JPH10320939A - ディスク上の位置検出方法及びディスク装置並びにディスク - Google Patents

ディスク上の位置検出方法及びディスク装置並びにディスク

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JPH10320939A
JPH10320939A JP9129762A JP12976297A JPH10320939A JP H10320939 A JPH10320939 A JP H10320939A JP 9129762 A JP9129762 A JP 9129762A JP 12976297 A JP12976297 A JP 12976297A JP H10320939 A JPH10320939 A JP H10320939A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ディスク上の位置検出方法及びデ
ィスク装置並びにディスクに関し、サーボ情報の復調回
路及びデータの復調回路の一部を共有化して、復調系の
回路規模を縮小して磁気ディスク装置のコストを抑さえ
ると共に、ヘッドの走査速度に拘らず、常にディスク上
の位置を正確に検出可能とすることを目的とする。 【解決手段】 データ領域とサーボ領域とが時分割で記
録されたディスクから読み取った信号に基づいてディス
ク上の位置を位相復調方式により検出するディスク上の
位置検出方法であって、連続する「0」の長さがデータ
領域に存在する連続する「0」の長さより長く、連続す
る「0」のゾーンが3個以上であるサーボパターンをサ
ーボ領域に記録する記録ステップと、ディスクから読み
取った信号をデジタル化して、所定レベルでスライスす
ることにより信号を「0」又は「1」に変換する変換ス
テップと、変換された情報中、前記連続する「0」のゾ
ーンが2個検出されるとサーボパターンを検出する検出
ステップとを含むように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディスク上の位置検
出方法及びディスク装置並びにディスクに係り、特にデ
ータ領域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスク
から読み取った信号に基づいてディスク上の位置を検出
するディスク上の位置検出方法及びディスク装置並びに
ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気ディスクのサーボ領域に4種
類のサーボマークパターンを記録しておき、ヘッドによ
り再生された4種類のサーボマークパターンのうち、2
種類のサーボマークパターンの再生波形に対して演算を
行って、この演算結果に基づいて磁気ディスク上の位置
を検出する方法があった。しかし、磁気ディスク上の各
位置は、4種類のサーボマークパターンのうち2種類の
サーボマークパターンの再生波形に基づいて検出される
ため、サーボ情報の利用効率が悪いという問題があっ
た。又、シーク動作時等において、ヘッドが磁気ディス
ク上のシリンダを横切るように走査すると、磁気ディス
ク上の位置を正確に検出することができないという問題
があった。
【0003】そこで、近年、磁気ディスク上のサーボ領
域において、サーボマークパターンをEVEN1、OD
D及びEVEN2の3種類のポジション領域に記録する
方法が提案されている。サーボマークパターンは、クロ
ックの周期をTとすると、1周期が8T(「10001
000」)を基本として、1シリンダ当りで位相が45
度ずれるように記録される。これにより、磁気ディスク
上の位置は、ヘッドにより再生されるサーボマークパタ
ーンの位相に基づいて検出することができ、サーボ情報
の利用効率が向上する。又、ヘッドが磁気ディスク上の
シリンダを横切るように走査するような場合でも、ヘッ
ドにより再生されるサーボマークパターンの位相に基づ
いて磁気ディスク上の位置を正確に検出することができ
る。このような位置検出方法は、位相復調方式と呼ばれ
ることもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記提案方法
においては、サーボ情報の復調回路とデータの復調回路
とが別々に設けられているため、復調系の回路規模が大
きくなり、ディスク装置のコストもその分高くなるとい
う問題があった。又、サーボ情報の復調回路は、ヘッド
により再生されたサーボ情報に応じてセット・リセット
される回路を用い、セットとリセットとの時間間隔を位
置情報に変換する構成のため、ヘッドの走査速度によっ
てはディスク上の正確な位置を検出できないという問題
もあった。
【0005】そこで、本発明は、サーボ情報の復調回路
及びデータの復調回路の一部を共有化して、復調系の回
路規模を縮小して磁気ディスク装置のコストを抑さえる
と共に、ヘッドの走査速度に拘らず、常にディスク上の
位置を正確に検出することのできるディスク上の位置検
出方法及びディスク装置並びにディスクを提供すること
を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、請求項1
記載の、データ領域とサーボ領域とが時分割で記録され
たディスクから読み取った信号に基づいてディスク上の
位置を位相復調方式により検出するディスク上の位置検
出方法であって、連続する「0」の長さがデータ領域に
存在する連続する「0」の長さより長く、連続する
「0」のゾーンが3個以上であるサーボパターンをサー
ボ領域に記録しておき、ディスクから読み取った信号を
デジタル化して、所定レベルでスライスすることにより
信号を「0」又は「1」に変換する変換ステップと、変
換された情報中、前記連続する「0」のゾーンが2個検
出されるとサーボパターンを検出する検出ステップとを
含むディスク上の位置検出方法によって達成される。
【0007】請求項2記載の発明では、請求項1におい
て、前記サーボ領域から読み取られた信号を積分して位
置情報を復調する積分区間を、シーク速度に応じて可変
設定するステップを更に含む。請求項3記載の発明で
は、請求項1又は2において、前記サーボ領域に記録さ
れたグレイコードを、読み取り信号とは同期しないクロ
ックを用いて読み取る際に、クロックとデータとのずれ
を補正するステップを更に含む。
【0008】請求項4記載の発明では、請求項1〜3の
いずれかにおいて、前記サーボ領域において、サーボマ
ークパターンをEVEN1、ODD及びEVEN2の3
種類のポジション領域に記録しておき、前記検出ステッ
プは、EVEN1及びEVEN2のポジション領域にお
けるサーボマークパターンの位相を、ODDポジション
領域の略中心におけるサーボマークパターンの位相に換
算する。
【0009】請求項5記載の発明では、請求項4におい
て、前記検出ステップは、ベクトルのままで位相の換算
を行う。請求項6記載の発明では、請求項4において、
前記検出ステップは、EVEN1、ODD及びEVEN
2のポジション領域におけるサーボマークパターンの位
相を直接演算して求める。
【0010】上記の課題は、請求項7記載の、データ領
域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスクから読
み取った信号に基づいてディスク上の位置を位相復調方
式により検出するディスク上の位置検出方法であって、
前記サーボ領域から読み取られた信号を積分して位置情
報を復調する積分区間を、シーク速度に応じて可変設定
するステップを含むディスク上の位置検出方法によって
も達成される。
【0011】上記の課題は、請求項8記載の、データ領
域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスクから読
み取った信号に基づいてディスク上の位置を位相復調方
式により検出するディスク上の位置検出方法であって、
前記サーボ領域に記録されたグレイコードを、読み取り
信号とは同期しないクロックを用いて読み取る際に、ク
ロックとデータとのずれを補正するステップを含むディ
スク上の位置検出方法によっても達成される。
【0012】上記の課題は、請求項9記載の、データ領
域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスクから読
み取った信号に基づいてディスク上の位置を位相復調方
式により検出するディスク上の位置検出方法であって、
前記サーボ領域において、サーボマークパターンをEV
EN1、ODD及びEVEN2の3種類のポジション領
域に記録しておき、前記ディスクから読み取った信号か
ら前記サーボマークパターンを検出する際に、前記EV
EN1及びEVEN2のポジション領域におけるサーボ
マークパターンの位相を、ODDポジション領域の略中
心におけるサーボマークパターンの位相に換算する検出
ステップとを含むディスク上の位置検出方法によっても
達成される。
【0013】請求項10記載の発明では、請求項9にお
いて、前記検出ステップは、ベクトルのままで位相の換
算を行う。請求項11記載の発明では、請求項9におい
て、前記検出ステップは、EVEN1、ODD及びEV
EN2のポジション領域におけるサーボマークパターン
の位相を直接演算して求める。
【0014】上記の課題は、請求項12記載の、連続す
る「0」の長さがデータ領域に存在する連続する「0」
の長さより長く、連続する「0」のゾーンが3個以上で
あるサーボパターンがサーボ領域に記録された、データ
領域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスクから
