JP3743698B2 - 記憶装置及びそのポジション感度設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報から復調した２つの位置信号の交点レベルを規定レベルに調整してポジション感度を一定にする記憶装置及びポシション感度設定方法に関し、特に、位置信号のもつ非線形のポジション感度を線形に補正する記憶装置及びポシション感度設定方法。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク装置に対する大容量化、小型化の要請に伴い、トラック密度（ＴＰＩ）がますます高くなり、これを実現するためのサーボ信号による位置決め精度の向上が重要になっている。また従来の専用のサーボ面とサーボヘッドを必要とするサーボ面サーボに対し、コスト的に有利で記録容量を増加できるデータ面のセクタ先頭位置にサーボ情報を埋め込んだセクタサーボ、所謂データ面サーボが採用されている。
【０００３】
サーボ面サーボ又はセクタサーボにおいて２相サーボ情報を記録した場合、ディスク媒体から読み取ったサーボ信号から２つの位相が９０°（１／２トラックピッチ）の異なる位置信号Ｎ，Ｑを復調し、この位置信号Ｎ，Ｑによりヘッドのコアース制御によるシーク動作とファイン制御による位置決め動作を行う。
【０００４】
２相サーボ情報から復調された２つの位置信号Ｎ，Ｑは、その信号レベルによってヘッド位置を表わすため、コア幅のばらつきにより読取信号に変動があっても、最終的に復調される２つの位置信号Ｎ，Ｑは、両者が一致する交点レベルのヘッド位置で常に一定の振幅としなければならない。
【０００５】
このため、装置のセットアップ時等に、ヘッドを低速で移動させ、２つの位置信号Ｎ，Ｑが一致する交点レベルを検出して記憶し、この交点レベルを規定の理論値とする利得をＡＧＣ増幅器に設定し、常にヘッド位置に対し２つの位置信号Ｎ，Ｑのヘッド位置に対する感度を一定とするポジション感度調整を行っている。
【０００６】
図２６は、サーボ面サーボを対象とした従来のポジション感度調整回路である。
図２６において、ポジション感度の調整時には、ＶＣＭを低速で移動させてサーボ面の２相サーボ情報の読取信号から９０°位相の異なる２つの位置信号Ｎ，Ｑを復調し、ＡＧＣ増幅器１０２，１０４で増幅した後、絶対値回路１０６，１０８で絶対位置信号｜Ｎ｜，｜Ｑ｜に変換して交点レベル検出回路１１０に与える。
【０００７】
図２７（Ａ）は、ＡＧＣ増幅器１０２，１０４から出力される位置信号Ｎ，Ｑであり、予後軸に実際のトラック位置Ｘをとって現わしている。ＡＧＣ増幅器１０２，１０４からの位置信号Ｎ，Ｑは、、絶対値回路１０６，１０８で図２６（Ｂ）の絶対位置信号｜Ｎ｜，｜Ｑ｜に変換される。交点レベル検出回路１１０は、図２７（Ｂ）の絶対位置信号｜Ｎ｜，｜Ｑ｜を比較し、両者が一致する交点１１４，１１６，１１８，１２０・・・の信号レベルを検出し、その平均値を交点値として記憶器１１２に記憶させる。
【０００８】
図２６のＡＧＣ増幅器１０２，１０４は、記憶器１１２に記憶された交点値が一定値（理論値）に一致するように利得が調整される。このようなポジション感度の調整は、ヘッド単位及びディスク媒体のソーン単位に行われ、位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルが一定値（理論値）となるようにＡＧＣ増幅器１０２，１０４で増幅され、常に一定のポジション感度が得られる。
【０００９】
これが現状のポジション感度補正又はヘッドのコア幅補正と呼ばれるものであり、ヘッド毎にコア幅にばらつきがあっても、常に一定のポジション感度に調整でき、高精度の位置検出ができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、大容量化と小型化に伴って媒体のトラック密度ＴＰＩを大きくとると、より一層正確なポジション感度が要求されている。しかし、図２７（Ａ）に示す２相サーボ情報から復調された位置信号Ｎ，Ｑは、ヘッドコアに対する漏れ磁束等を考えに入れていない理想的な信号であり、交点レベル以下の範囲において、実トラック位置Ｘに対する位置信号Ｎ，Ｑが直線であり、ポジション感度が常に一定値となる線形特性と見做している。
【００１１】
しかし、位置信号Ｎ，Ｑは、厳密には漏れ磁束の影響を受け、交点レベル以下の範囲でも実トラック位置Ｘに対し位置信号が厳密には直線にならず、ポジション感度が非線形となっている。これにも関わらず交点レベル以下の範囲でポジション感度は一定と見做し、交点レベルを一定レベル（理論値）に補正する一点補正としており、これでは非線形のポジション感度を一定感度に調整したことにはならない。
【００１２】
このため交点レベルに基づく一点で線形補正されたポジション感度と、実際の非線形となるポシション感度との間に誤差があり、このポジション感度の誤差により、トラック密度ＴＰＩを大きくした場合に必要な高精度の位置信号が得られない問題がある。
【００１３】
本発明は、２相サーボ情報から復調した２つの位置信号の交点に基づいて補正された非線形のポジション感度を、更に線形に補正して高精度の位置信号を得るようにした記憶装置及びそのポジション感度設定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。
【００１５】
本発明の記憶装置は、図１（Ａ）のように、ポジション感度調整部７０と感度補正部５０を備える。ポジション感度調整部７０は、図１（Ｂ）（Ｃ）のように、
ディスク媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報の読取信号から復調された位相が所定トラックピッチ（ＴＰ／ｎ）だけ異なる位置置信号Ｎ，Ｑ、例えば位相φがＴＰ／２だけ異なる交点の信号レベルを検出し、この交点信号レベルが所定レベルとなるようにＡＧＣ増幅器４６，４８の利得を調整する。ここで、ｎは１，
２，３，４，・・・の任意の整数である。
【００１６】
感度補正部５０は、ＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，
Ｑの実際のトラック位置Ｘに対する非線形のポジション感度を、線形のポジション感度に補正する。
【００１７】
このように本発明は、非線形のポジション感度をもつ位置信号Ｎ，Ｑを、直接制御回路に送り込まず、補正回路５０で非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正した位置信号Ｎａ，Ｑａを作成して制御回路に送り込むことで、ヘッドの検出特性が非線形でも正確にヘッド位置を制御することができ、特にディスク媒体のトラック密度ＴＰＩが高くなった場合に高精度のヘッド位置制御ができる。
【００１８】
ここで感度補正部５０は、位置信号Ｎ，Ｑの非線形のポジション感度を、ポジション感度調整部７０で検出された交点の一定感度をもつ線形のポジション感度に補正する。また感度補正部５０は、トラックセンタから交点に対応したトラック位置の範囲で、位置信号Ｎ，Ｑの非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正する。
【００１９】
感度補正部５０は、ＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，
Ｑのポジション感度を所定の非線形関数で近似して線形のポジション感度に補正する。例えば感度補正部５０は、実際のトラック位置Ｘに対するＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを正弦関数
Ｎ＝ｓｉｎＸ
Ｑ＝ｓｉｎ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対し補正された２つの位置信号Ｎａ，
Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とし、両者の関係式
Ｎ＝ｓｉｎＮａ
Ｑ＝ｓｉｎＱａ
を設定する。そして、この関係式から補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｓｉｎ-1Ｎ
Ｑａ＝ｓｉｎ-1Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正する。
【００２０】
感度補正部は、補正された位置信号Ｎａ，ＮＱａの算出する式の具体例としてＮａ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ
により線形に補正されたホジション感度の位置信号Ｎａ，Ｑａを算出する。この式は、非線形関数を線形関数に変換する場合に、非線形関数を微分してその逆数を求め、これを非線形関数に乗算すれば得られることに基づく。即ち、正弦関数で近似された関係式
Ｎ＝ｓｉｎＮａ
Ｑ＝ｓｉｎＱａ
を微分して傾き
Ｎ´＝（ｓｉｎＮａ）´＝ｃｏｓＮａ
Ｑ´＝（ｓｉｎＱａ）´＝ｃｏｓＱａ
を求め、傾きの逆数を正規化して積係数
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ）
ＫQ ＝１／（√２・ｃｏｓＱ）
を求め、これに非線形の位置信号Ｎ，Ｑを乗算して
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ
とする。
【００２１】
また感度補正部５０は、一方の積係数、例えば図１（Ｄ）のように、
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ）
の値をテーブル情報として予め準備し、ＡＧＣ増幅器４６，４８からの位置信号Ｐ，Ｑによるテーブル情報の参照で積係数ＫN ，ＫQ 求め、位置信号Ｐ，Ｑの各々に乗算して非線形のポジション感度を線形に補正する。
【００２２】
このテーブル情報を用いた補正において、感度補正部は、位置信号Ｎ、Ｑを両者の極性に応じて
（＋，−）； ＋Ｎ ， ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）
（＋，＋）；＋（２ＴＰ／ｎ−Ｎ），＋｛２ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，＋）；−（２ＴＰ／ｎ＋Ｎ），＋｛２ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，−）；−（４ＴＰ／ｎ−Ｎ），−｛４ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
に変換してテーブル情報を参照する。これによって位置信号Ｎ，Ｑのトラックセンタから交点の範囲（−ＴＰ／２ｎ≦Ｎ，Ｑ≦ＴＰ／２ｎ）についての積係数のテーブルを１つ準備しておくことで、位置信号Ｎ，Ｑ，の１サイクル範囲（４ＴＰ／ｎ０ラックピッチ範囲）でのポジション感度の線形補正ができる。
【００２３】
また感度補正部５０は、実際のトラック位置Ｘに対しポジション感度が非線形となるＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを余弦関数Ｎ＝ｃｏｓＸ
Ｑ＝ｃｏｓ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対しポジション感度が線形となる補正された２つの位置信号Ｎａ，Ｑａを線形関数
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とし、両者の関係式
Ｎ＝ｃｏｓＮａ
Ｑ＝ｃｏｓＱａ
を設定し、この関係式から補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｃｏｓ-1Ｎ
Ｑａ＝ｃｏｓ-1Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正してもよい。
【００２４】
この場合、正弦関数と同様にして、感度補正部５０は、補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ
により算出する。即ち、余弦関数で近似された関係式
Ｎ＝ｃｏｓＮａ
Ｑ＝ｃｏｓＱａ
を微分して傾き
Ｎ´＝（ｃｏｓＮａ）´＝−ｓｉｎＮａ
Ｑ´＝（ｃｏｓＱａ）´＝−ｓｉｎＱａ
を求め、傾きの逆数を正規化して積係数
ＫN ＝−１／（√２・ｓｉｎＮ）
ＫQ ＝−１／（√２・ｓｉｎＱ）
を求め、これに非線形の位置信号Ｎ，Ｑを乗算して
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ
とする。
【００２５】
また感度補正部５０は、補正された位置信号Ｎａ，Ｑａの算出に使用する積係数
ＫN ＝−１／（√２・ｓｉｎＮ）
の値をテーブル情報として予め準備し、ＡＧＣ増幅器４６，４８からの位置信号Ｐ，Ｑによるテーブル情報の参照で積係数ＫN ，ＫQ 求め、位置信号Ｐ，Ｑの各々に乗算して非線形のポジション感度を線形に補正する。
【００２６】
この場合にも、感度補正部５０は、位置信号Ｎ、Ｑを両者の極性に応じて
（＋，＋）；＋（ ＴＰ／ｎ−Ｎ），＋｛ ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，＋）；−（ ＴＰ／ｎ＋Ｎ），＋｛ ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，−）；−（３ＴＰ／ｎ−Ｎ），−｛３ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（＋，−）；＋（３ＴＰ／ｎ＋Ｎ），−｛３ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
に変換してテーブル情報を参照する。
【００２７】
更に、感度補正部５０は、実際のトラック位置Ｘに対するＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの非線形関数を多項式
Ｎ＝ＡN ＸN ＋ＡN-1 ＸN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN （Ｘ−TP/n) N＋ＡN-1 （Ｘ−TP/n) N-1＋・・・＋Ａ0
で近似すると共に、実際のトラック位置に対する補正された２つの位置信号Ｎａ，
Ｑａをの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とすることで両者の関係式
Ｎ＝ＡN ＮａN ＋ＡN-1 ＮａN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN ＱａN ＋ＡN-1 ＱａN-1 ＋・・・＋Ａ0
