ディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置による制御方法及び電子機器
【課題】シーク動作の応答性能の更なる向上を可能とする。
【解決手段】ディスク記憶装置は、目標となるトラックにヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、ディスクから読み出されたデータに含まれる複数の位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号に対し、複数の位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を複数の位置信号が記録された記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成し、生成されたタイミング信号に従って読み出された複数の位置信号をもとに、ヘッドの位置を復調する。
【解決手段】ディスク記憶装置は、目標となるトラックにヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、ディスクから読み出されたデータに含まれる複数の位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号に対し、複数の位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を複数の位置信号が記録された記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成し、生成されたタイミング信号に従って読み出された複数の位置信号をもとに、ヘッドの位置を復調する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、シーク動作を行うディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置による制御方法及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクなどへの読み書きをヘッドで行うディスク記憶装置では、ヘッドをディスク上の目標のトラックへ移動するシーク動作の際に、トラック中心からのオフセット位置を検出する複数の位置信号が記録されたサーボパターンを検出してヘッドの位置を復調し、その復調した位置（復調位置）を制御に用いることでシーク動作の応答性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５６７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、サーボパターンに記録された複数の位置信号は、トラックへ追従するフォロイング動作の際に正確な復調位置を得るためのものであり、サーボパターンを斜めに横切る場合を考慮して記録されてはいない。したがって、シーク動作の際に、サーボパターンに記録された複数の位置信号を検出して復調位置を得る場合には、ディスクの半径方向へ移動するヘッドの速度の増加に伴って復調位置の誤差が大きくなり、復調位置と実位置との対応関係が不明確となるヘッドの速度（復調限界速度）があった。この復調限界速度の制約は、シーク動作の応答性能の更なる向上を阻害する要因の一つであった。
【０００５】
本発明の実施形態は、シーク動作の応答性能の更なる向上を可能とするディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置による制御方法及び電子機器を得ることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態のディスク記憶装置は、トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成手段と、生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調手段と、復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記信号生成手段は、前記制御手段が目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ディスクに記録されるサーボパターンの一例を示す概念図である。
【図２】図２は、ディスクに記録されるサーボパターンの一例を示す概念図である。
【図３−１】図３−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図３−２】図３−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図４−１】図４−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図４−２】図４−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図５−１】図５−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図５−２】図５−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図６−１】図６−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図６−２】図６−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図７−１】図７−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図７−２】図７−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図８−１】図８−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図８−２】図８−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図９−１】図９−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図９−２】図９−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図１０−１】図１０−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図１０−２】図１０−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態にかかるディスク記憶装置の上面図である。
【図１２】図１２は、実施形態にかかるディスク記憶装置の断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態にかかるディスク記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、位置決め制御系にかかるブロック図である。
【図１５】図１５は、サーボ復調回路のブロック図である。
【図１６】図１６は、ゲート信号のタイムチャート図である。
【図１７】図１７は、ピークのタイミングが異なる様子を説明する概念図である。
【図１８】図１８は、ＮＵＬＬパターンの場合のゲート信号を例示する概念図である。
【図１９】図１９は、ゲート選択信号の出力にかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、サーボコントローラの動作説明図である。
【図２１−１】図２１−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２１−２】図２１−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２２−１】図２２−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２２−２】図２２−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２３−１】図２３−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２３−２】図２３−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２４−１】図２４−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２４−２】図２４−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２５】図２５は、磁気ヘッドの移動速度に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、シーク距離に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、実施形態にかかるディスク記憶装置を備える電子機器を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置の制御方法及び電子機器を詳細に説明する。以下の実施形態では、磁気ディスクへの読み書きを磁気ヘッドで行うディスク記憶装置を例に説明する。なお、ディスク記憶装置は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto-Optic）等の光ディスク装置や、リードオンリーの装置（再生装置）であってもよいことは言うまでもないことである。
【０００９】
＜ディスクについて＞
図１は、ディスク６に記録されるサーボパターン６０の一例を示す概念図である。図１に示すように、ディスク記憶装置が読み書きを行うディスク６には、回転中心から半径方向に円弧状に延びるサーボパターン６０が記録されている。サーボパターン６０は、磁気ヘッドを位置決めするために使用される情報である。
【００１０】
ディスク６は、金属又はガラス製の円盤（ディスク）状の基板に磁性膜を形成した記憶媒体である。ディスク６へデータの記録を行う場合には、ディスク６のデータを記録する記録領域に磁気ヘッドから磁界をかけ、表面上の磁性体の磁化状態を変化させることによってデータを記録する。また、ディスク６からデータを読み出して再生する場合には、再生対象となるディスク６上の記録領域に磁気ヘッドを移動させ、ディスク６の磁性体の磁化状態を読み取ってデータを再生する。なお、ディスク６の記録方式は、垂直磁気記録方式、水平磁気記録方式のいずれであってもよい。
【００１１】
サーボパターン６０は、サーボマーク、グレイコード、バースト部を有する構成である。サーボマークは、サーボパターン６０の先頭を示し、読み出しの基準となる基準マークである。グレイコードは、トラックごとのトラック番号（「２Ｎ」、「２Ｎ＋１」、「２Ｎ＋２」…）がデジタルデータで記録される。ディスク記憶装置では、グレイコードに記録されたトラック番号を復調することで、磁気ヘッドがどのトラック番号のトラックに位置しているかを検出できる。バースト部は、各トラックにおいてトラック中心からのオフセット位置を検出するため、位相の９０度ずれた４相の面積パターンを示す位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤが記録される記録領域である。ディスク記憶装置では、バースト部に記録された位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤの振幅（面積に相当）を得て、検出されたトラック番号のトラック中心からの磁気ヘッドの位置（オフセット位置）を復調する。
【００１２】
図２はディスク６に記録されるサーボパターン６０の一例を示す概念図であり、より具体的にはサーボパターン６０のバースト部に２相のＮＵＬＬパターンが形成される場合を示す図である。図２に示すように、ＮＵＬＬパターンの場合は、位相の１８０度ずれた２相の位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱがバースト部に記録される。このＮＵＬＬパターンの場合は、図１の場合と類似するが、バースト部の幅を半分とすることができる。ディスク記憶装置では、バースト部に記録された位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの振幅（面積に相当）ならびに位相が変化することを得て、検出されたトラック番号のトラック中心からの磁気ヘッドの位置（オフセット位置）を復調する。なお、特に図示しないが、ＮＵＬＬパターンと形状が類似するＤＣパターンの場合も同様であることは言うまでもないことである。
【００１３】
＜磁気ヘッドの位置の復調について＞
ここで、位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤによる磁気ヘッドの位置の復調について説明する。まず、位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤを得ることで、以下の（１）、（２）式よりＰｏｓＮ、ＰｏｓＱを計算する。なお、ＮＵＬＬパターンの場合は、位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱが（１）、（２）式の結果に相当するので、この計算を省くことができる。
【００１４】
ＰｏｓＮ＝ＰｏｓＡ−ＰｏｓＢ（１）
ＰｏｓＱ＝ＰｏｓＣ−ＰｏｓＤ（２）
この位置信号の直線部分を使用して、復調位置（磁気ヘッドの現在位置）が復調される。この復調位置は、計算によって得られる。例えば、復調位置（Position）は、下記の式で計算する（たとえば、特開平８−１９５０４４号公報）。即ち、PosNの絶対値abs(PosN)と、PosQの絶対値abs(PosQ)との大きさを比較し、abs(PosN)≦abs(PosQ)である時は、下記（３）式により、復調位置を得る。
【００１５】
Position＝-sgn(PosQ)*PosN＋Track（３）
但し、sgn(PosQ)*even(Track)＞0.0である時は、下記（４）式を（３）式に加算する。
【００１６】
Position＋＝sgn(PosQ)*sgn(PosN)*1.0 （４）
逆に、abs(PosN)≦abs(PosQ)でないときは、下記式（５）を使用する。
