JP2007265579A - 位置検出回路、情報記録装置及び磁気ディスク装置 - Google Patents

位置検出回路、情報記録装置及び磁気ディスク装置 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、サーボ領域の読み取りタイミングのトラック間のズレを補正する位置検出回路を提供する。
【解決手段】ロータリーアクチュエータによる磁気ヘッド（Ｈ）の軌跡が、磁気ディスク媒体（Ｍ）の径方向軸に対して有する位相遅れから、媒体（Ｍ）を回転させたときにサーボパターンが読み出されるまでの遅延時間を半径位置に対して求め、サーボ読み出し時に使用するサーボゲート信号の生成遅延時間に反映させる（１、１０、１２）。
【選択図】図１

Description

本発明は、記録ディスク媒体に形成されているサーボ領域から該記録ディスク媒体上のヘッドの位置を検出する位置検出回路に関し、特に、記録ディスク媒体上のヘッド位置を、この媒体上にサーボ領域を形成したときの位置決め機構とは異なる種類の位置決め機構を搭載した情報記録装置でそのサーボ領域から検出する場合の位置検出回路及び情報記録装置（特に磁気ディスク装置）に関する。
情報の記録や再生に用いられる装置として情報記録装置がある。
この情報記録装置は、例えば磁気ディスクや光ディスクなどの記録ディスク媒体を内蔵し、この記録ディスク媒体上の所定アドレスへ情報を記録したり、そこから情報を読み出して再生したりする。
このアドレスは、例えば磁気ディスク媒体を内蔵した磁気ディスク装置では、その磁気ディスク上にアドレス情報として予め記録されており、磁気ヘッドからそのアドレス情報を再生することにより、所定のアドレスへ情報の記録や再生を行う。
一般的な磁気ディスク媒体では、中心から外周円に向けて同心円からなる複数のトラックが形成されている。各トラックには、それぞれ、サーボ領域とデータ領域とで一セクタを構成する複数のセクタが配列されている。このうちのサーボ領域には、当該磁気ディスク媒体上の位置（トラック位置やセクタ位置など）を示す情報やバースト情報などが千鳥格子状のパターン（サーボパターン）により形成されている。
このサーボパターンの記録は、工場の製造工程においてサーボトラックライタと呼ばれる製造装置を用いて行われる。サーボトラックライタは、磁気ディスク媒体を回転させるスピンドルモータや、磁気ヘッドの半径方向の移動を行うロータリアクチュエータなどの位置決め機構を備えたもので、この位置決め機構にあっては出荷される磁気ディスク装置自身の機構が用いられる。
サーボトラックライタの制御装置は、スピンドルモータによる磁気ディスク媒体の回転に正確に同期したクロック信号を作成し、このクロック信号に同期させて各トラックごとに異なるサーボパターンの記録信号をその磁気ヘッドに送り、位置決め機構によって決まる磁気ディスク媒体上の磁気ヘッドの移動軌跡上にサーボパターンを書き込む。
このようにサーボパターンが書き込まれた磁気ディスク媒体は、その位置決め機構と共に磁気ディスク装置にセットされ、製品として出荷される。
昨今では、装置の小型化などの利点により、磁気ディスク装置にロータリアクチュエータを使用した位置決め機構が採用されるケースが多くなっている。
しかし、このロータリーアクチュエータにあっては、サーボパターンの書き込み時に問題がある。それは、磁気ディスク媒体上の半径位置によってトラックの接線と磁気ヘッドとのなすヨウ角が変化し、このヨウ角が大きくなるにつれ、サーボパターンの書き込み時に磁気ヘッドの側辺部においてサーボパタンが消される、あるいは不要なサーボパタン形状が記録されるといった望ましくない磁化現象が発生する。
この現象に対する解決策の一例として、磁気ディスク媒体の内周側および外周側から中周付近に向けてサーボトラック書き込みをする方法を開示したものがある。これによれば、磁界がはみ出す方向と書き継ぎ方向とは常に同じ向きとなり、望ましくないサーボパタンの残留は発生しなくなる（特許文献１参照）。
しかし、この方法では、磁気ディスク媒体の中周部分に不連続な領域が形成されてしまうため、この領域はアクセス不可のギャップ領域となり、フォーマット効率の劣化や記憶容量の低下をもたらすことになる。
特開２００４−２２７７３５号公報
磁気ディスク装置全体を小型化するのに非常に有利なため、磁気ディスク装置の位置決め機構には、ロータリーアクチュエータ（アームを回転駆動することでその先端に搭載した記録再生ヘッドを磁気ディスクの半径方向に定位させる機構をもつ。）が多く採用されている。
しかし、上述したように、ロータリアクチュエータによってサーボパターンを書き込むと、磁気ディスク媒体上には、望ましくないサーボパターンが生成されたり、これを避けるために書き込み不可領域を設けなくてはならなくなるため、磁気ディスク媒体のパフォーマンスが低下する。特に、例えばアームが短いなどのように、磁気ディスク媒体の半径方向とその記録ディスク媒体上でのヘッドの軌道のズレが大きいものに対して、ディスクのパフォーマンスの低下は顕著に現れる。このため、この問題を失くすには、そのズレの比較的小さな位置決め機構（例えばリニアアクチュエータなど）でサーボパターンを書き込んだ磁気ディスク媒体を使用する必要がある。
従来は、サーボパターンを書き込む時の位置決め機構と、データを記録または再生する時の位置決め機構とは同一であったため、磁気ディスク媒体の半径方向における各トラックでのサーボパターンの読み取りは、当然、特別な設定を設けることなく適切なタイミングで読み取ることができた。しかし、サーボパターンを書き込む時の位置決め機構と、データを記録または再生する時の位置決め機構とが異なる場合、磁気ディスク媒体の半径方向における各トラックでのサーボパターンの読み取りのタイミングにバラツキが出てくるという新たな問題が発生する。
そこで、本発明は、サーボ領域の読み取りタイミングのトラック間のズレを補正する位置検出回路を提供し、更に、その位置検出回路を備えた情報記録装置（特に磁気ディスク装置）を提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の位置検出回路の態様の一つは、サーボ領域が形成されている二つ以上のトラックを有し且つ所定の速さで回転する記録ディスク媒体と、該記録ディスク媒体上の各トラックを所定の軌跡で横切り且つ上記記録ディスク媒体の回転により各トラック上を走査するヘッドとを備える情報記録装置の、上記記録ディスク媒体の回転時に上記ヘッドが位置するトラックのサーボ領域から上記記録ディスク媒体上の位置を検出する位置検出回路であって、上記記録ディスク媒体上の一つのトラックにおいてサーボ領域の第一検出タイミングを生成する第一検出タイミング生成手段と、上記第一検出タイミングが生成されたトラックとは異なるトラックにおいて、該トラック上のサーボ領域の上記第一検出タイミングにおける位置と上記トラック上のヘッドの位置との間の上記記録ディスク媒体の回転の速さに基づく回転移動時間に応じて第二検出タイミングを生成する第二検出タイミング生成手段と、を有するように構成する。
なお、上記第二検出タイミング生成手段は、上記トラックごとに回転移動時間を示す関数を有し、上記第一検出タイミングが生成されたトラックの回転移動時間を基準とする他のトラックの回転移動時間の差分を上記関数を基に求め、上記第一検出タイミングを上記回転移動時間の差分ずらして上記第二検出タイミングを生成する、ようにしても良い。
また、上記ヘッドが位置するトラックの位置は、上記サーボ領域から復調された上記トラックの位置を示す情報から検出する、ようにしても良い。
本発明の情報記録装置の態様の一つは、請求項１乃至３の何れか一つに記載の位置検出回路を備えるように構成する。
なお、上記情報記録装置は、上記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、記録ディスク媒体の中心から外周に向けて放射状に配列されており、上記ヘッドは、上記記録ディスク媒体上のトラックを円弧状に横切るように構成されていることが好ましい。
