KR100616350B1

KR100616350B1 - 헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치

Info

Publication number: KR100616350B1
Application number: KR1020040049260A
Authority: KR
Inventors: 다카이시가즈히코
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2006-08-29
Also published as: EP1494213A3; KR20050002598A; JP3961456B2; CN1316494C; EP1494213A2; US20040264033A1; CN1577591A; JP2005025804A; US6956712B2

Abstract

PosN, PosQ의 2 위상 서보 신호로부터 헤드 위치를 복조하는 방법에 관한 것으로, 보다 정확한 복조 위치를 얻는 것을 과제로 한다.

PosN, PosQ의 각각의 절대치의 비로부터 포화하고 있는지를 판정하여, 포화구간과 그렇지 않은 구간에 따라 다른 복조 방식을 도입하며, 또한, 각 복조 구간의 끝에서 인접한 복조 구간과 끝이 일치하도록 복조식을 구성한다. 이 때문에, 포화 있음 ·없음에 따라서 최적의 식을 선택하기 때문에, 보다 정확한 복조 위치를 얻을 수 있다. 또, PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 비교하여, 그 비가 미리 정한 포화 계수 r보다도 큰지 작은지에 따라 포화 있음/없음을 판정하고 있기 때문에, 포지션 감도를 사전에 측정하지 않아도 되며, 또한 검출한 PosN 및 PosQ가 실제로는 몇 트랙에 상당하는 것인지 모르는 상태라도 정확하게 포화를 판정할 수 있다.

Description

헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치{HEAD POSITION DEMODULATING METHOD AND DISK APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 디스크 기억 장치를 나타내는 구성도.

도 2는 도 1의 디스크의 위치 신호를 나타내는 설명도.

도 3은 도 2의 위치 신호의 상세 설명도.

도 4는 도 2의 위치 신호의 판독 파형도.

도 5는 도 1의 헤드의 시크 동작을 나타내는 설명도.

도 6은 도 1의 서보 제어계의 설명도.

도 7은 본 발명의 일 실시 형태의 위치 복조 방법을 나타내는 설명도.

도 8은 도 7의 포화 계수의 설명도.

도 9는 도 1의 헤드 위치 제어부의 위치 복조부의 실시 형태를 나타내는 기능 블록도.

도 10은 도 9의 트랙 번호 정상시의 계산 테이블을 나타내는 설명도.

도 11은 도 9의 트랙 번호 이상시의 계산 테이블을 나타내는 설명도.

도 12는 도 10, 도 11의 계산 테이블의 영역 구분을 나타내는 설명도.

도 13은 본 발명의 실시 형태의 시뮬레이션의 대상 영역의 설명도.

도 14는 본 발명에 의한 제1 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 15는 본 발명에 의한 제2 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 16은 비교예로서의 제1 종래 기술에 의한 제1 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 17은 비교예로서의 제1 종래 기술에 의한 제2 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 18은 비교예로서의 제2 종래 기술에 의한 제1 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 19는 비교예로서의 제2 종래 기술에 의한 제2 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 20은 비교예로서의 제3 종래 기술에 의한 제1 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 21은 비교예로서의 제3 종래 기술에 의한 제2 시뮬레이션 결과의 특성도.

도 22는 도 8의 포화 계수의 측정 처리 흐름도.

도 23은 종래의 자기 디스크 장치를 나타내는 구성도.

도 24는 도 23의 위치 신호의 설명도.

도 25는 종래의 위치 복조 처리를 나타내는 설명도.

도 26은 도 25의 2 위상 서보 신호의 설명도.

도 27은 도 25의 복조 오차 요인의 설명도.

도 28a 내지 도 28c는 헤드의 2 위상 서보 신호의 특성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 자기 디스크

12 : 자기 헤드

14 : VCM

20 : 위치 검출 회로

28 : MCU(제어부)

40 : 신호 복조부

48 : 대소 비교부

50 : 트랙 번호 정상 판정부

52∼58 : 연산부

60 : 복조 위치 생성부

62, 64 : 변환 테이블

본 발명은 디스크에 기록된 서보 신호로부터 헤드 위치를 복조하기 위한 헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치에 관한 것으로, 특히, 헤드의 리드 특성에 기인한 복조 위치 오차를 저감시키기 위한 헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치에 관한 것이다.

회전하는 디스크 매체에 기록, 재생을 행하는 디스크 기억 장치는 데이터 등의 기억 장치로서 널리 이용되고 있다. 도 23에 도시한 바와 같이, 디스크 장치는 데이터를 기억하는 디스크(94)와, 디스크를 회전시키는 스핀들 모터(96)와, 디스크(94) 상의 정보를 기록 재생하는 헤드(90)와, 헤드(90)를 목표 위치까지 이동시키는 액츄에이터(92)로 이루어진다. 대표적인 장치로서는, 자기 디스크 장치(HDD : 하드 디스크 드라이브)나 광 디스크 장치(DVD-ROM이나 MO)가 있다.

도 24에 도시한 바와 같이, 자기 디스크 장치에 있어서, 디스크(94) 상에는 회전 중심(98)에 대한 원호 위치에 헤드(90)의 위치를 검출하기 위한 위치 신호(100)가 복수 기록되어 트랙을 구성한다. 위치 신호(100)는 서보 마크와 트랙 번호와 오프셋 정보(서보 정보)로 이루어진다. 트랙 번호와 오프셋 정보를 사용하여, 헤드(90)의 현재 위치를 파악할 수 있다.

이 위치 정보와 목표 위치의 차분을 구하고, 그 위치가 어긋나는 양에 따라 계산을 행하여, 액츄에이터(92)를 구동하기 위한 구동량, 예컨대 VCM(보이스 코일 모터)인 경우에는 전류를, 전왜 액츄에이터인 경우에는 전압을 공급한다.

디스크(94) 상의 서보 신호(위치 신호)(100)는 디스크 장치 자기 자신에 의해 기록하는 STW(서보 트랙 라이트) 방식과, 외부의 STW 장치에 의해 기록하는 방법이 있다.

이 위치 신호에, PosN, PosQ의 2 위상 서보 신호를 이용한, 면적 복조 방식이 이용되고 있다. 도 25는 2 위상 서보 신호에 의한 위치 복조의 설명도, 도 26은 그 2 위상 서보 신호의 설명도이다.

도 25에 도시한 바와 같이, 위치 신호(서보 패턴)는 4개의 위상이 편이된 오프셋 신호(서보 버스트) A∼D로 구성되어 있다. 도 25에서는 트랙 중심(점선 위치)에 대칭으로 서보 버스트 A, B가, 트랙 경계(실선 위치)에 대칭으로 서보 버스트 C, D가 기록된다.

이 서보 버스트 A∼D를 헤드가 판독한 출력 PosA∼PosD로부터 2 위상 서보 신호 PosN, PosQ를 하기 연산에 의해 계산한다.

PosN=PosA-PosB

PosQ=PosC-PosD

또는

PosN=(PosA-PosB)/(PosA+PosB)

PosQ=(PosC-PosD)/(PosC+PosD)

도 26의 상세 확대도에 도시한 바와 같이, PosQ의 신호는 PosN에 비해서, 4분의 1 트랙만큼 위상이 편이되어 배치된다.

그리고, 복조 위치 Pos는 PosN과 PosQ의 절대 위치 중 어느 한 작은 쪽을 이용하여 복조된다. 즉, 도 25에 도시한 바와 같이, 얻어진 PosN, PosQ 중 도면의 굵은 선으로 나타내는 절대치가 작은 쪽을 선택한다.