を設定して非線形のポジション感度の線形に補正してもよい。
【００２８】
また本発明は、記憶装置のポジション感度設定方法を提供するものであり、
ディスク媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報の読取信号から復調された位相φが所定トラックピッチ（ＴＰ／ｎ）だけ異なる位置信号Ｎ，Ｑの交点の信号レベルを検出し、この交点信号レベルが所定レベルとなるようにＡＧＣ増幅器４６，４８の利得を調整するポジション感度調整過程；
ＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの実際のトラック位置Ｘに対する非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正する感度補正過程；
を備えたことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明のポジション感度調整装置が適用される磁気ディスク装置のブロック図である。
【００３０】
図２において、ハードディスクドライブとして知られたディスク装置は、ディスクエンクロージャ１０とディスクコントローラ１２で構成される。ディスクエンクロージャ１０にはヘッドＩＣ回路２０が設けられ、ヘッドＩＣ回路２０に対し、この実施例にあっては、４つの複合型ヘッド１４−１〜１４−４を接続している。
【００３１】
複合型ヘッド１４−１〜１４−４は、ライトヘッド１６−１〜１６−４とリードヘッド１８−１〜１８−４を一体に備えている。ライトヘッド１６−１〜１６−４としてはインダクティブヘッドが使用され、リードヘッド１８−１〜１８−４としてはＭＲヘッドが使用される。更にディスクエンクロージャ１０には、ヘッドアクチュエータを駆動するＶＣＭ５８と磁気ディスクを回転するスピンドルモータ６４が設けられている。
【００３２】
図３は、図２のディスクエンクロージャ１０の内部構造の一例である。図３において、ディスクドライブのカバー６５内にはスピンドルモータ６４により回転される磁気ディスク６６が設けられている。この実施例において、図２のように、
ディスクエンクロージャには４つの複合型ヘッド１４−１〜１４−４が設けられていることから、磁気ディスク６６は２枚設けられており、データ面は４つとなる。
【００３３】
磁気ディスク６６に対しては、ＶＣＭ５８により回動されるヘッドアクチュエータ６８が設けられる。ヘッドアクチュエータ６８の先端には複合型ヘッド１４−１が支持されている。ヘッドアクチュエータ６８の近傍には回路基板にヘッドＩＣ回路２０が実装されている。ヘッドＩＣ回路２０はフレキシブルプリント基板に実装されており、フレキシブルプリント基板のバンド部分によって、ヘッドアクチュエータ６８との間の電気的な接続を行っている。
【００３４】
再び図２を参照するに、ディスクエンクロージャ１０に対する回路部となるディスクコントローラ１２には、リード／ライト系の回路部とヘッド位置決めのためのサーボ回路部が設けられている。まずリード系の回路部はＡＧＣアンプ２２とリード復調回路２４で構成される。ヘッドＩＣ回路２０はリード動作の際に、上位装置からのコマンドに基づくディスクコントローラ３０からのヘッド切換信号Ｅ１とリード／ライト切換信号Ｅ２のリード側を有効とする信号を受けて複合型ヘッド１４−１〜１４−４のいずれか１つを選択し、そのリードヘッドをＡＧＣアンプ２２に接続している。
【００３５】
リードヘッドとしてＭＲヘッドを使用した場合、ヘッドＩＣ回路２０はＭＲヘッドに対しセンス電流を流すようになる。リードヘッドからの読取信号はＡＧＣアンプ２２で一定振幅に増幅された後、リード復調回路２４でリードデータが復調される。リード復調回路２４としては、例えばパーシャル・レスポンス・クラス４最尤検出（ＰＲ４ＭＬ）を例にとると、イコライザ回路で（１＋Ｄ）の等化を施した後、最尤検出回路で（１−Ｄ）のビタビ検出に従ってビットデータを復調する。
【００３６】
復調したビットデータはＲＬＬデコーダによりＮＲＺデータに変換され、パラレル／シリアル変換器２６でパラレルＮＲＺデータに変換された後、インタフェース回路３２を介してバッファメモリ３４に転送され、バッファメモリ３４の格納量が一定値を越えると、インタフェース回路３２より上位へリードデータを転送する。
【００３７】
ライト変調回路２８は、ライト動作の際にインタフェース回路３２を経由してバッファメモリ３４から転送された上位からのパラレルライトデータをパラレル／シリアル変換器２６でシリアルＮＲＺデータに変換して入力し、まずＲＬＬ符号に変換する。続いて１／（１＋Ｄ）のプリコードを行った後、書込補償を行い、
ライトＦＦで保持した後、ドライバによりヘッドＩＣ回路２０を介して、そのとき選択されているライトヘッドに供給して、ディスク媒体に対する書込みを行う。
【００３８】
ディスクコントローラ１２の全体的な制御はＭＰＵ３６が行う。ＭＰＵ３６に対してはバス３８を介してＲＡＭ４０が設けられ、更にディスクコントローラ３０及びインタフェース回路３２を接続している。ＭＰＵ３６はインタフェース回路３２を介して上位のコントローラから各種のコマンドを受領して解読し、ディスクコントローラ３０に対するリード／ライト指示、更にディスクエンクロージャ１０に設けているＶＣＭ５８の駆動によるヘッドの位置決め制御を行う。
【００３９】
ＶＣＭ５８を駆動するため、バス３８に対してはＤＡコンバータ５４とドライバ５６が設けられ、ＭＰＵ３６からの指示でＶＣＭ５８を駆動できる。また、ＤＡコンバータ６０、ドライバ６２によりスピンドルモータ６４の駆動も行う。
【００４０】
ディスクコントローラ１２の位置復調回路部としては、位置信号復調回路４４、
ＡＧＣ増幅器４６，４８、補正回路５０及びポジション感度検出回路７０が設けられる。この実施形態で、図３の磁気ディスク６６にはセクタサーボによって２相サーボ情報が書き込まれており、ＡＧＣアンプ２２からの読取信号を位置信号復調回路４４に入力し、サーボフレームのタイミングで得られた読取信号から９０°（ＴＰ／２）位相の異なる２つの位置信号Ｎ，Ｑを復調し、ＡＧＣ増幅器４６，４８で一定のポジション感度となるように増幅した後、補正回路５０に内蔵したＡＤコンバータでデジタルデータに変換してＭＰＵ３６に取り込んでいる。
【００４１】
ポジション感度検出回路７０は、絶対値回路７１，７２、交点レベル検出回路７４及び記憶器７６で構成され、装置の出荷時、立上げ時あるいはキャリブレーションタイミングで動作する。絶対値回路７１，７２はＡＧＣ増幅器４６，４８より得られた２つの位置信号Ｎ，Ｑの絶対値を出力する。交点レベル検出回路７４は２つの絶対位置信号Ｎ，Ｑのレベルが一致する交点のレベルを検出し、記憶器７６に記憶する。
【００４２】
位置信号の復調時にＡＧＣ増幅器４６，４８は、記憶器７６に記憶した交点レベルを一定レベル（理論値）とするための利得が設定される。このため復調された位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルが常に一定レベル（理論値）となるように増幅され、ヘッドが異なっても常に一定のポジション感度が得られる。
【００４３】
補正回路５０は、ＡＧＣ増幅器４６，４８によりポジション感度補正が行われた位置信号Ｎ，Ｑを入力し、位置信号Ｎ，Ｑのもつ非線形のポジション感度を線形のポジション感度の位置信号Ｎａ，Ｑａに補正してＭＰＵ３６に供給する。
【００４４】
ＭＰＵ３６は、補正回路５０から取り込んだ２つの位置信号Ｎａ，Ｑａに基づいて、シーク動作時のコアース制御、シーク終了時のファイン制御を行う。即ち、
コアース制御にあっては、シリンダアドレスの中央位置で位置信号Ｎａを使用し、
シリンダアドレスの境界位置で位置信号Ｑａを使用して、それぞれの位置信号ＮａまたはＱａの微分により速度を求め、そのときの目標シリンダアドレスに対する残りシリンダ数に基づいて、加速、定速、減速の速度制御を行う。
【００４５】
このコアース制御により、現在のシリンダアドレスが目標シリンダアドレスに一致するとファイン制御に切り換えられ、そのとき得られている位置信号ＮａまたはＱａがトラックセンタの値となるように位置付け制御を行う。
【００４６】
ここで図３の磁気ディスク６６におけるセクタサーボのフォーマットを説明する。図４は、磁気ディスクにおけるシリンダｎ〜ｎ＋４について、媒体１回転分のトラックフォーマットを表わしている。シリンダｎ〜ｎ＋４にあっては、１セクタがサーボフレームＳＶＯとデータフレームＤＡＴＡで構成され、これが０〜ｎセクタ設けられている。
【００４７】
サーボフレームは、サーボフレームＳＶ１について下側に拡大して示すように、
ギャップ、サーボマーク、グレーコード、ＰｏｓＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す２相サーボパターン及びギャップで構成される。サーボマークはサーボフレームの開始位置を示す。グレーコードはシリンダアドレスを表わしている。
２相サーボパターンＰｏｓＡ〜Ｄは、図５の右側に示すサーボパターンを記録している。即ち、パターンＡ，Ｂは、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，・・・のシリンダ境界を中心位置として両側に０．５シリンダ幅をもって、データの記録周波数より十分高い周波数のパターンを記録する。パターンＣ，Ｄは、パターンＡ，
Ｂに対し０．５シリンダずらして、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２のシリンダ中心に対し左右に０．５シリンダのシリンダ幅の範囲に記録する。ここで１シリンダ幅は１トラックピッチ（ＴＰ）を意味する。
【００４８】
このようなパターンＡ〜Ｄでなる２相サーボパターンに対し、リードヘッド１８をディスクの径方向に移動すると、左側に示す復調信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られる。そして、この復調信号Ａ，Ｂの差をとることで位置信号Ｎが得られ、また復調信号ＣとＤの差をとることで位置信号Ｑを得ることができる。位置信号Ｎはシリンダ中心に対し例えば±０．５トラックピッチの範囲で使用され、位置信号Ｑはシリンダ境界を中心とした±０．５ピッチの範囲で使用されるように切り換えられる。
【００４９】
ここで位置信号Ｎ，Ｑは、ｎを任意の整数１，２，３，４，・・・とすると、φ＝ＴＰ／ｎの一般形で現わすことでがき、図５はｎ＝２の場合である。以下の実施形態は、ｎ＝２としてφ＝ＴＰ／２とした場合を例にとるが、ｎ＝３のφ＝ＴＰ／３や、ｎ＝４のφ＝ＴＰ／４としてもよい。
【００５０】
図６は、図２の補正回路５０のブロック図である。補正回路５０には、位置信号Ｎのポジション感度を非線形から線形に補正するため、ＡＤコンバータ８０、乗算器８２、メモリ読出部８４及びメモリテーブル８６を設けている。また位置信号Ｑのポジション感度を非線形から線形に補正するため、ＡＤコンバータ８８、
乗算器９０及びメモリ読出部９２を設けており、メモリテーブル８６は位置信号Ｎ側と共通に使用する。
【００５１】
メモリテーブル８６には位置信号Ｎ，Ｑのポジション感度を非線形から線形に補正するための積係数ＫN ，ＫQ が位置信号Ｎ，Ｑをアドレスとして予め格納されている。このため、ＡＤコンバータ８０，８８で取り込まれてデジタルデータに変換された位置信号Ｎ，Ｑはメモリ読出部８４，９２に与えられ、それぞれメモリテーブル８６の参照により、対応する積係数ＫN ，ＫQ を読み出し、乗算器８２，９０で位置信号Ｎ，Ｑに乗算し、ポジション感度が非線形から線形に補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを出力する。即ち、補正回路５は
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ （１）
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ （２）
の補正演算を行う。
【００５２】
図７は、図６の位置信号Ｎ側に設けたメモリ読出部８４のブロック図である。メモリ読出部８４は、極性判定回路９４、参照値作成回路９６及び極性設定回路９８で構成される。このメモリ読出部８４の回路機能は、メモリテーブル８６に図８の特性図に示す位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ が格納されていることに対応している。
【００５３】
図８の特性曲線１００で示されるメモリテーブル８６の内容は、横軸に示す位置信号Ｎ，Ｑの範囲
０．００ＴＰ≦Ｎ，Ｑ≦０．２５ＴＰ
について、縦軸に示す正規化積係数ＫN ，ＫQ を格納している。この位置信号Ｎ，
Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ の特性曲線１００は、具体的には図９のようなテーブル情報としてメモリテーブル８６に格納されている。即ち、メモリテーブル８６のアドレス８６−１は位置信号Ｎ，Ｑに対応し、データ領域８６−２は図８の特性曲線１００で与えられる積係数ＫN ，ＫQ の数値が格納されている。
【００５４】
ここで図９のメモリテーブル８６は位置信号Ｎ，Ｑの範囲
０．００ＴＰ≦Ｎ，Ｑ≦０．２５ＴＰ
につき、０．０１単位に２５アドレスの積係数を格納しているが、これは説明を簡単にするためであり、実際には位置信号Ｎ，Ｑの範囲を例えば１０００アドレスに分けて各アドレスに対応する積係数を格納している。具体的には、図６のＡＤコンバータ８０，８８から出力されるデジタルデータのビット数によりメモリテーブル８６の分解能が決まる。
【００５５】
また図８のメモリテーブル８６の特性曲線１００にあっては、ポジション感度を非線形から線形に補正するための正規化された積係数ＫN ，ＫQ を格納している。
【００５６】
更に位相が０．５トラックピッチ異なる２つの位置信号Ｎ，Ｑについて、共通にメモリテーブル８６の特性曲線１００を使用していることから、図７のメモリ読出部８４にあっては、極性判定回路９４によって位置信号Ｎと位置信号Ｑの極性を判定し、これに基づいて補正対象とする位置信号Ｎのメモリテーブル８６の参照値を参照値作成回路９６で作成し、位置信号Ｎが図８のメモリテーブル８６における０．００≦Ｎ≦０．２５ＴＰの範囲になくても、参照値の作成でメモリテーブル８６を参照して、対応する積係数ＫN を読み出せるようにしている。
【００５７】
このような図７の位置信号Ｎ側のメモリ読出部８４の構成は、図６における位置信号Ｑ側のメモリ読出部９２についても同様である。即ち、図７における極性判定回路９４及び参照値作成回路９６に対する入力信号が位置信号Ｎから位置信号Ｑとなり、また極性判定回路９４に対し単独で位置信号Ｑの代わりに位置信号Ｎを入力している。
