(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするアナログデジタル変換手段と、
前記アナログデジタル変換手段によってサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、個々の入力分割ビットストリームに基づいてアドレス検出と誤り検出を実行する前記入力分割ビットストリーム毎のアドレス検出手段と、
前記複数のアドレス検出手段におけるアドレス検出の結果として複数のアドレス検出手段から出力される復号結果を入力するとともに、前記複数のアドレス検出手段で得られた誤り検出結果を入力して、誤りがないことを示す誤り検出結果を入力した１つのアドレス検出手段からの復号結果を選択して出力する選択手段と、
を有することを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項２】
前記アドレス情報は、ディスク上のトラックを識別するトラックアドレスであることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項３】
前記サーボ情報を構成するアドレス情報は誤り検出用の冗長ビットを付加した構成を有し、
前記アナログデジタル変換手段によってサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームの各々は、冗長ビットを含んだ分割ビットストリームとして構成され、
前記複数のアドレス検出手段中の前記誤り検出手段は、入力された分割ビットストリームに含まれる冗長ビットに基づいて誤り検出を実行する構成であることを特徴とする請求項３に記載のディスクドライブ装置。
【請求項４】
前記アナログデジタル変換手段は、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成を有し、
前記複数のアドレス検出手段は、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された４本の分割ビットストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームを入力するアドレス検出手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームを入力するアドレス検出手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームを入力するアドレス検出手段の３つであることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項５】
前記複数のアドレス検出手段は、入力分割ビットストリームに、予め定められたしきい値を適用して、該入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力する構成を有することを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項６】
前記複数のアドレス検出手段は、入力分割ビットストリームに基づく最尤復号処理を実行して、前記入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力する構成を有することを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項７】
前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、
前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、
前記アナログデジタル変換手段は、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項８】
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするアナログデジタル変換手段と、
前記アナログデジタル変換手段によってサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、個々の入力分割ビットストリームに基づいて最尤復号処理によるアドレス検出とを実行する前記入力分割ビットストリーム毎の最尤復号手段と、
前記複数の最尤復号手段における復号結果を入力するとともに、前記複数の最尤復号手段における復号処理において得られる尤度情報を入力して、該入力された複数の尤度情報のうち尤度が最大である尤度情報を入力した１つの最尤復号手段からの復号結果を選択して出力する選択手段と、
を有することを特徴とするディスクドライブ装置。
【請求項９】
前記アドレス情報は、ディスク上のトラックを識別するトラックアドレスであることを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１０】
前記サーボ情報を構成するアドレス情報は誤り検出用の冗長ビットを持たない構成を有することを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１１】
前記アナログデジタル変換手段は、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成を有し、
前記複数の最尤復号手段は、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された４本の分割ストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームを入力する最尤復号手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームを入力する最尤復号手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームを入力する最尤復号手段の３つであることを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１２】
前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、
前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、
前記アナログデジタル変換手段は、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成であることを特徴とする請求項８に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１３】
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするサンプル・ステップと、
前記サンプル・ステップにおいてサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、各々の入力分割ビットストリームに基づいて前記入力分割ビットストリーム毎に設けられているアドレス検出手段において並列にアドレス検出と誤り検出を実行するアドレス検出ステップと、