이와 같이, 헤드(90)로부터의 각 오프셋 신호(PosA∼PosD)의 판독 출력의 진폭은 헤드(90)의 위치에서의 오프셋 신호(PosA∼PosD)의 면적에 비례한다. 역설하면, 진폭으로 나타내어지는 면적을 복조함으로써, 헤드의 위치를 복조할 수 있는 서보 신호이다.

이 면적 복조 방식의 2상 서보 신호의 선택된 신호를 연결함으로써, 실제 위치에 대한 복조 위치를 얻을 수 있다. 이 연결시에는, PosN과 PosQ의 전환이 발생한다. 이 전환에 의해서도, 이 연결된 복조 위치가 직선인 것이 바람직하다.

도 27에 도시한 바와 같이, 이 직선화를 저해하는 원인으로서는, 첫째로, 검출한 PosN 및 PosQ를 트랙 단위로 환산하는 게인(포지션 감도라 함)의 어긋남이 있다. 이 게인은 헤드의 검출 감도로 변화되어, 어긋남이 생긴 경우에는 PosN을 복조하는 구간과 PosQ를 복조하는 구간과의 경계에서 복조한 위치가 같아지지 않아, 단 차가 생겨 버린다.

둘째로, 서보 신호 기록시의 흔들림에 따른 서보 버스트 A∼D의 기록 위치의 변동으로, RRO(Repeatable Run Out)이라 부르고 있다.

셋째로, 통상, 트랙 폭보다도 헤드의 리드 코어 폭 쪽이 작고, 이에 따라, 헤드 출력에 의한 PosN 및 PosQ의 포화가 생기며, 이로써, 연결 부분에서의 단차가 생긴다.

이 RRO의 문제 및 포지션 감도의 측정 오차의 문제를 해결하기 위해서, 이하의 방법이 제안되어 있다.

(1) 절대치 ｜N｜<｜Q｜의 경우에는 ±N/2(｜N｜+｜Q｜)를, 그렇지 않은 경우에는 ±Q/2(｜N｜+｜Q｜)로 복조한다(특허문헌1).

(2) 절대치 ｜N｜<｜Q｜의 경우에는 ±N/4｜Q｜를, 그렇지 않은 경우에는 ±Q/4｜N｜로 복조한다(특허문헌2).

(3) 절대치 ｜N｜<｜Q｜의 경우에는 ±N/√(｜N｜^2+｜Q｜^2)를, 그렇지 않은 경우에는 ±Q/√(｜N｜^2+｜Q｜^2)로 복조한다(특허문헌3).

[특허문헌1] 미국 특허 제5,867,341호 공보 「DISC DRIVE SYSTEM USING MULTIPLE PAURS OF EMBEDED SERVO BURSTS」(도 6 등)

[특허문헌2] 미국 특허 제6,369,974호 공보「DISK DRIVE WITH METHOD OF CONSTRUCTING A CONTINOUS POSITION SIGNAL AND CONSTRAINED METHOD OF LINEARIZING SUCH POSITION SIGNAL WHILE MAINTAINING CONTINUITY」(도 9 및 도 10)

[특허문헌3] 일본 특허 공개 평9-198817호 공보「자기 디스크 장치」

이들은 모두, (1) PosN과 PosQ가 「0」이면, 복조 위치도 「0」, (2) PosN과 PosQ의 복조 영역의 경계는 PosN으로 복조하더라도, PosQ으로 복조하더라도, 모두 동일한 값으로 된다는 특징을 갖는다.

전술한 식으로 이해되는 바와 같이, 이들 방법은 포지션 감도를 측정할 필요가 없기 때문에, 포지션 감도의 측정 오차의 영향을 피할 수 있다. 또, 서보 신호의 기록 정밀도의 영향으로 PosN 및 PosQ의 서보 버스트의 기록 위치가 어긋난 경우라도, PosN과 PosQ의 복조 구간의 경계에서 위치 어긋남이 발생하는 일이 없다.

즉, PosN용과 PosQ용의 각각의 복조식은 서로의 복조 구간의 끝에서 인접한 복조식과 값이 반드시 일치하도록 구성되어 있다. 예컨대, 특허문헌1의 방법에서, ｜N｜과 ｜Q｜가 동등할 때에는 2 종류의 식의 값은 모두 ±1/4로 되어 일치한다.

이들 종래 기술은 도 27에서 설명한 신호 PosN, Q의 포화가 일정하다고 가정하여, 한 쪽의 신호의 분모에, 다른 쪽의 신호 성분을 포함시키는 것이며, 이에 따라, 전환시의 단차를 해소하는 방법이었다.

한편, 최근, 기억 용량 증가 요구에 따라, 트랙 피치를 좁게 해야 한다. 이에 따라, 헤드의 리드 코어 폭도 작아져, 균일한 검출 특성을 지닌 헤드(특히, MR 헤드)의 제조가 곤란하다. 이 때문에, 리드 소자의 검출 성능에 따라, 도 28a, 도 28b, 도 28c와 같이, 서보 버스트를 검출하여, 얻어지는 PosN, PosQ의 포화 폭, 포화 영역이 변화된다.

이 때문에, 종래 기술에서는 포지션 감도나 RRO의 문제를 해결할 수 있더라도, 포화 폭의 변화를 고려하고 있지 않기 때문에, 포화 폭의 변화에 의한 복조 위치의 어긋남이 생기기 쉽다. 특히, 최근의 트랙 피치의 협소화에 의해 요구되는 위치 결정 정밀도의 향상에 있어서 방해가 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 헤드의 검출 성능에 기인하는 위치 신호의 포화의 영향을 저감시켜, 정확한 헤드 위치를 복조하기 위한 헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 포지션 감도, RRO, 위치 신호의 포화의 영향을 저감시켜, 정확한 헤드 위치를 복조하기 위한 헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치를 제공하는 데에 있다.

더욱이, 본 발명의 다른 목적은 포화 영역을 위치 신호로부터 검출하여, 포화의 영향을 저감시키는 복조식을 이용하기 위한 헤드 위치 복조 방법 및 디스크 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 디스크 상에 기록된 서보 정보로부터 PosN과 PosQ의 2 위상 서보 신호를 얻어, 헤드의 위치를 복조하는 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비로부터 상기 PosN 또는 상기 PosQ의 포화 영역과 비포화 영역을 판정하는 단계와, 상기 포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제1 복조식으로 복조 위치를 계산하는 제1 단계와, 상기 비포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제2 복조식으로 복조 위 치를 계산하는 제2 단계를 포함한다.

또, 본 발명의 디스크 장치는 서보 정보가 기록된 디스크로부터 정보를 판독하는 헤드와, 상기 헤드를 상기 디스크의 소정 위치에 위치시키는 액츄에이터와, 상기 헤드가 판독한 서보 정보로부터 PosN과 PosQ의 2 위상 서보 신호를 얻어, 헤드의 위치를 복조하여, 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비로부터 상기 PosN 또는 상기 PosQ의 포화 영역과 비포화 영역을 판정하여, 상기 포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제1 복조식으로 복조 위치를 계산하고, 상기 비포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제2 복조식으로 복조 위치를 계산한다.

본 발명의 위치 복조 방법에서는, PosN, PosQ의 각각의 절대치의 비로부터 포화하고 있는지의 여부를 판정하여, 포화 구간과 그렇지 않은 구간에서 다른 복조 방식을 도입했기 때문에, 포화 있음 ·없음에 따라서 최적의 식을 선택할 수 있어, 포화를 일체 고려하지 않는 종래 방식에 비해 보다 정확하게 위치 복조가 가능하게 된다.

