記憶装置及びその制御装置、ヘッド振動測定方法
【課題】周波数の高いヘッドの振動の測定を可能にする記憶装置及びその制御装置、ヘッド振動測定方法を提供する。
【解決手段】ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から、ヘッドがサーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させるゲート発生部と、測定用ゲート信号のタイミングでヘッドにより再生される測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部とを備えた。
【解決手段】ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から、ヘッドがサーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させるゲート発生部と、測定用ゲート信号のタイミングでヘッドにより再生される測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶装置におけるヘッドの振動を測定する記憶装置及びその制御装置、ヘッド振動測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置における記録密度の向上を実現するために、より高ＴＰＩ（Track Per Inch）での記録が求められる。そのためには、より精度の高いヘッドの位置制御が必要となる。トラック間隔が縮まるほど、ヘッドがわずかな振動でオフセットライトし、隣接トラックのデータをイレーズしたり、極端な場合には隣接トラックへデータを書き込んだりする危険性が増す。
【０００３】
この振動の対策として、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）駆動電流にノッチフィルタ（Notch Filter）を適用するなどして振動の発生しやすい特定周波数成分を抑圧することにより、振動を軽減することができる。
【０００４】
また、セクタサーボ方式では、媒体においてヘッド位置を知るためのサーボ情報が、ＳＴＷ（Servo Track Writer）により離散的に書き込まれている。ヘッドがサーボ情報を読み出すことにより、ヘッドの位置制御が行われる。
【０００５】
なお、本発明の関連ある従来技術として、衝撃や振動が発生したときに隣接トラックへの誤書き込みを抑制できるディスク装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３８１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
媒体面に対して水平方向（面内方向）の振動の場合、振動の発生により隣接トラックのデータをイレーズする前に、媒体へのライト動作を禁止する必要がある。サーボゲートに従って読み取られるサーボ情報により、ヘッドのTrack Followingが実現されるが、サンプリング定理により、サーボ情報のサンプリング周波数の（１／２）倍であるナイキスト周波数より大きい振動やナイキスト周波数近くの振動は、正確に測定することができない。
【０００７】
媒体面に対して垂直方向（上下方向）の振動の場合、ヘッドと媒体の間の距離が遠くなることにより、書き込み電流によりライトヘッド（ライトギャップ）で発生した磁界が、書き込みに十分な強度でなくなり、書き込んだ波形のピークがつぶれたり、最悪の場合、書き込みが十分に行えずにすでに書き込まれているデータがそのまま残ったりしてしまう。上下振動の周波数は、一般的に１００ｋＨｚを超えており、サーボのサンプリング周波数（４０〜５０ｋＨｚ）に対して高いため、上下振動を測定することは困難である。
【０００８】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、周波数の高いヘッドの振動の測定を可能にする記憶装置及びその制御装置、ヘッド振動測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明は、ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれた記憶媒体と、前記記憶媒体における少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに、前記測定用波形である第１波形を書き込む書き込み部と、前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部とを備える。
【００１０】
また、本発明は、記憶装置におけるヘッドの振動の測定を行うヘッド振動測定方法であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれた記憶媒体における少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに、前記測定用波形である第１波形を書き込む第１波形書き込みステップと、前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定ステップとを実行する。
【００１１】
また、本発明は、ヘッドの振動を測定することができる記憶装置の制御装置であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させる制御を行うゲート発生制御部と、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定の制御を行う測定制御部とを備えた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周波数の高いヘッドの振動の測定が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
本実施の形態においては、本発明の記憶装置を適用した磁気ディスク装置について説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。この磁気ディスク装置は、信号処理基板１とＨＤＡ（Head Disk Assembly）２とで構成される。
【００１７】
信号処理基板１は、ＨＤＣ（ハードディスクコントローラ）１１、ＤＤＲ（Double Data Rate） ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）１２、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１４、ＲＤＣ（リードチャネル）１５、ＳＶＣ（モータドライバ）１６を備える。ＨＤＡ２は、ＨＤＩＣ（Head IC：プリアンプ）２１、ＶＣＭ２２、ＳＰＭ（Spindle Motor）２３、サスペンション２４、ヘッド２５、媒体２６（記憶媒体）を備える。
【００１８】
ＨＤＣ１１は、Ｈｏｓｔとの通信を行い、Ｈｏｓｔからの命令を受信し、ＭＣＵ１３への指示を行う。ＭＣＵ１３及びＤＳＰ１４は、ＨＤＣ１１からの指示に従ってＲＤＣ１５及びＳＶＣ１６の制御を行う。ＲＤＣ１５は、ＭＣＵ１３及びＤＳＰ１４からの指示に従ってＨＤＩＣ２１の制御を行う。ＳＶＣ１６は、ＭＣＵ１３及びＤＳＰ１４からの指示に従ってＶＣＭ２２及びＳＰＭ２３の制御を行う。ＭＣＵ（ＣＰＵやＭＰＵであっても良い）は、各種プログラムに従って各回路の制御を行う制御装置であるが、ＭＣＵ、ＤＳＰ、ＨＤＣなどの制御回路を含めて制御装置として構成しても良い。
【００１９】
ＨＤＩＣ（プリアンプＩＣ）２１は、ＲＤＣ１５からの指示に従って、ヘッド２５への記録信号の転送またはヘッド２５からの再生信号の増幅などを行う。ＶＣＭ２２は、ＳＶＣ１６からの指示に従ってサスペンション２４及びヘッド２５を移動させる。ＳＰＭ２３は、ＳＶＣ１６からの指示に従って媒体２６を回転させる。サスペンション２４は、ヘッド２５を支持する。ヘッド２５は、ＨＤＩＣ２１からの信号を媒体２６へ書き込み、媒体２６から読み取った信号をＨＤＩＣ２１へ出力する。媒体２６は、磁気ディスクであり面内記録方式であっても垂直記録方式であっても良い。
【００２０】
図２は、通常のサーボゲート及びサーボ情報の一例を示すタイムチャートである。この図において、上段は、通常のサーボゲートを表し、下段は、サーボゲートの発生時にヘッド２５により読み込まれるサーボ情報のフォーマットを表す。サーボ情報は、Preamble部、ServoMark部、GrayCode部、Position部、PostCode部、GAP部を有する。