読み取った信号に基づいてディスク上の位置を位相復調
方式により検出するディスク装置であって、ディスクか
ら読み取った信号をデジタル化して、所定レベルでスラ
イスすることにより信号を「0」又は「1」に変換する
変換手段と、変換された情報中、前記連続する「0」の
ゾーンが2個検出されるとサーボパターンを検出する検
出手段とを備えたディスク装置によっても達成される。
【0015】請求項13記載の発明では、請求項12に
おいて、前記サーボ領域から読み取られた信号を積分し
て位置情報を復調する積分区間を、シーク速度に応じて
可変設定する手段を更に備える。請求項14記載の発明
では、請求項12又は13において、前記サーボ領域に
記録されたグレイコードを、読み取り信号とは同期しな
いクロックを用いて読み取る際に、クロックとデータと
のずれを補正する手段を更に備える。
【0016】請求項15記載の発明では、請求項12〜
14のいずれかにおいて、前記サーボ領域では、サーボ
マークパターンがEVEN1、ODD及びEVEN2の
3種類のポジション領域に記録されており、前記検出手
段は、EVEN1及びEVEN2のポジション領域にお
けるサーボマークパターンの位相を、ODDポジション
領域の略中心におけるサーボマークパターンの位相に換
算する。
【0017】請求項16記載の発明では、請求項15に
おいて、前記検出手段は、ベクトルのままで位相の換算
を行う。請求項17記載の発明では、請求項15におい
て、前記検出手段は、EVEN1、ODD及びEVEN
2のポジション領域におけるサーボマークパターンの位
相を直接演算して求める。
【0018】上記の課題は、請求項18記載の、データ
領域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスクから
読み取った信号に基づいてディスク上の位置を位相復調
方式により検出するディスク装置であって、前記サーボ
領域から読み取られた信号を積分して位置情報を復調す
る積分区間を、シーク速度に応じて可変設定する手段を
備えたディスク装置によって達成される。
【0019】上記の課題は、請求項19記載の、データ
領域とサーボ領域とが時分割で記録されたディスクから
読み取った信号に基づいてディスク上の位置を位相復調
方式により検出するディスク装置であって、前記サーボ
領域に記録されたグレイコードを、読み取り信号とは同
期しないクロックを用いて読み取る際に、クロックとデ
ータとのずれを補正する手段を備えたディスク装置によ
っても達成される。
【0020】上記の課題は、請求項20記載の、サーボ
領域においてはサーボマークパターンがEVEN1、O
DD及びEVEN2の3種類のポジション領域に記録さ
れ、データ領域と前記サーボ領域とが時分割で記録され
たディスクから読み取った信号に基づいてディスク上の
位置を位相復調方式により検出するディスク装置であっ
て、前記ディスクから読み取った信号から前記サーボマ
ークパターンを検出する際に、前記EVEN1及びEV
EN2のポジション領域におけるサーボマークパターン
の位相を、ODDポジション領域の略中心におけるサー
ボマークパターンの位相に換算する検出手段を備えたデ
ィスク装置によっても達成される。
【0021】請求項21記載の発明では、請求項20に
おいて、前記検出手段は、ベクトルのままで位相の換算
を行う。請求項22記載の発明では、請求項20におい
て、前記検出手段は、EVEN1、ODD及びEVEN
2のポジション領域におけるサーボマークパターンの位
相を直接演算して求める。
【0022】上記の課題は、請求項23記載の、位置が
位相復調方式で検出される構成のディスクであって、デ
ータ領域とサーボ領域とが時分割で記録され、該サーボ
領域には、連続する「0」の長さが該データ領域に存在
する連続する「0」の長さより長く、連続する「0」の
ゾーンが3個以上であるサーボパターンが記録されてい
るディスクによっても達成される。
【0023】請求項1、7、12及び23記載の発明に
よれば、ビット抜けやデータ湧きだしが発生しても、サ
ーボマークパターンを正しく検出することができるの
で、不要なリードリトライ等を防止してアクセス速度を
向上することができる。請求項2、8、13及び18記
載の発明によれば、シーク速度に応じて積分区間を変更
することで、高速シーク時にも正確な位置検出が可能と
なる。
【0024】請求項3、9、14及び19記載の発明に
よれば、グレイコードの読み取り時に長い信号を読み取
ると徐々にクロックとデータとがずれてくる現象を防止
することができる。請求項4、10、15及び20記載
の発明によれば、ヘッド移動速度をサーボ情報の復調時
に用いることで、シーク動作中の位置の誤検出を防止す
ることができる。
【0025】請求項5、11、16及び21記載の発明
によれば、ベクトルのままで位相換算を行うことで、位
相を求める際の計算量及び計算時間を減少させることが
できる。請求項6、12、17及び22記載の発明によ
れば、ポジション領域の位相を直接求めることで、位相
を求める際の計算量及び計算時間を更に減少させること
ができる。
【0026】従って、本発明によれば、サーボ情報の復
調回路及びデータの復調回路の一部を共有化して、復調
系の回路規模を縮小して磁気ディスク装置のコストを抑
さえると共に、ヘッドの走査速度に拘らず、常にディス
ク上の位置を正確に検出することが可能となる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明を実施例
により説明する。
【0028】
【実施例】図1は、本発明になるディスク装置の一実施
例の要部の構成を示すブロック図である。ディスク装置
の実施例は、本発明になるディスク上の位置検出方法及
びディスクの一実施例を採用する。又、本実施例では、
本発明が位相復調方式を用いた磁気ディスク装置に適用
されている。尚、以下の説明では、便宜上、磁気ディス
ク及び磁気ヘッドは夫々1つである場合について説明す
るが、磁気ディスク及び磁気ヘッドは夫々複数設けられ
ていても良いことは言うまでもない。
【0029】図1において、磁気ディスク装置の再生系
は、大略磁気ヘッド1と、リードチャネル2と、マイク
ロプロセッサユニット(MPU)3とからなる。ヘッド
1は、磁気ディスク100から信号を読み取ってリード
チャネル2に供給する。ディスク100上には、データ
領域とサーボ領域とが時分割で記録され、サーボ領域に
おいては、サーボマークパターンがEVEN1、ODD
及びEVEN2の3種類のポジション領域に記録されて
いる。サーボマークパターンは、クロックの周期をTと
すると、1周期が8T(「10001000」)を基本
として、1シリンダ当りで位相が45度ずれるように記
録され、ディスク100上の位置は、ヘッド1により再
生されるサーボマークパターンの位相に基づいて検出さ
れる。本実施例では、サーボマークパターンにおいて連
続する「0」の長さは、データ領域に存在する連続する
「0」の長さより長く、サーボマークパターンにおいて
連続する「0」のゾーンは3個以上である。
【0030】図2は、上記ディスク100上のサーボト
ラックフォーマットを説明する図である。本実施例で
は、同図に示すように、1トラック当り、100個のサ
ーボフレームSF0〜SF99から構成される。図3
は、サーボフレームフォーマットを説明する図である。
各サーボフレームSF0〜SF99は、同図に示すよう
に、リード/ライトリカバリ領域R/WRR、サーボマ
ーク領域SMK、ギャップ領域GAP、ポジション領域
POS、ギャップGAP、グレイコード領域GCR及び
ギャップGAPからなる。
【0031】リード/ライトリカバリ領域R/WRR
は、「10」の2Tデータの繰り返しで構成され、デー
タ領域のライト動作からサーボ領域のリード動作への切
り換え時に発生するトランジェントを吸収するために設
けられている。サーボマーク領域SMKは、「0000
0000000001」なるサーボ情報が3ゾーンに書
かれており、本実施例では、この3ゾーンのうち2ゾー
ンで連続した9個の「0」(「000000000」)
が検出されるとサーボマークパターンが検出される。サ
ーボマーク領域SMKは、ポジション領域POSの開始
を確定するために設けられている。
【0032】ギャップ領域GAPは、サーボマークパタ
ーンの同期ずれ等を保証すると共に、ダミーパターンを
書き込まれることで、ポジション領域POSの前後に4
Tを越えるパターンが存在しないようにするために設け
られている。ポジション領域POSは、上記ポジション
領域EVEN1,ODD,EVEN2からなる。
【0033】図4〜図7は、ポジション領域POS近傍
の記録パターンを示す図である。図4〜図7中、−2C
LY〜5CLYはディスク100上のシリンダ、水平方
向に延在する一点鎖線はシリンダ(トラック)の境界
線、垂直方向に延在する点線はS極のピーク、垂直方向
に延在する実線はN極のピークを示す。図3の説明に戻
ると、グレイコード領域GCRには、ディスク100の
シリンダアドレス情報がコード化され、10T間隔でグ
レイコードビットが記録されている。グレイコード領域
GCRの先頭にはグレイコードの開始点を示すグレイコ
ードマークGMKが記録され、これに続きシリンダアド
レス情報CAI、ヘッドアドレス情報HAI、サーボセ
クタアドレス情報SSAI、ヘッドアドレス及びサーボ
セクタアドレスから作成された奇数パリティビットP
B、及びダミービットDBが記録されている。グレイコ
ード領域GCR中、奇数パリティビットPB及びダミー
ビットDBは、グレイコード化されていないが、その他
の情報はグレイコード化されている。又、データリード