【００５８】
図１０は、図６の補正回路５０に設けているメモリ読出部８４，９０による図８のメモリテーブル８６の読出しに使用する位置信号Ｎ，Ｑの１サイクルノ変化に対応した極性テーブル参照値を表わしている。即ち、図５に示したように、位置信号Ｎ，Ｑは２シリンダ単位、即ち２トラック単位に１サイクルの変化を繰り返すことから、１サイクルにおける位置信号Ｎ，Ｑの交点レベル以下のトラック範囲は、トラックピッチＴＰで表すと図１０（Ａ）のように、
０．００ＴＰ＜Ｎ≦０．２５ＴＰ
０．７５ＴＰ＜Ｎ≦１．００ＴＰ
１．００ＴＰ＜Ｎ≦１．２５ＴＰ
１．７５ＴＰ＜Ｎ≦２．００ＴＰ
の４領域に分かれている。これらの４領域にあっては、位置信号Ｎ，Ｑの信号極性は（＋，−）（＋，＋）（−，＋）（−，−）となる。図８の特性曲線１００のメモリテーブル８６は、位置信号Ｎのトラック範囲０．００≦Ｎ≦０．２５について作成されている。したがって、それ以外の領域及び位置信号Ｎについては、
図示のテーブル参照値を参照して図８のメモリテーブル８６から対応する正規化積係数を読み出せば良い。ここで位置信号Ｎに対し位置信号Ｑは０．５トラックピッチの位相遅れを持っていることから、
Ｎ＝Ｑ＋０．５ＴＰ
をＮ信号テーブル参照値に代入することで、Ｑ信号テーブル参照値を得ることができる。図１０（Ａ）のＱ信号テーブル参照値は、実際には図１０（Ｂ）のように設定されている。
【００５９】
次に図８の特性曲線１００を格納した図６，図７の補正回路５０における位置信号Ｎ，Ｑの持つ非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正するための原理を説明する。
【００６０】
図１１は、横軸に実トラック位置Ｘをとり、縦軸に位置信号Ｎ，Ｑをとった場合の特性図である。ここで実トラック位置Ｘ及び位置信号Ｎ，Ｑは、それぞれトラックピッチＴＰで表わす数値を使用している。図１１において、実トラック位置Ｘの０≦Ｘ≦２ＴＰの範囲で位置信号Ｎは１サイクル変化し、これに対し位置信号Ｑは０．５ＴＰの位相遅れをもって同じく１サイクルの変化をしている。この位置信号Ｎ，Ｑを実トラック位置Ｘについて正弦関数で近似して表わすと次式のようになる。
【００６１】
Ｎ＝ｓｉｎＸ （３）
Ｑ＝ｓｉｎ（Ｘ−０．５ＴＰ） （４）
図１２は、図１１の位置信号Ｎ，Ｑの絶対値を表わしており、両者の交点Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、位置信号Ｎ，Ｑについては一定の０．２５ＴＰであり、実トラック位置ＸについてはＸ＝０．２５ＴＰ，０．７５ＴＰ，１．２５ＴＰ，１．
７５ＴＰのそれぞれの位置となる。
【００６２】
図１１から明らかなように、位置信号Ｎ，Ｑは実トラック位置Ｘに対し非線形の正弦関数で近似されている。このため図１２のように、位置信号Ｎ，Ｑの絶対値の交点Ｃ１〜Ｃ４を検出し、交点レベルを一定レベルに一致させるようにＡＧＣ増幅器に利得を設定して増幅することでポジション感度を一定にしても、交点Ｃ１〜Ｃ４以下のポジション感度は非線形のままである。
【００６３】
このような非線形の位置信号Ｎ，Ｑを入力して、本発明にあってはポジション感度が線形となる位置信号Ｎａ，Ｑａに補正する。補正された位置信号Ｎａ，Ｑａの実トラック位置Ｘに対するポジション感度は線形であることから、
Ｎａ＝Ｘ （５）
Ｑａ＝Ｘ−０．５ＴＰ （６）
となる。したがって、補正前の位置信号Ｎ，Ｑと補正後の位置信号Ｎａ，Ｑａとの間には、前記（１）（２）式を（３）（４）の補正された位置信号Ｎａ，Ｑａで置き換えることで、次式の関係が得ある。０
Ｎ＝ｓｉｎＮａ （７）
Ｑ＝ｓｉｎＱａ （８）
即ち、位置信号Ｎａ，Ｑａはポジション感度が線形であるが、これが正弦関数で近似した実際に得られる位置信号Ｎ，Ｑについては非線形となっている。このため（７）（８）式の関係から、線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａは次式で求めることができる。
【００６４】
Ｎａ＝ｓｉｎ-1Ｎ （９）
Ｑａ＝ｓｉｎ-1Ｑ （10）
この（９）（１０）式の展開は、具体的には次のように行う。図１３は（７）（８）式の線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａを横軸にとり、非線形の位置信号Ｎ，Ｑを縦軸にとった特性である。ここで横軸の位置信号Ｎａ，ＱａはトラックピッチＴＰであるが、縦軸の位置信号Ｎ，Ｑについては振幅の最大値を１にして正規化した値をとっている。この場合、位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルＣＬはＣＬ＝１／√２となる。
【００６５】
この図１３における（７）（８）式の正弦関数から横軸の線形のポジション感度に対する縦軸の非線形のポジション感度は、位置信号Ｎａ，Ｑａに対する位置信号Ｎ，Ｑの傾きであることから、正弦曲線の微分で表わすことができる。そこで、（７）（８）式を微分して傾きＮ´，Ｑ´を求めると、
Ｎ´＝（ｓｉｎＮａ）´＝ｃｏｓＮａ （11）
Ｑ´＝（ｓｉｎＱａ）´＝ｃｏｓＱａ （12）
のようになる。
【００６６】
図１４は、図１３の位置信号Ｎを微分した（１１）式を表わしている。この図１４において、微分位置信号Ｎ´を０．００＜Ｎａ≦０．２５ＴＰの範囲でＮａ＝０．２５の交点の一定ゲイン（１／√２）に補正するためには、微分位置信号Ｎ´の逆数（１／Ｎ´）を求め、これに図１３の位置信号Ｎを掛け合わせればよい。この点は
０．７５ＴＰ＜Ｎａ≦１．００ＴＰ
１．００ＴＰ＜Ｎａ≦１．２５ＴＰ
１．７５ＴＰ＜Ｎａ≦２．００ＴＰ
の範囲についても同様である。
【００６７】
図１５は、図１４の傾きＮ´の逆数（１／Ｎ´）として得られる積係数ＫN の位置信号Ｎに対する特性である。図８のメモリテーブル８６の特性曲線１００は、
この図１５における位置信号Ｎの０．００＜Ｎａ≦０．２５ＴＰの範囲の特性曲線１０２を格納したものであり、この特性曲線１０２は
０．７５ＴＰ＜Ｎ≦１．００ＴＰ
１．００ＴＰ＜Ｎ≦１．２５ＴＰ
１．７５ＴＰ＜Ｎ≦２．００ＴＰ
の範囲の特性曲線１０４，１０６，１０８に上下及びまたは左右を入れ替えることで重なり合う同一の特性曲線である。
【００６８】
図１６は、図１５の特性曲線１０２を位置信号Ｎ＝０．２５ＴＰの積係数ＫN0＝１として正規化しており、この正規化した積係数ＫN が図８の特性曲線１００となる。
【００６９】
図１３の位置信号Ｑについても、微分位置信号Ｑ´を求めた後に、その逆数としての積係数ＫQ を求め、最終的に正規化することで、図８の特性曲線１００に対応する位置信号Ｑに対する積係数ＫQ を得ることができる。したがって、図１３の関係から得られる積係数ＫN ，ＫQ は
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ） （13）
ＫQ ＝１／（√２・ｃｏｓＱ） （14）
で与えられる。
【００７０】
したがって、（１３）（１４）式を（１）（２）式に代入すると、
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ （15)
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ (16)
の関係が得られる。
【００７１】
図８及び図９に示した本発明で使用する位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ の値は実測により求めることが望ましい。この実測は図１１のように、
実トラック位置Ｘに対する位置信号Ｎ，Ｑを求め、実トラック位置Ｘ＝Ｎａ，Ｑａとして図１３の関係を得て図１４のように微分し、この微分結果から図１５のように逆数を求めて、最終的に図１６のように正規化すれば良い。
【００７２】
しかしながら、実際のトラックピッチは例えば１．１μｍと極めて小さく、０．
２５トラックピッチ以下の範囲で例えば０．０１ＴＰ単位に位置信号Ｎ，Ｑを実測することは事実上できない。そこで、図１７のような位置信号検出系における角周波数ωに対する回ループゲインＧのボード線図で示される関係を利用して測定することができる。
【００７３】
まず位置信号Ｎ，Ｑの交点にヘッドを位置合せしたときの角周波数ωに対する開ループゲインＧは直線１１０のようになり、ゼロクロス点のゲイン０ｄＢが位置信号Ｎ，Ｑの交点のポジション感度を表す。この状態からヘッドをずらし、もしポジション感度が増加したとすると開ループゲインＧは直線１１２のようにプラス側にシフトする。またポジション感度が低下すれば開ループゲインＧは直線１１４のようにマイナス側にシフトする。
【００７４】
このようなポジション感度のシフトに伴うゼロクロス点のゲイン方向の動きを例えば周波数スペクトラム分析装置で測定することで、非線形のポジション感度を測定できる。これは図１１のように、位置信号Ｎの微分Ｎ´を得たことに相当する。したがって、このように測定されたゲインの逆数を求めて正規化することで、図８，図９のような位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ を求めることができる。
【００７５】
尚、図１７のゼロクロスのゲイン方向のシフト量を測定する周波数スペクトラムの解析装置にあっては、ゼロクロスより小さい角周波数ωについては圧縮効果により周波数スペクトラムは得られず、一方、ゼロクロスを超える角周波数ωについてはヘッドが機械的に動かないことから同じく周波数スペクトラムは得られず、したがってゼロクロスをピーク位置とした山型の変化が生ずることでゲイン即ちポジション感度の実測ができる。
【００７６】
以上のポジション感度の非線形から線形への補正は、ポジション感度を正弦関数で近似しているが、これを余弦関数で近似しても良い。即ち図１１について、実トラック位置Ｘに対する位置信号Ｎ，Ｑを図示の正弦関数ではなく余弦関数で近似することで
Ｎ＝ｃｏｓＸ （17）
Ｑ＝ｃｏｓ（Ｘ−０．５ＴＰ） （18）
とする。この場合、線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａは正弦関数の場合の
Ｎａ＝Ｘ （19）
Ｑａ＝Ｘ−０．５ＴＰ （20）
と同じになる。そこで（１７）（１８）式を（１９）（２０）式の線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａで表すと、
Ｎ＝ｃｏｓＮａ （21）
Ｑ＝ｃｏｓＱａ （22）
の関係が得られる。
【００７７】
この場合にも、非線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎ，Ｑを線形のポジション感度の位置信号Ｎａ，Ｑａに補正するためには、
Ｎａ＝ｃｏｓ-1Ｎ （23）
Ｑａ＝ｃｏｓ-1Ｑ （24）
を行えば良い。
【００７８】
図１８は（２１）（２２）式を表わしており、横軸に示す線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａに対する非線形のポジション感度を持つ縦軸の位置信号Ｎ，Ｑの値で決まる傾き、即ちゲインは、（２１）（２２）式を微分して
Ｎ´＝（ｃｏｓＮａ）´＝−ｓｉｎＮａ （25）
Ｑ´＝（ｃｏｓＱａ）´＝−ｓｉｎＱａ （26）
となる。
【００７９】
図１９は（２６）式の微分位置信号Ｎ´を表している。この図１９の微分位置信号Ｎ´、即ち図１８の位置信号Ｎａに対するＮの傾きの逆数を求めると図２０のようになる。そして図２０における０＜Ｎ≦０．２５ＴＰの範囲の特性曲線１１６について、その絶対値を求めて正規化すると、図２１のメモリテーブル７６に格納された位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ の特性曲線１２４を得ることができる。もちろん、実際のメモリテーブル７６は特性曲線１２４に基づき、例えば図９のようなテーブルデータとして格納される。
【００８０】
この図２１の特性曲線１２４を格納したメモリテーブル７６を使用した場合の図６，図７の補正回路５０に設けているメモリ読出部８４，９２における位置信号Ｎ，Ｑの交点レベル以下の範囲での極性テーブル参照値は、図１２（Ａ）のようになる。
【００８１】
即ち、図２１のメモリテーブル７６の特性曲線１２４は、図２０の特性曲線１１６に基づいて作成しているが、この特性を他の特性曲線１１８，１２０，１２２のトラック範囲についても適用するため、各トラック範囲を示す位置信号Ｎ，Ｑの極性に基づいて、それぞれ対応するＮ信号テーブル参照値及びＱ信号テーブル参照値を使用する。
【００８２】
ここで、位置信号Ｎに対し位置信号Ｑは０．５ＴＰの位相遅れがあり、
Ｎ＝Ｑ＋０．５ＴＰ
であることから、図２２（Ａ）のＮ信号テーブル参照値に代入することで、Ｑ信号テーブル参照値を得ている。またＱ信号テーブル参照値は実際には図２２（Ｂ）
の値をとることになる。
【００８３】
したがって、ポジション感度の非線形を余弦関数で近似した場合の積係数ＫN ，
ＫQ は、
ＫN ＝−１／（√２・ｓｉｎＮ） （27）
ＫQ ＝−１／（√２・ｓｉｎＱ） （28）
となる。したがって、（２１）（２８）式を（１）（２）式に代入することで非線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎ，Ｑを線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａに補正するための関係式は
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ (29)
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ (30)
となる。
【００８４】
更に上記の実施例にあっては、ポジション感度の非線形を正弦関数または余弦関数で近似する場合を例にとっているが、これ以外に多項式で近似しても良い。この多項式による近似は、位置信号Ｎａ，Ｑａに対し下信号Ｎ，Ｑを
Ｎ＝ＡN ＸN ＋ＡN-1 ＸN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN （Ｘ−0.5TP)N ＋ＡN-1 （Ｘ−0.5TP)N-1 ＋・・・＋Ａ0
で近似すると共に、実際のトラック位置に対する補正された２つの位置信号Ｎａ，
Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−０．５ＴＰ
とすることで、両者の関係式
