(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するデイスクの所望のトラックに、ヘッドを位置するためのヘッド位置制御方法において、
前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転し、前記第１の直線群と隣接する第２の直線群で形成された速度検出パターンと、を前記ヘッドで読み取るステップと、
前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調するステップと、
前記ヘッドの読み取った前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出するステップと、
前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータを制御するステップとを有し、
前記速度検出ステップは、
前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、
サンプル結果をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の前記周波数を検出するステップと、
検出された前記第１及び第２の直線群の再生信号の周波数の差から速度を検出するステップとからなる
ことを特徴とするヘッド位置制御方法。
【請求項２】
回転するデイスクの所望のトラックに、ヘッドを位置するためのヘッド位置制御方法において、
前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転し、前記第１の直線群と隣接する第２の直線群で形成された速度検出パターンと、を前記ヘッドで読み取るステップと、
前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調するステップと、
前記ヘッドの読み取った前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出するステップと、
前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータを制御するステップとを有し、
前記速度検出ステップは、
前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、
サンプル結果をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の周波数の第１の大きさを検出するステップと、
前記再生信号の微分信号を求めるステップと、
前記微分信号をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の前記周波数の第２の大きさを検出するステップと、
検出された２つの第１及び第２の大きさから、前記第１、第２の直線群の再生信号による各々速度を計算し、両速度の差から前記ヘッドの速度を検出するステップとからなる
ことを特徴とするヘッド位置制御方法。
【請求項３】
デイスクのトラックのデータをヘッドで少なくとも読み取るデイスク記憶装置において、
前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転し、前記第１の直線群と隣接する第２の直線群で形成された速度検出パターンとを読み取るヘッドと、
前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータと、
前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調する位置検出部と、
前記ヘッドの読み取った前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出する速度検出部と、
前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動する前記アクチュエータを制御する制御部とを有し、
前記速度検出部は、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルし、サンプル結果をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の前記周波数を検出し、検出された前記第１及び第２の直線群の再生信号の周波数の差から速度を検出する
ことを特徴とするデイスク記憶装置。
【請求項４】
デイスクのトラックのデータをヘッドで少なくとも読み取るデイスク記憶装置において、
前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転し、前記第１の直線群と隣接する第２の直線群で形成された速度検出パターンとを読み取るヘッドと、
前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータと、
前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調する位置検出部と、
