磁気記録再生装置
【課題】位置偏差情報を高精度に求める。
【解決手段】磁気記録再生装置において、バーストゲートの分割ゲート区間ごとに、バースト再生信号から、プリアンブル領域の再生信号処理の同期クロックによるサンプル値と複数の係数とに基づいて、プリアンブル再生信号に対するバースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求める位相検出部４１０と、分割ゲートごとの位相差情報に基づいて、磁気ヘッド中心のトラック中心位置からの分割ゲート区間ごとの偏差情報を求め、この偏差情報に基づいてバーストゲート区間における、磁気ヘッドのトラック中心位置からの位置偏差情報を求める位置検出部１８２１と、分割ゲート毎の偏差情報と分割ゲートの立ち上がり遅延時間に基づいて磁気ヘッドの磁気記録媒体径方向の移動速度を検出する速度検出部１８２２と、を備えた。
【解決手段】磁気記録再生装置において、バーストゲートの分割ゲート区間ごとに、バースト再生信号から、プリアンブル領域の再生信号処理の同期クロックによるサンプル値と複数の係数とに基づいて、プリアンブル再生信号に対するバースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求める位相検出部４１０と、分割ゲートごとの位相差情報に基づいて、磁気ヘッド中心のトラック中心位置からの分割ゲート区間ごとの偏差情報を求め、この偏差情報に基づいてバーストゲート区間における、磁気ヘッドのトラック中心位置からの位置偏差情報を求める位置検出部１８２１と、分割ゲート毎の偏差情報と分割ゲートの立ち上がり遅延時間に基づいて磁気ヘッドの磁気記録媒体径方向の移動速度を検出する速度検出部１８２２と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドを目標位置に位置決めするための情報が記録されたサーボ領域を具備した磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）において、磁気ヘッドを指定されたトラックに位置決めする際、磁気ヘッドを指定トラック上にシークさせた後に、磁気ヘッドのトラックの中心位置からの相対距離を求めて、磁気ヘッドをトラックに位置決め制御する必要がある。
【０００３】
このような位置決め制御を行うため、磁気記録媒体のサーボ領域の中のバースト領域に記録された磁性部のサーボデータを再生して磁気ヘッドの位置決め制御を行っている。バースト領域は、磁気記録媒体径方向に配置位相の異なる４種類のバースト記録パターンで記録された磁性部からなるバーストＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄに分割されており、各バーストＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄを磁気ヘッドが横断する際の再生信号の振幅値に基づいて磁気ヘッドのトラックの中心位置からの相対距離を示す位置偏差情報を求め、磁気ヘッドをトラック中心位置に位置決めする位置決め制御を行っている。
【０００４】
ところで、近年、磁気記録媒体として、サーボ領域に記録するサーボデータを磁性部として磁気記録媒体製造時に埋め込み形成するいわゆるパターンドメディアが注目を浴びている。
【０００５】
このパターンドメディアでは、各バーストＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄの磁性部の形状安定性を全面において確保することが困難であり、磁性部からの再生信号に対するノイズが増加して正確な位置偏差情報を得ることができず、磁気ヘッドの位置決め制御に支障をきたすことが問題となっている。
【０００６】
また、パターンドメディアの製造時に全面転写形成を安定して行うためには、サーボ領域の磁性部の凹凸比の変化ができるだけ小さいことが好ましいが、サーボ領域の中で、プリアンブル領域やアドレス領域では凹凸比が５０％、バースト領域では２５％となり、全面転写形成によるディスクの製造が困難となっている。
【０００７】
このような問題があることから、サーボデータの再生信号を処理する際に、サーボデータの再生信号の位相差を検出する技術が採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。特に、磁気ヘッドのトラック中心位置からの相対距離である位置偏差情報を検出する処理において、バースト領域からの再生信号の位相差を検出して検出された位相差から位置偏差情報を求める技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１６９０３２号公報
【特許文献２】特開平６−６８６２３号公報
【特許文献３】特開平６−２３１５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の位相差検出を利用した再生信号処理では、位置偏差情報の精度を向上させることはできるものの、少なくとも二種類のバースト記録パターンからの再生信号の位相を検出することが必要となる。このため、このような従来の方式では、バースト領域には少なくとも２種類の異なるパターンで磁性部を記録する必要があり、従って磁気記録媒体のフォーマット効率が悪化するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁気ヘッドのトラック中心位置からのオフトラック位置に対する位置偏差情報を高精度に求めるとともに、フォーマット効率を向上させることができる磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、磁気記録媒体に対する磁気ヘッドの位置検出を行うためのサーボデータを表すサーボ領域と、前記サーボ領域とトラック方向に並べて配置され、前記磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域とを有し、前記サーボ領域が前記サーボデータのうちクロック同期をとるためのデータを表すプリアンブル記録パターンが複数の磁性部によって形成されたプリアンブル領域と、前記サーボデータのうちトラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置を求めるためのデータを表し、前記プリアンブル記録パターンに対して予め定められた傾斜角度で傾斜した配置パターンである一種類のバースト記録パターンが複数の磁性部によって形成されたバースト領域と有する磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置であって、
前記バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲートを分割した分割ゲート区間ごとに、前記バースト領域から再生されたバースト再生信号から、前記プリアンブル領域の再生信号処理で定められた同期クロックでサンプリングされた各点におけるサンプル値と予め定められた複数の係数とに基づいて、前記プリアンブル領域の再生信号に対する前記バースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求める位相検出手段と、前記位相検出手段によって求めた前記分割ゲートごとの前記位相差情報に基づいて、前記磁気ヘッド中心の前記トラック中心位置からの前記分割ゲート区間ごとの偏差情報を求め、前記分割ゲート区間ごとの前記偏差情報に基づいて、前記バーストゲート区間における、前記磁気ヘッドのトラック中心位置からの相対距離を示す位置偏差情報を求める位置検出手段と、前記位置検出手段によって求めた前記分割ゲート毎の前記偏差情報と前記分割ゲートの立ち上がり遅延時間に基づいて、前記磁気ヘッドの前記磁気記録媒体の径方向の移動速度を検出する速度検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の磁気記録媒体によれば、磁気記録媒体のバースト領域が傾斜した一種類のバースト記録パターンである場合においても、高精度な位置偏差情報の検出が可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気記録再生装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態にかかる磁気記録媒体の概略構造を示す模式図である。図１では、磁気記録媒体を上面からみた図を示している。図１に示すように、磁気記録媒体には、複数のトラック１２０が同心円上に設けられている。各トラックは、略放射状に形成された複数のサーボ領域１１０により、複数のデータ領域１００に分断されている。
【００１５】
データ領域１００は、磁気記録媒体再生装置の磁気ヘッドによってユーザデータを書き込み可能な領域である。サーボ領域１１０は、磁気記録媒体再生装置の磁気ヘッドを磁気記録媒体上の位置検出を行うためのサーボデータが事前に記録された領域である。
【００１６】
ここで、磁気記録媒体のトラック方向とは、１トラックにおいてセクタのアドレスが増加するセクタの配列方向であり、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では図１に示す矢印Ａ方向である。
【００１７】
各データ領域には、トラック方向の順に物理セクタ０〜Ｎとして、アドレスが割り付けられている。尚、図１では、説明の都合上Ｎ=７の８セクタ構成で示しているが、実際にはＮ＞１００以上で構成される。
【００１８】
また、磁気記録媒体の径方向は、磁気記録媒体の周縁から半径に沿って中心に向う方向をいい、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、トラックの幅方向に相当し、図１に示す矢印Ｂ方向である。
【００１９】
また、本実施の形態の磁気記録媒体では、サーボ領域のトラックの幅とデータ領域のトラック幅が同一として形成されている。なお、これに限らず、サーボ領域１１０のトラックの幅をデータ領域１００のトラックの幅の２／３になるように構成してもよい。
【００２０】
図２は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体のサーボ領域１１０を中心とした構造を示す模式図である。図２に示すように、本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、各サーボ領域１１０のトラック方向にデータ領域１００が並列配置された構造となっている。なお、図２において破線はトラックの中心線を示している。
【００２１】
データ領域１００は、磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能な磁性帯１０１を有する複数のトラックが設けられ、隣接するトラック間にはユーザデータの書き込み不能な非磁性帯１０２が設けられている。すなわち、本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、磁性帯１０１が非磁性帯１０２によって物理的に分離されたディスクリートトラック型の記録媒体となっている。
【００２２】
サーボ領域１１０は、磁気記録媒体製造時においてスタンパによる全面転写により磁性部２０１，３０２と非磁性部２０２，３０２が形成されており、非磁性部２０２，３０２は非磁性体を充填した構造となっている。磁気記録再生装置の磁気ヘッドによりサー日領域１１０のサーボデータを再生する場合、磁性部２０１，３０２は２進値「１」、各非磁性部２０２，３０２は２進値「０」として再生される。
【００２３】
サーボ領域１１０は、図２に示すように、プリアンブル領域１１１とアドレス領域１１２とバースト領域１１３とから構成されている。なお、磁性部２０１，３０２は、磁気記録媒体製造時におけるスタンパによる全面転写により形成させる他、事前にサーボトラックライタ（ＳＴＷ）により記録形成したものであってもよい。
【００２４】
なお、本実施の形態にかかる磁気記録媒体において、非磁性帯１０２および非磁性部２０２，３０２は非磁性体を充填した構成しているが、非磁性体を充填する代わりに非磁性部２０２，３０２を空隙とした構造としてもよい。
【００２５】
プリアンブル領域１１１は、サーボデータのうちクロック同期を行うためのデータが記録された領域であり、かかるデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部２０１および非磁性部２０２が形成されている。プリアンブル領域１１１は、アドレス領域１１２およびバースト領域１１３よりも先に磁気ヘッドによって読み出され、磁気記録媒体の回転偏芯等により生ずる時間ズレに対してデータの再生信号のクロックを同期させるＰＬＬ（Phase Lock Loop）処理や再生信号の振幅を適正に維持するＡＧＣ（Auto Gain Controll）処理を行うために使用される。
【００２６】
プリアンブル領域１１１では、磁気記録再生装置の磁気ヘッドがどのトラック位置にあってもデータから同様の再生信号が得られるように、複数の磁性部２０１をトラック方向に垂直なトラック幅方向（図１における矢印Ｂ方向、図２における垂直方向）に延在する直線状で形成し、複数の磁性部２０１は、磁性部２０１と同一幅の非磁性部を介在させてトラック方向に配置したプリアンブル記録パターンで記録されている。
【００２７】
アドレス領域１１２は、サーボ領域１１０の開始を示すサーボマークというコードや、セクタ情報、シリンダ情報等をマンチェスタ符号化方式により表したデータが記録された領域であり、かかるデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部２０１および非磁性部２０２が形成されている。ここで、シリンダ情報は、サーボ領域１００単位でトラックごとに値が変化するように記録されている。
【００２８】
バースト領域１１３は、トラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置である位置偏差情報を求めるためのデータが記録された領域であり、かかるデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部３０１および非磁性部３０２が形成されている。図３−１は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体のバースト領域を拡大した模式図である。
【００２９】
本実施の形態の磁気記録媒体のバースト領域１１３には、複数の磁性部３０１が、プリアンブル領域１１１のプリアンブル記録パターンに対して予め定められた傾斜角度で傾斜した配置パターンである単一のバースト記録パターンで形成されている。すなわち、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１は、プリアンブル領域１１１のプリアンブル記録パターンで配置された各磁性部２０１が延在する磁気記録媒体の径方向（図２の垂直方向）に対して予め定められた傾斜角度で傾斜して直線状に配置されており、磁性部３０１と同一幅の非磁性部３０２を介在させてトラック方向に配列したバースト記録パターンで形成されている。また、本実施の形態のバースト領域１１３は、バーストＡ，バーストＢ、バーストＣ、バーストＤのように径方向に配置位相が異なる４種類のバースト記録パターンで磁性部が記録された従来の磁気記録媒体のバースト領域のようにと異なり、傾斜した単一のバースト記録パターンで複数の磁性部３０１が形成されている。なお、磁性部３０１は、磁気記録媒体の製造の結果、全体として傾斜した直線状で形成されていればよく、微細な段階形状を含む直線形状であってもよい。
【００３０】
バースト領域１１３の磁性部３０１のバースト記録パターンは、プリアンブル領域１１１の磁性部２０１の方向に対して傾斜して形成されているため、磁気ヘッドが径方向に移動することにより磁性部３０１からの再生信号の立ち上がり位相タイミングがずれていく。この磁性部３０１の傾斜角度は、図３−１に示すように、アドレス領域１１２のシリンダ情報の２トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度として定められている。
【００３１】
なお、本実施の形態にかかる磁気記録媒体のバースト領域１１３では、データの再生信号の位相が一周期となる磁性部３０１の傾斜角度としては、アドレス領域１１２のシリンダ情報の２トラックに限定されるものではなく、２トラック以上４トラック以下の範囲であれば、傾斜角度が小さくならず十分な再生信号の振幅値を得ることができる。図３−２は、磁性部３０１の傾斜角度を４トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度として定めたバースト記録パターンで磁性部３０１を記録したバースト領域１１３の構造を示す模式図である。
【００３２】
また、バースト記録パターンの磁性部３０１のトラック方向の一周期は、プリアンブル領域やアドレス領域の磁性部２０１の周期と同一となっている。このため、磁気ヘッドがプリアンブル領域１１１からバースト領域１１３へ移動した場合に、プリアンブル領域１１１からの再生信号からのサンプリングタイミングとして定められたクロック同期と同一のタイミングで、バースト領域１１３の再生信号のサンプリングを行って位相検出を実現することができる。
【００３３】
次に、本実施の形態にかかる磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置のバースト領域再生回路について説明する。図４は、実施の形態１にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路の構成を示すブロック図である。
【００３４】
本実施のバースト領域再生回路４００は、図４に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部４１０とを主に備えている。
【００３５】
ＣＴＦ（Continuous Time Filter）４０１は、入力されたバースト領域１１３から再生されたアナログの再生信号からＬＰＦ（Low Pass Filter）等によりフィルタ処理を行うものである。
【００３６】
Ａ−Ｄ（Analog-Digital）コンバータ４０２は、プリアンブル領域１１１の再生信号処理においてＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路(図示せず)が出力する再生信号の同期クロックと同一のクロックのタイミングで、ＣＴＦ４０１により出力されたアナログ信号をデジタルのバースト再生信号に変換し、サンプル値を位相検出部４１０のメモリ４１１に格納する。なお、本実施の形態では、一周期のバースト再生信号のアナログ信号から４点をサンプリングし、４点のサンプル値をメモリ４１１に格納するものとする。
【００３７】
位相検出部４１０は、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングされたバースト再生信号の４点サンプル値からバースト再生信号の同期クロックに対する位相差の位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求め、位相差余弦値Ｃを積算したＢｓｔＡＢと位相差正弦値Ｓを積算したＢｓｔＣＤを出力タイミングを切り替えてを出力する。
【００３８】
位相検出部４１０は、図４に示すように、メモリ４１１と二つの内積算出部４１２ａ，４１２ｂと二つの積分器４１３ａ，４１３ｂとを備えた構成となっている。
【００３９】
メモリ４１１は、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングした一周期４点のサンプル値を保存するものである。
【００４０】
図５−１は、位相Ｈ０＝０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図であり、図５−２は、位相Ｈ０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図である。ここで、図５−１および図５−２では、偶数のトラック番号のトラックのバースト領域からのバースト再生信号波形を示している。なお、奇数のトラック番号のトラックのバースト領域からのバースト再生信号は、図５−１および図５−２の波形をそれぞれ位相を１８０度反転した波形となる。
【００４１】
Ａ−Ｄコンバータ４０２によってバースト再生信号からのサンプリングされた４点のサンプル値は（１）によって近似することができる。
【００４２】
【数１】
【００４３】
メモリ４１１には、一周期ごとにの４点のサンプル値をベクトル化して、（２）式のように出力する。ここで、（２）式のｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）は、（１）式から算出すると、（３）〜（６）式のようになる。
【００４４】
【数２】
【００４５】
【数３】
【００４６】
図５−１に示す位相Ｈ０＝０の場合におけるメモリ４１１からの出力Ｙは、（３）〜（６）式においてＨ０＝０として計算することにより、（７）式で示される。
【００４７】
【数４】
【００４８】
ここで、≒としているのは、実際のサンプル値はノイズの影響により理想的な値と誤差が生じるからである。
【００４９】
内積算出部４１２ａは、一周期につき４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］との内積を算出し位相差余弦値Ｃを出力する。内積算出部４１２ｂは、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］との内積を算出し位相差正弦値Ｓを出力する。
【００５０】
ここで、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］は、位相差０の正弦波値であり、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］は、位相差０の余弦波値である。
【００５１】
内積算出部４１２ａにより算出される位相差余弦値Ｃ、内積算出部４１２ｂにより算出される位相差正弦値Ｓは、（２）〜（６）式で示されるサンプル値Ｙと、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］との内積をそれぞれ計算すると、（８）、（９）式で示される。
【００５２】
【数５】
【００５３】
積分器４１３ａは内積算出部４１２ａで求めた位相差余弦値Ｃを逐次積算し、積分器４１３ｂは内積算出部４１２ｂで求めた位相差正弦値Ｓを逐次積算して、各値のノイズを抑制して、位相差情報として出力するものである。これにより、直交検波に必要なオフトラック位相差に相当する位相差正弦値と位相差余弦値の２種類の位相差情報が得られることになる。
【００５４】
位置検出部４２０は、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓとトラック番号を入力して、磁気ヘッドのトラック中心からの相対距離を示す位置偏差情報を求めるものである。
【００５５】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかるバースト領域再生回路４００によるバースト領域再生処理について説明する。図６は、実施の形態１のバースト領域再生回路によるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【００５６】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、バースト信号再生処理を行う期間であるバーストゲートが立ち上がる。そして、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。ＣＴＦ４０１では、アナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２に入力する。Ａ−Ｄコンバータ４０２では、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングし、一周期４点のサンプル値Ｙを位相検出部４１０のメモリ４１１に保存される。
【００５７】
位相検出部４１０の内積算出部４１２ａと内積算出部４１２ｂは、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得する（ステップＳ６０１）。
【００５８】
そして、内積算出部４１２ａでは、取得したサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］の内積を計算して位相差余弦値Ｃを求める（ステップＳ６０２）。この位相差余弦値Ｃは（８）式で示され、積分器４１３ａに出力される。積分器４１３ａでは、入力された位相差余弦値Ｃを逐次積算していく（ステップＳ６０３）。
【００５９】
一方、内積算出部４１２ｂでは、取得したサンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］の内積を計算して位相差正弦値Ｓを求める（ステップＳ６０４）。この位相差正弦値Ｓは（９）式で示され、積分器４１３ｂに出力される。積分器４１３ｂでは、入力された位相差正弦値Ｓを逐次積算していく（ステップＳ６０５）。
【００６０】
そして、上記ステップＳ６０１からＳ６０５までの処理を、バーストゲートの区間に含まれるＭ周期分繰り返し行う。ここで、Ｍ周期としては、バースト領域１１２の磁性部３０１すべての周期分（図２の例では２１周期）について行ってもよいが、バースト領域１１３の開始位置では再生信号に歪みが生じてしまい、これを回避するために、バースト領域１１３における再生処理開始後２周期分経過した後時点で、バーストゲートを立ち上げて、バースト領域１１３の終了位置の１周期手前でバーストゲートを立ち下げることが好ましい。このため、図２の磁気記録媒体の例では、Ｍ＝２１周期分の間、バーストゲートが立ち上がっており、ステップＳ６０１からＳ６０５までの処理が繰り返されることになる。
【００６１】
そして、積分器４１３ａによりＭ周期分の位相差余弦値Ｃの積算が終了したら、位相差余弦値Ｃの積算値ＢｓｔＡＢを位置検出部４２０に出力する（ステップＳ６０６）。一方、積分器４１３ｂによりＭ周期分の位相差正弦値Ｓの積算が終了したら、位相差正弦値Ｓの積算値ＢｓｔＣＤを位置検出部４２０に出力する（ステップＳ６０７）。
【００６２】
図７−１は、位相差余弦値Ｃの積算値ＢｓｔＡＢと位相差正弦値Ｓの積算値ＢｓｔＣＤ（ＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤをバースト値という）の磁気ヘッド中心のトラック中心からのオフトラック位置による変化の状態を示すグラフである。
【００６３】
