JP2008226386A - 記憶装置、制御装置、振動検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、特定の周波数のみを抽出して閾値と比較することで、センサやサーボ情報を利用したオフトラック検出方法では検出困難な周波数成分を有する微弱な振動を検出して隣接トラックへのデータ書き込みを防止する記憶装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置であって、アクチュエータに搭載された振動センサと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とした周波数帯域の信号を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置であって、アクチュエータに搭載された振動センサと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とした周波数帯域の信号を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本発明は、アクチュエータの振動による磁気ディスクの隣接トラックへの書き込みを防止する記憶装置、制御装置、振動検出方法に関するものである。
磁気記憶装置は、磁気ヘッドにより磁気ディスクに対してデータのリード／ライトを行う。
そして、データのリード／ライトを行うために、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定のトラックに位置づける必要がある。このため、トラック上のデータセクタ間に設けられたサーボセクタに、サーボトラックライタ等によりサーボ情報が予め記録されている。
磁気ディスクに対してデータをリード／ライトする際、まず現在位置の情報に基づいて目標のトラック位置まで磁気ヘッドを移動させる。次に磁気ヘッドから読取られるサーボセクタの情報をもとに磁気ヘッドを目標トラックに位置づけ、その後、データセクタのリード／ライトを行っている間は、磁気ヘッドがトラック中心位置に位置するようにフィードバック制御される。
このように、磁気ヘッドは位置決め制御されているが、サーボ情報を読み出すことにより検出されるオフトラック量が閾値を超えた場合には、ライト動作を中止することが一般的である。しかし、サーボ情報はサーボセクタ毎に得られる離散信号であるために、磁気ヘッドがサーボセクタ間にある時、つまりデータセクタに位置している場合にはオフトラック量を検知することはできない。そこで、センサ信号を用いる手法がある。たとえば、磁気ヘッドまたは磁気ヘッドを支持するキャリッジに加速度計を設置し、加速度計の信号をフィードバックして磁気ヘッドの位置決めを行う方法が提案されている。(特許文献１)。
再公表ＷＯ９７−２７５８８号公報（第６頁）
そして、データのリード／ライトを行うために、磁気ヘッドを磁気ディスク上の所定のトラックに位置づける必要がある。このため、トラック上のデータセクタ間に設けられたサーボセクタに、サーボトラックライタ等によりサーボ情報が予め記録されている。
磁気ディスクに対してデータをリード／ライトする際、まず現在位置の情報に基づいて目標のトラック位置まで磁気ヘッドを移動させる。次に磁気ヘッドから読取られるサーボセクタの情報をもとに磁気ヘッドを目標トラックに位置づけ、その後、データセクタのリード／ライトを行っている間は、磁気ヘッドがトラック中心位置に位置するようにフィードバック制御される。
このように、磁気ヘッドは位置決め制御されているが、サーボ情報を読み出すことにより検出されるオフトラック量が閾値を超えた場合には、ライト動作を中止することが一般的である。しかし、サーボ情報はサーボセクタ毎に得られる離散信号であるために、磁気ヘッドがサーボセクタ間にある時、つまりデータセクタに位置している場合にはオフトラック量を検知することはできない。そこで、センサ信号を用いる手法がある。たとえば、磁気ヘッドまたは磁気ヘッドを支持するキャリッジに加速度計を設置し、加速度計の信号をフィードバックして磁気ヘッドの位置決めを行う方法が提案されている。(特許文献１)。
特許文献１の方法は、磁気ヘッド、またはキャリッジにセンサを有し、センサ信号をフィードバックしてヘッドを位置決めする技術であるが、実際にセンサのみの信号を用いてヘッドを位置決めすることは非常に困難である。そのため、通常はサーボ信号を読み出すことにより正確なオフトラック量を検出し、磁気ヘッドを目標トラックに位置決めするように制御されている。
しかし、磁気ヘッドのシーク制御により目標トラックに位置づけたときに磁気ヘッドに生じている残留振動の振動成分が例えばサーボセクタのサンプリング周波数の1/2の周波数であるナイキスト周波数の整数倍である場合には、サーボセクタで目標トラックにオントラックしていても、データセクタではオフトラックしている可能性があり、このような振動状態におけるデータセクタのオフトラックを検出する手段がない。
すなわち、サーボ信号によりオフトラック量を検出しようとして磁気ヘッドの振動がナイキスト周波数の整数倍の周波数成分で振動している場合は、実際のオフトラック量は、検出できない。それは、磁気ヘッドの振動周期とサーボセクタがヘッドを通過する周期が同期してしまうためである。
また、外部からの衝撃に対してはショックセンサを用いて、衝撃が加わった際には動作を中止する手法も用いられているが、本願発明が課題とする振動は、目標トラックへの磁気ヘッドのシーク制御により目標トラックに位置付けした直後に生じている微小な残留振動である。一般的なショックセンサは、振幅の大きい振動を検出するように作られているため、基本的に微小な残留振動を検出できない。また検出しようと、単にショックセンサの感度を上げても、外部からのちょっとした振動や、問題とならない残留振動もオフトラックと誤検出してしまい、ライト動作が頻繁に中断してパフォーマンスが著しく低下する問題がある。