前記アドレス検出ステップにおけるアドレス検出の結果として前記複数のアドレス検出手段から出力される複数の復号結果を入力するとともに、前記複数のアドレス検出手段で得られた誤り検出結果を入力して、誤りがないことを示す誤り検出結果を入力した１つのアドレス検出手段からの復号結果を選択して出力する選択出力ステップと、
を有することを特徴とするディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法。
【請求項１４】
前記サーボ情報を構成するアドレス情報は誤り検出用の冗長ビットを付加した構成を有し、
前記サンプル・ステップにおいてサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームの各々は、冗長ビットを含んだ分割ビットストリームとして構成され、
前記誤り検出ステップは、入力分割ビットストリームに含まれる冗長ビットに基づいて誤り検出を実行するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載のサーボ情報検出方法。
【請求項１５】
前記サンプル・ステップは、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングし、
前記アドレス検出ステップは、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームから分割された４本の分割ビットストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームの各々を３つのアドレス検出手段に入力して、個々の入力分割ビットストリームに基づくアドレス検出を実行することを特徴とする請求項１３に記載のサーボ情報検出方法。
【請求項１６】
前記アドレス検出ステップは、入力分割ビットストリームに、予め定められたしきい値を適用して、該入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力することを特徴とする請求項１３に記載のサーボ情報検出方法。
【請求項１７】
前記アドレス検出ステップは、入力分割ビットストリームに基づく最尤復号処理を実行して、前記入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力することを特徴とする請求項１３に記載のサーボ情報検出方法。
【請求項１８】
前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、
前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、
前記サンプル・ステップは、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１３に記載のサーボ情報検出方法。
【請求項１９】
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするサンプル・ステップと、
前記サンプル・ステップにおいてサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、各々の入力分割ビットストリームに基づいて前記入力分割ビットストリーム毎に設けられている最尤復号手段において並列に最尤復号処理を実行する最尤復号処理ステップと、
前記複数の最尤復号手段における複数の復号結果を入力するとともに、前記複数の最尤復号手段における復号処理において得られる複数の尤度情報を入力して、該入力された複数の尤度情報のうち尤度が最大である尤度情報を入力した１つの最尤復号手段からの復号結果を選択して出力する選択出力ステップと
を有することを特徴とするディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法。
【請求項２０】
前記サンプル・ステップは、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングし、
前記アドレス検出ステップは、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームから分割された４本の分割ビットストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームの各々を３つの最尤復号手段に入力して、個々のビットストリームに基づくアドレス検出を実行することを特徴とする請求項１９に記載のサーボ情報検出方法。
【請求項２１】
前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、
前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、
前記サンプル・ステップは、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１９に記載のサーボ情報検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクなどデータをデジタル的に記録・再生するデジタルデータ記録再生装置に関するものである。さらに詳細には、ディスクに対するヘッドの位置決め動作の安定性を向上させたディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクを使ったデータ記憶装置では、データの記録再生を行うためのヘッドを所定の位置に制御するため、サーボ情報が使用される、このサーボ情報は、一般にディスクのデータ記録面と同一面に配置され、ヘッドによりサーボ情報が読み取られて、ディスク上の所望のデータ記録再生位置にヘッドが位置決めされる。
【０００３】
磁気ディスク装置等で用いられるディスク状記録媒体においては、サーボ情報を記録したサーボ領域とユーザーデータを記録するデータ領域とを回転方向に交互に形成した、いわゆる埋め込みサーボ（Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｓｅｒｖｏ）方式が多く採用されている。
【０００４】
サーボ情報は、ヘッドがどのトラックにあるかを示すトラックアドレス情報、ディスクの周方向の位置を表すセグメント番号、ディスクのどの面であるかを識別する面番号などのデジタルデータと、そのトラック内での詳細な位置を示す位置誤差信号等によって構成される。
【０００５】
埋め込みサーボ方式は、セクタサーボ方式とも呼ばれ、セクタサーボ方式は、基準信号となるクロック信号を得るため、サーボ情報が記録された領域、すなわちサーボ領域ごとに、例えばサーボ領域の先頭エリアにクロック情報を記録しておき、これをヘッドが読み取り、再生することによって同期をとる方式である。
【０００６】
この方式では、必ずしも各サーボ領域間の位相がそろっておらず、各サーボ領域の先頭エリアごとにたくさんのクロック情報を必要とするため、サーボ領域数を増加させると、データゾーンに使用できるディスク上の領域が減少し、データ利用効率が低下するという問題がある。
【０００７】
