(57)【要約】  媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から復調される９０度の位相差をもつ２つの復調信号Ｘ，Ｙにより位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力する。位相角はアークタンジェント関数に復調信号Ｘ，Ｙを代入して算出する。アークタンジェント関数は、復調信号Ｘ，Ｙにより位相平面に形成されるポジションリサージュの比率（Ｙ／Ｘ）が０〜１の範囲を分割した区間の確率密度を実測し、各区間の確率密度を累積した累積確率密度カーブに補正する。
2008139603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差をもつ第１復調信号と第２復調信号を復調する面積復調部と、
前記第１復調信号と第２復調信号を入力し、前記第１復調信号と第２復調信号により位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力するヘッド位置復調部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
【請求項２】
請求項１記載の記憶装置に於いて、前記ヘッド位置復調部は、アークタンジェント関数に前記第１復調信号と第２復調信号を代入して算出した位相角を前記ヘッド位置信号として出力することを特徴とする記憶装置。
【請求項３】
請求項１記載の記憶装置に於いて、更に、前記ヘッド位置復調部に設定するアークタンジェント関数をヘッド毎に補正する関数補正部を設けたことを特徴とする記憶装置。
【請求項４】
請求項３記載の記憶装置に於いて、前記関数補正部は、
媒体のトラックを横切る方向に前記ヘッドを移動することにより前記面積復調部から出力される第１復調信号と第２復調信号の組を測定点として保持する測定保持部と、
前記測定保持部に保持した測定点を位相平面に設定してポジションリサージュを生成するリサージュ生成部と、
前記ポジションリサージュにおける前記測定点を与える第１復調信号と第２復調信号の比率が０から１に変化する区間を所定数に分割して分割区間毎の測定点の数を確率密度として測定する確率密度測定部と、
前記比率が０から１に変化する区間につき、前記分割区間の確率密度を順次累積した累積確率密度を求め、前記累積確率密度に基づく関数を補正されたアークタンジェント関数として前記ヘッド位置復調部に設定する補正関数生成部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
【請求項５】
請求項４記載の記憶装置に於いて、
前記確率密度測定部は、前記第１復調信号を前記位相平面のＸ軸座標値とし、前記第２復調信号を前記位相平面のＹ軸座標値とし、且つ前記位相平面を４５°単位に分割して第１乃至第８象限とした場合、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）が０から１に変化する
０°から４５°までの第１象限、
１８０°から１３５°までの第４象限、
１８０°から２２５°までの第５象限、
３６０°から３１５°までの第８象限、並びに、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０から１に変化する
９０°から４５°までの第２象限、
９０°から１３５°までの第３象限、
２７０°から２２５°までの第６象限、
２７０°から３１５°までの第７象限、
の各々について、前記比率が０〜１となる区間を所定数に分割し、分割区間毎の測定点の総和を確率密度として測定することを特徴とする記憶装置。
【請求項６】
請求項５記載の記憶装置に於いて、前記ヘッド位置復調部は、
第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの絶対値から１以下となる比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）又は前記比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）を算出する比率算出部と、
０乃至１の範囲で変化する比率を索引として、前記補正されたアークタンジェント関数に対応した０°から４５°の位相角を格納した補正関数変換テーブルを、前記比率算出部で算出した比率又はその逆数により参照して対応する位相角θを出力する位相角変換部と、
前記第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの符号と絶対値の大小比較により前記第１乃至第８象限のいずれに属するかを判定し、前記補正関数変換テーブルから得られた位相角を、判定した象限に対応した所定値を加算又は減算して２トラック単位に０°から３６０°の範囲で変化する位相角を出力する角度補正部と、
を備えたことを特徴とする記憶装置。
【請求項７】
請求項６記載の記憶装置に於いて、前記角度補正部は、
第１象限を判定した場合は０°にテーブル位相角を加算し、
第２象限を判定した場合は９０°からテーブル位相角を減算し、
第３象限を判定した場合は９０°にテーブル位相角を加算し、
第４象限を判定した場合は１８０°からテーブル位相角を減算し、
第５象限を判定した場合は１８０°にテーブル位相角を加算し、
第６象限を判定した場合は２７０°からテーブル位相角を減算し、
第７象限を判定した場合は２７０°にテーブル位相角を加算し、
第８象限を判定した場合は３６０°をからテーブル位相角を減算することを特徴とする記憶装置。
【請求項８】
媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差をもつ第１復調信号と第２復調信号を復調する面積復調プロセスと、
前記第１復調信号と第２復調信号を入力し、前記第１復調信号と第２復調信号により位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力するヘッド位置復調プロセスと、
を備えたことを特徴とする記憶装置のヘッド位置検出方法。
【請求項９】
請求項８記載のヘッド位置検出方法に於いて、前記ヘッド位置復調プロセスは、アークタンジェント関数に前記第１復調信号と第２復調信号を代入して算出した位相角を前記ヘッド位置信号として出力することを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項１０】
請求項９記載のヘッド位置検出方法に於いて、更に、前記ヘッド位置復調プロセスに設定するアークタンジェント関数をヘッド毎に補正する関数補正プロセスを設けたことを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のヘッド位置検出方法に於いて、前記関数補正プロセスは、
媒体のトラックを横切る方向に前記ヘッドを移動することにより前記面積復調プロセスから出力される第１復調信号と第２復調信号の組を測定点として保持する測定保持プロセスと、
前記測定保持プロセスに保持した測定点を位相平面に設定してポジションリサージュを生成するリサージュ生成プロセスと、
前記ポジションリサージュにおける前記測定点を与える第１復調信号と第２復調信号の比率が０から１に変化する区間を所定数に分割して分割区間毎の測定点の数を確率密度として測定する確率密度測定プロセスと、
