JP3245343B2 - ディスク装置及びディスク装置用位相復調装置並びにディスク装置の位相復調方法 - Google Patents

ディスク装置及びディスク装置用位相復調装置並びにディスク装置の位相復調方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（目次） 発明の属する技術分野 従来の技術（図１６〜図１８） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１） 発明の実施の形態（図２〜図１５） 発明の効果
【０００２】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気ディス
ク装置のディスク面に記録されたサーボ情報の位相を用
いてヘッドの位置を検出する場合に用いて好適な、ディ
スク装置及びディスク装置用位相復調装置並びにディス
ク装置の位相復調方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】従来より、コンピュータ等の端末装置に
は、記憶容量をより多く確保するために、外部記憶装置
として磁気ディスク装置が設けられている。ここで、磁
気ディスク装置は、回転する磁気ディスクの半径方向に
ヘッドを移動して目標トラックに位置決めし、ヘッドに
より磁気ディスクのトラックからデータを読み出す（リ
ードする）とともにトラックにデータを書き込む（ライ
トする）ための記憶装置である。
【０００４】この磁気ディスク装置では、記憶容量の増
加と小型化を進める上で、記憶密度、特にトラック密度
を向上させることが不可欠であるとともに、データのリ
ードおよびライト動作の高速化に伴うヘッドのシーク動
作の高速化も要求されている。データをリードおよびラ
イトを行なう際のヘッドの位置の検出は、磁気ディスク
媒体面に記録された２相方式のサーボパターンを用いて
行なわれており、このヘッド位置の検出にはピークホー
ルド方式およびゼロクロス方式がある。
【０００５】ここで、ピークホールド方式とは、磁気デ
ィスクのディスク面に記録されたサーボ情報を読取り、
これにより得られたサーボ情報読出波形のピークを検出
して、この検出したピークを用いてヘッド位置を検出す
るものである。また、ゼロクロス方式とは、磁気ディス
クのディスク面に位相情報として記録されたサーボ情報
を読取り、これにより得られたサーボ情報読出波形のゼ
ロクロスを検出して、このとき得られたゼロクロス信号
を用いて作成されたサーボ情報の位相差を用いてヘッド
位置を検出するものである。
【０００６】しかしながら、ピークホールド方式におい
ては、ノイズの影響およびディスク媒体面のレベル変動
が位置の検出量に直接影響してくるという課題があるた
め、ゼロクロス方式のヘッド位置の検出が行なわれるよ
うになってきている。ここで、ゼロクロス方式のヘッド
位置の検出において使用される位相サーボパターンを図
１６に示す。位相サーボパターンは、磁気ディスクのサ
ーボ面を０番〜３番の４シリンダ単位に分けたとき、各
シリンダの円周方向に各々位相の異なるサーボ情報を記
録するものである。
【０００７】ここで、各々の位相サーボパターンは、図
１６に示すように、第１フィールドＥＶＥＮ１，第２フ
ィールドＯＤＤおよび第３フィールドＥＶＥＮ２からな
り、第１フィールドおよび第３フィールドＥＶＥＮ１，
ＥＶＥＮ２には同位相のサーボパターンが記録されてお
り、第２フィールドＯＤＤには逆位相のサーボパターン
が記録されている。なお、移動するヘッドの位置を第２
フィールドＯＤＤのセンタ位置で読み取るようになって
いる。
【０００８】また、図１７に第１フィールドおよび第３
フィールドＥＶＥＮ１，ＥＶＥＮ２における位相差の検
出を示す。ここで、サーボパターンは、基準クロックの
４クロックを１周期として記録されており、これにより
０番〜３番シリンダの４つのシリンダ内でのヘッドの位
置を検出できる場合を例にとっている。基準クロックの
基準位相を図の太線で示す位相とすると、ヘッドが２番
シリンダのセンタとなる位置６００にある時は、クロッ
ク基準位相とサーボパターンのリードパルスとの位相差
は、位相差信号６１０のようにサーボパターン周期の１
／２となる。また、ヘッドが１番シリンダのセンタとな
る位置６２０にある時は、クロック基準位相とサーボパ
ターンのリードパルスとの位相差は、位相差信号６３０
のように１／４周期となる。さらに、ヘッドが３番シリ
ンダのセンタとなる位置６４０にある時は、基準位相と
サーボパターンのリードパルスとの位相差は、位相差信
号６５０のように３／４周期となる。なお、ヘッドが０
番シリンダのセンタとなる位置にある時は、クロック基
準位相とサーボパターンのリードパルスとの位相差はゼ
ロまたは１周期となる。
【０００９】さらに、図１８に第２フィールドＯＤＤに
おける位相差の検出を示す。ヘッドが２番シリンダのセ
ンタとなる位置６６０にある時は、クロック基準位相と
サーボパターンのリードパルスとの位相差は、位相差検
出信号６７０のように１／２周期となる。またヘッドが
３番シリンダのセンタとなる位置６８０にある時は、ク
ロック基準位相とサーボパターンのリードパルスとの位
相差は、位相差検出信号６９０のように１／４周期とな
る。
【００１０】従って、クロック基準位相とサーボパター
ンのリードパルスとの位相差を検出すれば、ヘッドが０
番〜３番シリンダのいずれの位置にあるかを検出するこ
とができる。実際には、このゼロクロス方式のヘッド位
置検出では、ヘッド位置の検出に用いる位相差として複
数回検出した位相差の平均位相差を用いているのであ
り、このようなゼロクロス方式のヘッド位置検出によれ
ば、複数回の位相差検出を行なうため、位置信号を連続
的に得ることはできないものの、検出された位相差を平
均化することによって、ノイズの影響をなくして精度の
よいヘッド位置の検出を行なうことができる。
【００１１】また、ヘッドの位置決め回路としては、ヘ
ッドのシーク動作の高速化の要求に対応すべく高速のプ
ロセッサを用いたディジタル回路が採用されている。こ
のディジタル回路を用いたヘッドの位置決め制御におい
ては、サンプリング周期毎に位置情報が得られればよい
ため、連続的な位置情報は必要なく、このようなゼロク
ロス方式のヘッド位置検出に適している。
【００１２】なお、ディスク媒体面のレベル変動がピー
ク検出の変動に影響を及ぼさない程度であれば、精度の
よい位置検出が可能となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した位
相サーボパターンは、ディスク媒体の極性がＮ極に磁化
されることにより記録された極性情報と、ディスク媒体
の極性がＳ極に磁化されることにより記録された極性情
報とを有しており、ヘッド位置の検出においては、４シ
リンダ分のサーボパターンにおけるＮ極およびＳ極の極
性情報の両方を使用してデューティパルスを作成してい
る。
【００１４】しかしながら、このようなヘッド位置の検
出においては、位置信号復調回路は、目標シリンダを中
心とした前後１シリンダとなる３シリンダの範囲でしか
位置信号の復調を行なうことができないため、位置検出
のサンプリング周期毎の移動シリンダ数で定義されるヘ
ッドのシーク速度を３シリンダ以内としなければなら
ず、シーク動作が速くなるに伴い、位置信号の復調ミス
が起こる可能性が増大するという課題がある。
【００１５】また、位置信号の復調ミスが起こると、位
置信号復調回路の復調できるシリンダの範囲がさらに狭
くなってしまい、このような現象が発生するとシークエ
ラーが発生するため、装置の信頼性を損なうという課題
もある。そこで、ヘッドの高速シーク動作に対応したサ
ーボパターンの復調方法として、特開平６−２４３５７
４号公報で開示されているような技術がある。
【００１６】しかしながら、特開平６−２４３５７４号
公報で開示されている技術は、アナログ回路を用いたピ
ークホールド検出方式のヘッドの位置決め制御に関する
技術であるため、ディジタル回路を用いたゼロクロス方
式のヘッドの位置決め制御には適用できないという課題
がある。一方、ディジタル回路を用いたゼロクロス方式
のヘッドの位置決め制御に適用したヘッドの高速シーク
動作に対応したサーボパターンの復調方法として、以下
のようなものも提案されている。
【００１７】ここで、まず、ゼロクロス信号を用いて作
成された位相差情報であるデューティパルスについて説
明すると、デューティパルスは、ヘッドが目的のシリン
ダに位置する場合にはそのデューティ比が５０％である
のに対し、ヘッドを高速でシークさせることによりヘッ
ドが目的のシリンダとは異なるシリンダに位置する場合
にはそのデューティ比が５０％ではなくなる。