また、磁気ディスクの高トラックピッチ化により、オフトラックマージンがますます小さくなり、微小な振動でも無視できなくなってきている。
しかし、磁気ヘッドのシーク制御により目標トラックに位置づけたときに磁気ヘッドに生じている残留振動の振動成分が例えばサーボセクタのサンプリング周波数の1/2の周波数であるナイキスト周波数の整数倍である場合には、サーボセクタで目標トラックにオントラックしていても、データセクタではオフトラックしている可能性があり、このような振動状態におけるデータセクタのオフトラックを検出する手段がない。
すなわち、サーボ信号によりオフトラック量を検出しようとして磁気ヘッドの振動がナイキスト周波数の整数倍の周波数成分で振動している場合は、実際のオフトラック量は、検出できない。それは、磁気ヘッドの振動周期とサーボセクタがヘッドを通過する周期が同期してしまうためである。
また、外部からの衝撃に対してはショックセンサを用いて、衝撃が加わった際には動作を中止する手法も用いられているが、本願発明が課題とする振動は、目標トラックへの磁気ヘッドのシーク制御により目標トラックに位置付けした直後に生じている微小な残留振動である。一般的なショックセンサは、振幅の大きい振動を検出するように作られているため、基本的に微小な残留振動を検出できない。また検出しようと、単にショックセンサの感度を上げても、外部からのちょっとした振動や、問題とならない残留振動もオフトラックと誤検出してしまい、ライト動作が頻繁に中断してパフォーマンスが著しく低下する問題がある。
また、磁気ディスクの高トラックピッチ化により、オフトラックマージンがますます小さくなり、微小な振動でも無視できなくなってきている。
従って、本願発明は、センサやサーボ情報を利用したオフトラック検出方法では検出困難な特定の周波数成分を有する振動を検出して隣接トラックへの書き込みを防止する記憶装置、制御装置、振動検出方法を提供することを目的とする。
ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対してデータの少なくとも書込みを行う本願発明の記憶装置とその記憶装置に用いられる制御装置は、振動センサと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とする周波数帯域の信号を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込みを禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなる。
この構成により、特定の周波数帯域成分を有する振動のみを検出して、その振幅値が閾値より大きければ、ライト禁止とすることができる。この結果、シーク制御による残留振動による隣接トラックへの書き込みを防止できる。
この構成により、特定の周波数帯域成分を有する振動のみを検出して、その振幅値が閾値より大きければ、ライト禁止とすることができる。この結果、シーク制御による残留振動による隣接トラックへの書き込みを防止できる。
また、所定の周波数とは、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数である。
また、本願発明は、アクチュエータに搭載されたヘッドのオフトラック量を検出する位置誤差信号検出部と、所定の周波数でアクチュエータを駆動させた際のオフトラック量とフィルタの出力値とから閾値を決定する閾値決定部と、をさらに備えてなる。
この構成により、ある周波数でアクチュエータを駆動して得られたサーボ情報からのオフトラック量とフィルタからの出力信号を基に閾値を自動決定することができる。
この構成により、ある周波数でアクチュエータを駆動して得られたサーボ情報からのオフトラック量とフィルタからの出力信号を基に閾値を自動決定することができる。
また、本願発明は、フィルタが出力する所定の周波数を閾値決定の際のみナイキスト周波数の整数倍の周波数以外に設定してアクチュエータを駆動し、オフトラック量とフィルタの出力値から閾値を決定した後に、フィルタが出力する周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数に変更するフィルタ特性変更部をさらに備えてなる。
この構成により、閾値を決定する際に使用したフィルタを、データをライトするときの振動検出のフィルタとして用いることができる。
この構成により、閾値を決定する際に使用したフィルタを、データをライトするときの振動検出のフィルタとして用いることができる。
本発明により、特定の振動を精度良く検出できるので、隣接トラックへの書き込みを防止して、高密度記録可能な記憶装置におけるデータ記憶の信頼性を向上させることが可能となる。
（実施例１）
図１に本発明の記憶装置の一例である磁気記憶装置の構成図を示す。
磁気記憶装置１は、磁気ヘッド２、ヘッドアンプ３、リードライトチャネル部４、ディスクコントローラ５、ＭＰＵ６、アクチュエータ７、ボイスコイルモータ８（以降ＶＣＭ８と記載）、ＶＣＭ駆動部９、スピンドルモータ１１（以降ＳＰＭ１１と記載）、ＳＰＭ駆動部１２、磁気ディスク１３、振動センサ１４、センサアンプ１５、ＡＤ変換部１６、メモリ１７を有する。
磁気ヘッド２は、磁気ディスク１３にデータをライトし、また、磁気ディスク１３からデータをリードする。そのため、磁気ヘッド２は、近接するライトヘッド、リードヘッドと、を有する。
ヘッドアンプ３は、リードアンプとライトアンプを有する。リードアンプは、磁気ヘッド２のリードヘッドからの信号を電圧変換してリード信号として、リードライトチャネル部４に渡す。ライトアンプは、磁気ヘッド２のライトヘッドをリードライトチャネル部４からのライト信号にしたがって駆動する。