一方、各サーボ領域を同一位相で記録しておき、各サーボ領域にまたがって位相を再生する方式を同期サーボ方式という。同期サーボ方式は、各サーボ領域ごとに必要なクロック情報が少なくてすむため、サーボ領域数を増加させてもデータ利用効率の低下が最小限ですむという利点がある。
【０００８】
図１は、同期サーボ型磁気ディスク装置で使用される磁気ディスクの一例を示している。図１に示す磁気ディスクは、サーボゾーン１０１とデータゾーン１０２とが交互に配置された構成を持つ。
【０００９】
図１には、複雑化を避けるため、サーボゾーン１０１の数を実際より少なく示してあるが、実際のディスクにおいては、ディスク１周当たり、数十から数百のサーボゾーンが形成される。これらのサーボゾーンのうち、ある一つ（または複数個）のサーボゾーンにおいては、トラックアドレスを記録する領域に、ディスクの周方向の基準点、すなわちホームインデックスを示す特殊なパターンが記録されている。
【００１０】
図２にサーボゾーンの詳細を示す。図２に示すようにサーボゾーンには、ヘッドをディスクの所定位置に位置決めして、データの書き込みおよび再生が可能なように様々なマーク、パターンが記録または形成されている。
【００１１】
サーボゾーンには所謂シーク動作時等における粗い位置決めのためのサーボ用信号生成に使用されるトラックアドレス２０１と、オントラック状態を保持する等、細かい位置決めのサーボ用信号生成のためのファインシグナル２０３とが記録されている。さらにクロックマーク２０２が設けられ、クロック生成のために用いられる。高精度のクロックを生成し、且つ、充分なサーボ信号を得るために、サーボゾーンは、トラック１周当たり数十以上設けられ、等間隔で配置されている。
【００１２】
サーボゾーンは、上述のように、トラックアドレス２０１、ファインシグナル２０３、クロックマーク２０２から構成されている。クロックマーク２０２はクロック信号生成のためのマークを放射状に連続して記録したものであり、このクロックマークに基づく再生孤立波形において、例えばピークの存在時刻が、サーボ系に対して磁気ディスクの回転に同期したクロック情報を与える。
【００１３】
上述したサーボゾーン１０１内の各種信号について、簡単に説明する。トラックアドレス２０１は、磁気ヘッドの位置決めサーボのうち、目標トラックにヘッドを移動させるトラックシーク・モードにおいて必要とされるものである。トラックアドレス２０１は、例えばトラックアドレスをグレイコードなどにより符号化して、各トラック毎に異なるように長さと配置を変えたパターンとして形成される。
【００１４】
また、ファインシグナル２０３は、磁気ヘッドの位置決めサーボのうち、目標トラックの中心にヘッドを正確に位置決めするトラッキングモードにおいて必要であり、トラックに対するヘッドの相対位置を示すパターンである。４つの磁気パターン、Ａ、Ｂ、Ｘ、Ｙからなる。
【００１５】
クロックマーク２０２からは、再生孤立波形が再生される。再生孤立波形において、例えばピークの存在時刻からディスク回転に同期したクロック情報が得られる。
【００１６】
クロックマーク２０２への同期はクロック生成回路により行われるが、初期同期確立前は、まずクロックマーク２０２のおおよその存在位置を捜さなければならない。そのための同期補助パターンとして、ユニークパターンがアドレス領域にトラックアドレスに替わって一定周期で、例えばトラック１周に数１０箇所程度記録されている。このユニークパターンは、クロック信号が生成される以前においても容易に検出できるようになされる。初期同期確立時には、まずユニークパターンを検出し、それから一定クロック数後にクロックゲート信号を発生して、クロックマークに対応する再生孤立波形を抽出する。
【００１７】
また、磁気ディスクの回転基準点を示すのがホームインデックスパターンと呼ばれ、デイスク１周につき、通常１個、上記のユニークパターンに替わって、トラックアドレス領域に記録されている。ホームインデックスを検知し、さらに、ここからのサーボゾーン数をカウントすることで、周方向の位置を特定できるように構成されている。
【００１８】
なお、初期同期確立動作、すなわちクロックマーク２０２への同期を確立するための動作のために、上述したディスクの周方向の基準点、すなわち特殊なユニークパターンを検出する。ユニークパターンは、クロックマークのおおよその存在位置を検出するために用いられる同期補助パターンであり、ディスクのトラックアドレス領域にデイスク１周当たり数１０個所記録される。このユニークパターン検出には、例えば以下のような方法が用いられる。
【００１９】
まず、ディスク媒体から再生される再生信号からバイナリデータを検出する。このために、再生信号は、Ａ／Ｄ変換器によりディジタル信号に変換された後に、しきい値検出器またはビタビデコーダによってバイナリデータに変換される。ビタビデコーダは、得られたサンプル列をデコードデータとしてビタビ復号する。しきい値検出器またはビタビデコーダは、例えばユニークパターン検出回路内等に設けられる。
【００２０】
このようにして生成されたバイナリデータから、例えば以下のような方法によってユニークパターンが認識される。すなわち、ユニークパターン検出回路は、ユニークパターンから再生されるバイナリデータパターンを予め記憶している。そして、初期同期確立動作においてビタビ復号等の方法によって検出されたバイナリデータパターンと、上述したように予め記憶していたバイナリデータパターンが一致した場合に、ユニークパターンを検出したと判断する等の方法である。
【００２１】
そして、ユニークパターン検出回路は、ユニークパターンを検出した時点から所定の時間が経過した後にウィンドウを生成して、クロックマーク２０２から再生される再生孤立波形を検出する。このようにして検出される再生孤立波形に基づいて、上述したようにクロック情報を生成することが可能となる。
【００２２】
磁気ディスク装置においては、上述したようなディスク媒体上のサーボゾーンに形成された種々のパターンから再生される再生信号に基づいて、所定のトラックに磁気ヘッド等の記録または再生手段を移動させ、さらに、トラック中心へのトラッキングを行いながら、クロックに同期して、データの記録／再生を行うように構成されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の同期サーボ方式では、各サーボ領域にまたがった位相の再生を行うため、スピンドルモーターの回転変動などによる局所的な位相の変動に対し追従しきれないという問題がある。すなわち、各サーボゾーンに記録されたクロックマークによる同期に基づくサーボ情報の読み取り処理において、誤ったサーボ情報の読み取り、例えばトラックアドレスの読み誤り等が発生する可能性がある。
【００２４】
このように局所的な位相の変動が生じると、サーボゾーンに記録されたヘッドの位置を知るためのトラックアドレス情報やセグメント番号、面番号などの情報を検出するときに誤りが生じやすくなる。
【００２５】
図３に、各サーボゾーンに記録されたクロックマークによって正しい同期処理がなされ、正しい位相でサーボ情報をサンプリングしているときのアドレスデータのサンプリング例を示す。図３において○印がサンプル点である。
【００２６】
この例では、サンプル値は順に｛＋１．０，−１．０，０．０，＋１．０｝となっており、例えば±１／２をしきい値として判別することにより、順に｛１，１，０，１｝と検出することができる。