図７−１において、７０２がバースト値ＢｓｔＡＢであり、７０１がバースト値ＢｓｔＣＤである。バースト再生信号の波形は、実際には波形歪みが生じてしまい、（１）式で示される理想的な正弦波とはならない。このため、図７−１に示すように、バースト値ＢｓｔＡＢおよびＢｓｔＣＤもオフトラック位置に対して正弦波変動とならないが、トラック中心近傍では、ＢｓｔＣＤがオフトラック位置に対してほぼ直線的に変化し、０．５トラックずれた位置（オフトラック位置＝０．５，−０．５の位置）では、ＢｓｔＡＢがほぼ直線的に変化していることがわかる。このため、バースト値ＢｓｔＡＢおよびＢｓｔＣＤとからオフトラック位置に対応する位置偏差情報を高精度に求めることが可能である。
【００６４】
このため、位置検出部４２０では、入力されたＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤに図７−１のグラフに基づき事前に求めた重み係数を乗じた重み付け平均を求める。この際、上述したように、偶数トラックからの再生信号と奇数トラックからの再生信号とで、バースト再生信号の波形の位相が１８０度反転するため、トラック番号ＣＹＬを入力し、トラック番号が奇数か偶数かに応じてＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤの位相の反転を行って重み付け平均を求めることにより平滑化処理を行い、位置偏差情報ＰＥＳを求める。
【００６５】
なお、位置検出部４２０では、このほか、例えば、ＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤの逆正接ａｒｃｔａｎ（ＢｓｔＡＢ／ＢｓｔＣＤ）を求める等の手法で位置偏差情報ＢＥＳを求めるように構成してもよい。
【００６６】
図７−２は、各トラックアドレスに対する位置偏差情報ＰＥＳを示すグラフである。実線７０３が位置偏差情報であり、波線７０４が奇数トラック周りと偶数トラック周りの偏差を示している。
【００６７】
このように実施の形態１にかかる磁気記録媒体では、バースト領域１１３には複数の磁性部３０１がプリアンブル領域１１１の磁性部２０１のプリアンブル記録パターンに対して所定角度だけ傾斜した単一のバースト記録パターンで記録されているので、バースト領域が複数の異なるバースト記録パターンで構成される従来の磁気記録媒体に比べて、磁気記録媒体のフォーマット効率を向上させることができる。また、複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して予め定められた角度だけ傾斜した単一のバースト記録パターンで記録されているので、バースト領域１１３を磁気ヘッドが走査した場合にバースト再生信号の位相に変化が生じ、この位相の変化を検出することにより、磁気ヘッドのトラック中心位置からの位置偏差情報を高精度に求めることができる。
【００６８】
また、実施の形態１にかかる磁気記録再生装置では、バースト再生信号のサンプル値からプリアンブル再生信号に対するバースト再生信号の位相差情報を求めて磁気ヘッドの位置偏差情報を求めているので、本実施の形態にかかる磁気記録媒体のように、バースト領域１１３が傾斜した単一のバースト記録パターンである場合でも、高精度な位置偏差情報の検出が可能になる。
【００６９】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる磁気記録再生装置は、バースト領域再生回路において、バーストゲートを複数のゲートに分割してバースト領域１１３からの再生信号の処理を行うものである。
【００７０】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンとして形成されている。本実施の形態では、サーボ領域１１０のトラック幅がデータ領域のトラック幅の２／３幅となるように形成されている。ただし、実施の形態１の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【００７１】
図８は、実施の形態２にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路８００の構成を示すブロック図である。本実施のバースト領域再生回路８００は、図８に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部８１０とを主に備えている。ＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２は、実施の形態１のバースト領域再生回路４００のＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２と同様の機能を備えている。
【００７２】
位相検出部８１０は、バーストゲートを４つのゲートに分割して、分割された各ゲートごとに、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってメモリ４１１に保存されたバースト再生信号の４点サンプル値からバースト値を位相差情報として求め、位置検出部４２０に出力する。
【００７３】
位相検出部８１０は、図８に示すように、メモリ４１１と内積算出部８１２と積分器８１３とを備えた構成となっている。
【００７４】
メモリ４１１は、実施の形態１と同様に、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングした一周期４点のサンプル値を保存するものである。
【００７５】
内積算出部８１２は、分割されたゲートごとに係数を切り替えて、ゲート単位で４点サンプル値と係数との内積を求める。本実施の形態では、実施の形態１と異なり、バーストゲートを等分に４分割して、ゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤの区間を考え、これらの各ゲート区間ごとに４点サンプル値Ｙに乗算する内積係数を異ならせて切り替えている。
【００７６】
従来の磁気記録媒体のバースト領域は、バーストＡ，バーストＢ、バーストＣ、バーストＤに分割されたバースト記録パターンで形成されているため、各バースト部の各再生信号は図５−１に示すような位相差Ｈ０＝０の再生信号として得られ、各バースト部での振幅値Ｇ０が変化することになる。このことは、一周期分の４点サンプル値に対する内積係数として［１，１，−１，−１］を採用することによって、その内積値Ｃは（８）式となり、振幅に比例した振幅相当値が得られる。ただし、実際にはノイズを抑制するため、複数周期分の内積値を積分して平均振幅として、バーストＡ，バーストＢ、バーストＣ、バーストＤの各バースト値を求めている。
【００７７】
しかしながら、本実施の形態では、磁気記録媒体のバースト領域１１３が図３−１に示すように、傾斜した単一のバースト記録パターンとして形成されているため、再生信号から得られる振幅が常に一定となる。このため、本実施の形態のバースト領域再生回路８００では、バーストゲートを等分に４分割して、ゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤの区間を考え、これらの各ゲート区間ごとに４点サンプル値Ｙに乗算する内積係数を異ならせて切り替え、異なる振幅値が得られるように構成している。
【００７８】
図９は、バーストゲートの分割ゲートごとに内積係数を切り替えた状態を示す説明図である。図９に示すように、ゲートＡでは内積係数［１，−１，−１，１］を、ゲートＢでは内積係数［−１，１，１，−１］を、ゲートＣでは内積係数［１，１，−１，−１］を、ゲートＤでは内積係数［ー１，−１，１，１］を切り替えて、４点サンプル値Ｙとの内積を求めている。
【００７９】
積分器８１３は、内積算出部８１２で求めた内積値をゲート毎に逐次積算して、ノイズを抑制し、積算値をバースト値（位相差情報）として位置検出部４２０に出力する。
【００８０】
このように、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成されている場合でも、分割されたゲート毎に対応したバースト値が得られるため、位置検出部４２０は、従来のバーストＡ、バーストＢ、バーストＣ、バーストＤの４つに分割されたバースト領域からの再生信号から位置偏差情報を求める従来の位置検出部４２０と機能および構成で、４種類のバースト記録パターンで形成されたバースト領域を有する磁気記録媒体と同様の処理で位置検出部４２０による磁気ヘッドの位置検出を行うことができるようになっている。
【００８１】
次にこのように構成された本実施の形態のバースト領域再生回路８００によるバースト領域再生処理について説明する。図１０は、実施の形態２にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【００８２】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、バースト信号再生処理を行う期間であるバーストゲートがゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤに等分割される。そして、実施の形態１と同様に、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。ＣＴＦ４０１では、アナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２に入力する。Ａ−Ｄコンバータ４０２では、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングし、一周期４点のサンプル値Ｙを位相検出部８１０のメモリ４１１に保存される。
【００８３】
位相検出部８１０では、ゲートＡ区間が開始すると（ステップＳ１００１：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得する（ステップＳ１００２）。そして、内積算出部８１２は、取得したサンプル値ＹとゲートＡ区間に対応した内積係数［１，１，−１，−１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１００３）。そして、かかるステップＳ１００２およびＳ１００３の処理をゲートＡ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１００４：Ｎｏ）。これにより、積分器８１３ではゲートＡ区間中に算出された内積値が積算される。
【００８４】
ゲートＡ区間が終了したら（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１００５）。
【００８５】
次に、ゲートＢ区間が開始すると（ステップＳ１００６：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得し（ステップＳ１００７）、内積算出部８１２によって、取得したサンプル値ＹとゲートＢ区間に対応した内積係数［−１，１，１，−１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１００８）。そして、かかるステップＳ１００７およびＳ１００８の処理をゲートＢ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１００９：Ｎｏ）。これにより、積分器８１３ではゲートＢ区間中に算出された内積値が積算される。
【００８６】
ゲートＢ区間が終了したら（ステップＳ１００９：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１０１０）。
【００８７】
同様に、ゲートＣ区間が開始すると（ステップＳ１０１１：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得し（ステップＳ１０１２）、内積算出部８１２によって、取得したサンプル値ＹとゲートＣ区間に対応した内積係数［１，１，−１，−１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１０１３）。そして、かかるステップＳ１０１２およびＳ１０１３の処理をゲートＣ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１０１４：Ｎｏ）。
【００８８】
そして、ゲートＣ区間が終了したら（ステップＳ１０１４：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１０１５）。
【００８９】
同様に、ゲートＤ区間が開始すると（ステップＳ１０１６：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得し（ステップＳ１０１７）、内積算出部８１２によって、取得したサンプル値ＹとゲートＤ区間に対応した内積係数［−１，−１，１，１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１０１８）。そして、かかるステップＳ１０１７およびＳ１０１８の処理をゲートＤ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１０１９：Ｎｏ）。
【００９０】
そして、ゲートＤ区間が終了したら（ステップＳ１０１９：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１０２０）。
【００９１】
このような処理により、分割されたゲートごとに異なる振幅Ｇ０を有するバースト値が位置検出部４２０に入力され、位置検出部４２０は従来の位置検出処理を変更せずに本実施の形態にかかる磁気記録媒体における磁気ヘッドの位置検出を行うことが可能となる。
【００９２】
図１１は、オフトラック位置と各ゲート区間におけるバースト値Ｂｓｔの変化の状態を示すグラフである。１１０１がゲートＡ区間のバースト値Ｂｓｔ、１１０２がゲートＢ区間のバースト値Ｂｓｔであり、１１０３がゲートＣ区間のバースト値Ｂｓｔ、１１０４がゲートＤ区間のバースト値Ｂｓｔを示している。
【００９３】
従来の磁気記録媒体による各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける振幅値と異なり、平均零の正負をもつバースト値となっているが、従来の磁気記録媒体による各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの場合とほぼ同様の傾向の４種類のバースト値を算出することができることがわかる。
【００９４】
このように実施の形態２にかかる磁気記録再生装置では、バーストゲートを等分に４分割して、ゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤの区間を考え、これらの各ゲート区間ごとに４点サンプル値Ｙに乗算する内積係数を異ならせて切り替えているので、位置検出部４２０は従来の位置検出処理を変更せずに、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成された本実施の形態にかかる磁気記録媒体における磁気ヘッドの位置検出を行うことが可能となる。
【００９５】
（実施の形態３）
実施の形態２にかかる磁気記録再生装置では、バーストゲートを４区間に等分割して、内積算出部によって、分割された各ゲートごとに内積係数を切り替えて４種類の異なるバースト値を算出していたが、この実施の形態３にかかる磁気記録再生装置では、ＦＩＲフィルタによって入力値に対する重み付け係数を切り替えて異なるバースト値を位相差情報として算出するものである。
【００９６】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態２と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅の２／３となるように形成されている。ただし、実施の形態１の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【００９７】
図１２は、実施の形態３にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１２００の構成を示すブロック図である。本実施のバースト領域再生回路１２００は、図１２に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部１２１０とを主に備えている。ＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２は、実施の形態１のバースト領域再生回路４００のＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２と同様の機能を備えている。
【００９８】
位相検出部１２１０は、図１２に示すように、ＦＩＲフィルタ１２１２と、ループゲイン１２１４と、積分器１２１３とを備えた構成となっている。
【００９９】
ＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response Filter）１２１２は、インパルスを入力したときの出力信号が有限時間に収束するフィルタであり、Ａ−Ｄコンバータ４０２でデジタル信号に変換されたバースト再生信号のサンプル値を等化する。本実施の形態では、ＦＩＲフィルタ１２１２は４タップのフィルタで構成されており、入力信号に対し、（１０）式により出力値を算出するようになっている。
【０１００】
【数６】
【０１０１】
ここで、（１０）式は、ｋにおける出力値Ｏｕｔ［ｋ］は、現在および過去の入力値Ｙ［ｋ］，Ｙ［ｋ−１］，Ｙ［ｋ−２］，Ｙ［ｋ−３］の重み付け平均で表されることを意味しており、係数Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３がループゲイン１２１４に保存されており、（１０）式を算出する際に参照される。
【０１０２】
この（１０）式からわかるように、ＦＩＲフィルタ１２１２は、４点サンプル値Ｙと係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］との内積値を算出する処理と等価の処理を行うものであり、本実施の形態のバースト領域再生回路８００は、実施の形態２における内積算出部８１２の代わりに、ＦＩＲフィルタ１２１２を使用している。
【０１０３】
しかし、本実施の形態では、実施の形態２のように、一周期４点のサンプル値を入力して内積値を求めるのではなく、各点のサンプル値を１点ごとに入力し、入力した１点のサンプル値Ｙ［ｋ］と入力時点から前の３点のサンプル値Ｙ［ｋ−１］，Ｙ［ｋ−２］，Ｙ［ｋ−３］の４点のサンプル値とループゲイン１２１４の係数Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３との内積を（１０）式に従って求めている。そして、一周期毎の同期をとるために、係数Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３をサンプル値を入力するたびにループさせ、逐次変更している。より具体的には、あるサンプル値入力時点での係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］を、次のサンプル値入力時点では［Ａ３，Ａ０，Ａ１，Ａ２］に、さらに次のサンプル値入力点では［Ａ２，Ａ３，Ａ０，Ａ１］と変更し、一周期４点のサンプル値入力後に最初の係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］に戻るようにループさせている。このようなＦＩＲフィルタ１２１２は、プリアンブル領域の再生信号処理におけるＡＧＣ処理やＰＬＬ処理時に使用されている回路であるため、バースト領域再生処理で流用することにより、内積算出部のような新たな回路を設けることを不要として、バースト領域再生回路の回路規模を小さくすることができるという利点がある。
【０１０４】
積分器１２１３は、ＦＩＲフィルタ１２１２で求めた内積値を逐次積算して、ノイズを抑制し、積算値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に出力する。なお、本実施の形態の位相検出部１２１０では、各点のサンプル値をその都度、ＦＩＲフィルタ１２１２に入力しているので、実施の形態２のように、４点のサンプル値を保存するメモリは設けられていない。
【０１０５】
次にこのように構成された本実施の形態のバースト領域再生回路８００によるバースト領域再生処理について説明する。図１３は、実施の形態３にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０６】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、実施の形態２と同様に、バースト信号再生処理を行う期間であるバーストゲートがゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤに等分割される。そして、実施の形態１と同様に、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。ＣＴＦ４０１では、アナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２に入力する。Ａ−Ｄコンバータ４０２では、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングする。
【０１０７】
位相検出部１２１０では、分割ゲート区間（最初はゲートＡ区間）が開始すると（ステップＳ１３０１：Ｙｅｓ）、ＦＩＲフィルタ１２１２がサンプル値Ｙ［ｋ］を取得する（ステップＳ１３０２）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋー１］，Ｙ［ｋー２］，Ｙ［ｋー３］と係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］とを（１０）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０３）。
【０１０８】
そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、次のサンプル値Ｙ［ｋ＋１］をＡ−Ｄコンバータ４０２から取得する（ステップＳ１３０４）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋１］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋ］，Ｙ［ｋー１］，Ｙ［ｋー２］と、ひとつループさせた係数［Ａ３，Ａ０，Ａ１，Ａ２］とを（１１）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０５）。
【０１０９】
【数７】
【０１１０】
次に、ＦＩＲフィルタ１２１２は、次のサンプル値Ｙ［ｋ＋２］をＡ−Ｄコンバータ４０２から取得する（ステップＳ１３０６）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋２］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋１］，Ｙ［ｋ］，Ｙ［ｋー１］と、さらにひとつループさせた係数［Ａ２，Ａ３，Ａ０，Ａ１］とを（１２）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０７）。
【０１１１】
【数８】
【０１１２】
次に、ＦＩＲフィルタ１２１２は、次のサンプル値Ｙ［ｋ＋３］をＡ−Ｄコンバータ４０２から取得する（ステップＳ１３０８）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋３］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋２］，Ｙ［ｋ＋１］，Ｙ［ｋ］と、さらにひとつループさせた係数［Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ０］とを（１３）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０９）。
【０１１３】
【数９】
【０１１４】
このようなステップＳ１３０２からＳ１３０９までの処理を現在の分割ゲート区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１３１０：Ｎｏ）。現在の分割ゲート区間が終了したら（ステップＳ１３１０：Ｙｅｓ）、現在の分割ゲート区間で積算されたバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）を位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１３１１）。以上のようなステップＳ１３０１からＳ１３１１までの処理がゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤに対して繰り返し行われる。これにより、実施の形態２と同様に、各ゲート区間ごとに異なるバースト値（位相差情報）が位置検出部４２０に出力されることになる。
【０１１５】
このように実施の形態３にかかる磁気記録再生装置では、ＦＩＲフィルタによって内積係数を切り替えてバースト値を求めているので、実施の形態２と同様に、位置検出部４２０は従来の位置検出処理を変更せずに、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成された本実施の形態にかかる磁気記録媒体における磁気ヘッドの位置検出を行うことが可能となる。
【０１１６】
また、実施の形態３にかかる磁気記録再生装置では、内積算出にプリアンブル領域再生信号処理で使用されるＦＩＲフィルタ１２１２を流用しているので、内積算出部のような新たな回路を設けることを不要として、バースト領域再生回路の回路規模を小さくすることができる。
【０１１７】
尚、各ゲートでの係数の初期値は、各ゲートで変更するように構成してもよいが、各ゲートの立ち上がりで、係数を更に１だけループさせるように構成することが好ましい。この場合、ゲート毎のバースト値は、従来の４種類の異なるバーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されたバースト記録パターンで形成されたバースト領域を有する磁気記録媒体の再生処理と異なり、バースト値がバーストＡに対応したバースト値、バーストＣに対応したバースト値、バーストＢに対応したバースト値、バーストＤに対応したバースト値のように出力順番が異なるが、４種類のバースト値が出力されるため、位置検出部４２０による位置検出処理を行うことは可能である。
【０１１８】
（実施の形態４）