リードライトチャネル部４は、ヘッドアンプ３からのリード信号を復調してリードデータをディスクコントローラ５へ渡す。またサーボ信号を生成してＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）６に渡す。また、ディスクコントローラ５から受け取ったライトデータ信号を磁気ディスク１３にライトするための変調を行なって磁気ディスク１３へのライト信号を生成しヘッドアンプ３へ渡す。
ディスクコントローラ５は、ホスト５１からのライトコマンドまたはリードコマンドを受信する。そして、前記磁気ディスク１３にライトする場合には、ライトデータをリードライトチャネル部４に渡す。また、磁気ディスク１３をリードする場合には、リードライトチャネル４からのリードデータをホスト５１に送信する。
ＭＰＵ６は、振動検出処理、サーボ制御、磁気ディスク１３へのデータのリード／ライト制御等、磁気記憶装置１の全体を制御する制御装置である。
アクチュエータ７は、磁気ヘッド２、振動センサ１４を搭載する。ＶＣＭ８により駆動される。
ＶＣＭ８は、ボイスコイルモータであり、ＭＰＵ６により指定された磁気ディスク１３上の位置に磁気ヘッド２を位置決めするように、アクチュエータ７を駆動する。
ＶＣＭ駆動部９は、ＭＰＵ６からの駆動信号によりＶＣＭ８を駆動する。
ＳＰＭ１１は、スピンドルモータであり、磁気ディスク１３を回転させる。
ＳＰＭ駆動部１２は、ＭＰＵ６からの駆動信号によりＳＰＭ１１を駆動する。
磁気ディスク１３は、磁気ヘッド２の位置決めのためのサーボ信号とユーザデータなどを記憶する。
振動センサ１４は、シーク残留振動の様な微小振動を検出できるようにアクチュエータ７のアーム等稼動部に取付けられている。使用する振動センサ１４は、圧電素子等である。
振動センサ１４からの出力信号は、センサアンプ１５を介してＡＤ変換部１６でディジタルデータに変換される。尚、ＡＤ変換するサンプリング周波数はフィルタリングが可能な周波数（サーボサンプリングの２倍以上）である。
センサアンプ１５は、振動センサ１４からの出力信号を増幅する。
ＡＤ変換部１６は、センサアンプ１５の出力をディジタルデータに変換する。
メモリ１７は、後述するディジタルフィルタ３１の出力値と比較するための閾値を記憶する。
図１に本発明の記憶装置の一例である磁気記憶装置の構成図を示す。
磁気記憶装置１は、磁気ヘッド２、ヘッドアンプ３、リードライトチャネル部４、ディスクコントローラ５、ＭＰＵ６、アクチュエータ７、ボイスコイルモータ８（以降ＶＣＭ８と記載）、ＶＣＭ駆動部９、スピンドルモータ１１（以降ＳＰＭ１１と記載）、ＳＰＭ駆動部１２、磁気ディスク１３、振動センサ１４、センサアンプ１５、ＡＤ変換部１６、メモリ１７を有する。
磁気ヘッド２は、磁気ディスク１３にデータをライトし、また、磁気ディスク１３からデータをリードする。そのため、磁気ヘッド２は、近接するライトヘッド、リードヘッドと、を有する。
ヘッドアンプ３は、リードアンプとライトアンプを有する。リードアンプは、磁気ヘッド２のリードヘッドからの信号を電圧変換してリード信号として、リードライトチャネル部４に渡す。ライトアンプは、磁気ヘッド２のライトヘッドをリードライトチャネル部４からのライト信号にしたがって駆動する。
リードライトチャネル部４は、ヘッドアンプ３からのリード信号を復調してリードデータをディスクコントローラ５へ渡す。またサーボ信号を生成してＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）６に渡す。また、ディスクコントローラ５から受け取ったライトデータ信号を磁気ディスク１３にライトするための変調を行なって磁気ディスク１３へのライト信号を生成しヘッドアンプ３へ渡す。
ディスクコントローラ５は、ホスト５１からのライトコマンドまたはリードコマンドを受信する。そして、前記磁気ディスク１３にライトする場合には、ライトデータをリードライトチャネル部４に渡す。また、磁気ディスク１３をリードする場合には、リードライトチャネル４からのリードデータをホスト５１に送信する。
ＭＰＵ６は、振動検出処理、サーボ制御、磁気ディスク１３へのデータのリード／ライト制御等、磁気記憶装置１の全体を制御する制御装置である。
アクチュエータ７は、磁気ヘッド２、振動センサ１４を搭載する。ＶＣＭ８により駆動される。
ＶＣＭ８は、ボイスコイルモータであり、ＭＰＵ６により指定された磁気ディスク１３上の位置に磁気ヘッド２を位置決めするように、アクチュエータ７を駆動する。
ＶＣＭ駆動部９は、ＭＰＵ６からの駆動信号によりＶＣＭ８を駆動する。
ＳＰＭ１１は、スピンドルモータであり、磁気ディスク１３を回転させる。
ＳＰＭ駆動部１２は、ＭＰＵ６からの駆動信号によりＳＰＭ１１を駆動する。
磁気ディスク１３は、磁気ヘッド２の位置決めのためのサーボ信号とユーザデータなどを記憶する。
振動センサ１４は、シーク残留振動の様な微小振動を検出できるようにアクチュエータ７のアーム等稼動部に取付けられている。使用する振動センサ１４は、圧電素子等である。
振動センサ１４からの出力信号は、センサアンプ１５を介してＡＤ変換部１６でディジタルデータに変換される。尚、ＡＤ変換するサンプリング周波数はフィルタリングが可能な周波数（サーボサンプリングの２倍以上）である。
センサアンプ１５は、振動センサ１４からの出力信号を増幅する。
ＡＤ変換部１６は、センサアンプ１５の出力をディジタルデータに変換する。
メモリ１７は、後述するディジタルフィルタ３１の出力値と比較するための閾値を記憶する。
図２に、振動検出処理の説明図を示す。
ＭＰＵ６の振動検出処理について説明を行う。
ＭＰＵ６の振動検出処理は、振動検出部２１、キャリブレーション部２２、位置誤差信号検出部２３、ＶＣＭ制御部２４を用いて行われる。
振動検出部２１はディジタルフィルタ３１と書き込み禁止決定部３２を有する。