【００２７】
しかし、サンプリング位相がずれた場合、正しく検出することが不可能になることがある。
【００２８】
図４に、サンプル位相が前にずれた例を示す。図４に示すように、サンプル位相が前にずれた場合は、図２に○印で示すように、サンプル値は順に｛＋０．４，−０．４，０．０，＋０．４｝などとなり、例えば±１／２をしきい値として判別すると、検出結果は順に｛０，０，０，０｝となり、誤った結果になってしまう。
【００２９】
上述のように各サーボゾーンに記録されたクロックマークに基づいてクロック情報を得るディスクドライブ装置においては、局所的な位相変動が発生すると、誤ったクロック情報に基づいてサーボ情報を誤検出する可能性があった。
【００３０】
本発明は、上述の従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、本発明は、同期サーボ方式を採用するディスクドライブ装置において、局所的な位相変動が発生した場合においても、トラックアドレスなどのサーボ情報を誤検出する確率を最小限におさえることを可能としたディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の目的を実現するものであり、その第1の側面は、
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするアナログデジタル変換手段と、
前記アナログデジタル変換手段によってサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、個々の入力分割ビットストリームに基づいてアドレス検出と誤り検出を実行する前記入力分割ビットストリーム毎のアドレス検出手段と、
前記複数のアドレス検出手段におけるアドレス検出の結果として複数のアドレス検出手段から出力される復号結果を入力するとともに、前記複数のアドレス検出手段で得られた誤り検出結果を入力して、誤りがないことを示す誤り検出結果を入力した１つのアドレス検出手段からの復号結果を選択して出力する選択手段と、
を有することを特徴とするディスクドライブ装置にある。
【００３２】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記アドレス情報は、ディスク上のトラックを識別するトラックアドレスであることを特徴とする。
【００３４】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記サーボ情報を構成するアドレス情報は誤り検出用の冗長ビットを付加した構成を有し、前記アナログデジタル変換手段によってサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームの各々は、冗長ビットを含んだ分割ビットストリームとして構成され、前記複数のアドレス検出手段中の前記誤り検出手段は、入力された分割ビットストリームに含まれる冗長ビットに基づいて誤り検出を実行する構成であることを特徴とする。
【００３５】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記アナログデジタル変換手段は、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成を有し、前記複数のアドレス検出手段は、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された４本の分割ビットストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームを入力するアドレス検出手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームを入力するアドレス検出手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームを入力するアドレス検出手段の３つであることを特徴とする。
【００３６】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記複数のアドレス検出手段は、入力分割ビットストリームに、予め定められたしきい値を適用して、該入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力する構成を有することを特徴とする。
【００３７】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記複数のアドレス検出手段は、入力分割ビットストリームに基づく最尤復号処理を実行して、前記入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力する構成を有することを特徴とする。
【００３８】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、前記アナログデジタル変換手段は、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成であることを特徴とする。
【００３９】
さらに、本発明の第２の側面は、
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするアナログデジタル変換手段と、
前記アナログデジタル変換手段によってサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、個々の入力分割ビットストリームに基づいて最尤復号処理によるアドレス検出とを実行する前記入力分割ビットストリーム毎の最尤復号手段と、
前記複数の最尤復号手段における復号結果を入力するとともに、前記複数の最尤復号手段における復号処理において得られる尤度情報を入力して、該入力された複数の尤度情報のうち尤度が最大である尤度情報を入力した１つの最尤復号手段からの復号結果を選択して出力する選択手段と、
を有することを特徴とするディスクドライブ装置にある。
【００４０】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記アドレス情報は、ディスク上のトラックを識別するトラックアドレスであることを特徴とする。
【００４１】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記サーボ情報を構成するアドレス情報は誤り検出用の冗長ビットを持たない構成を有することを特徴とする。
【００４２】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記アナログデジタル変換手段は、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成を有し、前記複数の最尤復号手段は、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された４本の分割ストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームを入力する最尤復号手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームを入力する最尤復号手段と、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームを入力する最尤復号手段の３つであることを特徴とする。