【００１８】そこで、実際に得られたデューティパルス
のデューティ比が５０％となるように調整するため、デ
ューティパルスの作成に用いるゼロクロス信号およびマ
スタクロックを遅延させるようにして、ヘッドを高速に
シークさせたときも位置信号の復調ミスを起こさないよ
うにするのである。しかしながら、このような方法にお
いては、ゼロクロス信号およびマスタクロックを遅延さ
せるための遅延手段が設けられており、この方法を用い
ると、位置信号の復調のための処理が煩雑になるという
課題がある。
【００１９】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、位置信号の復調のための処理が煩雑になるこ
となく、ヘッドの高速シーク動作を行ないながら位置信
号を正確に復調できるようにした、ディスク装置及びデ
ィスク装置用位相復調装置並びにディスク装置の位相復
調方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図で、この図１に示すディスク装置は、ディスク媒
体８の周方向にわたって異なる極性情報を交互に記録し
た複数のサーボパターン９が相互に所定の位相差をもっ
てディスク媒体８の半径方向に各シリンダに対応させて
順次記録されるとともに、サーボパターン９に基づいて
ディスク媒体８に記録された記録情報の読み出し又は書
き込みを行なうヘッド７の位置決め制御を行なうように
なっているが、上記のようなヘッド７の位置決め制御を
行なうために、本発明にかかるディスク装置は、ゼロク
ロス信号検出部１，マスタクロック生成部２，第１位相
差検出部３Ａ，第２位相差検出部３Ｂ，選択部４および
位相差情報積分部５をそなえて構成されている。
【００２１】ここで、ゼロクロス信号検出部１は、サー
ボパターン９に基づいてゼロクロス信号を検出するもの
であり、マスタクロック生成部２は、サーボパターン９
に基づいてマスタクロックを生成するものである。ま
た、第１位相差検出部３Ａは、ゼロクロス信号検出部１
で検出されたゼロクロス信号とマスタクロック生成部２
からのマスタクロックとを使用して、Ｎ（Ｎは２以上の
整数）シリンダ分のサーボパターン９を用いることによ
り、サーボパターン９中の異なる極性情報を分別して、
マスタクロックの基準位相とゼロクロス信号から得られ
るサーボパターン９の検出タイミングとの間の位相差情
報を出力するものである。
【００２２】さらに、第２位相差検出部３Ｂは、ゼロク
ロス信号検出部１で検出されたゼロクロス信号とマスタ
クロック生成部２からのマスタクロックとを使用して、
Ｎシリンダ分のサーボパターン９の半分のサーボパター
ン９を用いることにより、サーボパターン９中の異なる
極性情報を分別することなく、マスタクロックの基準位
相とゼロクロス信号から得られるサーボパターン９の検
出タイミングとの間の位相差情報を出力するものであ
る。
【００２３】また、選択部４は、シーク動作制御条件下
では、第１位相差検出部３Ａからの位相差情報を出力す
るとともに、オントラック制御条件下では、第２位相差
検出部３Ｂからの位相差情報を出力するように選択する
ものである。さらに、位相差情報積分部５は、選択部４
で選択された位相差情報を積分して、ヘッド７の位置決
め制御のための位置制御信号を出力するものである（請
求項１）。
【００２４】ここで、第１位相差検出部３Ａおよび第２
位相差検出部３Ｂを以下のように構成してもよい。即
ち、第１位相差検出部３Ａを、第１フリップフロップと
第２フリップフロップと上記の各フリップフロップの出
力の排他的論理和をとって位相差情報を出力する第１排
他的論理和回路とをそなえるように構成してもよく、こ
のようにした場合は、第１フリップフロップのクロック
入力端にマスタクロックが入力され、第１フリップフロ
ップのデータ入力端に第２フリップフロップの出力が入
力されるとともに、第２フリップフロップのクロック入
力端にゼロクロス信号が入力され、第２フリップフロッ
プのデータ入力端に第１フリップフロップの出力が入力
される。
【００２５】また、第２位相差検出部３Ｂを、第３フリ
ップフロップと第４フリップフロップと上記の第３，第
４フリップフロップの出力の排他的論理和をとる第２排
他的論理和回路とをそなえるとともに、第５フリップフ
ロップと第６フリップフロップと上記の第５，第６フリ
ップフロップの出力の排他的論理和をとる第３排他的論
理和回路と、上記の第２，第３排他的論理和回路からの
出力について、その論理積をとって位相差情報を出力す
る論理積回路とをそなえるように構成してもよく、この
ようにした場合は、第３フリップフロップのクロック入
力端にマスタクロックが入力され、第３フリップフロッ
プのデータ入力端に第４フリップフロップの出力が入力
されるとともに、第４フリップフロップのクロック入力
端にゼロクロス信号が入力され、第４フリップフロップ
のデータ入力端に第３フリップフロップの出力が入力さ
れ、更に、第５フリップフロップのクロック入力端にマ
スタクロックが入力され、第５フリップフロップのデー
タ入力端に第６フリップフロップの出力が入力されると
ともに、第６フリップフロップのクロック入力端にゼロ
クロス信号を反転した信号が入力され、第６フリップフ
ロップのデータ入力端に第５フリップフロップの出力が
入力される（請求項２）。
【００２６】さらに、位相復調装置６に着目すると、こ
の位相復調装置６は、ディスク媒体８の周方向にわたっ
て異なる極性情報を交互に記録した複数のサーボパター
ン９が相互に所定の位相差をもってディスク媒体８の半
径方向に各シリンダに対応させて順次記録されて成るデ
ィスク媒体８を有するディスク装置に用いられるもので
あって、ゼロクロス信号検出部１′，マスタクロック生
成部２′，第１位相差検出部３′Ａ，第２位相差検出部
３′Ｂ，選択部４′をそなえて構成されている。
【００２７】ここで、ゼロクロス信号検出部１′は、サ
ーボパターン９中の各極性情報に対応するゼロクロス信
号を検出するものであり、マスタクロック生成部２′
は、サーボパターン９に基づいてマスタクロックを生成
するものである。また、第１位相差検出部３′Ａは、い
ずれか一方の極性情報に対応するゼロクロス信号から得
られるサーボパターン９の検出タイミングとマスタクロ
ックの基準位相との間の位相差情報を出力するものであ
り、第２位相差検出部３′Ｂは、各極性情報に対応する
ゼロクロス信号から得られるサーボパターン９の検出タ
イミングとマスタクロックの基準位相との間の位相差情
報を出力するものである。
【００２８】さらに、選択部４′は、シーク動作制御条
件下では、第１位相差検出部３′Ａからの位相差情報を
出力するとともに、オントラック制御条件下では、第２
位相差検出部３′Ｂからの位相差情報を出力するように
選択するものである（請求項３）。また、本発明にかか
るディスク装置の位相復調方法は、ディスク媒体８の周
方向にわたって異なる極性情報を交互に記録した複数の
サーボパターン９が相互に所定の位相差をもってディス
ク媒体８の半径方向に各シリンダに対応させて順次記録
されるとともに、サーボパターン９を検出することによ
り、ディスク媒体８に記録された記録情報の読み出し又
は書き込みを行なうヘッド７の位置決め制御を行なうデ
ィスク装置において、所定の制御条件下では、Ｎ（Ｎは
２以上の整数）シリンダ分のサーボパターン９を用いる
ことにより、サーボパターン９中の異なる極性情報を分
別して、ディスク媒体８に記録された記録情報の読み出
し又は書き込みを行なうヘッド７の位置決め制御のため
の位相復調を行なうとともに、所定の制御条件とは異な
る他の制御条件下では、Ｎシリンダ分のサーボパターン
９の半分のサーボパターン９を用いることにより、サー
ボパターン９中の異なる極性情報を分別することなく、
ヘッド７の位置決め制御のための位相復調を行なうもの
である。
【００２９】すなわち、本発明にかかるディスク装置の
位相復調方法は、ヘッド７のシーク動作制御条件下で
は、Ｎシリンダ分のサーボパターン９を用いることによ
り、サーボパターン９中の異なる極性情報を分別して、
ヘッド７の位置決め制御のための位相復調を行なうとと
もに、ヘッド７のオントラック制御条件下では、Ｎシリ
ンダ分のサーボパターン９の半分のサーボパターン９を
用いることにより、サーボパターン９中の異なる極性情
報を分別することなく、ヘッド７の位置決め制御のため
の位相復調を行なうものである（請求項４）。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図２は本発明の一実施形態にかか
るディスク装置の全体構造を示すブロック図である。こ
の図２に示すディスク装置は、サーボ面サーボ方式のデ