前記比率が０から１に変化する区間につき、前記分割区間の確率密度を順次累積した累積確率密度を求め、前記累積確率密度に基づく関数を補正されたアークタンジェント関数として前記ヘッド位置復調プロセスに設定する補正関数生成プロセスと、
を備えたことを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のヘッド位置検出方法に於いて、
前記確率密度測定プロセスは、前記第１復調信号を前記位相平面のＸ軸座標値とし、前記第２復調信号を前記位相平面のＹ軸座標値とし、且つ前記位相平面を４５°単位に分割して第１乃至第８象限とした場合、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）が０から１に変化する
０°から４５°までの第１象限、
１８０°から１３５°までの第４象限、
１８０°から２２５°までの第５象限、
３６０°から３１５°までの第８象限、並びに、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の前記比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０から１に変化する
９０°から４５°までの第２象限、
９０°から１３５°までの第３象限、
２７０°から２２５°までの第６象限、
２７０°から３１５°までの第７象限、
の各々について、前記比率が０〜１となる区間を所定数に分割し、分割区間毎の測定点の総和を確率密度として測定することを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項１３】
請求項１２記載のヘッド位置検出方法に於いて、前記ヘッド位置復調プロセスは、
第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの絶対値から１以下となる比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）又は前記比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）を算出する比率算出プロセスと、
０乃至１の範囲で変化する比率を索引として、前記補正されたアークタンジェント関数に対応した０°から４５°の位相角を格納した補正関数変換テーブルを、前記比率算出部で算出した比率又はその逆数により参照して対応する位相角θを出力する位相角変換プロセスと、
前記第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの符号との絶対値の大小比較により前記第１乃至第８象限のいずれに属するかを判定し、前記補正関数変換テーブルから得られた位相角を、判定した象限に対応した所定値を加算又は減算して２トラック単位に０°から３６０°の範囲で変化する位相角を出力する角度補正プロセスと、
を備えたことを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項１４】
請求項１３記載のヘッド位置検出方法に於いて、
前記角度補正プロセスは、
第１象限を判定した場合は０°にテーブル位相角を加算し、
第２象限を判定した場合は９０°からテーブル位相角を減算し、
第３象限を判定した場合は９０°にテーブル位相角を加算し、
第４象限を判定した場合は１８０°からテーブル位相角を減算し、
第５象限を判定した場合は１８０°にテーブル位相角を加算し、
第６象限を判定した場合は２７０°からテーブル位相角を減算し、
第７象限を判定した場合は２７０°にテーブル位相角を加算し、
第８象限を判定した場合は３６０°からテーブル位相角を減算することを特徴とするヘッド位置検出方法。
【請求項１５】
媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差をもつ第１復調信号と第２復調信号を復調する面積復調部、
前記第１復調信号と第２復調信号を入力し、前記第１復調信号と第２復調信号により位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力するヘッド位置復調部、
として機能させることを特徴とする制御回路。
【請求項１６】
請求項１５記載の制御回路に於いて、前記ヘッド位置復調部は、アークタンジェント関数に前記第１復調信号と第２復調信号を代入して算出した位相角を前記ヘッド位置信号として出力することを特徴とする制御回路。
【請求項１７】
請求項１６記載の制御回路に於いて、更に、前記ヘッド位置復調部に設定するアークタンジェント関数をヘッド毎に補正する関数補正部を設けたことを特徴とする制御回路。
【請求項１８】
請求項１７記載の制御回路に於いて、前記関数補正部は、
媒体のトラックを横切る方向に前記ヘッドを移動することにより前記面積復調部から出力される第１復調信号と第２復調信号の組を測定点として保持する測定保持部と、
前記測定保持部に保持した測定点を位相平面に設定してポジションリサージュを生成するリサージュ生成部と、
前記ポジションリサージュにおける前記測定点を与える第１復調信号と第２復調信号の比率が０から１に変化する区間を所定数に分割して分割区間毎の測定点の数を確率密度として測定する確率密度測定部と、
前記比率が０から１に変化する区間につき、前記分割区間の確率密度を順次累積した累積確率密度を求め、前記累積確率密度に基づく関数を補正されたアークタンジェント関数として前記ヘッド位置復調部に設定する補正関数生成部と、
を備えたことを特徴とする制御回路。
【請求項１９】
請求項１８記載の制御回路に於いて、
前記確率密度測定部は、前記第１復調信号を前記位相平面のＸ軸座標値とし、前記第２復調信号を前記位相平面のＹ軸座標値とし、且つ前記位相平面を４５°単位に分割して第１乃至第８象限とした場合、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）が０から１に変化する
０°から４５°までの第１象限、
１８０°から１３５°までの第４象限、
１８０°から２２５°までの第５象限、
３６０°から３１５°までの第８象限、並びに、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の前記比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０から１に変化する
９０°から４５°までの第２象限、
９０°から１３５°までの第３象限、
２７０°から２２５°までの第６象限、
２７０°から３１５°までの第７象限、
の各々について、前記比率が０〜１となる区間を所定数に分割し、分割区間毎の測定点の総和を確率密度として測定することを特徴とする制御回路。
【請求項２０】
請求項１９記載の制御回路に於いて、前記ヘッド位置復調部は、
第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの絶対値から１以下となる比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）又は前記比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）を算出する比率算出部と、
０乃至１の範囲で変化する比率を索引として、前記補正されたアークタンジェント関数に対応した０°から４５°の位相角を格納した補正関数変換テーブルを、前記比率算出部で算出した比率又はその逆数により参照して対応する位相角θを出力する位相角変換部と、