【００４３】
さらに、本発明のディスクドライブ装置の一実施態様において、前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、前記アナログデジタル変換手段は、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングする構成であることを特徴とする。
【００４４】
さらに、本発明の第３の側面は、
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするサンプル・ステップと、
前記サンプル・ステップにおいてサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、各々の入力分割ビットストリームに基づいて前記入力分割ビットストリーム毎に設けられているアドレス検出手段において並列にアドレス検出と誤り検出を実行するアドレス検出ステップと、
前記アドレス検出ステップにおけるアドレス検出の結果として前記複数のアドレス検出手段から出力される複数の復号結果を入力するとともに、前記複数のアドレス検出手段で得られた誤り検出結果を入力して、誤りがないことを示す誤り検出結果を入力した１つのアドレス検出手段からの復号結果を選択して出力する選択出力ステップと、
を有することを特徴とするディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法にある。
【００４６】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記サーボ情報を構成するアドレス情報は誤り検出用の冗長ビットを付加した構成を有し、前記サンプル・ステップにおいてサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームの各々は、冗長ビットを含んだ分割ビットストリームとして構成され、前記誤り検出ステップは、入力分割ビットストリームに含まれる冗長ビットに基づいて誤り検出を実行するステップを含むことを特徴とする。
【００４７】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記サンプル・ステップは、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングし、前記アドレス検出ステップは、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームから分割された４本の分割ビットストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームの各々を３つのアドレス検出手段に入力して、個々の入力分割ビットストリームに基づくアドレス検出を実行することを特徴とする。
【００４８】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記アドレス検出ステップは、入力分割ビットストリームに、予め定められたしきい値を適用して、該入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力することを特徴とする。
【００４９】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記アドレス検出ステップは、入力分割ビットストリームに基づく最尤復号処理を実行して、前記入力分割ビットストリームに基づく復号結果を出力することを特徴とする。
【００５０】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、前記サンプル・ステップは、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングすることを特徴とする。
【００５１】
さらに、本発明の第４の側面は、
ディスク上に記録されたサーボ情報に従ってヘッドをディスク上の目標位置に移動し、データの記録または再生を実行するディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法において、
前記サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの複数倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングするサンプル・ステップと、
前記サンプル・ステップにおいてサンプルされたビットストリームを分割することにより形成された位相の異なる複数本の分割ビットストリームから、前記再生信号のサンプリングおける位相の変動がないときの正しい位相および進んだ位相と遅れた位相の分割ビットストリームを、前記正しい位相を中心として奇数本入力し、各々の入力分割ビットストリームに基づいて前記入力分割ビットストリーム毎に設けられている最尤復号手段において並列に最尤復号処理を実行する最尤復号処理ステップと、
前記複数の最尤復号手段における複数の復号結果を入力するとともに、前記複数の最尤復号手段における復号処理において得られる複数の尤度情報を入力して、該入力された複数の尤度情報のうち尤度が最大である尤度情報を入力した１つの最尤復号手段からの復号結果を選択して出力する選択出力ステップと
を有することを特徴とするディスクドライブ装置におけるサーボ情報検出方法にある。
【００５２】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記サンプル・ステップは、サーボ情報を構成するアドレス情報のビットレートの４倍のサンプルレートで前記アドレス情報の再生信号をサンプリングし、前記アドレス検出ステップは、前記４倍のサンプルレートでサンプルされたビットストリームから分割された４本の分割ビットストリームのうち、前記位相の変動がないときの正しい位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して進んだ位相の分割ビットストリームと、前記位相の変動がないときの正しい位相に対して遅れた位相の分割ビットストリームの各々を３つの最尤復号手段に入力して、個々のビットストリームに基づくアドレス検出を実行することを特徴とする。
【００５３】
さらに、本発明のサーボ情報検出方法の一実施態様において、前記ディスク上には、データ記録領域とサーボ情報記録領域がトラック方向に沿って交互に形成され、前記サーボ情報記録領域には、サーボ情報の再生タイミングを得るための同期信号を生成するためのクロックマークが形成されており、前記サンプル・ステップは、前記クロックマークによる同期制御の下で前記アドレス情報の再生信号をサンプリングすることを特徴とする。
【００５４】
【作用】
