誤差成分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】
前記補正ステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正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】
前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、
前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算するステップとを更に有する
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４】
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、
前記位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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５】
前記読み出しステップは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た補正テーブルから前記補正信号を読み出すステップから
なることを特徴とする請求項４のヘッド位置制御方法。
【請求項６】
前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定するステップと、
前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算するステップとを更に有する
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】
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、
前記ヘッドからの位置信号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し、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比に基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して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８】
前記補正テーブルは、前記位置信号を平均化するための測定周数と、前記補正の繰り返し数と、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比とに基づいて調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して前記補正信号を格納する
ことを特徴とする請求項７のディスク装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分の正規分布と前記ディスクの回転に同期しない成分の正規分布とを測定し、前記同期した成分の正規分布と前記同期しない成分の正規分布との比とに基づいて前記調整ゲインを計算する
ことを特徴とする請求項７のディスク装置。
【請求項１０】
前記補正テーブルは、前記ディスクの回転周波数の整数倍の周波数毎に、前記位置信号中の前記ディスクの回転に同期した成分と前記ディスクの回転に同期しない成分との大きさの比を求めて得た調整されたゲインで、前記測定された位置誤差成分を補正して得た前記補正信号を格納する
ことを特徴とする請求項７のディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【公開番号】特開２００６−７９７５４（Ｐ２００６−７９７５４Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６３６３１（Ｐ２００４−２６３６３１）
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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