前記ヘッドの読み取った前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出する速度検出部と、
前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動する前記アクチュエータを制御する制御部とを有し、
前記速度検出部は、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルし、サンプル結果をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の周波数の第１の大きさを検出し、前記再生信号の微分信号を求め、前記微分信号をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の前記周波数の第２の大きさを検出し、検出された２つの第１及び第２の大きさから、前記第１、第２の直線群の再生信号による各々速度を計算し、両速度の差から前記ヘッドの速度を検出する
ことを特徴とするデイスク記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デイスクを情報記録媒体として使用し、ヘッドをデイスクの半径方向に移動して、デイスクに記録された情報を読み出すデイスク記憶装置のヘッド位置制御方法及びデイスク装置に関し、特に、デイスクのサーボ情報を読み取り、ヘッドの位置を制御するヘッド位置制御方法及びデイスク記憶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気デイスク、光デイスク、光磁気デイスク等の記憶媒体を使用した情報記憶装置は、広く利用されている。このような情報記憶装置では、読み取り又は読み取り／書込みヘッドをデイスクの所定のトラックに位置付け、読み取り又は書込みを行う。
【０００３】
図１０は、従来のデイスクのサーボ情報の説明図、図１１は、従来のデイスク装置のヘッド位置決め制御システムの説明図、図１２は、従来の速度検出動作の説明図である。
【０００４】
図１０に示すように、磁気デイスク装置で用いられているセクターサーボ方式と呼ばれるヘッド位置決め制御システムでは、デイスク１００上の各セクタ１０３にサーボ情報を記録したサーボエリア１０２を、等角度で放射状に配置している。ヘッドは、このサーボ情報に基づいて、デイスク１００の目標トラックに位置決めする。尚、磁気デイスクでは、トラックは同心円状に形成され、光デイスクでは、トラックはスパイラル状に形成される。
【０００５】
サーボ情報１０２は、トラックアドレスと位置情報信号パターンとから成る。トラックアドレスは、各トラックを認識するために用いられる。位置情報信号パターンは、ヘッドのトラックの中心からのオフセット量を求めるために用いられる。
【０００６】
図１１に示すように、磁気デイスク装置は、回転する磁気デイスク１００と、磁気ヘッド１１０と、磁気ヘッド１１０を磁気デイスク１００の半径方向に移動するアクチュエータ１２０とを有する。位置検出回路１３０は、ヘッド１１０がサーボエリア１０２を通過する時に読み込むサーボ情報によって、一定の時間毎にヘッド１１０の位置を検出する。
【０００７】
デイスク１００にデータをライトまたはリードするには、まず、ヘッド位置制御部１５０が、ヘッド１１０を目標のトラックに移動させる（シークという）。その後、ヘッド１１０が目標のセクタに至るまで、ヘッド１１０を目標トラック上に追従させ（フォローイングという）、目標のセクタに来ると、ヘッド１１０にデータをライトまたはリードさせる。
【０００８】
ヘッド１１０を目標のトラックに移動させる時の制御（シーク制御）には、一般的に速度制御が行われる。ヘッド位置制御部１５０の制御の流れを説明する。
【０００９】
（１）位置検出回路１３０が、ヘッド１１０の読み取ったサーボ情報から現在のヘッド位置を検出する。
【００１０】
（２）速度計算回路１４０が、過去のヘッド位置も使って，現在のヘッド速度を計算する。
【００１１】
（３）ヘッド位置制御部１５０が、残り距離から，目標速度を計算する。
【００１２】
（４）ヘッド位置制御部１５０が、目標速度と現在の速度の差を求めて、補償器に与え，電流指令値を計算する。この電流指令値でアクチュエータ１２０を駆動する。
【００１３】
以上を繰り返すことにより、ヘッドを目標トラックに移動させる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、ヘッドの速度を直接検出する代わりに、ヘッドの位置からヘッド速度を推定している。このヘッド速度を計算するため、図１２に示すように、位置を微分することによって、速度を求めている。即ち、サンプルサーボ制御では、一定間隔Ｔ毎に、位置を検出し、前回サンプルした位置と、今回サンプルした位置との差を間隔Ｔで割り、速度を計算している。
【００１５】