ディジタルフィルタ３１は、ナイキスト周波数の１倍、２倍、３倍の周波数を中心に前後１０％の周波数を通過させるためのバンドパスフィルタである。ナイトキスト周波数は、サーボ信号のサンプリング周波数の１／２である。サンプリング周波数は、回転数が４２００ｒｐｍ、１トラックあたりのサーボセクタ数を６０とすると、４．２ＫＨｚである。従ってナイキスト周波数は、２．１ＫＨｚであり、その１倍、２倍、３倍の周波数は、２．１ＫＨｚ、４．２ＫＨｚ、６．３ＫＨｚとなる。ＡＤ変換部１６から入力されたディジタルデータをフィルタ処理する。尚、本実施例においてディジタルフィルタ３１を使用する手法を記述したが、アナログフィルタを用いても同様の効果が得られる。
書込み禁止決定部３２は、ディジタルフィルタ３１を通過した所定の周波数を中心とした周波数成分の信号が所定の閾値以上か否かについて判定を行う。そのため、ディジタルフィルタ３１の出力値とメモリ１７の閾値を読み込み比較する。そして、ディジタルフィルタ３１の出力値が閾値以上の場合には、ライト禁止信号を出力する。また、ディジタルフィルタ３１の出力値が閾値より小さい場合には、ライト禁止信号を出力せずに、ライト可能とする。この閾値は、予めキャリブレーションにより求める。
キャリブレーション部２２は、フィルタ特性変更部４１、オフトラック量比較部４２、閾値決定部４３を有する。キャリブレーションを実行するタイミングとしては、電源投入時のとき、およびライトエラーが所定回数以上発生した場合などがある。
フィルタ特性変更部４１は、キャリブレーションを行うときに、まずディジタルフィルタ３１を通過する信号を前述したナイキスト周波数の１倍、２倍、３倍の周波数を中心に前後１０％の周波数帯域以外に設定する。そして、閾値が決定された後は、ディジタルフィルタ３１を通過する周波数がナイキスト周波数の１倍、２倍、３倍の周波数を中心に前後１０％の周波数に戻す。
オフトラック量比較部４２は、フィルタ特性変更部４１で設定された周波数と同じ周波数でＶＣＭ８を駆動するようにＶＣＭ制御部２４に指示を送る。また、オフトラック量比較部４２は、位置誤差信号検出部２３から得られたオフトラック量と所定値を比較する。そしてオフトラック量比較部４２は、比較した結果を閾値決定部４３とＶＣＭ制御部２４に渡す。所定値とは、予め求めてあるライト禁止とするオフトラック量である。
閾値決定部４３は、オフトラック量が所定値と等しいときには、ディジタルフィルタ３１の出力値を閾値と決定し、メモリ１７に格納する。
位置誤差信号検出部２３は、サーボ信号から得られたオフトラック量をリードライトチャネル部４から取得して、オフトラック量比較部４２に渡す。
ＶＣＭ制御部２４は、ＶＣＭ駆動部９を制御する。キャリブレーション処理のときには、フィルタ特性変更部４１で設定された周波数でＶＣＭ駆動部９を制御する。そして、オフトラック量が所定値よりも大きい場合にはＶＣＭ８の稼動量を少なくするように制御し、小さい場合には稼動量を大きくするように制御してオフトラック量が所定値に等しくなるように調節する。
振動検出処理の概要を次に説明する。
サーボ信号によりオフトラック量を検出しようとしてもナイキスト周波数の整数倍の周波数成分で振動している場合は、実際のオフトラック量は、検出できない。磁気ヘッドの振動周期とサーボセクタが磁気ヘッド２を通過する周期が同期してしまうためである。
このため、振動センサ１４からの出力にナイキスト周波数の整数倍の周波数成分の出力値が閾値以上の場合には、ライト禁止にする必要がある。これは、隣接するトラックのデータを破壊する場合があるためである。
ＭＰＵ６の振動検出処理について説明を行う。
ＭＰＵ６の振動検出処理は、振動検出部２１、キャリブレーション部２２、位置誤差信号検出部２３、ＶＣＭ制御部２４を用いて行われる。
振動検出部２１はディジタルフィルタ３１と書き込み禁止決定部３２を有する。
ディジタルフィルタ３１は、ナイキスト周波数の１倍、２倍、３倍の周波数を中心に前後１０％の周波数を通過させるためのバンドパスフィルタである。ナイトキスト周波数は、サーボ信号のサンプリング周波数の１／２である。サンプリング周波数は、回転数が４２００ｒｐｍ、１トラックあたりのサーボセクタ数を６０とすると、４．２ＫＨｚである。従ってナイキスト周波数は、２．１ＫＨｚであり、その１倍、２倍、３倍の周波数は、２．１ＫＨｚ、４．２ＫＨｚ、６．３ＫＨｚとなる。ＡＤ変換部１６から入力されたディジタルデータをフィルタ処理する。尚、本実施例においてディジタルフィルタ３１を使用する手法を記述したが、アナログフィルタを用いても同様の効果が得られる。
書込み禁止決定部３２は、ディジタルフィルタ３１を通過した所定の周波数を中心とした周波数成分の信号が所定の閾値以上か否かについて判定を行う。そのため、ディジタルフィルタ３１の出力値とメモリ１７の閾値を読み込み比較する。そして、ディジタルフィルタ３１の出力値が閾値以上の場合には、ライト禁止信号を出力する。また、ディジタルフィルタ３１の出力値が閾値より小さい場合には、ライト禁止信号を出力せずに、ライト可能とする。この閾値は、予めキャリブレーションにより求める。
キャリブレーション部２２は、フィルタ特性変更部４１、オフトラック量比較部４２、閾値決定部４３を有する。キャリブレーションを実行するタイミングとしては、電源投入時のとき、およびライトエラーが所定回数以上発生した場合などがある。
フィルタ特性変更部４１は、キャリブレーションを行うときに、まずディジタルフィルタ３１を通過する信号を前述したナイキスト周波数の１倍、２倍、３倍の周波数を中心に前後１０％の周波数帯域以外に設定する。そして、閾値が決定された後は、ディジタルフィルタ３１を通過する周波数がナイキスト周波数の１倍、２倍、３倍の周波数を中心に前後１０％の周波数に戻す。