【００１７】
Position＝sgn(PosN)*(PosQ＋even(Track)*0.5 )＋Track （５）
ここで、sgn()は、（）の符号、Trackは、トラック番号、even(Track)は、トラック番号が、偶数の時、「１」、奇数の時、「０」である。これを、Ｃ言語プログラムで記述すると、下記の如くなる。
【００１８】
if(abs(PosN)≦abs(PosQ))｛
Position=-sgn(PosQ)*PosN+Track;
if(sgn(PosQ)*even(Track)＞0.0)
Position+=sgn(PosQ)*sgn(PosN)*1.0；
｝else｛
Position=sgn(PosN)*(PosQ+even(Track)*0.5)+Track;
【００１９】
＜従来のディスク記憶装置によるシミュレーション＞
ここで、実際の磁気ヘッドの位置と、復調位置との関係を見るため、従来のディスク記憶装置をモデルにシミュレーションしてみる。なお、このシミュレーションでは、例えば面積パターンの場合であり、バースト部から４相の位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤを得て復調位置を復調している。
【００２０】
図３−１、４−１、５−１、６−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図３−２、４−２、５−２、６−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００２１】
図３−１、図３−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図３−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は０．５トラックずれた関係であり、バースト部の記録と合致している。したがって、図３−２に示すように、磁気ヘッドの実位置と復調位置と間には誤差が生じていない。
【００２２】
図４−１、図４−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が２０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図４−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が２０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は図３−１に示した状態からずれたものとなる。より具体的には、ＰｏｓＮが図の右方向（トラック増加方向）に、ＰｏｓＱが図の左方向（トラック減少方向）にシフトしている。したがって、図４−２に示すように、磁気ヘッドの実位置と復調位置と間には誤差が生じている。この誤差は、サーボパターンを斜めに横切る（図１、２の矢印方向）ことで生じるものであり、磁気ヘッドの半径方向の速度に比例して大きくなる。
【００２３】
図５−１、図５−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が４０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図５−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が４０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は、図４−１に示した状態から更にずれたものとなる。より具体的には、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は０となっている。
【００２４】
図６−１、図６−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が６０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図６−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が６０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は、図５−１に示した状態から更にずれたものとなり、逆転している。したがって、復調位置と実位置との対応関係が不明確となり、図６−２に示すように、まともに復調できなくなっている。以上のように、磁気ヘッドの半径方向の速度においては、復調位置と実位置との対応関係が不明確となる限界速度（復調限界速度）がある。
【００２５】
同様に、例えばＮＵＬＬパターンの場合であり、バースト部から２相の位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱを得て復調位置を復調する場合の、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果を例示する。図７−１、８−１、９−１、１０−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図７−２、８−２、９−２、１０−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００２６】
図７−１〜図１０−２に示すように、ＮＵＬＬパターンの場合は、磁気ヘッドの半径方向の速度が８０トラック／サンプルである場合に復調限界速度を迎えることがわかる。これは４相の場合（４０トラック／サンプル）と比べると２倍である。この要因は、１つのバースト部のサイズを、２相の場合と４相の場合とで同じにしてシミュレーションしたためと考えられる。
【００２７】
＜実施形態にかかるディスク記憶装置＞
ここで、実施形態にかかるディスク記憶装置について説明する。図１１は、実施形態のディスク記憶装置１００にかかる上面図である。図１２は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００の断面図である。この実施形態では、ディスク記憶装置１００としてハードディスク装置を例にしてある。
【００２８】
図１１及び図１２に示すように、ディスク６は、基板（円板）に磁気記録層を設けて構成される。ディスク６は、例えば２．５インチの大きさであり、ドライブ内に、３枚設けられている。スピンドルモータ５は、ディスク６を支持し、且つ回転する。磁気ヘッド４は、アクチュエータに設けられている。アクチュエータは、ＶＣＭ３（ボイスコイルモータ）と、アーム８と、フレクシャ９（サスペンション）を有する。フレクシャ９の先端に、磁気ヘッド４が取り付けられている。
【００２９】
磁気ヘッド４は、ディスク６のデータを読み取り、データを書き込む。磁気ヘッド４は、ＭＲ素子（再生素子）と、ライト素子とを有する。ＶＣＭ３は、磁気ヘッド４をディスク６の半径方向に駆動し、ディスク６の所望のトラックに位置付ける。ＶＣＭ３及びスピンドルモータ５は、ドライブベース２に設けられる。カバー１は、ドライブベース２を覆い、ドライブ内部を外部から隔離する。プリント板７は、ドライブベース２の下に設けられ、ドライブの制御回路を搭載する。コネクタ１０は、ドライブベース２の下に設けられ、制御回路と外部とを接続する。このドライブは、小型であり、例えばノートパソコン等の内蔵ディスクとして使用される。
【００３０】
図１３は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００の構成を示すブロック図である。ＨＤＣ１８（ハードディスクコントローラ）は、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）との間での各種コマンドの授受、データの授受等のホストＣＰＵとのインターフェース制御及び磁気ディスク媒体上の記録再生フォーマットを制御するための磁気ディスク装置内部の制御信号の発生等を行う。バッファ１７は、ホストＣＰＵよりのライトデータの一時的な記憶及び磁気ディスク媒体よりのリードデータの一時的な記憶に使用される。
【００３１】
ＭＣＵ１９（マイクロコントローラ）は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、メモリ、ＤＡコンバータ、ＡＤコンバータ等で構成されている。ＭＣＵ１９は、磁気ヘッドの位置決めのためのサーボ制御（位置決め制御）等を行う。ＭＣＵ１９は、メモリに記憶されたプログラムを実行して、サーボ復調回路１６よりの位置信号を認識し、位置決めのためのＶＣＭ３のＶＣＭ制御電流の制御値を計算する。更に、ＭＣＵ１９は、ＳＰＭ駆動回路１４の駆動電流の制御を行う。
【００３２】
ＶＣＭ駆動回路１３は、ＶＣＭ３に駆動電流を流すためのパワーアンプで構成される。ＳＰＭ駆動回路１４は、ディスク６を回転するスピンドルモータ５に駆動電流を流すためのパワーアンプで構成される。
【００３３】
リードチャネル１５は、記録再生を行うための回路である。リードチャネル１５は、ホストＣＰＵよりのライトデータをディスク６に記録するための変調回路、パラレルシリアル変換回路、ディスク６よりデータを再生するための復調回路、シリアルパラレル変換回路等を有する。サーボ復調回路１６は、図１５にて後述するように、ディスク６に記録されたサーボパターン６０を復調する回路であり、ＭＣＵ１９に復調した位置信号を出力する。
【００３４】
尚、図示されていないが、ドライブＨＤＡ内には、磁気ヘッド４に記録電流を供給するライトアンプと、磁気ヘッド４よりの再生電圧を増幅するプリアンプとを内蔵したヘッドＩＣが設けられている。
【００３５】
ここで、ＭＣＵ１９が実行する位置決め制御系について説明する。図１４は、位置決め制御系にかかるブロック図である。
【００３６】
図１４に示すように、位置決め制御系は、ＭＣＵ１９と、ＶＣＭ駆動回路１３と、ＳＰＭ駆動回路１４と、サーボ復調回路１６とで構成されている。ＭＣＵ１９は、サーボ復調回路１６よりの位置信号をもとに、ＶＣＭ駆動回路１３、ＳＰＭ駆動回路１４の駆動を制御する制御信号を出力する。また、ＭＣＵ１９は、サーボ復調回路１６で生成されるゲート信号を選択するゲート選択信号を出力する（詳細は後述する）。
【００３７】
図１５は、サーボ復調回路１６のブロック図である。図１５に示すように、サーボ復調回路１６は、プリアンプ３０、ＡＧＣ回路３１、サーボマーク検出器３２、ゲート信号生成器３３、トラック番号検出器３４、ＰｏｓＡ検出器３５、ＰｏｓＢ検出器３６、ＰｏｓＣ検出器３７、ＰｏｓＤ検出器３８を備える。
【００３８】
プリアンプ３０は、リードチャネル１５からの読み取り信号を増幅する。ＡＧＣ回路３１（自動ゲイン制御）は、読み取り信号のゲインを調整して、読み取り信号の振幅を一定に制御する。サーボマーク検出器３２は、読み取り信号からサーボマーク（図１、２参照）を検出する。
【００３９】
ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、入力される基準クロックに同期したタイミングでトラック番号検出器３４、ＰｏｓＡ検出器３５、ＰｏｓＢ検出器３６、ＰｏｓＣ検出器３７、ＰｏｓＤ検出器３８のゲート信号を生成する。図１６は、ゲート信号のタイムチャート図である。図１６に示すように、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれるトラック番号の読み取りタイミングに合わせたピークＰ１を有するゲート信号Ｇ１を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＡの読み取りタイミングに合わせたピークＰ２を有するゲート信号Ｇ２を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＢの読み取りタイミングに合わせたピークＰ３を有するゲート信号Ｇ３を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＣの読み取りタイミングに合わせたピークＰ４を有するゲート信号Ｇ４を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＤの読み取りタイミングに合わせたピークＰ５を有するゲート信号Ｇ５を生成する。
【００４０】
トラック番号検出器３４は、ゲート信号Ｇ１に従って読み取り信号に含まれるトラック番号を検出（読み出し）し、そのトラック番号を出力する。ＰｏｓＡ検出器３５は、ゲート信号Ｇ２に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＡを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＡとして出力する。ＰｏｓＢ検出器３６は、ゲート信号Ｇ３に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＢを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＢとして出力する。ＰｏｓＣ検出器３７は、ゲート信号Ｇ４に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＣを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＣとして出力する。ＰｏｓＤ検出器３８は、ゲート信号Ｇ５に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＤを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＤを出力する。
【００４１】
なお、ゲート信号生成器３３は、ＭＣＵ１９より出力されるゲート選択信号に応じて設定される動作モードに従って、ピークＰ２〜Ｐ５のタイミングが異なるゲート信号Ｇ２〜Ｇ５を生成する。
【００４２】