Ｎ＝ＡN ＮａN ＋ＡN-1 ＮａN-1 ＋・・・＋Ａ0 （31）
Ｑ＝ＡN ＱａN ＋ＡN-1 ＱａN-1 ＋・・・＋Ａ0 （32）
が得られる。
【００８５】
実際に使用する多項式としては、２次多項式程度で十分な近似を得ることが可能である。即ち、２次多項式として
Ｎ＝Ａ2 Ｎａ2 ＋Ａ1 Ｎａ＋Ａ0 （33）
Ｑ＝Ａ2 Ｑａ2 ＋Ａ1 Ｑａ＋Ａ0 （34）
で近似する。
【００８６】
図２３は本発明の他の実施形態であり、この実施形態にあっては図２の実施例に設けた補正回路５０及びポジション感度検出回路７０の処理をＭＰＵ３６のプログラム制御により行うようにしたことを特徴とする。このため、ディスクコントローラ１２のハードウェアとしての補正回路５０及びポジション感度検出回路７０は不要となり、バス３８に対しＡＧＣ増幅器４６，４８からの位置信号Ｎ，Ｑをデジタルデータに変換して読み込むＡＤコンバータ１２６，１２８を設けている。
【００８７】
ＭＰＵ３６に設けられたポジション感度調整機能は、図２のポジション感度検出回路７０の回路機能をプログラム制御により実現する。即ち、装置出荷時、立ち上げ時、あるいはタイマ等によるキャリブレーションタイミングでＡＧＣ増幅器４６，４８より出力される位置信号Ｎ，ＱをＡＤコンバータ１２６，１２８で読み込み、それぞれの絶対値の交点レベルを検出してその平均値を求め、ＲＡＭ４２に記憶する。そして、検出した交点レベルを一定レベル（理論値）とするように、ＤＡコンバータ１００を介してＡＧＣ増幅器４６，４８の利得を設定する。
これによって、ＡＧＣ増幅器４６，４８より出力される位置信号Ｎ，Ｑは常に一定レベル（理論値）に保たれる。
【００８８】
更にＭＰＵ３６は、位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルの検出に基づいてポジション感度が補正された位置信号Ｎ，Ｑについて、図６の補正回路５０に示したと同じ補正機能によりＡＤコンバータ１２６，１２８で読み込んだ非線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎ，Ｑを線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａに補正する。
【００８９】
この場合のポジション感度の補正についても、例えばポジション感度の非線形を正弦関数で近似した場合には、図８の特性曲線１００の内容を格納した例えばＲＡＭ４２等に準備されたテーブル情報を参照して正規化積係数ＫN ，ＫQ を求め、これに読み込んだ位置信号Ｎ，Ｑを乗算することで、線形のポジション感度に補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを得る。
【００９０】
図２１は位置信号Ｎのポジション感度の線形変換処理であり、ステップＳ１でサンプルタイミングをチェックしており、サンプルタイミングに達するとＡＤコンバータ１２６から位置信号Ｎのデータを読み込み、ステップＳ３で図１０の対応関係からそのときの位置信号Ｎについての極性とテーブル参照値を生成して積係数ＫN を読み出す。
【００９１】
続いてステップＳ４で、読み出した積係数ＫN にそのときの位置信号Ｎを乗算することで、ポジション感度が線形に補正された位置信号Ｎａを得る。そしてステップＳ５で、補正位置信号ＮａにステップＳ３で判定された極性符号を乗算して、位置信号を用いた制御処理を行わせる。このような処理を、ステップＳ６で終了指示があるまで繰り返す。
【００９２】
図２５は、ＭＰＵ３６による位置信号Ｑを線形のポジション感度を持つ位置信号に補正するためのフローチャートである。この場合にも、ステップＳ１でサンプルタイミングを判別すると、ステップＳ２でＡＤコンバータ１２６により位置信号Ｑをデジタルデータに変換して読み込み、ステップＳ３で、そのときの位置信号Ｑの極性とテーブル参照値を例えば図１０の情報から作成し、テーブル参照で、対応する積係数ＫQ を読み出す。
【００９３】
次のステップＳ４で、読み出した積係数ＫQ をそのときの位置信号Ｑに掛け合わせて、ポジション感度が線形となる位置信号Ｑａを求め、ステップＳ５で、ステップＳ３で求めている極性符号を乗算し、位置信号を用いた制御のために出力する。このようなステップＳ１〜Ｓ５の処理を、ステップＳ６で終了指示があるまで繰り返す。
【００９４】
尚、図２３の実施形態にあっては、ポジション感度調整処理とポジション感度補正処理をＭＰＵ３６で行っているが、ＭＰＵの代わりにデジタル・シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を使用してもよい。
【００９５】
また上記の実施形態は、２相サーボ情報から復調された位置信号Ｎ，Ｑのポジション感度の非線形特性を正弦関数、余弦関数、多項式で近似する場合を例にとっているが、これ以外の適宜の関数による近似を行っても良いことはもちろんである。
【００９６】
また上記の実施形態は、位置信号Ｎ，Ｑの位相φ＝ＴＰ／２とした場合を例にとるものであったが、位相φ＝ＴＰ／３としてもよい。この場合には、図５の媒体パターンの記録としては、パターンＡ，Ｂは、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，・・・のシリンダ境界を中心位置として両側に１／３シリンダ幅をもって、データの記録周波数より十分高い周波数のパターンを記録する。パターンＣ，Ｄは、パターンＡ，Ｂに対し１／３シリンダずらして、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２のシリンダ中心に対し左右に１／３シリンダのシリンダ幅の範囲に記録する。位相φ＝ＴＰ／４、ＴＰ／５，・・・とすることもできる。
【００９７】
また本発明は上記の実施例により限定されず、その目的及び利点を損なわない範囲の適宜の変形を含む。更に本発明は、上記の実施形態の数値による限定は受けない。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、漏れ磁束の影響により非線形のポジション感度を持つ２相１信号について交点検出に基づいて一点でのポジション感度を補正した後に、更に交点レベル以下の位置信号の範囲についてポジション感度を非線形から線形に補正するようにしたため、トラックセンタを中心とした位置信号Ｎ，Ｑの交点位置となるトラック範囲内でポジション感度が正確に一定値に調整され、ポジション感度が高精度で一定値に調整されているため、大容量化、
小型化の要求に伴ってトラック密度（ＴＰＩ）が大きくなっても高精度の位置決め制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明の一実施形態を示したブロック図
【図３】本発明のディスク装置の構造説明図
【図４】ディスク媒体におけるセクタサーボのフォーマット説明図
【図５】図４のサーボフレームに記録された２相サーボパターンのヘッド位置に対する位置復調信号の説明図
【図６】図２の位置信号のポジション感度を非線形から線形に補正する補正回路のブロック図
【図７】図６のメモリ読出部のブロック図
【図８】図６，７のメモリテーブルに格納された正規化積係数の特性図
【図９】図６，７のメモリテーブルに格納された正規化積係数の説明図
【図１０】図８のメモリ読出部における位置信号の極性とテーブル参照値の説明図
【図１１】実トラック位置に対する図２のポジション感度補正前の位置信号Ｐ，Ｑの特性図
【図１２】実トラック位置に対する図２のポジション感度補正前の位置信号Ｐ，Ｑの絶対値の特性図
【図１３】正弦関数で近似した線形のポシション感度をもつ位置信号Ｎａ，Ｑａに対する非線形のポジション感度をもつ位置信号Ｎ，Ｑの特性図
【図１４】図１３の位置信号Ｎ＝ｓｉｎＮａを微分した特性図
【図１５】図１４の逆数となる積係数ＫN の特性図
【図１６】図１４の０＜Ｎ≦０．２５ＴＰの範囲について正規化した積係数のＫN の特性図
【図１７】ヘッド位置に対するヘッド検出系の開ループゲインの変化を示したボード線図
【図１８】余弦関数で近似した線形のポシション感度をもつ位置信号Ｎａ，Ｑａに対する非線形のポジション感度をもつ位置信号の特性図
【図１９】図１８の位置信号Ｎ＝ｃｏｓＮａを微分した特性図
【図２０】図１９の逆数となる積係数ＫN の特性図
【図２１】図６，７のメモリテーブルに格納される余弦近似に基づいて得た正規化積係数の特性図
【図２２】図２１の正規化積係数ＫN をメモリテーブルに格納した場合の図８のメモリ読出部における極性とテーブル参照値の説明図
【図２３】ＭＰＵにポジション感度調整機能と補正機能を設けた本発明の他の実施形態のブロック図
【図２４】図２３のＭＰＵによる位置信号Ｎの線形変換処理のフローチャート
【図２５】図２３のＭＰＵによる位置信号Ｑの線形変換処理のフローチャート
【図２６】従来装置のブロック図
【図２７】従来のポシション感度が線形と見做した実トラック位置に対する位置信号Ｐ，Ｑと絶対値の特性図
【符号の説明】
１０：ディスクエンクロージャ
１２：ディスクコントローラ
１４−１〜１４−４：複合型ヘッド
１６−１〜１６−４：ライトヘッド（インダクティブヘッド）
１８−１〜１８−４：リードヘッド（ＭＲヘッド）
２０：ヘッドＩＣ回路
２２：ＡＧＣアンプ
２４：リード復調回路
２６：パラレル／シリアル変換器
２８：ライト変調回路
３０：ディクスコントローラ
３２：インタフェース回路
３４：バッファメモリ
３６：ＭＰＵ（プロセッサ）
３８：バス
４０：ＲＯＭ
４２：ＲＡＭ
４４：位置信号復調回路
４６，４８：ＡＧＣ増幅器
５０：補正回路
５４，６０，１００：ＤＡコンバータ
５６，６２：ドライバ
５８：ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
６４：スピンドルモータ（ＳＮＭ）
６６：磁気ディスク
６８：ヘッドアクチュエータ
７０：ポジション感度検出回路
７１，７２：絶対値回路
７４：交点レベル検出回路
７６：記憶器
８０，８８：ＡＤコンバータ
８２，９０：乗算器
８４，９２：メモリ読出部
８６：メモリテーブル
９６：極性判定回路
９４：参照値作成回路
９８：極性設定回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報から復調した２つの位置信号の交点レベルを規定レベルに調整してポジション感度を一定にする記憶装置及びポシション感度設定方法に関し、特に、位置信号のもつ非線形のポジション感度を線形に補正する記憶装置及びポシション感度設定方法。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスク装置に対する大容量化、小型化の要請に伴い、トラック密度（ＴＰＩ）がますます高くなり、これを実現するためのサーボ信号による位置決め精度の向上が重要になっている。また従来の専用のサーボ面とサーボヘッドを必要とするサーボ面サーボに対し、コスト的に有利で記録容量を増加できるデータ面のセクタ先頭位置にサーボ情報を埋め込んだセクタサーボ、所謂データ面サーボが採用されている。
【０００３】
サーボ面サーボ又はセクタサーボにおいて２相サーボ情報を記録した場合、ディスク媒体から読み取ったサーボ信号から２つの位相が９０°（１／２トラックピッチ）の異なる位置信号Ｎ，Ｑを復調し、この位置信号Ｎ，Ｑによりヘッドのコアース制御によるシーク動作とファイン制御による位置決め動作を行う。
【０００４】
２相サーボ情報から復調された２つの位置信号Ｎ，Ｑは、その信号レベルによってヘッド位置を表わすため、コア幅のばらつきにより読取信号に変動があっても、最終的に復調される２つの位置信号Ｎ，Ｑは、両者が一致する交点レベルのヘッド位置で常に一定の振幅としなければならない。
【０００５】
このため、装置のセットアップ時等に、ヘッドを低速で移動させ、２つの位置信号Ｎ，Ｑが一致する交点レベルを検出して記憶し、この交点レベルを規定の理論値とする利得をＡＧＣ増幅器に設定し、常にヘッド位置に対し２つの位置信号Ｎ，Ｑのヘッド位置に対する感度を一定とするポジション感度調整を行っている。
【０００６】
図２６は、サーボ面サーボを対象とした従来のポジション感度調整回路である。
図２６において、ポジション感度の調整時には、ＶＣＭを低速で移動させてサーボ面の２相サーボ情報の読取信号から９０°位相の異なる２つの位置信号Ｎ，Ｑを復調し、ＡＧＣ増幅器１０２，１０４で増幅した後、絶対値回路１０６，１０８で絶対位置信号｜Ｎ｜，｜Ｑ｜に変換して交点レベル検出回路１１０に与える。
【０００７】
図２７（Ａ）は、ＡＧＣ増幅器１０２，１０４から出力される位置信号Ｎ，Ｑであり、予後軸に実際のトラック位置Ｘをとって現わしている。ＡＧＣ増幅器１０２，１０４からの位置信号Ｎ，Ｑは、、絶対値回路１０６，１０８で図２６（Ｂ）の絶対位置信号｜Ｎ｜，｜Ｑ｜に変換される。交点レベル検出回路１１０は、図２７（Ｂ）の絶対位置信号｜Ｎ｜，｜Ｑ｜を比較し、両者が一致する交点１１４，１１６，１１８，１２０・・・の信号レベルを検出し、その平均値を交点値として記憶器１１２に記憶させる。
【０００８】
図２６のＡＧＣ増幅器１０２，１０４は、記憶器１１２に記憶された交点値が一定値（理論値）に一致するように利得が調整される。このようなポジション感度の調整は、ヘッド単位及びディスク媒体のソーン単位に行われ、位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルが一定値（理論値）となるようにＡＧＣ増幅器１０２，１０４で増幅され、常に一定のポジション感度が得られる。
【０００９】
これが現状のポジション感度補正又はヘッドのコア幅補正と呼ばれるものであり、ヘッド毎にコア幅にばらつきがあっても、常に一定のポジション感度に調整でき、高精度の位置検出ができる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、大容量化と小型化に伴って媒体のトラック密度ＴＰＩを大きくとると、より一層正確なポジション感度が要求されている。しかし、図２７（Ａ）に示す２相サーボ情報から復調された位置信号Ｎ，Ｑは、ヘッドコアに対する漏れ磁束等を考えに入れていない理想的な信号であり、交点レベル以下の範囲において、実トラック位置Ｘに対する位置信号Ｎ，Ｑが直線であり、ポジション感度が常に一定値となる線形特性と見做している。
【００１１】
しかし、位置信号Ｎ，Ｑは、厳密には漏れ磁束の影響を受け、交点レベル以下の範囲でも実トラック位置Ｘに対し位置信号が厳密には直線にならず、ポジション感度が非線形となっている。これにも関わらず交点レベル以下の範囲でポジション感度は一定と見做し、交点レベルを一定レベル（理論値）に補正する一点補正としており、これでは非線形のポジション感度を一定感度に調整したことにはならない。