実施の形態１の磁気記録再生装置では、位相検出部４１０によって位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求め、求めた位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓをそのまま位置検出部４２０に出力していたが、この実施の形態４にかかる磁気記録再生装置は、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求めて除算処理を行って位置偏差信号の近似処理を行うものである。
【０１１９】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１２０】
図１４は、実施の形態４にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１４００の構成を示すブロック図である。本実施のバースト領域再生回路１４００は、図１４に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部１４１０とを主に備えている。ＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２は、実施の形態１のバースト領域再生回路４００のＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２と同様の機能を備えている。
【０１２１】
位相検出部１４１０は、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングされたバースト再生信号の４点サンプル値から位相差余弦値Ｃ、（−Ｃ）と位相差正弦値Ｓを求め、これらをそれぞれ積算した値から除算値Ｓ／Ｃおよび（−Ｃ／Ｓ）を求めて平滑化処理部１４１５に出力する。
【０１２２】
位相検出部１４１０は、図１４に示すように、メモリ４１１と、３つの内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ，１４１２ｃと、３つの積分器１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃと２つの除算器１４１４ａ，１４１４ｂとを備えている。ここで、メモリ４１１は実施の形態１にかかる位相検出部４１０のメモリ４１１と同様の機能を有し、Ａ−Ｄコンバータ４０２から出力される４点のサンプル値を保存するものである。
【０１２３】
内積算出部１４１２ａは、一周期につき４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、（２）〜（６）式で示されるサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］との内積を算出し、（１４）式で示される位相差余弦値Ｃを出力する。内積算出部１４１２ｂは、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］との内積を算出し、（１５）式で示される位相差正弦値Ｓを出力する。内積算出部１４１２ｃは、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］との内積を算出し、（１６）式で示される位相差余弦値（−Ｃ）を出力する。
【０１２４】
【数１０】
【０１２５】
ここで、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］は、位相差０の正弦波値であり、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］は、位相差０の余弦波値であり、余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］は、位相差１８０度の正弦波値である。
【０１２６】
積分器１４１３ａは内積算出部１４１２ａで求めた位相差余弦値Ｃを逐次積算し、積分器１４１３ｂは内積算出部１４１２ｂで求めた位相差正弦値Ｓを逐次積算し、積分器１４１３ｃは内積算出部１４１２ｃで求めた位相差余弦値（−Ｃ）を逐次積算して、それぞれノイズを抑制するものである。
【０１２７】
除算器１４１４ａは、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１４１５に出力するものである。除算器１４１４ｂは、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を求め、平滑化処理部１４１５に出力するものである。
【０１２８】
再生信号の位相は、厳密には、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓの逆正接であるａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）として検出されるが、位相０となる位置の近傍においては、ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）の値は、Ｓ／Ｃの除算値に近似できる。このため、本実施の形態では、位相検出部１４１０の除算器１４１４ａによって除算値ｐｈ−Ａ＝Ｓ／Ｃを位相差情報として求め、トラック中心からの位相差を検出している。
【０１２９】
また、９０度位相がずれた位置では位相差余弦値Ｃ＝０となり、除算値Ｓ／Ｃを求めることができず、かかる位置の近傍では、位相差の信頼性が低くなる。このため、本実施の形態の位相検出部１４１０では除算器１４１４ｂによって除算値Ｐｈ−Ｂ＝（−Ｃ／Ｓ）を９０度オフセットした位相差情報として求めている。
【０１３０】
平滑化処理部１４１５は、位相検出部１４１０から位相差情報Ｐｈ−ＡおよびＰｈ−Ｂを入力し、この２つの値の重み付け平均をとって平滑化し、位置偏差情報を求めるものである。
【０１３１】
次に、以上のように構成された本実施の形態のバースト領域再生回路１４００によるバースト領域再生処理について説明する。図１５は、実施の形態４にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【０１３２】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、実施の形態１と同様に、バーストゲートが立ち上がり、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。そして、ＣＴＦ４０１でアナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２により、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングし、一周期４点のサンプル値Ｙを位相検出部４１０のメモリ４１１に保存される。
【０１３３】
位相検出部１４１０の内積算出部１４１２ａ、内積算出部１４１２ｂおよび内積算出部１４１２ｃは、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得する（ステップＳ１５０１）。
【０１３４】
そして、内積算出部１４１２ａでは、取得したサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］の内積を計算して位相差余弦値Ｃを求める（ステップＳ１５０２）。この位相差余弦値Ｃは（１４）式で示され、積分器１４１３ａに出力される。積分器１４１３ａでは、入力された位相差余弦値Ｃを逐次積算していく（ステップＳ１５０３）。
【０１３５】
また、内積算出部１４１２ｂでは、取得したサンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］の内積を計算して位相差正弦値Ｓを求める（ステップＳ１５０４）。この位相差正弦値Ｓは（１５）式で示され、積分器１４１３ｂに出力される。積分器１４１３ｂでは、入力された位相差正弦値Ｓを逐次積算していく（ステップＳ１５０５）。
【０１３６】
さらに、内積算出部１４１２ｃでは、取得したサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］の内積を計算して位相差余弦値（−Ｃ）を求める（ステップＳ１５０６）。この位相差余弦値（−Ｃ）は（１６）式で示され、積分器１４１３ｃに出力される。積分器１４１３ｃでは、入力された位相差余弦値（−Ｃ）を逐次積算していく（ステップＳ１５０７）。そして、このようなステップＳ１５０１からＳ１５０７までの処理をＭ周期分繰り返し行う。ここで、Ｍ周期については実施の形態１と同様に、バースト領域１１２の磁性部３０１すべての周期分（図２の例では２１周期）について行っても、バースト領域１１３における再生処理開始後２周期分経過した後時点で、バーストゲートを立ち上げて、バースト領域１１３の終了位置の１周期手前でバーストゲートを立ち下げることにより１８周期分としてもよい。
【０１３７】
上記処理をＭ周期分繰り返したら、除算器１４１４ａによって、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１４１５に出力する（ステップＳ１５０８）。
【０１３８】
次に、除算器１４１４ｂによって、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して位相差情報Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ）／Ｓ）を求め、平滑化処理部１４１５に出力する（ステップＳ１５０９）。
【０１３９】
平滑化処理部１４１５では、位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）およびＰｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を入力して、重み付き平均ａ＊（Ｓ／Ｃ）＋ｂ＊（−Ｃ／Ｓ）（ａ，ｂ：重み係数）を計算することにより、平滑化を行い位置偏差情報ＰＥＳを求める（ステップＳ１５１０）。
【０１４０】
このように実施の形態４にかかる磁気記録再生装置では、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求めて除算処理を行って、ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）をＰｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）およびＰｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））で近似して位置偏差信号を求めているので、トラック中心からの位置によらず確実に位相差を求めることができ、磁気ヘッドの位置検出をより高精度に行うことができる。
【０１４１】
（実施の形態４の変形例）
実施の形態４では、位相０となる位置および９０度位相がずれた位置の近傍におけるａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）をそれぞれＰｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）、Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））で近似していたが、さらに、内積算出部と除算器をそれぞれ４個設けて、９０度ごとにすれた位相となる位置において近似した４つの位相差情報を求めるように構成してもよい。
【０１４２】
図１６は、実施の形態４の変形例としてのバースト領域再生回路１６００の構成を示すブロック図である。この変形例では、位相検出部１６１０が、図１４に示すように、メモリ４１１と、４つの内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ，１４１２ｃ，１６１２ｄと、４つの積分器１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃ，１６１３ｄと、４つの除算器１４１４ａ，１４１４ｂ，１６１４ｃ，１６１４ｄとを備えている。ここで、メモリ４１１は実施の形態１にかかる位相検出部４１０のメモリ４１１と同様の機能を有し、Ａ−Ｄコンバータ４０２から出力される４点のサンプル値を保存するものである。
【０１４３】
内積算出部１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃは、実施の形態４と同様に、一周期につき４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、（２）〜（６）式で示されるサンプル値Ｙと、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］、余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］との内積をそれぞれ算出し、それぞれ（１４）、（１５）、（１６）式で示される位相差余弦値Ｃ、位相正弦値Ｓ、位相差余弦値（−Ｃ）を出力するものである。
【０１４４】
内積算出部１６１２ｄは、この変形例で追加されたものであり、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと正弦値検出用係数［−１，１，１，−１］との内積を算出し、（１７）式で示される位相差正弦値（−Ｓ）を出力するものである。ここで、正弦値検出用係数［−１，１，１，−１］は、位相差１８０度の余弦波値である。
【０１４５】
【数１１】
【０１４６】
積分器１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃは、実施の形態４と同様に、内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ、１４１２ｃで求めた位相差余弦値Ｃ、位相差正弦値Ｓ、位相差余弦値（−Ｃ）をそれぞれ逐次積算し、ノイズを抑制するものである。積分器１６１３ｄは、内積算出部１６１２ｄで求めた位相差正弦値（−Ｓ）を逐次積算し、ノイズを抑制するものである。
【０１４７】
除算器１４１４ａは、実施の形態４と同様に、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１４８】
除算器１４１４ｂは、実施の形態４と同様に、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１４９】
除算器１６１４ｃは、積分器１６１３ｄから出力される積算された位相差正弦値（−Ｓ）を積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ｃ（＝（−Ｓ／Ｃ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１５０】
除算器１６１４ｄは、積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃを積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｄ（＝Ｃ／Ｓ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１５１】
これらの位相差情報Ｐｈ−Ａ＝Ｓ／Ｃ、Ｐｈ−Ｂ＝（−Ｃ／Ｓ），Ｐｈ−Ｃ＝（−Ｓ／Ｃ）、Ｐｈ−Ｄ＝Ｃ／Ｓは、位相０、９０度位相ずれ、１８０度位相ずれ、２７０度位相ずれの各オフトラック位置の近傍において、ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）を近似したものである。
【０１５２】
このように構成された変形例のバースト領域再生回路１６００によるバースト領域再生処理について説明する。図１７は、実施の形態４の変形例のバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【０１５３】
位相検出部１４１０の内積算出部１４１２ａ、内積算出部１４１２ｂおよび内積算出部１４１２ｃ、１６１２ｄによってメモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得するが（ステップＳ１７０１）、内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ、１４１２ｃによる内積算出処理および積分器１４１３ａ，１４１３ｂ、１４１３ｃによる積算処理（ステップＳ１７０２〜Ｓ１７０７）については実施の形態４の処理（Ｓ１５０２〜Ｓ１５０７）と同様に行われる。
【０１５４】
次に、内積算出部１６１２ｄでは、取得したサンプル値Ｙと正弦値検出用係数［−１，−１，１，１］の内積を計算して位相差正弦値（−Ｓ）を求める（ステップＳ１７０８）。この位相差正弦値（−Ｓ）は（１７）式で示され、積分器１６１３ｄに出力される。積分器１６１４ｄでは、入力された位相差正弦値（−Ｓ）を逐次積算していく（ステップＳ１７０９）。
【０１５５】
そして、以上のステップＳ１７０１からＳ１７０９までの処理をＭ周期分繰り返し行う。上記処理をＭ周期分繰り返したら、除算器１４１４ａによって、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１０）。
【０１５６】
次に、除算器１４１４ｂによって、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して位相差情報Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１１）。
【０１５７】
また、除算器１６１４ｃによって、積分器１６１３ｄから出力される積算された位相差正弦値（−Ｓ）を積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ｃ（＝（−Ｓ／Ｃ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１２）。
【０１５８】
さらに、除算器１６１４ｄによって、積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃを積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｄ（＝Ｃ／Ｓ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１３）。
【０１５９】
平滑化処理部１６１５では、位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）、Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））、Ｐｈ−Ｃ（＝（−Ｓ／Ｃ））およびＰｈ−Ｄ（＝Ｃ／Ｓ）を入力して、重み付き平均ａ＊（Ｓ／Ｃ）＋ｂ＊（−Ｃ／Ｓ）＋ｃ＊（−Ｓ／Ｃ）＋ｄ＊（Ｃ／Ｓ）（ａ，ｂ、ｃ、ｄ：重み係数）を計算することにより、平滑化を行い位置偏差情報ＰＥＳを求める（ステップＳ１７１４）。
【０１６０】
このように実施の形態４の変形例の磁気記録再生装置では、９０度ごとにずれた位相となる位置において近似した４つの位相差情報を求めて、位置偏差信号を求めているので、トラック中心からの位置によらずより確実に位相差を求めることができ、磁気ヘッドの位置検出をより高精度に行うことができる。
【０１６１】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４にかかる磁気記録再生装置は、バースト領域１１３の再生信号から磁気ヘッドの位置検出を行うものであったが、この実施の形態５にかかる磁気記録再生装置は、バースト領域１１３の再生信号から、さらに磁気ヘッドの記録媒体径方向の移動速度を検出するものである。
【０１６２】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１６３】
図１８は、実施の形態５にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部１８２０の構成を示すブロック図である。バースト領域再生回路４００については、実施の形態１と同様の構成の回路である。本実施の形態では、バーストゲートを２分割して、分割したゲート１，ゲート２区間ごとに、位相差余弦値Ｃ１，Ｃ２と位相差制限値Ｓ１，Ｓ２を求めている。
【０１６４】
速度・位置検出部１８２０は、磁気ヘッドのトラック上での位置検出と記録媒体の径方向速度を検出するものである。速度・位置検出部１８２０は、図１８に示すように、位置検出部１８２１と速度検出部１８２２とを備えている。
【０１６５】
位置検出部１８２１は、分割されたゲート区間毎に位相差余弦値と位相差正弦値とトラック番号を入力して、ゲート区間ごとの位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２を求めるものである。すなわち、ゲート１区間で算出された位相差余弦値Ｃ１と位相差正弦値Ｓ１とから位置偏差情報ＰＥＳ１が求められ、ゲート２区間で算出された位相差余弦値Ｃ２と位相差正弦値Ｓ２とから位置偏差情報ＰＥＳ２が求められる。ここで、位相差余弦値および位相差正弦値から位置偏差情報の求め方は実施の形態１の位置検出部４２０と同様に行われる。
【０１６６】
速度検出部１８２２は、ゲート区間ごとの位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２から磁気ヘッドの径方向移動速度を算出するものである。
【０１６７】
図１９は、バーストゲートを分割した状態を示す説明図である。本実施の形態では、バーストゲートを等分割しているが、必ずしも等分割する必要はない。ここで、図１９のように、分割された後半のゲート区間の立ち上がり遅延時間をＴ＿ＢＳＴとすると、磁気ヘッドの位置偏差情報ＰＥＳおよび径方向移動速度ｖは、前半のゲート１区間で求めた位置偏差情報ＰＥＳ１と後半のゲート２区間で求めた位置偏差情報ＰＥＳ２を用いて、次の（１８）および（１９）式で表される。
【０１６８】
【数１２】
【０１６９】
ここで、（１８）式で、ＰＥＳ１とＰＥＳ２を加算して２で除算しているのは、ゲート区間は長いほど高精度な位置検出が可能であるが、本実施の形態ではバーストゲートを２分割して短くしたために、ＰＥＳ１とＰＥＳ２のそれぞれにノイズによる影響が現れて位置検出精度が悪くなるので、これを抑制するためである。
【０１７０】
また、（１９）式では、バースト領域における磁気ヘッドの径方向移動は、加速度の変化は無視できるため、径方向移動速度の算出においてＰＥＳ１とＰＥＳ２の差分を立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴで除算している。
【０１７１】
次に以上のように構成された本実施の形態にかかる磁気記録再生装置１８００による磁気ヘッドの位置・速度検出処理について説明する。図２０は、実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００による磁気ヘッドの位置・速度検出処理の手順を示すフローチャートである。
【０１７２】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、バーストゲートを２分割した前半のゲート１が立ち上がり、このゲート１区間において、位相検出部４１０によって、実施の形態１と同様に位相差余弦値Ｃ１と位相差正弦値Ｓ１が求められ、位置検出部１８２１により、実施の形態１と同様に位置偏差情報ＰＥＳ１が算出される（ステップＳ２００１）。
【０１７３】
次に、分割された後半のゲート２がゲート１よりＴ＿ＢＳＴ遅れて立ち上がると、ゲート２区間において、位相検出部４１０によって、実施の形態１と同様に位相差余弦値Ｃ２と位相差正弦値Ｓ２が求められ、位置検出部１８２１により、実施の形態１と同様に位置偏差情報ＰＥＳ２が算出される（ステップＳ２００２）。
【０１７４】
次に、位置検出部１８２１によって、ゲート１区間で求めたＰＥＳ１とゲート２区間で求めたＰＥＳ２とから、（１８）式によって位置偏差情報ＰＥＳを算出する（ステップＳ２００３）。次いで、速度検出部１８２２によって、ＰＥＳ１，ＰＥＳ２及び立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴから、（１９）式によって磁気ヘッドの径方向移動速度ｖが算出される（ステップＳ２００４）。
【０１７５】
このように実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００では、バーストゲートを２分割して前半と後半のそれぞれのゲート区間から位置偏差情報ＰＥＳ１、ＰＥＳ２を求め、このＰＥＳ１，ＰＥＳ２から位置偏差情報ＰＥＳと磁気ヘッドの径方向移動速度を求めているので、より高精度に磁気ヘッドの位置検出を行うことができる。また、本実施の形態では、バースト領域を用いた径方向移動速度の検出が行うことができるので、磁気ヘッドがトラック間を移動するシーク動作中においてセクタ間の位置の差分に基づいて移動速度を求める場合に比べてより高精度に移動速度を求めることができ、シーク性能を大幅に向上させることができる。
【０１７６】
（実施の形態６）
実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００では、バーストゲートを分割して、分割した各ゲートにおいて求めた位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２から磁気ヘッドの位置偏差情報ＰＥＳと磁気ヘッドの径方向移動速度ｖを算出していたが、この実施の形態６にかかる磁気記録再生装置は、さらに、ゲート区間の切替えを行って、磁気ヘッドの位置偏差情報ＰＥＳと磁気ヘッドの径方向移動速度ｖを算出するものである。
【０１７７】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１７８】
図２１は、実施の形態６にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部２１２０の構成を示すブロック図である。バースト領域再生回路４００については、実施の形態１と同様の構成の回路である。
【０１７９】
速度・位置検出部２１２０は、バーストゲートの分割ゲートの切替えを行って、磁気ヘッドのトラック上での位置検出と記録媒体の径方向速度を検出するものである。速度・位置検出部２１２０は、図２１に示すように、位置検出部１８２１と、速度検出部１８２２と、ゲート切替部２１２１を備えている。なお、位置検出部１８２１、速度検出部１８２２は、実施の形態５の位置検出部１８２１、速度検出部１８２２と同様の機能を有している。
【０１８０】
ゲート切替部２１２１は、磁気ヘッドのトラック上における位置決め制御中は、バーストゲートを分割をせずに、磁気ヘッドがトラック間を移動するシーク中は、バーストゲートを２分割するように切り替える。これは、バーストゲートが長い程、位置検出精度が高くなるが、磁気ヘッドの位置決め制御中においては、位置検出の精度を最大にするためである一方、磁気ヘッドがシーク中は位置検出よりも速度検出を優先すべきであるため、バーストゲートを分割して速度検出を可能としている。