【００２１】
ＲＤＣ１５は、サーボ情報を正確に読み出すために、再生信号の強弱に応じて動的に再生信号の増幅率を決定する機能ＡＧＣ（Auto Gain Control）を有する。増幅率（ServoGain値）は、サーボ情報内のPreamble部（測定用波形）の再生信号により調整される。増幅率は、ヘッド−媒体間距離や、Preamble部の有無（例えば、イレーズされているか否か、ServoMarkLockされているか否か）、ＨＤＩＣから出力される再生信号周波数に応じて変化する。例えば、ヘッド−媒体間距離が正常値よりも離れている場合、再生信号が小さくなるため、ＡＧＣは、ServoGain値を増加させ、再生信号を増加させるように動作する。また、再生信号周波数が高くなるということは媒体の磁化領域が小さくなるということであるため、再生信号振幅が小さくなる。従ってこの場合もServoGain値を増加させるように動作する。
【００２２】
次に、本実施の形態に係るヘッド振動測定方法について説明する。
【００２３】
本実施の形態においては、ヘッドの振動を、媒体面に対して垂直成分と水平成分に分離して測定する。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係るヘッド振動測定方法の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ＳＴＷは、所定の垂直成分測定用トラックの近傍の複数のシリンダに垂直成分測定用のパターンを書き込む垂直成分測定用書き込み処理を行う（Ｓ１１）。次に、媒体２６は、磁気ディスク装置に取り付けられる（Ｓ１２）。
【００２５】
次に、磁気ディスク装置のＭＣＵ１３は、ヘッド振動の垂直成分を測定する垂直成分測定処理を行う（Ｓ２１）。次に、ＭＣＵ１３は、所定の水平成分測定用トラックに水平成分測定用のパターンを書き込む水平成分測定用書き込み処理を行う（Ｓ２２）。次に、ＭＣＵ１３は、ヘッド振動の水平成分を測定する水平成分測定処理を行い（Ｓ２３）、このフローは終了する。
【００２６】
なお、ヘッド振動の垂直成分の測定を行う必要がない場合、水平成分測定用書き込み処理及び水平成分測定処理のみを行う。
【００２７】
垂直成分測定処理及び水平成分測定処理において、ＲＤＣ１５は、上述したＡＧＣを利用して次の動作を行う。
【００２８】
ＭＣＵ１３は、通常のサーボゲート（第１ゲート信号）間に、擬似サーボゲート（第２ゲート信号）を発生させ、通常のサーボゲートと擬似サーボゲートにおける再生信号を用いてＡＧＣによりServoGain値を取得する。次に、ＲＤＣ１５は、ServoGain値の変動により、ヘッドの振動を測定する。この動作により、サーボゲートの周波数の（１／２）倍より高い周波数の振動を測定することが可能になる。また、垂直成分測定処理及び水平成分測定処理においては、再生信号振幅が小さいことによるServoGain値の飽和を防ぐため、ＨＤＩＣ２１の再生ゲイン値を、通常使用時よりも大きくしておいても良い。
【００２９】
ここで、通常のサーボゲートと擬似サーボゲートを測定用ゲートとする。図４は、本実施の形態に係る測定用ゲート及び測定用パターンの一例を示すタイムチャートである。この図において、上段は、測定用ゲートを表し、下段は、測定用ゲートのタイミングでヘッドにより読み取られる測定用パターンを表す。ここでは、サーボゲート間に等間隔で３回の擬似サーボゲートを発生させることにより、測定用ゲート周期をサーボゲート周期の（１／４）倍とし、この測定用ゲート周期でServoGainの測定を行う。従って、（サーボゲートのサンプリング周波数）×（１／２）×４倍の周波数までのヘッド振動を測定することができる。
。
【００３０】
図５は、本実施の形態に係る測定用ゲートによるServoGain値サンプリングの一例を示すタイムチャートである。この図は、通常のサーボゲートのサンプリング周波数の（１／２）倍の正弦波である第１振動波形と、通常のサーボゲートのサンプリング周波数に等しい正弦波である第２振動波形とを示す。第１振動波形及び第２振動波形における黒丸は、ServoGain値サンプリングポイントを表す。従来、通常のサーボゲートのみでサンプリングを行うため、第１振動波形が振動周波数の上限であり、第２振動波形は測定不可能であった。本実施の形態の測定用ゲートでサンプリングを行うと第２振動波形も測定することが可能になる。
【００３１】
ＭＣＵ１３は、ファームウェアプログラムにより各回路を制御し、測定を実行する。ファームウェアは、測定用ゲートに同期してServoGain値を測定するために、測定用ゲートに同期した割り込みをＭＣＵ１３に発生させ、その割り込み処理を次の測定用ゲートの同期までに終了させる必要がある。また、通常のサーボゲートによる割り込みにおいて、ファームウェアは、位置情報を復調し、その値からヘッドの位置を算出するが、擬似サーボゲートによる割り込みにおいて、ファームウェアは、その処理をスキップし、ServoGain値のみを取得する。
【００３２】
次に、垂直成分測定用書き込み処理について説明する。
【００３３】
予め垂直成分測定用のトラックである垂直成分測定用トラックが指定される。ＳＴＷは、垂直成分測定用トラック（シリンダ）の近傍（±１シリンダ以上）の複数のシリンダに対して、例えば（１／３）トラック単位でAC Eraseを行う。AC Eraseとは、サーボ情報間を一定周波数の波形であるACパターン（第１波形）を書き込む処理である。ACパターンは、Preamble部の波形（周波数）と同一である。
【００３４】
（１／３）トラック単位でAC Eraseを行うことにより、トラック間の領域もACパターンで埋めることができる。また、複数のシリンダに亘ってAC Eraseを行うことにより、垂直成分の測定において水平成分の影響を受けないようにすることができる。
【００３５】
また、ＳＴＷがAC Eraseを行うのは、次の２つの理由からである。
【００３６】
１．磁気ディスク装置でAC Eraseを行うとすると、AC Erase時にヘッドの振動があった場合、ACパターンにヘッドの信号が現れてしまい、測定時のヘッドの振動を測定することが困難になってしまう。
【００３７】
２．ＳＴＷでAC Eraseを行うと、（１／３）トラック単位で書き込まれたACパターンの位相を揃えることができる。
【００３８】
図６は、本実施の形態に係る垂直成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。この図において、縦方向は、媒体半径方向であり、横方向は、媒体円周方向である。また、この図において、サーボ情報（Servo Frame）以外のユーザデータ領域のうち、３シリンダ（トラック）にわたる斜線の領域は、AC Eraseされた領域（AC Erase Area）であり、AC Erase Areaの中心のトラックは、垂直成分測定用トラックである。AC Erase Area以外のユーザデータ領域は、DC Eraseされた領域（DC Erase Area）である。DC Eraseとは、サーボ情報間を周波数０の（振幅変化がない）波形であるDCパターンで埋める処理である。
【００３９】
次に、垂直成分測定処理について説明する。
【００４０】
ＭＣＵ１３は、リードコアを垂直成分測定用トラックにオントラックさせ、ＲＤＣ１５から測定用ゲート毎に出力されるServoGain値の変動を調べることにより、ヘッド振動の垂直成分を測定する。ここで、図６に示すように、ヘッドがサーボ情報の上を通過するときにＭＣＵ１３は通常のサーボゲートを発生させ、ヘッドがユーザデータ領域の上を通過するときにＭＣＵ１３は擬似サーボゲートを発生させる。AC Erase Areaが複数トラックに亘っており、媒体半径方向で位相が揃っていることから、ヘッド振動の水平成分はServoGain値の変動に現れない。
【００４１】
次に、水平成分測定用書き込み処理及び水平成分測定処理の２つの例について説明する。
【００４２】
まず、第１の水平成分測定用書き込み処理について説明する。
【００４３】
予め水平成分測定用のトラックである水平成分測定用トラックが指定される。磁気ディスク装置は、水平成分測定用トラックに対してAC Eraseを行う。AC Eraseにより書き込まれるACパターン（第２波形）は、Preamble部の波形（周波数）と同一である。
【００４４】