前記第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの符号と絶対値の大小比較により前記第１乃至第８象限のいずれに属するかを判定し、前記補正関数変換テーブルから得られた位相角を、判定した象限に対応した所定値を加算又は減算して２トラック単位に０°から３６０°の範囲で変化する位相角を出力する角度補正部と、
を備えたことを特徴とする制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク媒体に記録された面積復調パターンのヘッド読取信号からヘッド位置を検出する記憶装置、ヘッド位置検出方法及び制御回路に関し、特に、面積復調パターンのヘッド読取信号からヘッド位置を位相復調する記憶装置、ヘッド位置検出方法及び制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気ディスク媒体に記録されたサーボパターンからヘッド位置を検出するための復調方法としては、位相復調方法と面積復調方法が知られている。【０００３】
位相復調方法は磁気ディスク媒体に所定の位相サーボパターンを記録し、ヘッド読取信号からヘッド位置を示す位相角を復調しており、位相復調には原理的にトラック境界が存在しないため、復調結果として得られるヘッド位置はリニアである。【０００４】
これに対し面積復調方法は、磁気ディスク媒体に２相サーボパターンとして知られた面積復調パターンを記録し、ヘッド読取信号の加減算による９０°位相の異なる２種類の復調信号を生成し、トラック境界で復調信号を切替えてヘッド位置を検出している。
【特許文献１】特開２０００−２１５６２７号公報
【特許文献２】特開平７−２８７９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の面積復調方法にあっては、２種類の復調信号のゲインの相違などに起因してトラック境界で復調信号を円滑に繋ぐことが困難であり、位置信号が不連続になるという問題がある。【０００６】
本発明は、面積復調パターンを位相復調してリニアに変化するヘッド位置を検出可能とする記憶装置及びヘッド位置検出方法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】
【０００７】
（装置）
本発明は記憶装置を提供する。本発明の記憶装置は、
媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差をもつ第１復調信号と第２復調信号を復調する面積復調部と、
第１復調信号と第２復調信号を入力し、第１復調信号と第２復調信号により位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力するヘッド位置復調部と、
を備えたことを特徴とする。【０００８】
ここで、ヘッド位置復調部は、アークタンジェント関数に第１復調信号と第２復調信号を代入して算出した位相角をヘッド位置信号として出力する。【０００９】
本発明の記憶装置は、更に、ヘッド位置復調部に設定するアークタンジェント関数をヘッド毎に補正する関数補正部を設けたことを特徴とする。【００１０】
関数補正部は、
媒体のトラックを横切る方向にヘッドを移動することにより面積復調部から出力される第１復調信号と第２復調信号の組を測定点として保持する測定保持部と、
測定保持部に保持した測定点を位相平面に設定してポジションリサージュを生成するリサージュ生成部と、
ポジションリサージュにおける測定点を与える第１復調信号と第２復調信号の比率が０から１に変化する区間を所定数に分割して分割区間毎の測定点の数を確率密度として測定する確率密度測定部と、
比率が０から１に変化する区間につき、分割区間の確率密度を順次累積した累積確率密度を求め、累積確率密度に基づく関数を補正されたアークタンジェント関数としてヘッド位置復調部に設定する補正関数生成部と、
を備える。【００１１】
確率密度測定部は、第１復調信号を位相平面のＸ軸座標値とし、第２復調信号を位相平面のＹ軸座標値とし、且つ位相平面を４５°単位に分割して第１乃至第８象限とした場合、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）が０から１に変化する
０°から４５°までの第１象限、
１８０°から１３５°までの第４象限、
１８０°から２２５°までの第５象限、
３６０°から３１５°までの第８象限、並びに、
第１復調信号Ｘと第２復調信号の絶対値の比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）の絶対値が０から１に変化する
９０°から４５°までの第２象限、
９０°から１３５°までの第３象限、
２７０°から２２５°までの第６象限、
２７０°から３１５°までの第７象限、
の各々について、比率が０〜１となる区間を所定数に分割し、分割区間毎の測定点の総和を確率密度として測定する。【００１２】
ヘッド位置復調部は、
第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの絶対値から１以下となる比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）又はその比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）を算出する比率算出部と、
０乃至１の範囲で変化する比率を索引として、補正されたアークタンジェント関数に対応した０°から４５°の位相角を格納した補正関数変換テーブルを、比率算出部で算出した比率又はその逆数により参照して対応する位相角θを出力する位相角変換部と、
第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙの符号と絶対値の大小比較により第１乃至第８象限のいずれに属するかを判定し、補正関数変換テーブルから得られたテーブル位相角を、判定した象限に対応した所定値を加算又は減算して２トラック単位に０°から３６０°の範囲で変化する位相角を出力する角度補正部と、
を備える。【００１３】
角度補正部は、
第１象限を判定した場合は０°にテーブル位相角を加算し、
第２象限を判定した場合は９０°からテーブル位相角を減算し、
第３象限を判定した場合は９０°にテーブル位相角を加算し、
第４象限を判定した場合は１８０°からテーブル位相角を減算し、
第５象限を判定した場合は１８０°にテーブル位相角を加算し、
第６象限を判定した場合は２７０°からテーブル位相角を減算し、
第７象限を判定した場合は２７０°にテーブル位相角を加算し、
第８象限を判定した場合は３６０°からテーブル位相角を減算する。【００１４】
（方法）
本発明は記録装置のヘッド位置検出方法を提供する。本発明のヘッド位置検出方法は、
媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差をもつ第１復調信号と第２復調信号を復調する面積復調プロセスと、
第１復調信号と第２復調信号を入力し、第１復調信号と第２復調信号により位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力するヘッド位置復調プロセスと、
を備えたことを特徴とする。【００１５】
（制御回路）
本発明はヘッド位置検出のための制御回路を提供する。本発明の制御回路は、記憶装置のコンピュータを、