ィスク装置であり、このディスク装置のディスク媒体の
サーボ面には、例えば図８の上段に示すようなディスク
媒体の円周方向にわたってＮ極およびＳ極の極性情報を
交互に記録した複数のサーボパターンが、相互に所定の
位相差をもってディスク媒体の半径方向に各シリンダに
対応させて順次記録されており、この図２に示すディス
ク装置においては、このサーボパターンを検出してディ
スク媒体のデータ面に記録された記録情報の読み出し又
は書き込みを行なうヘッドの位置決め制御が行なわれ
る。
【００３１】このため、図２に示すディスク装置は、デ
ィスクエンクロージャ１０とドライブコントローラ１２
とから構成される。ディスクエンクロージャ１０には、
ディスクを回転させるスピンドルモータ１４，ヘッドを
移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１６が設けら
れている。また、ディスクエンクロージャ１０には、磁
気ディスクのサーボ面の情報を読み出すため、サーボヘ
ッド１８およびサーボヘッドＩＣ２２が設けられてい
る。
【００３２】さらに、ディスクエンクロージャ１０に
は、複数のデータ面の情報を読み書きするため、データ
ヘッド２０−１〜２０−ｎおよびデータヘッドＩＣ２４
が設けられており、データヘッド２０−１〜２０−ｎの
それぞれは、ヘッド部にライトヘッドとリードヘッドと
を一体にそなえている。なお、ライトヘッドとしては磁
気ヘッドを使用し、またリードヘッドとしては磁気抵抗
素子を用いたＭＲヘッドを使用している。
【００３３】また、ドライブコントローラ１２には、全
体的な制御を行なう制御部として制御プロセッサ（ＭＰ
Ｕ）２６が設けられており、この制御プロセッサ２６
は、インタフェース回路２８を介して上位のディスクコ
ントロールユニットに結合され、シークコマンド，リー
ドコマンド，ライトコマンド等の各種のコマンドを受領
して、そのコマンドに対応する処理を実行するものであ
る。
【００３４】制御プロセッサ２６の配下には、ヘッド位
置決め制御を実行するドライブプロセッサ３０が設けら
れており、このドライブプロセッサ３０としては、ディ
ジタル・シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）が使用されてい
る（以下では、ドライブプロセッサ３０をＤＳＰ３０と
いうことがある）。また、ドライブプロセッサ３０に対
するヘッド位置検出のため、位置信号作成回路３６が設
けられており、この位置信号作成回路３６には、サーボ
ヘッド１８の読取信号が入力されるようになっている。
本実施形態においては、ディスク媒体のサーボ面に記録
された位相サーボ情報の読取信号に基づき、位置信号作
成回路３６からの位置信号はＡＤコンバータ（ＡＤＣ）
３８でディジタルデータに変換されてドライブプロセッ
サ３０に入力されるようになっている。
【００３５】位置信号作成回路３６からの位置信号が入
力されると、ドライブプロセッサ３０は、ＤＡコンバー
タ（ＤＡＣ）３２およびドライバ３４を介してスピンド
ルモータ１４を制御するとともに、ＤＡコンバータ（Ｄ
ＡＣ）４０およびドライバ４２を介してＶＣＭ１６を駆
動してヘッドの位置制御を行なうようになっている。こ
のようなドライブプロセッサ３０によるヘッドの位置決
め制御には、シークコマンドに基づいてヘッドを目的シ
リンダに移動させるシーク制御と、目的シリンダへのヘ
ッドの到達でオントラック状態を維持するオントラック
制御とがある。
【００３６】ここで、シーク制御は、コアス制御および
ファイン制御で構成される。コアス制御とは、目的速度
パターンに従って、ヘッドを目的シリンダの直前に移動
させる制御であり、ファイン制御とは、コアス制御によ
り目的シリンダの直前、例えば０．５シリンダ前に到達
したときに、速度制御から位置サーボ制御に切り替え
て、目的シリンダにヘッドを引き込む制御である。
【００３７】一方、ディスク媒体のデータ面に対するデ
ータのリードライトを行なうため、符号化／復号化回路
４４，復調回路４８およびバイアス電流制御回路４６が
設けられており、これらのリードライト系の回路は、公
知の回路をそのまま使用することができる。また、ディ
スク媒体のデータ面には、サーボ面の位相サーボパター
ンに対応した同等な位相サーボパターン（図示せず）が
記録されている。
【００３８】ヘッド位置を検出する際には、このデータ
面の位相サーボパターンを、データヘッド２０−１〜２
０−ｎに設けているリードヘッドで読み出して、データ
ヘッドＩＣ２４からのリードヘッドの読取信号を復調回
路４８を経由して位置信号作成回路３６に供給するので
ある。図３は図２に示した本発明の一実施形態にかかる
ディスク装置におけるディスクエンクロージャ１０の装
置構造を一部破断して示したものである。
【００３９】図３において、ディスクエンクロージャ１
０のケース５２内には、１１枚の磁気ディスク５０−１
〜５０−１１が回転軸５４の支持により回転自在に組み
込まれており、下部に設けたスピンドルモータ（図示せ
ず）により回転駆動されるようになっている。磁気ディ
スク５０−１〜５０−１１の右側にはヘッドアクチュエ
ータ５８が設置され、先端に設けられているヘッドを磁
気ディスク５０−１〜５０−１１の各ディスク媒体面の
半径方向に一体に移動可能としている。
【００４０】本実施形態においては、１１枚の磁気ディ
スク５０−１〜５０−１１に対し２０個のヘッドを設け
ている。即ち、上側の９つのヘッドがデータヘッド２０
−１〜２０−９であり、続いてサーボヘッド１８が設け
られている。また、サーボヘッド１８に続く残り１０個
のヘッドがデータヘッド２０−１０〜２０−１９であ
る。
【００４１】データヘッド２０−１〜２０−１９が相対
する磁気ディスク５０−１〜５０−１１のディスク媒体
面が、データの読み書きに使用されるデータ面となる。
これに対し、サーボヘッド１８が位置する磁気ディスク
５０−６の上側の媒体面が全トラックにサーボ情報を記
録したサーボ面となる。なお、磁気ディスク５０−１〜
５０−１１の中央の磁気ディスク５０−６のサーボヘッ
ド１８に相対する媒体面をサーボ面とする理由は、サー
ボ面が中央に位置することで、最も遠い磁気ディスク５
０−１，５０−１１までの距離を最小とし、温度変化に
よる機械的な変形によるサーボ面に対する各データ面に
おける位置変動としてのオフセット量を最小にするため
である。
【００４２】ここで、本発明の一実施形態にかかるディ
スク装置のヘッドの位置決め制御回路の構成を図４に示
し、図４に示すディスク装置のヘッドの位置決め制御回
路における位置信号作成回路３６の構成を図５に示す。
なお、図４，図５において図２と同様の符号のものは同
様の機能を有するものである。図４に示すように、ヘッ
ド１８を通じて検出されたサーボパターンの読取信号
は、この読取信号の振幅を一定に制御するＡＧＣ回路６
０，ＥＱＬ６１を介して位置信号作成回路３６に入力さ
れるようになっている。
【００４３】この位置信号作成回路３６は、ヘッド１８
の位置決め制御を行なう位置制御信号を作成するもので
あり、ピーク検出回路６３，ＰＬＬ回路６４，ディスク
装置用位相復調装置８０及びアナログ積分回路（位相差
情報積分部）６７をそなえて構成されている。ここで、
ピーク検出回路６３は、ヘッド１８を通じて検出された
サーボパターンの読取信号のうちで分岐部７０で分岐さ
れた他方の読取信号のピーク検出を行なうものであり、
ＡＧＣ回路６０からの出力信号のレベルが一定以上であ
り、且つ、微分波形がゼロであることを検出してピーク
パルスを出力するものである。
【００４４】また、ＰＬＬ回路６４は、ピーク検出回路
６３から出力されたピークパルスに位相同期したクロッ
クとしてのＰＬＬクロック（このＰＬＬクロックＰＬＬ
−ＣＬＫのタイムチャートを図８，図１２に示す）を発
生するものである。さらに、ディスク装置用位相復調装
置８０は、ヘッド１８を通じて検出されたサーボパター
ンの読取信号およびＰＬＬ回路６４から出力されたＰＬ
Ｌクロックからデューティパルスを作成するものであ
り、ゼロクロス信号検出回路（ゼロクロス信号検出部）
６２，マスタクロック作成回路（マスタクロック生成
部）６５，デューティパルス作成回路６６をそなえて構
成されている。
【００４５】ここで、ゼロクロス信号検出回路６２は、
ヘッド１８を通じて検出されたサーボパターンの読取信
号のうちで、分岐部７０で分岐された一方の読取信号か
ら、図８，図１２に示すようなゼロクロス信号を検出す
るものである。また、マスタクロック作成回路６５は、
ヘッド１８を通じて検出されたサーボパターンの読取信
号に基づいて、図８，図１２に示すようなマスタクロッ
クを生成するものである。