なお、上記ヘッドは、ロータリアクチュエータに接続された構成とすることが好ましい。
また、更に、上記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、リニアアクチュエータに接続されたヘッドで形成されている、ことが望ましい。
或いは、上記ヘッドは、上記記録ディスク媒体上のトラックを円弧状に横切るように構成されており、上記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、上記ヘッドの円弧状の移動軌跡よりも曲率半径が大きい円弧状の配列に形成されている、ように構成しても良い。
本発明の磁気ディスク装置の他の態様の一つは、磁気ヘッドによって記録又は再生を行なう磁気ディスク装置であって、放射状にサーボ領域が形成された磁気ディスク媒体と、上記磁気ヘッドを上記磁気ディスク媒体上で円弧に移動制御して上記サーボ領域に位置決めする回転位置決め機構と、上記磁気ヘッドから上記サーボ領域の情報を読み出すタイミングをとる検出タイミング生成手段と、を有し、上記検出タイミング生成手段は、上記磁気ヘッドが位置する上記磁気ディスク媒体上の半径位置に応じて上記サーボ領域の情報を読み出すタイミングを遅延させる、ように構成する。
なお、上記サーボ領域の情報を読み出すタイミングは、サーボ領域内のプリアンブルパターンが検出できるタイミングである、ことが好ましい。
本発明により、サーボ領域の読み取りタイミングのトラック間のズレを補正することができる。よって、ヘッドのトラック間の移動にサーボ領域の読み取りタイミングが追従し、どのトラックでも正確に位置情報を検出できる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の位置検出回路の構成及びその周辺機構を示した図である。
同図には、表面にサーボ領域が形成された円形の記録ディスク媒体Ｍと、記録ディスク媒体Ｍ上を移動して、その移動先の情報を電気信号にして再生するヘッド部Ｈと、ヘッド部Ｈから出力される再生信号のサーボ領域の再生位置から位置情報を取り出す位置検出回路１が示されている。
上記記録ディスク媒体Ｍは、その表面に同心円からなる複数のトラックが形成されている。各トラックには、それぞれ、サーボ領域とデータ領域とで一セクタを構成する複数のセクタが配列されている。このうちのサーボ領域には、上記記録ディスク媒体Ｍ上の位置（トラック位置やセクタ位置など）を示す情報やバースト情報などが千鳥格子状のパターンにより形成されている（ここで、上記位置を示す情報やバースト情報などをサーボ情報と総称する。また、以下の説明では、それらの情報を千鳥格子状のパターンで形成したものを例に挙げることとし、このパターンをサーボパターンと呼ぶことにする）。このサーボパターンの形成には、サーボトラックライタが使用され、サーボトラックライタに搭載された位置決め機構（これを第一の位置決め機構とする）により、その書き込み用のヘッドが記録ディスク媒体上の各トラック上に位置決めされ、その位置にサーボパターンが書き込まれる。
図中に示されているヘッド部Ｈは、上記サーボトラックライタに搭載した第一の位置決め機構とは異なる種類の位置決め機構（これを第二の位置決め機構とする）と、ヘッドにより構成されている。このヘッドは、所定の速さで回転する記録ディスク媒体Ｍ上で、上記第二の位置決め機構によりその各トラックを所定の軌跡で横切るように制御され、記録ディスク媒体Ｍのその回転により各トラックを走査し、各トラック上の例えばサーボパターンなどの情報を電気信号にして再生する。
同図に示される位置検出回路１は、ヘッドから再生された再生信号の内のサーボパターンの再生位置を特定し、そのサーボパターンの再生信号から記録ディスク媒体上のヘッドの位置を検出する。本位置検出回路１は、そのサーボパターンの再生位置を特定する手段として、第一検出タイミング生成手段１０と第二検出タイミング生成手段１２を備えている。
上記第一の検出タイミング生成手段１０は、記録ディスク媒体Ｍ上の一つのトラックにおいて、そのサーボパターンの検出タイミング（これを第一検出タイミングとする）を生成する手段である。
初期段階では、何れのトラックにおいても、ヘッドから再生されてくる再生信号中のサーボパターンの検出タイミングは分からない。そこで、初期段階では、その時にヘッドが位置するトラックにおいて、ヘッドから再生されてくる再生信号の中のサーボパターンの再生位置を特定するための第一検出タイミング信号を第一検出タイミング生成手段で生成する。この第一検出タイミング信号の生成により、そのトラックの再生信号からサーボパターンの再生位置が特定され、そのサーボパターンの再生信号から位置情報が復調されるなどして記録ディスク媒体上のヘッドの最初の位置が検出される。
上記第二検出タイミング生成手段１２は、ヘッドが記録ディスク媒体Ｍ上に最初に位置していたトラックとは異なるトラックにおけるサーボパターンの検出タイミング（これを第二検出タイミングとする）を生成する手段である。上述したように、ヘッドは、上記サーボトラックライタに搭載した第一の位置決め機構とは異なる種類の位置決め機構により移動軌跡が制御される。このため、ヘッドが最初に位置するトラックでサーボパターンの再生位置が特定されても、他のトラックでも同じタイミングでサーボパターンが再生されるとは限らない。そこで、上記第二検出タイミング生成手段では、その移動先のトラック上のヘッドから再生される再生信号の中からサーボパターンの再生位置を特定するための第二検出タイミング信号を生成する。具体的には、第一検出タイミングにおけるその移動先のトラック上のサーボパターンの位置とそのトラック上のヘッドの位置との間の移動時間（詳しくは、記録ディスク媒体Ｍの回転の速さに基づく回転移動時間）から第二検出タイミングを生成する。
なお、上記回転移動時間を、例えば、後述する方法でトラック位置を変数とする関数として求めておくなどすれば、第一検出タイミングが生成されたトラックの回転移動時間を基準にしてこの回転移動時間に対する他のトラックの回転移動時間の差分をその関数から求めることができる。この場合、第二検出タイミングは、第一検出タイミングをその回転移動時間の差分ずらすことにより生成される。なお、上記ヘッドが位置するトラックの位置は、第一検出タイミングの生成によりヘッドの最初のトラック位置が検出されているため、例えば光エンコーダ回路などの位置検出回路を設けて第二位置決め機構から移動情報を取得して、そこからヘッドの位置を割り出しても良いし、各トラックのサーボパターンから復調されたトラック位置を示す情報から検出しても良い。
図２から図４は、サーボトラックライタに構成されたヘッドの位置決め機構と、記録ディスク媒体から情報を読み出すときに使用するヘッドの位置決め機構とが異なる場合におけるサーボパターンの再生タイミングの時間差を、トラック位置を変数とする関数で表わすための説明図である。
図２は、その互いのヘッドの移動軌跡の違いを示した図である。
同図には、表面上のセクタの配列を明示的に示した記録ディスク媒体と、この記録ディスク媒体上を横切るヘッドの移動軌跡が相対的に示されている。
同図に示される記録ディスク媒体Ｍは、その中心を軸に不図示のスピンドルモータにより半時計周りに回転する。なお、同図は、記録ディスク媒体Ｍが静止した状態を示したものである。同図の記録ディスク媒体Ｍには、その中心から外周円へ複数の同心円によって区切られた複数のトラック（Ｔｒ１〜Ｔｒ６）が形成されている。そして本例では、セクタが、各トラックごとに、記録ディスク媒体の中心から外周円に放射状に延びた直線（例えば直線Ａ−Ａ´）に揃えて形成されている。一つのトラックにおいて、セクタは各直線のすぐ右隣にサーボ領域を有し、その隣から次の直線まではデータ領域となっている。このような配列のセクタは、例えばリニアアクチュエータなどの位置決め機構を備えたサーボトラックライタにより、上記サーボ領域の位置にサーボパターンを書き込むことで形成される。