또, 본 발명에서는, 바람직하게는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 비교하는 단계와, 상기 비교 결과와 상기 판정 결과에 따라서, 상기 제1 또는 제2 단계 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함한다. 이에 따라, 용이하게 위치 복조를 실현할 수 있다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 상기 포화 영역과 상기 비포화 영역의 복조 경계에서, 상기 제1 복조식과 상기 제2 복조식에 의한 복조 위치가 일치하도록, 상기 제1 및 제2 복조식을 구성한다. 이에 따라, 복조 경계에서의 단차의 발생도 방지할 수 있다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 상기 판정 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비가 미리 정한 비 이하일 때에는 포화라고 판정하고, 상기 비가 미리 정한 비를 초과한 때에는 비포화라고 판정하는 단계이다. 이 형태에서는 PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 비교하여, 그 비가 미리 정한 포화 계수 r보다도 큰지 작은지에 따라 포화 있음/없음을 판정하고 있기 때문에, 포지션 감도를 사전에 측정하지 않아도 되며, 또한 검출한 PosN 및 PosQ가 실제로는 몇 트랙에 해당하는 것인지 알 수 없는 상태라도 정확하게 포화를 판정할 수 있다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 복수의 헤드 중 선택된 헤드에 대응한 상기 미리 정한 비를 선택하는 단계를 더 포함한다. 이에 따라, 헤드의 특성에 따른 포화 판정을 할 수 있다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 상기 제1 단계는 상기 PosN과 상기 PosQ와, 상기 비의 조합으로 구성되는 상기 제1 복조식을 사용하여 복조하는 단계로 이루어진다. 이에 따라, 복조 경계에서의 단차를 방지할 수 있어, 보다 정확한 위치 복조가 가능해진다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 상기 제1 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치 중 절대치가 작은 쪽을 분자에, 절대치가 큰 쪽과 상기 미리 정한 비를 분모에 포함하는 상기 제1 복조식으로 복조하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치 중 절대치가 작은 쪽을 분자 에, 절대치가 큰 쪽을 분모에 포함하는 상기 제2 복조식으로 복조하는 단계로 이루어진다. 이에 따라, 포화와 복조 경계의 단차를 해결할 수 있다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 상기 제1 단계의 제1 복조식은 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치 이하일 때, 상기 PosN을 분자에, 상기 PosQ의 절대치와 상기 미리 정한 비+1의 2배를 분모에 포함하는 복조식과, 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치를 초과한 때에, 상기 PosQ를 분자에, 상기 PosN의 절대치와 상기 미리 정한 비+1의 2배를 분모에 포함하는 복조식으로 구성된다.

또, 본 발명에서는 바람직하게는, 상기 제2 단계의 제2 복조식은 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치 이하일 때, 상기 PosN을 분자에, 상기 PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 가산한 결과를 2배한 값을 분모에 포함하는 복조식과, 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치를 초과한 때에, 상기 PosQ를 분자에, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 가산한 결과의 2배의 값을 분모에 포함하는 복조식으로 구성된다.

더욱이, 본 발명에서는, 바람직하게는 상기 헤드를 소정의 트랙 위치에 위치 결정했을 때의 PosQ의 값과, 상기 헤드를 상기 트랙 위치로부터 1/4 트랙 떨어진 위치에 위치 결정했을 때의 PosQ의 값으로부터 상기 미리 정한 비를 측정하는 단계를 더 포함한다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 디스크 기억 장치, 위치 복조 방법, 실시예, 파라미터 측정 처리, 다른 실시 형태를 가지고 설명하지만, 본 발명은 하기 실시 형태에 한정되지 않는다.

[디스크 기억 장치]

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 디스크 기억 장치의 구성도, 도 2는 도 1의 자기 디스크의 위치 신호의 배치도, 도 3은 도 1 및 도 2의 자기 디스크의 위치 신호의 구성도, 도 4는 도 3의 위치 신호의 판독 파형도, 도 5는 도 1의 헤드 위치 제어의 설명도, 도 6은 도 1의 구성의 서보 제어계의 구성도이다.

도 1은 디스크 기억 장치로서, 자기 디스크 장치를 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 자기 기억 매체인 자기 디스크(10)가 스핀들 모터(18)의 회전축(19)에 설치되어 있다. 스핀들 모터(18)는 자기 디스크(10)를 회전시킨다. 액츄에이터(VCM)(14)는 선단에 자기 헤드(12)를 구비하며, 자기 헤드(12)를 자기 디스크(10)의 반경 방향으로 이동시킨다.

액츄에이터(14)는 회전축을 중심으로 회전하는 보이스 코일 모터(VCM)로 구성된다. 도면에서는 자기 디스크 장치에 2장의 자기 디스크(10)가 탑재되고, 4개의 자기 헤드(12)가 동일한 액츄에이터(14)로 동시에 구동된다.

자기 헤드(12)는 리드 소자와, 라이트 소자로 이루어진다. 자기 헤드(12)는 슬라이더에, 자기 저항(MR) 소자를 포함하는 리드 소자를 적층하고, 그 위에 라이트 코일을 포함하는 라이트 소자를 적층하여 구성된다.

위치 검출 회로(20)는 자기 헤드(12)가 판독한 위치 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환한다. 리드/라이트(R/W) 회로(22)는 자기 헤드(12)의 판독 및 기록을 제어한다. 스핀들 모터(SPM) 구동 회로(24)는 스핀들 모터(18)를 구동한다. 보이스 코일 모터(VCM) 구동 회로(26)는 보이스 코일 모터(VCM)(14)에 구동 전류를 공급하여, VCM(14)를 구동한다.

마이크로컨트롤러(MCU)(28)는 위치 검출 회로(20)로부터의 디지털 위치 신호로부터 현재 위치를 검출(복조)하여, 검출한 현재 위치와 목표 위치의 오차에 따라, VCM 구동 지령치를 연산한다. 즉, 위치 복조와 서보 제어를 실행한다. 리드 온리 메모리(ROM)(30)는 MCU(28)의 제어 프로그램 등을 저장한다. 하드 디스크 컨트롤러(HDC)(32)는 서보 신호의 섹터 번호를 기준으로 하여, 1주 내의 위치를 판단하여, 데이터를 기록 ·재생한다. 랜덤 액세스 메모리(RAM)(34)는 리드 데이터나 라이트 데이터를 일시 저장한다. HDC(32)는 ATA나 SCSI 등의 인터페이스(IF)로, 호스트와 통신한다. 버스(36)는 이들을 접속한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 자기 디스크(10)에는 외주에서 내주에 걸쳐 각 트랙에 서보 신호(위치 신호)가 원주 방향으로 등간격으로 배치된다. 또, 각 트랙은 복수의 섹터로 구성되며, 도 2의 실선은 서보 신호의 기록 위치를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 위치 신호는 서보 마크(Servo Mark)와, 트랙 번호(Gray Code)와, 인덱스(Index)와, 오프셋 정보(서보 버스트)(PosA, PosB, PosC, PosD)로 이루어진다. 또, 도 3의 점선은 트랙 센터를 나타낸다.

도 4는 도 3의 위치 신호를 헤드(12)로 판독한 신호 파형도이다. 도 4에 도시하는 신호 파형의 트랙 번호 Gray Code와 오프셋 정보 PosA, PosB, PosC, PosD를 사용하여, 자기 헤드의 반경 방향의 위치를 검출한다. 또한, 인덱스 신호 Index를 기초로 하여, 자기 헤드의 원주 방향의 위치를 파악한다.