しかしながら、検出されたヘッド位置の情報に誤差がある時、位置誤差の高周波成分が、微分の操作によって、速度の誤差として強調される。また、サンプルした位置信号から速度を推測するためには、前回サンプルと今回サンプルの位置の差分だけ、サンプル時間の間に移動したとするため、前回サンプルと今回サンプルの間の平均速度を、今回サンプルを見てはじめて知る結果となり、サンプル時間の半分の時間だけ遅れて速度を計測していることになる。
【００１６】
このような、検出速度と実速度の誤差は、目標速度への追従精度を低下し、制御系の位相マージンを少なくする。このため、より高速なヘッド移動をしようとすると、制御系が不安定となり、高速シーク動作や、フォローイング動作が困難であり、トラックアクセス時間の高速化を阻害していた。
【００１７】
従って、本発明の目的は、誤差の少ないヘッド速度を得て、高速アクセスするためのヘッド位置制御方法及びデイスク記憶装置を提供することにある。
【００１８】
又、本発明の他の目的は、誤差の少ないヘッド速度を得て、制御系の位相マージンを増大し、制御系を安定にするためのヘッド位置制御方法及びデイスク記憶装置を提供することにある。
【００１９】
更に、本発明の他の目的は、ヘッドの速度を直接検出して、誤差の少ないヘッド速度を検出するためのヘッド位置制御方法及びデイスク記憶装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成のため、本発明のヘッド位置制御方法は、前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転し、前記第１の直線群と隣接する第２の直線群で形成された速度検出パターンと、を前記ヘッドで読み取るステップと、前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調するステップと、前記ヘッドの読み取った前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出するステップと、前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータを制御するステップとを有し、前記速度検出ステップは、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、サンプル結果をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の前記周波数を検出するステップと、検出された前記第１及び第２の直線群の再生信号の周波数の差から速度を検出するステップとからなる。
【００２１】
又、本発明のデイスク記憶装置は、デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転し、前記第１の直線群と隣接する第２の直線群で形成された速度検出パターンとを読み取るヘッドと、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータと、前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調する位置検出部と、前記ヘッドの読み取った前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出する速度検出部と、前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動する前記アクチュエータを制御する制御部とを有し、前記速度検出部は、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルし、サンプル結果をフーリエ変換して、前記第１及び第２の直線群の再生信号の前記周波数を検出し、検出された前記第１及び第２の直線群の再生信号の周波数の差から速度を検出する。
【００２２】
本発明では、デイスクのサーボエリアに速度検出パターンを付与し、再生周波数で速度を検出するので、サーボ読み取りのタイミングで、ヘッドの速度を直接検出できる。このため、誤差の少ないヘッドの速度の情報が得られる。また、速度の検出に遅れが無くなるので、制御系の位相マージンが大きくなり、安定性が良くなる。サーボ読み取りのタイミングを利用しているため、サンプルサーボに同期して、ヘッド速度が検出でき、従来の制御系を変更しないで、容易に実現できる。
【００２６】
これにより、デイスクの回転速度の変動を吸収し、正確な速度を検出することができる。
【００２７】
又、本発明では、好ましくは、前記速度検出ステップは、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、サンプル結果をフーリエ変換して、前記周波数を検出するステップと、検出された周波数から速度を検出するステップとからなる。これにより、容易にデジタル処理で周波数を検出できる。
【００２８】
又、本発明では、好ましくは、前記速度検出ステップは、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、サンプル結果をフーリエ変換して、前記周波数の大きさを検出するステップと、前記再生信号の微分信号を求めるステップと、前記微分信号をフーリエ変換して、前記周波数の大きさを検出するステップと、検出された２つの大きさから速度を検出するステップとからなる。