一方、同図のヘッド部Ｈは、ヘッドＨ１と位置決め機構（同図にはそのアームＨ２のみが示されている）で構成されている。この位置決め機構は、アームＨ２の回転軸Ｈ２´に取り付けられてその回転を制御するロータリアクチュエータで構成されており、このロータリアクチュエータの制御によりそのアームＨ２の先端に構成されているヘッドＨ１を円弧上（Ｂ−Ｂ´）に移動させる。
ここで、各トラック上のとあるサーボパターンの開始位置を示す直線Ａ−Ａ´とヘッドＨ１の移動軌跡とを比較する。
同図は、説明しやすいように、記録ディスク媒体Ｍの中心に最も近いトラックＴｒ１におけるサーボパターンの開始位置とヘッドＨ１の移動軌跡が一致するところで記録ディスク媒体Ｍの回転を静止した状態を示している。
上述したように、ロータリアクチュエータによって駆動するヘッドＨ１は、同図に破線Ｂ−Ｂ´で示すような円弧状の軌跡を描く。このため、記録ディスク媒体の中心から外側に遠ざかることによりサーボパターンの開始位置を示す直線（Ａ−Ａ´）との間に差が生じる。
この場合、例えばトラック１でヘッドＨ１の位置とサーボパターンの開始位置とが一致するときにヘッドＨ１からサーボパターンをタイミングよく引き込めるようなクロック（言い換えると、ヘッドから再生された再生信号からサーボパターンの再生位置を位置検出回路で特定するためのクロック）が生成されたとしても、他のトラックでは、その差により、それと同じクロックでサーボパターンを引き込もうとすると、ヘッドＨ１とサーボパターンとのズレにより上手く引き込めない。
このため、位置決め機構を変更する場合には、各トラックでサーボパターンを正確に引き込むために、トラックごとにその引き込みのクロックもタイミングを変える必要がある。
図３は、図２に示した各トラックのサーボパターンの開始位置と各トラックにおけるヘッドＨ１の位置との関係図である。ここでは、この関係図を基に上記移動軌跡の違いによる引き込みのタイミングの時間差をトラック位置を変数とした関数で示す。
同図では、記録ディスク媒体Ｍの回転軸を基準「Ｏ」として、横軸に変数ｘ、縦軸に変数ｙをとって二次元座標表示している。
ここで、アームＨ２の回転軸Ｈ２´の座標を（Ｘ（Ｘは定数）、０）、アームＨ２の回転軸Ｈ２´からヘッドＨ１までの距離を定数Ｌとすると、ヘッドＨ１がアームＨ２の回転軸Ｈ２´を中心とする半径Ｌの回転軌道上にあることから、ヘッドの座標を（ｘ、ｙ）として次の関係式が得られる。
（ｘ−Ｘ）2＋ｙ2＝Ｌ2 ・・・（１）
また、記録ディスク媒体Ｍの回転軸からヘッドＨ１までの距離を変数ｒ、記録ディスク媒体Ｍの回転軸からアームＨ２の回転軸Ｈ２´を見たときの記録ディスク媒体Ｍの回転方向のヘッドＨ１の位置を変数θとすると、記録ディスク媒体Ｍ上のヘッドＨ１の位置Ｑの座標は、三角関数を用いて、次のように示せる。
ｘ＝ｒｃｏｓθ、ｙ＝ｒｓｉｎθ ・・・（２）
（１）の式に（２）のそれぞれの式を代入すると、次のようになる。
ｒ2 − ２Ｘｒｃｏｓθ ＋ Ｘ2 ＝ Ｌ2 ・・・（３）
この式（３）から、磁気ディスク媒体Ｍの半径ｒの位置におけるヘッドＨ１の角度を示す関数が次のように導かれる。
θ ＝ ａｃｏｓ（（Ｌ2 − ｒ2 − Ｘ2）／２Ｘｒ） ＝Ｆ（ｒ）
・・・（４）
ここで、記録ディスク媒体Ｍの回転周波数をｆとすると、ヘッドＨ１が位置する半径ｒの位置がその角速度でｘ軸上に移動するまでの時間は、次のように示せる。
Ｔ ＝ θ／２πｆ ＝Ｆ（ｒ）／２πｆ ＝ Ｇ（ｒ） ・・・（５）
更に、サーボパターンが書き込まれているあるトラック位置（例えば記録ディスク媒体Ｍの中心に最も近いトラック位置など）が基準時刻となるように、その位置を定数ｒ０として式（５）をＴ０＝Ｇ（ｒ０）のように示すと、ヘッドＨ１が半径ｒｎの位置に位置する場合の上記移動時間を基準時刻からの時間差に置き換える事ができる。
Ｔｎ ＝ Ｇ（ｒｎ） − Ｇ（ｒ０）、（ｎは、トラック番号） ・・・（６）
この時間差Ｔｎは、半径ｒ０の位置でサーボパターンを得たときの記録ディスク媒体一回転内でカウントされる時間を基準とし、半径ｒの位置でサーボセクタが得られるまでに上記記録ディスク媒体一回転内でカウントされる上記基準時間からの遅延時間に相当する。
以上は、回転周波数ｆで回転する放射状にサーボパターンが書き込まれた磁気ディスク媒体に、ヘッドをロータリアクチュエータを使用して半径ｒｎの位置に位置決めして、そのサーボパターンを読み込む構成のものに適用される関数である。
以下では更に、他の例として、放射状にサーボパターンが書き込まれた記録ディスク媒体に替え、サーボパターンを読み取る際に使用されるロータリアクチュエータよりも十分に長いアーム長の第二のロータリアクチュエータを用いてサーボパターンが書き込まれた記録ディスク媒体を構成するものに適用する関数を示す。
この場合、不図示の第二のロータリアクチュエータのアーム長をＬ’とし、記録ディスク媒体Ｍの回転中心と第二のロータリアクチュエータのアームの回転軸との距離をＸ’とすると、（５）式は次のように示せる。
Ｇ’（ｒ） ＝ （１／２πｆ）×ａｃｏｓ（（Ｌ’2 − ｒ2 − Ｘ’2）／２Ｘ’ｒ） ・・・（５）´
これより、式（５）´をＴ´０＝Ｇ´（ｒ０）のように示すと、ヘッドＨ１が半径ｒの位置に位置する場合の上記移動時間を基準時刻からの時間差に置き換える事ができる。
Ｔ´ｎ＝Ｇ’（ｒ）−Ｇ’（ｒ０） ・・・（６）´
よって、各ロータリアクチュエータによるヘッドの移動軌跡の差から生じるサーボパターンの引き込みタイミングの時間差は、式（６）と式（６）´の差分（Ｔｎ−Ｔ´ｎ）で与えられる。
図４は、式（６）に示した半径位置ｒｎと時間差Ｔｎの関係を示したグラフである。
本図では、一例として、ｒ０＝磁気ディスク媒体の最内周半径（１４ｍｍ）、ｆ＝７０Ｈｚ、Ｘ＝３８ｍｍ、及びＬ＝３５ｍｍとした場合のデータを示している。
同図に示されるように、半径ｒ＝１４ｍｍで時間差＝０である。そして、半径ｒが大きくなるにつれて（つまり、ヘッドの位置が記録ディスク媒体の外周円に向かうにつれて）、時間差が指数関数的に大きくなる。この例では、この時間差がマイナスで示されているため、サーボパターンの開始位置が基準時刻から遅れる時間（遅延時間）に相当する。
以上のように、異なる位置決め機構をもつサーボトラックライタで書き込まれたサーボ領域をヘッドから引き込む際の各トラックにおけるタイミングの遅延時間を記録ディスク媒体の半径位置を変数とする関数として表わすことができる。よって、位置検出回路１（特に、第二検出タイミング生成手段）で、この関数に従ってその半径位置ごとにサーボパターンの引き込みのタイミングを調整する（例えば第一検出タイミング生成手段で生成したクロックのタイミングを遅延する）ことにより、サーボトラックライタとは異なる位置決め機構を使用した場合であっても、各トラックで、ヘッドから再生される再生信号の中のサーボパターンの再生位置を正確に特定し、そこからヘッドの位置を検出できる。
以下に、磁気記録装置への適用例を示す。
（実施例１）
図５は、磁気ディスク装置の全体構成図である。
同図の上図は、磁気ディスク装置の内部構成を真横から模式的に示した図であり、同図の下図は、各部を制御する回路ブロック図である。
上図に示されるように、本例では、水平に２枚の磁気ディスク媒体50（50-1、50-2）がスピンドルモータ51の回転軸52にセットされた構成をとる。上側の磁気ディスク媒体50-1（磁気ディスク媒体Ｍに相当）は、その上面及び下面に同心円からなる複数のトラックが形成されている。各トラックには、それぞれ、サーボ領域とデータ領域とで一セクタを構成する複数のセクタが配列されている。このうちのサーボ領域には、上記磁気ディスク媒体上の位置（トラック位置やセクタ位置など）を示す情報やバースト情報などが、書き換え不可の千鳥格子状のサーボパターンにより形成されている。このサーボパターンは、不図示のサーボトラックライタにより書き込まれている。本例では、各トラックに同数のセクタが等間隔に配列されているものとする。