媒体に記録された面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差をもつ第１復調信号と第２復調信号を復調する面積復調部、
第１復調信号と第２復調信号を入力し、第１復調信号と第２復調信号により位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角をヘッド位置信号として出力するヘッド位置復調部、
として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、面積復調で得られた２種類の復調信号により位相空間に形成されるベクトルの長さではなく、ベクトルの向きとなる位相角を復調することで、従来の面積復調で発生していたトラック境界におけるクロスオーバー歪みを原理的な無くし、リニアに変化するヘッド位置を検出することができる。【００１７】
また、ベクトル位相を計算するためにアークタンジェント関数を使用するが、そのまま使用したのでは、ポジションリニアリティが十分に得られないことから、ベクトルの頂点軌跡として描かれるポジションリサージュの確率密度をヘッド毎に実測して累積密度カーブとして補正されたアークタンジェント関数を得ることで、リサージュ上の確率密度が一定になるようにアークタンジェント関数を補正して、ポジションリニアリティを確保することができる。【００１８】
また従来の面積復調ではクロスオーバー歪みを無くす処理あるいはリニアリティを補正する処理に膨大な補正計算が必要であったが、本発明にあっては、面積復調で得られた２種類の復調信号で決まるベクトルの描くポジションリサージュの確率密度からヘッド毎に求めた補正アークタンジェント関数の変換テーブルを使用することで、高いポジションリニアリティを確保してヘッド位置を示す位相角を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のヘッド位置検出が適用された磁気ディスク装置の実施形態を示したブロック図
【図２】本実施形態の面積復調パターンと復調信号を示した説明図
【図３】ヘッドを一定速度で移動した際に得られる復調信号Ｘ，Ｙのタイムチャートと位相平面のベクトルを示した説明図
【図４】本実施形態における関数補正部の機能構成を示したブロック図
【図５】本実施形態におけるアークタンジェント関数補正処理を示したフローチャート
【図６】トラック境界が見えやすいヘッドで測定したポジションリサージュの説明図
【図７】トラック境界が見えにくいヘッドで測定したポジションリサージュの説明図
【図８】復調信号の比率（Ｙ／Ｘ）が０〜１と変化する象限を示した説明図
【図９】復調信号の比率（Ｘ／Ｙ）が０〜１と変化する象限を示した説明図
【図１０】図８及び図９の８象限について比率０〜１を８分割して各分割区間の確率密度とその総和を示したワークテーブルの説明図
【図１１】図６のホジションリサージュから生成された確率密度と累積確率密度を示したグラフ図
【図１２】図７のポジションリサージュから生成された確率密度と累積確率密度を示したグラフ図
【図１３】本実施形態におけるヘッド位置復調部の機能構成を示したブロック図
【図１４】本実施形態における補正関数変換テーブルを使用したヘッド位置検出処理を示したフローチャート
【図１５】象限判定に対応した位相角の補正計算を示した補正計算テーブルの説明図
【図１６】復調信号Ｘ，Ｙから象限を判定する象限判定テーブルを示した説明図
【図１７】図１１の累積確率密度から生成された補正関数変換テーブルを示した説明図
【図１８】補正されていないアークタンジェント関数変換テーブルを示した説明図
【図１９】補正関数変換テーブルとアークタンジェント関数変換テーブルを使用したオントラック制御状態でヘッド位置から求めたサーボフレーム単位の非同期成分回転誤差（ＮＲＲＯ）の実測結果を示した説明図
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明が適用される磁気ディスク装置のブロック図である。図１において、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）として知られた磁気ディスク装置１０は、ディスクエンクロージャ１２と制御ボード１４で構成される。ディスクエンクロージャ１２にはスピンドルモータ１６が設けられ、スピンドルモータ１６の回転軸に磁気ディスク（記憶媒体）２０−１，２０−２を装着し、一定時間例えば４２００ｒｐｍで回転させる。【００２１】
またディスクエンクロージャ１２にはボイスコイルモータ１８が設けられ、ボイスコイルモータ１８はヘッドアクチュエータ１５のアーム先端にヘッド２２−１〜２２−４を搭載しており、ディスク媒体２０−１，２０−２の記録面に対するヘッドの位置決めを行う。【００２２】
ヘッド２２−１〜２２−４は記録素子と読出素子が一体化された複合型のヘッドである。記録素子には長手磁気記録型の記録素子または垂直磁気記録型の記録素子が使用される。垂直磁気記録型の記録素子の場合、磁気ディスク２０−１，２０−２には、記録層と軟磁性体裏打ち層を備えた垂直記憶媒体を使用する。読出素子にはＧＭＲ素子やＴＭＲ素を使用する。【００２３】
ヘッド２２−１，２２−２はヘッドＩＣ２４に対し信号線接続されており、ヘッドＩＣ２４は上位装置となるホストからのライトコマンドまたはリードコマンドに基づくヘッドセレクト信号で１つのヘッドを選択して書込みまたは読出しを行う。またヘッドＩＣ２４には、ライト系についてはライトドライバが設けられ、リード系についてはプリアンプが設けられている。【００２４】
制御ボード１４にはＭＰＵ２６が設けられ、ＭＰＵ２６のバス２８に対し、ＲＡＭを用いた制御プログラム及び制御データを格納するメモリ３０、ＦＲＯＭ等を用いた制御プログラムを格納する不揮発メモリ３２が設けられている。【００２５】
またＭＰＵ２６のバス２８には、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ３８を制御するバッファメモリ制御部３６、フォーマットとして機能するハードディスクコントローラ４０、ライト変調部及びリード復調部として機能するリードチャネル４２、ボイスコイルモータ１８及びスピンドルモータ１６を制御するモータ駆動制御部４４が設けられている。【００２６】
更に、制御ボード１２に設けたＭＰＵ２６、メモリ３０、不揮発メモリ３２、ホストインタフェース制御部３４、バッファメモリ制御部３６、ハードディスクコントローラ４０及びリードチャネル４２は制御回路２５を構成しており、制御回路２５は１つのＬＳＩ回路として実現されている。【００２７】
磁気ディスク装置１０は、ホストからのコマンドに基づき書込処理及び読出処理を行う。ここで、磁気ディスク装置における通常の動作を説明すると次のようになる。【００２８】
ホストからのライトコマンドとライトデータをホストインタフェース制御部３４で受けると、ライトコマンドをＭＰＵ２６で解読し、受信したライトデータを必要に応じてバッファメモリ３８に格納した後、ハードディスクコントローラ４０で所定のデータ形式に変換すると共にＥＣＣ符号化処理によりＥＣＣ符号を付加し、リードチャネル４２におけるライト変調系でスクランブル、ＲＬＬ符号変換、更に書込補償を行った後、ライトアンプからヘッドＩＣ２４を介して選択した例えばヘッド２２−１のライトヘッドから磁気ディスク２０に書き込む。【００２９】