上述の本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法によれば、スピンドルモータの回転変動などにより、局所的な位相の変動が生じた場合でも、トラックアドレスなどのサーボ情報を正しく検出することが可能となり、これによって、ヘッドの位置決めを正しく行うことができるようになり、位相外乱耐性の高いトラックアドレス検出が可能となる。
【００５５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法の構成についてその詳細を説明する。なお、以下の実施例では、情報記録媒体として磁気ディスクを使用した例を中心として説明するが、本発明は磁気ディスク装置に限らず、光磁気ディスク、光ディスク等、サーボ情報によるヘッドの位置決めを伴ってデータの記録または再生を実行する情報記録媒体を有するディスク装置全般に適用可能な発明である。
【００５６】
【実施例】
［実施例１］
本発明にかかるディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法において適用可能な一例としての磁気ディスクは、例えばサーボゾーンとデータゾーンが交互に配置された構成であり、前述の従来技術の欄で説明したと同様のディスクフォーマットを有する磁気ディスクである。
【００５７】
磁気ディスクは、図１に示すようにサーボゾーン１０１とデータゾーン１０２とが交互に配置された構成を持つ。前述のように図１では、サーボゾーン１０１の数を実際より少なく示してあるが、実際のディスクにおいては、ディスク１周当たり、数十から数百のサーボゾーンが形成される。これらのサーボゾーンのうち、ある一つ（または複数個）のサーボゾーンにおいては、トラックアドレスを記録する領域に、ディスクの周方向の基準点、すなわちホームインデックスを示す特殊なパターンが記録されている。
【００５８】
サーボゾーンには、図２に示すように所謂シーク動作時等における粗い位置決めのためのサーボ用信号生成に使用されるトラックアドレス２０１と、オントラック状態を保持する等、細かい位置決めのサーボ用信号生成のためのファインシグナル２０３とが記録されている。さらにクロックマーク２０２が設けられ、クロック生成のために用いられる。高精度のクロックを生成し、且つ、充分なサーボ信号を得るため、サーボゾーンはトラック１周当たり数十以上設けられ、等間隔で配置されている。
【００５９】
なお、図２に示す例では、サーボゾーンの先頭にトラックアドレス２０１があり、次にサンプリング位相を再生するためのクロックマーク２０２、それに引き続いてトラック内での詳細な位置誤差を検出するためのファインシグナル２０３が記録されているが、順番は必ずしもこの通りである必要はない。
【００６０】
また、本実施例１における、トラックアドレス２０１部分には、誤り検出符号、例えば奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）やＣＲＣが付加されている。
【００６１】
また、トラックアドレス部分には、サーボ領域数個あたりに一つ、ディスクの周方向の位置を示すセグメント番号が記録されている。さらに、ディスクのどの面であるかを識別する面番号も、サーボ領域数個あたりに一つ記録されている。
【００６２】
トラックアドレス２０１には、アクセスパターンとしてのトラックアドレスコードが記録され、目標トラックに磁気ヘッドを移動させるトラックシークに用いられる。アクセスパターンは、例えばトラックアドレスをグレイコード等により符号化し、トラックごとに異なるように長さと配置を変えたパターンによって構成される。
【００６３】
ファインシグナル２０３は、目標トラックの中心にヘッドを正確に位置決めするトラッキングモードにおいて必要であり、トラックに対する磁気ヘッドの相対位置を示すパターンである。このファインシグナル２０３は、Ａ，Ｂ，Ｘ，Ｙなる４つの磁気パターンで構成される。
【００６４】
クロックマーク２０２は、クロック信号生成のためのマークを放射状に連続して記録したものであり、このクロックマークに基づく再生孤立波形の例えばピークの存在時刻から、磁気ディスクの回転に同期したクロック情報が得られる。
【００６５】
クロックマーク２０２への同期はクロック生成回路により行われるが、初期同期確立前は、まずクロックマーク２０２のおおよその存在位置を捜さなければならない。そのための同期補助パターンとして、ユニークパターンがアドレス領域にトラックアドレスに替わって一定周期で、例えばトラック１周に数１０箇所程度記録されている。このユニークパターンは、例えば、半径方向に連続する複数の線（パターン）より構成されており、クロック信号が生成される以前においても容易に検出できるようになされる。一般に、符号化したデータ系列には現れ得ないバイオレーションコードなどが使用される。初期同期確立時には、まずユニークパターンを検出し、それから一定クロック数後にクロックゲート信号を発生して、クロックマークに対応する再生孤立波形を抽出する。
【００６６】
また、磁気ディスクの回転方向の位置を知るために、回転原点としてホームインデックスパターンと呼ばれるさらに他と区別されたパターンが、１周に１個、ユニークパターンに替わってトラックアドレス領域に記録されている。ユニークパターンによって初期同期が確立した後、磁気ディスクの回転方向の位置（磁気ヘッドが浮上している位置）を知るためにホームインデックスパターンの検出を最悪１周待ってから、セグメント同期（フレーム同期）が確立し、ようやく通常の記録再生が可能なモードに移行する。
【００６７】
図５に、本発明にかかるディスクドライブ装置の一実施例の構成を示すブロック図を示す。図５のブロック図を用いて本発明にかかるディスクドライブ装置の動作について説明する。
【００６８】
まず、サーボゾーンのアドレス情報を再生して、ヘッドの位置制御情報として使用する場合の信号の流れについて説明する。
【００６９】
磁気ディスク５１０から再生ヘッド５１２によって再生された信号は再生アンプ５１５によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５２６によってデジタル信号に変換される。
【００７０】
このＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５２６によって変換された信号はトラック番号／位置信号検出回路５１７に入力され、その検出信号がさらに位置制御を行う位置制御回路５２２に入力され、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）５２３を駆動することでヘッド５１２の位置決め制御が行われる。
【００７１】
ただし、ここでＡ／Ｄ変換器は、トラックアドレスのビットレートの複数倍、例えば４倍のサンプリングレートで動作するようにされている。つまり、４倍オーバーサンプリングされる構成となっている。
【００７２】
また、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５２６によって変換されたデジタル信号は、トラック番号／位置信号検出回路５１７によって半径方向の位置と周方向の位置が特定される。
【００７３】
このようにサーボゾーンのサーボ情報に基づいてヘッド５１２はディスク５１０に対して所望の位置に位置決めされ、データの記録再生を実行する。
【００７４】