スピンドルモータ51は、その回転軸52を同図の上方に向けて構成し、モータ51の回転をその回転軸52に伝え、２枚の磁気ディスク媒体50をそれらの中心を中心軸として一体に回転させる。
２枚の磁気ディスク媒体50のそれぞれの上面及び下面の情報の読み取りや書き込みは、各磁気ディスク媒体の上面及び下面に対してそれぞれ一つずつ設けられた磁気ヘッド53（53-1、53-2、53-3、53-4）を介して行われる。
この磁気ヘッド53は、磁気ディスク媒体50に書き込まれているサーボパターンなどを電気信号に変換したり、電気信号を磁気変換して磁気ディスク媒体50上に情報を書き込んだりするもので、上下を組みにして一つのアーム54（54-1、54-2）に固定されている。つまり、それぞれの磁気ディスク媒体50につき各一つのアーム54が使用される。更に、これら二つのアーム54はボイスコイルモータ55に接続されており、このボイスコイルモータ55の駆動により、二つのアーム54が一体に、アーム先端の磁気ヘッド53が磁気ディスク媒体50上の各トラックを所定の軌跡で横切るように動作する。なお本例では、上記ボイスコイルモータ55とアーム54で示されるアクチュエータの構成をロータリアクチュエータとし、アーム先端のヘッド53はボイスコイルモータ55の回転軸を中心に磁気ディスク媒体50上の各トラックを回動しながら所定の軌跡で横切るように動作するものとする。また、そのアーム先端のヘッド53の軌跡は、上記サーボトラックライタに搭載した位置決め機構によるヘッドの軌跡とは異なる軌跡をとるものとする。
下図は、上記各部を制御する回路のブロック図である。
同回路には、ハードデイスクコントローラ（ＨＤＣ）60、ＲＡＭ（Random Access Memory）61、ＲＯＭ（Read Only Memory）62、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）63、スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路64、ボイスコイルモータ駆動回路65、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路66、及び位置検出回路67がバス68に接続されて構成されている。
ＨＤＣは、ＡＴＡやＳＣＳＩ等のインターフェイスＩＦを介してホストと通信を行い、ホストからのデータ記録やデータ再生命令に基づき、所定セクタのデータ領域へのデータの記録またはそのデータ領域からのデータ再生を制御する。例えばＭＣＵにプログラムの実行命令を出し、磁気ヘッドが目的のセクタ番号に移動した際にＲ／Ｗ回路にデータの記録や読み取りを指示する。なお、このときにやり取りされるデータは、ＲＡＭに一時的に格納される。
ＲＯＭは、ＭＣＵの制御プログラム等が格納される。
ＭＣＵは、ＲＯＭの制御プログラムが実行されるなどして、スピンドルモータ（ＳＰＭ）駆動回路や、ボイスコイルモータ駆動回路や、位置検出回路などを起動して制御する。
例えば、位置検出回路から出力される後述のデジタル位置信号から磁気ヘッドの現在位置を検出し、検出した現在位置と目標位置との誤差からボイスコイルモータを目標位置へ駆動制御する。
ＳＰＭ駆動回路は、不図示の回転制御クロック発振器から出力される回転制御クロック信号に基づいて、これもまた不図示のＳＰＭ制御回路からスピンドルモータを電流駆動する。また更に、上記不図示のＳＰＭ制御回路では、スピンドルモータの一回転当たりに一回、回転インデックス信号としてパルス信号を位置検出回路へ出力する。
ボイスコイルモータ駆動回路は、ボイスコイルモータを電流駆動する。
リード／ライト（Ｒ／Ｗ）回路は、下側の磁気ディスク媒体に対応する磁気ヘッドでの情報の読み取りや書込みを制御する。
位置検出回路は、ＳＰＭ駆動回路から出力される回転インデックス信号や、上側の磁気ディスク媒体から磁気ヘッドで読み取られ、電気的に再生された信号が、入力される。この位置検出回路では、磁気ディスク媒体上磁気のヘッドの位置の検出を行い、検出したデジタル位置信号をＭＣＵに出力する。
図６は、上記位置検出回路67の構成例である。本図について、図７から図９に示した所定回路の詳細説明図を適宜用いて以下に説明する。
なお以下の説明の中で、「サーボパターンの再生信号」という用語が出てくるが、これは図１０（ｆ）に示されるような波形信号を指している。これらの波形信号は、図１０（ｆ）の左のプリアンブルパターンから、サーボ同期パターン、及び位置変調パターンの順に、再生される。
同図の磁気ディスク媒体50-1や磁気ヘッド53-1などは、図５の上図の構成を上面から示したものである。
磁気ディスク媒体50-1は、その中心軸はスピンドルモータの回転軸52に固定され、そのスピンドルモータの駆動に基づいて図中の反時計回り（同図の実線矢印方向）に回転する。また、同図の磁気ヘッド53-1は、そのアーム54-1の回転軸55に固定されたロータリアクチュエータの駆動により、磁気ディスク媒体50-1の表面上を円弧を描くように移動する。なお、言うまでもないが、これらは位置検出回路67の外部に構成されている。
また、同図の回転制御クロック発振器640及びＳＰＭ制御回路641は、図５のＳＰＭ駆動回路64に構成されている。ＳＰＭ制御回路641は、回転制御クロック発振器640から出力される回転制御クロック信号を基に、磁気ディスク媒体50-1を回転周波数ｆで回転制御する駆動電流を不図示のスピンドルモータに出力する。また、ＳＰＭ制御回路641は、スピンドルモータの一回転当たりに一回、回転インデックス信号としてパルス信号を位置検出回路へ出力する。
以下、位置検出回路67の説明に入る。
本位置検出回路67には、プリアンプ670、スイッチ671、サーボクロック発振器672、サーボ同期パターン検出回路673、遅延時間演算回路674、遅延回路675、逓倍回路676、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路677、位置復調回路678、及び遅延時間補正回路679が構成されている。
プリアンプ670は、磁気ヘッド53-1で電気的に再生された再生信号を増幅し、サーボ同期パターン検出回路673、ＰＬＬ回路677、及び位置復調回路678へこの増幅信号（以下、これも再生信号と呼ぶことにする）を出力する。
スイッチ671は、サーボクロック発振器672から発振された参照クロック信号と後に説明する外部クロック信号との入力信号切替えを行う。遅延時間演算回路674から出力される後述の遅延時間演算終了トリガの入力により、スイッチ671は、入力信号を参照クロック信号から外部クロック信号へ切り替える。
この参照クロック信号と外部クロック信号との違いは、参照クロック信号はサーボクロック発振器672で生成された周波数のクロック信号であるのに対して、外部クロック信号は磁気ディスク媒体のサーボ領域のプリアンブルパターンから抽出した周波数のクロック信号であるということである。本例では、この参照クロック信号は、同一トラック上の隣接するサーボ領域内のサーボ同期パターンを検出するのに十分なクロック幅（一クロックの立ち上がりエッジから立下りエッジまでの幅）及び周期をもつクロック信号であるものとする。
スイッチ671で選択された信号（これをサーボクロック信号と呼ぶ）は、後段のサーボ同期パターン検出回路673へ出力される。また外部クロック信号が選択された場合は、更に位置復調回路678にも出力される。