の際に、データをリード用クロックに同期化するための
シンクゾーンが、グレイーコード領域GCRには3個設
けられており、「0」のデータが連続しても同期ずれが
発生しにくくしている。
【0034】図1の説明に戻ると、リードチャネル2
は、大略アナログ・デジタル(A/D)変換器4、リー
ド回路5、レベルスライス回路6、マーカ検出回路7、
タイミング発生回路8、グレイ・シリンダ/ヘッド・セ
クタ検出回路9、加算回路10及びレジスタ11からな
る。リード回路5は、データの復調回路を構成する。他
方、レベルスライス回路6、マーカ検出回路7、タイミ
ング発生回路8、グレイ・シリンダ/ヘッド・セクタ検
出回路9、加算回路10及びレジスタ11は、サーボ情
報の復調回路を構成する。この復調回路は、デジタル回
路で構成される。
【0035】A/D変換器4は、データの復調回路と、
サーボ情報の復調回路とに対して、共通に設けられてい
る。A/D変換器4は、ヘッド1によりディスク100
から再生された信号をA/D変換し、デジタル再生信号
をリード回路5、レベルスライス回路6及び加算回路1
0に供給する。リード回路5は、デジタル再生信号のう
ち、ディスク100上のデータ領域から読み取られたデ
ータを復調し、復調データを図示を省略する後段の回路
へ供給する。
【0036】レベルスライス回路6は、A/D変換器4
からのデジタル再生信号を所定レベルでスライスするこ
とにより、デジタル再生信号が「0」であるか「1」で
あるかを判定し、デジタル再生信号を「0」又は「1」
なる信号に変換する。マーカ検出回路7は、レベルスラ
イス回路6からの「0」又は「1」なる信号のうち、連
続する「0」のゾーンが発生する回数をカウントし、連
続する「0」が少なくとも9個存在するゾーンが2回発
生するとサーボマークパターンを検出する。マーカ検出
回路7は、非同期でサーボマークパターンを検出し、サ
ーボマークパターンが検出されたタイミングを示す検出
信号をタイミング発生回路8に供給する。
【0037】サーボマークパターンが検出されると、そ
の後には、図3と共に説明したように、ポジション領域
EVEN1,ODD,EVEN2及びグレイコードが記
録されたグレイコード領域GCRが続くので、タイミン
グ発生回路8は、マーカ検出回路7からの検出信号に基
づいて、各ポジション領域EVEN1,ODD,EVE
N2及びグレイコード領域GCRの検出開始タイミング
を示すタイミング信号を発生する。各ポジション領域E
VEN1,ODD,EVEN2の検出開始タイミングを
示すタイミング信号は、加算回路10に供給される。加
算回路10は、A/D変換器4からのデジタル再生信号
のうち、各ポジション領域EVEN1,ODD,EVE
N2から読み取られたサーボ情報を、各ポジション領域
EVEN1,ODD,EVEN2の検出開始タイミング
を示すタイミング信号に基づき、デジタルフーリエ変換
(DFT)手法を用いて加算し、ディスク100上の位
置を示す位相情報を求める。この位相情報は、レジスタ
11に格納される。他方、グレイ・シリンダ/ヘッド・
セクタ検出回路9は、タイミング発生回路8から得られ
るグレイコード領域GCRの検出開始タイミングを示す
タイミング信号に基づいて、レベルスライス回路6の出
力信号からグレイコードを検出し、MPU3に供給す
る。
【0038】MPU3は、タイミング発生回路8のタイ
ミング信号の発生タイミングを設定すると共に、グレイ
・シリンダ/ヘッド・セクタ検出回路9からのグレイコ
ードを復号し、この復号結果とレジスタ11に格納され
た位相情報とに基づいて、ヘッド1のディスク100上
の位置を検出する。図8〜図12は、レベルスライス回
路6の一実施例を示すブロック図である。レベルスライ
ス回路6は、図8に示す遅延回路61と、図9に示す1
+D作成回路62と、図10に示す1−D2作成回路6
3と、図11に示すスライス回路64と、図12に示す
1/4T検出回路65とからなる。
【0039】遅延回路61は、図8に示す如く接続され
たフリップフロップ601,602と、反転回路603
とからなる。フリップフロップ601,602のクロッ
ク入力端子CLKには、クロックCLOCKが入力さ
れ、フリップフロップ601のデータ入力端子DATA
には、A/D変換器4からのデジタル再生信号SGN−
DATAが入力される。フリップフロップ601の出力
信号SGN−DATA−Dは、フリップフロップ602
のデータ入力端子DATA及び図9に示す1+D作成回
路62に入力される。反転回路603は、フリップフロ
ップ602の出力信号を反転して信号SGN−DATA
−MD2を出力し、図10に示す1−D2作成回路63
に入力する。従って、遅延回路61は、A/D変換器4
のデジタル再生信号SGN−DATAを1クロック及び
2クロック分遅延すると共に、2クロック分遅延された
信号を反転して出力する。反転回路603は、デジタル
再生信号SGN−DATAのマイナスの値を求めるため
に設けられている。デジタル再生信号SGN−DATA
は、2の補数で表現されており、本来であれば、全ビッ
トを反転した値に1を加算することでデジタル再生信号
SGN−DATAのマイナスの値が求まるが、本実施例
では、回路規模を縮小するために、1を加算する回路は
省略されている。
【0040】1+D作成回路62は、デジタル再生信号
SGN−DATAの広域ノイズを除去するために設けら
れており、図9に示す如く接続された加算回路604と
MSB反転回路605とからなる。加算回路604は、
デジタル再生信号SGN−DATAと、1クロック分遅
延された信号SGN−DATA−Dとを加算して2で除
算することにより、平均値信号SGN−DATA−1P
Dを出力する。MSB反転回路605は、平均値信号S
GN−DATA−1PDのMSBを反転して信号US−
DATA−1PDを出力する。このMSB反転回路60
5は、デジタル再生信号SGN−DATAが符号付きデ
ータであり、後述するスライス回路64での大小比較が
難しいため、大小比較を容易にするために設けられてい
るが、後段の回路構成によっては省略可能である。
【0041】1−D2作成回路63は、デジタル再生信
号SGN−DATAの傾きを得るために設けられてお
り、図10に示す如く接続された加算回路606とMS
B反転回路607とからなる。加算回路606は、デジ
タル再生信号SGN−DATAと、2クロック分遅延さ
れた信号SGN−DATA−MD2とを加算して2で除
算することにより、平均値信号SGN−DATA−1M
D2を出力する。MSB反転回路607は、平均値信号
SGN−DATA−1MD2のMSBを反転して信号U
S−DATA−1MD2を出力する。このMSB反転回
路607は、デジタル再生信号SGN−DATAが符号
付きデータであり、後述するスライス回路64での大小
比較が難しいため、大小比較を容易にするために設けら
れているが、後段の回路構成によっては省略可能であ
る。
【0042】スライス回路64は、デジタル再生信号S
GN−DATAの低域での「0」/「1」の判定を行う
ために設けられており、図11に示す如く接続された比
較回路611,612と、論理和(オア)回路613と
からなる。比較回路611の入力端子A及び比較回路6
12の入力端子Bには、1+D作成回路62からの信号
US−DATA−1PDが入力される。又、比較回路6
11の入力端子Bには、高スライスレベルSLICE−
HIGHが入力され、比較回路612の入力端子Aに
は、低スライスレベルSLICE−LOWが入力され
る。これらのスライスレベルSLICE−HIGH,S
LICE−LOWは、固定されていても、例えばMPU
3から設定しても良い。各比較回路611,612は、
入力端子Aに入力される信号レベルが入力端子Bに入力
される信号レベルより高い場合にハイレベルの信号を出
力する。オア回路613は、比較回路611,612の
出力信号を入力され、符号なしの信号US−DATA−
1PDのレベルが所定の閾値の範囲外にある場合にハイ
レベル(「1」)となり、それ以外の場合にはローレベ
ル(「0」)となる信号HI−DATAを出力する。
【0043】1/T検出回路65は、デジタル再生信号
SGN−DATAの高域での「0」/「1」の判定を行
うために設けられており、図12に示す如く接続された
比較回路615,616と、論理和(オア)回路617
とからなる。比較回路615の入力端子A及び比較回路
616の入力端子Bには、1+D2作成回路63からの
信号US−DATA−1MD2が入力される。又、比較
回路615の入力端子Bには、高エッジ検出レベルED
GE−HIGHが入力され、比較回路616の入力端子
Aには、低エッジ検出レベルEDGE−LOWが入力さ
れる。これらのエッジ検出レベルEDGE−HIGH,
EDGE−LOWは、固定されていても、例えばMPU
3から設定しても良い。各比較回路615,616は、
入力端子Aに入力される信号レベルが入力端子Bに入力
される信号レベルより高い場合にハイレベルの信号を出
力する。オア回路617は、比較回路615,616の
出力信号を入力され、符号なしの信号US−DATA−
1MD2の変化が所定の閾値の範囲外にある場合にハイ
レベル(「1」)となり、それ以外の場合にはローレベ
ル(「0」)となる信号DATA−EDGEを出力す
る。
【0044】図13〜図15は、マーカ検出回路7の一
実施例を示すブロック図である。マーカ検出回路7は、
図13に示す検出回路71と、図14に示すバーストカ
ウンタ回路72と、図15に示すマーカフラグ回路73
とからなる。検出回路71は、図13に示す如く接続さ
れたフリップフロップ701,702と、論理積(アン