図１７は、ピークＰ２〜Ｐ５のタイミングが異なる様子を説明する概念図である。図１７に示すように、ゲート選択信号に応じてモードＭ１が設定される場合、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号Ｇ２〜Ｇ５に含まれるピークＰ２〜Ｐ５の中心時刻Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１、Ｔｄ１は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの位置の中心と一致する。また、ピークＰ２〜Ｐ５の期間は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの幅と略一致する。このモードＭ１が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５のタイミングは、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰ２〜Ｐ５の立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００４３】
また、ゲート選択信号に応じてモードＭ２が設定される場合、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号Ｇ２〜Ｇ５に含まれるピークＰ２〜Ｐ５は、モードＭ１の場合と比較して、読み出し期間が短く（幅を短く）されている。具体的には、読み出し期間がモードＭ１の場合の約半分にされている。また、ピークＰ２〜Ｐ５の中心時刻Ｔａ２、Ｔｂ２、Ｔｃ２、Ｔｄ２は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの中心、すなわちバースト部の中心に相当する時刻（復調中心時刻）に近づけている。より具体的には、モードＭ２の場合のピークＰ２〜Ｐ５は、モードＭ１の場合のピークＰ２〜Ｐ５の立ち上がり及び立ち下がりタイミングにおいて、上述した復調中心時刻に近い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを基準に、遠い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングをその基準に近づけたものである。
【００４４】
したがって、モードＭ２が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５では、モードＭ１の場合と比較して、（Ｔａ２＋Ｔｂ２）／２として見積もられるＰｏｓＮの中心と、（Ｔｃ２＋Ｔｄ２）／２として見積もられるＰｏｓＱの中心とが復調中心時刻側にシフトする。このため、モードＭ２が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５では、上述したシミュレーションで示したように、磁気ヘッド４の半径方向の速度増加に伴ったＰｏｓＮ、ＰｏｓＱのシフトに対応していることから、復調限界速度の改善と、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との誤差の改善とが見込まれる。
【００４５】
なお、このモードＭ２が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５のタイミングも、モードＭ１の場合と同様に、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰ２〜Ｐ５の立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００４６】
ここで、２相のＮＵＬＬパターンに対応したゲート信号について説明する。図１８は、ＮＵＬＬパターンの場合のゲート信号を例示する概念図である。図１８に示すように、ＮＵＬＬパターンの場合も上述した４相の場合と同様に、位置信号ＰｏｓＮの読み出しに対応したピークＰＮと、位置信号ＰｏｓＱの読み出しに対応したピークＰＱとを含むゲート信号が生成される。
【００４７】
具体的には、ゲート選択信号に応じてモードＭ１が設定される場合、ピークＰＮ、ＰＱの中心時刻Ｔｎ１、Ｔｑ１は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの位置の中心と一致する。また、ピークＰＮ、ＰＱの期間は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの幅と略一致する。このモードＭ１が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱのタイミングは、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰＮ、ＰＱの立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００４８】
また、ゲート選択信号に応じてモードＭ２が設定される場合、ピークＰＮ、ＰＱは、モードＭ１の場合と比較して、読み出し期間が短く（幅を短く）されている。具体的には、読み出し期間がモードＭ１の場合の約半分にされている。また、ピークＰＮ、ＰＱの中心時刻Ｔｎ２、Ｔｑ２は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの中心、すなわちバースト部の中心に相当する時刻（復調中心時刻）に近づけている。より具体的には、モードＭ２の場合のピークＰＮ、ＰＱは、モードＭ１の場合のピークＰＮ、ＰＱの立ち上がり及び立ち下がりタイミングにおいて、上述した復調中心時刻に近い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを基準に、遠い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングをその基準に近づけたものである。
【００４９】
したがって、モードＭ２が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱでは、モードＭ１の場合と比較して、ＰｏｓＮの中心と、ＰｏｓＱの中心とが復調中心時刻側にシフトする。このため、モードＭ２が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱでは、上述したシミュレーションで示したように、磁気ヘッド４の半径方向の速度増加に伴ったＰｏｓＮ、ＰｏｓＱのシフトに対応していることから、復調限界速度の改善と、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との誤差の改善とが見込まれる。
【００５０】
なお、このモードＭ２が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱのタイミングも、モードＭ１の場合と同様に、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰＮ、ＰＱの立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００５１】
図１４に戻り、ＭＣＵ１９は、位置復調部２０と、誤差演算器２１と、ゲイン補正部２２と、サーボコントローラ２３とを有する。この各部は、ＭＣＵ１９の機能をブロック化したものである。サーボコントローラ２３は、位置誤差に応じて制御量を算出する周知のサーボコントローラである。また、サーボコントローラ２３は、磁気ヘッド４をディスク６上の目標のトラックへ移動するシーク動作の有無に応じたゲート選択信号を出力する。
【００５２】
図１９は、ゲート選択信号の出力にかかる動作の一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、サーボコントローラ２３は、ＨＤＣ１８からのコマンドをもとに、シーク動作を行うか否かを判定する（Ｓ１）。シーク動作を行う場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ２の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ２）。シーク動作を行わない場合（Ｓ１：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ３）。したがって、ディスク記憶装置１００では、シーク動作を行う際には、モードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成されて、サーボマークから位置信号が読み出されることとなる。
【００５３】
また、サーボコントローラ２３は、位置誤差に応じて、コアース制御、整定制御、フォロイング制御を実行する。図２０は、サーボコントローラ２３の動作説明図である。
【００５４】
図２０に示すように、コアース制御は、目標位置への速度制御である。コアース制御は、速度制御、ＰＤ制御、又は定常バイアス推定を含まないオブザーバ制御等により構成されている。また、コアース制御は、加速、定速、減速と、制御モードを切り替える。この加速モードは、電流を流し、速度を速くする制御である。定速モードは、電流を「０」にして、速度を一定速度に保つ制御である。減速モードは、電流を加速時とは反対方向に流し、速度を目標位置付近でゼロに近くする制御である。距離が小さい場合には、定速モードは含まれない。
【００５５】
フォロイング制御は、磁気ヘッド４を目標位置に追従する制御である。フォロイング制御は、ＰＩＤ制御、ＰＩ×ＬｅａｄＬａｇ、定常バイアス推定を含むオブザーバ制御等で構成される。整定制御は、コアース制御とフォロイング制御とのつなぎを行うための制御モードである。整定制御では、制御系に積分要素を含む。
【００５６】
位置復調部２０は、上述した計算式に従い、サーボ復調回路１６からのトラック番号、ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤから復調位置（Position）を算出する。誤差演算器２１は、復調位置ｙから目標位置ｒを差し引き、位置誤差を出力する第１の演算器と、トラック位置から目標位置を差し引き、位置誤差を出力する第２の演算器とを有する（図示しない）。ゲイン補正部２２は、実速度と予め設定された制限速度とを比較し、速度を判定する。また、ゲイン補正部２２は、サーボコントローラ２３へ出力する位置誤差を、第１の演算器の位置誤差と、第２の演算器の位置誤差とから選択して、サーボコントローラ２３に出力する。
【００５７】
＜実施形態にかかるディスク記憶装置によるシミュレーション＞
ここで、実際の磁気ヘッド４の位置と、復調位置との関係を見るため、実施形態にかかるディスク記憶装置１００をモデルにシミュレーションしてみる。なお、このシミュレーションでは、例えば面積パターンの場合であり、バースト部から４相の位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤを得て復調位置を復調している。
【００５８】
図２１−１、２２−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図２１−２、２２−２は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００５９】
図２１−１、図２１−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が４０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。この速度は、従来のディスク記憶装置の場合（図５−１、図５−２参照）、復調限界速度に至った速度である。しかしながら、図２１−１、図２１−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、モードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成されているため、復調限界速度に至っていない。
【００６０】
図２２−１、図２２−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が６５トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図２２−１、図２２−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が６５トラック／サンプルで復調限界速度に至っている。すなわち、従来の場合と比較して、復調限界速度においては約５０パーセントの改善となっている。
【００６１】
同様に、例えばＮＵＬＬパターンの場合であり、バースト部から２相の位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱを得て復調位置を復調する場合の、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果を例示する。図２３−１、２４−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図２３−２、２４−２は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００６２】
図２３−１、図２３−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が８０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。この速度は、従来のディスク記憶装置の場合（図９−１、図９−２参照）、復調限界速度に至った速度である。しかしながら、図２３−１、図２３−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、モードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成されているため、復調限界速度に至っていない。
【００６３】
図２４−１、図２４−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が３２０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図２４−１、図２４−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が３２０トラック／サンプルで復調限界速度に至っている。すなわち、従来の場合と比較して、復調限界速度が約４倍になっている。また、面積パターンの場合と比べて、ＮＵＬＬパターンの方が復調限界速度の改善効果が高いことがわかった。上述したように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、シーク動作の応答性能の向上を阻害する要因の一つである復調限界速度が改善されることから、シーク動作の応答性能の更なる向上が可能となる。