【００４６】さらに、デューティパルス作成回路６６
は、ゼロクロス信号検出回路６２で検出されたゼロクロ
ス信号とマスタクロック作成回路６５で生成されたマス
タクロックとを使用して、所定のシリンダ分のサーボパ
ターンを用いることにより、マスタクロックの基準位相
とゼロクロス信号から得られるサーボパターンの検出タ
イミングとの間の位相差情報であるデューティパルス
（このデューティパルスのタイムチャートを図８，図１
２に示す）を作成するものであり、後述する第１位相差
検出部，第２位相差検出部および選択部をそなえて構成
されている。
【００４７】また、アナログ積分回路６７は、デューテ
ィパルス作成回路６６で作成されたデューティパルスを
積分して、ヘッド１８の位置決め制御のための位相差に
対応した大きさの位置制御信号を出力するものである。
このアナログ積分回路６７は、図７に示すように、電源
４７０，ボルテージフォロアーのオペアンプ（演算増幅
器）４８０，４８１，差動アンプ４８２，抵抗Ｒ１〜Ｒ
１０およびＲ３１〜Ｒ３４，カレントスイッチ（トラン
ジスタ）ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，定電流源
ｐ，ｑ，ｓ，ｔ，トランジスタｕ，ｄをそなえて構成さ
れており、これにより、このアナログ積分回路６７は、
サーボヘッドがサーボ領域の読み出しを行なう際に、ヘ
ッド位置に相当する電流の充電を行なう積分動作を行な
うとともに、次に積分動作を行なうまでの間に電流の放
電を行なうようになっている。なお、更に詳細な動作お
よび作用については、特開平６−２４３５７４号公報に
詳細に記載されているため、ここでは説明を省略する。
【００４８】このようにして、位置信号作成回路３６か
ら出力された位置制御信号は、図４に示すように、ＡＤ
コンバータ３８，ドライブ・プロセッサ３０，ＤＡコン
バータ４０，増幅器６８，ＶＣＭ１６を介してヘッド１
８へと入力され、これにより、ヘッド１８の位置決め制
御が行なわれるようになっている。なお、６９はディス
ク媒体である。
【００４９】さらに、図５を用いて図４に示す位置信号
作成回路３６について説明する。なお、前述のごとく、
図５において図２，図４と同様の符号のものは同様の機
能を有するものである。ここで、差動回路７１は、図４
に示すヘッド１８の出力を差動出力に変換するものであ
り、オア回路７２は、後述する制御回路７４からのサー
ボゾーン期間信号ＳＲＶ−ＰＯＳ−ＺＯＮＥにより、ピ
ークパルス（読取パルス）のＰＬＬ回路６４への出力を
禁止するためのものである。
【００５０】また、データセパレータ７３は、オア回路
７２から出力された読取パルスをＰＬＬ回路６４からの
クロックＰＬＬ−ＣＬＫに同期させて、ＰＬＬ同期デー
タＰＬＬ−ＤＡＴＡを出力するものである。さらに、制
御回路７４は、データセパレータ７３からのＰＬＬ同期
データＰＬＬ−ＤＡＴＡ，ＰＬＬ回路６４からのクロッ
クＰＬＬ−ＣＬＫに基づいて、アナログ積分回路６７で
流れる電流の向きを制御する信号であるデモード・モー
ド信号Ｄｅｍｏｄ−ｍｏｄｅ，アナログ積分回路６７を
放電させるための信号である放電指示信号ＤＩＳＣＨＡ
ＲＧＥを発生するとともに、ＤＳＰ３０からの２ビット
のシリンダ指定信号ＣＡＲ０，１に基づいて、この制御
回路７４に含まれるマスタクロック作成回路６５によっ
て得られた複数の位相のマスタクロックのいずれかをマ
スタクロックＭＡＳＴＥＲ−ＣＬＫとして選択し、これ
らの信号（デモード・モード信号Ｄｅｍｏｄ−ｍｏｄ
ｅ，放電指示信号ＤＩＳＣＨＡＲＧＥおよびマスタクロ
ックＭＡＳＴＥＲ−ＣＬＫ）を後述するセット・リセッ
ト回路６６′へ出力することにより、セット・リセット
回路６６′におけるデューティパルスの作成を制御する
ものである。
【００５１】また、この制御回路７４は、サーボゾーン
期間信号ＳＲＶ−ＰＯＳ−ＺＯＮＥを発生し、この信号
をオア回路７２へ出力することにより、オア回路７２に
おけるピークパルス（読取パルス）のＰＬＬ回路６４へ
の出力を禁止するものである。なお、この制御回路７４
は、データセパレータ７３からのＰＬＬ同期データＰＬ
Ｌ−ＤＡＴＡ，ＰＬＬ回路６４からのクロックＰＬＬ−
ＣＬＫに基づいて、ＯＧＢ１，ＯＧＢ２，インデックス
信号ＩＮＤＥＸを発生し、これらの信号を図示しないメ
イン制御回路（即ちＤＳＰ）へ出力するものである。
【００５２】また、この制御回路７４は、ＰＬＬ同期デ
ータＰＬＬ−ＤＡＴＡに基づいて、サーボゾーン信号を
発生することにより、ＡＤＣ３８を制御するものであ
る。さらに、セット・リセット回路６６′は、図４に示
すデューティパルス作成回路６６の機能を有するもので
あり（以下では、セット・リセット回路６６′とデュー
ティパルス作成回路６６とを等価なものとして扱うこと
がある）、制御回路７４から出力されたマスタクロック
ＭＡＳＴＥＲ−ＣＬＫと、ゼロクロス検出回路６２から
出力されたゼロクロス信号ＺＥＲＯ−ＣＲＯＳＳとの位
相差に対応する幅のデューティパルスを作成するもので
ある。
【００５３】また、このセット・リセット回路６６′
は、デモード・モード信号Ｄｅｍｏｄ−ｍｏｄｅに基づ
いてアナログ積分回路６７を動作させる動作信号ＳＡ
Ｈ，ＳＡＬ，ＳＢＨ，ＳＢＬを作成するとともに、放電
指示信号ＤＩＳＣＨＡＲＧＥに基づいてアナログ積分回
路６７を放電させる動作信号ＳＡＨ，ＳＡＬ，ＳＢＨ，
ＳＢＬを作成するものである。なお、アナログ積分回路
６７を放電させる際には、全ての動作信号ＳＡＨ，ＳＡ
Ｌ，ＳＢＨ，ＳＢＬをハイレベル（有効）にするように
なっている。
【００５４】即ち、図５においては、ゼロクロス信号検
出回路６２と、制御回路７４に含まれるマスタクロック
作成回路６５と、セット・リセット回路６６′とで、図
４に示すディスク装置用位相復調装置８０を構成してい
ることになる。ここで、本発明の一実施形態にかかるデ
ィスク装置用位相復調装置であり、図４に示すディスク
装置用位相復調装置８０の構成を示すブロック図を図６
に示す。
【００５５】この図６に示すように、ディスク装置用位
相復調装置８０は、ゼロクロス信号検出回路（ゼロクロ
ス信号検出部）６２，マスタクロック作成回路（マスタ
クロック生成部）６５，デューティパルス作成回路６６
およびアナログ積分回路（位相差情報積分部）６７をそ
なえて構成されており、それぞれの機能は前述した通り
である。
【００５６】デューティパルス作成回路６６は、前述の
ごとく、第１位相差検出部６６Ａ，第２位相差検出部６
６Ｂおよび選択部６６Ｃをそなえて構成されている。こ
こで、第１位相差検出部６６Ａは、ゼロクロス信号検出
回路６２で検出されたゼロクロス信号とマスタクロック
作成回路６５からのマスタクロックとを使用して、Ｎ
（Ｎは２以上の整数）シリンダ分のサーボパターン（本
実施形態では８シリンダ分のサーボパターン）を用いる
ことにより、サーボパターン中の異なる極性情報を分別
して、マスタクロックの基準位相とゼロクロス信号から
得られるサーボパターンの検出タイミングとの間の位相
差情報を出力するものである。
【００５７】即ち、第１位相差検出部６６Ａは、サーボ
パターン中の異なる極性情報におけるいずれか一方の極
性情報に対応するゼロクロス信号から得られるサーボパ
ターンの検出タイミングとマスタクロックの基準位相と
の間の位相差情報を出力する。ここで、本実施形態にお
いては、第１位相差検出部６６Ａは、ゼロクロス信号と
マスタクロックとを使用して、８シリンダ分のサーボパ
ターン（これを８シリンダ・グループということがあ
る）中のＮ極またはＳ極のいずれかの極性情報のみを用
いて、マスタクロックの基準位相とゼロクロス信号から
得られるサーボパターンの検出タイミングとの間の位相
差情報であるデューティパルスを出力するのである。
【００５８】また、第１位相差検出部６６Ａは、ヘッド
の高速シーク動作に対応するために、従来のような４シ
リンダを１つのグループとする４シリンダ・グループの
サーボパターンを用いるのではなく、８シリンダを１つ
のグループとする８シリンダ・グループのサーボパター
ンを用いている。なぜならば、４シリンダ・グループの
サーボパターンを用いてサーボ復調を行なうと、３シリ
ンダ分のサーボパターンしか復調できないのに対して、
８シリンダ・グループのサーボパターンを用いてサーボ
復調を行なうと、７シリンダ分のサーボパターンを復調
できるようになるからであり、これにより、高速でヘッ
ドのシーク動作を行なった場合でも位置信号の検出が可
能となる。
【００５９】さらに、サーボパターンを８シリンダ・グ
ループとするには、サーボパターン中のＮ極およびＳ極
の両方の極性情報を用いて、サーボパターンのトラック
方向の密度を小さく（即ち、トラックピッチを広く）す