【００１２】
このため交点レベルに基づく一点で線形補正されたポジション感度と、実際の非線形となるポシション感度との間に誤差があり、このポジション感度の誤差により、トラック密度ＴＰＩを大きくした場合に必要な高精度の位置信号が得られない問題がある。
【００１３】
本発明は、２相サーボ情報から復調した２つの位置信号の交点に基づいて補正された非線形のポジション感度を、更に線形に補正して高精度の位置信号を得るようにした記憶装置及びそのポジション感度設定方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。
【００１５】
本発明の記憶装置は、図１（Ａ）のように、ポジション感度調整部７０と感度補正部５０を備える。ポジション感度調整部７０は、図１（Ｂ）（Ｃ）のように、
ディスク媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報の読取信号から復調された位相が所定トラックピッチ（ＴＰ／ｎ）だけ異なる位置置信号Ｎ，Ｑ、例えば位相φがＴＰ／２だけ異なる交点の信号レベルを検出し、この交点信号レベルが所定レベルとなるようにＡＧＣ増幅器４６，４８の利得を調整する。ここで、ｎは１，
２，３，４，・・・の任意の整数である。
【００１６】
感度補正部５０は、ＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，
Ｑの実際のトラック位置Ｘに対する非線形のポジション感度を、線形のポジション感度に補正する。
【００１７】
このように本発明は、非線形のポジション感度をもつ位置信号Ｎ，Ｑを、直接制御回路に送り込まず、補正回路５０で非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正した位置信号Ｎａ，Ｑａを作成して制御回路に送り込むことで、ヘッドの検出特性が非線形でも正確にヘッド位置を制御することができ、特にディスク媒体のトラック密度ＴＰＩが高くなった場合に高精度のヘッド位置制御ができる。
【００１８】
ここで感度補正部５０は、位置信号Ｎ，Ｑの非線形のポジション感度を、ポジション感度調整部７０で検出された交点の一定感度をもつ線形のポジション感度に補正する。また感度補正部５０は、トラックセンタから交点に対応したトラック位置の範囲で、位置信号Ｎ，Ｑの非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正する。
【００１９】
感度補正部５０は、ＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，
Ｑのポジション感度を所定の非線形関数で近似して線形のポジション感度に補正する。例えば感度補正部５０は、実際のトラック位置Ｘに対するＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを正弦関数
Ｎ＝ｓｉｎＸ
Ｑ＝ｓｉｎ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対し補正された２つの位置信号Ｎａ，
Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とし、両者の関係式
Ｎ＝ｓｉｎＮａ
Ｑ＝ｓｉｎＱａ
を設定する。そして、この関係式から補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｓｉｎ-1Ｎ
Ｑａ＝ｓｉｎ-1Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正する。
【００２０】
感度補正部は、補正された位置信号Ｎａ，ＮＱａの算出する式の具体例としてＮａ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ
により線形に補正されたホジション感度の位置信号Ｎａ，Ｑａを算出する。この式は、非線形関数を線形関数に変換する場合に、非線形関数を微分してその逆数を求め、これを非線形関数に乗算すれば得られることに基づく。即ち、正弦関数で近似された関係式
Ｎ＝ｓｉｎＮａ
Ｑ＝ｓｉｎＱａ
を微分して傾き
Ｎ´＝（ｓｉｎＮａ）´＝ｃｏｓＮａ
Ｑ´＝（ｓｉｎＱａ）´＝ｃｏｓＱａ
を求め、傾きの逆数を正規化して積係数
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ）
ＫQ ＝１／（√２・ｃｏｓＱ）
を求め、これに非線形の位置信号Ｎ，Ｑを乗算して
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ
とする。
【００２１】
また感度補正部５０は、一方の積係数、例えば図１（Ｄ）のように、
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ）
の値をテーブル情報として予め準備し、ＡＧＣ増幅器４６，４８からの位置信号Ｐ，Ｑによるテーブル情報の参照で積係数ＫN ，ＫQ 求め、位置信号Ｐ，Ｑの各々に乗算して非線形のポジション感度を線形に補正する。
【００２２】
このテーブル情報を用いた補正において、感度補正部は、位置信号Ｎ、Ｑを両者の極性に応じて
（＋，−）； ＋Ｎ ， ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）
（＋，＋）；＋（２ＴＰ／ｎ−Ｎ），＋｛２ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，＋）；−（２ＴＰ／ｎ＋Ｎ），＋｛２ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，−）；−（４ＴＰ／ｎ−Ｎ），−｛４ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
に変換してテーブル情報を参照する。これによって位置信号Ｎ，Ｑのトラックセンタから交点の範囲（−ＴＰ／２ｎ≦Ｎ，Ｑ≦ＴＰ／２ｎ）についての積係数のテーブルを１つ準備しておくことで、位置信号Ｎ，Ｑ，の１サイクル範囲（４ＴＰ／ｎ０ラックピッチ範囲）でのポジション感度の線形補正ができる。
【００２３】
また感度補正部５０は、実際のトラック位置Ｘに対しポジション感度が非線形となるＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを余弦関数Ｎ＝ｃｏｓＸ
Ｑ＝ｃｏｓ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対しポジション感度が線形となる補正された２つの位置信号Ｎａ，Ｑａを線形関数
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とし、両者の関係式
Ｎ＝ｃｏｓＮａ
Ｑ＝ｃｏｓＱａ
を設定し、この関係式から補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｃｏｓ-1Ｎ
Ｑａ＝ｃｏｓ-1Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正してもよい。
【００２４】
この場合、正弦関数と同様にして、感度補正部５０は、補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ
により算出する。即ち、余弦関数で近似された関係式
Ｎ＝ｃｏｓＮａ
Ｑ＝ｃｏｓＱａ
を微分して傾き
Ｎ´＝（ｃｏｓＮａ）´＝−ｓｉｎＮａ
Ｑ´＝（ｃｏｓＱａ）´＝−ｓｉｎＱａ
を求め、傾きの逆数を正規化して積係数
ＫN ＝−１／（√２・ｓｉｎＮ）
ＫQ ＝−１／（√２・ｓｉｎＱ）
を求め、これに非線形の位置信号Ｎ，Ｑを乗算して
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ
とする。
【００２５】
また感度補正部５０は、補正された位置信号Ｎａ，Ｑａの算出に使用する積係数
ＫN ＝−１／（√２・ｓｉｎＮ）
の値をテーブル情報として予め準備し、ＡＧＣ増幅器４６，４８からの位置信号Ｐ，Ｑによるテーブル情報の参照で積係数ＫN ，ＫQ 求め、位置信号Ｐ，Ｑの各々に乗算して非線形のポジション感度を線形に補正する。
【００２６】
この場合にも、感度補正部５０は、位置信号Ｎ、Ｑを両者の極性に応じて
（＋，＋）；＋（ ＴＰ／ｎ−Ｎ），＋｛ ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，＋）；−（ ＴＰ／ｎ＋Ｎ），＋｛ ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，−）；−（３ＴＰ／ｎ−Ｎ），−｛３ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（＋，−）；＋（３ＴＰ／ｎ＋Ｎ），−｛３ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
に変換してテーブル情報を参照する。
【００２７】
更に、感度補正部５０は、実際のトラック位置Ｘに対するＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの非線形関数を多項式
Ｎ＝ＡN ＸN ＋ＡN-1 ＸN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN （Ｘ−TP/n) N＋ＡN-1 （Ｘ−TP/n) N-1＋・・・＋Ａ0
で近似すると共に、実際のトラック位置に対する補正された２つの位置信号Ｎａ，
Ｑａをの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とすることで両者の関係式
Ｎ＝ＡN ＮａN ＋ＡN-1 ＮａN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN ＱａN ＋ＡN-1 ＱａN-1 ＋・・・＋Ａ0
を設定して非線形のポジション感度の線形に補正してもよい。
【００２８】
また本発明は、記憶装置のポジション感度設定方法を提供するものであり、
ディスク媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報の読取信号から復調された位相φが所定トラックピッチ（ＴＰ／ｎ）だけ異なる位置信号Ｎ，Ｑの交点の信号レベルを検出し、この交点信号レベルが所定レベルとなるようにＡＧＣ増幅器４６，４８の利得を調整するポジション感度調整過程；
ＡＧＣ増幅器４６，４８から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの実際のトラック位置Ｘに対する非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正する感度補正過程；
を備えたことを特徴とする。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明のポジション感度調整装置が適用される磁気ディスク装置のブロック図である。
【００３０】
図２において、ハードディスクドライブとして知られたディスク装置は、ディスクエンクロージャ１０とディスクコントローラ１２で構成される。ディスクエンクロージャ１０にはヘッドＩＣ回路２０が設けられ、ヘッドＩＣ回路２０に対し、この実施例にあっては、４つの複合型ヘッド１４−１〜１４−４を接続している。
【００３１】
複合型ヘッド１４−１〜１４−４は、ライトヘッド１６−１〜１６−４とリードヘッド１８−１〜１８−４を一体に備えている。ライトヘッド１６−１〜１６−４としてはインダクティブヘッドが使用され、リードヘッド１８−１〜１８−４としてはＭＲヘッドが使用される。更にディスクエンクロージャ１０には、ヘッドアクチュエータを駆動するＶＣＭ５８と磁気ディスクを回転するスピンドルモータ６４が設けられている。
【００３２】
図３は、図２のディスクエンクロージャ１０の内部構造の一例である。図３において、ディスクドライブのカバー６５内にはスピンドルモータ６４により回転される磁気ディスク６６が設けられている。この実施例において、図２のように、
ディスクエンクロージャには４つの複合型ヘッド１４−１〜１４−４が設けられていることから、磁気ディスク６６は２枚設けられており、データ面は４つとなる。
【００３３】
磁気ディスク６６に対しては、ＶＣＭ５８により回動されるヘッドアクチュエータ６８が設けられる。ヘッドアクチュエータ６８の先端には複合型ヘッド１４−１が支持されている。ヘッドアクチュエータ６８の近傍には回路基板にヘッドＩＣ回路２０が実装されている。ヘッドＩＣ回路２０はフレキシブルプリント基板に実装されており、フレキシブルプリント基板のバンド部分によって、ヘッドアクチュエータ６８との間の電気的な接続を行っている。
【００３４】
再び図２を参照するに、ディスクエンクロージャ１０に対する回路部となるディスクコントローラ１２には、リード／ライト系の回路部とヘッド位置決めのためのサーボ回路部が設けられている。まずリード系の回路部はＡＧＣアンプ２２とリード復調回路２４で構成される。ヘッドＩＣ回路２０はリード動作の際に、上位装置からのコマンドに基づくディスクコントローラ３０からのヘッド切換信号Ｅ１とリード／ライト切換信号Ｅ２のリード側を有効とする信号を受けて複合型ヘッド１４−１〜１４−４のいずれか１つを選択し、そのリードヘッドをＡＧＣアンプ２２に接続している。
【００３５】
リードヘッドとしてＭＲヘッドを使用した場合、ヘッドＩＣ回路２０はＭＲヘッドに対しセンス電流を流すようになる。リードヘッドからの読取信号はＡＧＣアンプ２２で一定振幅に増幅された後、リード復調回路２４でリードデータが復調される。リード復調回路２４としては、例えばパーシャル・レスポンス・クラス４最尤検出（ＰＲ４ＭＬ）を例にとると、イコライザ回路で（１＋Ｄ）の等化を施した後、最尤検出回路で（１−Ｄ）のビタビ検出に従ってビットデータを復調する。
【００３６】
復調したビットデータはＲＬＬデコーダによりＮＲＺデータに変換され、パラレル／シリアル変換器２６でパラレルＮＲＺデータに変換された後、インタフェース回路３２を介してバッファメモリ３４に転送され、バッファメモリ３４の格納量が一定値を越えると、インタフェース回路３２より上位へリードデータを転送する。
【００３７】
ライト変調回路２８は、ライト動作の際にインタフェース回路３２を経由してバッファメモリ３４から転送された上位からのパラレルライトデータをパラレル／シリアル変換器２６でシリアルＮＲＺデータに変換して入力し、まずＲＬＬ符号に変換する。続いて１／（１＋Ｄ）のプリコードを行った後、書込補償を行い、