オフトラック量比較部４２は、フィルタ特性変更部４１で設定された周波数と同じ周波数でＶＣＭ８を駆動するようにＶＣＭ制御部２４に指示を送る。また、オフトラック量比較部４２は、位置誤差信号検出部２３から得られたオフトラック量と所定値を比較する。そしてオフトラック量比較部４２は、比較した結果を閾値決定部４３とＶＣＭ制御部２４に渡す。所定値とは、予め求めてあるライト禁止とするオフトラック量である。
閾値決定部４３は、オフトラック量が所定値と等しいときには、ディジタルフィルタ３１の出力値を閾値と決定し、メモリ１７に格納する。
位置誤差信号検出部２３は、サーボ信号から得られたオフトラック量をリードライトチャネル部４から取得して、オフトラック量比較部４２に渡す。
ＶＣＭ制御部２４は、ＶＣＭ駆動部９を制御する。キャリブレーション処理のときには、フィルタ特性変更部４１で設定された周波数でＶＣＭ駆動部９を制御する。そして、オフトラック量が所定値よりも大きい場合にはＶＣＭ８の稼動量を少なくするように制御し、小さい場合には稼動量を大きくするように制御してオフトラック量が所定値に等しくなるように調節する。
振動検出処理の概要を次に説明する。
サーボ信号によりオフトラック量を検出しようとしてもナイキスト周波数の整数倍の周波数成分で振動している場合は、実際のオフトラック量は、検出できない。磁気ヘッドの振動周期とサーボセクタが磁気ヘッド２を通過する周期が同期してしまうためである。
このため、振動センサ１４からの出力にナイキスト周波数の整数倍の周波数成分の出力値が閾値以上の場合には、ライト禁止にする必要がある。これは、隣接するトラックのデータを破壊する場合があるためである。
図３に振動検出処理の流れ図を示す。
ライト処理のときには、磁気ヘッド２が所定のトラックへシークされ、まず磁気ヘッド２は、サーボセクタをリードする。リードにより、トラック位置、サーボ情報が取得される。次に、位置決め処理が行なわれる。この位置決めのときに、振動検出処理が行われる。
まず、シーク動作によって発生した振動がアクチュエータ７に搭載された振動センサ１４によって検出される。検出された振動出力は、センサアンプ１５を介しＡＤ変換部１６でディジタルデータに変換される。そして、ディジタルデータは、ＭＰＵ６に入力される。そして、バンドパスフィルタであるディジタルフィルタ３１により、所定の周波数を中心とした周波数帯域成分のみが出力される（Ｓ１ステップ）。所定の周波数とは、ナイキスト周波数の１倍または２倍または３倍の周波数である。ディジタルフィルタ３１の出力は、書込み禁止決定部３２に入力される。
書込み禁止決定部３２は、ディジタルフィルタ３１を通過した出力を取得する。そして、その値が閾値以上か否かを判断する（Ｓ２ステップ）。
ライト処理のときには、磁気ヘッド２が所定のトラックへシークされ、まず磁気ヘッド２は、サーボセクタをリードする。リードにより、トラック位置、サーボ情報が取得される。次に、位置決め処理が行なわれる。この位置決めのときに、振動検出処理が行われる。
まず、シーク動作によって発生した振動がアクチュエータ７に搭載された振動センサ１４によって検出される。検出された振動出力は、センサアンプ１５を介しＡＤ変換部１６でディジタルデータに変換される。そして、ディジタルデータは、ＭＰＵ６に入力される。そして、バンドパスフィルタであるディジタルフィルタ３１により、所定の周波数を中心とした周波数帯域成分のみが出力される（Ｓ１ステップ）。所定の周波数とは、ナイキスト周波数の１倍または２倍または３倍の周波数である。ディジタルフィルタ３１の出力は、書込み禁止決定部３２に入力される。
書込み禁止決定部３２は、ディジタルフィルタ３１を通過した出力を取得する。そして、その値が閾値以上か否かを判断する（Ｓ２ステップ）。
図４にディジタルフィルタの出力の説明図を示す。
ナイキスト周波数ＦＮの１倍または２倍または３倍の周波数の振動がディジタルフィルタ３１を通過した出力が閾値より大きい例である。この場合には、書込み禁止決定部３２は、ライト禁止信号を出力する。
図３の説明に戻る。ディジタルフィルタ３１を通過した出力の値が閾値以上の場合は、ＭＰＵ６は、ライト処理を中止して振動が閾値以下になるのを待つ（Ｓ３ステップ）。ディジタルフィルタ３１を通過した出力の値が閾値以下であれば、振動検出処理を終了する。そして、閾値以下の場合は、ＭＰＵ６は、位置誤差計算に基づいて、磁気ヘッド２の位置決めを行い、データのライトを行う。
次に、キャリブレーション動作の概要を次に説明する。
磁気ヘッド２のオフトラック量が閾値以上のときにライト禁止を行うがそのために用いる閾値は、次のようにして求める。
この方法は、アクチュエータ７にナイキスト周波数の整数倍以外の周波数による振動を付与し、そのときの振動センサ１４からの出力をディジタルフィルタ３１に入力する。キャリブレーション動作の際には、フィルタ特性変更部４１によってディジタルフィルタ３１の出力する周波数帯域は、アクチュエータ７を振動させた周波数と同一の周波数に設定される。そして、このときのディジタルフィルタ３１の出力と、磁気ヘッド２のオフトラック量との関係を求める。このオフトラック量は、サーボ情報により求めた位置誤差を用いる。そして、アクチュエータ７に入力する周波数の振幅を叙々に増加させていき、ライト禁止となる位置までオフトラックしたときのディジタルフィルタ３１の出力値を取得する。キャリブレーションが終了したら、フィルタ特性変更部４１によって、ディジタルフィルタ３１の出力する周波数帯域がナイキスト周波数の整数倍に設定される。これにより、ライト禁止とすべき位置まで、振動により磁気ヘッド２のオフトラックが発生したときのディジタルフィルタ３１の出力値を閾値として特定することができる。
次に、具体的な動作について説明をする。
ナイキスト周波数ＦＮの１倍または２倍または３倍の周波数の振動がディジタルフィルタ３１を通過した出力が閾値より大きい例である。この場合には、書込み禁止決定部３２は、ライト禁止信号を出力する。