【０１８１】
また、ゲート切替部２１２１は、磁気ヘッドがシーク中には、目標速度に応じて実施の形態５における立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを変更し、分割ゲート区間の長さを調整している。
【０１８２】
近年の磁気記録媒体の狭トラックピッチ化により、磁気ヘッドの最大シーク速度時には、バースト領域通過時の径方向移動量が１トラックを越える場合がある。このため、実施の形態５のようにバーストゲートを２つに分割して速度検出する場合には、磁気ヘッドの移動速度を誤検出する可能性があるため、磁気ヘッドの位置をセクタ間で差分をとり、この差分値とセクタ間の移動時間から磁気ヘッドの移動速度の検出を行わなければならず、速度検出の精度が低下する。このため、本実施の形態では、磁気ヘッドのシーク時においては、立ち上がり遅延時間がＴ＿ＢＳＴを、目標速度に応じて短縮することにより、分割されたゲート毎の位置偏差情報ＰＥＳの変動量をおさえ、移動速度の誤検出を防止するようにしている。
【０１８３】
図２２は、バーストゲートと分割したゲート２の立ち上がり遅延時間の状態を示す説明図である。本実施の形態では、位置・速度検出部２１２０のゲート切替部２１２１によって、磁気ヘッドの位置決め制御時には、バーストゲートを分割せず、磁気ヘッドがシーク時には、バーストゲートをゲート１とゲート２に分割し、ゲート２の立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを磁気ヘッドの目標速度に応じて変化させている。具体的には、磁気ヘッドの目標速度が速い程、立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを短縮するように制御する。立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを変化させた後の磁気ヘッドの移動速度検出の処理は、実施の形態５における速度検出の処理と同様に行われる。
【０１８４】
ここで、磁気ヘッドのシーク中において検出する速度は、上述の分割ゲートを使用して求めた速度と、セクタ間の位置差分により求めた速度との重み付き平均により算出する。この場合、重み係数は、磁気ヘッドのシーク中の目標速度が大きい程、セクタ間の位置差分により検出された速度を優先する値とし、低速シーク時やセトリング状態の場合には、分割ゲートを使用して求めた速度を優先する値とする。
【０１８５】
このように実施の形態６にかかる磁気記録再生装置では、磁気ヘッドのトラック上における位置決め制御中は、バーストゲートを分割をせず、磁気ヘッドがトラック間を移動するシーク中は、バーストゲートを２分割するように切り替え、磁気ヘッドの目標速度に応じてゲート２の立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを調整しているので、磁気ヘッドが位置決め処理中において高精度な磁気ヘッドの位置検出を行えるとともに、磁気ヘッドがトラック間を高速でシーク中には高精度な速度検出を行うことが可能となる。
【０１８６】
なお、本実施の形態では、磁気ヘッドがシーク中は、バーストゲートを２分割した状態のまま、磁気ヘッドの目標速度に応じて立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを調整しているが、この他、ゲート切替部２１２１によって磁気ヘッドの目標速度に応じてバーストゲートの分割数を調整するように構成してもよい。図２３は、磁気ヘッドの目標速度に応じてバーストゲートの分割数を増加させた例を示す説明図である。具体的には、ゲート切替部２１２１によって、磁気ヘッドの目標速度が早い程、分割数を増大させるように調整すればよい。
【０１８７】
（実施の形態７）
実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００では、バースト領域１１３の再生信号から求めた位相差に基づく各分割ゲートの位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２と立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴから磁気ヘッドの径方向移動速度を検出していたが、この手法では、速度検出に誤りを生じる場合がある。
【０１８８】
このため、この実施の形態７にかかる磁気記録再生装置では、さらに、バースト領域１１３の再生信号の振幅値の変換を考慮して磁気ヘッドの径方向移動速度を検出している。
【０１８９】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１９０】
また、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路および位置・速度検出部の構成は、実施の形態５と同様である。
【０１９１】
（８）式で示される位相差余弦値Ｃと（９）式で示される位相差正弦値Ｓには、共に振幅Ｇ０が含まれている。このため、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓから（２０）式に示すように振幅値のみを含む情報を得ることができる。
【０１９２】
【数１３】
【０１９３】
本実施の形態で使用する磁気記録媒体は、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成されているため、同一トラック上で、トラック中心からの相対距離が変化しても、バースト領域から得られる再生信号のクロックの位相が変化するのみで、振幅は通常一定である。
【０１９４】
しかし、磁気ヘッドがトラック間を移動してシーク速度が増大した場合には、バースト領域の再生信号の振幅が変化する。かかる振幅の変化は、磁性部３０１の傾斜角度に依存するが、図２に示すような傾斜した磁性部３０１のバースト記録パターンにおいては、図２上方の記録媒体中心に向かう方向に磁気ヘッドが移動している場合は信号振幅が減少し、逆に図２下方の記録媒体中心から記録媒体外方に向かってヘッド移動する場合は、信号振幅が増大する傾向がある。
【０１９５】
このため、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置では、位置・速度検出部１８２０の速度検出部１８２２で、（１９）式による速度検出を優先して行い、速度が誤検出された場合に、位相検出部４１０から入力された位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを用いて（２０）式で振幅Ｇ０を含む振幅情報Ｇを算出して、磁気ヘッドの移動速度を求めている。
【０１９６】
ここで、磁気ヘッドが高速でシーク動作を行っている場合には、振幅値Ｇ０が変化するとともに、周波数変動も生じている。このため、磁気ヘッドが記録媒体中心から外方に向かってヘッド移動する場合は振幅値Ｇ０が単調増加するが、両者は非線形な関係にあるため、予め振幅情報Ｇと磁気ヘッドの移動速度の計測して移動速度と振幅情報Ｇの関係を示す速度・振幅換算関数を求めておき、振幅情報Ｇと速度・振幅換算関数とから、磁気ヘッドの移動速度を検出している。
【０１９７】
このように実施の形態７にかかる磁気記録再生装置では、位相差から求められる分割ゲート毎の位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２と立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴから磁気ヘッドの移動速度の検出をする他、かかる速度検出に誤りがある場合にバースト領域１１３の再生信号の振幅値の変化から磁気ヘッドの径方向移動速度を検出しているので、磁気ヘッドの移動速度をより高精度に行うことができる。
【０１９８】
（実施の形態８）
実施の形態８にかかる磁気記録再生装置は、磁気ヘッドの高速シーク時に発生するバースト領域の再生信号の周波数変動から磁気ヘッドの移動速度を求めるものである。
【０１９９】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０２００】
磁気ヘッドが高速でシーク動作をしている際に生じる周波数変動は、厳密には直交検波の誤差として現れ、位相検出と振幅検出に影響を与え、検出結果に非線形歪みが生じる原因となる。本実施の形態の磁気記録媒体において、磁気ヘッドが記録媒体中心に向って移動するシーク動作の場合には周波数が低下し、記録媒体中心から外方に向かって移動するシーク動作の場合には周波数が上昇する。かかる周波数変動と、磁気ヘッドの径方向移動速度は線形関係にあるため、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置では、周波数変動を検出することにより、磁気ヘッドの移動速度を検出し、高速シーク動作時においても、磁気ヘッドの径方向移動速度を高精度に検出している。
【０２０１】
図２４は、実施の形態８にかかる磁気記録再生装置の構成を示すブロック図である。図２４は、本実施の形態の磁気記録再生装置において磁気ヘッドの移動速度検出に使用する回路のみ示してある。なお、磁気ヘッドの速度検出処理時には、バースト領域１１３の再生信号による位置偏差情報の検出はできないが、アドレス領域１１２から求めた位置情報を使用すればよいので、磁気ヘッドが高速でシーク動作をしている場合には問題とならない。
【０２０２】
実施の形態８にかかる磁気記録再生装置において速度検出に用いられる構成としては、図２４に示すように、Ａ−Ｄ（Analog-Digital）コンバータ２３０１とＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路２３１０とＳＦＧ（Servo Frequency Generator）回路２３０２と速度検出回路２３２０となっている。ここで、Ａ−Ｄコンバータ２３０１とＰＬＬ回路２３１０とＳＦＧ回路２３０２は、いずれもプリアンブル領域の再生信号処理に使用される回路を共用している。
【０２０３】
Ａ−Ｄコンバータ２３０１は、ＰＬＬ回路２３１０が出力する同期クロックに従ったサンプルタイミングで、ヘッドアンプＩＣ（ＨＩＣ）からＣＴＦ（図示せず）を介して入力されるバースト領域１１３の再生信号であるバースト再生信号をデジタル信号に変換する。
【０２０４】
ＳＦＧ回路２３０２は、サーボ基準クロックを生成するものである。ＰＬＬ回路２３１０は、ＳＦＧ回路２３０２により生成されるサーボ基準クロックを位相調整して、Ａ−Ｄコンバータ２３０１で検出されたバースト再生信号に対してＮ倍周期かつ位相が一致する再生クロックを生成して、Ａ−Ｄコンバータ２３０１におけるサンプルタイミングを調整するものである。
【０２０５】
すなわち、バースト領域１１３の再生信号処理では、実施の形態１で説明したとおり、バースト再生信号のサンプリングタイミングは、プリアンブル領域１１１の再生信号処理において決定されたタイミングと同期しており、磁気ヘッド中心がトラック中心と一致する場合には、再生信号の位相が０となり、図５−１に示すようなタイミングでサンプリングされる。
【０２０６】
本実施の形態では、磁気ヘッドの移動速度検出時に、ＰＬＬ回路２３０１によって、バースト再生信号と同期するように、周波数・位相調整を行った再生クロックを生成して、図５−１に示すサンプリングタイミングを図５−２に示すタイミングに調整するようにフィードバック制御を行う同期処理を行っている。
【０２０７】
ＰＬＬ回路２３１０は、図２４に示すように、Ｐ／Ｄ（Phase Detector：位相比較器）２３１２と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発信器）２３１１とを備えている。
【０２０８】
Ｐ／Ｄ２３１２は、ＳＦＧ回路２３０２で生成したサーボ基準クロック（実際には事前に基準クロックをＮ分周したクロック）とＡ−Ｄコンバータ２３０１でサンプリングされたサンプル値Ｙのデータ列とのタイミング誤差（ＴＥ）を検出するものである。
【０２０９】
ＶＣＯ２３１１は、バースト再生信号のサンプル値Ｙのデータ列が、図５ー２で示されたタイミングでサンプリングされるように、Ｐ／Ｄ２３１２で検出されたタイミング誤差（ＴＥ）で発信周波数を調整する。このタイミング誤差（ＴＥ）は、当初は位相誤差と周波数誤差が混在しているが、このタイミング誤差（ＴＥ）によってＶＣＯ２３１１の発信周波数が調整され、Ａ−Ｄコンバータ２３０１から出力されるサンプル値Ｙのデータ列が図５−２に示すタイミングでサンプリングされるまでＰＬＬ回路２３１０によるフィードバック制御が行われる。
【０２１０】
このようなＰＬＬ回路２３１０による制御によって、バースト再生信号のサンプリングタイミングが定まって同期処理が完了し、タイミング誤差（ＴＥ）はサーボ基準クロックをＮ分周したものに対する周波数補正量のみの一定値となり、速度検出回路２３２０に出力される。
【０２１１】
速度検出回路２３２０は、プリアンブル領域１１１の再生信号処理後の初期タイミング誤差（ＴＥ０）を保持している。この初期タイミング誤差（ＴＥ０）は、磁気ヘッドの移動速度検出処理の際に、バースト領域に磁気ヘッドが移動してバーストゲートが立ち上がった時点においてＰＬＬ回路２３１０からタイミング誤差（ＴＥ）を入力して保持されたものであり、プリアンブル再生信号の同期処理完了直後のタイミング誤差である。
【０２１２】
速度検出回路２３２０では、ＰＬＬ回路２３１０から入力されたタイミング誤差（ＴＥ）、すなわちバースト再生信号同期完了後のタイミング誤差（ＴＥ）と初期タイミング誤差（ＴＥ０）との比較処理を行い、その比較結果である差分値がプリアンブル領域とバースト領域の周波数誤差に比例した周波数変動量となり、かかる周波数変動量に基づいて磁気ヘッドの移動速度ＶＥＬが出力される。
【０２１３】
磁気ヘッドの移動速度検出処理の際には、バースト領域１１３に磁気ヘッドが移動してバーストゲートが立ち上がった時点において、タイミング誤差（ＴＥ）がＰＬＬ回路２３１０から速度検出回路２３２０に入力され、かかるタイミング誤差（ＴＥ）が初期タイミング誤差として速度検出回路２３２０に保持される。
【０２１４】
バーストゲート区間においては、ＰＬＬ回路２３１０によるバースト再生信号の同期引き込み処理が実行されている。そして、バーストゲートが立ち下がりバースト再生信号のサンプリングタイミングが決定されると、その時点におけるタイミング誤差（ＴＥ）がＰＬＬ回路２３１０から速度検出回路２３２０に入力され、速度検出回路２３２０において、入力されたタイミング誤差と初期タイミング誤差との差分値としての周波数変動量が算出され、この周波数変動量に対応した磁気ヘッドの移動速度ＶＥＬが出力される。
【０２１５】
このように実施の形態８にかかる磁気記録再生装置では、プリアンブル領域とバースト領域との周波数変動を検出して、磁気ヘッドの移動速度を求めているので、磁気ヘッドが高速でシーク動作をしている場合においても、磁気ヘッドの径方向移動速度を高精度に検出することができる。
【０２１６】
なお、周波数検出の手法としては、本実施の形態で行われる処理に限定されるものではなく、公知の手法を使用することができる。また、バンドパスフィルタを使用して、周波数変動を振幅変動として換算し、換算された振幅に基づいて磁気ヘッドの移動速度を検出するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】実施の形態１にかかる磁気記録媒体の概略構造を示す模式図である。
【図２】実施の形態１にかかる磁気記録媒体のサーボ領域を中心とした構造を示す模式図である。
【図３−１】実施の形態１にかかる磁気記録媒体のバースト領域を拡大した模式図であり、シリンダ情報の２トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度で磁性部を傾斜させた態様のバースト領域の拡大図である。
【図３−２】実施の形態１にかかる磁気記録媒体の他の態様のバースト領域を拡大した模式図であり、シリンダ情報の４トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度で磁性部を傾斜させた態様のバースト領域の拡大図である。
【図４】実施の形態１にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路の構成を示すブロック図である。
【図５−１】位相Ｈ０＝０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図であり、図５−２は、位相Ｈ０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図である。
【図５−２】位相Ｈ０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図である。
【図６】実施の形態１のバースト領域再生回路によるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図７−１】位相差余弦値Ｃの積算値ＢｓｔＡＢと位相差正弦値Ｓの積算値ＢｓｔＣＤの磁気ヘッド中心のトラック中心からのオフトラック位置による変化の状態を示すグラフである。
【図７−２】各トラックアドレスに対する位置偏差情報ＰＥＳを示すグラフである。
【図８】実施の形態２にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路８００の構成を示すブロック図である。
【図９】バーストゲートの分割ゲートごとに内積係数を切り替えた状態を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】オフトラック位置と各ゲート区間におけるバースト値Ｂｓｔの変化の状態を示すグラフである。
【図１２】実施の形態３にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１２００の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態４にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１４００の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】実施の形態４の変形例としてのバースト領域再生回路１６００の構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態４の変形例のバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態５にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部１８２０の構成を示すブロック図である。
【図１９】バーストゲートを分割した状態を示す説明図である。
【図２０】実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００による磁気ヘッドの位置・速度検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施の形態６にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部２１２０の構成を示すブロック図である。
【図２２】バーストゲートと分割したゲート２の立ち上がり遅延時間の状態を示す説明図である。
【図２３】磁気ヘッドの目標速度に応じてバーストゲートの分割数を増加させた例を示す説明図である。
【図２４】実施の形態８にかかる磁気記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１８】
１００ データ領域
１０１ 磁性帯
１０２ 非磁性帯
１１０ サーボ領域
１１１ プリアンブル領域
１１３ バースト領域
３０１ トラック
３０２ セクタ
４００，８００，１２００，１４００ バースト領域再生回路
４１０，８１０，１２１０，１４１０ 位相検出部
４１１ メモリ
４２０，１８２１ 位置検出部
１２１２ ＦＩＲフィルタ
１２１３ 積分器
１２１４ ループゲイン
４１２ａ，４１２ｂ，１４１２ａ，８１０，１４１２ｂ，１４１２ｃ，１６１２ｄ 内積算出部
４１３ａ，４１３ｂ，８１３，１２１３，１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃ，１６１３ｄ 積分器
１４１４ａ，１４１４ｂ，１６１４ｃ，１６１４ｄ 除算器
１４１５，１６１５ 平滑化処理部
１８２０ 速度・位置検出部
１８２２，２１２０ 速度検出部
２３０１ Ａ−Ｄコンバータ
２３０２ ＳＦＧ回路
２３１０ ＰＬＬ回路
２３１１ ＶＣＯ
２３１２ Ｐ／Ｄ
２３２０ 速度検出回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドを目標位置に位置決めするための情報が記録されたサーボ領域を具備した磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）において、磁気ヘッドを指定されたトラックに位置決めする際、磁気ヘッドを指定トラック上にシークさせた後に、磁気ヘッドのトラックの中心位置からの相対距離を求めて、磁気ヘッドをトラックに位置決め制御する必要がある。
【０００３】
このような位置決め制御を行うため、磁気記録媒体のサーボ領域の中のバースト領域に記録された磁性部のサーボデータを再生して磁気ヘッドの位置決め制御を行っている。バースト領域は、磁気記録媒体径方向に配置位相の異なる４種類のバースト記録パターンで記録された磁性部からなるバーストＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄに分割されており、各バーストＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄを磁気ヘッドが横断する際の再生信号の振幅値に基づいて磁気ヘッドのトラックの中心位置からの相対距離を示す位置偏差情報を求め、磁気ヘッドをトラック中心位置に位置決めする位置決め制御を行っている。
【０００４】
ところで、近年、磁気記録媒体として、サーボ領域に記録するサーボデータを磁性部として磁気記録媒体製造時に埋め込み形成するいわゆるパターンドメディアが注目を浴びている。
【０００５】
このパターンドメディアでは、各バーストＡ、Ｂ，Ｃ、Ｄの磁性部の形状安定性を全面において確保することが困難であり、磁性部からの再生信号に対するノイズが増加して正確な位置偏差情報を得ることができず、磁気ヘッドの位置決め制御に支障をきたすことが問題となっている。
【０００６】
また、パターンドメディアの製造時に全面転写形成を安定して行うためには、サーボ領域の磁性部の凹凸比の変化ができるだけ小さいことが好ましいが、サーボ領域の中で、プリアンブル領域やアドレス領域では凹凸比が５０％、バースト領域では２５％となり、全面転写形成によるディスクの製造が困難となっている。
【０００７】
このような問題があることから、サーボデータの再生信号を処理する際に、サーボデータの再生信号の位相差を検出する技術が採用されている（例えば、特許文献１、２参照）。特に、磁気ヘッドのトラック中心位置からの相対距離である位置偏差情報を検出する処理において、バースト領域からの再生信号の位相差を検出して検出された位相差から位置偏差情報を求める技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−１６９０３２号公報
【特許文献２】特開平６−６８６２３号公報
【特許文献３】特開平６−２３１５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の位相差検出を利用した再生信号処理では、位置偏差情報の精度を向上させることはできるものの、少なくとも二種類のバースト記録パターンからの再生信号の位相を検出することが必要となる。このため、このような従来の方式では、バースト領域には少なくとも２種類の異なるパターンで磁性部を記録する必要があり、従って磁気記録媒体のフォーマット効率が悪化するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、磁気ヘッドのトラック中心位置からのオフトラック位置に対する位置偏差情報を高精度に求めるとともに、フォーマット効率を向上させることができる磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、磁気記録媒体に対する磁気ヘッドの位置検出を行うためのサーボデータを表すサーボ領域と、前記サーボ領域とトラック方向に並べて配置され、前記磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域とを有し、前記サーボ領域が前記サーボデータのうちクロック同期をとるためのデータを表すプリアンブル記録パターンが複数の磁性部によって形成されたプリアンブル領域と、前記サーボデータのうちトラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置を求めるためのデータを表し、前記プリアンブル記録パターンに対して予め定められた傾斜角度で傾斜した配置パターンである一種類のバースト記録パターンが複数の磁性部によって形成されたバースト領域と有する磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置であって、
前記バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲートを分割した分割ゲート区間ごとに、前記バースト領域から再生されたバースト再生信号から、前記プリアンブル領域の再生信号処理で定められた同期クロックでサンプリングされた各点におけるサンプル値と予め定められた複数の係数とに基づいて、前記プリアンブル領域の再生信号に対する前記バースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求める位相検出手段と、前記位相検出手段によって求めた前記分割ゲートごとの前記位相差情報に基づいて、前記磁気ヘッド中心の前記トラック中心位置からの前記分割ゲート区間ごとの偏差情報を求め、前記分割ゲート区間ごとの前記偏差情報に基づいて、前記バーストゲート区間における、前記磁気ヘッドのトラック中心位置からの相対距離を示す位置偏差情報を求める位置検出手段と、前記位置検出手段によって求めた前記分割ゲート毎の前記偏差情報と前記分割ゲートの立ち上がり遅延時間に基づいて、前記磁気ヘッドの前記磁気記録媒体の径方向の移動速度を検出する速度検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の磁気記録媒体によれば、磁気記録媒体のバースト領域が傾斜した一種類のバースト記録パターンである場合においても、高精度な位置偏差情報の検出が可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる磁気記録再生装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態にかかる磁気記録媒体の概略構造を示す模式図である。図１では、磁気記録媒体を上面からみた図を示している。図１に示すように、磁気記録媒体には、複数のトラック１２０が同心円上に設けられている。各トラックは、略放射状に形成された複数のサーボ領域１１０により、複数のデータ領域１００に分断されている。