図７は、本実施の形態に係る第１の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。この図において、縦方向は、媒体半径方向であり、横方向は、媒体円周方向である。また、この図において、サーボ情報（Servo Frame）以外のユーザデータ領域のうち、１シリンダ（トラック）分の斜線の領域は、AC Eraseされた領域（AC Erase Area）であり、水平成分測定用トラックである。AC Erase Area以外のユーザデータ領域は、DC Eraseされた領域（DC Erase Area）である。
【００４５】
次に、第１の水平成分測定処理について説明する。
【００４６】
ＭＣＵ１３は、リードコアを水平成分測定用トラックにオントラックさせ、ＲＤＣ１５から出力されるServoGain値の変動を調べる。ここで、図７に示すように、ヘッドがサーボ情報の上を通過するときにＭＣＵ１３は通常のサーボゲートを発生させ、ヘッドがユーザデータ領域の上を通過するときにＭＣＵ１３は擬似サーボゲートを発生させる。なお、ＭＣＵ１３は、リードコアを水平成分測定用トラックのTrack Centerからオフセットさせ、ServoGain値の変動を調べても良い。この場合、水平成分でリードコアがAC Erase AreaとDC Erase Areaの境目を動くことにより、ServoGain値の変動が大きくなり、水平成分を測定しやすくなる。
【００４７】
次に、第２の水平成分測定用書き込み処理について説明する。
【００４８】
まず、第１の水平成分測定用書き込み処理と同様にして、ＭＣＵ１３は、水平成分測定用トラックに対してAC Eraseを行う。次に、ＭＣＵ１３は、水平成分測定用トラックのTrack Centerの両側において、ライトコアに所定のオフセットを与えてDC Eraseを行うことにより、第１の水平成分測定用書き込み処理よりAC Erase Areaを狭くする。
【００４９】
図８は、本実施の形態に係る第２の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。この図におけるパターンは、第１の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンと同様の配置であるが、AC Erase Areaの幅が狭くなっている。
【００５０】
次に、第２の水平成分測定処理について説明する。
【００５１】
ＭＣＵ１３は、リードコアを水平成分測定用トラックにオントラックさせ、ＲＤＣ１５から出力されるServoGain値の変動を調べる。ここで、図８に示すように、ヘッドがサーボ情報の上を通過するときにＭＣＵ１３は通常のサーボゲートを発生させ、ヘッドがユーザデータ領域の上を通過するときにＭＣＵ１３は擬似サーボゲートを発生させる。第１の水平成分測定処理よりAC Erase Areaの幅が狭いため、水平成分が小さい場合でも、第１の水平成分測定処理よりServoGain値の変動が大きくなり、水平成分を測定しやすくなる、第１の水平成分測定処理より信号出力が減少し、ServoGain値が飽和しやすくなる。
【００５２】
上述したDC Eraseは、周波数０のＤＣパターンで埋める処理であるが、ＤＣパターンによる磁界のために、Preamble部の振幅が変化してしまうことが考えられる。この場合、通常のサーボゲートで再生した信号振幅と測定用サーボゲートで再生した信号振幅とが違って見えるため、ServoGain値の比較が困難となる。そのため、DC EraseではなくPreamble部よりも高い周波数信号（例えばPreamble部が１００ＭＨｚだとすると、その５倍の５００ＭＨｚ)を書き込むことにより、DC Eraseと同様の効果が期待できる。上述したように高い周波数信号を書き込むことにより再生信号振幅が小さくなりServoGain値が飽和しやすくなるためである。Preamble部よりも高い周波数信号を媒体に書き込む装置は、ＳＴＷであっても、磁気ディスク装置であっても構わない（再生信号振幅を小さくし、ServoGain値を飽和させることが目的であるため）。
【００５３】
媒体における垂直成分測定用トラック及び水平成分測定用トラックの位置について説明する。
【００５４】
図９は、本実施の形態に係る媒体における測定用領域の一例を示す平面図である。ここで、測定用領域には、垂直成分測定用トラックの近傍の複数トラックと水平成分測定用トラックの近傍の複数トラックとが含まれる。サーボ情報は、従来と同様、放射状に配置されている。測定用領域は、例えば、最外周付近（Outer部）、最内周付近（Inner部）、中間部付近（Center部）に配置される。なお、測定用領域の位置は、３箇所でなくても良い。
【００５５】
本実施の形態によれば、サーボゲートより周期の短い測定用ゲートを用いることにより、従来より高い周波数の振動を測定することができる。また、本実施の形態によれば、媒体面に対して、水平方向及び垂直方向の変動を測定することができる。サーボ情報間のユーザデータ領域を読み出すためにはＨＤＣ１１による制御が必要となるが、本実施の形態によれば、擬似サーボゲートを発生させるだけで良く、実装が容易である。また、予めヘッド位置変動とServoGain値変動との相関を測定すれば、本実施の形態により測定されたServoGain値変動からヘッド位置変動を算出することができる。
【００５６】
また、サーボ情報内のPosition部を構成するデータには、面積サーボ方式と位相サーボ方式の２種類が存在するが、本実施の形態は、Preamble部と同一のACパターンをユーザデータ領域に書き込むため、いずれの方式にも適用することができる。
【００５７】
ここで、面積サーボ方式と位相サーボ方式について説明する。サーボ情報におけるPosition部は、いくつかの領域に分かれている。ここでは、その領域を領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする。
【００５８】
図１０は、面積サーボ方式により書き込まれるPosition部の一例を示す平面図である。面積サーボ方式において、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、媒体半径方向において互いに異なる位置に書き込まれる。それぞれの領域で再生された信号の振幅により、媒体半径方向のヘッド位置が検出される。この図において、領域Ａで再生された信号との振幅と領域Ｂで再生された信号の振幅とが等しい場合、ヘッドがTrackCenterを通ったと判断することができる。また、領域Ａで再生された信号との振幅と領域Ｂで再生された信号の振幅との比により、媒体半径方向のヘッド位置のオフセットを検出することができる。
【００５９】
位相サーボ方式では、Position部の全てに信号を書き込むが、領域毎に位相を変えた信号を書き込む。それぞれの領域で再生された信号の位相により、媒体半径方向のヘッド位置が検出される。
【００６０】
なお、ゲート発生部及び測定部及び測定制御部は、実施の形態におけるＭＣＵ１３による垂直成分測定処理及び水平成分測定処理に対応する。また、書き込み部は、実施の形態におけるＭＣＵ１３による水平成分測定用書き込み処理に対応する。
【００６１】
（付記１） ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させるゲート発生部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部と、
を備える記憶装置。
（付記２） 付記１に記載の記憶装置において、
更に、前記測定用波形を書き込む書き込み部を備え、
前記書き込み部は、前記第１波形を書き込んだ後、前記第１トラックの両側において前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路におけるイレーズを行うことにより、前記第１波形の領域の幅を狭める処理を行う記憶装置。
（付記３） 付記１または付記２に記載の記憶装置において、
前記測定部は、前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路を前記ヘッドの経路として、前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う記憶装置。
（付記４） 付記１乃至付記３のいずれかに記載の記憶装置において、
前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形が書き込まれており、
前記測定部は、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定する記憶装置。