図３の説明に戻る。ディジタルフィルタ３１を通過した出力の値が閾値以上の場合は、ＭＰＵ６は、ライト処理を中止して振動が閾値以下になるのを待つ（Ｓ３ステップ）。ディジタルフィルタ３１を通過した出力の値が閾値以下であれば、振動検出処理を終了する。そして、閾値以下の場合は、ＭＰＵ６は、位置誤差計算に基づいて、磁気ヘッド２の位置決めを行い、データのライトを行う。
次に、キャリブレーション動作の概要を次に説明する。
磁気ヘッド２のオフトラック量が閾値以上のときにライト禁止を行うがそのために用いる閾値は、次のようにして求める。
この方法は、アクチュエータ７にナイキスト周波数の整数倍以外の周波数による振動を付与し、そのときの振動センサ１４からの出力をディジタルフィルタ３１に入力する。キャリブレーション動作の際には、フィルタ特性変更部４１によってディジタルフィルタ３１の出力する周波数帯域は、アクチュエータ７を振動させた周波数と同一の周波数に設定される。そして、このときのディジタルフィルタ３１の出力と、磁気ヘッド２のオフトラック量との関係を求める。このオフトラック量は、サーボ情報により求めた位置誤差を用いる。そして、アクチュエータ７に入力する周波数の振幅を叙々に増加させていき、ライト禁止となる位置までオフトラックしたときのディジタルフィルタ３１の出力値を取得する。キャリブレーションが終了したら、フィルタ特性変更部４１によって、ディジタルフィルタ３１の出力する周波数帯域がナイキスト周波数の整数倍に設定される。これにより、ライト禁止とすべき位置まで、振動により磁気ヘッド２のオフトラックが発生したときのディジタルフィルタ３１の出力値を閾値として特定することができる。
次に、具体的な動作について説明をする。
図５にキャリブレーション処理の流れ図を示す。
キャリブレーション処理は、振動検出部２１と、キャリブレーション部２２とを用いる。
まず、所定トラックに磁気ヘッド２をシークしておく（Ｓ１１ステップ）。
次に、初期値を設定する（Ｓ１２ステップ）。
ディジタルフィルタ３１のフィルタの係数をナイキスト周波数の整数倍以外の特定の周波数Ａに設定する。また、ＶＣＭ制御部２４は、ＶＣＭ８を駆動する周波数Ａの設定と振幅の初期値の設定をする。
次に、ＶＣＭ制御部２４により、周波数ＡでＶＣＭ８が駆動される（Ｓ１３ステップ）。
次に磁気ヘッド２により、サーボ情報を読み、バーストパターンをもとに位置誤差を取得する（Ｓ１４ステップ）。
次に、サーボ情報により求めた位置誤差の値が所定値と等しいか否かをチェックする（Ｓ１５ステップ）。
サーボ情報により求めた位置誤差の値が所定値より小さい場合には、ＶＣＭ制御部２４により駆動量を増加してＳ１３ステップへ戻る。サーボ情報により求めた位置誤差の値が所定値より大きい場合には、ＶＣＭ制御部２４により駆動量を減少させてＳ１３ステップへ戻る（Ｓ１６ステップ）。
次に、サーボ情報より得られたオフトラック量が所定値と等しい場合には、ディジタルフィルタ３１の出力の値を取得する。そして、この値を閾値としてメモリ１７に格納する（Ｓ１７ステップ）。
キャリブレーション処理は、振動検出部２１と、キャリブレーション部２２とを用いる。
まず、所定トラックに磁気ヘッド２をシークしておく（Ｓ１１ステップ）。
次に、初期値を設定する（Ｓ１２ステップ）。
ディジタルフィルタ３１のフィルタの係数をナイキスト周波数の整数倍以外の特定の周波数Ａに設定する。また、ＶＣＭ制御部２４は、ＶＣＭ８を駆動する周波数Ａの設定と振幅の初期値の設定をする。
次に、ＶＣＭ制御部２４により、周波数ＡでＶＣＭ８が駆動される（Ｓ１３ステップ）。
次に磁気ヘッド２により、サーボ情報を読み、バーストパターンをもとに位置誤差を取得する（Ｓ１４ステップ）。
次に、サーボ情報により求めた位置誤差の値が所定値と等しいか否かをチェックする（Ｓ１５ステップ）。
サーボ情報により求めた位置誤差の値が所定値より小さい場合には、ＶＣＭ制御部２４により駆動量を増加してＳ１３ステップへ戻る。サーボ情報により求めた位置誤差の値が所定値より大きい場合には、ＶＣＭ制御部２４により駆動量を減少させてＳ１３ステップへ戻る（Ｓ１６ステップ）。
次に、サーボ情報より得られたオフトラック量が所定値と等しい場合には、ディジタルフィルタ３１の出力の値を取得する。そして、この値を閾値としてメモリ１７に格納する（Ｓ１７ステップ）。
このように、特定の周波数のみを抽出して閾値と比較することで、センサやサーボ情報を利用したオフトラック検出方法では検出困難なオフトラックを検出できるので、隣接トラックへの書き込みを防止できる。また、閾値をキャリブレーションにより求めることができるので、磁気記憶装置１の経年変化等の装置の特性の変化にも自動的に対応できる。
また、本実施形態によるキャリブレーションによって得られる閾値を使用する代わりに、出荷時に与えられた既存の閾値を使用することで同様の効果が得られる。また、アクチュエータ７の駆動量を叙々に増減させる代わりに、あるアクチュエータ７の稼動量で得られたサーボデータからのオフトラック量とディジタルフィルタ３１の出力値の関係式を算出して、閾値を決定する手法も同様の効果が得られる。
また、本実施形態によるキャリブレーションによって得られる閾値を使用する代わりに、出荷時に与えられた既存の閾値を使用することで同様の効果が得られる。また、アクチュエータ７の駆動量を叙々に増減させる代わりに、あるアクチュエータ７の稼動量で得られたサーボデータからのオフトラック量とディジタルフィルタ３１の出力値の関係式を算出して、閾値を決定する手法も同様の効果が得られる。
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対してデータの少なくとも書込みを行う記憶装置であって、振動センサと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とする周波数帯域の信号を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする記憶装置。