【００１５】
データ領域１００は、磁気記録媒体再生装置の磁気ヘッドによってユーザデータを書き込み可能な領域である。サーボ領域１１０は、磁気記録媒体再生装置の磁気ヘッドを磁気記録媒体上の位置検出を行うためのサーボデータが事前に記録された領域である。
【００１６】
ここで、磁気記録媒体のトラック方向とは、１トラックにおいてセクタのアドレスが増加するセクタの配列方向であり、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では図１に示す矢印Ａ方向である。
【００１７】
各データ領域には、トラック方向の順に物理セクタ０〜Ｎとして、アドレスが割り付けられている。尚、図１では、説明の都合上Ｎ=７の８セクタ構成で示しているが、実際にはＮ＞１００以上で構成される。
【００１８】
また、磁気記録媒体の径方向は、磁気記録媒体の周縁から半径に沿って中心に向う方向をいい、本実施の形態にかかる磁気記録媒体では、トラックの幅方向に相当し、図１に示す矢印Ｂ方向である。
【００１９】
また、本実施の形態の磁気記録媒体では、サーボ領域のトラックの幅とデータ領域のトラック幅が同一として形成されている。なお、これに限らず、サーボ領域１１０のトラックの幅をデータ領域１００のトラックの幅の２／３になるように構成してもよい。
【００２０】
図２は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体のサーボ領域１１０を中心とした構造を示す模式図である。図２に示すように、本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、各サーボ領域１１０のトラック方向にデータ領域１００が並列配置された構造となっている。なお、図２において破線はトラックの中心線を示している。
【００２１】
データ領域１００は、磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能な磁性帯１０１を有する複数のトラックが設けられ、隣接するトラック間にはユーザデータの書き込み不能な非磁性帯１０２が設けられている。すなわち、本実施の形態にかかる磁気記録媒体は、磁性帯１０１が非磁性帯１０２によって物理的に分離されたディスクリートトラック型の記録媒体となっている。
【００２２】
サーボ領域１１０は、磁気記録媒体製造時においてスタンパによる全面転写により磁性部２０１，３０２と非磁性部２０２，３０２が形成されており、非磁性部２０２，３０２は非磁性体を充填した構造となっている。磁気記録再生装置の磁気ヘッドによりサー日領域１１０のサーボデータを再生する場合、磁性部２０１，３０２は２進値「１」、各非磁性部２０２，３０２は２進値「０」として再生される。
【００２３】
サーボ領域１１０は、図２に示すように、プリアンブル領域１１１とアドレス領域１１２とバースト領域１１３とから構成されている。なお、磁性部２０１，３０２は、磁気記録媒体製造時におけるスタンパによる全面転写により形成させる他、事前にサーボトラックライタ（ＳＴＷ）により記録形成したものであってもよい。
【００２４】
なお、本実施の形態にかかる磁気記録媒体において、非磁性帯１０２および非磁性部２０２，３０２は非磁性体を充填した構成しているが、非磁性体を充填する代わりに非磁性部２０２，３０２を空隙とした構造としてもよい。
【００２５】
プリアンブル領域１１１は、サーボデータのうちクロック同期を行うためのデータが記録された領域であり、かかるデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部２０１および非磁性部２０２が形成されている。プリアンブル領域１１１は、アドレス領域１１２およびバースト領域１１３よりも先に磁気ヘッドによって読み出され、磁気記録媒体の回転偏芯等により生ずる時間ズレに対してデータの再生信号のクロックを同期させるＰＬＬ（Phase Lock Loop）処理や再生信号の振幅を適正に維持するＡＧＣ（Auto Gain Controll）処理を行うために使用される。
【００２６】
プリアンブル領域１１１では、磁気記録再生装置の磁気ヘッドがどのトラック位置にあってもデータから同様の再生信号が得られるように、複数の磁性部２０１をトラック方向に垂直なトラック幅方向（図１における矢印Ｂ方向、図２における垂直方向）に延在する直線状で形成し、複数の磁性部２０１は、磁性部２０１と同一幅の非磁性部を介在させてトラック方向に配置したプリアンブル記録パターンで記録されている。
【００２７】
アドレス領域１１２は、サーボ領域１１０の開始を示すサーボマークというコードや、セクタ情報、シリンダ情報等をマンチェスタ符号化方式により表したデータが記録された領域であり、かかるデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部２０１および非磁性部２０２が形成されている。ここで、シリンダ情報は、サーボ領域１００単位でトラックごとに値が変化するように記録されている。
【００２８】
バースト領域１１３は、トラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置である位置偏差情報を求めるためのデータが記録された領域であり、かかるデータのコード（「１」、「０」）に対応して磁性部３０１および非磁性部３０２が形成されている。図３−１は、実施の形態１にかかる磁気記録媒体のバースト領域を拡大した模式図である。
【００２９】
本実施の形態の磁気記録媒体のバースト領域１１３には、複数の磁性部３０１が、プリアンブル領域１１１のプリアンブル記録パターンに対して予め定められた傾斜角度で傾斜した配置パターンである単一のバースト記録パターンで形成されている。すなわち、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１は、プリアンブル領域１１１のプリアンブル記録パターンで配置された各磁性部２０１が延在する磁気記録媒体の径方向（図２の垂直方向）に対して予め定められた傾斜角度で傾斜して直線状に配置されており、磁性部３０１と同一幅の非磁性部３０２を介在させてトラック方向に配列したバースト記録パターンで形成されている。また、本実施の形態のバースト領域１１３は、バーストＡ，バーストＢ、バーストＣ、バーストＤのように径方向に配置位相が異なる４種類のバースト記録パターンで磁性部が記録された従来の磁気記録媒体のバースト領域のようにと異なり、傾斜した単一のバースト記録パターンで複数の磁性部３０１が形成されている。なお、磁性部３０１は、磁気記録媒体の製造の結果、全体として傾斜した直線状で形成されていればよく、微細な段階形状を含む直線形状であってもよい。
【００３０】
バースト領域１１３の磁性部３０１のバースト記録パターンは、プリアンブル領域１１１の磁性部２０１の方向に対して傾斜して形成されているため、磁気ヘッドが径方向に移動することにより磁性部３０１からの再生信号の立ち上がり位相タイミングがずれていく。この磁性部３０１の傾斜角度は、図３−１に示すように、アドレス領域１１２のシリンダ情報の２トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度として定められている。
【００３１】
なお、本実施の形態にかかる磁気記録媒体のバースト領域１１３では、データの再生信号の位相が一周期となる磁性部３０１の傾斜角度としては、アドレス領域１１２のシリンダ情報の２トラックに限定されるものではなく、２トラック以上４トラック以下の範囲であれば、傾斜角度が小さくならず十分な再生信号の振幅値を得ることができる。図３−２は、磁性部３０１の傾斜角度を４トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度として定めたバースト記録パターンで磁性部３０１を記録したバースト領域１１３の構造を示す模式図である。
【００３２】
また、バースト記録パターンの磁性部３０１のトラック方向の一周期は、プリアンブル領域やアドレス領域の磁性部２０１の周期と同一となっている。このため、磁気ヘッドがプリアンブル領域１１１からバースト領域１１３へ移動した場合に、プリアンブル領域１１１からの再生信号からのサンプリングタイミングとして定められたクロック同期と同一のタイミングで、バースト領域１１３の再生信号のサンプリングを行って位相検出を実現することができる。
【００３３】
次に、本実施の形態にかかる磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置のバースト領域再生回路について説明する。図４は、実施の形態１にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路の構成を示すブロック図である。
【００３４】
本実施のバースト領域再生回路４００は、図４に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部４１０とを主に備えている。
【００３５】
ＣＴＦ（Continuous Time Filter）４０１は、入力されたバースト領域１１３から再生されたアナログの再生信号からＬＰＦ（Low Pass Filter）等によりフィルタ処理を行うものである。
【００３６】
Ａ−Ｄ（Analog-Digital）コンバータ４０２は、プリアンブル領域１１１の再生信号処理においてＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路(図示せず)が出力する再生信号の同期クロックと同一のクロックのタイミングで、ＣＴＦ４０１により出力されたアナログ信号をデジタルのバースト再生信号に変換し、サンプル値を位相検出部４１０のメモリ４１１に格納する。なお、本実施の形態では、一周期のバースト再生信号のアナログ信号から４点をサンプリングし、４点のサンプル値をメモリ４１１に格納するものとする。
【００３７】
位相検出部４１０は、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングされたバースト再生信号の４点サンプル値からバースト再生信号の同期クロックに対する位相差の位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求め、位相差余弦値Ｃを積算したＢｓｔＡＢと位相差正弦値Ｓを積算したＢｓｔＣＤを出力タイミングを切り替えてを出力する。
【００３８】
位相検出部４１０は、図４に示すように、メモリ４１１と二つの内積算出部４１２ａ，４１２ｂと二つの積分器４１３ａ，４１３ｂとを備えた構成となっている。
【００３９】
メモリ４１１は、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングした一周期４点のサンプル値を保存するものである。
【００４０】
図５−１は、位相Ｈ０＝０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図であり、図５−２は、位相Ｈ０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図である。ここで、図５−１および図５−２では、偶数のトラック番号のトラックのバースト領域からのバースト再生信号波形を示している。なお、奇数のトラック番号のトラックのバースト領域からのバースト再生信号は、図５−１および図５−２の波形をそれぞれ位相を１８０度反転した波形となる。
【００４１】
Ａ−Ｄコンバータ４０２によってバースト再生信号からのサンプリングされた４点のサンプル値は（１）によって近似することができる。
【００４２】
【数１】
【００４３】
メモリ４１１には、一周期ごとにの４点のサンプル値をベクトル化して、（２）式のように出力する。ここで、（２）式のｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、ｙ（３）は、（１）式から算出すると、（３）〜（６）式のようになる。
【００４４】
【数２】
【００４５】
【数３】
【００４６】
図５−１に示す位相Ｈ０＝０の場合におけるメモリ４１１からの出力Ｙは、（３）〜（６）式においてＨ０＝０として計算することにより、（７）式で示される。
【００４７】
【数４】
【００４８】
ここで、≒としているのは、実際のサンプル値はノイズの影響により理想的な値と誤差が生じるからである。
【００４９】
内積算出部４１２ａは、一周期につき４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］との内積を算出し位相差余弦値Ｃを出力する。内積算出部４１２ｂは、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］との内積を算出し位相差正弦値Ｓを出力する。
【００５０】
ここで、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］は、位相差０の正弦波値であり、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］は、位相差０の余弦波値である。
【００５１】
内積算出部４１２ａにより算出される位相差余弦値Ｃ、内積算出部４１２ｂにより算出される位相差正弦値Ｓは、（２）〜（６）式で示されるサンプル値Ｙと、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］との内積をそれぞれ計算すると、（８）、（９）式で示される。
【００５２】
【数５】
【００５３】
積分器４１３ａは内積算出部４１２ａで求めた位相差余弦値Ｃを逐次積算し、積分器４１３ｂは内積算出部４１２ｂで求めた位相差正弦値Ｓを逐次積算して、各値のノイズを抑制して、位相差情報として出力するものである。これにより、直交検波に必要なオフトラック位相差に相当する位相差正弦値と位相差余弦値の２種類の位相差情報が得られることになる。
【００５４】
位置検出部４２０は、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓとトラック番号を入力して、磁気ヘッドのトラック中心からの相対距離を示す位置偏差情報を求めるものである。
【００５５】
次に、以上のように構成された本実施の形態にかかるバースト領域再生回路４００によるバースト領域再生処理について説明する。図６は、実施の形態１のバースト領域再生回路によるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【００５６】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、バースト信号再生処理を行う期間であるバーストゲートが立ち上がる。そして、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。ＣＴＦ４０１では、アナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２に入力する。Ａ−Ｄコンバータ４０２では、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングし、一周期４点のサンプル値Ｙを位相検出部４１０のメモリ４１１に保存される。
【００５７】
位相検出部４１０の内積算出部４１２ａと内積算出部４１２ｂは、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得する（ステップＳ６０１）。
【００５８】
そして、内積算出部４１２ａでは、取得したサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］の内積を計算して位相差余弦値Ｃを求める（ステップＳ６０２）。この位相差余弦値Ｃは（８）式で示され、積分器４１３ａに出力される。積分器４１３ａでは、入力された位相差余弦値Ｃを逐次積算していく（ステップＳ６０３）。
【００５９】
一方、内積算出部４１２ｂでは、取得したサンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］の内積を計算して位相差正弦値Ｓを求める（ステップＳ６０４）。この位相差正弦値Ｓは（９）式で示され、積分器４１３ｂに出力される。積分器４１３ｂでは、入力された位相差正弦値Ｓを逐次積算していく（ステップＳ６０５）。
【００６０】
そして、上記ステップＳ６０１からＳ６０５までの処理を、バーストゲートの区間に含まれるＭ周期分繰り返し行う。ここで、Ｍ周期としては、バースト領域１１２の磁性部３０１すべての周期分（図２の例では２１周期）について行ってもよいが、バースト領域１１３の開始位置では再生信号に歪みが生じてしまい、これを回避するために、バースト領域１１３における再生処理開始後２周期分経過した後時点で、バーストゲートを立ち上げて、バースト領域１１３の終了位置の１周期手前でバーストゲートを立ち下げることが好ましい。このため、図２の磁気記録媒体の例では、Ｍ＝２１周期分の間、バーストゲートが立ち上がっており、ステップＳ６０１からＳ６０５までの処理が繰り返されることになる。
【００６１】
そして、積分器４１３ａによりＭ周期分の位相差余弦値Ｃの積算が終了したら、位相差余弦値Ｃの積算値ＢｓｔＡＢを位置検出部４２０に出力する（ステップＳ６０６）。一方、積分器４１３ｂによりＭ周期分の位相差正弦値Ｓの積算が終了したら、位相差正弦値Ｓの積算値ＢｓｔＣＤを位置検出部４２０に出力する（ステップＳ６０７）。
【００６２】
図７−１は、位相差余弦値Ｃの積算値ＢｓｔＡＢと位相差正弦値Ｓの積算値ＢｓｔＣＤ（ＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤをバースト値という）の磁気ヘッド中心のトラック中心からのオフトラック位置による変化の状態を示すグラフである。
【００６３】
図７−１において、７０２がバースト値ＢｓｔＡＢであり、７０１がバースト値ＢｓｔＣＤである。バースト再生信号の波形は、実際には波形歪みが生じてしまい、（１）式で示される理想的な正弦波とはならない。このため、図７−１に示すように、バースト値ＢｓｔＡＢおよびＢｓｔＣＤもオフトラック位置に対して正弦波変動とならないが、トラック中心近傍では、ＢｓｔＣＤがオフトラック位置に対してほぼ直線的に変化し、０．５トラックずれた位置（オフトラック位置＝０．５，−０．５の位置）では、ＢｓｔＡＢがほぼ直線的に変化していることがわかる。このため、バースト値ＢｓｔＡＢおよびＢｓｔＣＤとからオフトラック位置に対応する位置偏差情報を高精度に求めることが可能である。
【００６４】
このため、位置検出部４２０では、入力されたＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤに図７−１のグラフに基づき事前に求めた重み係数を乗じた重み付け平均を求める。この際、上述したように、偶数トラックからの再生信号と奇数トラックからの再生信号とで、バースト再生信号の波形の位相が１８０度反転するため、トラック番号ＣＹＬを入力し、トラック番号が奇数か偶数かに応じてＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤの位相の反転を行って重み付け平均を求めることにより平滑化処理を行い、位置偏差情報ＰＥＳを求める。
【００６５】
なお、位置検出部４２０では、このほか、例えば、ＢｓｔＡＢとＢｓｔＣＤの逆正接ａｒｃｔａｎ（ＢｓｔＡＢ／ＢｓｔＣＤ）を求める等の手法で位置偏差情報ＢＥＳを求めるように構成してもよい。
【００６６】
図７−２は、各トラックアドレスに対する位置偏差情報ＰＥＳを示すグラフである。実線７０３が位置偏差情報であり、波線７０４が奇数トラック周りと偶数トラック周りの偏差を示している。
【００６７】
このように実施の形態１にかかる磁気記録媒体では、バースト領域１１３には複数の磁性部３０１がプリアンブル領域１１１の磁性部２０１のプリアンブル記録パターンに対して所定角度だけ傾斜した単一のバースト記録パターンで記録されているので、バースト領域が複数の異なるバースト記録パターンで構成される従来の磁気記録媒体に比べて、磁気記録媒体のフォーマット効率を向上させることができる。また、複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して予め定められた角度だけ傾斜した単一のバースト記録パターンで記録されているので、バースト領域１１３を磁気ヘッドが走査した場合にバースト再生信号の位相に変化が生じ、この位相の変化を検出することにより、磁気ヘッドのトラック中心位置からの位置偏差情報を高精度に求めることができる。
【００６８】
また、実施の形態１にかかる磁気記録再生装置では、バースト再生信号のサンプル値からプリアンブル再生信号に対するバースト再生信号の位相差情報を求めて磁気ヘッドの位置偏差情報を求めているので、本実施の形態にかかる磁気記録媒体のように、バースト領域１１３が傾斜した単一のバースト記録パターンである場合でも、高精度な位置偏差情報の検出が可能になる。
【００６９】
（実施の形態２）
実施の形態２にかかる磁気記録再生装置は、バースト領域再生回路において、バーストゲートを複数のゲートに分割してバースト領域１１３からの再生信号の処理を行うものである。
【００７０】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンとして形成されている。本実施の形態では、サーボ領域１１０のトラック幅がデータ領域のトラック幅の２／３幅となるように形成されている。ただし、実施の形態１の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【００７１】
図８は、実施の形態２にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路８００の構成を示すブロック図である。本実施のバースト領域再生回路８００は、図８に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部８１０とを主に備えている。ＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２は、実施の形態１のバースト領域再生回路４００のＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２と同様の機能を備えている。
【００７２】
位相検出部８１０は、バーストゲートを４つのゲートに分割して、分割された各ゲートごとに、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってメモリ４１１に保存されたバースト再生信号の４点サンプル値からバースト値を位相差情報として求め、位置検出部４２０に出力する。
【００７３】
位相検出部８１０は、図８に示すように、メモリ４１１と内積算出部８１２と積分器８１３とを備えた構成となっている。
【００７４】
メモリ４１１は、実施の形態１と同様に、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングした一周期４点のサンプル値を保存するものである。
【００７５】
内積算出部８１２は、分割されたゲートごとに係数を切り替えて、ゲート単位で４点サンプル値と係数との内積を求める。本実施の形態では、実施の形態１と異なり、バーストゲートを等分に４分割して、ゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤの区間を考え、これらの各ゲート区間ごとに４点サンプル値Ｙに乗算する内積係数を異ならせて切り替えている。
【００７６】
従来の磁気記録媒体のバースト領域は、バーストＡ，バーストＢ、バーストＣ、バーストＤに分割されたバースト記録パターンで形成されているため、各バースト部の各再生信号は図５−１に示すような位相差Ｈ０＝０の再生信号として得られ、各バースト部での振幅値Ｇ０が変化することになる。このことは、一周期分の４点サンプル値に対する内積係数として［１，１，−１，−１］を採用することによって、その内積値Ｃは（８）式となり、振幅に比例した振幅相当値が得られる。ただし、実際にはノイズを抑制するため、複数周期分の内積値を積分して平均振幅として、バーストＡ，バーストＢ、バーストＣ、バーストＤの各バースト値を求めている。
【００７７】
しかしながら、本実施の形態では、磁気記録媒体のバースト領域１１３が図３−１に示すように、傾斜した単一のバースト記録パターンとして形成されているため、再生信号から得られる振幅が常に一定となる。このため、本実施の形態のバースト領域再生回路８００では、バーストゲートを等分に４分割して、ゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤの区間を考え、これらの各ゲート区間ごとに４点サンプル値Ｙに乗算する内積係数を異ならせて切り替え、異なる振幅値が得られるように構成している。
【００７８】
図９は、バーストゲートの分割ゲートごとに内積係数を切り替えた状態を示す説明図である。図９に示すように、ゲートＡでは内積係数［１，−１，−１，１］を、ゲートＢでは内積係数［−１，１，１，−１］を、ゲートＣでは内積係数［１，１，−１，−１］を、ゲートＤでは内積係数［ー１，−１，１，１］を切り替えて、４点サンプル値Ｙとの内積を求めている。
【００７９】
積分器８１３は、内積算出部８１２で求めた内積値をゲート毎に逐次積算して、ノイズを抑制し、積算値をバースト値（位相差情報）として位置検出部４２０に出力する。
【００８０】
このように、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成されている場合でも、分割されたゲート毎に対応したバースト値が得られるため、位置検出部４２０は、従来のバーストＡ、バーストＢ、バーストＣ、バーストＤの４つに分割されたバースト領域からの再生信号から位置偏差情報を求める従来の位置検出部４２０と機能および構成で、４種類のバースト記録パターンで形成されたバースト領域を有する磁気記録媒体と同様の処理で位置検出部４２０による磁気ヘッドの位置検出を行うことができるようになっている。
【００８１】