（付記５） 付記４に記載の記憶装置において、
前記測定部は、前記垂直成分を測定した後、前記第１波形の再生信号レベルから前記垂直成分を除去したものを前記水平成分とする記憶装置。
（付記６） 付記４または付記５に記載の記憶装置において、
前記第２波形は、前記ユーザデータ領域のうち、少なくとも１つの所定のトラックである第２トラック中心から所定の距離以内の領域に書き込まれてなる記憶装置。
（付記７） 付記６に記載の記憶装置において、
前記所定の距離は、隣接するトラック間の距離以上である記憶装置。
（付記８） 付記６または付記７に記載の記憶装置において、
前記第２波形は、前記第２トラックに垂直な方向において位相が揃うように書き込まれてなる記憶装置。
（付記９） 記憶装置におけるヘッドの振動の測定を行うヘッド振動測定方法であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形を書き込む第１波形書き込みステップと、
前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定ステップと
を実行するヘッド振動測定方法。
（付記１０） 付記９に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第１波形書き込みステップは、前記第１波形を書き込んだ後、前記第１トラックの両側において前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路におけるイレーズを行うことにより、前記第１波形の領域の幅を狭める処理を行うヘッド振動測定方法。
（付記１１） 付記９または付記１０に記載のヘッド振動測定方法において、
前記測定ステップは、前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路を前記ヘッドの経路として、前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行うヘッド振動測定方法。
（付記１２） 付記９乃至付記１１のいずれかに記載のヘッド振動測定方法において、
前記第１波形書き込みステップの前に、前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形を書き込む第２波形書き込みステップと、
前記測定ステップは、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定するヘッド振動測定方法。
（付記１３） 付記１２に記載のヘッド振動測定方法において、
前記測定ステップは、前記垂直成分を測定した後、前記第１波形の再生信号レベルから前記垂直成分を除去したものを前記水平成分とするヘッド振動測定方法。
（付記１４） 付記１２または付記１３に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第２波形は、前記ユーザデータ領域のうち、少なくとも１つの所定のトラックである第２トラック中心から所定の距離以内の領域に書き込まれるヘッド振動測定方法。
（付記１５） 付記１４に記載のヘッド振動測定方法において、
前記所定の距離は、トラック間の距離以上であるヘッド振動測定方法。
（付記１６） 付記１４または付記１５に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第２波形は、前記第２トラックに垂直な方向において位相が揃うように書き込まれるヘッド振動測定方法。
（付記１７） ヘッドの振動を測定することができる記憶装置の制御装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させる制御を行うゲート発生制御部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定の制御を行う測定制御部と、
を備える制御装置。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】通常のサーボゲート及びサーボ情報の一例を示すタイムチャートである。
【図３】本実施の形態に係るヘッド振動測定方法の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る測定用ゲートの一例を示すタイムチャートである。
【図５】本実施の形態に係る測定用ゲートによるServoGain値サンプリングの一例を示すタイムチャートである。
【図６】本実施の形態に係る垂直成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。
【図７】本実施の形態に係る第１の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。
【図８】本実施の形態に係る第２の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。
【図９】本実施の形態に係る媒体における測定用領域の一例を示す平面図である。
【図１０】面積サーボ方式により書き込まれるPosition部の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 信号処理基板、２ ＨＤＡ、１１ ＨＤＣ、１２ ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ、１３ ＭＣＵ、１４ ＤＳＰ、１５ ＲＤＣ、１６ ＳＶＣ、２１ ＨＤＩＣ、２２ ＶＣＭ、２３ ＳＰＭ、２４ サスペンション、２５ ヘッド、２６ 媒体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶装置におけるヘッドの振動を測定する記憶装置及びその制御装置、ヘッド振動測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置における記録密度の向上を実現するために、より高ＴＰＩ（Track Per Inch）での記録が求められる。そのためには、より精度の高いヘッドの位置制御が必要となる。トラック間隔が縮まるほど、ヘッドがわずかな振動でオフセットライトし、隣接トラックのデータをイレーズしたり、極端な場合には隣接トラックへデータを書き込んだりする危険性が増す。
【０００３】
この振動の対策として、ＶＣＭ（Voice Coil Motor）駆動電流にノッチフィルタ（Notch Filter）を適用するなどして振動の発生しやすい特定周波数成分を抑圧することにより、振動を軽減することができる。
【０００４】
また、セクタサーボ方式では、媒体においてヘッド位置を知るためのサーボ情報が、ＳＴＷ（Servo Track Writer）により離散的に書き込まれている。ヘッドがサーボ情報を読み出すことにより、ヘッドの位置制御が行われる。
【０００５】
なお、本発明の関連ある従来技術として、衝撃や振動が発生したときに隣接トラックへの誤書き込みを抑制できるディスク装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３３８１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
媒体面に対して水平方向（面内方向）の振動の場合、振動の発生により隣接トラックのデータをイレーズする前に、媒体へのライト動作を禁止する必要がある。サーボゲートに従って読み取られるサーボ情報により、ヘッドのTrack Followingが実現されるが、サンプリング定理により、サーボ情報のサンプリング周波数の（１／２）倍であるナイキスト周波数より大きい振動やナイキスト周波数近くの振動は、正確に測定することができない。
【０００７】
媒体面に対して垂直方向（上下方向）の振動の場合、ヘッドと媒体の間の距離が遠くなることにより、書き込み電流によりライトヘッド（ライトギャップ）で発生した磁界が、書き込みに十分な強度でなくなり、書き込んだ波形のピークがつぶれたり、最悪の場合、書き込みが十分に行えずにすでに書き込まれているデータがそのまま残ったりしてしまう。上下振動の周波数は、一般的に１００ｋＨｚを超えており、サーボのサンプリング周波数（４０〜５０ｋＨｚ）に対して高いため、上下振動を測定することは困難である。