このときＭＰＵ２６からＤＳＰなどを用いたモータ駆動制御部４４にヘッド位置決め信号が与えられており、ボイスコイルモータ１８によりヘッドをコマンドで指示された目標トラックにシークした後にオントラックしてトラック追従制御を行っている。【００３０】
一方、ホストからのリードコマンドをホストインタフェース制御部３４で受けると、リードコマンドをＭＰＵ２６で解読し、ヘッドＩＣ２４のヘッドセレクトで選択されたリードヘッドから読み出された読出信号をプリアンプで増幅した後に、リードチャネル４２のリード復調系に入力し、パーシャルレスポンス最尤検出（ＰＲＭＬ）などによりリードデータを復調し、ハードディスクコントローラ４０でＥＣＣ復号処理を行ってエラーを訂正した後、バッフメモリ３８にバッファリングし、ホストインタフェース制御部３４からリードデータをホストに転送する。【００３１】
図１の磁気ディスク装置１０にあっては、磁気ディスク２０−１，２０−２のディスク面にヘッド２２−１〜２２−４を位置決めするためのヘッド位置を検出するため、リードチャネル４２に面積復調部４６が設けられ、またＭＰＵ２６に、プログラムの実行により実現される機能としてヘッド位置復調部４８を設けている。【００３２】
面積復調部４６は磁気ディスク２０−１，２０−２の各ディスク面に一定角度単位に記録されたサーボフレームの面積復調パターンのヘッドによる読取信号から９０度の位相差を持つ第１復調信号Ｘと第２復調信号Ｙを復調する。なお以下の説明にあっては単に、復調信号Ｘ、復調信号Ｙとする。【００３３】
ヘッド位置復調部４８は、面積復調部４６で復調された復調信号Ｘ，Ｙを入力し、復調信号Ｘ，Ｙにより位相平面に形成されるベクトルの方向を示す位相角θをヘッド位置信号として出力する。【００３４】
このヘッド位置復調部４８による位相角の復調は、次式のアークタンジェント関数に復調信号Ｘ，Ｙをに代入して位相角θを算出し、これをヘッド位置信号として出力する。
θ＝ｔａｎ-1（Ｙ／Ｘ）                （１）
前記（１）式から位相角θを求めるアークタンジェント関数の計算については、例えば「ａｔａｎ２」として知られたＣ言語における２変数のアークタンジェント関数を、ＭＰＵ２６で実行すればよい。【００３５】
このアークタンジェント関数は２つの変数Ｘ及びＹのアークタンジェントを計算することができ、変数の比（Ｙ／Ｘ）はアークタンジェントを計算する際の引数であり、結果として−πから＋πの間（両端を含む）の角度をラジアンで返す。このような関数の結果について、２つの引数（Ｘ，Ｙ）の符号を用いて結果の象限を定義することで、０度〜３６０度の範囲で２トラック分の変化する位相角を求めることができる。【００３６】
しかしながら、面積復調部４６から得られた２つの復調信号の比率（Ｙ／Ｘ）を引数としてａｔａｎ２関数により位相角を計算しても、ポジションリニアリティが十分に得られない。【００３７】
そこで本実施形態にあっては、ＭＰＵ２６に関数補正部５２を設け、ヘッド位置復調部４８で使用するアークタンジェント関数を補正するようにしている。【００３８】
関数補正部５２によるアークタンジェント関数の補正は、ポジションリニアリティを確保するために、ヘッド２２−１〜２２−４ごとにそれぞれ一定速度でシークして、面積復調部４６からの復調信号Ｘ，Ｙをサンプリングして保持し、このサンプリング保持した複数の変調信号Ｘ，Ｙによりポジションリサージュを生成し、生成したポジションリサージュの確率密度を実測して累積確率密度カーブを補正されたアークタンジェント関数として求め、結果的にポジションリサージュ上の確率密度が一定になるようにアークタンジェント関数を補正することで、ポジションリニアリティを確保するようにしている。【００３９】
図２は本実施形態における磁気ディスクに記録された面積復調パターンと復調信号を示した説明図である。図２（Ａ）は磁気ディスク２０のサーボフレームに記録された面積復調パターンであり、面積復調パターン５４−１，５４−２，５４−３，５４−４を、トラックに直交する半径方向に所定ピッチずつずらしながら、トラック方向に実線で示すＮ極と点線で示すＳ極の所定サイクル分記録している。【００４０】
具体的には、面積復調パターン５４−１に対し、次の面積復調パターン５４−２は１トラックピッチ半径方向にずらし、次の面積復調パターン５４−３は１／２トラックピッチ半径方向にずらし、更に、これに対し面積復調パターン５４−４は１トラックピッチ半径方向にずらし、これをトラック方向に繰り返している。【００４１】
このような面積復調パターン５４−１〜５４−４を記録した磁気ディスク２０においては、この場合には３つのトラックセンタ５５−１，５５−２，５５−３が存在し、現在、リードヘッド５６をトラックセンタ５５−２にオントラック制御している状態を示している。【００４２】
図２（Ｂ）は図２（Ａ）のリードヘッド５６から得られた面積復調パターンの読取信号のタイムチャートである。この読取信号は、リードヘッド５６に対し面積復調パターン５４−１，５４−２に対しリードコア幅の半分が位置することから、これに対応した振幅がピーク値の２分の１となる波形が得られる。【００４３】
次の面積復調パターン５４−３についてはリードヘッド５６がパターンに重なることから最大振幅となる波形が得られ、続いて面積復調パターン５４−４についてはリードヘッド５６は位置しないことから読取波形は０となる。【００４４】
図２（Ｂ）の読取信号については、面積復調パターン５４−１~５４−４に対応した区間の読取信号を読取信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、図１の面積復調部４６にあっては、復調信号Ｘ，Ｙを次式で求めている。
Ｘ＝Ａ−Ｂ
Ｙ＝Ｃ−Ｄ【００４５】
ここで図２（Ａ）のリードヘッド５６はトラックセンタ５５−２に位置していることから、図２（Ｂ）の読取信号の最大振幅を１００とすると
Ｘ＝Ａ−Ｂ＝５０−５０＝０
Ｙ＝Ｃ−Ｄ＝１００−０＝１００
が復調される。【００４６】
図３は本実施形態でヘッドをトラックを横切る方向に一定速度で移動した際に得られる復調信号Ｘ，Ｙのタイムチャートと位相平面のベクトルを示した説明図である。【００４７】
図３（Ａ）はヘッドを一定速度で移動した際に得られる復調信号Ｘ，Ｙであり、復調信号Ｘに対し復調信号Ｙは９０度の位相差を持っている。ここで図２（Ａ）に示したリードヘッド５６がトラックセンタ５５−２に位置した状態で得られる図２（Ｂ）の読取信号から復調された復調信号Ｘ，Ｙは、横軸に示す位相角θ＝０°におけるＸ＝０，Ｙ＝１の位置を示す信号となる。【００４８】
図３（Ｂ）は図３（Ａ）の復調信号Ｘ，Ｙによって位相空間に形成されるベクトルを示している。図３（Ｂ）の位相空間にあっては、図３の任意のタイミングでサンプリングされた変調信号（Ｘ，Ｙ）を位相空間にプロットすることで、ベクトル５８の頂点６０が得られる。【００４９】
このベクトル５８は、図３（Ａ）に示すようなヘッドを半径方向に一定速度で移動した場合の変化に伴い、破線で示す円上を左回りに回転する。ベクトル５８の頂点６０の描く円６２の軌跡は、ヘッドを半径方向に移動して得られた変調信号Ｘ，Ｙをサンプリング保持し、サンプリング保持した結果を２相平面にプロットして得られるポジションリサージュとなる。【００５０】