【００６４】
＜磁気ヘッド４の速度に応じたゲート信号の切替＞
次に、磁気ヘッド４の半径方向における移動速度に応じて、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号を切替える場合について説明する。図２５は、磁気ヘッド４の移動速度に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２５に示す一連の動作は、シーク動作の開始に伴ってスタートされ、シーク動作中は、例えば１サンプル（算出した復調位置）ごとに１度実行される。
【００６５】
図２５に示すように、シーク動作が開始されると、算出手段としてのサーボコントローラ２３は、半径方向における磁気ヘッド４の推定速度（Ｖｅｓｔ）を計算する（Ｓ１０）。具体的には、サーボコントローラ２３は、サーボマークの読み出しに応じて位置復調部２０により算出した復調位置を一つのサンプルとしてスタックし、次のサンプルと比較する（微分する）ことで推定速度を計算する。また、サーボコントローラ２３は、ＨＤＣ１８からのコマンドの実行状態（実行中のコマンドとその実行時間）や、位置復調部２０により算出した復調位置などの要素を元に所定の計算式で算出された推定速度を要素ごとのテーブルとするデータを参照し、推定速度を求めてもよい。
【００６６】
次いで、サーボコントローラ２３は、Ｖｅｓｔの絶対値が予め設定された基準速度（Ｖ１）以下、すなわち磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ１）以下であるか否かを判定する（Ｓ１１）。磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ１）以下である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力し（Ｓ１３）、位置復調部２０における、バースト部の位置信号を用いた復調位置の計算（バースト計算）を許可する（Ｓ１５）。
【００６７】
磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ１）より大きい場合（Ｓ１１：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ２の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ１２）。サーボ復調回路１６では、磁気ヘッド４の推定速度が基準速度（Ｖ１）より大きい場合にモードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成され、磁気ヘッド４の推定速度が基準速度（Ｖ１）以下である場合にモードＭ１の設定に応じたゲート信号が生成される。磁気ヘッド４の推定速度が小さく、フォロイング動作に近い場合は、モードＭ１の設定に応じたゲート信号の方が位置信号の読み出し期間を長くできるため、対ノイズ性能を向上できる。逆に、磁気ヘッド４の推定速度が大きい場合は、モードＭ２の設定に応じたゲート信号の方が上述したとおり復調限界速度の向上が見込まれるため、シーク動作の応答性能の更なる向上が期待できる。
【００６８】
Ｓ１２に次いで、サーボコントローラ２３は、Ｖｅｓｔの絶対値が基準速度（Ｖ１）より大きい値として予め設定された基準速度（Ｖ２）以下、すなわち磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ２）以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この基準速度（Ｖ２）は、復調限界速度と見込みのある値よりも若干小さい値が予め設定される。
【００６９】
磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ２）以下である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、バースト計算を許可する（Ｓ１５）。また、磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ２）より大きい場合（Ｓ１４：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、バースト計算を禁止する（Ｓ１６）。すなわち、サーボ復調回路１６では、バースト部の位置信号を用いた復調位置の計算が停止される。したがって、磁気ヘッド４の推定速度が復調限界速度に近づいた場合は、復調位置の計算が停止されることから、不確定な復調位置が位置復調部２０より出力されることを未然に防止できる。
【００７０】
＜シーク距離に応じたゲート信号の切替＞
次に、目標となるトラックと、シーク動作を開始する際の磁気ヘッド４の位置との間の距離（シーク距離）に応じて、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号を切替える場合について説明する。図２６は、シーク距離に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【００７１】
図２６に示すように、シーク動作が開始されると、サーボコントローラ２３は、ＨＤＣ１８からのコマンドに応じた目標となるトラックと、位置復調部２０より算出した復調位置、すなわち磁気ヘッド４の位置との間の距離（シーク距離）が、予め設定された閾値（Ｌ１）以下であるか否かを判定する（Ｓ２０）。
【００７２】
シーク距離が閾値（Ｌ１）以下である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ２１）。シーク距離が閾値（Ｌ１）より大きい場合（Ｓ２０：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ２の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ２２）。シーク動作時における磁気ヘッド４の最高速度は、シーク距離が決まれば事前に見積もることができる。したがって、上述したように、シーク距離に応じて生成するゲート信号を切り替えてもよい。
【００７３】
Ｓ２２に次いで、サーボコントローラ２３は、シーク距離が閾値（Ｌ１）より小さい値として予め設定された閾値（Ｌ２）以下であるか否かを判定する（Ｓ２３）。この閾値（Ｌ２）は、目標となるトラックに磁気ヘッド４の位置が十分近く、フォロイング動作に切り替わる程度のシーク距離として見積もられる値が予め設定される。
【００７４】
シーク距離が閾値（Ｌ２）より大きい場合（Ｓ２３：ＮＯ）は処理を待機する。シーク距離が閾値（Ｌ２）以下である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力し、モードＭ２の設定からの切り替えを行う（Ｓ２４）。したがって、シーク距離がフォロイング動作に切り替わる程度に縮まった場合は、モードＭ１の設定に応じたゲート信号に切り替えて位置信号の読み出し期間を長くし、対ノイズ性能を向上できる。
【００７５】
＜実施形態にかかるディスク記憶装置１００を備える電子機器＞
次に、実施形態にかかるディスク記憶装置１００を備える電子機器を説明する。図２７は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００を備える電子機器１０００を例示するブロック図である。
【００７６】
図２７に示すように、電子機器１０００は、ディスク記憶装置１００、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１２０（Read Only Memory）、ＲＡＭ１３０（Random Access Memory）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部１４０、キーボードやポインティングデバイス等の操作部１５０、インターネット等と接続するための通信Ｉ／Ｆ１６０を備える。ディスク記憶装置１００を含めた各部は、バス１７０により互いに接続され、ＣＰＵ１１０の制御の元に動作する。電子機器１０００の具体例としては、ＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、ＨＤＤレコーダ、ＨＤＤを内蔵するテレビジョン受信装置等がある。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１００…ディスク記憶装置、３…ＶＣＭ、４…磁気ヘッド、６…ディスク、５…スピンドルモータ、８…アーム、９…フレクシャ、１３…ＶＣＭ駆動回路、１４…ＳＰＭ駆動回路、１５…リードチャネル、１６…サーボ復調回路、１７…バッファ、１８…ＨＤＣ、１９…ＭＣＵ、２０…位置復調部、２１…誤差演算器、２２…ゲイン補正部、２３…サーボコントローラ、３０…プリアンプ、３１…ＡＧＣ回路、３２…サーボマーク検出器、３３…ゲート信号生成器、３４…トラック番号検出器、３５…ＰｏｓＡ検出器、３６…ＰｏｓＢ検出器、３７…ＰｏｓＣ検出器、３８…ＰｏｓＤ検出器、６０…サーボパターン、Ｇ１〜Ｇ５…ゲート信号、ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＱ…位置信号、Ｐ１〜Ｐ５、ＰＮ、ＰＱ…ピーク、Ｍ１、Ｍ２…モード、１０００…電子機器
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、シーク動作を行うディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置による制御方法及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディスクなどへの読み書きをヘッドで行うディスク記憶装置では、ヘッドをディスク上の目標のトラックへ移動するシーク動作の際に、トラック中心からのオフセット位置を検出する複数の位置信号が記録されたサーボパターンを検出してヘッドの位置を復調し、その復調した位置（復調位置）を制御に用いることでシーク動作の応答性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５６７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、サーボパターンに記録された複数の位置信号は、トラックへ追従するフォロイング動作の際に正確な復調位置を得るためのものであり、サーボパターンを斜めに横切る場合を考慮して記録されてはいない。したがって、シーク動作の際に、サーボパターンに記録された複数の位置信号を検出して復調位置を得る場合には、ディスクの半径方向へ移動するヘッドの速度の増加に伴って復調位置の誤差が大きくなり、復調位置と実位置との対応関係が不明確となるヘッドの速度（復調限界速度）があった。この復調限界速度の制約は、シーク動作の応答性能の更なる向上を阻害する要因の一つであった。
【０００５】
本発明の実施形態は、シーク動作の応答性能の更なる向上を可能とするディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置による制御方法及び電子機器を得ることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態のディスク記憶装置は、トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成手段と、生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調手段と、復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、前記信号生成手段は、前記制御手段が目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、ディスクに記録されるサーボパターンの一例を示す概念図である。
【図２】図２は、ディスクに記録されるサーボパターンの一例を示す概念図である。
【図３−１】図３−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図３−２】図３−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図４−１】図４−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図４−２】図４−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図５−１】図５−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図５−２】図５−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図６−１】図６−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図６−２】図６−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図７−１】図７−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図７−２】図７−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図８−１】図８−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図８−２】図８−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図９−１】図９−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図９−２】図９−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図１０−１】図１０−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図１０−２】図１０−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態にかかるディスク記憶装置の上面図である。
【図１２】図１２は、実施形態にかかるディスク記憶装置の断面図である。