ド)回路703と、オア回路704と、JKフリップフ
ロップ705と、フリップフロップ706と、アンド回
路707と、反転回路708とからなる。フリップフロ
ップ701,702,705,706のクロック入力端
子CLKには、フロックCLOCKが入力され、フリッ
プフロップ701のデータ入力端子DにはMPU3から
の復調命令信号DEMOD−ONが入力され、フリップ
フロップ701のQ出力は、フリップフロップ702の
データ入力端子D及びアンド回路703に入力される。
フリップフロップ702の*Q(Qバー)出力は、アン
ド回路703に入力される。
【0045】オア回路704は、アンド回路703の出
力信号DEMOD−ON−EDGE及び信号XT−EN
Dを入力され、出力信号をフリップフロップ705の端
子Jに入力する。このフリップフロップ705の端子K
には、図15に示すマーカフラグ回路73の出力信号M
KR−FOUNDが入力され、クリアバー端子*CLに
はリセット信号RESETZが入力される。リセット信
号RESETZは、例えば電源リセットボタンの操作に
応答して入力される。フリップフロップ705の出力信
号MKR−SRCは、フリップフロップ706のデータ
入力端子D及びアンド回路707に入力される。フリッ
プフロップ706のクリアバー端子*CLには、上記リ
セット信号RESETZが入力される。フリップフロッ
プ706のQ出力からは、信号MKR−SRC−EDG
Eが出力される。又、フリップフロップ706の*Q出
力は、アンド回路707に入力される。アンド回路70
7の出力信号MKR−SRC−EDGEは、図14に示
すバーストカウンタ回路72及び反転回路708に入力
され、反転回路708の出力信号MKR−SRC−ED
GE−Zは、図15に示すマーカフラグ回路73に入力
される。
【0046】バーストカウンタ回路72は、図14に示
す如く接続されたオア回路711,712と、カウンタ
713と、比較器714とからなる。オア回路711
は、レベルスライス回路6のスライス回路64及び1/
4T検出回路65からの信号HI−DATA,DATA
−EDGEを入力され、出力信号NO−DATA−Zを
オア回路712に入力する。このオア回路712には、
図13に示す検出回路71のアンド回路707の出力信
号MKR−SRC−EDGEも入力されている。カウン
タ713のクロック入力端子CLKにはクロックCLO
CKが入力され、端子DTは「0」に固定され、ロード
端子LDにはオア回路712の出力信号が入力され、チ
ップイネーブル端子CEには図13に示す検出回路71
のフリップフロップ706のQ出力MKR−SRC−D
が入力され、クリアバー端子*CLRにはリセット信号
RESETZが入力されている。カウンタ713のQ出
力は、「9」なる値が入力されている比較器714に入
力される。比較器714は、出力信号BURST−EQ
−9を図15に示すマーカフラグ回路73に入力する。
【0047】従って、カウンタ713は、レベルスライ
ス回路6のスライス回路64の出力信号HI−DATA
又は1/4T検出回路65の出力信号DATA−EDG
Eがハイレベルの時、即ち、オア回路711の出力信号
NO−DATA−Zがハイレベルの時にカウント動作を
行い、デジタル再生信号SGN−DATAが連続して
「0」である回数をカウントする。そして、連続して9
個の「0」がカウントされると、比較器714からハイ
レベルの信号BURST−EQ−9が出力される。
【0048】マーカフラグ回路73は、図15に示す如
く接続されたフリップフロップ721と、オア回路72
2と、アンド回路723〜725とからなる。フリップ
フロップ721のクロック入力端子CLKには、クロッ
クCLOCKが入力され、クリアバー端子*CLにはリ
セット信号RESETZが入力され、データ入力端子D
にはアンド回路724の出力信号が入力される。フリッ
プフロップ721のQ出力信号MKR−FLGは、オア
回路722及びアンド回路725に入力される。オア回
路722には、アンド回路723の出力信号も入力され
ている。オア回路722の出力信号は、アンド回路72
4に入力される。このアンド回路724には、図13に
示す検出回路71の反転回路708の出力信号MKR−
SRC−EDGE−Zも入力されている。アンド回路7
23には、図13に示す検出回路71のフリップフロッ
プ706のQ出力信号MKR−SRC−Dと、図14に
示すバーストカウンタ回路72の比較器714の出力信
号BURST−EQ−9が入力されている。アンド回路
725には、アンド回路723の出力信号と、フリップ
フロップ721の出力信号MKR−FLGが入力されて
おり、アンド回路725からは信号MKR−FOUND
が出力される。
【0049】フリップフロップ721の出力信号MKR
−FLGは、マーカフラグであり、連続した「0」のバ
ーストが1回目であるか2回目であるかを識別するため
に設けられている。1回目の「0」のバースト検出でマ
ーカフラグがハイレベル(「1」)となり、マーカフラ
グがハイレベルの状態で「0」のバーストが検出される
と、アンド回路725からハイレベルのマーカ検出信号
MKR−FOUNDが出力される。
【0050】従って、本実施例によれば、ディスク10
0上に図16に示す如きサーボマークパターンが記録さ
れているとすると、正常な場合は図17に示すようにサ
ーボマークパターンが検出される。又、図18に示すよ
うに1ビット抜けが発生しても、図19に示すようにデ
ータ湧きだしが発生しても、サーボマークパターンを正
しく検出することができるので、不要なリードリトライ
等を防止してアクセス速度を向上することができる。
尚、図16〜図19中、垂直方向に延在する点線はS極
のピーク、垂直方向に延在する実線はN極のピーク、
「123456789」の前にある「*」印は検出され
た「0」のバースト、「9」の下にある「*」印はサー
ボマークパターンが検出された時点を示す。
【0051】ところで、加算回路10がサーボ領域にお
いて位相情報を積分して位置情報を復調する区間(以
下、積分区間と言う)は、平均化の効果により位置信号
の品質が向上するので、できるだけ長い方が好ましい。
しかし、積分区間を長くすると、ヘッド1によるディス
ク100に対するシーク速度の上限(境界)が低くなっ
てしまう。
【0052】図20は、サーボフレームフォーマット内
のサーボマーク領域SMKとポジション領域POSとを
ギャップ領域GAP等を省略して示す図である。又、図
21は、サーボマーク領域SMKの構成を示す図であ
り、「0」のバーストBST1〜BST3からなる。更
に、図22は、ポジション領域EVEN1内の積分区間
INTを示す図であり、ポジション領域EVEN1は、
サーボガードゾーンSG1,SG2と積分区間INTと
からなる。サーボガードゾーンSG1は、サーボ情報の
復調回路(A/D変換器4)内のローパスフィルタ(図
示せず)を安定動作させるために設けられ、サーボガー
ドゾーンSG2は、サーボマークパターンの時間的冗長
性を吸収するために設けられている。ポシション領域O
DD,EVEN2も、ポジション領域EVEN1と同様
の構成を有する。
【0053】サーボマーク領域SMKのバーストBST
1とバーストBST2とでサーボマークパターンが検出
されると、ポジション領域EVEN1では、積分区間I
NTが図22中INT12に示す位置に設定される。
又、サーボマーク領域SMKのバーストBST2とバー
ストBST3とでサーボマークパターンが検出される
と、ポジション領域EVEN1では、積分区間INTが
図22中INT23に示す位置に設定される。
【0054】図23は、積分区間と位置復調境界速度と
の関係を示す図である。同図中、dは、8周期積分を行
った場合の境界速度を示し、最も小さなシーク速度(傾
き)で境界速度に達する。これに対し、c,b,aは、
積分周期を減少させることで、境界速度を大きくするこ
とができる。そこで、本実施例では、シーク速度に応じ
て積分区間INTを変更することで、高速シーク時にも
正確な位置検出を可能とする。
【0055】図24は、境界速度に近くなると積分周期
を変更して境界速度を避ける場合を説明する図である。
同図中、(a)は8周期積分を行う場合を示し、(b)
は境界速度に近くなり積分周期を6周期積分に変更する
場合を示す。図24中、ハッチングは積分区間INTを
示し、s1〜s6は積分周期の変更の基準となる基準速
度を示す。
【0056】図25は、シーク速度に応じて加算回路1
0の積分区間INTをタイミング発生回路8を介して変
更するMPU3の処理を説明するフローチャートであ
る。同図中、位置検出処理が開始されると、ステップS
T1は、レジスタ11及びグライ・シリンダ/ヘッド・
セクタ検出回路9の出力に基づいて、ヘッド1のディス
ク100上の位置を計算する。ステップST2は、現在
のシーク速度を計算する。ステップST3は、現在のシ
ーク速度が基準速度s1以下であるか否かを判定し、判
定結果がNOであると、ステップST4は、現在のシー
ク速度が基準速度s2以上で基準速度s3以下であるか
否かを判定する。ステップST4の判定結果がNOであ
ると、ステップST5は、現在のシーク速度が基準速度
s4以上で基準速度s5以下であるか否かを判定し、判
定結果がNOであると、ステップST6は、現在のシー
ク速度が基準速度s6以上であるか否かを判定する。ス
テップST3、ST4、ST5又はST6の判定結果が
YESであると、ステップST7は、積分周期を8周期
積分に設定し、処理は終了する。他方、ステップST7
の判定結果がNOであると、ステップST8は、積分周