サーボ同期パターン検出回路673は、スイッチ671で選択されたサーボクロック信号及びプリアンプ670から出力されてくる再生信号を共に入力する。このサーボ同期パターン検出回路673は、プリアンプ670から出力されてくる再生信号の中からサーボ同期パターンを検出し、このサーボ同期パターンの後に続く位置変調パターンの始まりのタイミングでトリガ信号（これを同期パターン検出トリガ信号と呼ぶ）を位置復調回路678及び遅延時間演算回路674へ出力する。
遅延時間演算回路674は、ＳＰＭ制御回路641から出力される回転インデックス信号を随時入力し、サーボ同期パターン検出回路673から同期パターン検出トリガ信号が入力されるまでの遅延時間をカウントする。そして、その同期パターン検出トリガ信号が入力されると、それまでにカウントされた遅延時間を示す情報を遅延回路675へ出力し、また、この遅延時間の演算終了を示すトリガ信号（これを遅延時間演算終了トリガ信号と呼ぶ）をスイッチ671及び遅延時間補正回路679へ出力する。
図７は、上記遅延時間演算回路674の内部の構成例である。
本例では、サーボ同期パターン検出回路673からの同期パターン検出トリガ信号の出力が真にサーボ同期パターンを検出したことにより出力されたものであるかどうかを判断するための構成としている。
同図に示されるように、遅延時間演算回路674の内部には、アップカウントタイマ700、遅延時間レジスタ701、及び制御回路702が構成されている。
ＳＰＭ制御回路641から出力される回転インデックス信号及びサーボ同期パターン検出回路673から出力されるサーボ同期パターン検出トリガ信号は、アップカウントタイマ700及び制御回路702に共に入力される。
アップカウントタイマ700は、回転インデックス信号の例えば立ち上がりのタイミングでカウント値がゼロに初期化され、この直後に起動されてデジタル的にアップカウントを開始する。そして、そのアップカウント途中に同期パターン検出トリガ信号が入力されると、そのアップカウントを停止し、それまでにカウントした値をデジタル値で保持する。

制御回路702は、これもまたアップカウントタイマ700と同様に回転インデックス信号により起動され、入力されるサーボ同期パターン検出トリガ信号の時間間隔をカウントしてこのトリガ信号の正当性をチェックする。この回路では、連続して入力されるサーボ同期パターン検出トリガ信号の時間間隔が連続して２回以上等しかった場合に、そのサーボ同期パターン検出トリガ信号は真にサーボ同期パターンを検出したことにより出力されたものであると判定し、その時にアップカウントタイマ700で保持されているデジタル値を遅延時間レジスタ701に記録するように遅延時間演算終了トリガ信号を出力する。この遅延時間演算終了トリガ信号は、その出力を例えばＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルに切り替えることで遅延時間レジスタ701や遅延時間演算回路の外のスイッチ671及び遅延時間補正回路679へ伝えられる。 なお、そのサーボ同期パターン検出トリガ信号が真にサーボ同期パターンの検出により出力されたものであるかどうかをより正確に判定するために、１回目のサーボ同期パターン検出トリガ信号の検出後、同一トラック上の隣り合うサーボ領域の間隔に相当する時間だけ待機し、この待機後にそのトリガ信号が１回検出されるかどうか、または、その待機を繰り返すたびに１回そのトリガ信号が検出されるかどうかを確かめるような構成としても良い。
遅延時間レジスタ701は、遅延時間演算終了トリガ信号の入力により、アップカウントタイマ700でその時に保持されているデジタル値（遅延時間データとする）を複写し、この遅延時間データを後段の遅延回路675に出力する。なお、この遅延時間データは、サーボ同期パターンの直前に再生されるプリアンブルパタンでのＰＬＬ同期が十分に可能な時間を考慮したものであるとする。また、 遅延時間レジスタ701への遅延時間データの複写は、本位置検出回路の立ち上げ時に一度だけ行い、それ以後は、遅延時間演算終了トリガ信号が入力されると、その遅延時間データを後段の遅延回路675に出力する。
遅延回路675は、遅延時間演算回路674と同様にＳＰＭ制御回路641からの回転インデックス信号を入力し、この回転インデックス信号の位相を、遅延時間演算回路674から出力された遅延時間データや更に遅延時間補正回路679から出力された後述の補正時間データを加算した時間分だけ遅延させて、遅延後の回転インデックス信号（これをサーボ同期回転インデックス信号と呼ぶ）を出力する。
図８は、遅延回路675の内部の構成例である。
遅延回路675の内部には、ダウンカウントタイマ800、コンパレータ801、及びパルスジェネレータ802が構成されている。
ＳＰＭ制御回路641から出力される回転インデックス信号や、遅延時間演算回路674及び遅延時間補正回路649から出力される遅延時間データは、ダウンカウントタイマ800に入力される。
ダウンカウントタイマ800では、回転インデックス信号の例えば立ち上がりのタイミングで、上記遅延時間データが示すカウント値にカウンタをリセットする。そして、回転インデックス信号の次の立ち上がりまで、そのカウント値をダウンカウントする。
コンパレータ801は、ダウンカウントタイマ800のカウント値を監視して、そのカウント値がゼロを下回ったときにトリガ信号をパルスジェネレータ802に出力する。
パルスジェネレータ802は、上記コンパレータ801からトリガ信号が入力されると、一つのトリガ信号に対して１つのパルス信号を出力する。
このように生成されたサーボ同期回転インデックス信号は、逓倍回路676に出力される。
逓倍回路676では、サーボ同期回転インデックス信号を一トラック内のサーボ領域数で逓倍し且つ所定のクロック幅をもたせ信号（サーボゲート信号と呼ぶ）を生成し、このサーボゲート信号をＰＬＬ回路677に出力する。
ＰＬＬ回路677は、サーボゲート信号の立ち上がりから立下りまで動作し、その立ち上がり直後にプリアンプ670から送られてくるプリアンブルパターンの再生信号の周波数と同じ周波数のクロック信号（これを外部クロック信号と呼ぶ）を生成し、この外部クロック信号をスイッチ671へ出力する。
位置復調回路678は、プリアンプ670からの位置変調パターンの再生信号からトラック位置などの位置情報を復調する。位置復調回路678には、再生信号と共に外部クロック信号が入力される。サーボ同期パタン検出回路673から同期パタン検出トリガの入力があると、プリアンプ670からサーボ同期パターンに続いて送られてくる位置変調パターンの再生信号をそのクロックで位置情報に復調し、その位置情報を出力する。なお、本例では、位置復調回路678で復調された位置情報はＡ/Ｄ変換され、デジタル情報で出力されるものとする。
遅延時間補正回路679は、位置復調回路678から出力された位置情報の内のトラック位置を示す位置情報を基に遅延時間の補正値Ｔｎを算出する。
図９は、遅延時間補正回路679の内部の構成例である。
遅延時間補正回路679の内部には、補正時間演算回路900、基準補正時間レジスタ901、及びデジタル差分演算回路902が構成されている。
位置復調回路678から出力されたトラック位置情報は補正時間演算回路900に入力され、また、遅延時間演算回路674から出力された遅延時間演算終了トリガは基準補正時間レジスタ901に入力される。
補正時間演算回路900は、式（５）に示すＴ＝Ｇ（ｒ）の計算を行う。位置復調回路678からトラック位置情報が入力されると、ｒ＝トラック位置情報としてＴを計算し、その値を基準補正時間レジスタ901及びデジタル差分演算回路902へ出力する。
基準補正時間レジスタ901は、本位置検出回路の起動後に補正時間演算回路900から最初に出力された値を基準補正時間Ｔ０＝Ｇ（ｒ０）として保持する。 そして、これ以後、遅延時間演算終了トリガ信号が入力されるたびに、その保持している基準補正時間Ｔ０をデジタル差分演算回路902へ出力する。