【００２９】
これにより、より簡単な演算で正確にヘッド速度を検出できる。
【００３０】
又、本発明では、好ましくは、前記アクチュエータを制御するステップは、目標位置と前記検出した現在位置との差に基づいて、目標速度を生成するステップと、前記目標速度と前記検出速度との速度誤差を計算するステップと、前記速度誤差に従い、前記アクチュエータの電流指令を出力するステップからなる。これにより、速度制御の位相マージンが増加し、高速シークしても、制御系を安定に維持できる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、デイスク記憶装置、ヘッド速度検出方法、他の実施の形態で、説明するが、本発明は、下記実施の形態に限られない。
【００３２】
［デイスク記憶装置］
図１は、本発明の一実施の形態のデイスク記憶装置の構成図、図２は、図１のサーボコントローラの機能ブロック図、図３は、図１の磁気デイスクの上面図、図４は、図３のサーボエリアの構成図である。
【００３３】
図１は、デイスク記憶装置として、磁気デイスク装置を示す。図１に示すように、磁気記憶媒体である磁気デイスク１２が、スピンドルモータ３６の回転軸１４に設けられている。スピンドルモータ３６は、磁気デイスク１２を回転する。アクチュエータ１６は、先端に磁気ヘッド１８を備え、磁気ヘッド１８を磁気デイスク１２の半径方向に移動する。
【００３４】
アクチュエータ１６は、回転軸を中心に回転するアームと、アームの後端に設けられた駆動コイルと、アームの先端に設けられたサスペンション（ジンバル）からなる。このサスペンションに磁気ヘッド１８が設けられる。
【００３５】
これらは、エンクロージャ１０内に収容される。磁気ヘッド１８は、スライダと、リード素子と、ライト素子とからなる。磁気ヘッド１８は、スライダに、磁気抵抗素子を含むリード素子を積層し、その上にライトコイルを含むライト素子を積層して、構成される。
【００３６】
アナログデジタル変換器２２は、磁気ヘッド１８の読み取り信号をデジタルのヘッド出力信号に変換する。位置算出回路２４は、ヘッド出力信号（図３及び図４で後述するヘッド位置検出情報）からヘッド位置を復調する。速度算出回路２６は、ヘッド出力信号（図３及び図４で後述する速度検出情報）からヘッドの速度を検出する。
【００３７】
サーボコントローラ２８は、図２にて後述するように、復調されたヘッド位置と検出されたヘッド速度を受け、アクチュエータ１６をシーク及びフォローイング制御する。ハードデイスクコントローラ／メインコントローラ３０は、ホストと交信し、磁気ヘッド１８のリード／ライト動作や、サーボコントローラ２８の制御を行う。
【００３８】
図２により、サーボコントローラ２８を説明する。加算器３２は、ハードデイスクコントローラ／メインコントローラ３０から与えられる目標位置ｒから検出した現在位置Ｐを引き、位置誤差Ｅを計算する。目標速度生成器３４は、台形状の目標速度カーブに応じて、位置誤差（残り距離）Ｅに対応する目標速度Ｖｃを生成する。
【００３９】
加算器３６は、生成された目標速度Ｖｃから実速度ｖを差し引き、速度誤差Δｖを計算する。第１の補償器３８は、例えば、ＰＩＤ（Proportional  Integrated  Differential)補償器で構成され、速度誤差Δｖを位相、ゲイン補償して、電流指令を生成する。
【００４０】
第２の補償器４０は、例えば、ＰＩＤ（Proportional  Integrated  Differential)補償器で構成され、位置誤差Ｅを位相、ゲイン補償して、電流指令を生成する。モード切換え器４２は、位置誤差Ｅに応じて、スイッチＳＷを速度制御側と位置制御側に切り換え、アクチュエータ１６に出力する。
【００４１】
即ち、デイスク１００にデータをライトまたはリードするため、ヘッド１１０を目標のトラックにシーク移動させる（シークという）。このため、目標位置ｒが変更され、位置誤差Ｅが大きくなるため、モード切換え器４２は、スイッチＳＷを第１の補償器３８に切り換える。
【００４２】
シーク制御では、位置算出回路２４が、ヘッド１８の読み取ったサーボ情報から現在のヘッド位置を検出し、且つ速度算出回路２６が、本発明では、ヘッド１８の読み取った速度検出パターンから現在のヘッド速度を計算する。
【００４３】
加算器３２は、目標位置ｒから検出位置ｐを差し引き、位置誤差Ｅを計算し、目標速度生成器３４は、残り距離（位置誤差）Ｅから，目標速度を計算する。加算器３６は、目標速度と現在の速度の差を求めて、補償器３８に与え，電流指令値を計算する。この電流指令値でアクチュエータ１６を駆動する。
【００４４】
一方、モード切換え器４２は、位置誤差Ｅを監視し、位置誤差Ｅが、小さくなり、目標位置近傍に到達したと判定すると、スイッチＳＷを第２の補償器４０に切り換える。これにより、位置誤差Ｅを第２の補償器４０で補償した電流指令値でアクチュエータ１６を駆動する。即ち、トラックフォローイング制御が行われ、ヘッド１８は、目標トラックに追従する。