ライトＦＦで保持した後、ドライバによりヘッドＩＣ回路２０を介して、そのとき選択されているライトヘッドに供給して、ディスク媒体に対する書込みを行う。
【００３８】
ディスクコントローラ１２の全体的な制御はＭＰＵ３６が行う。ＭＰＵ３６に対してはバス３８を介してＲＡＭ４０が設けられ、更にディスクコントローラ３０及びインタフェース回路３２を接続している。ＭＰＵ３６はインタフェース回路３２を介して上位のコントローラから各種のコマンドを受領して解読し、ディスクコントローラ３０に対するリード／ライト指示、更にディスクエンクロージャ１０に設けているＶＣＭ５８の駆動によるヘッドの位置決め制御を行う。
【００３９】
ＶＣＭ５８を駆動するため、バス３８に対してはＤＡコンバータ５４とドライバ５６が設けられ、ＭＰＵ３６からの指示でＶＣＭ５８を駆動できる。また、ＤＡコンバータ６０、ドライバ６２によりスピンドルモータ６４の駆動も行う。
【００４０】
ディスクコントローラ１２の位置復調回路部としては、位置信号復調回路４４、
ＡＧＣ増幅器４６，４８、補正回路５０及びポジション感度検出回路７０が設けられる。この実施形態で、図３の磁気ディスク６６にはセクタサーボによって２相サーボ情報が書き込まれており、ＡＧＣアンプ２２からの読取信号を位置信号復調回路４４に入力し、サーボフレームのタイミングで得られた読取信号から９０°（ＴＰ／２）位相の異なる２つの位置信号Ｎ，Ｑを復調し、ＡＧＣ増幅器４６，４８で一定のポジション感度となるように増幅した後、補正回路５０に内蔵したＡＤコンバータでデジタルデータに変換してＭＰＵ３６に取り込んでいる。
【００４１】
ポジション感度検出回路７０は、絶対値回路７１，７２、交点レベル検出回路７４及び記憶器７６で構成され、装置の出荷時、立上げ時あるいはキャリブレーションタイミングで動作する。絶対値回路７１，７２はＡＧＣ増幅器４６，４８より得られた２つの位置信号Ｎ，Ｑの絶対値を出力する。交点レベル検出回路７４は２つの絶対位置信号Ｎ，Ｑのレベルが一致する交点のレベルを検出し、記憶器７６に記憶する。
【００４２】
位置信号の復調時にＡＧＣ増幅器４６，４８は、記憶器７６に記憶した交点レベルを一定レベル（理論値）とするための利得が設定される。このため復調された位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルが常に一定レベル（理論値）となるように増幅され、ヘッドが異なっても常に一定のポジション感度が得られる。
【００４３】
補正回路５０は、ＡＧＣ増幅器４６，４８によりポジション感度補正が行われた位置信号Ｎ，Ｑを入力し、位置信号Ｎ，Ｑのもつ非線形のポジション感度を線形のポジション感度の位置信号Ｎａ，Ｑａに補正してＭＰＵ３６に供給する。
【００４４】
ＭＰＵ３６は、補正回路５０から取り込んだ２つの位置信号Ｎａ，Ｑａに基づいて、シーク動作時のコアース制御、シーク終了時のファイン制御を行う。即ち、
コアース制御にあっては、シリンダアドレスの中央位置で位置信号Ｎａを使用し、
シリンダアドレスの境界位置で位置信号Ｑａを使用して、それぞれの位置信号ＮａまたはＱａの微分により速度を求め、そのときの目標シリンダアドレスに対する残りシリンダ数に基づいて、加速、定速、減速の速度制御を行う。
【００４５】
このコアース制御により、現在のシリンダアドレスが目標シリンダアドレスに一致するとファイン制御に切り換えられ、そのとき得られている位置信号ＮａまたはＱａがトラックセンタの値となるように位置付け制御を行う。
【００４６】
ここで図３の磁気ディスク６６におけるセクタサーボのフォーマットを説明する。図４は、磁気ディスクにおけるシリンダｎ〜ｎ＋４について、媒体１回転分のトラックフォーマットを表わしている。シリンダｎ〜ｎ＋４にあっては、１セクタがサーボフレームＳＶＯとデータフレームＤＡＴＡで構成され、これが０〜ｎセクタ設けられている。
【００４７】
サーボフレームは、サーボフレームＳＶ１について下側に拡大して示すように、
ギャップ、サーボマーク、グレーコード、ＰｏｓＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す２相サーボパターン及びギャップで構成される。サーボマークはサーボフレームの開始位置を示す。グレーコードはシリンダアドレスを表わしている。
２相サーボパターンＰｏｓＡ〜Ｄは、図５の右側に示すサーボパターンを記録している。即ち、パターンＡ，Ｂは、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，・・・のシリンダ境界を中心位置として両側に０．５シリンダ幅をもって、データの記録周波数より十分高い周波数のパターンを記録する。パターンＣ，Ｄは、パターンＡ，
Ｂに対し０．５シリンダずらして、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２のシリンダ中心に対し左右に０．５シリンダのシリンダ幅の範囲に記録する。ここで１シリンダ幅は１トラックピッチ（ＴＰ）を意味する。
【００４８】
このようなパターンＡ〜Ｄでなる２相サーボパターンに対し、リードヘッド１８をディスクの径方向に移動すると、左側に示す復調信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが得られる。そして、この復調信号Ａ，Ｂの差をとることで位置信号Ｎが得られ、また復調信号ＣとＤの差をとることで位置信号Ｑを得ることができる。位置信号Ｎはシリンダ中心に対し例えば±０．５トラックピッチの範囲で使用され、位置信号Ｑはシリンダ境界を中心とした±０．５ピッチの範囲で使用されるように切り換えられる。
【００４９】
ここで位置信号Ｎ，Ｑは、ｎを任意の整数１，２，３，４，・・・とすると、φ＝ＴＰ／ｎの一般形で現わすことでがき、図５はｎ＝２の場合である。以下の実施形態は、ｎ＝２としてφ＝ＴＰ／２とした場合を例にとるが、ｎ＝３のφ＝ＴＰ／３や、ｎ＝４のφ＝ＴＰ／４としてもよい。
【００５０】
図６は、図２の補正回路５０のブロック図である。補正回路５０には、位置信号Ｎのポジション感度を非線形から線形に補正するため、ＡＤコンバータ８０、乗算器８２、メモリ読出部８４及びメモリテーブル８６を設けている。また位置信号Ｑのポジション感度を非線形から線形に補正するため、ＡＤコンバータ８８、
乗算器９０及びメモリ読出部９２を設けており、メモリテーブル８６は位置信号Ｎ側と共通に使用する。
【００５１】
メモリテーブル８６には位置信号Ｎ，Ｑのポジション感度を非線形から線形に補正するための積係数ＫN ，ＫQ が位置信号Ｎ，Ｑをアドレスとして予め格納されている。このため、ＡＤコンバータ８０，８８で取り込まれてデジタルデータに変換された位置信号Ｎ，Ｑはメモリ読出部８４，９２に与えられ、それぞれメモリテーブル８６の参照により、対応する積係数ＫN ，ＫQ を読み出し、乗算器８２，９０で位置信号Ｎ，Ｑに乗算し、ポジション感度が非線形から線形に補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを出力する。即ち、補正回路５は
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ （１）
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ （２）
の補正演算を行う。
【００５２】
図７は、図６の位置信号Ｎ側に設けたメモリ読出部８４のブロック図である。メモリ読出部８４は、極性判定回路９４、参照値作成回路９６及び極性設定回路９８で構成される。このメモリ読出部８４の回路機能は、メモリテーブル８６に図８の特性図に示す位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ が格納されていることに対応している。
【００５３】
図８の特性曲線１００で示されるメモリテーブル８６の内容は、横軸に示す位置信号Ｎ，Ｑの範囲
０．００ＴＰ≦Ｎ，Ｑ≦０．２５ＴＰ
について、縦軸に示す正規化積係数ＫN ，ＫQ を格納している。この位置信号Ｎ，
Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ の特性曲線１００は、具体的には図９のようなテーブル情報としてメモリテーブル８６に格納されている。即ち、メモリテーブル８６のアドレス８６−１は位置信号Ｎ，Ｑに対応し、データ領域８６−２は図８の特性曲線１００で与えられる積係数ＫN ，ＫQ の数値が格納されている。
【００５４】
ここで図９のメモリテーブル８６は位置信号Ｎ，Ｑの範囲
０．００ＴＰ≦Ｎ，Ｑ≦０．２５ＴＰ
につき、０．０１単位に２５アドレスの積係数を格納しているが、これは説明を簡単にするためであり、実際には位置信号Ｎ，Ｑの範囲を例えば１０００アドレスに分けて各アドレスに対応する積係数を格納している。具体的には、図６のＡＤコンバータ８０，８８から出力されるデジタルデータのビット数によりメモリテーブル８６の分解能が決まる。
【００５５】
また図８のメモリテーブル８６の特性曲線１００にあっては、ポジション感度を非線形から線形に補正するための正規化された積係数ＫN ，ＫQ を格納している。
【００５６】
更に位相が０．５トラックピッチ異なる２つの位置信号Ｎ，Ｑについて、共通にメモリテーブル８６の特性曲線１００を使用していることから、図７のメモリ読出部８４にあっては、極性判定回路９４によって位置信号Ｎと位置信号Ｑの極性を判定し、これに基づいて補正対象とする位置信号Ｎのメモリテーブル８６の参照値を参照値作成回路９６で作成し、位置信号Ｎが図８のメモリテーブル８６における０．００≦Ｎ≦０．２５ＴＰの範囲になくても、参照値の作成でメモリテーブル８６を参照して、対応する積係数ＫN を読み出せるようにしている。
【００５７】
このような図７の位置信号Ｎ側のメモリ読出部８４の構成は、図６における位置信号Ｑ側のメモリ読出部９２についても同様である。即ち、図７における極性判定回路９４及び参照値作成回路９６に対する入力信号が位置信号Ｎから位置信号Ｑとなり、また極性判定回路９４に対し単独で位置信号Ｑの代わりに位置信号Ｎを入力している。
【００５８】
図１０は、図６の補正回路５０に設けているメモリ読出部８４，９０による図８のメモリテーブル８６の読出しに使用する位置信号Ｎ，Ｑの１サイクルノ変化に対応した極性テーブル参照値を表わしている。即ち、図５に示したように、位置信号Ｎ，Ｑは２シリンダ単位、即ち２トラック単位に１サイクルの変化を繰り返すことから、１サイクルにおける位置信号Ｎ，Ｑの交点レベル以下のトラック範囲は、トラックピッチＴＰで表すと図１０（Ａ）のように、
０．００ＴＰ＜Ｎ≦０．２５ＴＰ
０．７５ＴＰ＜Ｎ≦１．００ＴＰ
１．００ＴＰ＜Ｎ≦１．２５ＴＰ
１．７５ＴＰ＜Ｎ≦２．００ＴＰ
の４領域に分かれている。これらの４領域にあっては、位置信号Ｎ，Ｑの信号極性は（＋，−）（＋，＋）（−，＋）（−，−）となる。図８の特性曲線１００のメモリテーブル８６は、位置信号Ｎのトラック範囲０．００≦Ｎ≦０．２５について作成されている。したがって、それ以外の領域及び位置信号Ｎについては、
図示のテーブル参照値を参照して図８のメモリテーブル８６から対応する正規化積係数を読み出せば良い。ここで位置信号Ｎに対し位置信号Ｑは０．５トラックピッチの位相遅れを持っていることから、
Ｎ＝Ｑ＋０．５ＴＰ
をＮ信号テーブル参照値に代入することで、Ｑ信号テーブル参照値を得ることができる。図１０（Ａ）のＱ信号テーブル参照値は、実際には図１０（Ｂ）のように設定されている。
【００５９】
次に図８の特性曲線１００を格納した図６，図７の補正回路５０における位置信号Ｎ，Ｑの持つ非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正するための原理を説明する。
【００６０】
図１１は、横軸に実トラック位置Ｘをとり、縦軸に位置信号Ｎ，Ｑをとった場合の特性図である。ここで実トラック位置Ｘ及び位置信号Ｎ，Ｑは、それぞれトラックピッチＴＰで表わす数値を使用している。図１１において、実トラック位置Ｘの０≦Ｘ≦２ＴＰの範囲で位置信号Ｎは１サイクル変化し、これに対し位置信号Ｑは０．５ＴＰの位相遅れをもって同じく１サイクルの変化をしている。この位置信号Ｎ，Ｑを実トラック位置Ｘについて正弦関数で近似して表わすと次式のようになる。
【００６１】
Ｎ＝ｓｉｎＸ （３）
Ｑ＝ｓｉｎ（Ｘ−０．５ＴＰ） （４）
図１２は、図１１の位置信号Ｎ，Ｑの絶対値を表わしており、両者の交点Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、位置信号Ｎ，Ｑについては一定の０．２５ＴＰであり、実トラック位置ＸについてはＸ＝０．２５ＴＰ，０．７５ＴＰ，１．２５ＴＰ，１．
７５ＴＰのそれぞれの位置となる。
【００６２】
図１１から明らかなように、位置信号Ｎ，Ｑは実トラック位置Ｘに対し非線形の正弦関数で近似されている。このため図１２のように、位置信号Ｎ，Ｑの絶対値の交点Ｃ１〜Ｃ４を検出し、交点レベルを一定レベルに一致させるようにＡＧＣ増幅器に利得を設定して増幅することでポジション感度を一定にしても、交点Ｃ１〜Ｃ４以下のポジション感度は非線形のままである。
【００６３】
このような非線形の位置信号Ｎ，Ｑを入力して、本発明にあってはポジション感度が線形となる位置信号Ｎａ，Ｑａに補正する。補正された位置信号Ｎａ，Ｑａの実トラック位置Ｘに対するポジション感度は線形であることから、
Ｎａ＝Ｘ （５）
Ｑａ＝Ｘ−０．５ＴＰ （６）
となる。したがって、補正前の位置信号Ｎ，Ｑと補正後の位置信号Ｎａ，Ｑａとの間には、前記（１）（２）式を（３）（４）の補正された位置信号Ｎａ，Ｑａで置き換えることで、次式の関係が得ある。０
Ｎ＝ｓｉｎＮａ （７）
Ｑ＝ｓｉｎＱａ （８）
即ち、位置信号Ｎａ，Ｑａはポジション感度が線形であるが、これが正弦関数で近似した実際に得られる位置信号Ｎ，Ｑについては非線形となっている。このため（７）（８）式の関係から、線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａは次式で求めることができる。
【００６４】
Ｎａ＝ｓｉｎ-1Ｎ （９）
Ｑａ＝ｓｉｎ-1Ｑ （10）
この（９）（１０）式の展開は、具体的には次のように行う。図１３は（７）（８）式の線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａを横軸にとり、非線形の位置信号Ｎ，Ｑを縦軸にとった特性である。ここで横軸の位置信号Ｎａ，ＱａはトラックピッチＴＰであるが、縦軸の位置信号Ｎ，Ｑについては振幅の最大値を１にして正規化した値をとっている。この場合、位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルＣＬはＣＬ＝１／√２となる。