デジタル差分演算回路902は、補正時間演算回路900から出力されてくる補正時間Ｇ（ｒｎ）と基準補正時間Ｇ（ｒ０）との差をとり、補正時間データＴｎとして出力する。
遅延時間補正回路679から出力された補正時間データＴｎは、遅延時間演算回路674から出力された遅延時間データにデジタル的に加算される。そしてこの加算によって得られた値が新たな遅延時間データとして遅延回路675のダウンカウントタイマ800にセットされる。
続いて、上記位置検出回路の動作を図１０のタイミングチャート図を適宜用いて説明する。
位置検出回路の起動時、磁気ディスク媒体の回転により未知のトラック上を磁気ヘッドが走査する。このときに磁気ヘッドから得られる再生信号の中のサーボパターンの再生位置は不明である。
そこで先ず、磁気ヘッドが位置するトラックでのサーボパターンの再生位置を特定するためのタイミング信号（第一検出タイミング）を生成する。
先ず、スイッチは、参照クロック信号を選択し、サーボ同期パターン検出回路にその信号を供給する。本スイッチでは、参照クロック信号が選択された場合、位置復調回路に参照クロック信号を出力しないものとする。よって、この段階では、位置復調回路は動作しない。
サーボ同期パターン検出回路は、プリアンプから再生されてくる再生信号をそのクロック信号の各クロック幅内で引き込み、再生信号中のサーボ同期パターンを検出する。そしてサーボ同期パターンが検出されると、同期パターン検出トリガ信号を遅延時間演算回路及び、この段階では動作しない位置復調回路に出力する。ここでは、磁気ヘッドの位置するトラック上に形成された複数のサーボパターンの内の一つまたはそれ以上のサーボパターンの再生位置（より具体的にはサーボ同期パターンの再生位置）が検出されることになる。
遅延時間演算回路は、サーボ同期パターン検出トリガ信号の複数回の入力に渡り、それらのトリガ信号の正当性をチェックし、その正当性が確認されると、その時にカウントされた回転インデックス信号とそのトリガ信号との時間差を示すデータ（遅延時間データ）を内部の遅延時間レジスタに記録し、更にこの遅延時間データを出力する。またこの時、スイッチと遅延時間補正回路に対して遅延時間演算終了トリガ信号を出力する。ただし、この段階の遅延時間補正回路は、位置復調回路から位置情報が入力されないので、遅延時間演算終了トリガ信号が入力されても動作しない。ここでは、サーボ同期パターン検出回路で検出されたサーボ同期パターンがプリアンプから再生されてくるタイミングと回転インデックス信号が入力されるタイミングとの時間差が測定される。
なお、スイッチは、そのトリガ信号の入力により、信号の選択を参照クロック信号から後述のように生成される外部クロック信号に切り替え、この外部クロック信号をサーボ同期パターン検出回路及び位置復調回路へ供給する。
遅延回路は、遅延時間演算回路から出力された遅延時間データに基づいて回転インデックス信号を遅延させてサーボ同期回転インデックス信号を生成する。ここでは、サーボ同期パターン検出回路で最後に検出されたサーボ同期パターンがプリアンプから再生されてくるタイミングに回転インデックス信号が位相合わせされる。つまり、このサーボ同期回転インデックス信号は、回転インデックス信号を基に生成され、磁気ヘッドの位置するトラック上に形成されたある一つのサーボ領域のサーボ同期パターンがプリアンプから再生されてくる再生タイミングに一致した信号となる。
このサーボ同期回転インデックス信号は、続いて、逓倍回路によりトラック内のサーボ領域数で逓倍され、更に、サーボ同期パターンの直前に再生されるプリアンブルパターンでのＰＬＬ回路での同期が十分に可能なクロック幅のサーボゲート信号を得る。ここで生成されたサーボゲート信号は、プリアンプから順に再生されてくる、磁気ヘッドの位置するトラック上に形成された全てのサーボ領域のプリアンブルパターンの途中で立ち上がり、各プリアンブルパターンに続いて再生されるサーボ同期パターン及び位置変調パターンを越えたサーボ領域の終了位置で立ち下がる信号となる。つまり、この段階で、磁気ヘッドが位置するトラックでのサーボパターンの再生位置を特定するためのタイミング信号（サーボゲート信号）が生成されることとなる。
ＰＬＬ回路677は、プリアンプから送られてくる再生信号を上記サーボゲート信号の各クロックの立ち上がりエッジのタイミングで引き込み、プリアンブルパターンの再生信号の周波数と同じ周波数の外部クロック信号を生成する。この外部クロック信号はスイッチ671へ出力される。
この段階では、スイッチは入力信号として外部クロック信号を選択している。このため、上述したように生成された外部クロック信号が参照クロック信号に替わってサーボ同期パターン検出回路、更に位置復調回路へ供給される。
サーボ同期パターン検出回路では、参照クロック信号に替わり外部クロック信号のタイミングで前述した動作を行い、同期パターン検出トリガ信号を遅延時間演算回路及び位置復調回路へ出力する。
図１０（ａ）及び（ｂ）にその回転インデックス信号とその同期パターン検出トリガとのタイミングを示す。
同図（ａ）が、磁気ディスク媒体の一回転ごとに出力される回転インデックス信号であり、同図（ｂ）のｔ０の位置に示すパルス信号が、同一トラック内の各サーボ領域でサーボ同期パターンが検出されたときに出力される同期パターン検出トリガ信号である。前のサイクルではこのトリガ信号の数は少なかったが、このサイクルではトラック内の全サーボ領域数に一致する数のトリガ信号が出力される。
遅延時間演算回路は、前述と同様に処理を行い、遅延時間演算終了トリガ信号を出力すると共に遅延時間レジスタに記録されている遅延時間データを出力する。ただし、本例では、遅延時間レジスタへの遅延時間データの記録は本位置検出回路の起動後の最初の一回としたため、このサイクル及びこれ以降のサイクルでは、最初に記録された遅延時間データが出力されることとなる。ちなみに、このサイクルでは、今回計算される遅延時間データと先に記録された遅延時間データとが一致する。
さて、上記サーボ同期パターン検出トリガが入力されるもう一方の回路（位置復調回路）は、サーボ同期パターンに続いて再生されてくる位置変調パターン信号を復調してその位置情報をデジタルデータで遅延時間補正回路及び不図示のＭＣＵへ出力する。位置復調回路へは、プリアンプからの再生信号がサーボ同期パターン検出回路及びＰＬＬ回路と同じタイミングで入力される。位置復調回路は、スイッチから出力された外部クロック信号の各クロックで再生信号を引き込み、サーボ同期パターン検出トリガ信号の立ち上がりエッジのタイミングで引き込まれた再生信号の位置から位置情報を復調する。この位置情報には、トラック位置を示す情報やセクタ位置を示す情報やトラックの中心を示す情報などがある。
遅延時間補正回路679は、その位置情報内のトラック位置を示すデータを基に遅延時間の補正値Ｔｎを計算する（このサイクルでは、磁気ヘッドが最初に位置する磁気ディスク媒体上のトラック位置ｒ０のデータを基に、Ｔ０＝Ｇ（ｒ０）を計算する）。この時の計算結果は、基準補正時間Ｔ０として、基準補正時間レジスタに記録される。そして、遅延時間演算終了トリガ信号が入力されると、補正値Ｔｎと上記基準補正時間Ｔ０の差分を出力する。なお、このサイクルでは、Ｔｎ＝Ｔ０であるため、補正時間データとして値０が出力される。
このように、遅延時間演算終了トリガ信号のタイミングでは、遅延時間演算回路から固定の遅延時間データが出力され、遅延時間補正回路から補正時間データ（このサイクルでは値０）が出力される。これらは、合算されて、新たな遅延時間データとして遅延回路へ設定される。このサイクルでは、遅延時間演算回路から出力される遅延時間データが遅延回路にそのまま設定される。
このサイクルにおける、遅延回路、逓倍回路、ＰＬＬ回路、及び位置復調回路の処理は上述の処理と同様である。また、これ以後、磁気ヘッドのトラック位置がかわるまで、このサイクルと同様の動作が行われる。
図１０（ｃ）から図１０（ｉ）までは、このようなサイクルの所定回路におけるタイミングチャートを示している。