【図１３】図１３は、実施形態にかかるディスク記憶装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、位置決め制御系にかかるブロック図である。
【図１５】図１５は、サーボ復調回路のブロック図である。
【図１６】図１６は、ゲート信号のタイムチャート図である。
【図１７】図１７は、ピークのタイミングが異なる様子を説明する概念図である。
【図１８】図１８は、ＮＵＬＬパターンの場合のゲート信号を例示する概念図である。
【図１９】図１９は、ゲート選択信号の出力にかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、サーボコントローラの動作説明図である。
【図２１−１】図２１−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２１−２】図２１−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２２−１】図２２−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２２−２】図２２−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２３−１】図２３−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２３−２】図２３−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２４−１】図２４−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。
【図２４−２】図２４−２は、実施形態のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【図２５】図２５は、磁気ヘッドの移動速度に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、シーク距離に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、実施形態にかかるディスク記憶装置を備える電子機器を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるディスク記憶装置、ディスク記憶装置のコントローラ、ディスク記憶装置の制御方法及び電子機器を詳細に説明する。以下の実施形態では、磁気ディスクへの読み書きを磁気ヘッドで行うディスク記憶装置を例に説明する。なお、ディスク記憶装置は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto-Optic）等の光ディスク装置や、リードオンリーの装置（再生装置）であってもよいことは言うまでもないことである。
【０００９】
＜ディスクについて＞
図１は、ディスク６に記録されるサーボパターン６０の一例を示す概念図である。図１に示すように、ディスク記憶装置が読み書きを行うディスク６には、回転中心から半径方向に円弧状に延びるサーボパターン６０が記録されている。サーボパターン６０は、磁気ヘッドを位置決めするために使用される情報である。
【００１０】
ディスク６は、金属又はガラス製の円盤（ディスク）状の基板に磁性膜を形成した記憶媒体である。ディスク６へデータの記録を行う場合には、ディスク６のデータを記録する記録領域に磁気ヘッドから磁界をかけ、表面上の磁性体の磁化状態を変化させることによってデータを記録する。また、ディスク６からデータを読み出して再生する場合には、再生対象となるディスク６上の記録領域に磁気ヘッドを移動させ、ディスク６の磁性体の磁化状態を読み取ってデータを再生する。なお、ディスク６の記録方式は、垂直磁気記録方式、水平磁気記録方式のいずれであってもよい。
【００１１】
サーボパターン６０は、サーボマーク、グレイコード、バースト部を有する構成である。サーボマークは、サーボパターン６０の先頭を示し、読み出しの基準となる基準マークである。グレイコードは、トラックごとのトラック番号（「２Ｎ」、「２Ｎ＋１」、「２Ｎ＋２」…）がデジタルデータで記録される。ディスク記憶装置では、グレイコードに記録されたトラック番号を復調することで、磁気ヘッドがどのトラック番号のトラックに位置しているかを検出できる。バースト部は、各トラックにおいてトラック中心からのオフセット位置を検出するため、位相の９０度ずれた４相の面積パターンを示す位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤが記録される記録領域である。ディスク記憶装置では、バースト部に記録された位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤの振幅（面積に相当）を得て、検出されたトラック番号のトラック中心からの磁気ヘッドの位置（オフセット位置）を復調する。
【００１２】
図２はディスク６に記録されるサーボパターン６０の一例を示す概念図であり、より具体的にはサーボパターン６０のバースト部に２相のＮＵＬＬパターンが形成される場合を示す図である。図２に示すように、ＮＵＬＬパターンの場合は、位相の１８０度ずれた２相の位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱがバースト部に記録される。このＮＵＬＬパターンの場合は、図１の場合と類似するが、バースト部の幅を半分とすることができる。ディスク記憶装置では、バースト部に記録された位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの振幅（面積に相当）ならびに位相が変化することを得て、検出されたトラック番号のトラック中心からの磁気ヘッドの位置（オフセット位置）を復調する。なお、特に図示しないが、ＮＵＬＬパターンと形状が類似するＤＣパターンの場合も同様であることは言うまでもないことである。
【００１３】
＜磁気ヘッドの位置の復調について＞
ここで、位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤによる磁気ヘッドの位置の復調について説明する。まず、位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤを得ることで、以下の（１）、（２）式よりＰｏｓＮ、ＰｏｓＱを計算する。なお、ＮＵＬＬパターンの場合は、位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱが（１）、（２）式の結果に相当するので、この計算を省くことができる。
【００１４】
ＰｏｓＮ＝ＰｏｓＡ−ＰｏｓＢ（１）
ＰｏｓＱ＝ＰｏｓＣ−ＰｏｓＤ（２）
この位置信号の直線部分を使用して、復調位置（磁気ヘッドの現在位置）が復調される。この復調位置は、計算によって得られる。例えば、復調位置（Position）は、下記の式で計算する（たとえば、特開平８−１９５０４４号公報）。即ち、PosNの絶対値abs(PosN)と、PosQの絶対値abs(PosQ)との大きさを比較し、abs(PosN)≦abs(PosQ)である時は、下記（３）式により、復調位置を得る。
【００１５】
Position＝-sgn(PosQ)*PosN＋Track（３）
但し、sgn(PosQ)*even(Track)＞0.0である時は、下記（４）式を（３）式に加算する。
【００１６】
Position＋＝sgn(PosQ)*sgn(PosN)*1.0 （４）
逆に、abs(PosN)≦abs(PosQ)でないときは、下記式（５）を使用する。
【００１７】
Position＝sgn(PosN)*(PosQ＋even(Track)*0.5 )＋Track （５）
ここで、sgn()は、（）の符号、Trackは、トラック番号、even(Track)は、トラック番号が、偶数の時、「１」、奇数の時、「０」である。これを、Ｃ言語プログラムで記述すると、下記の如くなる。
【００１８】
if(abs(PosN)≦abs(PosQ))｛
Position=-sgn(PosQ)*PosN+Track;
if(sgn(PosQ)*even(Track)＞0.0)
Position+=sgn(PosQ)*sgn(PosN)*1.0；
｝else｛
Position=sgn(PosN)*(PosQ+even(Track)*0.5)+Track;
【００１９】
＜従来のディスク記憶装置によるシミュレーション＞
ここで、実際の磁気ヘッドの位置と、復調位置との関係を見るため、従来のディスク記憶装置をモデルにシミュレーションしてみる。なお、このシミュレーションでは、例えば面積パターンの場合であり、バースト部から４相の位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤを得て復調位置を復調している。
【００２０】
図３−１、４−１、５−１、６−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図３−２、４−２、５−２、６−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００２１】
図３−１、図３−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図３−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は０．５トラックずれた関係であり、バースト部の記録と合致している。したがって、図３−２に示すように、磁気ヘッドの実位置と復調位置と間には誤差が生じていない。
【００２２】
図４−１、図４−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が２０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図４−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が２０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は図３−１に示した状態からずれたものとなる。より具体的には、ＰｏｓＮが図の右方向（トラック増加方向）に、ＰｏｓＱが図の左方向（トラック減少方向）にシフトしている。したがって、図４−２に示すように、磁気ヘッドの実位置と復調位置と間には誤差が生じている。この誤差は、サーボパターンを斜めに横切る（図１、２の矢印方向）ことで生じるものであり、磁気ヘッドの半径方向の速度に比例して大きくなる。
【００２３】
図５−１、図５−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が４０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図５−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が４０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は、図４−１に示した状態から更にずれたものとなる。より具体的には、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は０となっている。
【００２４】
図６−１、図６−２では、磁気ヘッドの半径方向の速度が６０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図６−１に示すように、磁気ヘッドの半径方向の速度が６０トラック／サンプルである場合は、ＰｏｓＮとＰｏｓＱとの間の位相関係は、図５−１に示した状態から更にずれたものとなり、逆転している。したがって、復調位置と実位置との対応関係が不明確となり、図６−２に示すように、まともに復調できなくなっている。以上のように、磁気ヘッドの半径方向の速度においては、復調位置と実位置との対応関係が不明確となる限界速度（復調限界速度）がある。
【００２５】
同様に、例えばＮＵＬＬパターンの場合であり、バースト部から２相の位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱを得て復調位置を復調する場合の、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果を例示する。図７−１、８−１、９−１、１０−１は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図７−２、８−２、９−２、１０−２は、従来のディスク記憶装置のシミュレーション結果において、磁気ヘッドの実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００２６】
図７−１〜図１０−２に示すように、ＮＵＬＬパターンの場合は、磁気ヘッドの半径方向の速度が８０トラック／サンプルである場合に復調限界速度を迎えることがわかる。これは４相の場合（４０トラック／サンプル）と比べると２倍である。この要因は、１つのバースト部のサイズを、２相の場合と４相の場合とで同じにしてシミュレーションしたためと考えられる。
【００２７】
＜実施形態にかかるディスク記憶装置＞
ここで、実施形態にかかるディスク記憶装置について説明する。図１１は、実施形態のディスク記憶装置１００にかかる上面図である。図１２は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００の断面図である。この実施形態では、ディスク記憶装置１００としてハードディスク装置を例にしてある。
【００２８】
図１１及び図１２に示すように、ディスク６は、基板（円板）に磁気記録層を設けて構成される。ディスク６は、例えば２．５インチの大きさであり、ドライブ内に、３枚設けられている。スピンドルモータ５は、ディスク６を支持し、且つ回転する。磁気ヘッド４は、アクチュエータに設けられている。アクチュエータは、ＶＣＭ３（ボイスコイルモータ）と、アーム８と、フレクシャ９（サスペンション）を有する。フレクシャ９の先端に、磁気ヘッド４が取り付けられている。
【００２９】