期を6周期積分に設定し、処理は終了する。これによ
り、MPU3は、設定された積分周期をサーボ情報の復
調回路(加算回路10)に対して指示することができ
る。
【0057】図26は、積分周期の他の設定方法を説明
する図である。同図中、(a)は8周期積分を行う場合
を示し、(b)はシーク速度が所定速度まで上昇すると
積分周期を6周期積分に変更する場合を示す。図26
中、ハッチングは積分区間INTを示す。図27は、積
分周期の更に他の設定方法を説明する図である。同図
中、(a)は8周期積分を行う場合を示し、(b)はシ
ーク速度が第1の所定速度まで上昇すると積分周期を6
周期積分に変更する場合を示し、(c)はシーク速度が
第2の所定速度まで上昇すると積分周期を4周期積分に
変更する場合を示し、(d)はシーク速度が第3の所定
速度まで上昇すると積分周期を2周期積分に変更する場
合を示す。この場合、(第1の所定速度)<(第2の所
定速度)<(第3の所定速度)である。図27中、ハッ
チングは積分区間INTを示す。
【0058】サーボフレーム内に記録されたグレイコー
ド等の情報は、ディスク100から読み取った信号とは
同期していないクロックを用いて読み取る必要がある。
グレイコードの読み取りは、連続した「0」を読み取り
の開始条件とするが、長い信号を読み取る場合には、徐
々にクロックとデータとがずれてくる現象が発生する。
そこで、本実施例では、ある特定ビット毎に連続する
「0」を記録しておき、この連続する「0」に対して同
期をかけ直すことで、クロックとデータとのずれを防止
する。具体的には、「0」の数を数えるカウンタと、デ
ータ読み取り位置を決定するカウンタとの間でデータを
コピーすることで、クロックとデータとの同期を保つ。
【0059】図28は、グレイ・シリンダ/ヘッド・セ
クタ検出回路9の一部分を示すブロック図であり、図2
9は、グレイ・シリンダ/ヘッド・セクタ検出回路9の
他の部分を示すブロック図である。グレイ・シリンダ/
ヘッド・セクタ検出回路9の回路部分91は、図28に
示す如く接続されたフリップフロップ910、「0」〜
「3」のシーケンスをカウントするシーケンスカウンタ
911、デコーダ912、比較器913、JKフリップ
フロップ914、ビットを取り込む数を決定する繰り返
しカウンタ915、比較器916、「0」の数を数える
バーストカウンタ917、セレクタ918及び「0」/
「1」取り込み用のトリガカウンタ919からなる。他
方、グレイ・シリンダ/ヘッド・セクタ検出回路9の回
路部分92は、図29に示す如く接続された比較器92
1、アンド回路922、反転回路923、アンド回路9
24、オア回路925、フリップフロップ926、オア
回路927、フリップフロップ928及びオア回路92
9からなる。
【0060】図28において、フリップフロップ91
0,914のクロック入力端子CLK及びカウンタ91
1,915,917,919のクロック入力端子CLK
には、クロックCLOCKが入力される。又、フリップ
フロップ910のリセット端子RST、フリップフロッ
プ914のリセット端子*RST及びカウンタ911,
915,917,919のリセット端子*RSTには、
リセット信号RESETZが入力される。図1に示すタ
イミング発生回路8からの検出開始タイミングを示す信
号GRAY−STARTは、グレイコードシンクの略中
間部分で1クロック間ハイレベルとなる信号であり、フ
リップフロップ910のデータ入力端子D及びカウンタ
911のロード端子LDに入力される。フリップフロッ
プ910のQ出力GRAY−START−Dは、フリッ
プフロップ914の端子J及び図29に示す回路部分9
2のオア回路925に入力される。
【0061】カウンタ911の端子DTには、「0」に
固定された信号が入力され、チップイネーブル端子CE
には、図29に示す回路部分92のアンド回路922の
出力信号SEQ−CTR−ENが入力される。カウンタ
911の出力信号は、デコーダ912及び比較器913
に入力され、デコーダ912からは信号TRG−MA
X,TRG−REL,REP−RELが出力される。信
号TRG−MAXは、トリガカウンタ919の最大値を
示し、信号TRG−RELはトリガカウンタ919のロ
ード値を示し、信号REP−RELは、ビット数を示
す。
【0062】比較器913には、「4」なる値の信号も
入力されており、比較器913の出力信号は、フリップ
フロップ914の端子Kに入力される。カウンタ915
の端子DTには、デコーダ912の出力信号REP−R
ELが入力され、ロード端子LDには図29に示す回路
部分92のオア回路927の出力信号REP−LOAD
が入力され、チップイネーブル端子CEには図29に示
す回路部分92のアンド回路924の出力信号REP−
CTR−ENが入力される。フリップフロップ914の
出力信号GRAY−RUNは、カウンタ919のチップ
イネーブル端子CEに入力される。カウンタ915の出
力信号は、「15」なる値の信号が入力されている比較
器916に入力され、比較器916の出力信号REP−
CTR−MAXは、図29に示す回路部分92のアンド
回路922及び反転回路923に入力される。
【0063】カウンタ917の端子DTには、「0」な
る値の信号が入力され、ロード端子LDには図11に示
すオア回路613の出力信号HI−DATA又は図12
に示すオア回路617の出力信号DATA−EDGEが
入力される。カウンタ917の出力信号は、セレクタ9
18の端子Aに入力される、セレクタ918の端子Bに
は、デコーダ912の出力信号TRG−RELが入力さ
れ、セレクタ端子SELには、図29に示す回路部分9
2のアンド回路924の出力信号TRG−LD−SEL
が入力される。セレクタ918の出力信号は、カウンタ
919の端子DTに入力される。このカウンタ919の
ロード端子LDには、図29に示す回路部分92のオア
回路929の出力信号TRG−LDが入力され、カウン
タ919の出力信号TRG−CTRは、図29に示す回
路部分92の比較器921に入力される。
【0064】図29において、比較器921は、図28
に示す回路部分91からの信号TRG−CTR,TRG
−MAXを入力され、出力信号をアンド回路922,9
24に入力する。アンド回路922,924には、回路
部分91からの信号GRAY−RUNも入力されてい
る。回路部分91からの信号REP−CTR−MAX
は、アンド回路922には直接、アンド回路924には
反転回路923を介して入力されている。アンド回路9
22の出力信号SEQ−CTR−ENは、オア回路92
5及びフリップフロップ926のデータ入力端子Dに入
力され、オア回路925には回路部分91からの信号G
RAY−START−Dも入力されている。オア回路9
25の出力信号TRG−LD−BSTは、オア回路92
9に入力されている。又、アンド回路924からは、信
号TRG−LD−REL,REP−CTR−EN,DT
−SMPLが出力され、信号TRG−LD−RELはオ
ア回路929に入力され、信号DT−SMPLはフリッ
プフロップ928のクロック入力端子CLKに入力され
る。
【0065】フリップフロップ926のクロック入力端
子CLKには、クロックCLOCKが入力され、リセッ
ト端子RSTにはリセット信号RESETZが入力され
ている。フリップフロップ926のQ出力は、回路部分
91からの信号GRAY−START−Dを入力されて
いるオア回路927に入力される。オア回路927の出
力信号は、回路部分91のカウンタ915のロード端子
LDに入力される。フリップフロップ928のデータ入
力端子Dには、図11に示すオア回路613の出力信号
HI−DATA又は図12に示すオア回路617の出力
信号DATA−EDGEが入力される。又、フリッップ
フロップ928のリセット端子RSTには、信号GRA
Y−STARTが入力される。フリップフロップ928
のQ出力からは、MPU3へ入力されるシリアルグレー
コードを示す信号SREG(00),...,SREG
(47)が得られる。オア回路929の出力信号TRG
−LDは、回路部分91のカウンタ919のロード端子
LDに入力される。
【0066】図30〜図32は、図28及び図29に示
す回路部分91,92の各部における信号のタイミング
を示すタイミングチャートである。又、図33は、グレ
イコードシンクを説明するための図である。図30〜図
32中、図33の同一部分には同一符号を付す。図33
中、G−SYNCはグレイコードシンク、Gはグレイコ
ード(14ビット)、Hはヘッド番号(5ビット)、S
はセクタ番号(7ビット)、Pはパリティを示す。
【0067】本実施例では、グレイコードで記録される
データ「1」は、「0000000001」のパターン
で表され、データ「0」は、「0101010101」
のパターンで表される。グレイコードのシンクゾーン
は、連続した14個の「0」により検出される。又、シ
ンクゾーンのパターン「0101010101」はビッ
ト「0」に対応させ、パターン「000000000
1」はビット「1」に対応させる。ヘッドセクタのパタ
ーン「01010101」はビット「0」に対応させ、
パターン「00000001」はビット「1」に対応さ
せる。
【0068】従って、図28及び図29の回路部分9
1,92において、バーストカウンタ917は、連続す
る「0」の数をカウントし、トリガカウンタ919は、
データを取り込むタイミングを決定する。バーストカウ
ンタ917には、デジタル再生信号波形が発生する度に
「0」がロードされ、それ以外の場合にはカウントアッ
プする。これにより、バーストカウンタ917は、常に
「0」が何個連続しているかをカウントしている。