【００６５】
この図１３における（７）（８）式の正弦関数から横軸の線形のポジション感度に対する縦軸の非線形のポジション感度は、位置信号Ｎａ，Ｑａに対する位置信号Ｎ，Ｑの傾きであることから、正弦曲線の微分で表わすことができる。そこで、（７）（８）式を微分して傾きＮ´，Ｑ´を求めると、
Ｎ´＝（ｓｉｎＮａ）´＝ｃｏｓＮａ （11）
Ｑ´＝（ｓｉｎＱａ）´＝ｃｏｓＱａ （12）
のようになる。
【００６６】
図１４は、図１３の位置信号Ｎを微分した（１１）式を表わしている。この図１４において、微分位置信号Ｎ´を０．００＜Ｎａ≦０．２５ＴＰの範囲でＮａ＝０．２５の交点の一定ゲイン（１／√２）に補正するためには、微分位置信号Ｎ´の逆数（１／Ｎ´）を求め、これに図１３の位置信号Ｎを掛け合わせればよい。この点は
０．７５ＴＰ＜Ｎａ≦１．００ＴＰ
１．００ＴＰ＜Ｎａ≦１．２５ＴＰ
１．７５ＴＰ＜Ｎａ≦２．００ＴＰ
の範囲についても同様である。
【００６７】
図１５は、図１４の傾きＮ´の逆数（１／Ｎ´）として得られる積係数ＫN の位置信号Ｎに対する特性である。図８のメモリテーブル８６の特性曲線１００は、
この図１５における位置信号Ｎの０．００＜Ｎａ≦０．２５ＴＰの範囲の特性曲線１０２を格納したものであり、この特性曲線１０２は
０．７５ＴＰ＜Ｎ≦１．００ＴＰ
１．００ＴＰ＜Ｎ≦１．２５ＴＰ
１．７５ＴＰ＜Ｎ≦２．００ＴＰ
の範囲の特性曲線１０４，１０６，１０８に上下及びまたは左右を入れ替えることで重なり合う同一の特性曲線である。
【００６８】
図１６は、図１５の特性曲線１０２を位置信号Ｎ＝０．２５ＴＰの積係数ＫN0＝１として正規化しており、この正規化した積係数ＫN が図８の特性曲線１００となる。
【００６９】
図１３の位置信号Ｑについても、微分位置信号Ｑ´を求めた後に、その逆数としての積係数ＫQ を求め、最終的に正規化することで、図８の特性曲線１００に対応する位置信号Ｑに対する積係数ＫQ を得ることができる。したがって、図１３の関係から得られる積係数ＫN ，ＫQ は
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ） （13）
ＫQ ＝１／（√２・ｃｏｓＱ） （14）
で与えられる。
【００７０】
したがって、（１３）（１４）式を（１）（２）式に代入すると、
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ （15)
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ (16)
の関係が得られる。
【００７１】
図８及び図９に示した本発明で使用する位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ の値は実測により求めることが望ましい。この実測は図１１のように、
実トラック位置Ｘに対する位置信号Ｎ，Ｑを求め、実トラック位置Ｘ＝Ｎａ，Ｑａとして図１３の関係を得て図１４のように微分し、この微分結果から図１５のように逆数を求めて、最終的に図１６のように正規化すれば良い。
【００７２】
しかしながら、実際のトラックピッチは例えば１．１μｍと極めて小さく、０．
２５トラックピッチ以下の範囲で例えば０．０１ＴＰ単位に位置信号Ｎ，Ｑを実測することは事実上できない。そこで、図１７のような位置信号検出系における角周波数ωに対する回ループゲインＧのボード線図で示される関係を利用して測定することができる。
【００７３】
まず位置信号Ｎ，Ｑの交点にヘッドを位置合せしたときの角周波数ωに対する開ループゲインＧは直線１１０のようになり、ゼロクロス点のゲイン０ｄＢが位置信号Ｎ，Ｑの交点のポジション感度を表す。この状態からヘッドをずらし、もしポジション感度が増加したとすると開ループゲインＧは直線１１２のようにプラス側にシフトする。またポジション感度が低下すれば開ループゲインＧは直線１１４のようにマイナス側にシフトする。
【００７４】
このようなポジション感度のシフトに伴うゼロクロス点のゲイン方向の動きを例えば周波数スペクトラム分析装置で測定することで、非線形のポジション感度を測定できる。これは図１１のように、位置信号Ｎの微分Ｎ´を得たことに相当する。したがって、このように測定されたゲインの逆数を求めて正規化することで、図８，図９のような位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ を求めることができる。
【００７５】
尚、図１７のゼロクロスのゲイン方向のシフト量を測定する周波数スペクトラムの解析装置にあっては、ゼロクロスより小さい角周波数ωについては圧縮効果により周波数スペクトラムは得られず、一方、ゼロクロスを超える角周波数ωについてはヘッドが機械的に動かないことから同じく周波数スペクトラムは得られず、したがってゼロクロスをピーク位置とした山型の変化が生ずることでゲイン即ちポジション感度の実測ができる。
【００７６】
以上のポジション感度の非線形から線形への補正は、ポジション感度を正弦関数で近似しているが、これを余弦関数で近似しても良い。即ち図１１について、実トラック位置Ｘに対する位置信号Ｎ，Ｑを図示の正弦関数ではなく余弦関数で近似することで
Ｎ＝ｃｏｓＸ （17）
Ｑ＝ｃｏｓ（Ｘ−０．５ＴＰ） （18）
とする。この場合、線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａは正弦関数の場合の
Ｎａ＝Ｘ （19）
Ｑａ＝Ｘ−０．５ＴＰ （20）
と同じになる。そこで（１７）（１８）式を（１９）（２０）式の線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａで表すと、
Ｎ＝ｃｏｓＮａ （21）
Ｑ＝ｃｏｓＱａ （22）
の関係が得られる。
【００７７】
この場合にも、非線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎ，Ｑを線形のポジション感度の位置信号Ｎａ，Ｑａに補正するためには、
Ｎａ＝ｃｏｓ-1Ｎ （23）
Ｑａ＝ｃｏｓ-1Ｑ （24）
を行えば良い。
【００７８】
図１８は（２１）（２２）式を表わしており、横軸に示す線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａに対する非線形のポジション感度を持つ縦軸の位置信号Ｎ，Ｑの値で決まる傾き、即ちゲインは、（２１）（２２）式を微分して
Ｎ´＝（ｃｏｓＮａ）´＝−ｓｉｎＮａ （25）
Ｑ´＝（ｃｏｓＱａ）´＝−ｓｉｎＱａ （26）
となる。
【００７９】
図１９は（２６）式の微分位置信号Ｎ´を表している。この図１９の微分位置信号Ｎ´、即ち図１８の位置信号Ｎａに対するＮの傾きの逆数を求めると図２０のようになる。そして図２０における０＜Ｎ≦０．２５ＴＰの範囲の特性曲線１１６について、その絶対値を求めて正規化すると、図２１のメモリテーブル７６に格納された位置信号Ｎ，Ｑに対する正規化積係数ＫN ，ＫQ の特性曲線１２４を得ることができる。もちろん、実際のメモリテーブル７６は特性曲線１２４に基づき、例えば図９のようなテーブルデータとして格納される。
【００８０】
この図２１の特性曲線１２４を格納したメモリテーブル７６を使用した場合の図６，図７の補正回路５０に設けているメモリ読出部８４，９２における位置信号Ｎ，Ｑの交点レベル以下の範囲での極性テーブル参照値は、図１２（Ａ）のようになる。
【００８１】
即ち、図２１のメモリテーブル７６の特性曲線１２４は、図２０の特性曲線１１６に基づいて作成しているが、この特性を他の特性曲線１１８，１２０，１２２のトラック範囲についても適用するため、各トラック範囲を示す位置信号Ｎ，Ｑの極性に基づいて、それぞれ対応するＮ信号テーブル参照値及びＱ信号テーブル参照値を使用する。
【００８２】
ここで、位置信号Ｎに対し位置信号Ｑは０．５ＴＰの位相遅れがあり、
Ｎ＝Ｑ＋０．５ＴＰ
であることから、図２２（Ａ）のＮ信号テーブル参照値に代入することで、Ｑ信号テーブル参照値を得ている。またＱ信号テーブル参照値は実際には図２２（Ｂ）
の値をとることになる。
【００８３】
したがって、ポジション感度の非線形を余弦関数で近似した場合の積係数ＫN ，
ＫQ は、
ＫN ＝−１／（√２・ｓｉｎＮ） （27）
ＫQ ＝−１／（√２・ｓｉｎＱ） （28）
となる。したがって、（２１）（２８）式を（１）（２）式に代入することで非線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎ，Ｑを線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａに補正するための関係式は
Ｎａ＝ＫN ・Ｎ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ (29)
Ｑａ＝ＫQ ・Ｑ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ (30)
となる。
【００８４】
更に上記の実施例にあっては、ポジション感度の非線形を正弦関数または余弦関数で近似する場合を例にとっているが、これ以外に多項式で近似しても良い。この多項式による近似は、位置信号Ｎａ，Ｑａに対し下信号Ｎ，Ｑを
Ｎ＝ＡN ＸN ＋ＡN-1 ＸN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN （Ｘ−0.5TP)N ＋ＡN-1 （Ｘ−0.5TP)N-1 ＋・・・＋Ａ0
で近似すると共に、実際のトラック位置に対する補正された２つの位置信号Ｎａ，
Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−０．５ＴＰ
とすることで、両者の関係式
Ｎ＝ＡN ＮａN ＋ＡN-1 ＮａN-1 ＋・・・＋Ａ0 （31）
Ｑ＝ＡN ＱａN ＋ＡN-1 ＱａN-1 ＋・・・＋Ａ0 （32）
が得られる。
【００８５】
実際に使用する多項式としては、２次多項式程度で十分な近似を得ることが可能である。即ち、２次多項式として
Ｎ＝Ａ2 Ｎａ2 ＋Ａ1 Ｎａ＋Ａ0 （33）
Ｑ＝Ａ2 Ｑａ2 ＋Ａ1 Ｑａ＋Ａ0 （34）
で近似する。
【００８６】
図２３は本発明の他の実施形態であり、この実施形態にあっては図２の実施例に設けた補正回路５０及びポジション感度検出回路７０の処理をＭＰＵ３６のプログラム制御により行うようにしたことを特徴とする。このため、ディスクコントローラ１２のハードウェアとしての補正回路５０及びポジション感度検出回路７０は不要となり、バス３８に対しＡＧＣ増幅器４６，４８からの位置信号Ｎ，Ｑをデジタルデータに変換して読み込むＡＤコンバータ１２６，１２８を設けている。
【００８７】
ＭＰＵ３６に設けられたポジション感度調整機能は、図２のポジション感度検出回路７０の回路機能をプログラム制御により実現する。即ち、装置出荷時、立ち上げ時、あるいはタイマ等によるキャリブレーションタイミングでＡＧＣ増幅器４６，４８より出力される位置信号Ｎ，ＱをＡＤコンバータ１２６，１２８で読み込み、それぞれの絶対値の交点レベルを検出してその平均値を求め、ＲＡＭ４２に記憶する。そして、検出した交点レベルを一定レベル（理論値）とするように、ＤＡコンバータ１００を介してＡＧＣ増幅器４６，４８の利得を設定する。
これによって、ＡＧＣ増幅器４６，４８より出力される位置信号Ｎ，Ｑは常に一定レベル（理論値）に保たれる。
【００８８】
更にＭＰＵ３６は、位置信号Ｎ，Ｑの交点レベルの検出に基づいてポジション感度が補正された位置信号Ｎ，Ｑについて、図６の補正回路５０に示したと同じ補正機能によりＡＤコンバータ１２６，１２８で読み込んだ非線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎ，Ｑを線形のポジション感度を持つ位置信号Ｎａ，Ｑａに補正する。
【００８９】
この場合のポジション感度の補正についても、例えばポジション感度の非線形を正弦関数で近似した場合には、図８の特性曲線１００の内容を格納した例えばＲＡＭ４２等に準備されたテーブル情報を参照して正規化積係数ＫN ，ＫQ を求め、これに読み込んだ位置信号Ｎ，Ｑを乗算することで、線形のポジション感度に補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを得る。
【００９０】
図２１は位置信号Ｎのポジション感度の線形変換処理であり、ステップＳ１でサンプルタイミングをチェックしており、サンプルタイミングに達するとＡＤコンバータ１２６から位置信号Ｎのデータを読み込み、ステップＳ３で図１０の対応関係からそのときの位置信号Ｎについての極性とテーブル参照値を生成して積係数ＫN を読み出す。
【００９１】
続いてステップＳ４で、読み出した積係数ＫN にそのときの位置信号Ｎを乗算することで、ポジション感度が線形に補正された位置信号Ｎａを得る。そしてステップＳ５で、補正位置信号ＮａにステップＳ３で判定された極性符号を乗算して、位置信号を用いた制御処理を行わせる。このような処理を、ステップＳ６で終了指示があるまで繰り返す。
【００９２】
図２５は、ＭＰＵ３６による位置信号Ｑを線形のポジション感度を持つ位置信号に補正するためのフローチャートである。この場合にも、ステップＳ１でサンプルタイミングを判別すると、ステップＳ２でＡＤコンバータ１２６により位置信号Ｑをデジタルデータに変換して読み込み、ステップＳ３で、そのときの位置信号Ｑの極性とテーブル参照値を例えば図１０の情報から作成し、テーブル参照で、対応する積係数ＫQ を読み出す。
【００９３】
次のステップＳ４で、読み出した積係数ＫQ をそのときの位置信号Ｑに掛け合わせて、ポジション感度が線形となる位置信号Ｑａを求め、ステップＳ５で、ステップＳ３で求めている極性符号を乗算し、位置信号を用いた制御のために出力する。このようなステップＳ１〜Ｓ５の処理を、ステップＳ６で終了指示があるまで繰り返す。
【００９４】
尚、図２３の実施形態にあっては、ポジション感度調整処理とポジション感度補正処理をＭＰＵ３６で行っているが、ＭＰＵの代わりにデジタル・シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を使用してもよい。
【００９５】