【０００８】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、周波数の高いヘッドの振動の測定を可能にする記憶装置及びその制御装置、ヘッド振動測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明は、ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれた記憶媒体と、前記記憶媒体における少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに、前記測定用波形である第１波形を書き込む書き込み部と、前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部とを備える。
【００１０】
また、本発明は、記憶装置におけるヘッドの振動の測定を行うヘッド振動測定方法であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれた記憶媒体における少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに、前記測定用波形である第１波形を書き込む第１波形書き込みステップと、前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定ステップとを実行する。
【００１１】
また、本発明は、ヘッドの振動を測定することができる記憶装置の制御装置であって、再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させる制御を行うゲート発生制御部と、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定の制御を行う測定制御部とを備えた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周波数の高いヘッドの振動の測定が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
本実施の形態においては、本発明の記憶装置を適用した磁気ディスク装置について説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成について説明する。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。この磁気ディスク装置は、信号処理基板１とＨＤＡ（Head Disk Assembly）２とで構成される。
【００１７】
信号処理基板１は、ＨＤＣ（ハードディスクコントローラ）１１、ＤＤＲ（Double Data Rate） ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）１２、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１４、ＲＤＣ（リードチャネル）１５、ＳＶＣ（モータドライバ）１６を備える。ＨＤＡ２は、ＨＤＩＣ（Head IC：プリアンプ）２１、ＶＣＭ２２、ＳＰＭ（Spindle Motor）２３、サスペンション２４、ヘッド２５、媒体２６（記憶媒体）を備える。
【００１８】
ＨＤＣ１１は、Ｈｏｓｔとの通信を行い、Ｈｏｓｔからの命令を受信し、ＭＣＵ１３への指示を行う。ＭＣＵ１３及びＤＳＰ１４は、ＨＤＣ１１からの指示に従ってＲＤＣ１５及びＳＶＣ１６の制御を行う。ＲＤＣ１５は、ＭＣＵ１３及びＤＳＰ１４からの指示に従ってＨＤＩＣ２１の制御を行う。ＳＶＣ１６は、ＭＣＵ１３及びＤＳＰ１４からの指示に従ってＶＣＭ２２及びＳＰＭ２３の制御を行う。ＭＣＵ（ＣＰＵやＭＰＵであっても良い）は、各種プログラムに従って各回路の制御を行う制御装置であるが、ＭＣＵ、ＤＳＰ、ＨＤＣなどの制御回路を含めて制御装置として構成しても良い。
【００１９】
ＨＤＩＣ（プリアンプＩＣ）２１は、ＲＤＣ１５からの指示に従って、ヘッド２５への記録信号の転送またはヘッド２５からの再生信号の増幅などを行う。ＶＣＭ２２は、ＳＶＣ１６からの指示に従ってサスペンション２４及びヘッド２５を移動させる。ＳＰＭ２３は、ＳＶＣ１６からの指示に従って媒体２６を回転させる。サスペンション２４は、ヘッド２５を支持する。ヘッド２５は、ＨＤＩＣ２１からの信号を媒体２６へ書き込み、媒体２６から読み取った信号をＨＤＩＣ２１へ出力する。媒体２６は、磁気ディスクであり面内記録方式であっても垂直記録方式であっても良い。
【００２０】
図２は、通常のサーボゲート及びサーボ情報の一例を示すタイムチャートである。この図において、上段は、通常のサーボゲートを表し、下段は、サーボゲートの発生時にヘッド２５により読み込まれるサーボ情報のフォーマットを表す。サーボ情報は、Preamble部、ServoMark部、GrayCode部、Position部、PostCode部、GAP部を有する。
【００２１】
ＲＤＣ１５は、サーボ情報を正確に読み出すために、再生信号の強弱に応じて動的に再生信号の増幅率を決定する機能ＡＧＣ（Auto Gain Control）を有する。増幅率（ServoGain値）は、サーボ情報内のPreamble部（測定用波形）の再生信号により調整される。増幅率は、ヘッド−媒体間距離や、Preamble部の有無（例えば、イレーズされているか否か、ServoMarkLockされているか否か）、ＨＤＩＣから出力される再生信号周波数に応じて変化する。例えば、ヘッド−媒体間距離が正常値よりも離れている場合、再生信号が小さくなるため、ＡＧＣは、ServoGain値を増加させ、再生信号を増加させるように動作する。また、再生信号周波数が高くなるということは媒体の磁化領域が小さくなるということであるため、再生信号振幅が小さくなる。従ってこの場合もServoGain値を増加させるように動作する。
【００２２】
次に、本実施の形態に係るヘッド振動測定方法について説明する。
【００２３】
本実施の形態においては、ヘッドの振動を、媒体面に対して垂直成分と水平成分に分離して測定する。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係るヘッド振動測定方法の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ＳＴＷは、所定の垂直成分測定用トラックの近傍の複数のシリンダに垂直成分測定用のパターンを書き込む垂直成分測定用書き込み処理を行う（Ｓ１１）。次に、媒体２６は、磁気ディスク装置に取り付けられる（Ｓ１２）。
【００２５】
次に、磁気ディスク装置のＭＣＵ１３は、ヘッド振動の垂直成分を測定する垂直成分測定処理を行う（Ｓ２１）。次に、ＭＣＵ１３は、所定の水平成分測定用トラックに水平成分測定用のパターンを書き込む水平成分測定用書き込み処理を行う（Ｓ２２）。次に、ＭＣＵ１３は、ヘッド振動の水平成分を測定する水平成分測定処理を行い（Ｓ２３）、このフローは終了する。
【００２６】
なお、ヘッド振動の垂直成分の測定を行う必要がない場合、水平成分測定用書き込み処理及び水平成分測定処理のみを行う。
【００２７】
垂直成分測定処理及び水平成分測定処理において、ＲＤＣ１５は、上述したＡＧＣを利用して次の動作を行う。
【００２８】
ＭＣＵ１３は、通常のサーボゲート（第１ゲート信号）間に、擬似サーボゲート（第２ゲート信号）を発生させ、通常のサーボゲートと擬似サーボゲートにおける再生信号を用いてＡＧＣによりServoGain値を取得する。次に、ＲＤＣ１５は、ServoGain値の変動により、ヘッドの振動を測定する。この動作により、サーボゲートの周波数の（１／２）倍より高い周波数の振動を測定することが可能になる。また、垂直成分測定処理及び水平成分測定処理においては、再生信号振幅が小さいことによるServoGain値の飽和を防ぐため、ＨＤＩＣ２１の再生ゲイン値を、通常使用時よりも大きくしておいても良い。
【００２９】
ここで、通常のサーボゲートと擬似サーボゲートを測定用ゲートとする。図４は、本実施の形態に係る測定用ゲート及び測定用パターンの一例を示すタイムチャートである。この図において、上段は、測定用ゲートを表し、下段は、測定用ゲートのタイミングでヘッドにより読み取られる測定用パターンを表す。ここでは、サーボゲート間に等間隔で３回の擬似サーボゲートを発生させることにより、測定用ゲート周期をサーボゲート周期の（１／４）倍とし、この測定用ゲート周期でServoGainの測定を行う。従って、（サーボゲートのサンプリング周波数）×（１／２）×４倍の周波数までのヘッド振動を測定することができる。
。
【００３０】