図１０（ｃ）は、上記サーボ同期回転インデックス信号のタイミング図である。ただし、同図は、同期パターン検出トリガ信号の正当性をチェックする時間を省いて示している。同図に示されるように、サーボ同期回転インデックス信号は、回転インデックス信号が同期パターン検出トリガ信号に位相合わせされた信号である。同図に示される時間の差分ｔが、遅延時間演算回路から設定される遅延時間データに相当する。
図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）の信号が全サーボ領域数で逓倍され、所定のクロック幅をもたせたサーボゲート信号である。
図１０（ｅ）、（ｆ）、及び（ｇ）は、ＰＬＬ回路に入力されるサーボゲート信号及び再生信号中のサーボパターンの再生波形信号、ＰＬＬ回路から出力される外部クロック信号のタイミングチャートである。なお、同図（ｅ）の一クロックは、同図（ｄ）のサーボゲート信号の一クロックに相当し、同図（ｆ）及び（ｇ）、更に加えて後述の（ｈ）及び（ｉ）は、同図（ｅ）の時間尺で示されている。
同図（ｅ）、（ｆ）、及び（ｇ）の比較から明らかなように、ＰＬＬ回路に入力されるサーボゲート信号の一クロックは、プリアンプから再生されてくるサーボパターン中のプリアンブルパターンの途中で立ち上がり、位置変調パターンの後方で立ち下がる。このように、ＰＬＬ回路には、プリアンブルパターンの途中でサーボゲート信号の立ち上がりエッジが入力されるため、確実に、そのプリアンブルパターンの周波数に同期させた外部クロック信号を生成でき、後段の位置復調回路における位置情報の復調が可能になる。
図１０（ｈ）は、サーボ同期パターン検出回路におけるサーボ同期パターンの検出タイミングを示す図である。
サーボ同期パターン検出回路では、同図のサーボ同期パターンを検出し、位置変調パターンが始まるタイミングでサーボ同期パターン検出トリガ信号を出力する。
図１０（ｉ）は、位置復調回路で位置情報を復調し、位置データを出力するタイミング図である。
同図に示されるように、位置復調回路では、サーボゲート信号の立下りの後にその位置データを出力する。
次に、磁気ヘッドが磁気ディスク媒体の半径方法へ移動した場合（つまり、走査するトラックを変えた場合）における、サーボパターンの再生位置を特定するためのタイミング信号（第二検出タイミング）生成について説明する。
ここでは、磁気ヘッドがトラック位置ｒ０からトラック位置ｒ１に移動した場合の例を示す。なお、トラックｒ０とトラックｒ１は隣接するトラックで、この移動において、サーボゲート信号の立ち上がりエッジはそれぞれのトラック上のサーボ領域のプリアンブルパターンを捕らえる事ができるものとする。
磁気ヘッドがトラック位置ｒ０からｒ１へ移動すると、位置復調回路から移動後のトラック位置ｒ１におけるサーボ領域の位置情報が復調され、遅延時間補正回路へそのトラック位置ｒ１を示すデータが出力される。
遅延時間補正回路は、そのトラック位置ｒ１を示すデータを基に遅延時間の補正値Ｔｎを計算する。基準補正時間レジスタへの記録は、本例では本位置検出回路の起動時の最初の１回に限定しているため、遅延時間演算終了トリガ信号が入力されるタイミングで補正値Ｔｎと基準補正時間レジスタに記録されている基準補正時間Ｔ０との差分をとり、その差分を補正時間データとして出力する。このサイクルでは、磁気ヘッドのトラック位置が位置ｒ１に変更されているため、その補正時間データは、Ｇ（ｒ１）−Ｇ（ｒ０）によって与えられる。
こうして、遅延時間演算終了トリガ信号のタイミングで、遅延時間演算回路から固定の遅延時間データが出力され、遅延時間補正回路からは上記補正時間データが出力される。これらは、合算されて、新たな遅延時間データとして遅延回路へ設定される。
そして、遅延回路からは、回転インデックス信号を再設定された新たな遅延時間遅らせてサーボ同期回転インデックス信号として逓倍回路へ出力する。
その後の逓倍回路、ＰＬＬ回路、位置復調回路の動作は上述した動作に従う。
上述の例では、磁気ヘッドの位置決め機構の違いにより、サーボ領域を形成する磁気ヘッドの移動軌跡とそれを読み取る磁気ヘッドの移動軌跡が異なり、その結果、トラック位置ｒ０でサーボ領域が検出されるタイミングとトラック位置ｒ１でサーボ領域が検出されるタイミングが異なる場合について示した。
この場合、トラック位置を変えることで、プリアンプから再生されてくるサーボ領域の再生位置がトラックごとに異なるということになる。本実施例では、遅延時間補正回路から出力される補正時間データに応じて遅延回路でサーボ同期回転インデックス信号の遅延時間を変化させている。この制御は、ＰＬＬ回路に入力されるサーボゲート信号の位相を上記サーボ領域が再生されるタイミングに合わせる制御である。このため、磁気ヘッドのトラック位置が変化してＰＬＬ回路に入力される再生信号中のサーボ領域の再生位置が変化しても、その変化に追従してサーボゲート信号がＰＬＬ回路に入力され、ＰＬＬ回路では、常に、サーボ領域中のプリアンブルパターンから外部クロック信号を生成できる。よって、位置復調回路でも、位置情報を正確に復調できる。
図１０（ｃ）には、遅延時間補正回路から出力される補正時間データに応じて変化するサーボ同期回転インデックス信号のタイミングが追加的に示されている。
同図のｔ０の位置の信号は、これまで説明した磁気ヘッドの最初のトラック位置を示すタイミングであり、その隣に追加的に示したｔ１の位置の信号が、補正時間データが反映された場合に出力されるサーボ同期回転インデックス信号のタイミングである。
同図に示されるように、ｔ０の位置の信号から補正時間だけ遅延した信号がサーボ同期回転インデックス信号として出力される。このｔ１の信号は、その補正時間に応じてｔ０の位置を中心に左右に振らした位置の信号となる。
なお、サーボ同期回転インデックス信号がｔ１の配置を取る場合、同図（ｄ）から同図（ｉ）の信号の全てのタイミングは、補正時間だけずれる（つまり、ｔ１の信号と同じ位相をとる）。
以上のようにして、磁気ディスク装置は、磁気ディスク媒体に記録されているサーボパターンを読み込み、磁気ヘッドを位置決め制御するために必要な位置データを取得している。
このように、磁気ディスク上のサーボパタンの軌跡と、位置決め機構の違いによる磁気ヘッドの軌跡とが一致していなくても、半径位置ごとにサーボ領域の再生位置の遅延時間を計算して、サーボケート信号を遅延させることで、従来と同等のサーボトラック信号読み込みが可能となる。
また、放射線状にサーボパターンを形成するなどして磁気ヘッドのヨウ角を最小限に抑えた磁気ディスク媒体と、ロータリーアクチュエータの位置決め機構とを組み合わせた磁気ディスク装置の構成が可能となり、これにより、ヨウ角によるはみ出しの影響のない良好なサーボ情報が得られ、データトラックへの位置決め精度向上が実現される。
（付記１）
サーボ領域が形成されている二つ以上のトラックを有し且つ所定の速さで回転する記録ディスク媒体と、該記録ディスク媒体上の各トラックを所定の軌跡で横切り且つ上記記録ディスク媒体の回転により各トラック上を走査するヘッドとを備える情報記録装置の、上記記録ディスク媒体の回転時に上記ヘッドが位置するトラックのサーボ領域から上記記録ディスク媒体上の位置を検出する位置検出回路であって、上記記録ディスク媒体上の一つのトラックにおいてサーボ領域の第一検出タイミングを生成する第一検出タイミング生成手段と、上記第一検出タイミングが生成されたトラックとは異なるトラックにおいて、該トラック上のサーボ領域の上記第一検出タイミングにおける位置と上記トラック上のヘッドの位置との間の上記記録ディスク媒体の回転の速さに基づく回転移動時間に応じて第二検出タイミングを生成する第二検出タイミング生成手段と、を有することを特徴とする位置検出回路。
（付記２）