예컨대, 인덱스 신호를 검출했을 때의 섹터 번호를 0번으로 설정하고, 서보 신호를 검출할 때마다, 카운트업하여, 트랙의 각 섹터의 섹터 번호를 얻는다. 이 서보 신호의 섹터 번호는 데이터의 기록 재생을 행할 때의 기준이 된다. 또한, 인덱스 신호는 1주에 하나이고, 또한 인덱스 신호 대신에 섹터 번호를 둘 수도 있다.

도 5는 도 1의 MCU(28)가 행하는 액츄에이터의 시크 제어의 예이다. 도 1의 위치 검출 회로(20)를 통하여, MCU(28)가 액츄에이터의 위치를 확인하고, 서보 연산하여, 적절한 전류를 VCM(14)에 공급한다. 도 5에서는 어떤 트랙 위치에서 목표 트랙 위치로 헤드(12)를 이동시키는 시크를 개시할 때부터의 제어의 천이와, 액츄에이터(14)의 전류, 액츄에이터(헤드)의 속도, 액츄에이터(헤드)의 위치를 나타낸다.

즉, 시크 제어는 코어스(coarse) 제어, 정정(整定) 제어 및 팔로잉(following) 제어로 천이함으로써, 목표 위치까지 이동시킬 수 있다. 코어스 제어는 기본적으로 속도 제어이고, 정정 제어 및 팔로잉 제어는 기본적으로 위치 제어이며, 모두 헤드의 현재 위치를 검출할 필요가 있다.

이와 같은, 위치를 확인하기 위해서는 전술한 도 2와 같이, 자기 디스크 상에 서보 신호를 사전에 기록해 둔다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 서보 신호의 개시 위치를 나타내는 서보 마크, 트랙 번호를 나타내는 그레이 코드, 인덱스 신호, 오프셋을 나타내는 PosA∼PosD와 같은 신호가 기록되어 있다. 이 신호를 자기 헤드로 판독하여, 이 서보 신호를 위치 검출 회로(20)가 디지탈치로 변환한다.

MCU(28)는 도 6과 같은 서보 제어계의 연산을 실행한다. 즉, 목표 위치 r과 현재 위치 y의 오차를 연산 블록(28-1)에서 연산하고, 제어 블록(28-2)에서 제어 연산하고, 제어량을 계산하여, 플랜트(plant)인 VCM(14)을 구동한다. 플랜트의 위치는 자기 헤드(12)로부터의 서보 신호를 복조 블록(28-3)에서 위치 복조하여, 현재 위치 y를 얻는다. 이 때, 서보 제어계에 전술한 포지션 감도, RRO, 포화의 영향이 주입된다.

[위치 복조 방법]

이어서, 본 발명의 위치 복조의 원리를 설명한다. 도 7은 본 발명의 위치 복조의 설명도, 도 8은 도 7의 포화 판정의 설명도이다.

본 발명에서는, 도 7의 PosN, PosQ의 신호 파형도에 도시한 바와 같이, PosN, PosQ가 포화하고 있는지를 판정한다. 이 포화를 판정하는 것은 PosN과 PosQ의 각각의 절대치의 비가 트랙 및 헤드에 의존한 비례 계수 r보다도 큰지 작은지로 판단한다.

그리고, 포화 구간과 그렇지 않은 구간(비포화 구간)에서 다른 복조 방식을 도입한다. 또, 각 복조 구간의 끝에서 인접한 복조 구간과 끝이 일치하도록 복조식을 구성한다.

즉, 종래의 방법은 포화 있음/없음에 무관하게, 전술한 바와 같이, 동일한 복조식을 이용하고 있었다. 그 때문에, 각종 포화 폭에 대응할 수 없어, 복조 위치의 정밀도 저하를 일으키고 있었다. 이에 대하여, 본 발명에서는 포화 구간과 비포화 구간에서 최적의 식을 선택하기 때문에, 포화를 일체 고려하지 않는 종래 방식에 비해 보다 정확하게 복조가 가능하게 된다.

복조는 다음 논리를 이용한다.

｜N｜≤｜Q｜일 때,

｜N｜≤r｜Q｜이면, ±N/(｜Q｜/(2(r+1))) (1)

｜N｜＞r｜Q｜이면, ±N/((｜N｜+｜Q｜)·2) (2)

｜N｜＞｜Q｜일 때,

｜Q｜≤r｜N｜이면, ±Q/(｜N｜·(2(r+1))) (3)

｜Q｜＞r｜N｜이면, ±Q/(｜N｜+｜Q｜)·2) (4)

즉, PosN의 절대치 ｜N｜과 PosQ의 절대치 ｜Q｜를 비교하여, 그 비가 미리 정한 r보다도 큰지 작은지로, 포화 있음/없음을 판정하고 있다. 이와 같이 정하는 것은 이 방식이 포지션 감도를 사전에 측정하지 않고 또한 검출한 PosN 및 PosQ가 실제로는 몇 트랙에 상당하는 것인지 모르는 상태에서 정확하게 포화를 판정하기 때문에, PosN과 PosQ의 비를 취한다.

이들 복조식의 도출 이유는 후술하지만, 먼저, 식 (1)∼(4) 중의 「r」의 산출 방법에 관해서 설명한다. 여기서는 「r」을 포화 계수라고 부르기로 한다. 이 「r」은 다음과 같이 구한다.

도 8에 도시한 바와 같이, PosN 또는 PosQ의 포화량을 트랙 환산으로, R 트랙으로 한다. PosN과 PosQ는 1/4 트랙 편이되어 있기 때문에, 그 절대 위치 ｜N｜, ｜Q｜는 1/4 트랙에서 교차한다. 이 때, 포화 구간과 비포화 구간의 경계 위치는 (1/2-R)이 된다.

여기서, 이 위치에서의 ｜N｜과 ｜Q｜의 비를 r로 해 두면, r은 다음과 같은 식으로 구할 수 있다.

1:r=R:(1/2-R) (5)

r=(1-2R)/(2R) (6)

R=1/2/(1+r) (7)

이 r 또는 R은 후술하는 측정에 의해, 우선, PosN 또는 PosQ가 제로인 위치의 헤드 출력 A와 ｜N｜=｜Q｜인 위치(1/4 트랙 위치)의 헤드 출력 B를 구해서, R=A/4B로부터 포화 트랙수 R을 구하고, 이어서, (6)식으로부터 「r」을 구할 수 있다.

이어서, 이와 같이 구한 r을 이용하여, 전술한 바와 같이, ｜N｜, ｜Q｜의 비교에 의해, 포화 영역과 비포화 영역을 판정할 수 있다. 우선, 포화하지 않는 영역은 식(2)의 ｜N｜＞｜Q｜이거나, 식(4)의 ｜Q｜＞r｜N｜이므로, (2)식, (4)식 중 어느 하나를 이용한다. 즉,

±N/((｜N｜+｜Q｜)·2)

±Q/((｜N｜+｜Q｜)·2)

상기 식에서, 「±」가 붙어 있는 것은 PosN 및 PosQ의 커브의 기울기가 트랙 방향에 대하여 플러스/마이너스의 양방향이 있기 때문이다. 즉, 트랙 증가 방향으로 기울기가 플러스로 되도록 변환하기 위해서, 조건에 따라서 + 또는 -를 곱한다.

이와 같이 식을 구성하면, PosN과 PosQ의 복조 구간의 경계 영역에 있어서, 서로의 식의 값이 일치한다. 예컨대, PosN 및 PosQ가 어느 것이라도 같은 값(V)일 때, 상기한 2개의 식은 V가 분모 분자로 소거되어, 모두 ±1/4가 된다. 따라서, 비 포화 영역의 경계에서는 항상 2종류의 식은 같은 값을 취한다.