次にこのように構成された本実施の形態のバースト領域再生回路８００によるバースト領域再生処理について説明する。図１０は、実施の形態２にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【００８２】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、バースト信号再生処理を行う期間であるバーストゲートがゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤに等分割される。そして、実施の形態１と同様に、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。ＣＴＦ４０１では、アナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２に入力する。Ａ−Ｄコンバータ４０２では、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングし、一周期４点のサンプル値Ｙを位相検出部８１０のメモリ４１１に保存される。
【００８３】
位相検出部８１０では、ゲートＡ区間が開始すると（ステップＳ１００１：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得する（ステップＳ１００２）。そして、内積算出部８１２は、取得したサンプル値ＹとゲートＡ区間に対応した内積係数［１，１，−１，−１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１００３）。そして、かかるステップＳ１００２およびＳ１００３の処理をゲートＡ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１００４：Ｎｏ）。これにより、積分器８１３ではゲートＡ区間中に算出された内積値が積算される。
【００８４】
ゲートＡ区間が終了したら（ステップＳ１００４：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１００５）。
【００８５】
次に、ゲートＢ区間が開始すると（ステップＳ１００６：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得し（ステップＳ１００７）、内積算出部８１２によって、取得したサンプル値ＹとゲートＢ区間に対応した内積係数［−１，１，１，−１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１００８）。そして、かかるステップＳ１００７およびＳ１００８の処理をゲートＢ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１００９：Ｎｏ）。これにより、積分器８１３ではゲートＢ区間中に算出された内積値が積算される。
【００８６】
ゲートＢ区間が終了したら（ステップＳ１００９：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１０１０）。
【００８７】
同様に、ゲートＣ区間が開始すると（ステップＳ１０１１：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得し（ステップＳ１０１２）、内積算出部８１２によって、取得したサンプル値ＹとゲートＣ区間に対応した内積係数［１，１，−１，−１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１０１３）。そして、かかるステップＳ１０１２およびＳ１０１３の処理をゲートＣ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１０１４：Ｎｏ）。
【００８８】
そして、ゲートＣ区間が終了したら（ステップＳ１０１４：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１０１５）。
【００８９】
同様に、ゲートＤ区間が開始すると（ステップＳ１０１６：Ｙｅｓ）、内積算出部８１２は、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得し（ステップＳ１０１７）、内積算出部８１２によって、取得したサンプル値ＹとゲートＤ区間に対応した内積係数［−１，−１，１，１］とを乗算して内積値を求め、積分器８１３で逐次積算する（ステップＳ１０１８）。そして、かかるステップＳ１０１７およびＳ１０１８の処理をゲートＤ区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１０１９：Ｎｏ）。
【００９０】
そして、ゲートＤ区間が終了したら（ステップＳ１０１９：Ｙｅｓ）、積分器８１３で積算された値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１０２０）。
【００９１】
このような処理により、分割されたゲートごとに異なる振幅Ｇ０を有するバースト値が位置検出部４２０に入力され、位置検出部４２０は従来の位置検出処理を変更せずに本実施の形態にかかる磁気記録媒体における磁気ヘッドの位置検出を行うことが可能となる。
【００９２】
図１１は、オフトラック位置と各ゲート区間におけるバースト値Ｂｓｔの変化の状態を示すグラフである。１１０１がゲートＡ区間のバースト値Ｂｓｔ、１１０２がゲートＢ区間のバースト値Ｂｓｔであり、１１０３がゲートＣ区間のバースト値Ｂｓｔ、１１０４がゲートＤ区間のバースト値Ｂｓｔを示している。
【００９３】
従来の磁気記録媒体による各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける振幅値と異なり、平均零の正負をもつバースト値となっているが、従来の磁気記録媒体による各バーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの場合とほぼ同様の傾向の４種類のバースト値を算出することができることがわかる。
【００９４】
このように実施の形態２にかかる磁気記録再生装置では、バーストゲートを等分に４分割して、ゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤの区間を考え、これらの各ゲート区間ごとに４点サンプル値Ｙに乗算する内積係数を異ならせて切り替えているので、位置検出部４２０は従来の位置検出処理を変更せずに、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成された本実施の形態にかかる磁気記録媒体における磁気ヘッドの位置検出を行うことが可能となる。
【００９５】
（実施の形態３）
実施の形態２にかかる磁気記録再生装置では、バーストゲートを４区間に等分割して、内積算出部によって、分割された各ゲートごとに内積係数を切り替えて４種類の異なるバースト値を算出していたが、この実施の形態３にかかる磁気記録再生装置では、ＦＩＲフィルタによって入力値に対する重み付け係数を切り替えて異なるバースト値を位相差情報として算出するものである。
【００９６】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態２と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅の２／３となるように形成されている。ただし、実施の形態１の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【００９７】
図１２は、実施の形態３にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１２００の構成を示すブロック図である。本実施のバースト領域再生回路１２００は、図１２に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部１２１０とを主に備えている。ＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２は、実施の形態１のバースト領域再生回路４００のＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２と同様の機能を備えている。
【００９８】
位相検出部１２１０は、図１２に示すように、ＦＩＲフィルタ１２１２と、ループゲイン１２１４と、積分器１２１３とを備えた構成となっている。
【００９９】
ＦＩＲフィルタ（Finite Impulse Response Filter）１２１２は、インパルスを入力したときの出力信号が有限時間に収束するフィルタであり、Ａ−Ｄコンバータ４０２でデジタル信号に変換されたバースト再生信号のサンプル値を等化する。本実施の形態では、ＦＩＲフィルタ１２１２は４タップのフィルタで構成されており、入力信号に対し、（１０）式により出力値を算出するようになっている。
【０１００】
【数６】
【０１０１】
ここで、（１０）式は、ｋにおける出力値Ｏｕｔ［ｋ］は、現在および過去の入力値Ｙ［ｋ］，Ｙ［ｋ−１］，Ｙ［ｋ−２］，Ｙ［ｋ−３］の重み付け平均で表されることを意味しており、係数Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３がループゲイン１２１４に保存されており、（１０）式を算出する際に参照される。
【０１０２】
この（１０）式からわかるように、ＦＩＲフィルタ１２１２は、４点サンプル値Ｙと係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］との内積値を算出する処理と等価の処理を行うものであり、本実施の形態のバースト領域再生回路８００は、実施の形態２における内積算出部８１２の代わりに、ＦＩＲフィルタ１２１２を使用している。
【０１０３】
しかし、本実施の形態では、実施の形態２のように、一周期４点のサンプル値を入力して内積値を求めるのではなく、各点のサンプル値を１点ごとに入力し、入力した１点のサンプル値Ｙ［ｋ］と入力時点から前の３点のサンプル値Ｙ［ｋ−１］，Ｙ［ｋ−２］，Ｙ［ｋ−３］の４点のサンプル値とループゲイン１２１４の係数Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３との内積を（１０）式に従って求めている。そして、一周期毎の同期をとるために、係数Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３をサンプル値を入力するたびにループさせ、逐次変更している。より具体的には、あるサンプル値入力時点での係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］を、次のサンプル値入力時点では［Ａ３，Ａ０，Ａ１，Ａ２］に、さらに次のサンプル値入力点では［Ａ２，Ａ３，Ａ０，Ａ１］と変更し、一周期４点のサンプル値入力後に最初の係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］に戻るようにループさせている。このようなＦＩＲフィルタ１２１２は、プリアンブル領域の再生信号処理におけるＡＧＣ処理やＰＬＬ処理時に使用されている回路であるため、バースト領域再生処理で流用することにより、内積算出部のような新たな回路を設けることを不要として、バースト領域再生回路の回路規模を小さくすることができるという利点がある。
【０１０４】
積分器１２１３は、ＦＩＲフィルタ１２１２で求めた内積値を逐次積算して、ノイズを抑制し、積算値をバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）として位置検出部４２０に出力する。なお、本実施の形態の位相検出部１２１０では、各点のサンプル値をその都度、ＦＩＲフィルタ１２１２に入力しているので、実施の形態２のように、４点のサンプル値を保存するメモリは設けられていない。
【０１０５】
次にこのように構成された本実施の形態のバースト領域再生回路８００によるバースト領域再生処理について説明する。図１３は、実施の形態３にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０６】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、実施の形態２と同様に、バースト信号再生処理を行う期間であるバーストゲートがゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤに等分割される。そして、実施の形態１と同様に、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。ＣＴＦ４０１では、アナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２に入力する。Ａ−Ｄコンバータ４０２では、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングする。
【０１０７】
位相検出部１２１０では、分割ゲート区間（最初はゲートＡ区間）が開始すると（ステップＳ１３０１：Ｙｅｓ）、ＦＩＲフィルタ１２１２がサンプル値Ｙ［ｋ］を取得する（ステップＳ１３０２）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋー１］，Ｙ［ｋー２］，Ｙ［ｋー３］と係数［Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３］とを（１０）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０３）。
【０１０８】
そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、次のサンプル値Ｙ［ｋ＋１］をＡ−Ｄコンバータ４０２から取得する（ステップＳ１３０４）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋１］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋ］，Ｙ［ｋー１］，Ｙ［ｋー２］と、ひとつループさせた係数［Ａ３，Ａ０，Ａ１，Ａ２］とを（１１）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０５）。
【０１０９】
【数７】
【０１１０】
次に、ＦＩＲフィルタ１２１２は、次のサンプル値Ｙ［ｋ＋２］をＡ−Ｄコンバータ４０２から取得する（ステップＳ１３０６）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋２］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋１］，Ｙ［ｋ］，Ｙ［ｋー１］と、さらにひとつループさせた係数［Ａ２，Ａ３，Ａ０，Ａ１］とを（１２）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０７）。
【０１１１】
【数８】
【０１１２】
次に、ＦＩＲフィルタ１２１２は、次のサンプル値Ｙ［ｋ＋３］をＡ−Ｄコンバータ４０２から取得する（ステップＳ１３０８）。そして、ＦＩＲフィルタ１２１２は、取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋３］および以前に取得したサンプル値Ｙ［ｋ＋２］，Ｙ［ｋ＋１］，Ｙ［ｋ］と、さらにひとつループさせた係数［Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ０］とを（１３）式のように乗算して、内積値を求め、積分器１２１３で逐次積算する（ステップＳ１３０９）。
【０１１３】
【数９】
【０１１４】
このようなステップＳ１３０２からＳ１３０９までの処理を現在の分割ゲート区間が終了するまで繰り返す（ステップＳ１３１０：Ｎｏ）。現在の分割ゲート区間が終了したら（ステップＳ１３１０：Ｙｅｓ）、現在の分割ゲート区間で積算されたバースト値Ｂｓｔ（位相差情報）を位置検出部４２０に送出する（ステップＳ１３１１）。以上のようなステップＳ１３０１からＳ１３１１までの処理がゲートＡ、ゲートＢ、ゲートＣ、ゲートＤに対して繰り返し行われる。これにより、実施の形態２と同様に、各ゲート区間ごとに異なるバースト値（位相差情報）が位置検出部４２０に出力されることになる。
【０１１５】
このように実施の形態３にかかる磁気記録再生装置では、ＦＩＲフィルタによって内積係数を切り替えてバースト値を求めているので、実施の形態２と同様に、位置検出部４２０は従来の位置検出処理を変更せずに、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成された本実施の形態にかかる磁気記録媒体における磁気ヘッドの位置検出を行うことが可能となる。
【０１１６】
また、実施の形態３にかかる磁気記録再生装置では、内積算出にプリアンブル領域再生信号処理で使用されるＦＩＲフィルタ１２１２を流用しているので、内積算出部のような新たな回路を設けることを不要として、バースト領域再生回路の回路規模を小さくすることができる。
【０１１７】
尚、各ゲートでの係数の初期値は、各ゲートで変更するように構成してもよいが、各ゲートの立ち上がりで、係数を更に１だけループさせるように構成することが好ましい。この場合、ゲート毎のバースト値は、従来の４種類の異なるバーストＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されたバースト記録パターンで形成されたバースト領域を有する磁気記録媒体の再生処理と異なり、バースト値がバーストＡに対応したバースト値、バーストＣに対応したバースト値、バーストＢに対応したバースト値、バーストＤに対応したバースト値のように出力順番が異なるが、４種類のバースト値が出力されるため、位置検出部４２０による位置検出処理を行うことは可能である。
【０１１８】
（実施の形態４）
実施の形態１の磁気記録再生装置では、位相検出部４１０によって位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求め、求めた位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓをそのまま位置検出部４２０に出力していたが、この実施の形態４にかかる磁気記録再生装置は、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求めて除算処理を行って位置偏差信号の近似処理を行うものである。
【０１１９】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１２０】
図１４は、実施の形態４にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１４００の構成を示すブロック図である。本実施のバースト領域再生回路１４００は、図１４に示すように、ＣＴＦ４０１と、Ａ−Ｄコンバータ４０２と、位相検出部１４１０とを主に備えている。ＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２は、実施の形態１のバースト領域再生回路４００のＣＴＦ４０１、Ａ−Ｄコンバータ４０２と同様の機能を備えている。
【０１２１】
位相検出部１４１０は、Ａ−Ｄコンバータ４０２によってサンプリングされたバースト再生信号の４点サンプル値から位相差余弦値Ｃ、（−Ｃ）と位相差正弦値Ｓを求め、これらをそれぞれ積算した値から除算値Ｓ／Ｃおよび（−Ｃ／Ｓ）を求めて平滑化処理部１４１５に出力する。
【０１２２】
位相検出部１４１０は、図１４に示すように、メモリ４１１と、３つの内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ，１４１２ｃと、３つの積分器１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃと２つの除算器１４１４ａ，１４１４ｂとを備えている。ここで、メモリ４１１は実施の形態１にかかる位相検出部４１０のメモリ４１１と同様の機能を有し、Ａ−Ｄコンバータ４０２から出力される４点のサンプル値を保存するものである。
【０１２３】
内積算出部１４１２ａは、一周期につき４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、（２）〜（６）式で示されるサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］との内積を算出し、（１４）式で示される位相差余弦値Ｃを出力する。内積算出部１４１２ｂは、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］との内積を算出し、（１５）式で示される位相差正弦値Ｓを出力する。内積算出部１４１２ｃは、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］との内積を算出し、（１６）式で示される位相差余弦値（−Ｃ）を出力する。
【０１２４】
【数１０】
【０１２５】
ここで、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］は、位相差０の正弦波値であり、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］は、位相差０の余弦波値であり、余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］は、位相差１８０度の正弦波値である。
【０１２６】
積分器１４１３ａは内積算出部１４１２ａで求めた位相差余弦値Ｃを逐次積算し、積分器１４１３ｂは内積算出部１４１２ｂで求めた位相差正弦値Ｓを逐次積算し、積分器１４１３ｃは内積算出部１４１２ｃで求めた位相差余弦値（−Ｃ）を逐次積算して、それぞれノイズを抑制するものである。
【０１２７】
除算器１４１４ａは、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１４１５に出力するものである。除算器１４１４ｂは、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を求め、平滑化処理部１４１５に出力するものである。
【０１２８】
再生信号の位相は、厳密には、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓの逆正接であるａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）として検出されるが、位相０となる位置の近傍においては、ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）の値は、Ｓ／Ｃの除算値に近似できる。このため、本実施の形態では、位相検出部１４１０の除算器１４１４ａによって除算値ｐｈ−Ａ＝Ｓ／Ｃを位相差情報として求め、トラック中心からの位相差を検出している。
【０１２９】
また、９０度位相がずれた位置では位相差余弦値Ｃ＝０となり、除算値Ｓ／Ｃを求めることができず、かかる位置の近傍では、位相差の信頼性が低くなる。このため、本実施の形態の位相検出部１４１０では除算器１４１４ｂによって除算値Ｐｈ−Ｂ＝（−Ｃ／Ｓ）を９０度オフセットした位相差情報として求めている。
【０１３０】
平滑化処理部１４１５は、位相検出部１４１０から位相差情報Ｐｈ−ＡおよびＰｈ−Ｂを入力し、この２つの値の重み付け平均をとって平滑化し、位置偏差情報を求めるものである。
【０１３１】
次に、以上のように構成された本実施の形態のバースト領域再生回路１４００によるバースト領域再生処理について説明する。図１５は、実施の形態４にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【０１３２】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、実施の形態１と同様に、バーストゲートが立ち上がり、磁気ヘッドからバースト領域１１３のバースト再生信号を読み取り、読み取ったアナログ再生信号をＣＴＦ４０１に送出する。そして、ＣＴＦ４０１でアナログ再生信号にフィルタ処理を行い、Ａ−Ｄコンバータ４０２により、プリアンブル領域の再生信号処理において決定された同期クロックに従ったサンプルタイミングで再生信号をサンプリングし、一周期４点のサンプル値Ｙを位相検出部４１０のメモリ４１１に保存される。
【０１３３】
位相検出部１４１０の内積算出部１４１２ａ、内積算出部１４１２ｂおよび内積算出部１４１２ｃは、メモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得する（ステップＳ１５０１）。
【０１３４】
そして、内積算出部１４１２ａでは、取得したサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］の内積を計算して位相差余弦値Ｃを求める（ステップＳ１５０２）。この位相差余弦値Ｃは（１４）式で示され、積分器１４１３ａに出力される。積分器１４１３ａでは、入力された位相差余弦値Ｃを逐次積算していく（ステップＳ１５０３）。
【０１３５】
また、内積算出部１４１２ｂでは、取得したサンプル値Ｙと正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］の内積を計算して位相差正弦値Ｓを求める（ステップＳ１５０４）。この位相差正弦値Ｓは（１５）式で示され、積分器１４１３ｂに出力される。積分器１４１３ｂでは、入力された位相差正弦値Ｓを逐次積算していく（ステップＳ１５０５）。
【０１３６】
さらに、内積算出部１４１２ｃでは、取得したサンプル値Ｙと余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］の内積を計算して位相差余弦値（−Ｃ）を求める（ステップＳ１５０６）。この位相差余弦値（−Ｃ）は（１６）式で示され、積分器１４１３ｃに出力される。積分器１４１３ｃでは、入力された位相差余弦値（−Ｃ）を逐次積算していく（ステップＳ１５０７）。そして、このようなステップＳ１５０１からＳ１５０７までの処理をＭ周期分繰り返し行う。ここで、Ｍ周期については実施の形態１と同様に、バースト領域１１２の磁性部３０１すべての周期分（図２の例では２１周期）について行っても、バースト領域１１３における再生処理開始後２周期分経過した後時点で、バーストゲートを立ち上げて、バースト領域１１３の終了位置の１周期手前でバーストゲートを立ち下げることにより１８周期分としてもよい。
【０１３７】
上記処理をＭ周期分繰り返したら、除算器１４１４ａによって、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１４１５に出力する（ステップＳ１５０８）。
【０１３８】
次に、除算器１４１４ｂによって、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して位相差情報Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ）／Ｓ）を求め、平滑化処理部１４１５に出力する（ステップＳ１５０９）。