上記第二検出タイミング生成手段は、上記トラックごとに回転移動時間を示す関数を有し、上記第一検出タイミングが生成されたトラックの回転移動時間を基準とする他のトラックの回転移動時間の差分を上記関数を基に求め、上記第一検出タイミングを上記回転移動時間の差分ずらして上記第二検出タイミングを生成する、ことを特徴とする付記１に記載の位置検出回路。
（付記３）
上記ヘッドが位置するトラックの位置は、上記サーボ領域から復調された上記トラックの位置を示す情報から検出する、ことを特徴とする付記１または２に記載の位置検出回路。
（付記４）
付記１乃至３の何れか一つに記載の位置検出回路を備えた情報記録装置。
（付記５）
上記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、記録ディスク媒体の中心から外周に向けて放射状に配列されており、上記ヘッドは、上記記録ディスク媒体上のトラックを円弧状に横切るように構成されている、ことを特徴とする付記４に記載の情報記録装置。
（付記６）
上記ヘッドは、ロータリアクチュエータに接続されている、ことを特徴とする付記５に記載の情報記録装置。
（付記７）
上記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、リニアアクチュエータに接続されたヘッドで形成されている、ことを特徴とする付記５または付記６に記載の情報記録装置。
（付記８）
上記ヘッドは、上記記録ディスク媒体上のトラックを円弧状に横切るように構成されており、上記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、上記ヘッドの円弧状の移動軌跡よりも曲率半径が大きい円弧状の配列に形成されている、ことを特徴とする付記４に記載の情報記録装置。
（付記９）
磁気ヘッドによって記録又は再生を行なう磁気ディスク装置であって、放射状にサーボ領域が形成された磁気ディスク媒体と、上記磁気ヘッドを上記磁気ディスク媒体上で円弧に移動制御して上記サーボ領域に位置決めする回転位置決め機構と、上記磁気ヘッドから上記サーボ領域の情報を読み出すタイミングをとる検出タイミング生成手段と、を有し、上記検出タイミング生成手段は、上記磁気ヘッドが位置する上記磁気ディスク媒体上の半径位置に応じて上記サーボ領域の情報を読み出すタイミングを遅延させる、ことを特徴とする磁気ディスク装置。
（付記１０）
上記サーボ領域の情報を読み出すタイミングは、サーボ領域内のプリアンブルパターンが検出できるタイミングである、
ことを特徴とする付記９に記載の磁気ディスク装置。
（付記１１）
ロータリーアクチュエータにより所定軌跡を移動する磁気ヘッドで、磁気ディスク媒体の径方向軸上に書き込まれたサーボ情報を読み出す磁気記録装置の製造方法であって、上記磁気ディスク媒体の径方向軸に対する上記磁気ヘッドの軌跡の位相遅れから、上記磁気ディスク媒体を回転させたときに上記サーボ情報が読み出されるまでの半径位置ごとの遅延時間を算出し、上記遅延時間に基づいて上記半径位置ごとに上記サーボ情報の読み出しタイミングを調整する回路を組み込む、ことを特徴とする記録装置の製造方法。
本発明の位置検出回路の構成及びその周辺機構を示した図である。 各ヘッドの移動軌跡の違いを示した図である。 各トラックのサーボパターンの開始位置と各トラックにおけるヘッドＨ１の位置との関係図である。 半径位置ｒｎと時間差Ｔｎの関係を示したグラフである。 磁気ディスク装置の全体構成図である。 位置検出回路67の構成例である。 遅延時間演算回路674の内部の構成例である。 遅延回路675の内部の構成例である。 遅延時間補正回路679の内部の構成例である。 タイミングチャート図である。
符号の説明
Ｍ 記録ディスク媒体
Ｈ ヘッド部
１ 位置検出回路
１０ 第一検出タイミング生成手段
１２ 第二検出タイミング生成手段

Claims (10)

  1. サーボ領域が形成されている二つ以上のトラックを有し且つ所定の速さで回転する記録ディスク媒体と、該記録ディスク媒体上の各トラックを所定の軌跡で横切り且つ前記記録ディスク媒体の回転により各トラック上を走査するヘッドとを備える情報記録装置の、前記記録ディスク媒体の回転時に前記ヘッドが位置するトラックのサーボ領域から前記記録ディスク媒体上の位置を検出する位置検出回路であって、
    前記記録ディスク媒体上の一つのトラックにおいてサーボ領域の第一検出タイミングを生成する第一検出タイミング生成手段と、
    前記第一検出タイミングが生成されたトラックとは異なるトラックにおいて、該トラック上のサーボ領域の前記第一検出タイミングにおける位置と前記トラック上のヘッドの位置との間の前記記録ディスク媒体の回転の速さに基づく回転移動時間に応じて第二検出タイミングを生成する第二検出タイミング生成手段と、
    を有することを特徴とする位置検出回路。
  2. 前記第二検出タイミング生成手段は、
    前記トラックごとに回転移動時間を示す関数を有し、
    前記第一検出タイミングが生成されたトラックの回転移動時間を基準とする他のトラックの回転移動時間の差分を前記関数を基に求め、前記第一検出タイミングを前記回転移動時間の差分ずらして前記第二検出タイミングを生成する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出回路。
  3. 前記ヘッドが位置するトラックの位置は、前記サーボ領域から復調された前記トラックの位置を示す情報から検出する、
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の位置検出回路。
  4. 請求項１乃至３の何れか一つに記載の位置検出回路を備えた情報記録装置。
  5. 前記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、記録ディスク媒体の中心から外周に向けて放射状に配列されており、上記ヘッドは、上記記録ディスク媒体上のトラックを円弧状に横切るように構成されている、
    ことを特徴とする請求項４に記載の情報記録装置。
  6. 前記ヘッドは、ロータリアクチュエータに接続されている、ことを特徴とする請求項５に記載の情報記録装置。
  7. 前記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、リニアアクチュエータに接続されたヘッドで形成されている、ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の情報記録装置。
  8. 前記ヘッドは、前記記録ディスク媒体上のトラックを円弧状に横切るように構成されており、前記記録ディスク媒体上のサーボ領域は、前記ヘッドの円弧状の移動軌跡よりも曲率半径が大きい円弧状の配列に形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載の情報記録装置。
  9. 磁気ヘッドによって記録又は再生を行なう磁気ディスク装置であって、放射状にサーボ領域が形成された磁気ディスク媒体と、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスク媒体上で円弧に移動制御して前記サーボ領域に位置決めする回転位置決め機構と、前記磁気ヘッドから前記サーボ領域の情報を読み出すタイミングをとる検出タイミング生成手段と、を有し、前記検出タイミング生成手段は、前記磁気ヘッドが位置する前記磁気ディスク媒体上の半径位置に応じて前記サーボ領域の情報を読み出すタイミングを遅延させる、ことを特徴とする磁気ディスク装置。
  10. 前記サーボ領域の情報を読み出すタイミングは、サーボ領域内のプリアンブルパターンが検出できるタイミングである、
    ことを特徴とする請求項９に記載の磁気ディスク装置。
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