【0069】入力データとクロックCLOCKとが同期
していないため、入力データとクロックCLOCKとの
関係は、徐々にずれてくる。このずれを防止して、入力
データとクロックCLOCKとを同期させるためにグレ
イコードのシンクゾーンが設けられている。シンクゾー
ンには、入力データとクロックCLOCKとの位相ずれ
を補正する目的で、ビット「1」(パターン「0000
000001」)が記録されている。
【0070】トリガカウンタ919は、シンクゾーンの
中心と思われる場所を計測し、その場所でバーストカウ
ンタ917の値をトリガカウンタ919にロードする。
これにより、トリガカウンタ919には、バーストカウ
ンタ917より「1」小さい値がロードされるが、バー
ストカウンタ917との同期は取れる。バーストカウン
タ917は、入力データに同期しているため、トリガカ
ウンタ919と入力データとの同期が可能となる。
【0071】ところで、シーク動作中は、ポジション領
域EVEN1,EVEN2を走査するヘッド1の走査角
度が、ポジション領域EVEN1,EVEN2の中心で
の位相とは異なってしまうことがある。図34は、ポジ
ション領域EVEN1からポジション領域ODDまでの
間にヘッド1が90度(π/2ラジアン)移動した場合
の走査軌跡を破線で示す図である。この場合、0度を中
心にヘッド1が移動しているため、単純にポジション領
域EVEN1,EVEN2での位相を加算して2で割っ
たものが、中心での位相となる。しかし。0度が中心で
はない場合や、ヘッド1の移動速度が大きい場合等に
は、単純な平均を求めたのでは、中心の位相を計算する
ことができない。
【0072】例えば、ポジション領域EVEN1→OD
D→EVEN2を走査するヘッド1の走査角度が0度→
180度→0度というように変化する場合、単純な平均
を求めると、ポジション領域EVENの中心での位相は
0度ということになるが、正しくは180度である。こ
の誤りを補正するためには、単純な平均からヘッド1の
移動分を差し引いて、中心位置での位相に換算すること
が必要である。従って、この場合であれば、ポジション
領域EVEN1の位相に180度の移動量を加算し、ポ
ジション領域EVEN2の位相から180度の移動量を
減算しておく必要がある。このように、ある程度以上の
ヘッド移動速度では、ヘッド移動速度を考慮した位相計
算が必要であり、本実施例では、以下の方法で中心位置
での正しい位相を計算する。
【0073】図1に示すMPU3は、周知の方法によ
り、前回のヘッド1の位置と、前々回のヘッド1の位置
から、ヘッド移動速度を知ることができる。これは、位
置のサンプリング間隔が例えば数十μsecであると、
2つの連続するサンプリング時点の間では、ヘッド移動
速度が殆ど変化しないからである。又、サーボマークパ
ターンも、ディスク装置固有のものであるため、ヘッド
移動速度とサーボパターン長とから、補正するべき位相
を容易に計算できる。つまり、シーク動作中の位相換算
処理は、MPU3により実行される。MPU3は、レジ
スタ11に格納された位相情報を読み出し、ポジション
領域EVEN1,ODD,EVEN2についての位相を
計算し、最終的な位相を計算する。
【0074】図35は、MPU3が実行するシーク動作
中の位相換算処理を説明するフローチャートである。ス
テップST11は、レジスタ11から読み出された位相
情報cp1,cp2,sp1,sp2に基づいて、以下
の計算を行うことで、ポジション領域EVEN1,OD
D,EVEN2における位相even1’,odd,e
ven2’を求める。尚、cp1+cp2/√2=cp
(デジタルフーリエ変換の余弦成分),sp1+sp2
/√2=sp(デジタルフーリエ変換の正弦成分)であ
る。先ず、even1_cp1+even1_cp2×
0.7をeven1_cpとし、even1_sp1+
even1_sp2×0.7をeven1_spとす
る。そして、even1_cpとeven1_spのア
ークタンジェントからeven1’を計算し、同様の計
算を行うことにより、odd,even2’を計算す
る。
【0075】ステップST12は、前回のヘッド1の移
動速度に定数を乗算して、補正位相を求める。ステップ
ST13は、even1’+補正位相からeven1を
計算し、even1が180以上であればeven1−
360をeven1に設定し直し、even1が−18
0以下であればeven1+360をeven1に設定
し直す。又、ステップST13は、even2’−補正
位相からeven2を計算し、even2が180以上
であればeven2−360をeven2に設定し直
し、even2が−180以下であればeven2+3
60をeven2に設定し直す。
【0076】ステップST13は、(even1+ev
en2)/2からevenを計算し、evenが180
以上であればeven−360をevenに設定し直
し、evenが−180以下であればeven+360
をevenに設定し直す。ステップST14は、eve
n−oddからpos_degを計算し、pos_de
gが180以上であればpos_deg−360をpo
s_degに設定し直し、pos_degが−180以
下であればpos_deg+360をpos_degに
設定し直す。ステップST16は、pos_degと現
在のサンプリング点に対する予測位置とに基づいてヘッ
ド1のディスク100上の真の位置を求め、ヘッド移動
速度及び次のサンプリング点での予測位置を求める。
【0077】図35に示す位相換算処理によれば、MP
U3が保持しているヘッド移動速度をサーボ情報の復調
時に用いることで、シーク動作中の位置の誤検出を防止
している。図36は、シーク速度(ヘッド移動速度)を
考慮しないでサーボ情報を復調した場合の復調誤りを示
す図であり、同図中、(a)は検出位置、(b)は検出
位置と実際の位置との誤差を示す。又、図37は、本実
施例の如く、シーク速度(ヘッド移動速度)を考慮して
サーボ情報を復調した場合の復調誤りを示す図であり、
同図中、(a)は検出位置、(b)は検出位置と実際の
位置との誤差を示す。図37と図36との比較からも、
シーク速度を考慮してポジション領域EVEN1,EV
EN2での位相をポジション領域ODDの中心での位相
に換算しておくことで、サーボ情報を正しく復調するこ
とができることが確認できた。
【0078】ところで、図35に示す位相換算処理で
は、ポジション領域EVEN1,EVEN2での位相角
度を求め、その後に位相角度に対する補正を行ってい
る。このため、除算とアークタンジェントの計算をポジ
ション領域EVEN1,ODD,EVEN2について、
計3回行う必要がある。そこで、このような除算とアー
クタンジェントの計算を減少させてMPU3への負荷を
軽減することのできる位相計算処理を、図38と共に説
明する。
【0079】図38において、ステップST21は、レ
ジスタ11から読み出された位相情報cp1,cp2,
sp1,sp2に基づいて、以下の計算を行うことで、
ポジション領域EVEN1,ODD,EVEN2におけ
る位相のベクトル成分e1_x,e1_y,odd_
x,odd_y,e2_x,e2_yを求める。先ず、
even1_cp1+even1_cp2×0.7をe
1_x、even1_sp1+even1_sp2×
0.7をe1_yとする。ここで、cpはベクトル情報
のx成分、spはベクトル情報のy成分とみなす。そし
て、同様の計算を行うことにより、odd_x,odd
_y,e2_x,e2_yを計算する。
【0080】ステップST22は、前回のヘッド1の移
動速度に定数を乗算して、補正位相θを求める。ステッ
プST13は、次のベクトル演算を行う。
【0081】
【数1】
【0082】ポジション領域EVEN1とポジション領
域EVEN2とでは、シーク速度がゼロであれば、同じ
ベクトル情報を有する。しかし、ポジション領域EVE
N1,EVEN2のベクトル情報を加算して2で割る方
法では、ポジション領域EVEN1からポジション領域
EVEN2までの間で2つのシリンダをシークすると位
相が180度異なるため、その中間のベクトルは2種類
存在してしまい、どちらの位相を選択するべきかがわか
らなくなってしまう。そこで、本実施例では、ポジショ
ン領域EVEN1,EVEN2での位相を、ポジション
領域ODDの中心での位相に換算しておく。MPU3
は、ヘッド1の前回の位置と前々回の位置とから、おお
よそのヘッド移動速度を計算して求めることができ、
又、ポジション領域EVEN1とポジション領域ODD
との中心間距離も予めわかっている。このため、ヘッド
1のポジション領域EVEN1,ODDの中心での移動
角度が計算可能であり、この移動角度をθとすると、θ
=(ヘッド移動速度)*(定数)となる。サーボ情報を
復調することで得られるポジション領域EVEN1,E
VEN2の移動情報は、ポジション領域ODDの中心に
おける位相角度からθだけ進んだ或いは遅れたものであ
るから、上記ベクトル演算(1),(2)によりベクト
ル成分の補正をすることができる。ベクトル演算
(1),(2)により、ポジション領域EVEN1,E
VEN2におけるベクトルの向きは等しくなり、上記ベ
クトル演算(3)で表される加算を行うことができる。
【0083】ステップST24は、even−oddか
らpos_degを計算することにより、even,o
ddについてアークタンジェントを計算して位相を求め
る。又、ステップST25は、pos_degと予測位
置とに基づいてヘッド1のディスク100上の真の位置
を求め、ヘッド移動速度及び次のサンプリング点での予
測位置を求める。
【0084】従って、図38に示す位相計算処理によれ