また上記の実施形態は、２相サーボ情報から復調された位置信号Ｎ，Ｑのポジション感度の非線形特性を正弦関数、余弦関数、多項式で近似する場合を例にとっているが、これ以外の適宜の関数による近似を行っても良いことはもちろんである。
【００９６】
また上記の実施形態は、位置信号Ｎ，Ｑの位相φ＝ＴＰ／２とした場合を例にとるものであったが、位相φ＝ＴＰ／３としてもよい。この場合には、図５の媒体パターンの記録としては、パターンＡ，Ｂは、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，・・・のシリンダ境界を中心位置として両側に１／３シリンダ幅をもって、データの記録周波数より十分高い周波数のパターンを記録する。パターンＣ，Ｄは、パターンＡ，Ｂに対し１／３シリンダずらして、シリンダｎ，ｎ＋１，ｎ＋２のシリンダ中心に対し左右に１／３シリンダのシリンダ幅の範囲に記録する。位相φ＝ＴＰ／４、ＴＰ／５，・・・とすることもできる。
【００９７】
また本発明は上記の実施例により限定されず、その目的及び利点を損なわない範囲の適宜の変形を含む。更に本発明は、上記の実施形態の数値による限定は受けない。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明によれば、漏れ磁束の影響により非線形のポジション感度を持つ２相１信号について交点検出に基づいて一点でのポジション感度を補正した後に、更に交点レベル以下の位置信号の範囲についてポジション感度を非線形から線形に補正するようにしたため、トラックセンタを中心とした位置信号Ｎ，Ｑの交点位置となるトラック範囲内でポジション感度が正確に一定値に調整され、ポジション感度が高精度で一定値に調整されているため、大容量化、
小型化の要求に伴ってトラック密度（ＴＰＩ）が大きくなっても高精度の位置決め制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理説明図
【図２】本発明の一実施形態を示したブロック図
【図３】本発明のディスク装置の構造説明図
【図４】ディスク媒体におけるセクタサーボのフォーマット説明図
【図５】図４のサーボフレームに記録された２相サーボパターンのヘッド位置に対する位置復調信号の説明図
【図６】図２の位置信号のポジション感度を非線形から線形に補正する補正回路のブロック図
【図７】図６のメモリ読出部のブロック図
【図８】図６，７のメモリテーブルに格納された正規化積係数の特性図
【図９】図６，７のメモリテーブルに格納された正規化積係数の説明図
【図１０】図８のメモリ読出部における位置信号の極性とテーブル参照値の説明図
【図１１】実トラック位置に対する図２のポジション感度補正前の位置信号Ｐ，Ｑの特性図
【図１２】実トラック位置に対する図２のポジション感度補正前の位置信号Ｐ，Ｑの絶対値の特性図
【図１３】正弦関数で近似した線形のポシション感度をもつ位置信号Ｎａ，Ｑａに対する非線形のポジション感度をもつ位置信号Ｎ，Ｑの特性図
【図１４】図１３の位置信号Ｎ＝ｓｉｎＮａを微分した特性図
【図１５】図１４の逆数となる積係数ＫN の特性図
【図１６】図１４の０＜Ｎ≦０．２５ＴＰの範囲について正規化した積係数のＫN の特性図
【図１７】ヘッド位置に対するヘッド検出系の開ループゲインの変化を示したボード線図
【図１８】余弦関数で近似した線形のポシション感度をもつ位置信号Ｎａ，Ｑａに対する非線形のポジション感度をもつ位置信号の特性図
【図１９】図１８の位置信号Ｎ＝ｃｏｓＮａを微分した特性図
【図２０】図１９の逆数となる積係数ＫN の特性図
【図２１】図６，７のメモリテーブルに格納される余弦近似に基づいて得た正規化積係数の特性図
【図２２】図２１の正規化積係数ＫN をメモリテーブルに格納した場合の図８のメモリ読出部における極性とテーブル参照値の説明図
【図２３】ＭＰＵにポジション感度調整機能と補正機能を設けた本発明の他の実施形態のブロック図
【図２４】図２３のＭＰＵによる位置信号Ｎの線形変換処理のフローチャート
【図２５】図２３のＭＰＵによる位置信号Ｑの線形変換処理のフローチャート
【図２６】従来装置のブロック図
【図２７】従来のポシション感度が線形と見做した実トラック位置に対する位置信号Ｐ，Ｑと絶対値の特性図
【符号の説明】
１０：ディスクエンクロージャ
１２：ディスクコントローラ
１４−１〜１４−４：複合型ヘッド
１６−１〜１６−４：ライトヘッド（インダクティブヘッド）
１８−１〜１８−４：リードヘッド（ＭＲヘッド）
２０：ヘッドＩＣ回路
２２：ＡＧＣアンプ
２４：リード復調回路
２６：パラレル／シリアル変換器
２８：ライト変調回路
３０：ディクスコントローラ
３２：インタフェース回路
３４：バッファメモリ
３６：ＭＰＵ（プロセッサ）
３８：バス
４０：ＲＯＭ
４２：ＲＡＭ
４４：位置信号復調回路
４６，４８：ＡＧＣ増幅器
５０：補正回路
５４，６０，１００：ＤＡコンバータ
５６，６２：ドライバ
５８：ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
６４：スピンドルモータ（ＳＮＭ）
６６：磁気ディスク
６８：ヘッドアクチュエータ
７０：ポジション感度検出回路
７１，７２：絶対値回路
７４：交点レベル検出回路
７６：記憶器
８０，８８：ＡＤコンバータ
８２，９０：乗算器
８４，９２：メモリ読出部
８６：メモリテーブル
９６：極性判定回路
９４：参照値作成回路
９８：極性設定回路
Claims (13)
- ｎを任意の整数とするとき、ディスク媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報の読取信号から復調された位相φが所定トラックピッチ（ＴＰ／ｎ）だけ異なる位置信号Ｎ，Ｑの交点の信号レベルを検出し、該交点信号レベルが所定レベルとなるようにＡＧＣ増幅器の利得を調整するポジション感度調整部と、
前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの実際のトラック位置に対する非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正する感度補正部とを設け、
前記感度補正部は、実際のトラック位置Ｘに対する前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを正弦関数
Ｎ＝ｓｉｎＸ
Ｑ＝ｓｉｎ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対し補正された２つの位置信号Ｎａ，Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
として両者の関係式
Ｎ＝ｓｉｎＮａ
Ｑ＝ｓｉｎＱａ
を設定し、該関係式から前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｓｉｎ -1 Ｎ
Ｑａ＝ｓｉｎ -1 Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正することを特徴とする記憶装置。 - 請求項１記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝｛１／（√２・ｃｏｓＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝｛１／（√２・ｃｏｓＱ）｝・Ｑ
により算出することを特徴とする記憶装置。 - 請求項１または２記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記位置信号の非線形のポジション感度を前記ポジション感度調整部で検出された交点の一定感度をもつ線形のポジション感度に補正することを特徴とする記憶装置。
- 請求項３記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、トラックセンタから前記交点に対応したトラック位置の範囲で、前記位置信号の非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正することを特徴とする記憶装置。
- 請求項４記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑのポジション感度を所定の非線形関数で近似して線形のポジション感度に補正することを特徴とする記憶装置。
- 請求項２記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａの算出に使用する積係数
ＫN ＝１／（√２・ｃｏｓＮ）
の値をテーブル情報として予め準備し、前記ＡＧＣ増幅器からの位置信号Ｐ，Ｑによる前記テーブル情報の参照で前記積係数ＫN，ＫQ 求め前記位置信号Ｐ，Ｑの各々に乗算して非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正することを特徴とする記憶装置。 - 請求項６記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記位置信号Ｎ、Ｑを両者の極性に応じて
（＋，−）； ＋Ｎ ， ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）
（＋，＋）；＋（２ＴＰ／ｎ−Ｎ），＋｛１−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，＋）；−（２ＴＰ／ｎ＋Ｎ），＋｛１＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，−）；−（４ＴＰ／ｎ−Ｎ），−｛４ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
に変換して前記テーブル情報を参照することを特徴とする記憶装置。 - 請求項５記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、実際のトラック位置Ｘに対する前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを余弦関数
Ｎ＝ｃｏｓＸ
Ｑ＝ｃｏｓ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対しポジション感度が線形となる補正された２つの位置信号Ｎａ，Ｑａを線形関数
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
として両者の関係式
Ｎ＝ｃｏｓＮａ
Ｑ＝ｃｏｓＱａ
を設定し、該関係式から前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｃｏｓ-1Ｎ
Ｑａ＝ｃｏｓ-1Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正することを特徴とする記憶装置。 - 請求項８記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＮ）｝・Ｎ
Ｑａ＝−｛１／（√２・ｓｉｎＱ）｝・Ｑ
により算出することを特徴とする記憶装置。 - 請求項９記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａの算出に使用する積係数
ＫN＝１／（√２・ｓｉｎＮ）
の値をテーブル情報として予め準備し、前記ＡＧＣ増幅器からの位置信号Ｐ，Ｑによる前記テーブル情報の参照で前記積係数ＫN，ＫQを求め、前記位置信号Ｐ，Ｑの各々に乗算して非線形のポジション感度を線形のポジション感度に補正することを特徴とする記憶装置。 - 請求項１０記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、前記位置信号Ｎ、Ｑを両者の極性に応じて
（＋，＋）；＋（ ＴＰ／ｎ−Ｎ）， ＋｛ ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，＋）；−（ ＴＰ／ｎ＋Ｎ）， ＋｛ ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（−，−）；−（３ＴＰ／ｎ−Ｎ），−｛３ＴＰ／ｎ−（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
（＋，−）；＋（３ＴＰ／ｎ＋Ｎ），−｛３ＴＰ／ｎ＋（Ｑ＋ＴＰ／ｎ）｝
に変換して前記テーブル情報を参照することを特徴とする記憶装置。 - 請求項５記載の記憶装置に於いて、前記感度補正部は、実際のトラック位置Ｘに対する前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの非線形関数を多項式
Ｎ＝ＡNＸN＋ＡN-1 ＸN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN（Ｘ−TP/n）N＋ＡN-1 （Ｘ−TP/n）N-1＋・・・＋Ａ0
で近似すると共に、実際のトラック位置に対する補正された２つの位置信号Ｎａ，Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
とすることで両者の関係式
Ｎ＝ＡN ＮａN ＋ＡN-1 ＮａN-1 ＋・・・＋Ａ0
Ｑ＝ＡN ＱａN ＋ＡN-1 ＱａN-1 ＋・・・＋Ａ0
を設定して非線形のポジション感度の線形に補正することを特徴とする記憶装置。 - ｎを任意の整数とするとき、ディスク媒体に埋め込み記録された２相サーボ情報の読取信号から復調された位相φが所定トラックピッチだけ異なる位置信号Ｎ，Ｑの交点の信号レベルを検出し、該交点信号レベルが所定レベルとなるようにＡＧＣ増幅器の利得を調整するポジション感度調整過程と、前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑの実際のトラック位置に対する非線形のポジション感度を、線形のポジション感度に補正する感度補正過程とを備え、
前記感度補正過程は、実際のトラック位置Ｘに対する前記ＡＧＣ増幅器から出力された２つの位置信号Ｎ，Ｑを正弦関数
Ｎ＝ｓｉｎＸ
Ｑ＝ｓｉｎ（Ｘ−ＴＰ／ｎ）
で近似すると共に、実際のトラック位置Ｘに対し補正された２つの位置信号Ｎａ，Ｑａの線形関数を
Ｎａ＝Ｘ
Ｑａ＝Ｘ−ＴＰ／ｎ
として両者の関係式
Ｎ＝ｓｉｎＮａ
Ｑ＝ｓｉｎＱａ
を設定し、該関係式から前記補正された位置信号Ｎａ，Ｑａを
Ｎａ＝ｓｉｎ -1 Ｎ
Ｑａ＝ｓｉｎ -1 Ｑ
により算出して非線形のポジション感度を線形に補正することを特徴とする記憶装置。
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