磁気ヘッド４は、ディスク６のデータを読み取り、データを書き込む。磁気ヘッド４は、ＭＲ素子（再生素子）と、ライト素子とを有する。ＶＣＭ３は、磁気ヘッド４をディスク６の半径方向に駆動し、ディスク６の所望のトラックに位置付ける。ＶＣＭ３及びスピンドルモータ５は、ドライブベース２に設けられる。カバー１は、ドライブベース２を覆い、ドライブ内部を外部から隔離する。プリント板７は、ドライブベース２の下に設けられ、ドライブの制御回路を搭載する。コネクタ１０は、ドライブベース２の下に設けられ、制御回路と外部とを接続する。このドライブは、小型であり、例えばノートパソコン等の内蔵ディスクとして使用される。
【００３０】
図１３は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００の構成を示すブロック図である。ＨＤＣ１８（ハードディスクコントローラ）は、ホストＣＰＵ（Central Processing Unit）との間での各種コマンドの授受、データの授受等のホストＣＰＵとのインターフェース制御及び磁気ディスク媒体上の記録再生フォーマットを制御するための磁気ディスク装置内部の制御信号の発生等を行う。バッファ１７は、ホストＣＰＵよりのライトデータの一時的な記憶及び磁気ディスク媒体よりのリードデータの一時的な記憶に使用される。
【００３１】
ＭＣＵ１９（マイクロコントローラ）は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）、メモリ、ＤＡコンバータ、ＡＤコンバータ等で構成されている。ＭＣＵ１９は、磁気ヘッドの位置決めのためのサーボ制御（位置決め制御）等を行う。ＭＣＵ１９は、メモリに記憶されたプログラムを実行して、サーボ復調回路１６よりの位置信号を認識し、位置決めのためのＶＣＭ３のＶＣＭ制御電流の制御値を計算する。更に、ＭＣＵ１９は、ＳＰＭ駆動回路１４の駆動電流の制御を行う。
【００３２】
ＶＣＭ駆動回路１３は、ＶＣＭ３に駆動電流を流すためのパワーアンプで構成される。ＳＰＭ駆動回路１４は、ディスク６を回転するスピンドルモータ５に駆動電流を流すためのパワーアンプで構成される。
【００３３】
リードチャネル１５は、記録再生を行うための回路である。リードチャネル１５は、ホストＣＰＵよりのライトデータをディスク６に記録するための変調回路、パラレルシリアル変換回路、ディスク６よりデータを再生するための復調回路、シリアルパラレル変換回路等を有する。サーボ復調回路１６は、図１５にて後述するように、ディスク６に記録されたサーボパターン６０を復調する回路であり、ＭＣＵ１９に復調した位置信号を出力する。
【００３４】
尚、図示されていないが、ドライブＨＤＡ内には、磁気ヘッド４に記録電流を供給するライトアンプと、磁気ヘッド４よりの再生電圧を増幅するプリアンプとを内蔵したヘッドＩＣが設けられている。
【００３５】
ここで、ＭＣＵ１９が実行する位置決め制御系について説明する。図１４は、位置決め制御系にかかるブロック図である。
【００３６】
図１４に示すように、位置決め制御系は、ＭＣＵ１９と、ＶＣＭ駆動回路１３と、ＳＰＭ駆動回路１４と、サーボ復調回路１６とで構成されている。ＭＣＵ１９は、サーボ復調回路１６よりの位置信号をもとに、ＶＣＭ駆動回路１３、ＳＰＭ駆動回路１４の駆動を制御する制御信号を出力する。また、ＭＣＵ１９は、サーボ復調回路１６で生成されるゲート信号を選択するゲート選択信号を出力する（詳細は後述する）。
【００３７】
図１５は、サーボ復調回路１６のブロック図である。図１５に示すように、サーボ復調回路１６は、プリアンプ３０、ＡＧＣ回路３１、サーボマーク検出器３２、ゲート信号生成器３３、トラック番号検出器３４、ＰｏｓＡ検出器３５、ＰｏｓＢ検出器３６、ＰｏｓＣ検出器３７、ＰｏｓＤ検出器３８を備える。
【００３８】
プリアンプ３０は、リードチャネル１５からの読み取り信号を増幅する。ＡＧＣ回路３１（自動ゲイン制御）は、読み取り信号のゲインを調整して、読み取り信号の振幅を一定に制御する。サーボマーク検出器３２は、読み取り信号からサーボマーク（図１、２参照）を検出する。
【００３９】
ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、入力される基準クロックに同期したタイミングでトラック番号検出器３４、ＰｏｓＡ検出器３５、ＰｏｓＢ検出器３６、ＰｏｓＣ検出器３７、ＰｏｓＤ検出器３８のゲート信号を生成する。図１６は、ゲート信号のタイムチャート図である。図１６に示すように、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれるトラック番号の読み取りタイミングに合わせたピークＰ１を有するゲート信号Ｇ１を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＡの読み取りタイミングに合わせたピークＰ２を有するゲート信号Ｇ２を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＢの読み取りタイミングに合わせたピークＰ３を有するゲート信号Ｇ３を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＣの読み取りタイミングに合わせたピークＰ４を有するゲート信号Ｇ４を生成する。また、ゲート信号生成器３３は、サーボマークの検出に応じて、読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＤの読み取りタイミングに合わせたピークＰ５を有するゲート信号Ｇ５を生成する。
【００４０】
トラック番号検出器３４は、ゲート信号Ｇ１に従って読み取り信号に含まれるトラック番号を検出（読み出し）し、そのトラック番号を出力する。ＰｏｓＡ検出器３５は、ゲート信号Ｇ２に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＡを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＡとして出力する。ＰｏｓＢ検出器３６は、ゲート信号Ｇ３に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＢを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＢとして出力する。ＰｏｓＣ検出器３７は、ゲート信号Ｇ４に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＣを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＣとして出力する。ＰｏｓＤ検出器３８は、ゲート信号Ｇ５に従って読み取り信号に含まれる位置信号ＰｏｓＤを検出（読み出し）し、その振幅をＰｏｓＤを出力する。
【００４１】
なお、ゲート信号生成器３３は、ＭＣＵ１９より出力されるゲート選択信号に応じて設定される動作モードに従って、ピークＰ２〜Ｐ５のタイミングが異なるゲート信号Ｇ２〜Ｇ５を生成する。
【００４２】
図１７は、ピークＰ２〜Ｐ５のタイミングが異なる様子を説明する概念図である。図１７に示すように、ゲート選択信号に応じてモードＭ１が設定される場合、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号Ｇ２〜Ｇ５に含まれるピークＰ２〜Ｐ５の中心時刻Ｔａ１、Ｔｂ１、Ｔｃ１、Ｔｄ１は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの位置の中心と一致する。また、ピークＰ２〜Ｐ５の期間は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの幅と略一致する。このモードＭ１が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５のタイミングは、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰ２〜Ｐ５の立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００４３】
また、ゲート選択信号に応じてモードＭ２が設定される場合、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号Ｇ２〜Ｇ５に含まれるピークＰ２〜Ｐ５は、モードＭ１の場合と比較して、読み出し期間が短く（幅を短く）されている。具体的には、読み出し期間がモードＭ１の場合の約半分にされている。また、ピークＰ２〜Ｐ５の中心時刻Ｔａ２、Ｔｂ２、Ｔｃ２、Ｔｄ２は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの中心、すなわちバースト部の中心に相当する時刻（復調中心時刻）に近づけている。より具体的には、モードＭ２の場合のピークＰ２〜Ｐ５は、モードＭ１の場合のピークＰ２〜Ｐ５の立ち上がり及び立ち下がりタイミングにおいて、上述した復調中心時刻に近い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを基準に、遠い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングをその基準に近づけたものである。
【００４４】
したがって、モードＭ２が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５では、モードＭ１の場合と比較して、（Ｔａ２＋Ｔｂ２）／２として見積もられるＰｏｓＮの中心と、（Ｔｃ２＋Ｔｄ２）／２として見積もられるＰｏｓＱの中心とが復調中心時刻側にシフトする。このため、モードＭ２が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５では、上述したシミュレーションで示したように、磁気ヘッド４の半径方向の速度増加に伴ったＰｏｓＮ、ＰｏｓＱのシフトに対応していることから、復調限界速度の改善と、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との誤差の改善とが見込まれる。
【００４５】
なお、このモードＭ２が設定された場合のピークＰ２〜Ｐ５のタイミングも、モードＭ１の場合と同様に、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＤの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰ２〜Ｐ５の立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００４６】
ここで、２相のＮＵＬＬパターンに対応したゲート信号について説明する。図１８は、ＮＵＬＬパターンの場合のゲート信号を例示する概念図である。図１８に示すように、ＮＵＬＬパターンの場合も上述した４相の場合と同様に、位置信号ＰｏｓＮの読み出しに対応したピークＰＮと、位置信号ＰｏｓＱの読み出しに対応したピークＰＱとを含むゲート信号が生成される。
【００４７】
具体的には、ゲート選択信号に応じてモードＭ１が設定される場合、ピークＰＮ、ＰＱの中心時刻Ｔｎ１、Ｔｑ１は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの位置の中心と一致する。また、ピークＰＮ、ＰＱの期間は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの幅と略一致する。このモードＭ１が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱのタイミングは、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰＮ、ＰＱの立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００４８】
また、ゲート選択信号に応じてモードＭ２が設定される場合、ピークＰＮ、ＰＱは、モードＭ１の場合と比較して、読み出し期間が短く（幅を短く）されている。具体的には、読み出し期間がモードＭ１の場合の約半分にされている。また、ピークＰＮ、ＰＱの中心時刻Ｔｎ２、Ｔｑ２は、サーボマークに応じた位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの中心、すなわちバースト部の中心に相当する時刻（復調中心時刻）に近づけている。より具体的には、モードＭ２の場合のピークＰＮ、ＰＱは、モードＭ１の場合のピークＰＮ、ＰＱの立ち上がり及び立ち下がりタイミングにおいて、上述した復調中心時刻に近い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを基準に、遠い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングをその基準に近づけたものである。
【００４９】
したがって、モードＭ２が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱでは、モードＭ１の場合と比較して、ＰｏｓＮの中心と、ＰｏｓＱの中心とが復調中心時刻側にシフトする。このため、モードＭ２が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱでは、上述したシミュレーションで示したように、磁気ヘッド４の半径方向の速度増加に伴ったＰｏｓＮ、ＰｏｓＱのシフトに対応していることから、復調限界速度の改善と、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との誤差の改善とが見込まれる。
【００５０】
なお、このモードＭ２が設定された場合のピークＰＮ、ＰＱのタイミングも、モードＭ１の場合と同様に、サーボマークを基準に位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの位置として見積もられる時刻に対応して、レジスタなどに書きこまれたピークＰＮ、ＰＱの立ち上がり、立ち下がりの時刻を参照して生成される。
【００５１】
図１４に戻り、ＭＣＵ１９は、位置復調部２０と、誤差演算器２１と、ゲイン補正部２２と、サーボコントローラ２３とを有する。この各部は、ＭＣＵ１９の機能をブロック化したものである。サーボコントローラ２３は、位置誤差に応じて制御量を算出する周知のサーボコントローラである。また、サーボコントローラ２３は、磁気ヘッド４をディスク６上の目標のトラックへ移動するシーク動作の有無に応じたゲート選択信号を出力する。
【００５２】