ば、ベクトル情報を角度情報に変換することなく、ベク
トルのままでシーク速度に応じた位相補正を行って、ポ
ジション領域EVEN1,EVEN2についての位相補
正結果をベクトルのままで加算することでポジション領
域EVEN1,EVEN2の中心位置での位相を求める
ことができる。この場合、図35に示す位相換算処理に
比べると、アークタンジェントの計算を2回に減少させ
ることができる。又、ベクトル演算の場合、角度の演算
のように±180度での境界も存在しないので、図35
に示す位相換算処理と比較すると、条件判断を削減可能
である。これにより、図38に示す位相計算処理によれ
ば、図35に示す位相換算処理より必要な計算量及び計
算時間が減少し、MPU3への負荷を軽減することがで
きる。
【0085】ところで、図38に示す位相計算処理で
は、アークタンジェントの計算を2回行う必要がある。
そこで、積和演算を行うことでアークタンジェントの演
算回数を減少させてMPU3への負荷を更に軽減するこ
とのできる位相計算処理を、図39と共に説明する。図
39において、ステップST31は、レジスタ11から
読み出された位相情報cp1,cp2,sp1,sp2
に基づいて、以下の計算を行うことで、ポジション領域
EVEN1,ODD,EVEN2における位相のベクト
ル成分e1_x,e1_y,odd_x,odd_y,
e2_x,e2_yを求める。先ず、even1_cp
1+even1_cp2×0.7をe1_x、even
1_sp1+even1_sp2×0.7をe1_yと
する。ここで、cpはベクトル情報のx成分、spはベ
クトル情報のy成分とみなす。そして、同様の計算を行
うことにより、odd_x,odd_y,e2_x,e
2_yを計算する。
【0086】ステップST32は、前回のヘッド1の移
動速度に定数を乗算して、補正位相θを求める。ステッ
プST33は、次のベクトル演算を行う。上記ステップ
ST31〜ST33は、図38に示すステップST21
〜ST23と実質的に同じである。
【0087】
【数2】
【0088】ステップST44は、even_x*od
d_x+even_y*odd_yと、even_x*
odd_y−even_y*odd_xとのアークタン
ジェントからpos_degを計算する。ここで、
「*」は乗算を表す。又、ステップST45は、pos
_degと予測位置とに基づいてヘッド1のディスク1
00上の真の位置を求め、ヘッド移動速度及び次のサン
プリング点での予測位置を求める。
【0089】つまり、evenとoddのベクトルの位
相比較を行う際、内積の定理から、次の関係が成立す
る。even・odd=|even||odd|cos
φeven・odd=even_x*odd_x+ev
en_y*odd_y外積について考えると、右回りの
方向に外積を定義すると、次の基本性質が得られる。こ
こで、i,j,kはx,y,z方向の単位ベクトルを表
し、「×」は外積を表す。
【0090】 i×i=0 j×i=−k k×i=j i×j=k j×j=0 k×j=−i i×k=−j j×k=i k×k=0 しかし、元のベクトルはx,y平面上にあるので、次の
関係が成立すると考えられる。
【0091】i×i=0 j×i=−k i×j=k j×j=0 従って、次の関係が得られる。 even×odd=even_x+odd_y−eve
n_y*odd_x 又、外積の定理から、次の関係が得られる。
【0092】 even×odd=|even||odd|sinφ そこで、r=|even||odd|とすると、次の関
係が得られる。 sinφ=(even×odd)/r cosφ=(even・odd)/r この結果、4象限のφが位相となり、図40からもわか
るように、φ=arctan2(外積,内積)として、
2つのベクトルの位相を直接計算することができる。
【0093】従って、図39に示す位相計算処理によれ
ば、ベクトル情報を角度情報に変換することなく、ベク
トルのままでシーク速度に応じた位相補正を行って、ポ
ジション領域EVEN1,EVEN2についての位相補
正結果をベクトルから直接求めることができる。この場
合、図38に示す位相換算処理に比べても、アークタン
ジェントの演算回数を減少させることができる。又、ベ
クトル演算の場合、角度の演算のように±180度での
境界も存在しないので、図35に示す位相換算処理と比
較すると、条件判断を削減可能である。これにより、図
39に示す位相計算処理によれば、図38に示す位相換
算処理より必要な計算量及び計算時間が更に減少し、M
PU3への負荷を更に軽減することができる。
【0094】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の範囲で種々の変形及び改良が可能であり、本発
明が上記実施例に限定されるものではないことは言うま
でもない。
【0095】
【発明の効果】請求項1、7、12及び23記載の発明
によれば、ビット抜けやデータ湧きだしが発生しても、
サーボマークパターンを正しく検出することができるの
で、不要なリードリトライ等を防止してアクセス速度を
向上することができる。請求項2、8、13及び18記
載の発明によれば、シーク速度に応じて積分区間を変更
することで、高速シーク時にも正確な位置検出が可能と
なる。
【0096】請求項3、9、14及び19記載の発明に
よれば、グレイコードの読み取り時に長い信号を読み取
ると徐々にクロックとデータとがずれてくる現象を防止
することができる。請求項4、10、15及び20記載
の発明によれば、ヘッド移動速度をサーボ情報の復調時
に用いることで、シーク動作中の位置の誤検出を防止す
ることができる。
【0097】請求項5、11、16及び21記載の発明
によれば、ベクトルのままで位相換算を行うことで、位
相を求める際の計算量及び計算時間を減少させることが
できる。請求項6、12、17及び22記載の発明によ
れば、ポジション領域の位相を直接求めることで、位相
を求める際の計算量及び計算時間を更に減少させること
ができる。
【0098】従って、本発明によれば、サーボ情報の復
調回路及びデータの復調回路の一部を共有化して、復調
系の回路規模を縮小して磁気ディスク装置のコストを抑
さえると共に、ヘッドの走査速度に拘らず、常にディス
ク上の位置を正確に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるディスク装置の一実施例の要部の
構成を示すブロック図である。
【図2】サーボトラックフォーマットを説明する図であ
る。
【図3】サーボフレームフォーマットを説明する図であ
る。
【図4】ポジション領域近傍の記録パターンを示す図で
ある。
【図5】ポジション領域近傍の記録パターンを示す図で
ある。
【図6】ポジション領域近傍の記録パターンを示す図で
ある。
【図7】ポジション領域近傍の記録パターンを示す図で
ある。
【図8】レベルスライス回路の遅延回路を示すブロック
図である。
【図9】レベルスライス回路の1+D作成回路を示すブ
ロック図である。
【図10】レベルスライス回路の1−D2作成回路を示
すブロック図である。
【図11】レベルスライス回路のスライス回路を示すブ
ロック図である。
【図12】レベルスライス回路の1/4T検出回路を示
すブロック図である。
【図13】マーカ検出回路の検出回路を示すブロック図
である。
【図14】マーカ検出回路のバーストカウンタ回路を示
すブロック図である。
【図15】マーカ検出回路のマーカフラグ回路を示すブ
ロック図である。
【図16】ディスク上に記録されたサーボマークパター
ンを示す図である。
【図17】図16に示すサーボマークパターンが正常に
検出された場合を示す図である。
【図18】図16に示すサーボマークパターンに1ビッ
ト抜けが発生してもサーボマークパターンが検出される
様子を示す図である。
【図19】図16に示すサーボマークパターンにデータ
湧きだしが発生してもサーボマークパターンが検出され
る様子を示す図である。
【図20】サーボフレームフォーマット内のサーボマー
ク領域とポジション領域とをギャップ領域等を省略して
示す図である。
【図21】サーボマーク領域の構成を示す図である。
【図22】ポジション領域内の積分区間を示す図であ
る。
【図23】積分区間と位置復調境界速度との関係を示す
図である。
【図24】境界速度に近くなると積分周期を変更して境
界速度を避ける場合を説明する図である。
【図25】シーク速度に応じて積分区間を変更するMP
Uの処理を説明するフローチャートである。
【図26】積分周期の他の設定方法を説明する図であ
る。
【図27】積分周期の更に他の設定方法を説明する図で
ある。
【図28】グレイ・シリンダ/ヘッド・セクタ検出回路
の一部分を示すブロック図である。
【図29】グレイ・シリンダ/ヘッド・セクタ検出回路
の他の部分を示すブロック図である。
【図30】図28及び図29の動作を説明するタイミン
グチャートである。
【図31】図28及び図29の動作を説明するタイミン
グチャートである。
【図32】図28及び図29の動作を説明するタイミン
グチャートである。
【図33】グレイコードシンクを説明するための図であ
る。
【図34】ポジション領域EVEN1からODDまでの
間にヘッドが90度移動した場合の走査軌跡を破線で示
す図である。
【図35】MPUが実行するシーク動作中の位相換算処
理を説明するフローチャートである。
【図36】シーク速度を考慮しないでサーボ情報を復調
した場合の復調誤りを示す図である。
【図37】シーク速度を考慮してサーボ情報を復調した
場合の復調誤りを示す図である。
【図38】MPUが実行するシーク動作中の位相計算処