図５は、本実施の形態に係る測定用ゲートによるServoGain値サンプリングの一例を示すタイムチャートである。この図は、通常のサーボゲートのサンプリング周波数の（１／２）倍の正弦波である第１振動波形と、通常のサーボゲートのサンプリング周波数に等しい正弦波である第２振動波形とを示す。第１振動波形及び第２振動波形における黒丸は、ServoGain値サンプリングポイントを表す。従来、通常のサーボゲートのみでサンプリングを行うため、第１振動波形が振動周波数の上限であり、第２振動波形は測定不可能であった。本実施の形態の測定用ゲートでサンプリングを行うと第２振動波形も測定することが可能になる。
【００３１】
ＭＣＵ１３は、ファームウェアプログラムにより各回路を制御し、測定を実行する。ファームウェアは、測定用ゲートに同期してServoGain値を測定するために、測定用ゲートに同期した割り込みをＭＣＵ１３に発生させ、その割り込み処理を次の測定用ゲートの同期までに終了させる必要がある。また、通常のサーボゲートによる割り込みにおいて、ファームウェアは、位置情報を復調し、その値からヘッドの位置を算出するが、擬似サーボゲートによる割り込みにおいて、ファームウェアは、その処理をスキップし、ServoGain値のみを取得する。
【００３２】
次に、垂直成分測定用書き込み処理について説明する。
【００３３】
予め垂直成分測定用のトラックである垂直成分測定用トラックが指定される。ＳＴＷは、垂直成分測定用トラック（シリンダ）の近傍（±１シリンダ以上）の複数のシリンダに対して、例えば（１／３）トラック単位でAC Eraseを行う。AC Eraseとは、サーボ情報間を一定周波数の波形であるACパターン（第１波形）を書き込む処理である。ACパターンは、Preamble部の波形（周波数）と同一である。
【００３４】
（１／３）トラック単位でAC Eraseを行うことにより、トラック間の領域もACパターンで埋めることができる。また、複数のシリンダに亘ってAC Eraseを行うことにより、垂直成分の測定において水平成分の影響を受けないようにすることができる。
【００３５】
また、ＳＴＷがAC Eraseを行うのは、次の２つの理由からである。
【００３６】
１．磁気ディスク装置でAC Eraseを行うとすると、AC Erase時にヘッドの振動があった場合、ACパターンにヘッドの信号が現れてしまい、測定時のヘッドの振動を測定することが困難になってしまう。
【００３７】
２．ＳＴＷでAC Eraseを行うと、（１／３）トラック単位で書き込まれたACパターンの位相を揃えることができる。
【００３８】
図６は、本実施の形態に係る垂直成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。この図において、縦方向は、媒体半径方向であり、横方向は、媒体円周方向である。また、この図において、サーボ情報（Servo Frame）以外のユーザデータ領域のうち、３シリンダ（トラック）にわたる斜線の領域は、AC Eraseされた領域（AC Erase Area）であり、AC Erase Areaの中心のトラックは、垂直成分測定用トラックである。AC Erase Area以外のユーザデータ領域は、DC Eraseされた領域（DC Erase Area）である。DC Eraseとは、サーボ情報間を周波数０の（振幅変化がない）波形であるDCパターンで埋める処理である。
【００３９】
次に、垂直成分測定処理について説明する。
【００４０】
ＭＣＵ１３は、リードコアを垂直成分測定用トラックにオントラックさせ、ＲＤＣ１５から測定用ゲート毎に出力されるServoGain値の変動を調べることにより、ヘッド振動の垂直成分を測定する。ここで、図６に示すように、ヘッドがサーボ情報の上を通過するときにＭＣＵ１３は通常のサーボゲートを発生させ、ヘッドがユーザデータ領域の上を通過するときにＭＣＵ１３は擬似サーボゲートを発生させる。AC Erase Areaが複数トラックに亘っており、媒体半径方向で位相が揃っていることから、ヘッド振動の水平成分はServoGain値の変動に現れない。
【００４１】
次に、水平成分測定用書き込み処理及び水平成分測定処理の２つの例について説明する。
【００４２】
まず、第１の水平成分測定用書き込み処理について説明する。
【００４３】
予め水平成分測定用のトラックである水平成分測定用トラックが指定される。磁気ディスク装置は、水平成分測定用トラックに対してAC Eraseを行う。AC Eraseにより書き込まれるACパターン（第２波形）は、Preamble部の波形（周波数）と同一である。
【００４４】
図７は、本実施の形態に係る第１の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。この図において、縦方向は、媒体半径方向であり、横方向は、媒体円周方向である。また、この図において、サーボ情報（Servo Frame）以外のユーザデータ領域のうち、１シリンダ（トラック）分の斜線の領域は、AC Eraseされた領域（AC Erase Area）であり、水平成分測定用トラックである。AC Erase Area以外のユーザデータ領域は、DC Eraseされた領域（DC Erase Area）である。
【００４５】
次に、第１の水平成分測定処理について説明する。
【００４６】
ＭＣＵ１３は、リードコアを水平成分測定用トラックにオントラックさせ、ＲＤＣ１５から出力されるServoGain値の変動を調べる。ここで、図７に示すように、ヘッドがサーボ情報の上を通過するときにＭＣＵ１３は通常のサーボゲートを発生させ、ヘッドがユーザデータ領域の上を通過するときにＭＣＵ１３は擬似サーボゲートを発生させる。なお、ＭＣＵ１３は、リードコアを水平成分測定用トラックのTrack Centerからオフセットさせ、ServoGain値の変動を調べても良い。この場合、水平成分でリードコアがAC Erase AreaとDC Erase Areaの境目を動くことにより、ServoGain値の変動が大きくなり、水平成分を測定しやすくなる。
【００４７】
次に、第２の水平成分測定用書き込み処理について説明する。
【００４８】
まず、第１の水平成分測定用書き込み処理と同様にして、ＭＣＵ１３は、水平成分測定用トラックに対してAC Eraseを行う。次に、ＭＣＵ１３は、水平成分測定用トラックのTrack Centerの両側において、ライトコアに所定のオフセットを与えてDC Eraseを行うことにより、第１の水平成分測定用書き込み処理よりAC Erase Areaを狭くする。
【００４９】
図８は、本実施の形態に係る第２の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。この図におけるパターンは、第１の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンと同様の配置であるが、AC Erase Areaの幅が狭くなっている。
【００５０】
次に、第２の水平成分測定処理について説明する。
【００５１】
ＭＣＵ１３は、リードコアを水平成分測定用トラックにオントラックさせ、ＲＤＣ１５から出力されるServoGain値の変動を調べる。ここで、図８に示すように、ヘッドがサーボ情報の上を通過するときにＭＣＵ１３は通常のサーボゲートを発生させ、ヘッドがユーザデータ領域の上を通過するときにＭＣＵ１３は擬似サーボゲートを発生させる。第１の水平成分測定処理よりAC Erase Areaの幅が狭いため、水平成分が小さい場合でも、第１の水平成分測定処理よりServoGain値の変動が大きくなり、水平成分を測定しやすくなる、第１の水平成分測定処理より信号出力が減少し、ServoGain値が飽和しやすくなる。
【００５２】
上述したDC Eraseは、周波数０のＤＣパターンで埋める処理であるが、ＤＣパターンによる磁界のために、Preamble部の振幅が変化してしまうことが考えられる。この場合、通常のサーボゲートで再生した信号振幅と測定用サーボゲートで再生した信号振幅とが違って見えるため、ServoGain値の比較が困難となる。そのため、DC EraseではなくPreamble部よりも高い周波数信号（例えばPreamble部が１００ＭＨｚだとすると、その５倍の５００ＭＨｚ)を書き込むことにより、DC Eraseと同様の効果が期待できる。上述したように高い周波数信号を書き込むことにより再生信号振幅が小さくなりServoGain値が飽和しやすくなるためである。Preamble部よりも高い周波数信号を媒体に書き込む装置は、ＳＴＷであっても、磁気ディスク装置であっても構わない（再生信号振幅を小さくし、ServoGain値を飽和させることが目的であるため）。