【００４５】
次に、ヘッド１８の速度を直接検出するための速度検出用パターンを、図３及び図４により説明する。図３に示すように、デイスク１２上の各セクタ１３にサーボ情報を記録したサーボエリア１０を、等角度で放射状に配置している。サーボ情報１２は、トラックアドレス１０−１と位置情報信号パターン１０−２とから成る。
【００４６】
トラックアドレスは、各トラックを認識するために用いられる。位置情報信号パターンは、ヘッドのトラックの中心からのオフセット量を求めるために用いられる。更に、本発明では、このサーボエリア１０に、速度検出用のパターン１０−３を新たに設け、ヘッド１８の実際の速度を測定できるようにする。
【００４７】
図４に示すように、サーボエリア１０は、プリアンブル１０−４と、シンクマーク１０−５と、トラックアドレス１０−１と、位置情報パターン（バーストＡ〜バーストＤ）１０−２とを有する。トラックアドレス１０−１でトラック位置を、位置情報パターン１０−２の各バーストＡ〜Ｄで、トラック内の位置を検出する。尚、位置情報パターン１０−２は、４相パターンを示す。
【００４８】
本発明で追加されたヘッド速度検出用パターン１０−３は、デイスク１２の円周方向と半径方向に対して、ある傾きを持った直線群で構成されている。本実施の形態では、ある傾きを持った直線群であるＥｖｅｎパターン５０と、このパターンを円周方向に対し線対称に反転したＯｄｄパターン６０とを隣接させて設けている。
【００４９】
この傾きを持った直線群のパターン５０、６０は、ヘッド１８が、半径方向に速度を持つと、ヘッド１８が再生する再生信号の周波数が、ヘッドの半径方向の移動速度に応じて変化するように作用する。従って、直線群パターン５０、６０をヘッド１８が再生した再生信号の周波数を検出する周波数検出手段を設けることにより、ヘッド速度が検出できる。
【００５０】
［ヘッド速度検出方法］
次に、図４の速度検出パターンを利用した速度検出方法を説明する。図５は、図４の速度検出パターンの模式図であり、図６は、ヘッド速度と再生信号の周期の関係を示す。図５に示すように、速度検出パターンの直線の傾きを、円周方向にＸ，半径方向にＹと定義する。図６は、図５のＥｖｅｎパターン５０において，同一位相となる点を結んだものであり、平行な直線群となる。ヘッド１８が１つの直線から次の直線に移るまでに、再生信号の位相が１回転する。
【００５１】
ここで、前述のように、速度検出パターンの円周方向の周期をＸ[m], 半径方向の周期をＹ[m]とし、ヘッド１８の円周方向の速度、つまりデイスク１２の回転速度をＶｘ[m/s], ヘッド１８の半径方向の速度をＶｙ[m/s]と定義する。
【００５２】
ヘッドの円周方向の移動距離が、Ｘ' （＝Ｖｘ／（Ｖｘ／Ｘ＋Ｖｙ／Ｙ））のときに，位相が１回転する。
【００５３】
従って、速度Ｖｙでの再生信号の周波数ｆｅは、
ｆｅ＝Ｖｘ／Ｘ‘＝Ｖｘ／Ｘ＋Ｖｙ／Ｙ
となる。
【００５４】
同様に，Ｏｄｄパターン６０では、速度Ｖｙでの再生信号の周波数ｆｏは、
ｆｏ＝Ｖｘ／Ｘ−Ｖｙ／Ｙ
となる。
【００５５】
デイスク１２の回転速度Ｖｘが完全に一定である場合には，どちらか１つの周波数を用いて、ヘッドの半径方向の速度Ｖｙを計算する。例えば、ｆｅを用いて，
Ｖｙ＝（ｆｅ−Ｖｘ／Ｘ）・Ｙ
としてＶｙが求められる。
【００５６】
Ｖｘ，Ｘ，Ｙは、既知であるため、再生信号の周波数を測定することにより、ヘッド１８の半径方向の速度Ｖｙを検出できる。
【００５７】
一方、実際には、デイスク１２の回転速度Ｖｘは，わずかに変動しているので、図７に示すように、Ｅｖｅｎパターン５０の再生信号の周波数ｆｅと、Ｏｄｄパターン６０の再生信号の周波数ｆｏを測定し、下記式により、周波数の差をとることによって回転変動分を打ち消すことができる。
【００５８】
Ｖｙ＝（ｆｅ−ｆｏ）・Ｙ／２
このようにして、ヘッドの半径方向の速度が求められる。デイスクのサーボエリアに速度検出パターンを付与したので、サーボ読み取りのタイミングで、ヘッドの速度を直接検出できる。このため、誤差の少ないヘッドの速度の情報が得られる。また、速度の検出に遅れが無くなるので、制御系の位相マージンが大きくなり、安定性が良くなる。サーボ読み取りのタイミングを利用しているため、サンプルサーボに同期して、ヘッド速度が検出でき、従来の制御系を変更しないで、容易に実現できる。
【００５９】
次に、周波数分析をデジタル処理するには、離散的フーリエ変換（ＤＦＴ）が適している。即ち、連続波形をサンプリングし、デジタル処理で、連続波形の周波数を検出するため、離散的フーリエ変換を使用する。図８は、本発明の一実施の形態のフーリエ変換を使用したヘッド速度検出処理フロー図、図９は、その動作説明図である。
【００６０】
（Ｓ１０）先ず、ヘッド１８の読み取った再生信号をサンプリングする。
【００６１】