次に、トラック番号／位置信号検出回路５１７の詳細な構成を、図６を用いて説明する。
【００７５】
図６に示すように、トラック番号／位置信号検出回路５１７は、Ａ／Ｄ変換器からのサンプリングデータを受け取る。これらのサンプリングデータは、信号再生ヘッド５１２によって再生され、再生アンプ５１５によって増幅され、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５２６によってデジタル信号に変換された信号であり、上述のようにトラックアドレスのビットレートの４倍のサンプリングレートでサンプリングされた信号である。
【００７６】
Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５２６からの４倍オーバーサンプリング信号は、１つづつトラック番号／位置信号検出回路５１７のアドレス検出器６３１，６３２，６３３に、それぞれ順番に入力され、４番目のサンプルは一つ捨てられた後、その次のサンプルからまた順にアドレス検出器６３１，６３２，６３３に入力される。４つのサンプリングデータは、時間軸に沿って等間隔にサンプルされたデータ、すなわちアドレスビット同期の１／４、すなわち２５％ごとにサンプルされたデータである。
【００７７】
このアドレス検出器６３１，６３２，６３３に入力される分割ビットストリームであるサンプリングデータのうち、位相の変動がないときの正しい位相でサンプリングされたデータ列が、アドレス検出器６３２に入力されるように構成されており、一つ前のサンプル列、すなわちアドレスビット同期の２５％だけ進んだ位相でサンプリングされたデータ列がアドレス検出器６３１に入力され、一つ後のサンプル列、すなわちアドレスビット同期の２５％だけ遅れた位相でサンプリングされたデータ列がアドレス検出器６３３に入力されるようになっている。
【００７８】
これら３つのアドレス検出器６３１，６３２，６３３に入力されるサンプリングデータの例を図７に示す。
【００７９】
図７に示す例は、アドレスとして｛１，１，０，１｝の４ビットを使用する例であり、これに誤り検出用の冗長ビットとして奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）となるように｛０｝が付加され、あわせて｛１，１，０，１，０｝の５ビットが記録されている例である。
【００８０】
Ｘ印のサンプル点が、正しい位相の２５％前でサンプルされたときのサンプル列、すなわちアドレス検出器６３１の入力サンプル列であり、順に｛＋０．２，−０．２，０．０，＋０．２，０．０｝である。
【００８１】
これらアドレス検出器６３１に入力されたサンプリングデータは、例えば±１／２をしきい値として判定することで、｛０，０，０，０，０｝と復号される。
【００８２】
ここで、検出器としては、しきい値による検出だけでなく、ビタビデコーダなどの最尤復号器を用いる構成でもよい。
【００８３】
白丸のサンプル点が、正しい位相でサンプルされたときのサンプル列、すなわちアドレス検出器６３２の入力サンプル列であり、順に｛＋１．０，−１．０，０．０，＋１．０，０．０｝である。
【００８４】
これらアドレス検出器６３２に入力されたサンプリングデータは、例えば±１／２をしきい値として判定することで、｛１，１，０，１，０｝と復号される。
【００８５】
黒印のサンプル点が、正しい位相の２５％後でサンプルされたときのサンプル列、すなわちアドレス検出器６３３の入力サンプル列であり、であり、順に｛＋０．２，−０．２，０．０，＋０．２，０．０｝である。
【００８６】
これらアドレス検出器６３３に入力されたサンプリングデータ、例えば±１／２をしきい値として判定することで、｛０，０，０，０，０｝と復号される。
【００８７】
図５に示すトラック番号／位置信号検出回路５１７を構成する図６のアドレス検出器６３１〜６３３には、誤り検出回路も付加されており、トラックアドレスに引き続いて再生される冗長ビットのサンプル値から誤り検出演算を行い、その結果デコードされた値が正しいか間違っているかの情報もデコード結果にあわせてセレクタ６３４に出力するようにされている。
【００８８】
本実施例のように、奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）となる冗長ビットを１ビット付加した場合、図７に示す再生信号をデコードしたときには、アドレス検出器６３１と検出器６３３のデコード結果がともに｛０，０，０，０，０｝であり、奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）に違反するのでこの検出結果は誤りであったことがわかる。
【００８９】
一方、アドレス検出器６３２のデコード結果は｛１，１，０，１，０｝であるから、この結果は奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）に違反せず、正しい結果である可能性が高いことがわかる。
【００９０】
図６に示すセレクタ６３４は、アドレスの復号結果とこれらの信号により、アドレス検出器６３２の復号結果を選択して最終復号結果として出力する。
【００９１】
図７の例は、アドレス検出器６３１，６３２，６３３に入力されるサンプリングデータの１つが正しいサンプリングデータを入力していた例であるが、次に、外乱等により、アドレス検出器６３１，６３２，６３３に入力されるサンプリングデータに位相ずれが発生している場合の例を図８に示す。
【００９２】
図８は、サンプリング位相がアドレスビットレートの２０％ほど前に変動したときの動作の例である。
【００９３】
Ｘ印のサンプル値は、アドレス検出器６３１の入力サンプル列であり、順に｛＋０．１，−０．１，０．０，＋０．１，０．０｝である。
【００９４】
これらアドレス検出器６３１に入力されたサンプリングデータは、例えば±１／２をしきい値として判定することで、｛０，０，０，０，０｝と復号される。
【００９５】
白丸のサンプル値は、アドレス検出器６３２の入力サンプル列であり、順に｛＋０．３，−０．３，０．０，＋０．３，０．０｝である。
【００９６】
これらアドレス検出器６３２に入力されたサンプリングデータは、例えば±１／２をしきい値として判定することで、｛０，０，０，０，０｝と復号される。
【００９７】
黒印のサンプル値は、アドレス検出器６３３の入力サンプル列であり、順に｛＋０．８，−０．８，０．０，＋０．８，０．０｝である。
【００９８】
これらアドレス検出器６３３に入力されたサンプリングデータ、例えば±１／２をしきい値として判定することで、｛１，１，０，１，０｝と復号される。
【００９９】
この場合には、アドレス検出器６３１内とアドレス検出器６３２内の誤り検出演算回路が誤りを検出し、アドレス検出器６３３内の誤り検出演算回路が正しい結果であることを示す信号を出力する。
【０１００】
図６に示すセレクタ６３４は、アドレスの復号結果とこれらの誤り検出信号により、アドレス検出器６３３の復号結果を選択して最終復号結果として出力する。
【０１０１】
以上のように、サンプリング位相が変動した場合でも、アドレス検出器６３１〜６３３のいずれかの出力が正しければ、結果として正しい値が出力される。
【０１０２】