【００５３】
媒体における垂直成分測定用トラック及び水平成分測定用トラックの位置について説明する。
【００５４】
図９は、本実施の形態に係る媒体における測定用領域の一例を示す平面図である。ここで、測定用領域には、垂直成分測定用トラックの近傍の複数トラックと水平成分測定用トラックの近傍の複数トラックとが含まれる。サーボ情報は、従来と同様、放射状に配置されている。測定用領域は、例えば、最外周付近（Outer部）、最内周付近（Inner部）、中間部付近（Center部）に配置される。なお、測定用領域の位置は、３箇所でなくても良い。
【００５５】
本実施の形態によれば、サーボゲートより周期の短い測定用ゲートを用いることにより、従来より高い周波数の振動を測定することができる。また、本実施の形態によれば、媒体面に対して、水平方向及び垂直方向の変動を測定することができる。サーボ情報間のユーザデータ領域を読み出すためにはＨＤＣ１１による制御が必要となるが、本実施の形態によれば、擬似サーボゲートを発生させるだけで良く、実装が容易である。また、予めヘッド位置変動とServoGain値変動との相関を測定すれば、本実施の形態により測定されたServoGain値変動からヘッド位置変動を算出することができる。
【００５６】
また、サーボ情報内のPosition部を構成するデータには、面積サーボ方式と位相サーボ方式の２種類が存在するが、本実施の形態は、Preamble部と同一のACパターンをユーザデータ領域に書き込むため、いずれの方式にも適用することができる。
【００５７】
ここで、面積サーボ方式と位相サーボ方式について説明する。サーボ情報におけるPosition部は、いくつかの領域に分かれている。ここでは、その領域を領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとする。
【００５８】
図１０は、面積サーボ方式により書き込まれるPosition部の一例を示す平面図である。面積サーボ方式において、領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、媒体半径方向において互いに異なる位置に書き込まれる。それぞれの領域で再生された信号の振幅により、媒体半径方向のヘッド位置が検出される。この図において、領域Ａで再生された信号との振幅と領域Ｂで再生された信号の振幅とが等しい場合、ヘッドがTrackCenterを通ったと判断することができる。また、領域Ａで再生された信号との振幅と領域Ｂで再生された信号の振幅との比により、媒体半径方向のヘッド位置のオフセットを検出することができる。
【００５９】
位相サーボ方式では、Position部の全てに信号を書き込むが、領域毎に位相を変えた信号を書き込む。それぞれの領域で再生された信号の位相により、媒体半径方向のヘッド位置が検出される。
【００６０】
なお、ゲート発生部及び測定部及び測定制御部は、実施の形態におけるＭＣＵ１３による垂直成分測定処理及び水平成分測定処理に対応する。また、書き込み部は、実施の形態におけるＭＣＵ１３による水平成分測定用書き込み処理に対応する。
【００６１】
（付記１） ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させるゲート発生部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部と、
を備える記憶装置。
（付記２） 付記１に記載の記憶装置において、
更に、前記測定用波形を書き込む書き込み部を備え、
前記書き込み部は、前記第１波形を書き込んだ後、前記第１トラックの両側において前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路におけるイレーズを行うことにより、前記第１波形の領域の幅を狭める処理を行う記憶装置。
（付記３） 付記１または付記２に記載の記憶装置において、
前記測定部は、前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路を前記ヘッドの経路として、前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う記憶装置。
（付記４） 付記１乃至付記３のいずれかに記載の記憶装置において、
前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形が書き込まれており、
前記測定部は、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定する記憶装置。
（付記５） 付記４に記載の記憶装置において、
前記測定部は、前記垂直成分を測定した後、前記第１波形の再生信号レベルから前記垂直成分を除去したものを前記水平成分とする記憶装置。
（付記６） 付記４または付記５に記載の記憶装置において、
前記第２波形は、前記ユーザデータ領域のうち、少なくとも１つの所定のトラックである第２トラック中心から所定の距離以内の領域に書き込まれてなる記憶装置。
（付記７） 付記６に記載の記憶装置において、
前記所定の距離は、隣接するトラック間の距離以上である記憶装置。
（付記８） 付記６または付記７に記載の記憶装置において、
前記第２波形は、前記第２トラックに垂直な方向において位相が揃うように書き込まれてなる記憶装置。
（付記９） 記憶装置におけるヘッドの振動の測定を行うヘッド振動測定方法であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形を書き込む第１波形書き込みステップと、
前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定ステップと
を実行するヘッド振動測定方法。
（付記１０） 付記９に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第１波形書き込みステップは、前記第１波形を書き込んだ後、前記第１トラックの両側において前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路におけるイレーズを行うことにより、前記第１波形の領域の幅を狭める処理を行うヘッド振動測定方法。
（付記１１） 付記９または付記１０に記載のヘッド振動測定方法において、
前記測定ステップは、前記第１トラック中心から所定の距離だけ離れた経路を前記ヘッドの経路として、前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行うヘッド振動測定方法。
（付記１２） 付記９乃至付記１１のいずれかに記載のヘッド振動測定方法において、
前記第１波形書き込みステップの前に、前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形を書き込む第２波形書き込みステップと、
前記測定ステップは、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定するヘッド振動測定方法。
（付記１３） 付記１２に記載のヘッド振動測定方法において、
前記測定ステップは、前記垂直成分を測定した後、前記第１波形の再生信号レベルから前記垂直成分を除去したものを前記水平成分とするヘッド振動測定方法。
（付記１４） 付記１２または付記１３に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第２波形は、前記ユーザデータ領域のうち、少なくとも１つの所定のトラックである第２トラック中心から所定の距離以内の領域に書き込まれるヘッド振動測定方法。
（付記１５） 付記１４に記載のヘッド振動測定方法において、
前記所定の距離は、トラック間の距離以上であるヘッド振動測定方法。
（付記１６） 付記１４または付記１５に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第２波形は、前記第２トラックに垂直な方向において位相が揃うように書き込まれるヘッド振動測定方法。
（付記１７） ヘッドの振動を測定することができる記憶装置の制御装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させる制御を行うゲート発生制御部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定の制御を行う測定制御部と、