（Ｓ１２）次に、サンプリングした信号に、窓関数としてフラットトップウィンドウを用いてＦＦＴ（Fast  Fourie  Transform)して、基本周波数成分の大きさを求める。これをＡとする。図９に示すように、未知の周期の連続波形（再生信号）をサンプルして、ＤＦＴする場合に、切り取られる波形位置により、ＦＦＴの値が異なり、基本周波数以外の周波数スペクトルが現れる。時間窓関数は、切り取り期間の始端と終端を連続的にするための重み関数であり、レクタングラウィンドウ、ハニングウィンドウ、ハミングウィンドウ、フラットトップウィンドウが知られている。ここでは、時間窓長が基本周期の整数倍でなくても、周波数成分の大きさにあまり変化を生じない時間窓として、フラットトップウィンドウを利用している。
【００６２】
（Ｓ１４）次に、サンプリングした信号をＦＦＴして、各周波数成分に２πｊｆ（ｊは虚数単位、ｆは周波数）を掛けた後、逆ＦＦＴする。これで、再生信号の微分波形を求める。
【００６３】
（Ｓ１６）再生信号の微分波形に、窓関数としてフラットトップウィンドウを用いてＦＦＴして、基本周波数成分の大きさを求める。これをＢとする。
【００６４】
（Ｓ１８）求める周波数ｆｅは、Ｂ／２πＡで得られる。
【００６５】
（Ｓ２０）ヘッドの半径方向の速度Ｖｙは、前述のように、下記式により求められる。
【００６６】
Ｖｙ＝（ｆｅ−Ｖｘ／Ｘ）・Ｙ
以上の処理を、時間関数で示すと、再生信号ｙ＝Ａｓｉｎ２πｆｅｔとすると、ステップＳ１２で、その大きさ「Ａ」が得られ、ステップＳ１４で、その微分信号ｄｙ／ｄｔ＝２πｆｅ・Ａ・ｃｏｓ２πｆｅｔが得られる。ステップＳ１６で、その大きさＢ＝「２πｆｅ・Ａ」が得られる。従って、ステップＳ１８で、Ｂ／２πＡ＝ｆｅが得られる。
【００６７】
図７の処理を行う場合には、同様に、Ｏｄｄパターンの周波数ｆｏを計算し、図７の式により、速度Ｖｙを計算する。
【００６８】
このようなＦＦＴを使用することにより、容易に速度検出パターンの再生信号の周波数を検出でき、デジタル処理でヘッド速度を正確に且つ容易に検出できる。
【００６９】
［他の実施の形態］
速度検出パターンをＥＶＥＮ，ＯＤＤの２つのパターンで説明したが、いずれか一方のパターンでも、実現できる。デイスクを円盤形状のもので説明したが、カード形状のものでも良い。更に、デイスク記憶装置を、磁気デイスク装置で説明したが、光、光磁気デイスク装置等の他のデイスク記憶装置にも適用できる。
【００７０】
以上、本発明を、実施の形態で説明したが、本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形が可能であり、これらを本発明の技術的範囲から排除するものではない。
【００７１】
（付記１）回転するデイスクの所望のトラックに、ヘッドを位置するためのヘッド位置制御方法において、前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと速度検出パターンとを前記ヘッドで読み取るステップと、前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調するステップと、前記ヘッドの読み取った速度検出パターンの周波数から前記ヘッドの速度を検出するステップと、前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータを制御するステップとを有することを特徴とするヘッド位置制御方法。
【００７２】
（付記２）前記読み取りステップは、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ直線群で形成された前記速度検出パターンを読み取るステップを有することを特徴とする付記１のヘッド位置制御方法。
【００７３】
（付記３）前記読み取りステップは、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転した第２の直線群で形成された前記速度検出パターンを読み取るステップを有することを特徴とする付記２のヘッド位置制御方法。
【００７４】
（付記４）前記速度検出ステップは、前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出するステップからなることを特徴とする付記３のヘッド位置制御方法。
【００７５】
（付記５）前記速度検出ステップは、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、サンプル結果をフーリエ変換して、前記周波数を検出するステップと、検出された周波数から速度を検出するステップとからなることを特徴とする付記１のヘッド位置制御方法。
【００７６】
（付記６）前記速度検出ステップは、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルするステップと、サンプル結果をフーリエ変換して、前記周波数の大きさを検出するステップと、前記再生信号の微分信号を求めるステップと、前記微分信号をフーリエ変換して、前記周波数の大きさを検出するステップと、検出された２つの大きさから速度を検出するステップとからなることを特徴とする付記１のヘッド位置制御方法。
【００７７】