図１９は、ゲート選択信号の出力にかかる動作の一例を示すフローチャートである。図１９に示すように、サーボコントローラ２３は、ＨＤＣ１８からのコマンドをもとに、シーク動作を行うか否かを判定する（Ｓ１）。シーク動作を行う場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ２の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ２）。シーク動作を行わない場合（Ｓ１：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ３）。したがって、ディスク記憶装置１００では、シーク動作を行う際には、モードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成されて、サーボマークから位置信号が読み出されることとなる。
【００５３】
また、サーボコントローラ２３は、位置誤差に応じて、コアース制御、整定制御、フォロイング制御を実行する。図２０は、サーボコントローラ２３の動作説明図である。
【００５４】
図２０に示すように、コアース制御は、目標位置への速度制御である。コアース制御は、速度制御、ＰＤ制御、又は定常バイアス推定を含まないオブザーバ制御等により構成されている。また、コアース制御は、加速、定速、減速と、制御モードを切り替える。この加速モードは、電流を流し、速度を速くする制御である。定速モードは、電流を「０」にして、速度を一定速度に保つ制御である。減速モードは、電流を加速時とは反対方向に流し、速度を目標位置付近でゼロに近くする制御である。距離が小さい場合には、定速モードは含まれない。
【００５５】
フォロイング制御は、磁気ヘッド４を目標位置に追従する制御である。フォロイング制御は、ＰＩＤ制御、ＰＩ×ＬｅａｄＬａｇ、定常バイアス推定を含むオブザーバ制御等で構成される。整定制御は、コアース制御とフォロイング制御とのつなぎを行うための制御モードである。整定制御では、制御系に積分要素を含む。
【００５６】
位置復調部２０は、上述した計算式に従い、サーボ復調回路１６からのトラック番号、ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤから復調位置（Position）を算出する。誤差演算器２１は、復調位置ｙから目標位置ｒを差し引き、位置誤差を出力する第１の演算器と、トラック位置から目標位置を差し引き、位置誤差を出力する第２の演算器とを有する（図示しない）。ゲイン補正部２２は、実速度と予め設定された制限速度とを比較し、速度を判定する。また、ゲイン補正部２２は、サーボコントローラ２３へ出力する位置誤差を、第１の演算器の位置誤差と、第２の演算器の位置誤差とから選択して、サーボコントローラ２３に出力する。
【００５７】
＜実施形態にかかるディスク記憶装置によるシミュレーション＞
ここで、実際の磁気ヘッド４の位置と、復調位置との関係を見るため、実施形態にかかるディスク記憶装置１００をモデルにシミュレーションしてみる。なお、このシミュレーションでは、例えば面積パターンの場合であり、バースト部から４相の位置信号ＰｏｓＡ、ＰｏｓＢ、ＰｏｓＣ、ＰｏｓＤを得て復調位置を復調している。
【００５８】
図２１−１、２２−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図２１−２、２２−２は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００５９】
図２１−１、図２１−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が４０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。この速度は、従来のディスク記憶装置の場合（図５−１、図５−２参照）、復調限界速度に至った速度である。しかしながら、図２１−１、図２１−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、モードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成されているため、復調限界速度に至っていない。
【００６０】
図２２−１、図２２−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が６５トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図２２−１、図２２−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が６５トラック／サンプルで復調限界速度に至っている。すなわち、従来の場合と比較して、復調限界速度においては約５０パーセントの改善となっている。
【００６１】
同様に、例えばＮＵＬＬパターンの場合であり、バースト部から２相の位置信号ＰｏｓＮ、ＰｏｓＱを得て復調位置を復調する場合の、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果を例示する。図２３−１、２４−１は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置に対するＰｏｓＮ、ＰｏｓＱの様子を示すグラフである。また、図２３−２、２４−２は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００のシミュレーション結果において、磁気ヘッド４の実位置と復調位置との関係を示すグラフである。
【００６２】
図２３−１、図２３−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が８０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。この速度は、従来のディスク記憶装置の場合（図９−１、図９−２参照）、復調限界速度に至った速度である。しかしながら、図２３−１、図２３−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、モードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成されているため、復調限界速度に至っていない。
【００６３】
図２４−１、図２４−２では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が３２０トラック／サンプルのシミュレーション結果を示している。図２４−１、図２４−２に示すように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、磁気ヘッド４の半径方向の速度が３２０トラック／サンプルで復調限界速度に至っている。すなわち、従来の場合と比較して、復調限界速度が約４倍になっている。また、面積パターンの場合と比べて、ＮＵＬＬパターンの方が復調限界速度の改善効果が高いことがわかった。上述したように、実施形態にかかるディスク記憶装置１００では、シーク動作の応答性能の向上を阻害する要因の一つである復調限界速度が改善されることから、シーク動作の応答性能の更なる向上が可能となる。
【００６４】
＜磁気ヘッド４の速度に応じたゲート信号の切替＞
次に、磁気ヘッド４の半径方向における移動速度に応じて、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号を切替える場合について説明する。図２５は、磁気ヘッド４の移動速度に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。なお、図２５に示す一連の動作は、シーク動作の開始に伴ってスタートされ、シーク動作中は、例えば１サンプル（算出した復調位置）ごとに１度実行される。
【００６５】
図２５に示すように、シーク動作が開始されると、算出手段としてのサーボコントローラ２３は、半径方向における磁気ヘッド４の推定速度（Ｖｅｓｔ）を計算する（Ｓ１０）。具体的には、サーボコントローラ２３は、サーボマークの読み出しに応じて位置復調部２０により算出した復調位置を一つのサンプルとしてスタックし、次のサンプルと比較する（微分する）ことで推定速度を計算する。また、サーボコントローラ２３は、ＨＤＣ１８からのコマンドの実行状態（実行中のコマンドとその実行時間）や、位置復調部２０により算出した復調位置などの要素を元に所定の計算式で算出された推定速度を要素ごとのテーブルとするデータを参照し、推定速度を求めてもよい。
【００６６】
次いで、サーボコントローラ２３は、Ｖｅｓｔの絶対値が予め設定された基準速度（Ｖ１）以下、すなわち磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ１）以下であるか否かを判定する（Ｓ１１）。磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ１）以下である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力し（Ｓ１３）、位置復調部２０における、バースト部の位置信号を用いた復調位置の計算（バースト計算）を許可する（Ｓ１５）。
【００６７】
磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ１）より大きい場合（Ｓ１１：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ２の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ１２）。サーボ復調回路１６では、磁気ヘッド４の推定速度が基準速度（Ｖ１）より大きい場合にモードＭ２の設定に応じたゲート信号が生成され、磁気ヘッド４の推定速度が基準速度（Ｖ１）以下である場合にモードＭ１の設定に応じたゲート信号が生成される。磁気ヘッド４の推定速度が小さく、フォロイング動作に近い場合は、モードＭ１の設定に応じたゲート信号の方が位置信号の読み出し期間を長くできるため、対ノイズ性能を向上できる。逆に、磁気ヘッド４の推定速度が大きい場合は、モードＭ２の設定に応じたゲート信号の方が上述したとおり復調限界速度の向上が見込まれるため、シーク動作の応答性能の更なる向上が期待できる。
【００６８】
Ｓ１２に次いで、サーボコントローラ２３は、Ｖｅｓｔの絶対値が基準速度（Ｖ１）より大きい値として予め設定された基準速度（Ｖ２）以下、すなわち磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ２）以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この基準速度（Ｖ２）は、復調限界速度と見込みのある値よりも若干小さい値が予め設定される。
【００６９】
磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ２）以下である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、バースト計算を許可する（Ｓ１５）。また、磁気ヘッド４の推定速度の大きさが基準速度（Ｖ２）より大きい場合（Ｓ１４：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、バースト計算を禁止する（Ｓ１６）。すなわち、サーボ復調回路１６では、バースト部の位置信号を用いた復調位置の計算が停止される。したがって、磁気ヘッド４の推定速度が復調限界速度に近づいた場合は、復調位置の計算が停止されることから、不確定な復調位置が位置復調部２０より出力されることを未然に防止できる。
【００７０】
＜シーク距離に応じたゲート信号の切替＞
次に、目標となるトラックと、シーク動作を開始する際の磁気ヘッド４の位置との間の距離（シーク距離）に応じて、ゲート信号生成器３３が生成するゲート信号を切替える場合について説明する。図２６は、シーク距離に応じたゲート信号の切り替えにかかる動作の一例を示すフローチャートである。
【００７１】
図２６に示すように、シーク動作が開始されると、サーボコントローラ２３は、ＨＤＣ１８からのコマンドに応じた目標となるトラックと、位置復調部２０より算出した復調位置、すなわち磁気ヘッド４の位置との間の距離（シーク距離）が、予め設定された閾値（Ｌ１）以下であるか否かを判定する（Ｓ２０）。
【００７２】
シーク距離が閾値（Ｌ１）以下である場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ２１）。シーク距離が閾値（Ｌ１）より大きい場合（Ｓ２０：ＮＯ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ２の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力する（Ｓ２２）。シーク動作時における磁気ヘッド４の最高速度は、シーク距離が決まれば事前に見積もることができる。したがって、上述したように、シーク距離に応じて生成するゲート信号を切り替えてもよい。
【００７３】
Ｓ２２に次いで、サーボコントローラ２３は、シーク距離が閾値（Ｌ１）より小さい値として予め設定された閾値（Ｌ２）以下であるか否かを判定する（Ｓ２３）。この閾値（Ｌ２）は、目標となるトラックに磁気ヘッド４の位置が十分近く、フォロイング動作に切り替わる程度のシーク距離として見積もられる値が予め設定される。
【００７４】
シーク距離が閾値（Ｌ２）より大きい場合（Ｓ２３：ＮＯ）は処理を待機する。シーク距離が閾値（Ｌ２）以下である場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、サーボコントローラ２３は、モードＭ１の設定を行うゲート選択信号をサーボ復調回路１６へ出力し、モードＭ２の設定からの切り替えを行う（Ｓ２４）。したがって、シーク距離がフォロイング動作に切り替わる程度に縮まった場合は、モードＭ１の設定に応じたゲート信号に切り替えて位置信号の読み出し期間を長くし、対ノイズ性能を向上できる。
【００７５】
＜実施形態にかかるディスク記憶装置１００を備える電子機器＞
次に、実施形態にかかるディスク記憶装置１００を備える電子機器を説明する。図２７は、実施形態にかかるディスク記憶装置１００を備える電子機器１０００を例示するブロック図である。