【０１３９】
平滑化処理部１４１５では、位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）およびＰｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を入力して、重み付き平均ａ＊（Ｓ／Ｃ）＋ｂ＊（−Ｃ／Ｓ）（ａ，ｂ：重み係数）を計算することにより、平滑化を行い位置偏差情報ＰＥＳを求める（ステップＳ１５１０）。
【０１４０】
このように実施の形態４にかかる磁気記録再生装置では、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを求めて除算処理を行って、ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）をＰｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）およびＰｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））で近似して位置偏差信号を求めているので、トラック中心からの位置によらず確実に位相差を求めることができ、磁気ヘッドの位置検出をより高精度に行うことができる。
【０１４１】
（実施の形態４の変形例）
実施の形態４では、位相０となる位置および９０度位相がずれた位置の近傍におけるａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）をそれぞれＰｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）、Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））で近似していたが、さらに、内積算出部と除算器をそれぞれ４個設けて、９０度ごとにすれた位相となる位置において近似した４つの位相差情報を求めるように構成してもよい。
【０１４２】
図１６は、実施の形態４の変形例としてのバースト領域再生回路１６００の構成を示すブロック図である。この変形例では、位相検出部１６１０が、図１４に示すように、メモリ４１１と、４つの内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ，１４１２ｃ，１６１２ｄと、４つの積分器１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃ，１６１３ｄと、４つの除算器１４１４ａ，１４１４ｂ，１６１４ｃ，１６１４ｄとを備えている。ここで、メモリ４１１は実施の形態１にかかる位相検出部４１０のメモリ４１１と同様の機能を有し、Ａ−Ｄコンバータ４０２から出力される４点のサンプル値を保存するものである。
【０１４３】
内積算出部１４１２ａ、１４１２ｂ、１４１２ｃは、実施の形態４と同様に、一周期につき４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、（２）〜（６）式で示されるサンプル値Ｙと、余弦値検出用係数［１，１，−１，−１］、正弦値検出用係数［１，−１，−１，１］、余弦値検出用係数［−１，−１，１，１］との内積をそれぞれ算出し、それぞれ（１４）、（１５）、（１６）式で示される位相差余弦値Ｃ、位相正弦値Ｓ、位相差余弦値（−Ｃ）を出力するものである。
【０１４４】
内積算出部１６１２ｄは、この変形例で追加されたものであり、４点のサンプル値Ｙをメモリ４１１から読み出して、サンプル値Ｙと正弦値検出用係数［−１，１，１，−１］との内積を算出し、（１７）式で示される位相差正弦値（−Ｓ）を出力するものである。ここで、正弦値検出用係数［−１，１，１，−１］は、位相差１８０度の余弦波値である。
【０１４５】
【数１１】
【０１４６】
積分器１４１３ａ、１４１３ｂ、１４１３ｃは、実施の形態４と同様に、内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ、１４１２ｃで求めた位相差余弦値Ｃ、位相差正弦値Ｓ、位相差余弦値（−Ｃ）をそれぞれ逐次積算し、ノイズを抑制するものである。積分器１６１３ｄは、内積算出部１６１２ｄで求めた位相差正弦値（−Ｓ）を逐次積算し、ノイズを抑制するものである。
【０１４７】
除算器１４１４ａは、実施の形態４と同様に、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１４８】
除算器１４１４ｂは、実施の形態４と同様に、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１４９】
除算器１６１４ｃは、積分器１６１３ｄから出力される積算された位相差正弦値（−Ｓ）を積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ｃ（＝（−Ｓ／Ｃ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１５０】
除算器１６１４ｄは、積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃを積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｄ（＝Ｃ／Ｓ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力するものである。
【０１５１】
これらの位相差情報Ｐｈ−Ａ＝Ｓ／Ｃ、Ｐｈ−Ｂ＝（−Ｃ／Ｓ），Ｐｈ−Ｃ＝（−Ｓ／Ｃ）、Ｐｈ−Ｄ＝Ｃ／Ｓは、位相０、９０度位相ずれ、１８０度位相ずれ、２７０度位相ずれの各オフトラック位置の近傍において、ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｓ）を近似したものである。
【０１５２】
このように構成された変形例のバースト領域再生回路１６００によるバースト領域再生処理について説明する。図１７は、実施の形態４の変形例のバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【０１５３】
位相検出部１４１０の内積算出部１４１２ａ、内積算出部１４１２ｂおよび内積算出部１４１２ｃ、１６１２ｄによってメモリ４１１から４点のサンプル値Ｙを取得するが（ステップＳ１７０１）、内積算出部１４１２ａ，１４１２ｂ、１４１２ｃによる内積算出処理および積分器１４１３ａ，１４１３ｂ、１４１３ｃによる積算処理（ステップＳ１７０２〜Ｓ１７０７）については実施の形態４の処理（Ｓ１５０２〜Ｓ１５０７）と同様に行われる。
【０１５４】
次に、内積算出部１６１２ｄでは、取得したサンプル値Ｙと正弦値検出用係数［−１，−１，１，１］の内積を計算して位相差正弦値（−Ｓ）を求める（ステップＳ１７０８）。この位相差正弦値（−Ｓ）は（１７）式で示され、積分器１６１３ｄに出力される。積分器１６１４ｄでは、入力された位相差正弦値（−Ｓ）を逐次積算していく（ステップＳ１７０９）。
【０１５５】
そして、以上のステップＳ１７０１からＳ１７０９までの処理をＭ周期分繰り返し行う。上記処理をＭ周期分繰り返したら、除算器１４１４ａによって、積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓを積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１０）。
【０１５６】
次に、除算器１４１４ｂによって、積分器１４１３ｃから出力される積算された位相差余弦値（−Ｃ）を積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して位相差情報Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１１）。
【０１５７】
また、除算器１６１４ｃによって、積分器１６１３ｄから出力される積算された位相差正弦値（−Ｓ）を積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃで除算して除算値Ｐｈ−Ｃ（＝（−Ｓ／Ｃ））を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１２）。
【０１５８】
さらに、除算器１６１４ｄによって、積分器１４１３ａから出力される積算された位相差余弦値Ｃを積分器１４１３ｂから出力される積算された位相差正弦値Ｓで除算して除算値Ｐｈ−Ｄ（＝Ｃ／Ｓ）を求め、平滑化処理部１６１５に出力する（ステップＳ１７１３）。
【０１５９】
平滑化処理部１６１５では、位相差情報Ｐｈ−Ａ（＝Ｓ／Ｃ）、Ｐｈ−Ｂ（＝（−Ｃ／Ｓ））、Ｐｈ−Ｃ（＝（−Ｓ／Ｃ））およびＰｈ−Ｄ（＝Ｃ／Ｓ）を入力して、重み付き平均ａ＊（Ｓ／Ｃ）＋ｂ＊（−Ｃ／Ｓ）＋ｃ＊（−Ｓ／Ｃ）＋ｄ＊（Ｃ／Ｓ）（ａ，ｂ、ｃ、ｄ：重み係数）を計算することにより、平滑化を行い位置偏差情報ＰＥＳを求める（ステップＳ１７１４）。
【０１６０】
このように実施の形態４の変形例の磁気記録再生装置では、９０度ごとにずれた位相となる位置において近似した４つの位相差情報を求めて、位置偏差信号を求めているので、トラック中心からの位置によらずより確実に位相差を求めることができ、磁気ヘッドの位置検出をより高精度に行うことができる。
【０１６１】
（実施の形態５）
実施の形態１〜４にかかる磁気記録再生装置は、バースト領域１１３の再生信号から磁気ヘッドの位置検出を行うものであったが、この実施の形態５にかかる磁気記録再生装置は、バースト領域１１３の再生信号から、さらに磁気ヘッドの記録媒体径方向の移動速度を検出するものである。
【０１６２】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１６３】
図１８は、実施の形態５にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部１８２０の構成を示すブロック図である。バースト領域再生回路４００については、実施の形態１と同様の構成の回路である。本実施の形態では、バーストゲートを２分割して、分割したゲート１，ゲート２区間ごとに、位相差余弦値Ｃ１，Ｃ２と位相差制限値Ｓ１，Ｓ２を求めている。
【０１６４】
速度・位置検出部１８２０は、磁気ヘッドのトラック上での位置検出と記録媒体の径方向速度を検出するものである。速度・位置検出部１８２０は、図１８に示すように、位置検出部１８２１と速度検出部１８２２とを備えている。
【０１６５】
位置検出部１８２１は、分割されたゲート区間毎に位相差余弦値と位相差正弦値とトラック番号を入力して、ゲート区間ごとの位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２を求めるものである。すなわち、ゲート１区間で算出された位相差余弦値Ｃ１と位相差正弦値Ｓ１とから位置偏差情報ＰＥＳ１が求められ、ゲート２区間で算出された位相差余弦値Ｃ２と位相差正弦値Ｓ２とから位置偏差情報ＰＥＳ２が求められる。ここで、位相差余弦値および位相差正弦値から位置偏差情報の求め方は実施の形態１の位置検出部４２０と同様に行われる。
【０１６６】
速度検出部１８２２は、ゲート区間ごとの位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２から磁気ヘッドの径方向移動速度を算出するものである。
【０１６７】
図１９は、バーストゲートを分割した状態を示す説明図である。本実施の形態では、バーストゲートを等分割しているが、必ずしも等分割する必要はない。ここで、図１９のように、分割された後半のゲート区間の立ち上がり遅延時間をＴ＿ＢＳＴとすると、磁気ヘッドの位置偏差情報ＰＥＳおよび径方向移動速度ｖは、前半のゲート１区間で求めた位置偏差情報ＰＥＳ１と後半のゲート２区間で求めた位置偏差情報ＰＥＳ２を用いて、次の（１８）および（１９）式で表される。
【０１６８】
【数１２】
【０１６９】
ここで、（１８）式で、ＰＥＳ１とＰＥＳ２を加算して２で除算しているのは、ゲート区間は長いほど高精度な位置検出が可能であるが、本実施の形態ではバーストゲートを２分割して短くしたために、ＰＥＳ１とＰＥＳ２のそれぞれにノイズによる影響が現れて位置検出精度が悪くなるので、これを抑制するためである。
【０１７０】
また、（１９）式では、バースト領域における磁気ヘッドの径方向移動は、加速度の変化は無視できるため、径方向移動速度の算出においてＰＥＳ１とＰＥＳ２の差分を立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴで除算している。
【０１７１】
次に以上のように構成された本実施の形態にかかる磁気記録再生装置１８００による磁気ヘッドの位置・速度検出処理について説明する。図２０は、実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００による磁気ヘッドの位置・速度検出処理の手順を示すフローチャートである。
【０１７２】
磁気ヘッドが目標のトラックに移動してサーボ領域１１０のプリアンブル領域１１１、アドレス領域１１２を通過した後、バースト領域１１３に達すると、バーストゲートを２分割した前半のゲート１が立ち上がり、このゲート１区間において、位相検出部４１０によって、実施の形態１と同様に位相差余弦値Ｃ１と位相差正弦値Ｓ１が求められ、位置検出部１８２１により、実施の形態１と同様に位置偏差情報ＰＥＳ１が算出される（ステップＳ２００１）。
【０１７３】
次に、分割された後半のゲート２がゲート１よりＴ＿ＢＳＴ遅れて立ち上がると、ゲート２区間において、位相検出部４１０によって、実施の形態１と同様に位相差余弦値Ｃ２と位相差正弦値Ｓ２が求められ、位置検出部１８２１により、実施の形態１と同様に位置偏差情報ＰＥＳ２が算出される（ステップＳ２００２）。
【０１７４】
次に、位置検出部１８２１によって、ゲート１区間で求めたＰＥＳ１とゲート２区間で求めたＰＥＳ２とから、（１８）式によって位置偏差情報ＰＥＳを算出する（ステップＳ２００３）。次いで、速度検出部１８２２によって、ＰＥＳ１，ＰＥＳ２及び立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴから、（１９）式によって磁気ヘッドの径方向移動速度ｖが算出される（ステップＳ２００４）。
【０１７５】
このように実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００では、バーストゲートを２分割して前半と後半のそれぞれのゲート区間から位置偏差情報ＰＥＳ１、ＰＥＳ２を求め、このＰＥＳ１，ＰＥＳ２から位置偏差情報ＰＥＳと磁気ヘッドの径方向移動速度を求めているので、より高精度に磁気ヘッドの位置検出を行うことができる。また、本実施の形態では、バースト領域を用いた径方向移動速度の検出が行うことができるので、磁気ヘッドがトラック間を移動するシーク動作中においてセクタ間の位置の差分に基づいて移動速度を求める場合に比べてより高精度に移動速度を求めることができ、シーク性能を大幅に向上させることができる。
【０１７６】
（実施の形態６）
実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００では、バーストゲートを分割して、分割した各ゲートにおいて求めた位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２から磁気ヘッドの位置偏差情報ＰＥＳと磁気ヘッドの径方向移動速度ｖを算出していたが、この実施の形態６にかかる磁気記録再生装置は、さらに、ゲート区間の切替えを行って、磁気ヘッドの位置偏差情報ＰＥＳと磁気ヘッドの径方向移動速度ｖを算出するものである。
【０１７７】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１７８】
図２１は、実施の形態６にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部２１２０の構成を示すブロック図である。バースト領域再生回路４００については、実施の形態１と同様の構成の回路である。
【０１７９】
速度・位置検出部２１２０は、バーストゲートの分割ゲートの切替えを行って、磁気ヘッドのトラック上での位置検出と記録媒体の径方向速度を検出するものである。速度・位置検出部２１２０は、図２１に示すように、位置検出部１８２１と、速度検出部１８２２と、ゲート切替部２１２１を備えている。なお、位置検出部１８２１、速度検出部１８２２は、実施の形態５の位置検出部１８２１、速度検出部１８２２と同様の機能を有している。
【０１８０】
ゲート切替部２１２１は、磁気ヘッドのトラック上における位置決め制御中は、バーストゲートを分割をせずに、磁気ヘッドがトラック間を移動するシーク中は、バーストゲートを２分割するように切り替える。これは、バーストゲートが長い程、位置検出精度が高くなるが、磁気ヘッドの位置決め制御中においては、位置検出の精度を最大にするためである一方、磁気ヘッドがシーク中は位置検出よりも速度検出を優先すべきであるため、バーストゲートを分割して速度検出を可能としている。
【０１８１】
また、ゲート切替部２１２１は、磁気ヘッドがシーク中には、目標速度に応じて実施の形態５における立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを変更し、分割ゲート区間の長さを調整している。
【０１８２】
近年の磁気記録媒体の狭トラックピッチ化により、磁気ヘッドの最大シーク速度時には、バースト領域通過時の径方向移動量が１トラックを越える場合がある。このため、実施の形態５のようにバーストゲートを２つに分割して速度検出する場合には、磁気ヘッドの移動速度を誤検出する可能性があるため、磁気ヘッドの位置をセクタ間で差分をとり、この差分値とセクタ間の移動時間から磁気ヘッドの移動速度の検出を行わなければならず、速度検出の精度が低下する。このため、本実施の形態では、磁気ヘッドのシーク時においては、立ち上がり遅延時間がＴ＿ＢＳＴを、目標速度に応じて短縮することにより、分割されたゲート毎の位置偏差情報ＰＥＳの変動量をおさえ、移動速度の誤検出を防止するようにしている。
【０１８３】
図２２は、バーストゲートと分割したゲート２の立ち上がり遅延時間の状態を示す説明図である。本実施の形態では、位置・速度検出部２１２０のゲート切替部２１２１によって、磁気ヘッドの位置決め制御時には、バーストゲートを分割せず、磁気ヘッドがシーク時には、バーストゲートをゲート１とゲート２に分割し、ゲート２の立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを磁気ヘッドの目標速度に応じて変化させている。具体的には、磁気ヘッドの目標速度が速い程、立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを短縮するように制御する。立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを変化させた後の磁気ヘッドの移動速度検出の処理は、実施の形態５における速度検出の処理と同様に行われる。
【０１８４】
ここで、磁気ヘッドのシーク中において検出する速度は、上述の分割ゲートを使用して求めた速度と、セクタ間の位置差分により求めた速度との重み付き平均により算出する。この場合、重み係数は、磁気ヘッドのシーク中の目標速度が大きい程、セクタ間の位置差分により検出された速度を優先する値とし、低速シーク時やセトリング状態の場合には、分割ゲートを使用して求めた速度を優先する値とする。
【０１８５】
このように実施の形態６にかかる磁気記録再生装置では、磁気ヘッドのトラック上における位置決め制御中は、バーストゲートを分割をせず、磁気ヘッドがトラック間を移動するシーク中は、バーストゲートを２分割するように切り替え、磁気ヘッドの目標速度に応じてゲート２の立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを調整しているので、磁気ヘッドが位置決め処理中において高精度な磁気ヘッドの位置検出を行えるとともに、磁気ヘッドがトラック間を高速でシーク中には高精度な速度検出を行うことが可能となる。
【０１８６】
なお、本実施の形態では、磁気ヘッドがシーク中は、バーストゲートを２分割した状態のまま、磁気ヘッドの目標速度に応じて立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴを調整しているが、この他、ゲート切替部２１２１によって磁気ヘッドの目標速度に応じてバーストゲートの分割数を調整するように構成してもよい。図２３は、磁気ヘッドの目標速度に応じてバーストゲートの分割数を増加させた例を示す説明図である。具体的には、ゲート切替部２１２１によって、磁気ヘッドの目標速度が早い程、分割数を増大させるように調整すればよい。
【０１８７】
（実施の形態７）
実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００では、バースト領域１１３の再生信号から求めた位相差に基づく各分割ゲートの位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２と立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴから磁気ヘッドの径方向移動速度を検出していたが、この手法では、速度検出に誤りを生じる場合がある。
【０１８８】
このため、この実施の形態７にかかる磁気記録再生装置では、さらに、バースト領域１１３の再生信号の振幅値の変換を考慮して磁気ヘッドの径方向移動速度を検出している。
【０１８９】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０１９０】
また、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路および位置・速度検出部の構成は、実施の形態５と同様である。
【０１９１】
（８）式で示される位相差余弦値Ｃと（９）式で示される位相差正弦値Ｓには、共に振幅Ｇ０が含まれている。このため、位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓから（２０）式に示すように振幅値のみを含む情報を得ることができる。
【０１９２】
【数１３】
【０１９３】
本実施の形態で使用する磁気記録媒体は、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成されているため、同一トラック上で、トラック中心からの相対距離が変化しても、バースト領域から得られる再生信号のクロックの位相が変化するのみで、振幅は通常一定である。
【０１９４】
しかし、磁気ヘッドがトラック間を移動してシーク速度が増大した場合には、バースト領域の再生信号の振幅が変化する。かかる振幅の変化は、磁性部３０１の傾斜角度に依存するが、図２に示すような傾斜した磁性部３０１のバースト記録パターンにおいては、図２上方の記録媒体中心に向かう方向に磁気ヘッドが移動している場合は信号振幅が減少し、逆に図２下方の記録媒体中心から記録媒体外方に向かってヘッド移動する場合は、信号振幅が増大する傾向がある。
【０１９５】
このため、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置では、位置・速度検出部１８２０の速度検出部１８２２で、（１９）式による速度検出を優先して行い、速度が誤検出された場合に、位相検出部４１０から入力された位相差余弦値Ｃと位相差正弦値Ｓを用いて（２０）式で振幅Ｇ０を含む振幅情報Ｇを算出して、磁気ヘッドの移動速度を求めている。
【０１９６】
ここで、磁気ヘッドが高速でシーク動作を行っている場合には、振幅値Ｇ０が変化するとともに、周波数変動も生じている。このため、磁気ヘッドが記録媒体中心から外方に向かってヘッド移動する場合は振幅値Ｇ０が単調増加するが、両者は非線形な関係にあるため、予め振幅情報Ｇと磁気ヘッドの移動速度の計測して移動速度と振幅情報Ｇの関係を示す速度・振幅換算関数を求めておき、振幅情報Ｇと速度・振幅換算関数とから、磁気ヘッドの移動速度を検出している。
【０１９７】
このように実施の形態７にかかる磁気記録再生装置では、位相差から求められる分割ゲート毎の位置偏差情報ＰＥＳ１，ＰＥＳ２と立ち上がり遅延時間Ｔ＿ＢＳＴから磁気ヘッドの移動速度の検出をする他、かかる速度検出に誤りがある場合にバースト領域１１３の再生信号の振幅値の変化から磁気ヘッドの径方向移動速度を検出しているので、磁気ヘッドの移動速度をより高精度に行うことができる。
【０１９８】
（実施の形態８）
実施の形態８にかかる磁気記録再生装置は、磁気ヘッドの高速シーク時に発生するバースト領域の再生信号の周波数変動から磁気ヘッドの移動速度を求めるものである。
【０１９９】
本実施の形態の磁気記録媒体は、実施の形態１と同様に、バースト領域１１３の複数の磁性部３０１がプリアンブル記録パターンに対して傾斜した単一のバースト記録パターンで形成され、サーボ領域のトラック幅がデータ領域のトラック幅と同一幅で形成されている。ただし、実施の形態２の磁気記録媒体を本実施の形態の磁気記録再生装置に使用してもよい。
【０２００】
磁気ヘッドが高速でシーク動作をしている際に生じる周波数変動は、厳密には直交検波の誤差として現れ、位相検出と振幅検出に影響を与え、検出結果に非線形歪みが生じる原因となる。本実施の形態の磁気記録媒体において、磁気ヘッドが記録媒体中心に向って移動するシーク動作の場合には周波数が低下し、記録媒体中心から外方に向かって移動するシーク動作の場合には周波数が上昇する。かかる周波数変動と、磁気ヘッドの径方向移動速度は線形関係にあるため、本実施の形態にかかる磁気記録再生装置では、周波数変動を検出することにより、磁気ヘッドの移動速度を検出し、高速シーク動作時においても、磁気ヘッドの径方向移動速度を高精度に検出している。
【０２０１】
図２４は、実施の形態８にかかる磁気記録再生装置の構成を示すブロック図である。図２４は、本実施の形態の磁気記録再生装置において磁気ヘッドの移動速度検出に使用する回路のみ示してある。なお、磁気ヘッドの速度検出処理時には、バースト領域１１３の再生信号による位置偏差情報の検出はできないが、アドレス領域１１２から求めた位置情報を使用すればよいので、磁気ヘッドが高速でシーク動作をしている場合には問題とならない。
【０２０２】
実施の形態８にかかる磁気記録再生装置において速度検出に用いられる構成としては、図２４に示すように、Ａ−Ｄ（Analog-Digital）コンバータ２３０１とＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路２３１０とＳＦＧ（Servo Frequency Generator）回路２３０２と速度検出回路２３２０となっている。ここで、Ａ−Ｄコンバータ２３０１とＰＬＬ回路２３１０とＳＦＧ回路２３０２は、いずれもプリアンブル領域の再生信号処理に使用される回路を共用している。