（付記２）付記１記載の所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする付記１記載の記憶装置。
（付記３）アクチュエータに搭載されたヘッドのオフトラック量を検出する位置誤差信号検出部と、所定の周波数でアクチュエータを駆動させた際のオフトラック量とフィルタの出力値とから閾値を決定する閾値決定部と、をさらに備えてなることを特徴とする付記１記載の記憶装置。
（付記４）フィルタが出力する所定の周波数を閾値決定の際のみナイキスト周波数の整数倍の周波数以外に設定してアクチュエータを駆動し、オフトラック量とフィルタの出力値から閾値を決定した後に、フィルタが出力する周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数に変更するフィルタ特性変更部をさらに備えてなることを特徴とする付記３記載の記憶装置。
（付記５）ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置に用いられる制御装置であって、アクチュエータに搭載された振動センサの出力の中から所定の周波数を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする制御装置。
（付記６）所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする付記５記載の制御装置。
（付記７）アクチュエータに搭載されたヘッドのオフトラック量を検出する位置誤差信号検出部と、所定の周波数でアクチュエータを駆動させた際のオフトラック量と前記フィルタの出力値から前記閾値を決定する閾値決定部と、をさらに備えてなることを特徴とする付記５記載の制御装置。
（付記８）付記７記載の記憶装置において、閾値決定の際のみフィルタが出力する所定の周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数以外に設定し、アクチュエータを駆動し、オフトラック量とフィルタの出力値から閾値を決定した後に、フィルタが出力する周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数に変更するフィルタ特性変更部をさらに備えてなること特徴とする制御装置。
（付記９）ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置に用いられる振動検出方法であって、アクチュエータに搭載された振動センサの出力の中から所定の周波数を通過させるフィルタの出力を取得するステップと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、書込みを禁止するステップと、を少なくとも備えてなることを特徴とする振動検出方法。
（付記１０）所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする付記９記載の振動検出方法。
（付記１１）駆動信号によりヘッドを駆動するステップと、駆動により偏移したヘッドのトラック中心からのオフトラック量を取得するステップと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とした周波数帯域の信号を通過させるフィルタの出力を取得するステップと、オフトラック量が所定値と等しいか否かを判断するステップと、オフトラック量が所定値と等しくないときには、ＶＣＭの駆動量を変更するステップと、オフトラック量が所定値と等しいときにはフィルタの出力値を閾値と決定するステップと、を有することを特徴とする付記９記載の振動検出方法。
（付記１）ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対してデータの少なくとも書込みを行う記憶装置であって、振動センサと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とする周波数帯域の信号を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする記憶装置。
（付記２）付記１記載の所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする付記１記載の記憶装置。
（付記３）アクチュエータに搭載されたヘッドのオフトラック量を検出する位置誤差信号検出部と、所定の周波数でアクチュエータを駆動させた際のオフトラック量とフィルタの出力値とから閾値を決定する閾値決定部と、をさらに備えてなることを特徴とする付記１記載の記憶装置。
（付記４）フィルタが出力する所定の周波数を閾値決定の際のみナイキスト周波数の整数倍の周波数以外に設定してアクチュエータを駆動し、オフトラック量とフィルタの出力値から閾値を決定した後に、フィルタが出力する周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数に変更するフィルタ特性変更部をさらに備えてなることを特徴とする付記３記載の記憶装置。
（付記５）ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置に用いられる制御装置であって、アクチュエータに搭載された振動センサの出力の中から所定の周波数を出力するフィルタと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする制御装置。
（付記６）所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする付記５記載の制御装置。