이어서, 포화 영역은 식(1)의 ｜N｜≤r｜Q｜이거나, 식(3)의 ｜Q｜≤r｜N｜이므로, (1)식, (3)식 중 어느 하나를 이용한다. 즉,

±N/(｜Q｜·(2(r+1)))

±Q/(｜N｜·(2(r+1)))

의 식을 이용한다. 마찬가지로, 「±」가 붙어 있는 것은 PosN 및 PosQ의 커브의 기울기가 트랙 방향에 대하여 플러스/마이너스의 양 방향이 있기 때문이다. 트랙 증가 방향으로 기울기가 플러스가 되도록 변환하기 위해서, 조건에 따라서 + 또는 -를 곱한다.

또, 포화 영역에서는, PosN 또는 PosQ의 한 쪽이 항상 일정치를 유지한다. 따라서, 포화하고 있는 측의 값을 분모로 잡는다. 앞의 도 8에서는, R의 값으로 된다. 또한, 이 식의 기울기가 「1」(리니어 특성)과 같아지도록 보정한다. 이를 위해서는 R로 나누고 있으므로 R(=1/2/(1+r))를 곱한다.

그런데, 식(2) 또는 식(4)와, 식(1) 또는 식(3)의 2종류의 복조식의 경계를 생각한다. 앞서 나타낸 복조 논리로부터, 그 경계는 PosN과 PosQ의 절대치의 비가 「r」일 때이다. 예컨대, PosN을 중심으로 복조할 때에는 다음과 같이 된다.

±N/(｜N｜+｜Q｜)·2=±N/((｜N｜+(｜N｜r))·2)=±r/((1+r)·2)

±N/｜Q｜·(2(r+1))=±N/(｜N｜r·(2(r+1)))=±r/((1+r)·2)

따라서, 양자는 동일한 값을 취한다. PosQ도 마찬가지이다.

이와 같이, 복조식의 끝에서 인접한 복조식과의 계산 결과와 어긋남이 생기 는 일이 없다. 따라서, 복조 경계에서 단차가 생기는 일이 없다.

도 9는 본 발명의 일 실시 형태의 위치 복조계의 블럭도, 도 10, 도 11은 그 계산 테이블의 설명도, 도 12는 계산 테이블의 선택의 설명도이다. 도 9의 위치 복조계는 도 1의 MCU(28)가 실행한다. 한편, MCU(28)는 도 9의 복조 위치를 현재 위치로서 이용하여, 주지의 서보 연산(예컨대, 옵저버 제어)을 행하여, VCM(14)의 제어량을 계산한다.

도 9에 있어서, 신호 복조부(40)는 헤드(12)로부터의 위치 신호(도 4 참조)로부터 트랙 번호, 오프셋 신호(PosA∼PosD)를 분리한다. 연산기(42, 44)는 각각 2 위상 서보 신호 PosN, PosQ를 하기 연산에 의해 계산한다.

PosN=PosA-PosB (8)

PosQ=PosC-PosD (9)

그리고, 포화 계수 테이블(46)은 각 헤드 및 각 존의 포화 계수 r을 저장하고 있다. 포화 계수 r은 도 22에서 설명하는 측정 처리에 의해 얻는다. 포화 계수 테이블(46)은 신호 복조부(40)에서 복조된 트랙 번호와 헤드 번호로 색인되어, 그 헤드 및 존에 대응하는 포화 계수 r을 출력한다.

조건 판정부(48)는 전술한 식(1)∼(4)의 조건을 판정한다. 즉, ｜N｜과 ｜Q｜의 대소 비교, ｜N｜와 r｜Q｜의 대소 비교, ｜Q｜와 r｜N｜의 대소 비교를 행한다.

트랙 번호 정상 판정부(50)는 트랙 번호가 정상적으로 판독되었는지를 판정한다. 즉, 헤드가 디스크 상의 트랙 번호를 잘못 읽는 경우가 있어, 정상적으로 판 독했는지를 판정한다. 도 3, 도 7 등에서 설명한 바와 같이, PosQ는 트랙 번호가 짝수이면 마이너스, 트랙 번호가 홀수이면 플러스이다. 따라서, 트랙 번호 정상 판정부(50)는 신호 복조부(40)로부터의 트랙 번호와 PosQ를 받아, 트랙 번호가 짝수이고 PosQ가 마이너스, 또는 트랙 번호가 홀수이고 PosQ가 플러스일 때에, 트랙 번호 정상이라고 판정하고, 그 이외에는 이상이라고 판정한다.

4개의 연산 블록(52, 54, 56, 58)은 각각, (2)식, (1)식, (3)식, (4)식을 실행하여, 하기와 같이, N2, N1, Q1, Q2를 계산한다.

N2=N/((｜N｜+｜Q｜·2)

N1=N/(｜Q｜·(2(r+1)))

Q2=Q/((｜N｜+｜Q｜)·2)

Q1=Q/(｜N｜·(2(r+1)))

복조 위치 계산부(60)는 도 10에 도시하는 바와 같이 트랙 번호가 정상인 경우의 복조 계산 테이블(62)과, 도 11에 도시한 바와 같이 트랙 번호가 이상인 경우의 복조 계산 테이블(64)을 가지며, 트랙 번호 정상 판정부(50)로부터의 트랙 정상/이상 판정 출력에 의해, 어느 한 테이블을 선택하여, 복조 위치를 계산한다.

이 테이블(62, 64)은 도 12에 도시한 바와 같이, PosN, PosQ의 1주기(즉, 2n과 2n+1의 2 트랙분)를 8개로 구분하여, 각각의 계산식을 설정한다. 즉, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, PosN, PosQ의 극성과, 트랙 번호가 홀수인지 짝수인지를 나타내는 트랙 번호를 2로 나눴을 때의 나머지 Track%2와, ｜N｜과 ｜Q｜의 대소 비교, ｜N｜와 r｜Q｜의 대소 비교, ｜Q｜와 r｜N｜의 대소 비교의 결과로부터, 각 구분의 계산식을 선택하여, 복조 위치를 계산한다.

예컨대, 도 10의 트랙 번호가 정상인 계산 테이블(62)에서는 PosN, PosQ의 극성이 「-」이고, 트랙 번호가 짝수이며(Track%2=0), ｜N｜≥｜Q｜이고(「1」), ｜Q｜≤r｜N｜인(「1」) 경우에는 포화 영역이기 때문에, 식(3)에 따라서, 구분 1의 계산식=Track-Q1-0.5로 복조 위치를 계산한다.

마찬가지로, PosN, PosQ의 극성이 「-」이고, 트랙 번호가 짝수이며(Track%2=±0), ｜N｜≥｜Q｜이고(「1」), ｜Q｜≤r｜N｜가 아닌(「0」) 경우에는 비포화 영역이기 때문에, 식(4)에 따라서, 구분 1의 다른 계산식=Track-Q2-0.5로 복조 위치를 계산한다. 이하, 구분 2∼8도 마찬가지이다.

한편, 도 11의 트랙 번호가 이상인 계산 테이블(62)에서는 현재의 복조 영역의 이웃의 트랙 번호인 것으로 가정하여, 도 10의 계산식에 「1」또는 「-1」을 가산한다.

예컨대, 도 11에 있어서, PosN, PosQ의 극성이 「-」이고, 트랙 번호가 홀수이며(Track%2=1), ｜N｜≥｜Q｜이고(「1」), ｜Q｜≤r｜N｜인 (「1」) 경우에는 포화 영역이기 때문에, 식(3)에 따라서, 구분 1의 계산식=Track-Q1-0.5+1로 복조 위치를 계산한다.