ることにより８シリンダ・グループにする方法と、サー
ボパターン中のＮ極またはＳ極のいずれかの極性情報の
みを用いて、擬似的にトラック方向の密度を小さくする
ことにより８シリンダ・グループにする方法とがあり、
本実施形態では、実際のトラック方向の密度を変化させ
ない後者の方法で８シリンダ・グループを実現してい
る。
【００６０】具体的には、第１位相差検出部６６Ａは、
図６に示すように、フリップフロップ（第１フリップフ
ロップ）７５−１とフリップフロップ（第２フリップフ
ロップ）７５−２と上記の各フリップフロップの出力Ｓ
１，Ｓ２（これらのＳ１，Ｓ２のタイムチャートをそれ
ぞれ図１１に示す）の排他的論理和をとって位相差情報
を出力する排他的論理和回路（第１排他的論理和回路）
７６−１とをそなえて構成されて、フリップフロップ７
５−１のクロック入力端にマスタクロックが入力され、
フリップフロップ７５−１のデータ入力端にフリップフ
ロップ７５−２の出力Ｓ２が入力されるように構成され
るとともに、フリップフロップ７５−２のクロック入力
端にゼロクロス信号が入力され、フリップフロップ７５
−２のデータ入力端にフリップフロップ７５−１の出力
Ｓ１が入力されるように構成されている。
【００６１】また、第２位相差検出部６６Ｂは、ゼロク
ロス信号検出回路６２で検出されたゼロクロス信号とマ
スタクロック作成回路６５からのマスタクロックとを使
用して、Ｎシリンダ分のサーボパターンの半分のサーボ
パターン（本実施形態では４シリンダ分のサーボパター
ン）を用いることにより、サーボパターン中の異なる極
性情報を分別することなく、マスタクロックの基準位相
とゼロクロス信号から得られるサーボパターンの検出タ
イミングとの間の位相差情報であるデューティパルスを
出力するものである。
【００６２】即ち、第２位相差検出部６６Ｂは、サーボ
パターン中の異なる極性情報における両方の極性情報
（各極性情報）に対応するゼロクロス信号から得られる
サーボパターンの検出タイミングとマスタクロックの基
準位相との間の位相差情報を出力する。ここで、本実施
形態においては、第２位相差検出部６６Ｂは、ゼロクロ
ス信号とマスタクロックとを使用して、４シリンダ分の
サーボパターン（これを４シリンダ・グループというこ
とがある）中のＮ極およびＳ極の両方の極性情報を用い
て、マスタクロックの基準位相とゼロクロス信号から得
られるサーボパターンの検出タイミングとの間の位相差
情報を出力するのである。
【００６３】前述のごとく、本実施形態においては、第
１位相差検出部６６Ａは、ヘッドの高速シーク動作に対
応するために、８シリンダ・グループのサーボパターン
を用いているが、８シリンダ・グループのサーボパター
ンを用いて位置信号の復調を行なうと、積分動作を行な
うときのパルス数が少なくなることから位置検出精度が
低下する。
【００６４】このため、本実施形態においては、第２位
相差検出部６６Ｂで、４シリンダを１つのグループとす
る４シリンダ・グループのサーボパターンを用いて位相
の復調を行なうことにより、位置検出精度を向上させて
いるのである。具体的には、第２位相差検出部６６Ｂ
は、図６に示すように、フリップフロップ（第３フリッ
プフロップ）７５−３とフリップフロップ（第４フリッ
プフロップ）７５−４と上記のフリップフロップ７５−
３，７５−４の出力Ｓ１′，Ｓ２′（これらのＳ１′，
Ｓ２′のタイムチャートをそれぞれ図１５に示す）の排
他的論理和をとる排他的論理和回路（第２排他的論理和
回路）７６−２とをそなえるとともに、フリップフロッ
プ（第５フリップフロップ）７５−５とフリップフロッ
プ（第６フリップフロップ）７５−６と上記のフリップ
フロップ７５−５，７５−６の出力Ｓ３′，Ｓ４′（こ
れらのＳ３′，Ｓ４′のタイムチャートをそれぞれ図１
５に示す）の排他的論理和をとる排他的論理和回路（第
３排他的論理和回路）７６−３と、上記の排他的論理和
回路７６−２，７６−３からの出力Ｓ５，′Ｓ６′（こ
れらのＳ５′，Ｓ６′のタイムチャートをそれぞれ図１
５に示す）について、その論理積をとって位相差情報を
出力する論理積回路７７とをそなえて構成され、フリッ
プフロップ７５−３のクロック入力端にマスタクロック
が入力され、フリップフロップ７５−３のデータ入力端
にフリップフロップ７５−４の出力Ｓ２′が入力される
ように構成されるとともに、フリップフロップ７５−４
のクロック入力端にゼロクロス信号が入力され、フリッ
プフロップ７５−４のデータ入力端にフリップフロップ
７５−３の出力Ｓ１′が入力されるように構成され、更
に、フリップフロップ７５−５のクロック入力端にマス
タクロックが入力され、フリップフロップ７５−５のデ
ータ入力端にフリップフロップ７５−６の出力Ｓ４′が
入力されるように構成されるとともに、フリップフロッ
プ７５−６のクロック入力端にゼロクロス信号を反転し
た信号であるゼロクロス反転信号（このゼロクロス反転
信号のタイムチャートを図１５に示す）が入力され、フ
リップフロップ７５−６のデータ入力端にフリップフロ
ップ７５−５の出力Ｓ３′が入力されるように構成され
ている。なお、７６はゼロクロス信号を反転させるため
の反転回路である。
【００６５】さらに、選択部６６Ｃは、選択部６６Ｃの
動作を制御するための制御信号ＳＥＬＥＣＴに基づい
て、図４に示すヘッド１８のシーク動作制御条件下で
は、第１位相差検出部６６Ａからの位相差情報を出力す
るとともに、ヘッド１８のオントラック制御条件下で
は、第２位相差検出部６６Ｂからの位相差情報を出力す
るように選択するものである。
【００６６】この制御信号ＳＥＬＥＣＴは、ハイレベル
のときに８シリンダ・グループでの位置信号の復調を行
なうように第１位相差検出部６６Ａからの位相差情報を
出力するとともに、ローレベルのときに４シリンダ・グ
ループでの位置信号の復調を行なうように第２位相差検
出部６６Ｂからの位相差情報を出力するように、選択部
６６Ｃを制御するものである。
【００６７】本実施形態にかかるディスク装置において
は、ヘッド１８のシーク速度に応じて８シリンダ・グル
ープと４シリンダ・グループとの切り換えを行なうた
め、ヘッド１８のシーク速度を把握しているドライブプ
ロセッサ３０から、この制御信号ＳＥＬＥＣＴが入力さ
れるようになっている。なお、小型のディスク装置等の
ようにドライブプロセッサをそなえていないディスク装
置においては、図２に示す制御プロセッサ（ＭＰＵ）２
６からこの制御信号ＳＥＬＥＣＴを入力するようにすれ
ばよい。
【００６８】上述の構成により、本発明の一実施形態に
かかるディスク装置は、ヘッドのシーク動作制御条件下
では、８シリンダ分のサーボパターンを用いることによ
り、サーボパターン中の異なる極性情報を分別して、デ
ィスク媒体に記録された記録情報の読み出し又は書き込
みを行なうヘッドの位置決め制御のための位相復調を行
なうとともに、ヘッドのオントラック制御条件下では、
４シリンダ分のサーボパターンを用いることにより、サ
ーボパターン中の異なる極性情報を分別することなく、
ヘッドの位置決め制御のための位相復調を行なう。
【００６９】即ち、本実施形態にかかるディスク装置で
は、ヘッドのシーク動作中においては、高速シーク動作
に適した８シリンダ・グループのサーボパターンを用い
てサーボ復調を行なうように、図６に示すディスク装置
用位相復調装置８０が第１位相差検出部６６Ａからのデ
ューティパルスを出力し、このデューティパルスに従っ
て復調されたサーボ信号を用いてヘッドの大まかな位置
決め制御を行なう。
【００７０】このヘッドのシーク動作によって、ヘッド
が目標シリンダから±０．５シリンダ以内の範囲に位置
づけされると、ディスク装置はヘッドのシーク動作を完
了し、続いてヘッドのオントラック制御を行なう。さら
に、本実施形態にかかるディスク装置では、ヘッドのオ
ントラック制御中においては、位置検出精度が高い４シ
リンダ・グループのサーボパターンを用いてサーボ復調
を行なうように、ディスク装置用位相復調装置８０が第
２位相差検出部６６Ｂからのデューティパルスを出力
し、このデューティパルスに従って復調されたサーボ信
号を用いてヘッドのオントラック制御を行なうのであ
る。
【００７１】このとき、ディスク装置用位相復調装置８
０においては、第１位相差検出部６６Ａまたは第２位相
差検出部６６Ｂのいずれからデューティパルスを出力す
るかの選択は、制御信号ＳＥＬＥＣＴに従って選択部６
６Ｃが行なう。これにより、本実施形態にかかるディス
ク装置は、高速シーク動作を行ないながら位置信号を正
確に復調することができる。
【００７２】つまり、ディスク装置のＤＳＰ３０は以下
の動作を行なう。まず、ＤＳＰ３０は、ホストコンピュ
ータからのシーク命令を受け取る。シーク命令とは、目