【００７６】
図２７に示すように、電子機器１０００は、ディスク記憶装置１００、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１２０（Read Only Memory）、ＲＡＭ１３０（Random Access Memory）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示部１４０、キーボードやポインティングデバイス等の操作部１５０、インターネット等と接続するための通信Ｉ／Ｆ１６０を備える。ディスク記憶装置１００を含めた各部は、バス１７０により互いに接続され、ＣＰＵ１１０の制御の元に動作する。電子機器１０００の具体例としては、ＰＣ（Personal Computer）、ノートＰＣ、ＨＤＤレコーダ、ＨＤＤを内蔵するテレビジョン受信装置等がある。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００７８】
１００…ディスク記憶装置、３…ＶＣＭ、４…磁気ヘッド、６…ディスク、５…スピンドルモータ、８…アーム、９…フレクシャ、１３…ＶＣＭ駆動回路、１４…ＳＰＭ駆動回路、１５…リードチャネル、１６…サーボ復調回路、１７…バッファ、１８…ＨＤＣ、１９…ＭＣＵ、２０…位置復調部、２１…誤差演算器、２２…ゲイン補正部、２３…サーボコントローラ、３０…プリアンプ、３１…ＡＧＣ回路、３２…サーボマーク検出器、３３…ゲート信号生成器、３４…トラック番号検出器、３５…ＰｏｓＡ検出器、３６…ＰｏｓＢ検出器、３７…ＰｏｓＣ検出器、３８…ＰｏｓＤ検出器、６０…サーボパターン、Ｇ１〜Ｇ５…ゲート信号、ＰｏｓＡ〜ＰｏｓＱ…位置信号、Ｐ１〜Ｐ５、ＰＮ、ＰＱ…ピーク、Ｍ１、Ｍ２…モード、１０００…電子機器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、
回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、
読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成手段と、
生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調手段と、
復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記信号生成手段は、前記制御手段が目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成するディスク記憶装置。
【請求項２】
前記第２のタイミング信号は、前記位置信号ごとの前記第１のタイミング信号の立ち上がり及び立ち下がりタイミングにおいて、前記復調中心時刻に近い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを基準に、遠い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを前記基準に近づけた信号である、
請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
半径方向における前記ヘッドの移動速度を算出する算出手段を更に備え、
前記信号生成手段は、算出された前記移動速度が予め設定された第１の基準速度より大きい場合に前記第２のタイミング信号を生成し、前記第１の基準速度以下である場合に前記第１のタイミング信号を生成する、
請求項１又は２に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記復調手段は、前記第１の基準速度より大きい値として予め設定された第２の基準速度よりも、算出された前記移動速度が大きい場合、読み出された複数の前記位置信号をもとにした前記ヘッドの位置の復調を停止する、
請求項３に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記信号生成手段は、目標となる前記トラックと、前記シーク動作を開始する際の前記ヘッドの位置との間の距離が予め設定された第１の閾値より大きい場合に前記第２のタイミング信号を生成し、前記距離が前記第１の閾値以下である場合に前記第１のタイミング信号を生成する、
請求項１又は２に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記信号生成手段は、前記第２のタイミング信号を生成している際に、目標となる前記トラックと、前記ヘッドの位置との間の距離が前記第１の閾値より小さい値として予め設定された第２の閾値以下となる場合、前記第１のタイミング信号の生成に切替える、
請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
前記記録領域に記録された複数の前記位置信号は、当該記録領域で４相のパターンを示す信号である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のディスク記憶装置。
【請求項８】
前記記録領域に記録された複数の前記位置信号は、当該記録領域で２相のパターンを示す信号である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のディスク記憶装置。
【請求項９】
トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、
回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段とを有するディスク記憶装置のコントローラであって、
読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成手段と、
生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調手段と、
復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記信号生成手段は、前記制御手段が目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成するディスク記憶装置のコントローラ。
【請求項１０】
トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、
回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、を有するディスク記憶装置による制御方法であって、
読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成ステップと、
生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調ステップと、
復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御ステップと、を含み、
前記信号生成ステップは、前記制御ステップが目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成するディスク記憶装置による制御方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のディスク記憶装置を備える電子機器。
【請求項１】
トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、
回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、
読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成手段と、
生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調手段と、
復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記信号生成手段は、前記制御手段が目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成するディスク記憶装置。
【請求項２】
前記第２のタイミング信号は、前記位置信号ごとの前記第１のタイミング信号の立ち上がり及び立ち下がりタイミングにおいて、前記復調中心時刻に近い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを基準に、遠い側の立ち上がり又は立ち下がりタイミングを前記基準に近づけた信号である、
請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
半径方向における前記ヘッドの移動速度を算出する算出手段を更に備え、
前記信号生成手段は、算出された前記移動速度が予め設定された第１の基準速度より大きい場合に前記第２のタイミング信号を生成し、前記第１の基準速度以下である場合に前記第１のタイミング信号を生成する、
請求項１又は２に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記復調手段は、前記第１の基準速度より大きい値として予め設定された第２の基準速度よりも、算出された前記移動速度が大きい場合、読み出された複数の前記位置信号をもとにした前記ヘッドの位置の復調を停止する、
請求項３に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記信号生成手段は、目標となる前記トラックと、前記シーク動作を開始する際の前記ヘッドの位置との間の距離が予め設定された第１の閾値より大きい場合に前記第２のタイミング信号を生成し、前記距離が前記第１の閾値以下である場合に前記第１のタイミング信号を生成する、
請求項１又は２に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
前記信号生成手段は、前記第２のタイミング信号を生成している際に、目標となる前記トラックと、前記ヘッドの位置との間の距離が前記第１の閾値より小さい値として予め設定された第２の閾値以下となる場合、前記第１のタイミング信号の生成に切替える、
請求項５に記載のディスク記憶装置。
【請求項７】
前記記録領域に記録された複数の前記位置信号は、当該記録領域で４相のパターンを示す信号である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のディスク記憶装置。
【請求項８】
前記記録領域に記録された複数の前記位置信号は、当該記録領域で２相のパターンを示す信号である、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のディスク記憶装置。
【請求項９】
トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、
回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段とを有するディスク記憶装置のコントローラであって、
読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成手段と、
生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調手段と、
復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記信号生成手段は、前記制御手段が目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成するディスク記憶装置のコントローラ。
【請求項１０】
トラックごとに、トラック中心からのオフセット位置を検出するための複数の位置信号が記録された記録領域を有するサーボパターンが記録されたディスクと、
回転する前記ディスクから当該ディスクに記録されたデータの読み出しを行うヘッドと、前記ヘッドを前記ディスクの半径方向に駆動する駆動手段と、を有するディスク記憶装置による制御方法であって、
読み出された前記データから複数の前記位置信号を読み出すタイミングを示す第１のタイミング信号を生成する信号生成ステップと、
生成された第１のタイミング信号に従って読み出された複数の前記位置信号をもとに、前記ヘッドの位置を復調する復調ステップと、
復調された前記ヘッドの位置を参照して前記駆動手段を制御する制御ステップと、を含み、
前記信号生成ステップは、前記制御ステップが目標となるトラックへ前記ヘッドを移動させるシーク動作を行う際に、前記第１のタイミング信号に対して複数の前記位置信号のそれぞれを読み出す期間を短くするとともに、それぞれの期間の中心時刻を前記記録領域の中心に相当する復調中心時刻に近づけた第２のタイミング信号を生成するディスク記憶装置による制御方法。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のディスク記憶装置を備える電子機器。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１−１】
【図２１−２】
【図２２−１】
【図２２−２】
【図２３−１】
【図２３−２】
【図２４−１】
【図２４−２】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５−１】
【図５−２】
【図６−１】
【図６−２】
【図７−１】
【図７−２】
【図８−１】
【図８−２】
【図９−１】
【図９−２】
【図１０−１】
【図１０−２】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１−１】
【図２１−２】
【図２２−１】
【図２２−２】
【図２３−１】
【図２３−２】
【図２４−１】
【図２４−２】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１２−１３８１４２（Ｐ２０１２−１３８１４２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８８４４（Ｐ２０１０−２８８８４４）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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