마찬가지로, PosN, PosQ의 극성이 「-」이고, 트랙 번호가 홀수이며(Track%2=1), ｜N｜≥｜Q｜이고(「1」), ｜Q｜≤r｜N｜가 아닌(「0」) 경우에는 비포화 영역이기 때문에, 식(4)에 따라서, 구분 1의 다른 계산식=Track-Q2-0.5+1로 복조 위치를 계산한다. 이하, 구분 2∼8도 마찬가지이다.

또, 테이블(62, 64)을 합쳐서, 위치를 복조하는 논리를 압축할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 위치 복조 방법에서는, PosN, PosQ의 각각의 절대치의 비로부터 포화하고 있는지를 판정하여, 포화 구간과 그렇지 않은 구간에서 다른 복조 방식을 도입한다. 또한, 각 복조 구간의 끝에서 인접한 복조 구간과 끝이 일치하도록 복조식을 구성한다.

이 때문에, 포화 있음 ·없음에 따라서 최적의 식이 선택되기 때문에, 포화를 일체 고려하지 않는 종래 방식에 비해 보다 정확하게 복조가 가능하게 된다.

또, PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 비교하여, 그 비가 미리 정한 포화 계수 r보다도 큰지 작은지로 포화 있음/없음을 판정하고 있기 때문에, 포지션 감도를 사전에 측정하지 않아도 되며, 또한 검출한 PosN 및 PosQ가 실제로는 몇 트랙에 상당하는 것인지 모르는 상태라도 정확하게 포화를 판정할 수 있다.

또, 포화 영역에서는, PosN 또는 PosQ의 한 쪽이 항상 일정치를 유지하는 것을 이용하여, 포화하고 있는 측의 값을 분모로 잡고, 또한 이 식의 기울기가 1과 같아지도록, R(=1/(2·(1+r)))을 곱한다. 이 때문에, 복조식의 끝에서 인접한 복조식과의 계산 결과와 어긋남이 생기는 일이 없다. 따라서, 복조 경계에서 단차가 생기지 않는다.

상기한 복조 논리를 실제의 C 언어 프로그램의 형태로 기재한 예를 이하에 나타낸다.

//A, B, C, D는 버스트의 복조치

//

N=(A-B);

Q=(C-D);

AbsN=N; if(AbsN<0) AbsN=-AbsN;

AbsQ=Q; if(AbsQ<0) AbsQ=-AbsQ;

//N, Q의 절대치가 작은 쪽을 복조에 이용한다

if(AbsN<=AbsQ)[

//CASE: Decoding PosN

if(AbsN<=r*AbsQ) PosTemp=N/AbsQ/(2*(1+r));

else PosTemp=N/(AbsN+AbsQ)/2;

PosOfs=0;

if(Q<=0)[

if((Track&1)==1)[

if(N<=0) PosOfs+=+1;

else PosOfs+=-1;

]

] else[

PosTemp=-PosTemp;

if((Track&1)==0)[

if(N<=0) PosOfs+=-1;

else PosOfs+=+1;

]

] else[

//CASE: Decoding PosQ

if(AbsQ<=r*AbsN) PosTemp=Q/AbsN/(2*(1+r));

else PosTemp=Q/(AbsN+AbsQ)/2;

if(N<=0)[

PosTemp=-PosTemp;

if(Q<=0)[

Pos0fs=-1/2;

if((Track&1)==1) PosOfs+=+1;

] else[

PosOfs=+1/2;

if((Track&1)==0) PosOfs+=-1;

]

] else[

PosTemp=+PosTemp;

if(Q<=0)[

Pos0fs=+1/2;

if((Track&1)==1) PosOfs+=-1;

] else[

Pos0fs=-1/2;

if((Track&1)==0) PosOfs+=+1;

]

Position=Track+PosTemp+PosOfs;

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예로서, 시뮬레이션 결과를 설명한다. 도 13은 복조 성능의 시뮬레이션의 대상 영역의 설명도, 도 14, 도 15는 본 발명에 의한 시뮬레이션 결과의 설명도, 도 16, 도 17은 종래의 특허문헌1의 복조식에 의한 시뮬레이션 결과의 설명도, 도 18, 도 19는 종래의 특허문헌2의 복조식에 의한 시뮬레이션 결과의 설명도, 도 20, 도 21은 종래의 특허문헌3의 복조식에 의한 시뮬레이션 결과의 설명도이다.

우선, 시뮬레이션의 계산 방법을 설명한다. 맨 처음에, PosN, PosQ의 포화량(트랙수)과 RRO의 크기를 트랙 단위로 부여한다. 이어서, 도 13의 영역을 계산 범위(임의의 트랙을 기준으로 하여, 0.5 트랙의 폭의 범위)로 하고, 절대 위치를 미소한 등간격 피치(0.0001 트랙)로 분할한다. 이 피치마다, 포화량과 RRO를 고 려하여, PosN, PosQ의 신호를 트랙 단위로 계산한다.

각 복조 계산식을 사용하여, 복조 위치의 값을 계산한다. 단, 트랙 번호를 잘못 읽는 일은 없는 것으로 한다. 이어서, 절대 위치-대-복조 위치의 커브를 도시한다. 더욱이, 인접한 피치 점의 복조 위치의 차분치를 단위 피치 폭으로 뺄샘한 값을 각 점에서 구하여, 이 값을 게인으로 한다. 마찬가지로, 절대 위치-대-게인의 커브를 도시한다.

도 14, 도 15는 본 발명에 의한 복조 방법의 시뮬레이션 결과(절대 위치-대-복조 위치 특성과, 절대 위치-대-게인 특성)이며, 도 14는 RRO가 제로, 포화가 0.4 트랙, 도 15는 RRO가 제로, 포화가 0.3 트랙인 결과이다. 도 14, 도 15에 도시한 바와 같이, 포화, 비포화로 복조식을 전환하기 때문에, 게인이 어떠한 포화량이라도 평탄하게 된다.

도 16, 도 17은 종래의 특허문헌1에 의한 복조 방법의 시뮬레이션 결과(절대 위치-대-복조 위치 특성과, 절대 위치-대-게인 특성)이며, 도 16은 RRO가 제로, 포화가 0.4 트랙, 도 17은 RRO가 제로, 포화가 0.3 트랙인 결과이다. 도 16, 도 17에 도시한 바와 같이, 포화량에 따라서, 복조 특성이 변화되고, 또 게인이 비포화 영역에서는 평탄하지만, 포화 영역에서는 크게 변화된다.

도 18, 도 19는 종래의 특허문헌2에 의한 복조 방법의 시뮬레이션 결과(절대 위치-대-복조 위치 특성과, 절대 위치-대-게인 특성)이며, 도 18은 RRO가 제로, 포화가 0.4 트랙, 도 19는 RRO가 제로, 포화가 0.3 트랙인 결과이다. 도 18, 도 19에 도시한 바와 같이, 복조 위치 정밀도가 저하되고 있고, 또한 게인이 포화 영역에서 는 평탄하지만, 1에서부터 틀어져, 비포화 영역에서는 변동이 크다.

도 20, 도 21은 종래의 특허문헌3에 의한 복조 방법의 시뮬레이션 결과(절대 위치-대-복조 위치 특성과, 절대 위치-대-게인 특성)이며, 도 20은 RRO가 제로, 포화가 0.4 트랙, 도 21은 RRO가 제로, 포화가 0.3 트랙인 결과이다. 도 20, 도 21에 도시한 바와 같이, 포화, 비포화 영역에서 게인 변동이 크다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, PosN, PosQ의 포화량에 상관없이, 복조 위치가 보다 정확하게 되고, 또한 게인도 평탄한 것을 알 수 있어, 헤드의 위치 결정 정밀도 향상에 기여한다.