（付記７）アクチュエータに搭載されたヘッドのオフトラック量を検出する位置誤差信号検出部と、所定の周波数でアクチュエータを駆動させた際のオフトラック量と前記フィルタの出力値から前記閾値を決定する閾値決定部と、をさらに備えてなることを特徴とする付記５記載の制御装置。
（付記８）付記７記載の記憶装置において、閾値決定の際のみフィルタが出力する所定の周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数以外に設定し、アクチュエータを駆動し、オフトラック量とフィルタの出力値から閾値を決定した後に、フィルタが出力する周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数に変更するフィルタ特性変更部をさらに備えてなること特徴とする制御装置。
（付記９）ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置に用いられる振動検出方法であって、アクチュエータに搭載された振動センサの出力の中から所定の周波数を通過させるフィルタの出力を取得するステップと、フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、書込みを禁止するステップと、を少なくとも備えてなることを特徴とする振動検出方法。
（付記１０）所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする付記９記載の振動検出方法。
（付記１１）駆動信号によりヘッドを駆動するステップと、駆動により偏移したヘッドのトラック中心からのオフトラック量を取得するステップと、振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とした周波数帯域の信号を通過させるフィルタの出力を取得するステップと、オフトラック量が所定値と等しいか否かを判断するステップと、オフトラック量が所定値と等しくないときには、ＶＣＭの駆動量を変更するステップと、オフトラック量が所定値と等しいときにはフィルタの出力値を閾値と決定するステップと、を有することを特徴とする付記９記載の振動検出方法。
１ 磁気記憶装置
２ 磁気ヘッド
３ ヘッドアンプ
４ リードライトチャネル部
５ ディスクコントローラ
６ ＭＰＵ
７ アクチュエータ
８ ボイスコイルモータ
９ ＶＣＭ駆動部
１１ スピンドルモータ
１２ ＳＰＭ駆動部
１３ 磁気ディスク
１４ 振動センサ
１５ センサアンプ
１６ ＡＤ変換部
１７ メモリ
２１ 振動検出部
２２ キャリブレーション部
２３ 位置誤差信号検出部
２４ ＶＣＭ制御部
３１ ディジタルフィルタ
３２ 書込み禁止決定部
４１ フィルタ特性変更部
４２ オフトラック量比較部
４３ 閾値決定部
２ 磁気ヘッド
３ ヘッドアンプ
４ リードライトチャネル部
５ ディスクコントローラ
６ ＭＰＵ
７ アクチュエータ
８ ボイスコイルモータ
９ ＶＣＭ駆動部
１１ スピンドルモータ
１２ ＳＰＭ駆動部
１３ 磁気ディスク
１４ 振動センサ
１５ センサアンプ
１６ ＡＤ変換部
１７ メモリ
２１ 振動検出部
２２ キャリブレーション部
２３ 位置誤差信号検出部
２４ ＶＣＭ制御部
３１ ディジタルフィルタ
３２ 書込み禁止決定部
４１ フィルタ特性変更部
４２ オフトラック量比較部
４３ 閾値決定部
Claims (6)
- ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置であって、
振動センサと、
振動センサの出力の中から所定の周波数を中心とする周波数帯域の信号を出力するフィルタと、
フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする記憶装置。 - 請求項１記載の所定の周波数は、記憶媒体に予め書き込まれたサーボ情報のサンプリング周波数の１／２の周波数であるナイキスト周波数の整数倍の周波数であることを特徴とする請求項１記載の記憶装置。
- アクチュエータに搭載されたヘッドのオフトラック量を検出する位置誤差信号検出部と、
所定の周波数でアクチュエータを駆動させた際のオフトラック量とフィルタの出力値とから閾値を決定する閾値決定部と、をさらに備えてなることを特徴とする請求項１記載の記憶装置。 - フィルタが出力する所定の周波数を閾値決定の際のみナイキスト周波数の整数倍の周波数以外に設定してアクチュエータを駆動し、オフトラック量とフィルタの出力値から閾値を決定した後に、フィルタが出力する周波数をナイキスト周波数の整数倍の周波数に変更するフィルタ特性変更部をさらに備えてなることを特徴とする請求項３記載の記憶装置。
- ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置に用いられる制御装置であって、
アクチュエータに搭載された振動センサの出力の中から所定の周波数を出力するフィルタと、
フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止する書込み禁止決定部と、を少なくとも備えてなることを特徴とする制御装置。 - ヘッドを搭載したアクチュエータを駆動して記憶媒体の所定の位置に位置決めをし、記憶媒体に対して少なくともデータの書込みを行う記憶装置に用いられる振動検出方法であって、
アクチュエータに搭載された振動センサの出力の中から所定の周波数を通過させるフィルタの出力を取得するステップと、
フィルタの出力が予め設定された閾値より大きいときには、データの書込み処理を禁止するステップと、を少なくとも備えてなることを特徴とする振動検出方法。
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