このポジションリサージュは、図３（Ａ）のように復調信号Ｘ，Ｙが正弦波形の場合には、図３（Ｂ）のリサージュ波形は円６２を描くことになる。しかしながら、実際に得られる復調信号Ｘ，Ｙにあっては、図３（Ａ）のような正弦波形とはならず、ピーク部分で飽和して歪むことから、図３（Ｂ）のリサージュ波形は破線の円形６２とはならず、コーナ部分にアールの付いた矩形形状に変形することになる。【００５１】
図４は図１のＭＰＵ２６に設けた関数補正部５２の機能構成を示したブロック図である。図４において、関数補正部５２には、測定保持部６４、リサージュ生成部６５、確率密度測定部６６及び補正関数生成部６８、更にワークメモリ７０が設けられる。【００５２】
測定保持部６４はヘッドを磁気ディスクのトラックを横切る方向にヘッドを移動した際に図１の面積復調部４６から出力される復調信号Ｘ，Ｙの組を測定点としてワークメモリ７０に保持する。【００５３】
リサージュ生成部６５は、ワークメモリ７０に保持した測定点を図３（Ｂ）のように位相平面に設定してポジションリサージュを生成する。【００５４】
確率密度測定部６６は、生成したポジションリサージュにおける測定点を与える復調信号Ｘ，Ｙの絶対値の比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）またはその逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０から１に変化する区間を、所定数例えば８分割して、分割区間ごとに測定点の数を示すヒストグラムを確率密度として測定する。【００５５】
補正関数生成部６８は、復調信号Ｘ，Ｙの絶対値の比率比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）またはその逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０から１に変化する区間につき、各分割区間の確率密度を順次累積した累積確率密度を求め、この累積確率密度カーブを補正されたアークタンジェント関数として、図１のメモリ３０に補正関数変換テーブル５０に設定し、ＭＰＵ２６のヘッド位置復調部４８で補正関数変換テーブル５０を使用可能とする。【００５６】
図５は本実施形態におけるアークタンジェント関数補正処理を示したフローチャートである。図５において、まずステップＳ１で特定のヘッドを選択し、ステップＳ２でヘッドを例えば最インナから最アウタに向けて一定速度でシークする。【００５７】
続いてステップＳ３でヘッドのシーク中に得られる面積復調部４６からの復調信号Ｘ，ＹをＡＤコンバータにより一定周期でサンプリングして保持する。ステップＳ３の復調信号のサンプリング保持が済んだならば、ステップＳ４で、保持した復調信号（Ｘ，Ｙ）に基づいて位相平面に測定点をプロットすることでポジションリサージュを生成する。【００５８】
続いてステップＳ５でポジションリサージュから確率密度（ヒストグラム）を生成する。続いてステップＳ６で累積確率密度に基づき補正したアークタンジェント関数を生成する。続いてステップＳ７で復調信号の絶対値の比率（比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）またはその逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）から求めた０〜１の範囲で変化する比率をアドレスとする補正したアークタンジェント関数の変換テーブル、即ち図１に示したメモリ３０の補正関数変換テーブル５０を生成する。【００５９】
続いてステップＳ８で全ヘッドの処理を終了したか否かチェックし、未終了であればステップＳ１に戻り、次のヘッドを選択して、全ヘッドを終了するまで同様な処理を繰り返す。【００６０】
図６は図５のアークタンジェント関数補正処理におけるヘッドの一定速度シークに伴う復調信号から測定したポジションリサージュの説明図である。【００６１】
図６のポジションリサージュ７２にあっては、トラック境界が見え易いヘッドで測定したポジションリサージュを例に取っている。トラック境界が見え易いヘッドとは、図３（Ａ）に示す復調信号Ｘ，Ｙの１，−１となるピーク位置で波形がフラットに飽和している場合である。【００６２】
復調信号Ｘ，Ｙがピーク位置でフラットに飽和している場合には、０度、９０度、１８０度、２７０度の直交する位置でリサージュ波形はフラットとなり、４５度方向のコーナ部で丸みをもつことになる。【００６３】
これに対し図７は、トラック境界が見え難いヘッドで測定したポジションリサージュの説明図である。図７のポジションリサージュ７４にあっては、図３（Ａ）の復調信号Ｘ，Ｙがピーク部分で滑らかな比較的正弦波に近い波形となっており、したがって０度、９０度、１８０度、２７０度の直交方向における波形は、図６のヘッド境界が見え易いリサージュ波形７２に比べ丸みを帯びていることが分かる。【００６４】
このようにリサージュ波形が異なる理由は、ヘッドごとにリードコアの寸法が相違しているにもかかわらず、全ヘッドについてサーボトラックライタにより同一トラックピッチで面積復調パターンを磁気ディスクに記録していることに起因している。【００６５】
図８は図６及び図７に示したポジションリサージュ７２，７４の確率密度を測定する際に復調信号の全体値の比率Ｒとなる（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）またはその逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０〜１と変化する位相平面の象限を示した説明図である。【００６６】
図８において、位相平面は４５度間隔で左回りに第１象限７６、第２象限７８、第３象限８０、第４象限８２、第５象限８４、第６象限８６、第７象限８８及び第８象限９０の８象限に分割している。【００６７】
ここで復調信号の絶対値の比率比率Ｒ＝｜Ｙ｜／｜Ｘ｜が０〜１と変化する象限は、斜線で示す第１象限７６、対称位置となる第８象限９０、第４象限８２、及び対称位置となる第５象限８４の４象限である。例えば第１象限７６を例に取ると、位相角θ＝０度で（Ｘ，Ｙ）＝（１，０）であり、このとき比率Ｒ＝０である。この位置からθ＝４５度になると（Ｘ，Ｙ）＝（１／√２，１／√２）で比率Ｒ＝１となる。そこで第１象限７６については、比率０〜１の変化方向を矢印で示している。【００６８】
一方、第１象限７６に対し、Ｘ軸に対し対称位置となる第８象限９０については、復調信号Ｘ，Ｙの絶対値について同様に比率Ｒ＝（Ｙ／Ｘ）を求めると、０度〜３１５度の範囲で比率Ｒは０〜１と変化し、変化方向は矢印で示す第１象限７６に対しては逆方向となる。【００６９】
この関係は第４象限８２及び第８象限８４についても同様である。即ち、第１象限７６、第８象限９０、第４象限８２及び第５象限８４については、復調信号Ｘ，Ｙの絶対値の比率Ｒ＝（Ｙ／Ｘ）はすべて０〜１と変化することが分かる。【００７０】
図９は復調信号の絶対値の比率Ｒの逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０〜１と変化する象限を示している。復調信号の絶対値の比率の逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が０〜１と変化する象限は、斜線で示す第２象限７８、第３象限８０、第６象限８６及び第７象限８８の４象限となる。【００７１】
例えば第２象限７８を例にとると、θ＝９０度で（Ｘ，Ｙ）＝（０，１）であり、このとき比率Ｒ＝０となっている。そして、位相角θが９０度から４５度に変化してθ＝４５度になると比率Ｒ＝１となる。このときの比率０〜１の変化方向は矢印で示す右方向である。【００７２】