[파라미터 측정 처리]

이어서, 전술한 포화 계수 r의 측정 처리를, 도 22에서 설명한다. 한편, 본 측정 처리는 자기 디스크 장치의 공장 출하전에, 개개의 자기 디스크 장치에서 실행한다.

(S10) 헤드 번호 Head를 「0」으로 초기화한다.

(S12) 목표 위치 Target Pos에 목표 트랙 Target Track을 셋트한다.

(S14) 헤드 번호 Head의 헤드를 목표 위치 Target Pos로 시크한다. 그리고, 그 위치에서, 헤드의 판독 출력으로부터 PosQ의 절대치｜Q｜의 평균치를 측정하여, 변수 A로 저장한다.

(S16) 목표 위치 Target Pos를 목표 트랙 Target Track+0.25로 변경하여, 목표 위치 Target Pos로 시크한다. 그리고, 그 위치에서, 헤드의 판독 출력으로부터 PosQ의 절대치｜Q｜의 평균치를 측정하여, 변수 B로 저장한다.

(S18) 포화 트랙수 R을 R=A/(4B)에 의해 계산하고, 포화 계수 r을 r=(1-2R)/(2R)에 의해 계산한다. 또한, 계산한 r을 테이블(46)(도 9 참조)의 현 헤드의 저장 영역에 보존한다.

(S20) 헤드 번호 Head를 「1」 인크리멘트한다. 헤드 번호 Head가 최대 헤드 번호 Max Head를 초과하고 있는지를 판정한다. 헤드 번호 Head가 최대 헤드 번호 Max Head를 초과하지 않는 경우에는 단계 S12로 되돌아간다. 한편, 헤드 번호 Head가 최대 헤드 번호 Max Head를 초과하고 있는 경우에는 종료한다.

즉, 측정 트랙에서, 오프셋「0」으로 신호의 포화량을 측정한다. 다음에, 1/4 트랙 오프셋하여, ｜N｜=｜Q｜인 지점의 신호 값을 구한다. 이 2개의 측정치로부터 포화 계수 r을 헤드마다 구한다.

또, 이 흐름에서는 측정점은 1점만으로 했지만, 다수의 점의 평균치를 구하더라도 좋다. 더욱이, 전술한 도 9와 같이, 존 분할하여, 존마다 포화 계수 r을 구할 수 있다. 특히, 회전 액츄에이터를 VCM에 사용하는 경우에는 헤드의 요각에 따라, 리드 헤드의 검출 특성이 다르고, 포화 폭도 다르기 때문에, 존마다 측정하는 것이 바람직하다.

[다른 실시 형태]

이상, 본 발명을 실시 형태에 의해 설명했지만, 본 발명의 취지의 범위 내에서, 본 발명은 여러 가지 변형이 가능하며, 이들을 본 발명의 기술적 범위에서 배제하는 것은 아니다.

예컨대, 전술한 실시 형태에서는, 포화 영역에 복조식 N/｜Q｜를, 비포화 영 역에 복조식 N/(｜N｜+｜Q｜)의 조합으로 설명했지만, 다른 복조식을 사용할 수 있다. 즉, 도 7에 도시한 것과 같이, PosN, PosQ의 신호는 사다리꼴파의 형상이라고 가정하고 있지만, 헤드 특성이나 트랙 폭과의 관계에 따라서는, 사다리꼴파와 같은 각이 있는 형태가 아니라, 보다 둥글게 된 정현파에 가까운 파형이 있을 수 있다.

이러한 케이스에서는, 전술한 복조식의 조합과는 다른 조합 쪽이 보다 절대 위치에 대한 어긋남이 작고, 또는 게인이 작아지는 최적의 조합인 경우가 있다. 이하에, 이 조합을 기술한다.

(1) 포화 영역에 복조식 N/｜Q｜를, 비포화 영역에 복조식 N/√(N^2+Q^2)을 사용한다. 즉,

｜N｜≤｜Q｜일 때,

｜N｜≤r｜Q｜이면, ±N/(｜Q｜·2√(2(1+r^2))) (10)

｜N｜＞r｜Q｜이면, ±N/(√(N^2+Q^ 2)·2√2) (11)

｜N｜＞｜Q｜일 때,

｜Q｜≤r｜N｜이면, ±Q/(｜N｜·2√(2(1+r^2))) (12)

｜Q｜＞r｜N｜이면, ±Q/(√(N^2+Q^2)·2√2) (13)

(2) 포화 영역에 복조식 N/√(N^2+Q^2)을, 비포화 영역에 복조식 N/(｜N｜+｜Q｜)를 사용한다. 즉,

｜N｜≤｜Q｜일 때,

｜N｜≤r｜Q｜이면, ±N·√(1+r^2)/(√(N^2+Q^2)·2(r+1)) (14)

｜N｜＞r｜Q｜이면, ±N/((｜N｜+｜Q｜)·2) (15)

｜N｜＞｜Q｜일 때,

｜Q｜≤r｜N｜이면, ±Q·√(1+r^2)/(/(N(2+Q^2)·2(r+1)) (16)

｜Q｜＞r｜N｜이면, ±Q/((｜N｜+｜Q｜)·2) (17)

또, 디스크 장치를 자기 디스크 장치로 설명했지만, 광 디스크 장치 등의 다른 디스크 장치에도 적용할 수 있다.

(부기 1) 디스크 상에 기록된 서보 정보로부터 PosN과 PosQ의 2 위상 서보 신호를 얻어, 헤드의 위치를 복조하는 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비로부터 상기 PosN 또는 상기 PosQ의 포화 영역과 비포화 영역을 판정하는 단계와, 상기 포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제1 복조식으로 복조 위치를 계산하는 제1 단계와, 상기 비포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제2 복조식으로 복조 위치를 계산하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 2) 부기 1의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 비교하는 단계와, 상기 비교 결과와 상기 판정 결과에 따라서, 상기 제1 또는 제2 단계 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 3) 부기 1의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 포화 영역과 상기 비포화 영역의 복조 경계에서, 상기 제1 복조식과 상기 제2 복조식에 의한 복조 위치가 일치하도록, 상기 제1 및 제2 복조식을 구성하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 4) 부기 1의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 판정 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비가 미리 정한 비 이하일 때에는 포화라고 판정하고, 상기 비가 미리 정한 비를 초과한 때에는 비포화라고 판정하는 단계인 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 5) 부기 4의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 복수의 헤드 중 선택된 헤드에 대응한 상기 미리 정한 비를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 6) 부기 4의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 제1 단계는 상기 PosN과 상기 PosQ와, 상기 비의 조합으로 구성되는 상기 제1 복조식을 사용하여 복조하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 7) 부기 4의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 제1 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치 중 절대치가 작은 쪽을 분자에, 절대치가 큰 쪽과 상기 미리 정한 비를 분모에 포함하는 상기 제1 복조식으로 복조하는 단계로 이루어지고, 상기 제2 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치 중 절대치가 작은 쪽을 분자에, 절대치가 큰 쪽을 분모에 포함하는 상기 제2 복조식으로 복조하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 8) 부기 7의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 제1 단계의 제1 복조식은 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치 이하일 때, 상기 PosN을 분자에, 상기 PosQ의 절대치와 상기 미리 정한 비+1의 2배를 분모에 포함하는 복조식과, 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치를 초과한 때에, 상기 PosQ를 분자에, 상기 PosN의 절대치와 상기 미리 정한 비+1의 2배를 분모에 포함하는 복조식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 9) 부기 7의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 제2 단계의 제2 복조식은 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치 이하일 때, 상기 PosN을 분자에, 상기 PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 가산한 결과를 2배한 값을 분모에 포함하는 복조식과, 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치를 초과한 때에, 상기 PosQ를 분자에, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 가산한 결과의 2배의 값을 분모에 포함하는 복조식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 10) 부기 4의 헤드 위치 복조 방법에 있어서, 상기 헤드를 소정의 트랙 위치에 위치 결정했을 때의 PosQ의 값과, 상기 헤드를 상기 트랙 위치로부터 1/4 트랙 떨어진 위치에 위치 결정했을 때의 PosQ의 값으로부터 상기 미리 정한 비를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.