を備える制御装置。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態に係る磁気ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】通常のサーボゲート及びサーボ情報の一例を示すタイムチャートである。
【図３】本実施の形態に係るヘッド振動測定方法の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る測定用ゲートの一例を示すタイムチャートである。
【図５】本実施の形態に係る測定用ゲートによるServoGain値サンプリングの一例を示すタイムチャートである。
【図６】本実施の形態に係る垂直成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。
【図７】本実施の形態に係る第１の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。
【図８】本実施の形態に係る第２の水平成分測定用書き込み処理により媒体に書き込まれたパターンの一例を示す平面図である。
【図９】本実施の形態に係る媒体における測定用領域の一例を示す平面図である。
【図１０】面積サーボ方式により書き込まれるPosition部の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 信号処理基板、２ ＨＤＡ、１１ ＨＤＣ、１２ ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ、１３ ＭＣＵ、１４ ＤＳＰ、１５ ＲＤＣ、１６ ＳＶＣ、２１ ＨＤＩＣ、２２ ＶＣＭ、２３ ＳＰＭ、２４ サスペンション、２５ ヘッド、２６ 媒体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させるゲート発生部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部と、
を備える記憶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶装置において、
前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形が書き込まれており、
前記測定部は、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定する記憶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の記憶装置において、
前記測定部は、前記垂直成分を測定した後、前記第１波形の再生信号レベルから前記垂直成分を除去したものを前記水平成分とする記憶装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の記憶装置において、
前記第２波形は、前記ユーザデータ領域のうち、少なくとも１つの所定のトラックである第２トラック中心から所定の距離以内の領域に書き込まれてなる記憶装置。
【請求項５】
記憶装置におけるヘッドの振動の測定を行うヘッド振動測定方法であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形を書き込む第１波形書き込みステップと、
前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定ステップと
を実行するヘッド振動測定方法。
【請求項６】
請求項５に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第１波形書き込みステップの前に、前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形を書き込む第２波形書き込みステップと、
前記測定ステップは、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定するヘッド振動測定方法。
【請求項７】
ヘッドの振動を測定することができる記憶装置の制御装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させる制御を行うゲート発生制御部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定の制御を行う測定制御部と、
を備える制御装置。
【請求項１】
ヘッドの振動を測定することができる記憶装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させるゲート発生部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定部と、
を備える記憶装置。
【請求項２】
請求項１に記載の記憶装置において、
前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形が書き込まれており、
前記測定部は、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定する記憶装置。
【請求項３】
請求項２に記載の記憶装置において、
前記測定部は、前記垂直成分を測定した後、前記第１波形の再生信号レベルから前記垂直成分を除去したものを前記水平成分とする記憶装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の記憶装置において、
前記第２波形は、前記ユーザデータ領域のうち、少なくとも１つの所定のトラックである第２トラック中心から所定の距離以内の領域に書き込まれてなる記憶装置。
【請求項５】
記憶装置におけるヘッドの振動の測定を行うヘッド振動測定方法であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形を書き込む第１波形書き込みステップと、
前記ヘッドが前記記憶媒体から前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号間における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させ、前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定を行う測定ステップと
を実行するヘッド振動測定方法。
【請求項６】
請求項５に記載のヘッド振動測定方法において、
前記第１波形書き込みステップの前に、前記記憶媒体における前記サーボ情報以外の領域であるユーザデータ領域に、前記測定用波形である第２波形を書き込む第２波形書き込みステップと、
前記測定ステップは、前記ヘッドを前記記憶媒体における第２波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第２波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する垂直成分を測定し、前記ヘッドを前記記憶媒体における第１波形の領域に移動させ、前記ヘッドにより前記測定用ゲート信号のタイミングで再生される前記第１波形の再生信号レベルに基づいて前記振動のうち前記記憶媒体面に対する水平成分を測定するヘッド振動測定方法。
【請求項７】
ヘッドの振動を測定することができる記憶装置の制御装置であって、
再生信号レベルの測定用波形を有するサーボ情報が所定の間隔で書き込まれ、少なくとも１つの所定のトラックである第１トラックに再生信号レベルの測定用波形である第１波形が書き込まれた記憶媒体から前記ヘッドが前記サーボ情報を読み取るタイミングを示す複数の第１ゲート信号と、前記第１ゲート信号における少なくとも１つのタイミングを示す第２ゲート信号とを測定用ゲート信号として発生させる制御を行うゲート発生制御部と、
前記測定用ゲート信号のタイミングで前記ヘッドにより再生される前記測定用波形の再生信号レベルの測定の制御を行う測定制御部と、
を備える制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−９６４８（Ｐ２００９−９６４８Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７０２７９（Ｐ２００７−１７０２７９）
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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