標トラック番号を含むコマンドである。ＤＳＰ３０は、
次いで、現在トラック番号を図示しない回路から受け取
る。この現在トラック番号は、シーク命令受信時に、ヘ
ッドが位置づけされているトラックの番号である。現在
トラック番号は、周知の回路を用いて再生されるもので
あり、その詳細説明は省略される。
【００７３】次に、ＤＳＰ３０は、目標トラック番号と
現在トラック番号との差分を求める。この差分が、シー
ク距離に相当する。ＤＳＰ３０は、この差分に基づい
て、速度カーブ情報を保持するテーブルを参照する。こ
のテーブルは、図示しないＲＯＭ内に格納されている
が、ＤＳＰ３０内に格納されていてもよい。そして、Ｄ
ＳＰ３０は、テーブルに格納されている値をＤＡＣ４０
に与えることで、ボイスコイルモータ１６によるシーク
動作を実行する。
【００７４】ＤＳＰ３０は、ＤＡＣ４０に読み出し値を
セットする際に、８シリンダ・グループを選択するため
のセレクト信号（制御信号ＳＥＬＥＣＴ）を出力する。
シーク動作中、ＤＳＰ３０は、トラックゼロクロス信号
が得られるたび毎に、目標トラック番号と現在トラック
番号との差分値を減算により求める。そして、ＤＳＰ３
０は、差分値が“１”となった後に、トラックゼロクロ
ス信号に基づいて、ヘッドが目標トラックから±０．５
シリンダ内に到達したか否かを判定する。ヘッドが目標
トラックから±０．５シリンダ内に到達したならば、Ｄ
ＳＰ３０は、シーク動作を終了し、オントラック動作に
移行する。
【００７５】つまり、ＤＳＰ３０は、この時に、４シリ
ンダ・グループを選択するためのセレクト信号（制御信
号ＳＥＬＥＣＴ）を出力する。そして、ＤＳＰ３０は、
周知の手法と同様にして、目標トラックにヘッドを追従
させるためのオントラック動作を実行する。このときの
位相復調装置８０の行なう動作を、図８〜図１５を用い
て更に説明する。
【００７６】まず、ヘッドのシーク動作を行なう際に
は、８シリンダ・グループのサーボパターンを用いてサ
ーボ復調を行なう。ここで、８シリンダ・グループでの
サーボ復調説明図を図８に示す。図８の上段に示した位
相サーボパターンは、磁気ディスクのサーボ面を０番〜
７番の８シリンダ単位に分けたとき、各シリンダの円周
方向に各々位相の異なるサーボ情報を記録するものであ
る。
【００７７】ここで、実線で示したものがＮ極の位相サ
ーボパターンであり、破線で示したものがＳ極の位相サ
ーボパターンであり、Ｎ極およびＳ極の位相サーボパタ
ーンは、第１フィールドＥＶＥＮおよび第２フィールド
ＯＤＤからなり、第２フィールドＯＤＤには第１フィー
ルドＥＶＥＮの逆位相のサーボパターンが記録されてい
る。
【００７８】また、ＰＬＬクロックＰＬＬ−ＣＬＫは、
前述のごとく、サーボパターンの読取波形をピーク検出
することにより得られるピークパルスに位相同期したク
ロックである。ＰＬＬ−ＣＫ８−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ８
−Ｄ７は、各シリンダに応じて、ＰＬＬクロックをもと
に８種類作成されたマスタクロックであり、このマスタ
クロックＰＬＬ−ＣＫ８−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ８−Ｄ７
を用いて、サーボ信号の復調が行なわれる。
【００７９】このとき、サーボ信号の復調はシリンダに
応じて８種類行なわれるのであり、８で割った剰余によ
り０〜７シリンダからいずれのシリンダを復調の基準と
して使用するかが決定される。なお、図９は各シリンダ
を使用する場合に用いられるマスタクロックの一覧（マ
スタクロック論理設計のためのデータ）を示す図である
（０〜７はそれぞれマスタクロックＰＬＬ−ＣＫ８−Ｄ
０〜ＰＬＬ−ＣＫ８−Ｄ７を示す）。
【００８０】さらに、ＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ０〜ＤＥ
ＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ７は、復調窓であるデモジュレーシ
ョンウィンドウ（ＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ）であり、図８に
示すように、これらのＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ０〜ＤＥ
ＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ７の位相は、マスタークロックＰＬ
Ｌ−ＣＫ８−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ８−Ｄ７の位相により
決定される。なお、図１０は各シリンダを使用する場合
に用いられるデモジュレーションウィンドウの一覧（デ
モジュレーションウィンドウ論理設計のためのデータ）
を示す図である（０〜７はそれぞれＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ
−Ｄ０〜ＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ７を示す）。
【００８１】ここで、８シリンダ・グループのサーボパ
ターンを用いてサーボ復調を行なうときのタイムチャー
トを図１１に示す。まず、ＰＬＬ−ＣＬＫを用いて作成
されたマスタクロックとゼロクロス信号とから、図６に
示す第１フリップフロップ７５−１の出力Ｓ１，第２フ
リップフロップ７５−２の出力Ｓ２が作成され、さらに
このＳ１とＳ２とからデューティパルスが作成される。
【００８２】ヘッドがオントラックすべきシリンダにあ
る場合には、デューティパルスのデューティ比は５０％
（４／８）となるが、図１１に示すデューティパルスの
デューティ比は６２．５％（５／８）となっているた
め、実際にはヘッドはオントラックすべきシリンダから
１シリンダ分離れた位置にあることがわかる。このよう
に、８シリンダ・グループのサーボパターンを用いてサ
ーボ復調を行なうと、高速でヘッドのシーク動作を行な
った場合でも位置信号の検出が可能となるが、上述のご
とくヘッドがオントラックすべきシリンダから１シリン
ダ分程度離れた位置にある場合もある。
【００８３】従って、ヘッドの高速シーク動作を行ない
ながら位置信号を正確に復調できるようにするために、
さらにヘッドのオントラック制御を行なう。ヘッドのオ
ントラック制御を行なう際には、４シリンダ・グループ
のサーボパターンを用いてサーボ復調を行なう。さら
に、４シリンダ・グループでのサーボ復調説明図を図１
２に示す。
【００８４】図１２の上段に示した位相サーボパターン
は、磁気ディスクのサーボ面を０番〜３番の４シリンダ
単位に分けたとき、各シリンダの円周方向に各々位相の
異なるサーボ情報を記録するものである。なお、この図
１２では、Ｎ極またはＳ極のいずれか一方のサーボパタ
ーンしか示していないが、Ｎ極とＳ極とは交互に発生す
るため、Ｎ極またはＳ極のいずれか一方のサーボパター
ンが定まれば他のサーボパターンも確定する。
【００８５】ここで、実線で示した位相サーボパターン
は、第１フィールドＥＶＥＮ１，第２フィールドＯＤＤ
および第３フィールドＥＶＥＮ２からなり、第１フィー
ルドおよび第３フィールドＥＶＥＮ１，ＥＶＥＮ２には
同位相のサーボパターンが記録されており、第２フィー
ルドＯＤＤには逆位相のサーボパターンが記録されてお
り、移動するヘッドの位置を第２フィールドＯＤＤのセ
ンタ位置で読み取るようになっている。
【００８６】また、ＰＬＬクロックＰＬＬ−ＣＬＫは、
前述のごとく、サーボパターンの読取波形をピーク検出
することにより得られるピークパルスに位相同期したク
ロックである。ＰＬＬ−ＣＫ４−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ４
−Ｄ３は、各シリンダに応じて、ＰＬＬクロックに基づ
いて４種類作成されたマスタクロックであり、このマス
タクロックＰＬＬ−ＣＫ４−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ４−Ｄ
３を用いて、サーボ信号の復調が行なわれる。
【００８７】このとき、サーボ信号の復調はシリンダに
応じて４種類行なわれるのであり、４で割った剰余によ
り０〜３シリンダからいずれのシリンダを復調の基準と
して使用するかが決定される。なお、図１３は各シリン
ダを使用する場合に用いられるマスタクロックの一覧
（マスタクロック論理設計のためのデータ）を示す図で
ある（０〜３はそれぞれマスタクロックＰＬＬ−ＣＫ４
−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ４−Ｄ３を示す）。