理を説明するフローチャートである。
【図39】MPUが実行するシーク動作中の位相計算処
理を説明するフローチャートである。
【図40】図39に示す位相計算処理を説明するための
図である。
【符号の説明】
1 磁気ヘッド 2 リードチャネル 3 MPU 4 A/D変換器 5 リード回路 6 レベルスライス回路 7 マーカ検出回路 8 タイミング発生回路 9 グレイ・シリンダ/ヘッド・セクタ検出回路 10 加算回路 11 レジスタ 100 磁気ディスク

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ領域とサーボ領域とが時分割で記
    録されたディスクから読み取った信号に基づいてディス
    ク上の位置を位相復調方式により検出するディスク上の
    位置検出方法であって、 連続する「0」の長さがデータ領域に存在する連続する
    「0」の長さより長く、連続する「0」のゾーンが3個
    以上であるサーボパターンをサーボ領域に記録してお
    き、 ディスクから読み取った信号をデジタル化して、所定レ
    ベルでスライスすることにより信号を「0」又は「1」
    に変換する変換ステップと、 変換された情報中、前記連続する「0」のゾーンが2個
    検出されるとサーボパターンを検出する検出ステップと
    を含む、ディスク上の位置検出方法。
  2. 【請求項2】 前記サーボ領域から読み取られた信号を
    積分して位置情報を復調する積分区間を、シーク速度に
    応じて可変設定するステップを更に含む、請求項1記載
    のディスク上の位置検出方法。
  3. 【請求項3】 前記サーボ領域に記録されたグレイコー
    ドを、読み取り信号とは同期しないクロックを用いて読
    み取る際に、クロックとデータとのずれを補正するステ
    ップを更に含む、請求項1又は2記載のディスク上の位
    置検出方法。
  4. 【請求項4】 前記サーボ領域において、サーボマーク
    パターンをEVEN1、ODD及びEVEN2の3種類
    のポジション領域に記録しておき、 前記検出ステップは、EVEN1及びEVEN2のポジ
    ション領域におけるサーボマークパターンの位相を、O
    DDポジション領域の略中心におけるサーボマークパタ
    ーンの位相に換算する、請求項1〜3のいずれか1項記
    載のディスク上の位置検出方法。
  5. 【請求項5】 前記検出ステップは、ベクトルのままで
    位相の換算を行う、請求項4記載のディスク上の位置検
    出方法。
  6. 【請求項6】 前記検出ステップは、EVEN1、OD
    D及びEVEN2のポジション領域におけるサーボマー
    クパターンの位相を直接演算して求める、請求項4記載
    のディスク上の位置検出方法。
  7. 【請求項7】 データ領域とサーボ領域とが時分割で記
    録されたディスクから読み取った信号に基づいてディス
    ク上の位置を位相復調方式により検出するディスク上の
    位置検出方法であって、 前記サーボ領域から読み取られた信号を積分して位置情
    報を復調する積分区間を、シーク速度に応じて可変設定
    するステップを含む、ディスク上の位置検出方法。
  8. 【請求項8】 データ領域とサーボ領域とが時分割で記
    録されたディスクから読み取った信号に基づいてディス
    ク上の位置を位相復調方式により検出するディスク上の
    位置検出方法であって、 前記サーボ領域に記録されたグレイコードを、読み取り
    信号とは同期しないクロックを用いて読み取る際に、ク
    ロックとデータとのずれを補正するステップを含む、デ
    ィスク上の位置検出方法。
  9. 【請求項9】 データ領域とサーボ領域とが時分割で記
    録されたディスクから読み取った信号に基づいてディス
    ク上の位置を位相復調方式により検出するディスク上の
    位置検出方法であって、 前記サーボ領域において、サーボマークパターンをEV
    EN1、ODD及びEVEN2の3種類のポジション領
    域に記録しておき、 前記ディスクから読み取った信号から前記サーボマーク
    パターンを検出する際に、前記EVEN1及びEVEN
    2のポジション領域におけるサーボマークパターンの位
    相を、ODDポジション領域の略中心におけるサーボマ
    ークパターンの位相に換算する検出ステップを含む、デ
    ィスク上の位置検出方法。
  10. 【請求項10】 前記検出ステップは、ベクトルのまま
    で位相の換算を行う、請求項9記載のディスク上の位置
    検出方法。
  11. 【請求項11】 前記検出ステップは、EVEN1、O
    DD及びEVEN2のポジション領域におけるサーボマ
    ークパターンの位相を直接演算して求める、請求項9記
    載のディスク上の位置検出方法。
  12. 【請求項12】 連続する「0」の長さがデータ領域に
    存在する連続する「0」の長さより長く、連続する
    「0」のゾーンが3個以上であるサーボパターンがサー
    ボ領域に記録された、データ領域とサーボ領域とが時分
    割で記録されたディスクから読み取った信号に基づいて
    ディスク上の位置を位相復調方式により検出するディス
    ク装置であって、 ディスクから読み取った信号をデジタル化して、所定レ
    ベルでスライスすることにより信号を「0」又は「1」
    に変換する変換手段と、 変換された情報中、前記連続する「0」のゾーンが2個
    検出されるとサーボパターンを検出する検出手段とを備
    えた、ディスク装置。
  13. 【請求項13】 前記サーボ領域から読み取られた信号
    を積分して位置情報を復調する積分区間を、シーク速度
    に応じて可変設定する手段を更に備えた、請求項12記
    載のディスク装置。
  14. 【請求項14】 前記サーボ領域に記録されたグレイコ
    ードを、読み取り信号とは同期しないクロックを用いて
    読み取る際に、クロックとデータとのずれを補正する手
    段を更に備えた、請求項12又は13記載のディスク装
    置。
  15. 【請求項15】 前記サーボ領域では、サーボマークパ
    ターンがEVEN1、ODD及びEVEN2の3種類の
    ポジション領域に記録されており、 前記検出手段は、EVEN1及びEVEN2のポジショ
    ン領域におけるサーボマークパターンの位相を、ODD
    ポジション領域の略中心におけるサーボマークパターン
    の位相に換算する、請求項12〜14のいずれか1項記
    載のディスク装置。
  16. 【請求項16】 前記検出手段は、ベクトルのままで位
    相の換算を行う、請求項15記載のディスク装置。
  17. 【請求項17】 前記検出手段は、EVEN1、ODD
    及びEVEN2のポジション領域におけるサーボマーク
    パターンの位相を直接演算して求める、請求項15記載
    のディスク装置。
  18. 【請求項18】 データ領域とサーボ領域とが時分割で
    記録されたディスクから読み取った信号に基づいてディ
    スク上の位置を位相復調方式により検出するディスク装
    置であって、 前記サーボ領域から読み取られた信号を積分して位置情
    報を復調する積分区間を、シーク速度に応じて可変設定
    する手段を備えた、ディスク装置。
  19. 【請求項19】 データ領域とサーボ領域とが時分割で
    記録されたディスクから読み取った信号に基づいてディ
    スク上の位置を位相復調方式により検出するディスク装
    置であって、 前記サーボ領域に記録されたグレイコードを、読み取り
    信号とは同期しないクロックを用いて読み取る際に、ク
    ロックとデータとのずれを補正する手段を備えた、ディ
    スク装置。
  20. 【請求項20】 サーボ領域においてはサーボマークパ
    ターンがEVEN1、ODD及びEVEN2の3種類の
    ポジション領域に記録され、データ領域と前記サーボ領
    域とが時分割で記録されたディスクから読み取った信号
    に基づいてディスク上の位置を位相復調方式により検出
    するディスク装置であって、 前記ディスクから読み取った信号から前記サーボマーク
    パターンを検出する際に、前記EVEN1及びEVEN
    2のポジション領域におけるサーボマークパターンの位
    相を、ODDポジション領域の略中心におけるサーボマ
    ークパターンの位相に換算する検出手段を備えた、ディ
    スク装置。
  21. 【請求項21】 前記検出手段は、ベクトルのままで位
    相の換算を行う、請求項20記載のディスク装置。
  22. 【請求項22】 前記検出手段は、EVEN1、ODD
    及びEVEN2のポジション領域におけるサーボマーク
    パターンの位相を直接演算して求める、請求項20記載
    のディスク装置。
  23. 【請求項23】 位置が位相復調方式で検出される構成
    のディスクであって、 データ領域とサーボ領域とが時分割で記録され、 該サーボ領域には、連続する「0」の長さが該データ領
    域に存在する連続する「0」の長さより長く、連続する
    「0」のゾーンが3個以上であるサーボパターンが記録
    されている、ディスク。
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