（付記７）前記アクチュエータを制御するステップは、目標位置と前記検出した現在位置との差に基づいて、目標速度を生成するステップと、前記目標速度と前記検出速度との速度誤差を計算するステップと、前記速度誤差に従い、前記アクチュエータの電流指令を出力するステップからなることを特徴とする付記１のヘッド位置制御方法。
【００７８】
（付記８）デイスクのトラックのデータをヘッドで少なくとも読み取るデイスク記憶装置において、前記デイスクの前記トラックに設けられた位置検出パターンと速度検出パターンとを読み取るヘッドと、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動するアクチュエータと、前記ヘッドの読み取った位置検出パターンから現在位置を復調する位置検出部と、前記ヘッドの読み取った速度検出パターンの周波数から前記ヘッドの速度を検出する速度検出部と、前記復調した現在位置と前記検出した速度から、前記ヘッドを前記デイスクの半径方向に移動する前記アクチュエータを制御する制御部とを有することを特徴とするデイスク記憶装置。
【００７９】
（付記９）前記デイスクの速度検出パターンは、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ直線群で形成されたことを特徴とする付記８のデイスク記憶装置。
【００８０】
（付記１０）前記デイスクの速度検出パターンは、前記デイスクの円周方向と半径方向とに対し傾きを持つ第1の直線群と、前記直線群を前記円周方向に線対称に反転した第２の直線群で形成されたことを特徴とする付記９のデイスク記憶装置。
【００８１】
（付記１１）前記速度検出部は、前記第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差から前記ヘッドの速度を検出することを特徴とする付記１０のデイスク記憶装置。
【００８２】
（付記１２）前記速度検出部は、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルし、サンプル結果をフーリエ変換して、前記周波数を検出し、検出された周波数から速度を検出することを特徴とする付記８のデイスク記憶装置。
【００８３】
（付記１３）前記速度検出部は、前記速度検出パターンの再生信号をサンプルして、サンプル結果をフーリエ変換して、前記周波数の大きさを検出し、前記再生信号の微分信号を求め、前記微分信号をフーリエ変換して、前記周波数の大きさを検出し、検出された２つの大きさから速度を検出することを特徴とする付記８のデイスク記憶装置。
【００８４】
（付記１４）前記制御部は、目標位置と前記検出した現在位置との差に基づいて、目標速度を生成した後、前記目標速度と前記検出速度との速度誤差を計算し、前記速度誤差に従い、前記アクチュエータの電流指令を出力することを特徴とする付記８のデイスク記憶装置。
【００８５】
【発明の効果】
デイスクのサーボエリアに速度検出パターンを付与し、再生信号の周波数で速度検出するので、サーボ読み取りのタイミングで、ヘッドの速度を直接検出できる。このため、誤差の少ないヘッドの速度の情報が得られる。また、速度の検出に遅れが無くなるので、制御系の位相マージンが大きくなり、安定性が良くなる。サーボ読み取りのタイミングを利用しているため、サンプルサーボに同期して、ヘッド速度が検出でき、従来の制御系を変更しないで、容易に実現できる。更に、第１の直線群の再生信号の周波数と前記第２の直線群の再生信号の周波数の差からヘッドの速度を検出するため、デイスクの回転速度の変動を吸収し、正確な速度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のデイスク記憶装置の構成図である。
【図２】図１のサーボコントローラの機能ブロック図である。
【図３】図１の磁気デイスクの正面図である。
【図４】図３のサーボエリアの構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態の速度検出パターンの模式図である。
【図６】図５の速度検出パターンを利用した速度検出方法の説明図である。
【図７】図５の速度検出処理フロー図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の速度検出処理フロー図である。
【図９】図８の処理の動作説明図である。
【図１０】従来のデイスクのサーボ情報の説明図である。
【図１１】従来の磁気デイスク装置の説明図である。
【図１２】従来のヘッド速度検出方法の説明図である。
【符号の説明】
１２  磁気デイスク
１６  アクチュエータ
１８  磁気ヘッド
２０  スピンドルモータ
２４  位置復調回路
２６  速度検出回路
２８  サーボコントローラ
３２、３６  加算器
３４  目標速度生成部
３８、４０  補償器
４２  モード切換え器
１０  サーボエリア
１０−１  トラックアドレス
１０−２  位置情報
１０−３  速度検出パターン
【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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