【００８８】さらに、ＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ０〜ＤＥ
ＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ３は、復調窓であるデモジュレーシ
ョンウィンドウ（ＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ）であり、図１２
に示すように、これらのＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ０〜Ｄ
ＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ３の位相は、マスタークロックＰ
ＬＬ−ＣＫ４−Ｄ０〜ＰＬＬ−ＣＫ４−Ｄ３の位相によ
り決定される。なお、図１４は各シリンダを使用する場
合に用いられるデモジュレーションウィンドウの一覧
（デモジュレーションウィンドウ論理設計のためのデー
タ）を示す図である（０〜３はそれぞれＤＥＭＯＤ−Ｗ
ＩＮ−Ｄ０〜ＤＥＭＯＤ−ＷＩＮ−Ｄ３を示す）。
【００８９】ここで、４シリンダ・グループのサーボパ
ターンを用いてサーボ復調を行なうときのタイムチャー
トを図１５に示す。まず、ＰＬＬ−ＣＬＫを用いて作成
されたマスタクロックとゼロクロス信号とから、図６に
示す第３フリップフロップ７５−３の出力Ｓ１′，第４
フリップフロップ７５−４の出力Ｓ２′が作成される。
【００９０】一方、図６に示す反転回路７６ではゼロク
ロス反転信号が作成され、このゼロクロス反転信号とマ
スタクロックとから、第５フリップフロップ７５−５の
出力Ｓ３′，第６フリップフロップ７５−６の出力Ｓ
４′が作成される。さらに、このＳ１′とＳ２′とから
第２排他的論理和回路７６−２からの出力Ｓ５′が作成
され、Ｓ３′とＳ４′とから第３排他的論理和回路７６
−３からの出力Ｓ６′が作成され、このＳ５′，Ｓ６′
とからデューティパルスが作成される。即ち、マスタク
ロックの立ち上がりエッヂとゼロクロス信号の立ち上が
りおよび立ち下がりでセット・リセットが行なわれ、デ
ューティーパルスが作成される。
【００９１】ヘッドがオントラックすべきシリンダにあ
る場合には、デューティパルスのデューティ比は５０％
（２／４）となるが、図１５に示すデューティパルスの
デューティ比は７５％（３／４）となっており、前述の
８シリンダ・グループでのサーボ復調で説明したごと
く、図１５からもヘッドはオントラックすべきシリンダ
から１シリンダ分離れた位置にあることがわかる。
【００９２】従って、ヘッドをオントラックすべきシリ
ンダに位置するように移動させた後、再び４シリンダ・
グループのサーボパターンを用いてサーボ復調を行なう
という動作を、作成されたデューティパルスのデューテ
ィ比が５０％となるまで繰り返し、これにより、ヘッド
のオントラック制御を行なう。このように、４シリンダ
・グループのサーボパターンを用いてサーボ復調を行な
うと、ヘッドのオントラック制御を行なうことにより位
置信号を正確に復調できる。
【００９３】このようにして、ヘッドのシーク動作中
は、高速シーク動作に適した８シリンダ・グループでの
位置信号の復調を行ない、ヘッドのオントラック制御中
は、位置検出精度が高い４シリンダ・グループでの位置
信号の復調を行なうことにより、ヘッドの高速シーク動
作を行ないながら位置信号を正確に復調することがで
き、ディスク装置の信頼性の向上に大いに寄与するので
ある。
【００９４】なお、本実施形態においては、本発明にか
かるディスク装置及びディスク装置用位相復調装置並び
にディスク装置の位相復調方法を、サーボ面サーボ方式
のディスク装置に適用した場合について説明したが、こ
れに限定されず、データ面サーボ方式のディスク装置に
も適用することができ、このようにしても同様の利点が
ある。
【００９５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のディスク
装置（請求項１，２）によれば、選択部により、シーク
動作制御条件下では、第１位相差検出部からの位相差情
報を出力するとともに、オントラック制御条件下では、
第２位相差検出部からの位相差情報を出力するように選
択することにより、高速であることが必要とされるシー
ク動作および位置検出精度が必要とされるオントラック
制御においてそれぞれに適した方法で位置信号を復調す
ることができ、ディスク装置の信頼性の向上に寄与する
利点がある。
【００９６】また、本発明のディスク装置用位相復調装
置（請求項３）によれば、選択部により、シーク動作制
御条件下では、第１位相検出部からの位相差情報を出力
するとともに、オントラック制御条件下では、第２位相
検出部からの位相差情報を出力するように選択すること
により、高速であることが必要とされるシーク動作およ
び位置検出精度が必要とされるオントラック制御におい
てそれぞれに適した方法で位置信号を復調することがで
き、ディスク装置の信頼性の向上に寄与する利点があ
る。
【００９７】
【００９８】また、本発明のディスク装置の位相復調方
法（請求項４）によれば、ヘッドのシーク動作制御条件
下では、Ｎ（Ｎは２以上の整数）シリンダ分のサーボパ
ターンを用いることにより、サーボパターン中の異なる
極性情報を分別することなく、ディスク媒体に記録され
た記録情報の読み出し又は書き込みを行なうヘッドの位
置決め制御のための位相復調を行なうとともに、ヘッド
のオントラック制御条件下では、Ｎシリンダ分のサーボ
パターンの半分のサーボパターンを用いることにより、
サーボパターン中の異なる極性情報を分別して、ヘッド
の位置決め制御のための位相復調を行なうことにより、
高速であることが必要とされるシーク動作および位置検
出精度が必要とされるオントラック制御においてそれぞ
れに適した方法で位置信号を復調することができ、ディ
スク装置の信頼性の向上に寄与する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるディスク装置の全
体構造を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるディスク装置にお
けるディスクエンクロージャの装置構造を一部破断して
示した図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかるディスク装置のヘ
ッドの位置決め制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図５】位置信号作成回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図６】本発明の一実施形態にかかるディスク装置の位
相復調装置の構成を示すブロック図である。
【図７】アナログ積分回路の構成を示す図である。
【図８】８シリンダ・グループでのサーボ復調説明図で
ある。
【図９】８シリンダ・グループでのマスタクロック論理
設計のためのデータを示す図である。
【図１０】８シリンダ・グループでのデモジュレーショ
ンウィンドウ論理設計のためのデータを示す図である。
【図１１】８シリンダ・グループのサーボパターンを用
いてサーボ復調を行なうときのタイムチャートである。
【図１２】４シリンダ・グループでのサーボ復調説明図
である。
【図１３】４シリンダ・グループでのマスタクロック論
理設計のためのデータを示す図である。
【図１４】４シリンダ・グループでのデモジュレーショ
ンウィンドウ論理設計のためのデータを示す図である。
【図１５】４シリンダ・グループのサーボパターンを用
いてサーボ復調を行なうときのタイムチャートである。
【図１６】従来の位相サーボパターンを示す図である。
【図１７】位相サーボパターンにおける位相差の検出を
説明するための図である。
【図１８】位相サーボパターンにおける位相差の検出を
説明するための図である。
【符号の説明】
１ ゼロクロス信号検出部 ２ マスタクロック生成部 ３Ａ 第１位相差検出部 ３Ｂ 第２位相差検出部 ４ 選択部 ５ 位相差情報積分部 ６ 位相復調装置 ７ ヘッド ８ ディスク媒体 ９ サーボパターン １０ ディスクエンクロージャ １２ ドライブコントローラ １４ スピンドルモータ １６ ボイスコイルモータ（ＶＣＭ） １８ サーボヘッド ２０−１〜２０−ｎ データヘッド ２２ サーボヘッドＩＣ ２４ データヘッドＩＣ ２６ 制御プロセッサ（ＭＰＵ） ２８ インタフェース回路 ３０ ドライブプロセッサ（ＤＳＰ） ３２，４０ ＤＡコンバータ（ＤＡＣ） ３４，４２ ドライバ ３６ 位置信号作成回路 ３８ ＡＤコンバータ（ＡＤＣ） ４４ 符号化／復号化回路 ４６ バイアス電流制御回路 ４８ 復調回路 ５０−１〜５０−１１ 磁気ディスク ５２ ケース ５４ 回転軸 ５８ ヘッドアクチュエータ ６０ ＡＧＣ ６１ ＥＱＬ ６２ ゼロクロス信号検出回路（ゼロクロス信号検出