第３象限８０については、第２象限７８と逆方向に比率０〜１が変化する。この第２象限，第３象限８０の関係は、Ｘ軸に対し対称位置となる第６象限８６及び第７象限８８についても同様である。【００７３】
したがって、第２象限７８、第３象限８０、第６象限８６及び第７象限８８については、復調信号の絶対値の比率Ｒの逆数（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）が同じように０〜１と変化する象限であることが分かる。【００７４】
このような８つの象限と復調信号の絶対値の比率Ｒ又はその逆数が０〜１と変化する８象限について、各象限の比率０〜１の変化を例えば８等分し、８つの分割区間のそれぞれについて、図６または図７に示すポジションリサージュ７２または７４を対象に、各分割区間に属する測定点の数をカウントしてヒストグラムを作ることで、このヒストグラムをポジションリサージュの確率密度として求めることができる。【００７５】
なお、以下の説明にあっては、復調信号の絶対値の比率Ｒ又はその逆数を、単に比率Ｒとして説明する。【００７６】
図１０は、図８及び図９の８象限について比率０〜１を８分割して、各分割区間の確率密度とその総和を示したワークテーブルの説明図であり、このワークテーブルを実測結果として求めればよい。【００７７】
図１０のワークテーブル９２にあっては、上欄に０〜１となる比率Ｒを８分割した８つの区間を示し、左側縦方向に位相平面の４５度単位に分割した第１象限〜第８象限を示している。そして、ポジションリサージュにつき第１象限〜第８象限のそれぞれについて測定点の復調信号Ｘ，Ｙから比率を計算し、計算した比率が属する分割区分のカウント数を加算し、最終的に、最下欄に示すように第１象限から第８象限についてのすべての分割区間の総和を合計値Ｎ１〜Ｎ８として求める。【００７８】
ここで図１０のワークテーブル９２は、図８及び図９の８象限について比率０〜１を８分割して測定点の数をリサージュ波形から測定する内容を分かり易く示しているが、実際にはポジションリサージュを描くために測定された測定点（Ｘ，Ｙ）について、第１〜第８象限に応じて絶対値の比率またはその逆数を計算し、計算した比率又は逆数がワークテーブル９２の８つの区間のどれに属するかを判定して、属する区間のカウント数を合計すればよく、図１０のようなワークテーブル９２を必ずしも作成する必要はない。【００７９】
図１１は図６のポジションリサージュ７２から生成された確率密度と累積密度を示したグラフ図である。図１１において、横軸は０〜１と変化する復調信号の比率Ｒであり、０〜１の区間を８つの分割区間Ｐ１〜Ｐ８に分け、それぞれの区間における測定点の数Ｎ１〜Ｎ８を確率密度としてプロットし、確率密度カーブ９４を得ている。【００８０】
このような確率密度カーブ９４がリサージュ波形から生成されたならば、分割区間Ｐ１〜Ｐ８の順番に確率密度Ｎ１〜Ｎ８を順次累積することによって累積確率密度カーブ９６を生成する。【００８１】
この累積確率密度カーブ９６は、各区間における累積数を総数で割ることで、右側に示す正規化した累積確率密度０〜１の値をとる。このようにして得られた累積確率密度カーブ９６は、リサージュ波形の実測結果から得られたアークタンジェント関数を補正した関数を与える。【００８２】
したがって、図１１の累積確率密度カーブ９６に基づき０〜１と変化する復調信号Ｘ，Ｙの絶対値の比率Ｒをアドレスとして累積確率密度カーブ９６に基づく０〜１の値を持つ係数を格納することで、補正関数変換テーブル５０を生成することができる。【００８３】
具体的には、０〜１と変化する累積確率密度は位相角で０°〜４５°に対応していることから、復調信号Ｘ，Ｙの比率Ｒ＝０〜１をアドレスとして、累積確率密度カーブ９６に従って得られる位相角０°〜４５°を格納した補正関数変換テーブル５０を生成すればよい。【００８４】
図１２は図７のポジションリサージュ７４から生成された確率密度と累積確率密度を示したグラフ図である。この場合についても同様に、横軸に示す復調信号Ｘ，Ｙの絶対値の比率Ｒの０〜１の範囲を８分割した分割区間Ｐ１〜Ｐ８につき、リサージュ波形から分割区間に含まれる比率の測定点の数即ち確率密度Ｎ１〜Ｎ８を求めてプロットし、確率密度カーブ９８を生成する。【００８５】
続いて、確率密度カーブ９８に基づき分割区間Ｐ１〜Ｐ８の順に確率密度を累積した累積確率密度カーブ１００を生成し、これを補正されたアークタンジェント関数として図１の補正関数変換テーブル５０を生成する。【００８６】
この場合にも図１と同様、累積確率密度は０〜１の正規化した値をとることから、これを実際の位相角に対応した０°〜４５°として変換テーブルに登録すればよい。【００８７】
ここで図１１と図１２の累積確率密度カーブ９６，１００を対比してみると、確率密度カーブ９６は下向きにわずかに湾曲した特性となっている。これに対し図１２の累積確率密度カーブ１００は上向きに湾曲したカーブとなっており、この上向きに湾曲したカーブはアークタンジェント関数のカーブに近い形である。【００８８】
即ち図７のポジションリサージュ７４はアークタンジェント関数による円形のポジションリサージュに近いことから、図１２の補正されたアークタンジェント関数としての累積確率密度カーブ１００はそれに近く、これに対し図６の矩形に近いポジションリサージュ７２は図１１の累積確率密度カーブ９６のように逆に下向きに湾曲したカーブであり、補正前のアークタンジェント関数のカーブに対する補正の度合いが大きくなっていることが分かる。【００８９】
ここで図１のＭＰＵ２６に設けた関数補正部５２は、磁気ディスク装置１０の製造段階における最終工程のキャリブレーションとして実行される機能であり、関数補正部５２による図５に示したアークタンジェント関数補正処理が済んでメモリ３０に補正関数テーブル５０が形成され、磁気ディスク２０−１，２０−２のいずれかのシステム領域に書き込む保存処理が終了すれば、関数補正部５２は必要ないことから、関数補正部５２の機能を実現するプログラムは磁気ディスク装置１０から削除することになる。【００９０】
もちろん、関数補正部５２の機能を磁気ディスク装置１０に設けたまま工場出荷し、ユーザサイドにおいて、必要に応じてキャリブレーションとして関数補正部５２による補正処理を行うようなことも可能である。【００９１】
図１３は図１のＭＰＵ２６に設けた本実施形態におけるヘッド位置復調部の機能構成を示したブロック図である。図１３において、ヘッド位置復調部４８には、レート計算部１０４、位相角変換部１０５及び角度補正部１０６が設けられる。レート計算部１０４は、面積復調部４６から得られた復調信号Ｘ，Ｙの絶対値の比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）または（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）を算出する。【００９２】
レート計算部１０４で算出された比率Ｒは位相角変換部１０５に出力される。位相角変換部１０５は、０〜１の範囲で変化する復調信号Ｘ，Ｙの絶対値として求めた比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）または（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）をアドレスとして補正関数変換テーブル５０を参照し、対応する位相角θを出力する。【００９３】