(부기 11) 서보 정보가 기록된 디스크로부터 정보를 판독하는 헤드와, 상기 헤드를 상기 디스크의 소정 위치에 위치시키는 액츄에이터와, 상기 헤드가 판독한 서보 정보로부터 PosN과 PosQ의 2 위상 서보 신호를 얻어, 헤드의 위치를 복조하여, 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비로부터 상기 PosN 또는 상기 PosQ의 포화 영역과 비포화 영역을 판정하여, 상기 포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제1 복조식으로 복조 위치를 계산하고, 상기 비포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제2 복조식으로 복조 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 12) 부기 11의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 비교하여, 상기 비교 결과와 상기 영역의 판정 결과에 따라서, 상기 제1 또는 제2 복조식 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 13) 부기 11의 디스크 장치에 있어서, 상기 포화 영역과 상기 비포화 영역의 복조 경계에서, 상기 제1 복조식과 상기 제2 복조식에 의한 복조 위치가 일치하도록, 상기 제1 및 제2 복조식을 구성하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 14) 부기 11의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비가 미리 정한 비 이하일 때는 포화라고 판정하고, 상기 비가 미리 정한 비를 초과한 때에는 비포화라고 판정하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 15) 부기 14의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부는 복수의 헤드 중 선택된 헤드에 대응한 상기 미리 정한 비를 선택하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 16) 부기 14의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 PosN과 상기 PosQ와, 상기 비의 조합으로 구성되는 상기 제1 복조식을 사용하여 복조하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 17) 부기 14의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치 중 절대치가 작은 쪽을 분자에, 절대치가 큰 쪽과 상기 미리 정한 비를 분모에 포함하는 상기 제1 복조식으로 복조하고, 상기 PosN의 절대 치와 상기 PosQ의 절대치 중 절대치가 작은 쪽을 분자에, 절대치가 큰 쪽을 분모에 포함하는 상기 제2 복조식으로 복조하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 18) 부기 17의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부의 제1 복조식은 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치 이하일 때, 상기 PosN을 분자에, 상기 PosQ의 절대치와 상기 미리 정한 비+1의 2배를 분모에 포함하는 복조식과, 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치를 초과한 때에, 상기 PosQ를 분자에, 상기 PosN의 절대치와 상기 미리 정한 비+1의 2배를 분모에 포함하는 복조식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 19) 부기 17의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부의 제2 복조식은 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치 이하일 때, 상기 PosN을 분자에, 상기 PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 가산한 결과를 2배한 값을 분모에 포함하는 복조식과, 상기 PosN의 절대치가 상기 PosQ의 절대치를 초과한 때에, 상기 PosQ를 분자에, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 가산한 결과의 2배의 값을 분모에 포함하는 복조식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

(부기 20) 부기 14의 디스크 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 헤드를 소정의 트랙 위치에 위치 결정했을 때의 PosQ의 값과, 상기 헤드를 상기 트랙 위치로부터 1/4 트랙 떨어진 위치에 위치 결정했을 때의 PosQ의 값으로부터 상기 미리 정한 비를 측정하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.

이와 같이, 본 발명의 위치 복조 방법에서는, PosN, PosQ의 각각의 절대치의 비로부터 포화하고 있는지를 판정하여, 포화 구간과 그렇지 않은 구간에서 다른 복조 방식을 도입하고, 또한, 각 복조 구간의 끝에서 인접한 복조 구간과 끝이 일치하도록 복조식을 구성한다. 이 때문에, 포화 있음 ·없음에 따라서 최적의 식이 선택되기 때문에, 포화를 일체 고려하지 않는 종래 방식에 비해 보다 정확히 위치 복조가 가능하게 된다.

또, PosN의 절대치와 PosQ의 절대치를 비교하여, 그 비가 미리 정한 포화 계수 r보다도 큰지 작은지에 따라 포화 있음/없음을 판정하고 있기 때문에, 포지션 감도를 사전에 측정하지 않아도 되며, 또한 검출한 PosN 및 PosQ가 실제로는 몇 트랙에 상당하는 것인지 모르는 상태라도 정확하게 포화를 판정할 수 있다.

Claims

디스크 상에 기록된 서보 정보로부터 PosN과 PosQ의 2 위상 서보 신호를 얻어, 헤드의 위치를 복조하는 헤드 위치 복조 방법에 있어서,

상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비로부터 상기 PosN 또는 상기 PosQ의 포화 영역과 비포화 영역을 판정하는 단계와;

상기 포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제1 복조식으로 복조 위치를 계산하는 제1 단계와;

상기 비포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제2 복조식으로 복조 위치를 계산하는 제2 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.
제1항에 있어서, 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 비교하는 단계와;

상기 비교 결과와 상기 판정 결과에 따라서, 상기 제1 또는 제2 단계 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.
제1항에 있어서, 상기 포화 영역과 상기 비포화 영역의 복조 경계에서, 상기 제1 복조식과 상기 제2 복조식에 의한 복조 위치가 일치하도록, 상기 제1 및 제2 복조식을 구성하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.
제1항에 있어서, 상기 판정 단계는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비가 미리 정한 포화 계수 r 이하일 때에는 포화라고 판정하고, 상기 비가 미리 정한 포화 계수 r을 초과한 때에는 비포화라고 판정하는 단계인 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.
제4항에 있어서, 복수의 헤드 중 선택된 헤드에 대응한 상기 미리 정한 포화 계수 r을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 위치 복조 방법.
서보 정보가 기록된 디스크로부터 정보를 판독하는 헤드와;

상기 헤드를 상기 디스크의 소정 위치에 위치시키는 액츄에이터와;

상기 헤드가 판독한 서보 정보로부터 PosN과 PosQ의 2 위상 서보 신호를 얻어, 헤드의 위치를 복조하여, 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부

를 포함하며,

상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비로부터 상기 PosN 또는 상기 PosQ의 포화 영역과 비포화 영역을 판정하여, 상기 포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제1 복조식으로 복조 위치를 계산하고, 상기 비포화 영역에서는 상기 PosN과 PosQ를 조합한 제2 복조식으로 복조 위치를 계산하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치를 비교하여, 상기 비교 결과와 상기 영역의 판정 결과에 따라서, 상기 제1 또는 제2 복조식 중 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제6항에 있어서, 상기 포화 영역과 상기 비포화 영역의 복조 경계에서, 상기 제1 복조식과 상기 제2 복조식에 의한 복조 위치가 일치하도록, 상기 제1 및 제2 복조식을 구성하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제6항에 있어서, 상기 제어부는 상기 PosN의 절대치와 상기 PosQ의 절대치의 비가 미리 정한 포화 계수 r 이하일 때에는 포화라고 판정하고, 상기 비가 미리 정한 포화 계수 r을 초과한 때에는 비포화라고 판정하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.
제9항에 있어서, 상기 제어부는 복수의 헤드 중 선택된 헤드에 대응한 상기 미리 정한 포화 계수 r을 선택하는 것을 특징으로 하는 디스크 장치.