【０２０３】
Ａ−Ｄコンバータ２３０１は、ＰＬＬ回路２３１０が出力する同期クロックに従ったサンプルタイミングで、ヘッドアンプＩＣ（ＨＩＣ）からＣＴＦ（図示せず）を介して入力されるバースト領域１１３の再生信号であるバースト再生信号をデジタル信号に変換する。
【０２０４】
ＳＦＧ回路２３０２は、サーボ基準クロックを生成するものである。ＰＬＬ回路２３１０は、ＳＦＧ回路２３０２により生成されるサーボ基準クロックを位相調整して、Ａ−Ｄコンバータ２３０１で検出されたバースト再生信号に対してＮ倍周期かつ位相が一致する再生クロックを生成して、Ａ−Ｄコンバータ２３０１におけるサンプルタイミングを調整するものである。
【０２０５】
すなわち、バースト領域１１３の再生信号処理では、実施の形態１で説明したとおり、バースト再生信号のサンプリングタイミングは、プリアンブル領域１１１の再生信号処理において決定されたタイミングと同期しており、磁気ヘッド中心がトラック中心と一致する場合には、再生信号の位相が０となり、図５−１に示すようなタイミングでサンプリングされる。
【０２０６】
本実施の形態では、磁気ヘッドの移動速度検出時に、ＰＬＬ回路２３０１によって、バースト再生信号と同期するように、周波数・位相調整を行った再生クロックを生成して、図５−１に示すサンプリングタイミングを図５−２に示すタイミングに調整するようにフィードバック制御を行う同期処理を行っている。
【０２０７】
ＰＬＬ回路２３１０は、図２４に示すように、Ｐ／Ｄ（Phase Detector：位相比較器）２３１２と、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発信器）２３１１とを備えている。
【０２０８】
Ｐ／Ｄ２３１２は、ＳＦＧ回路２３０２で生成したサーボ基準クロック（実際には事前に基準クロックをＮ分周したクロック）とＡ−Ｄコンバータ２３０１でサンプリングされたサンプル値Ｙのデータ列とのタイミング誤差（ＴＥ）を検出するものである。
【０２０９】
ＶＣＯ２３１１は、バースト再生信号のサンプル値Ｙのデータ列が、図５ー２で示されたタイミングでサンプリングされるように、Ｐ／Ｄ２３１２で検出されたタイミング誤差（ＴＥ）で発信周波数を調整する。このタイミング誤差（ＴＥ）は、当初は位相誤差と周波数誤差が混在しているが、このタイミング誤差（ＴＥ）によってＶＣＯ２３１１の発信周波数が調整され、Ａ−Ｄコンバータ２３０１から出力されるサンプル値Ｙのデータ列が図５−２に示すタイミングでサンプリングされるまでＰＬＬ回路２３１０によるフィードバック制御が行われる。
【０２１０】
このようなＰＬＬ回路２３１０による制御によって、バースト再生信号のサンプリングタイミングが定まって同期処理が完了し、タイミング誤差（ＴＥ）はサーボ基準クロックをＮ分周したものに対する周波数補正量のみの一定値となり、速度検出回路２３２０に出力される。
【０２１１】
速度検出回路２３２０は、プリアンブル領域１１１の再生信号処理後の初期タイミング誤差（ＴＥ０）を保持している。この初期タイミング誤差（ＴＥ０）は、磁気ヘッドの移動速度検出処理の際に、バースト領域に磁気ヘッドが移動してバーストゲートが立ち上がった時点においてＰＬＬ回路２３１０からタイミング誤差（ＴＥ）を入力して保持されたものであり、プリアンブル再生信号の同期処理完了直後のタイミング誤差である。
【０２１２】
速度検出回路２３２０では、ＰＬＬ回路２３１０から入力されたタイミング誤差（ＴＥ）、すなわちバースト再生信号同期完了後のタイミング誤差（ＴＥ）と初期タイミング誤差（ＴＥ０）との比較処理を行い、その比較結果である差分値がプリアンブル領域とバースト領域の周波数誤差に比例した周波数変動量となり、かかる周波数変動量に基づいて磁気ヘッドの移動速度ＶＥＬが出力される。
【０２１３】
磁気ヘッドの移動速度検出処理の際には、バースト領域１１３に磁気ヘッドが移動してバーストゲートが立ち上がった時点において、タイミング誤差（ＴＥ）がＰＬＬ回路２３１０から速度検出回路２３２０に入力され、かかるタイミング誤差（ＴＥ）が初期タイミング誤差として速度検出回路２３２０に保持される。
【０２１４】
バーストゲート区間においては、ＰＬＬ回路２３１０によるバースト再生信号の同期引き込み処理が実行されている。そして、バーストゲートが立ち下がりバースト再生信号のサンプリングタイミングが決定されると、その時点におけるタイミング誤差（ＴＥ）がＰＬＬ回路２３１０から速度検出回路２３２０に入力され、速度検出回路２３２０において、入力されたタイミング誤差と初期タイミング誤差との差分値としての周波数変動量が算出され、この周波数変動量に対応した磁気ヘッドの移動速度ＶＥＬが出力される。
【０２１５】
このように実施の形態８にかかる磁気記録再生装置では、プリアンブル領域とバースト領域との周波数変動を検出して、磁気ヘッドの移動速度を求めているので、磁気ヘッドが高速でシーク動作をしている場合においても、磁気ヘッドの径方向移動速度を高精度に検出することができる。
【０２１６】
なお、周波数検出の手法としては、本実施の形態で行われる処理に限定されるものではなく、公知の手法を使用することができる。また、バンドパスフィルタを使用して、周波数変動を振幅変動として換算し、換算された振幅に基づいて磁気ヘッドの移動速度を検出するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】実施の形態１にかかる磁気記録媒体の概略構造を示す模式図である。
【図２】実施の形態１にかかる磁気記録媒体のサーボ領域を中心とした構造を示す模式図である。
【図３−１】実施の形態１にかかる磁気記録媒体のバースト領域を拡大した模式図であり、シリンダ情報の２トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度で磁性部を傾斜させた態様のバースト領域の拡大図である。
【図３−２】実施の形態１にかかる磁気記録媒体の他の態様のバースト領域を拡大した模式図であり、シリンダ情報の４トラック変化ごとにバースト再生信号の位相が一周期となる角度で磁性部を傾斜させた態様のバースト領域の拡大図である。
【図４】実施の形態１にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路の構成を示すブロック図である。
【図５−１】位相Ｈ０＝０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図であり、図５−２は、位相Ｈ０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図である。
【図５−２】位相Ｈ０のバースト再生信号とサンプル点を示す説明図である。
【図６】実施の形態１のバースト領域再生回路によるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図７−１】位相差余弦値Ｃの積算値ＢｓｔＡＢと位相差正弦値Ｓの積算値ＢｓｔＣＤの磁気ヘッド中心のトラック中心からのオフトラック位置による変化の状態を示すグラフである。
【図７−２】各トラックアドレスに対する位置偏差情報ＰＥＳを示すグラフである。
【図８】実施の形態２にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路８００の構成を示すブロック図である。
【図９】バーストゲートの分割ゲートごとに内積係数を切り替えた状態を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】オフトラック位置と各ゲート区間におけるバースト値Ｂｓｔの変化の状態を示すグラフである。
【図１２】実施の形態３にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１２００の構成を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態３にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態４にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路１４００の構成を示すブロック図である。
【図１５】実施の形態４にかかるバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】実施の形態４の変形例としてのバースト領域再生回路１６００の構成を示すブロック図である。
【図１７】実施の形態４の変形例のバースト領域再生処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】実施の形態５にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部１８２０の構成を示すブロック図である。
【図１９】バーストゲートを分割した状態を示す説明図である。
【図２０】実施の形態５にかかる磁気記録再生装置１８００による磁気ヘッドの位置・速度検出処理の手順を示すフローチャートである。
【図２１】実施の形態６にかかる磁気記録再生装置のバースト領域再生回路と位置・速度検出部２１２０の構成を示すブロック図である。
【図２２】バーストゲートと分割したゲート２の立ち上がり遅延時間の状態を示す説明図である。
【図２３】磁気ヘッドの目標速度に応じてバーストゲートの分割数を増加させた例を示す説明図である。
【図２４】実施の形態８にかかる磁気記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１８】
１００ データ領域
１０１ 磁性帯
１０２ 非磁性帯
１１０ サーボ領域
１１１ プリアンブル領域
１１３ バースト領域
３０１ トラック
３０２ セクタ
４００，８００，１２００，１４００ バースト領域再生回路
４１０，８１０，１２１０，１４１０ 位相検出部
４１１ メモリ
４２０，１８２１ 位置検出部
１２１２ ＦＩＲフィルタ
１２１３ 積分器
１２１４ ループゲイン
４１２ａ，４１２ｂ，１４１２ａ，８１０，１４１２ｂ，１４１２ｃ，１６１２ｄ 内積算出部
４１３ａ，４１３ｂ，８１３，１２１３，１４１３ａ，１４１３ｂ，１４１３ｃ，１６１３ｄ 積分器
１４１４ａ，１４１４ｂ，１６１４ｃ，１６１４ｄ 除算器
１４１５，１６１５ 平滑化処理部
１８２０ 速度・位置検出部
１８２２，２１２０ 速度検出部
２３０１ Ａ−Ｄコンバータ
２３０２ ＳＦＧ回路
２３１０ ＰＬＬ回路
２３１１ ＶＣＯ
２３１２ Ｐ／Ｄ
２３２０ 速度検出回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体に対する磁気ヘッドの位置検出を行うためのサーボデータを表すサーボ領域と、前記サーボ領域とトラック方向に並べて配置され、前記磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域とを有し、前記サーボ領域が前記サーボデータのうちクロック同期をとるためのデータを表すプリアンブル記録パターンが複数の磁性部によって形成されたプリアンブル領域と、前記サーボデータのうちトラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置を求めるためのデータを表し、前記プリアンブル記録パターンに対して予め定められた傾斜角度で傾斜した配置パターンである一種類のバースト記録パターンが複数の磁性部によって形成されたバースト領域と有する磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置であって、
前記バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲートを分割した分割ゲート区間ごとに、前記バースト領域から再生されたバースト再生信号から、前記プリアンブル領域の再生信号処理で定められた同期クロックでサンプリングされた各点におけるサンプル値と予め定められた複数の係数とに基づいて、前記プリアンブル領域の再生信号に対する前記バースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求める位相検出手段と、
前記位相検出手段によって求めた前記分割ゲートごとの前記位相差情報に基づいて、前記磁気ヘッド中心の前記トラック中心位置からの前記分割ゲート区間ごとの偏差情報を求め、前記分割ゲート区間ごとの前記偏差情報に基づいて、前記バーストゲート区間における、前記磁気ヘッドのトラック中心位置からの相対距離を示す位置偏差情報を求める位置検出手段と、
前記位置検出手段によって求めた前記分割ゲート毎の前記偏差情報と前記分割ゲートの立ち上がり遅延時間に基づいて、前記磁気ヘッドの前記磁気記録媒体の径方向の移動速度を検出する速度検出手段と、
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記分割ゲートの立ち上がり遅延時間または前記バーストゲートの分割数を、前記磁気ヘッドの前記径方向移動速度に基づいて制御するゲート切り替え手段、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記速度検出手段は、さらに、前記位相検出手段によって求めた前記位相差情報に基づいて前記バースト再生信号の振幅値を求め、前記振幅値に基づいて前記径方向移動速度を検出することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記バースト再生信号のプリアンブル領域の再生信号に対する周波数変動を検出し、検出された周波数変動に基づいて前記磁気ヘッドの前記磁気記録媒体の径方向移動速度を検出する第２の速度検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
前記位相検出手段は、前記バースト再生信号から、前記プリアンブル領域の再生信号処理で定められた同期クロックでサンプリングされた各点におけるサンプル値と予め定められた複数の係数とに基づいて、前記プリアンブル領域の再生信号に対する前記バースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求め、
前記位置検出手段は、前記位相検出手段によって求めた前記位相差情報に基づいて、前記位置偏差情報を求めることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記位相検出手段は、
前記各点におけるサンプル値と、前記係数として位相差０の正弦波値とを乗じた第１の内積値を算出する第１の内積手段と、
前記各点におけるサンプル値と前記係数として位相差０の余弦波値とを乗じた第２の内積値を算出する第２の内積算出手段と、
前記内積算出手段によって求めた前記第１の内積値を積算して前記位相差情報として出力する第１の積分器と、
前記内積算出手段によって算出された前記第２の内積値を積算して前記位相差情報として出力する第２の積分器と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記位相検出手段は、
前記バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲート区間を複数の区間に分割した分割ゲート区間毎に、異なる値の係数と前記各点のサンプル値とを乗じた内積値を算出する内積算出手段と、
前記分割ゲート区間ごとに、前記内積算出手段によって算出された前記内積値を積算して前記位相差情報として出力する積分器と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記位相検出手段は、
前記各点のサンプル値を入力し、入力された複数の前記サンプル値ごとに異なる複数の係数を乗じて加算した出力値を出力するフィルタ回路と、
バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲート区間を複数の区間に分割した分割ゲート区間ごとに、前記フィルタ回路から出力された前記出力値を積算して前記位相差情報として出力する積分器と、を備え、
前記フィルタ回路は、前記各点のサンプル値を入力するごとに、前記複数の係数を順次巡回して前記サンプル値に乗じて前記出力値を算出し、算出された前記出力値を出力することを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
前記位相検出手段は、
前記異なる値の係数ごとに、前記各点におけるサンプル値と前記係数を乗じて複数の内積値を算出する内積算出手段と、
バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲート区間の間、前記内積算出手段によって求めた前記複数の内積値をそれぞれ積算する積算手段と、
前記積分器によって積算された各内積値を互いに除算して求めた複数の除算値を前記位相差情報として出力する除算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１０】
前記内積算出手段は、前記各点におけるサンプル値と、前記係数として正弦波値とを乗じた第１の内積値を算出する第１の内積算出手段と、前記各点におけるサンプル値と前記係数として余弦波値とを乗じた第２の内積値を算出する第２の内積算出手段と、前記各点におけるサンプル値と前記係数として位相差１８０度の正弦波値とを乗じた第３の内積値を算出する第３の内積手段と、を備え、
前記積算手段は、前記第１の内積算出手段によって求めた前記第１の内積値を積算する第１の積分器と、前記第２の内積算出手段によって算出された前記第２の内積値を積算する第２の積分器と、前記第３の内積手段によって算出された前記第３の積算値を積算する第３の積分器とを備え、
前記除算手段は、前記第２の積分器によって積算された前記第２の内積値を前記第１の積分器によって積算された前記第１の内積値で除算した第１の除算値を求め前記位相情報として出力する第１の除算器と、前記第３の積分器によって積算された前記第３の内積値を前記第２の積分器によって積算された前記第２の内積値で除算した第２の除算値を求め前記位相差情報として出力する第２の除算器とを備えたことを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１】
磁気記録媒体に対する磁気ヘッドの位置検出を行うためのサーボデータを表すサーボ領域と、前記サーボ領域とトラック方向に並べて配置され、前記磁気ヘッドによってユーザデータの書き込み可能なデータ領域とを有し、前記サーボ領域が前記サーボデータのうちクロック同期をとるためのデータを表すプリアンブル記録パターンが複数の磁性部によって形成されたプリアンブル領域と、前記サーボデータのうちトラック中心位置に対する磁気ヘッドの相対位置を求めるためのデータを表し、前記プリアンブル記録パターンに対して予め定められた傾斜角度で傾斜した配置パターンである一種類のバースト記録パターンが複数の磁性部によって形成されたバースト領域と有する磁気記録媒体を再生する磁気記録再生装置であって、
前記バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲートを分割した分割ゲート区間ごとに、前記バースト領域から再生されたバースト再生信号から、前記プリアンブル領域の再生信号処理で定められた同期クロックでサンプリングされた各点におけるサンプル値と予め定められた複数の係数とに基づいて、前記プリアンブル領域の再生信号に対する前記バースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求める位相検出手段と、
前記位相検出手段によって求めた前記分割ゲートごとの前記位相差情報に基づいて、前記磁気ヘッド中心の前記トラック中心位置からの前記分割ゲート区間ごとの偏差情報を求め、前記分割ゲート区間ごとの前記偏差情報に基づいて、前記バーストゲート区間における、前記磁気ヘッドのトラック中心位置からの相対距離を示す位置偏差情報を求める位置検出手段と、
前記位置検出手段によって求めた前記分割ゲート毎の前記偏差情報と前記分割ゲートの立ち上がり遅延時間に基づいて、前記磁気ヘッドの前記磁気記録媒体の径方向の移動速度を検出する速度検出手段と、
を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２】
前記分割ゲートの立ち上がり遅延時間または前記バーストゲートの分割数を、前記磁気ヘッドの前記径方向移動速度に基づいて制御するゲート切り替え手段、
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項３】
前記速度検出手段は、さらに、前記位相検出手段によって求めた前記位相差情報に基づいて前記バースト再生信号の振幅値を求め、前記振幅値に基づいて前記径方向移動速度を検出することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項４】
前記バースト再生信号のプリアンブル領域の再生信号に対する周波数変動を検出し、検出された周波数変動に基づいて前記磁気ヘッドの前記磁気記録媒体の径方向移動速度を検出する第２の速度検出手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項５】
前記位相検出手段は、前記バースト再生信号から、前記プリアンブル領域の再生信号処理で定められた同期クロックでサンプリングされた各点におけるサンプル値と予め定められた複数の係数とに基づいて、前記プリアンブル領域の再生信号に対する前記バースト再生信号の位相差を、複数の位相差に相当する位相差情報として求め、
前記位置検出手段は、前記位相検出手段によって求めた前記位相差情報に基づいて、前記位置偏差情報を求めることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生装置。
【請求項６】
前記位相検出手段は、
前記各点におけるサンプル値と、前記係数として位相差０の正弦波値とを乗じた第１の内積値を算出する第１の内積手段と、
前記各点におけるサンプル値と前記係数として位相差０の余弦波値とを乗じた第２の内積値を算出する第２の内積算出手段と、
前記内積算出手段によって求めた前記第１の内積値を積算して前記位相差情報として出力する第１の積分器と、
前記内積算出手段によって算出された前記第２の内積値を積算して前記位相差情報として出力する第２の積分器と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項７】
前記位相検出手段は、
前記バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲート区間を複数の区間に分割した分割ゲート区間毎に、異なる値の係数と前記各点のサンプル値とを乗じた内積値を算出する内積算出手段と、
前記分割ゲート区間ごとに、前記内積算出手段によって算出された前記内積値を積算して前記位相差情報として出力する積分器と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項８】
前記位相検出手段は、
前記各点のサンプル値を入力し、入力された複数の前記サンプル値ごとに異なる複数の係数を乗じて加算した出力値を出力するフィルタ回路と、
バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲート区間を複数の区間に分割した分割ゲート区間ごとに、前記フィルタ回路から出力された前記出力値を積算して前記位相差情報として出力する積分器と、を備え、
前記フィルタ回路は、前記各点のサンプル値を入力するごとに、前記複数の係数を順次巡回して前記サンプル値に乗じて前記出力値を算出し、算出された前記出力値を出力することを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項９】
前記位相検出手段は、
前記異なる値の係数ごとに、前記各点におけるサンプル値と前記係数を乗じて複数の内積値を算出する内積算出手段と、
バースト領域に対する再生処理区間であるバーストゲート区間の間、前記内積算出手段によって求めた前記複数の内積値をそれぞれ積算する積算手段と、
前記積分器によって積算された各内積値を互いに除算して求めた複数の除算値を前記位相差情報として出力する除算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の磁気記録再生装置。
【請求項１０】
前記内積算出手段は、前記各点におけるサンプル値と、前記係数として正弦波値とを乗じた第１の内積値を算出する第１の内積算出手段と、前記各点におけるサンプル値と前記係数として余弦波値とを乗じた第２の内積値を算出する第２の内積算出手段と、前記各点におけるサンプル値と前記係数として位相差１８０度の正弦波値とを乗じた第３の内積値を算出する第３の内積手段と、を備え、
前記積算手段は、前記第１の内積算出手段によって求めた前記第１の内積値を積算する第１の積分器と、前記第２の内積算出手段によって算出された前記第２の内積値を積算する第２の積分器と、前記第３の内積手段によって算出された前記第３の積算値を積算する第３の積分器とを備え、
前記除算手段は、前記第２の積分器によって積算された前記第２の内積値を前記第１の積分器によって積算された前記第１の内積値で除算した第１の除算値を求め前記位相情報として出力する第１の除算器と、前記第３の積分器によって積算された前記第３の内積値を前記第２の積分器によって積算された前記第２の内積値で除算した第２の除算値を求め前記位相差情報として出力する第２の除算器とを備えたことを特徴とする請求項９に記載の磁気記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図６】
【図７−１】
【図７−２】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００７−２００５５４（Ｐ２００７−２００５５４Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２７５８０（Ｐ２００７−１２７５８０）
【出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【分割の表示】特願２００５−５５５２（Ｐ２００５−５５５２）の分割
【原出願日】平成１７年１月１２日（２００５．１．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【分割の表示】特願２００５−５５５２（Ｐ２００５−５５５２）の分割
【原出願日】平成１７年１月１２日（２００５．１．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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