部） ６３ ピーク検出回路 ６４ ＰＬＬ回路 ６５ マスタクロック作成回路（マスタクロック生成
部） ６６ デューティパルス作成回路 ６６′セット・リセット回路 ６６Ａ 第１位相差検出部 ６６Ｂ 第２位相差検出部 ６６Ｃ 選択部 ６７ アナログ積分回路（位相差情報積分部） ６８ 増幅器 ６９ ディスク媒体 ７０ 分岐部 ７１ 差動回路 ７２ ＯＲ回路 ７３ データセパレータ ７４ 制御回路 ７５−１〜７５−６ フリップフロップ（第１〜第６フ
リップフロップ） ７６−１〜７６−３ 排他的論理和回路 ７７ 論理積回路 ８０ 位相復調装置 ４７０ 電源 ４８０，４８１ オペアンプ（演算増幅器） ４８２ 差動アンプ Ｒ１〜Ｒ１０，Ｒ３１〜Ｒ３４ 抵抗 ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ カレントスイッチ
（トランジスタ） ｐ，ｑ，ｓ，ｔ 定電流源 ｕ，ｄ トランジスタ ６００，６２０，６４０，６６０，６８０ センタ位置 ６１０，６３０，６５０，６７０，６９０ 位相差信号
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 21/08 - 21/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスク媒体の周方向にわたって異なる
    極性情報を交互に記録した複数のサーボパターンが相互
    に所定の位相差をもって該ディスク媒体の半径方向に各
    シリンダに対応させて順次記録されるとともに、該サー
    ボパターンに基づいて該ディスク媒体に記録された記録
    情報の読み出し又は書き込みを行なうヘッドの位置決め
    制御を行なうディスク装置において、 該サーボパターンに基づいてゼロクロス信号を検出する
    ゼロクロス信号検出部と、 該サーボパターンに基づいてマスタクロックを生成する
    マスタクロック生成部と、 該ゼロクロス信号検出部で検出された該ゼロクロス信号
    と該マスタクロック生成部からの該マスタクロックとを
    使用して、Ｎ（Ｎは２以上の整数）シリンダ分のサーボ
    パターンを用いることにより、該サーボパターン中の異
    なる極性情報を分別して、該マスタクロックの基準位相
    と該ゼロクロス信号から得られる該サーボパターンの検
    出タイミングとの間の位相差情報を出力する第１位相差
    検出部と、 該ゼロクロス信号検出部で検出された該ゼロクロス信号
    と該マスタクロック生成部からの該マスタクロックとを
    使用して、該Ｎシリンダ分のサーボパターンの半分のサ
    ーボパターンを用いることにより、該サーボパターン中
    の異なる極性情報を分別することなく、該マスタクロッ
    クの基準位相と該ゼロクロス信号から得られる該サーボ
    パターンの検出タイミングとの間の位相差情報を出力す
    る第２位相差検出部と、 シーク動作制御条件下では、該第１位相差検出部からの
    位相差情報を出力するとともに、オントラック制御条件
    下では、該第２位相差検出部からの位相差情報を出力す
    るように選択する選択部と、 該選択部で選択された位相差情報を積分して、該ヘッド
    の位置決め制御のための位置制御信号を出力する位相差
    情報積分部とをそなえて構成されたことを特徴とする、
    ディスク装置。
  2. 【請求項２】 該第１位相差検出部が、第１フリップフ
    ロップと第２フリップフロップと上記の各フリップフロ
    ップの出力の排他的論理和をとって該位相差情報を出力
    する第１排他的論理和回路とをそなえて構成されて、該
    第１フリップフロップのクロック入力端に該マスタクロ
    ックが入力され、該第１フリップフロップのデータ入力
    端に該第２フリップフロップの出力が入力されるように
    構成されるとともに、該第２フリップフロップのクロッ
    ク入力端に該ゼロクロス信号が入力され、該第２フリッ
    プフロップのデータ入力端に該第１フリップフロップの
    出力が入力されるように構成され、 且つ、 該第２位相差検出部が、第３フリップフロップと第４フ
    リップフロップと上記の第３，第４フリップフロップの
    出力の排他的論理和をとる第２排他的論理和回路とをそ
    なえるとともに、第５フリップフロップと第６フリップ
    フロップと上記の第５，第６フリップフロップの出力の
    排他的論理和をとる第３排他的論理和回路と、上記の第
    ２，第３排他的論理和回路からの出力について、その論
    理積をとって該位相差情報を出力する論理積回路とをそ
    なえて構成され、 該第３フリップフロップのクロック入力端に該マスタク
    ロックが入力され、該第３フリップフロップのデータ入
    力端に該第４フリップフロップの出力が入力されるよう
    に構成されるとともに、 該第４フリップフロップのクロック入力端に該ゼロクロ
    ス信号が入力され、該第４フリップフロップのデータ入
    力端に該第３フリップフロップの出力が入力されるよう
    に構成され、 更に、該第５フリップフロップのクロック入力端に該マ
    スタクロックが入力され、該第５フリップフロップのデ
    ータ入力端に該第６フリップフロップの出力が入力され
    るように構成されるとともに、 該第６フリップフロップのクロック入力端に該ゼロクロ
    ス信号を反転した信号が入力され、該第６フリップフロ
    ップのデータ入力端に該第５フリップフロップの出力が
    入力されるように構成されていることを特徴とする、請
    求項１記載のディスク装置。
  3. 【請求項３】 ディスク媒体の周方向にわたって異なる
    極性情報を交互に記録した複数のサーボパターンが相互
    に所定の位相差をもって該ディスク媒体の半径方向に各
    シリンダに対応させて順次記録されて成る該ディスク媒
    体を有するディスク装置に用いられる位相復調装置にお
    いて、 該サーボパターン中の各極性情報に対応するゼロクロス
    信号を検出するゼロクロス信号検出部と、 該サーボパターンに基づいてマスタクロックを生成する
    マスタクロック生成部と、 いずれか一方の極性情報に対応する該ゼロクロス信号か
    ら得られる該サーボパターンの検出タイミングと該マス
    タクロックの基準位相との間の位相差情報を出力する第
    １位相差検出部と、 各極性情報に対応する該ゼロクロス信号から得られる該
    サーボパターンの検出タイミングと該マスタクロックの
    基準位相との間の位相差情報を出力する第２位相差検出
    部と、シーク動作制御条件下では、 該第１位相差検出部からの
    位相差情報を出力するとともに、オントラック制御条件
    下では、該第２位相差検出部からの位相差情報を出力す
    るように選択する選択部とをそなえて構成されたことを
    特徴とする、ディスク装置用位相復調装置。
  4. 【請求項４】 ディスク媒体の周方向にわたって異なる
    極性情報を交互に記録した複数のサーボパターンが相互
    に所定の位相差をもって該ディスク媒体の半径方向に各
    シリンダに対応させて順次記録されるとともに、該サー
    ボパターンを検出することにより、該ディスク媒体に記
    録された記録情報の読み出し又は書き込みを行なうヘッ
    ドの位置決め制御を行なうディスク装置において、該ヘッドのシーク動作 制御条件下では、Ｎ（Ｎは２以上
    の整数）シリンダ分のサーボパターンを用いることによ
    り、該サーボパターン中の異なる極性情報を分別して、
    該ディスク媒体に記録された記録情報の読み出し又は書
    き込みを行なうヘッドの位置決め制御のための位相復調
    を行なうとともに、該ヘッドのオントラック 制御条件下では、該Ｎシリンダ
    分のサーボパターンの半分のサーボパターンを用いるこ
    とにより、該サーボパターン中の異なる極性情報を分別
    することなく、該ヘッドの位置決め制御のための位相復
    調を行なうことを特徴とする、ディスク装置の位相復調
    方法。
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