補正関数変換テーブル５０には、図１１または図１２のヘッドごとのポジションリサージュから求めた累積確率密度カーブ９６，１００に基づく０°〜４５°の位相角を登録しており、比率（｜Ｙ｜／｜Ｘ｜）または（｜Ｘ｜／｜Ｙ｜）を入力すると、これに対応した位相角θを出力する。【００９４】
角度補正部１０６は、復調信号Ｘ，Ｙの符号と絶対値の大小比較により、図８及び図９に示した位相平面の第１象限から第８象限のいずれに属するかを判定し、補正関数変換テーブル５０から得られた位相角θを、判定した象限に対応した所定値の加算または減算により補正し、２トラック単位に０度〜３６０度の範囲で変化する位相角θを位置制御部１０２に出力する。【００９５】
位置制御部１０２は位相角θとして与えられるヘッド位置信号に基づき目標トラックにヘッドを移動するシーク制御と、目標トラックにシークした後のオントラック制御を行う。【００９６】
図１４は本実施形態における補正関数変換テーブルを使用したヘッド位置検出処理を示したフローチャートであり、図１３を参照して説明すると次のようになる。【００９７】
図１４において、まずステップＳ１で面積復調部４６から得られた復調信号を変数Ｘ，Ｙとして読み込み、ステップＳ２で絶対値の大小関係、例えば
｜Ｘ｜＞｜Ｙ｜
が成立するか否か判定する。【００９８】
ステップＳ２の大小関係の成立を判定するとステップＳ３に進み、１以下となる比率Ｒを
Ｒ＝｜Ｙ｜／｜Ｘ｜
により算出する。【００９９】
またステップＳ２の大小関係の不成立を判定するとステップＳ４に進み、同じく１以下となる比率Ｒを
Ｒ＝｜Ｙ｜／｜Ｘ｜
により算出する。【０１００】
次にステップＳ５で、比率Ｒにより補正関数変換テーブル５０を参照して位相角θに変換する。続いてステップＳ６で、角度補正部１０６により変数Ｘ，Ｙの符号と絶対値の大小関係から、第１象限から第８象限のどの象限に属するかを判定し、テーブル変換位相θを補正計算する。【０１０１】
そしてステップＳ７で、補正計算の済んだ検出位相を図１３の位置制御部１０２に出力し、目標トラックに対するシーク制御あるいはトラックセンタに対するオントラック制御を行わせる。、このようなステップＳ１〜Ｓ７の処理を、ステップＳ８でログオフなどの停止指示があるまで繰り返す。【０１０２】
図１５は図１３の角度補正部１０６、即ち図１４のフローチャートにおけるステップＳ６の象限判定結果に基づく位相角の補正計算を示した補正計算テーブルの説明図である。【０１０３】
図１５の補正計算テーブル１０８にあっては、第１象限から第８象限のそれぞれについて補正計算の計算内容を設定している。この補正計算の内容は、図８及び図９に示した変数Ｘ，Ｙで決まる測定点が属する象限の比率Ｒが０から１へ変化する方向を示す矢印に従った補正計算となる。【０１０４】
例えば図８の第１象限７６については、比率の０〜１の変化は０°〜４５°に対応していることから、補正計算は（０度＋θ）、即ちテーブル変換位相θをそのまま出力する。【０１０５】
これに対し図９の第２象限７８については、比率０〜１の変化は位相角θで９０°〜４５°の変化であることから、補正計算は（９０度−θ）とする。【０１０６】
以下、第３象限８０、第４象限８２、第５象限８４、第６象限８６、第７象限８８及び第８象限９０についても、それぞれの比率０〜１の変化方向を示す矢印方向の角度となるように補正計算を設定している。【０１０７】
図１６は図１３の角度補正部１０６及び図１４のステップＳ６における変数Ｘ，Ｙの測定点の属する象限を判定する象限判定テーブルの説明図である。図１６の象限判定テーブル１１０にあっては、変数Ｘ，Ｙの絶対値の大小関係と変数Ｘ，Ｙの符号によって、測定点の属する象限を判定している。【０１０８】
例えば第１象限と第２象限を例にとると、図８，図９から明らかなように、第１象限７６と第２象限７８における変数Ｘ，Ｙの符号は共に（＋，＋）であるが、第１象限７６と第２象限７８では変数Ｘ，Ｙの大小関係が異なる。【０１０９】
即ち、第１象限は変数Ｘが変数Ｙより大きいのに対し、第２象限は変数Ｘが変数Ｙより小さい関係にある。したがって変数Ｘ，Ｙの絶対値の大小関係とそれぞれの符号によって、第１象限〜第８象限のいずれの象限に属するかを判定することができる。【０１１０】
この象限判定テーブル１１０の判定結果が得られれば、図１５の補正計算テーブル１０８の象限を特定することで補正計算の内容が決まることになる。【０１１１】
図１７は図１１の累積確率密度カーブ９６から生成された補正関数変換テーブル５０の一例を示している。図１７の補正関数変換テーブル５０にあっては、比率Ｒを０〜１の範囲につき８分割してアドレス値とし、８分割した比率Ｒに対し累積確率密度カーブ９６から得られた０〜１の正規化値を格納している。【０１１２】
実際の補正関数変換テーブル５０にあっては、正規化値は不要であり、正規化値に４５°を掛け合わせた位相角θの値を登録している。この補正関数変換テーブル５０は比率Ｒを８分割した分解能であり、その間の比率については補間計算により位相角θを求めればよい。【０１１３】
図１８は補正されていないアークタンジェント関数変換テーブルを示した説明図である。図１８のアークタンジェント関数変換テーブル１１２にあっては、図１７の補正関数変換テーブル５０と同じく、比率Ｒの０〜１の区間を８分割して、それぞれの比率に対応した位相角θを前記（１）式から求めて格納している。【０１１４】
この補正していないアークタンジェント関数変換テーブル１１２を使用した場合についても、図１７の補正関数変換テーブル５０の場合と同様、図１３及び図１４によるヘッド位置検出処理がまったく同様にできる。即ち、図１３の補正関数変換テーブル５０を、図１８の補正していないアークタンジェント関数変換テーブル１１２に置き換えればよい。【０１１５】
図１９は、図１７に示した補正関数変換テーブル５０と図１８に示した補正していないアークタンジェント関数変換テーブル１１２を使用したオントラック制御状態でヘッド位置から求めたサーボフレーム単位のＮＲＲＯ（非同期成分回転誤差）の実測結果を示した説明図である。【０１１６】
図１９において、横軸はサーボフレーム番号であり、縦軸に変換テーブルから得られた位相角をラジアンで示している。図１９において、ＮＲＲＯ測定結果１１６が補正していないアークタンジェント関数変換テーブルを使用して位相角を求めた場合であり、ＮＲＲＯのσ１はσ１＝０．０６ラジアンから０．１４ラジアンの範囲でばらついている。【０１１７】
これに対しポジションリサージュの確率密度を実測して累積確率密度カーブを求めてアークタンジェント関数を補正した場合には、ＮＲＲＯ測定結果１１４に示すように、σ２は０．０８ラジアンから０．１２ラジアンの範囲に収まっており、補正前に比べ補正後のばらつきを半減することができており、補正によるポジションリニアリティの向上が十分に図られている。【０１１８】
本発明は図１の磁気ディスク装置１０のコンピュータとなるＭＰＵ２６で実行されるプログラムを提供する。このプログラムは、アークタンジェント補正関数処理については図５のフローチャートの内容を持ち、またヘッド位置検出処理については図１４のフローチャートの内容を持つ。【０１１９】
なお本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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