このように、本実施例の情報記録媒体および情報処理装置によれば誤り検出用の冗長ビットを付加したトラックアドレスを有するサーボ情報を複数の位相の異なるデータ列としてサンプリングして、それぞれのサンプルデータ列を入力したアドレス検出器６３１〜６３３の各々において冗長ビットによる誤り検出を実行して正確なサンプルデータ列を入力したアドレス検出器のサンプルデータ列をセレクタ６３４によって正しいデータ列として選択する構成としたので、位相ずれが発生した状態においても、正確なアドレスデータを取得することが可能となり、位相外乱耐性の高い情報記録媒体および情報処理装置を提供することができる。
【０１０３】
以上、誤りを検出する符号として奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）を１ビット付加する場合の例について述べたが、これ以外の符号、例えばハミング符号（Ｈａｍｍｉｎｇｃｏｄｅ）やＣｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋｃｏｄｅ（ＣＲＣ符号）などでもよいことはいうまでもない。
【０１０４】
［実施例２］
実施例１の構成では、アドレスデータに誤り検出符号を付加した構成として、サンプリング位相が変動した場合でも、アドレス検出器６３１〜６３３のいずれかの出力が正しければ、結果として正しい値が出力されるというものであったが、実施例１の構成は、トラックアドレスに誤り検出符号を付加しなくてはならず、サーボデータの冗長度が高くなり、サーボゾーンの増大を招き、一般のデータを記録できるデータゾーンの容量が減少するという問題がある。
【０１０５】
また、短い冗長ビットを付加するだけでは誤検出の確率が高くなってしまい、逆にＣＲＣのように長い冗長ビットを付加するとデータ記録容量が更に少なくなるという問題もある。
【０１０６】
本実施例では、アドレスに誤り検出符号を付加することなく、サンプリング位相が変動した場合でも正しい復号結果を出力することが可能な構成について述べる。
【０１０７】
本発明にかかる磁気ディスク装置は、ディスクフォーマット及びサーボゾーン内構成は実施例１と同様、図１、図２に示す構成を持つが、本実施例では、トラックアドレス部分に対して、奇数パリティ（ｏｄｄ  ｐａｒｉｔｙ）、ＣＲＣ符号などの誤り検出符号が付加されておらず、例えば特開平０８−１９４９０４に示すフォーマットでトラックアドレスが記録されている。
【０１０８】
特開平０８−１９４９０４に示すトラックアドレスフォーマットについて図９を用いて簡単に説明する。図９に示すように、トラックアドレスは、磁化反転のあるビットを１とする記録の仕方ではなく、例えば磁気ヘッドの走行方向に磁化されたビットを１、反対方向に磁化されたビットを０としたときに（逆でも同様であるが）、磁化の方向がグレイコードとなるように記録され、トラックと直交する方向に揃えられて配されている。図９に示すように、図で右向きの磁化を１、左向きの磁化を０であるとすると、トラックアドレスに基づいた磁化の方向が、トラックｋ＋１では１１００、トラックｋでは１０００、トラックｋ−１では１０１０となる。すなわち、これらの磁化の方向は、互いに隣接するトラック間では１ビットだけ異なり、グレイコードの条件を満足している。
【０１０９】
このように、アドレス情報に基づいた磁化の方向又は着磁の有無が隣接するトラック間でグレイコードとなるようにディスクのトラックアドレス領域に記録し、このアドレス情報の再生信号を最尤復号して、アドレス情報を再生することにより、アドレス情報として必要な情報量のビット数に対して冗長度を付加することなく、グレイコードとしての性質を保ったまま、アドレス情報をより確実に復号（デコード）することができる。なお、トラックアドレスをビタビデコーダによって復号する際の動作については、特開平０８−１９４９０４に詳しく開示されている。
【０１１０】
本実施例のディスクドライブ装置は、実施例１と同様に図５に示すブロック図構成が適用される。ただし、本実施例におけるトラック番号／位置信号検出器５１７の詳細な構成は、図１０に示す構成を持ち、図１０に示すアドレス検出器１０３１〜１０３３は、ビタビデコーダによって構成されている。
【０１１１】
実施例１と同様、トラックアドレスのビットレートの複数倍、例えば４倍のサンプリングレートでサンプリングされたデータが図１０のアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１，１０３２，１０３３にそれぞれ入力される。位相外乱がないときに正しいとされる位相でサンプリングされたストリームと、アドレスビット同期の１／４、すなわち２５％前と後のストリームのあわせて３本のストリームを図１０のアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１，１０３２，１０３３に入力する。
【０１１２】
３個のビタビデコーダ１０３１，１０３２，１０３３は、それぞれ独立に尤度を計算しながら復号処理を行なう。サーボ情報のすべてのビットデコードが終了した段階で、内部に保持された尤度情報をデコード結果とあわせて出力する。
【０１１３】
これらのデコード情報のうち、より正しい位相でサンプリングされたストリームを入力されたビタビデコーダからの結果はエラーレートが低くなり、ずれた位相でサンプリングされたビタビデコーダからの結果はエラーレートが高くなり、結果がエラーである可能性が高い。
【０１１４】
各ビタビデコーダ１０３１〜１０３３内部に保持された尤度情報は、入力信号系列が想定する系列として妥当であれば、大きな値となる。つまり、より正しい位相でサンプリングされたストリームを入力されたビタビデコーダからの尤度情報は他より大きな値となるはずである。従って、尤度の大きなビタビデコーダからの出力を正しいデコード結果として選択することで位相がわからなくても常に最も正しいと思われる結果を出力することができる。本方法によれば、トラックとトラックの中間付近においても正しくグレイコードを復号することが可能である。
【０１１５】
本実施例にかかるアドレス検出器１０３１〜１０３３を構成するビタビデコーダの構成を図１１に示す。図１０に示すアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１，１０３２，１０３３の各々が図１１に示す構成を有し、それぞれが、トラックアドレスのビットレートの４倍のサンプリングレートでサンプリングされたデータに基づく３つの異なる分割ストリームを入力する。それぞれの入力サンプル値ｙkはブランチメトリック演算回路１１４１に入力され、以下に説明する式にしたがってブランチメトリックが計算される。
【０１１６】
パーシャルレスポンス方式により再生信号をＰＲ（１，−１）特性に等化して、この等化された再生信号を図１０に示すアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１，１０３２，１０３３において最尤復号処理を実行する。
【０１１７】
ビタビ復号アルゴリズムは、ある時刻ｋにおける各々の状態について、そこに至るまでの尤度（メトリック）が最も大きくなるようなパスを１つに絞りながら、データを決定していく復号方法である。図１２に、ＰＲ（１，−１）に対するビタビ復号におけるトレリスダイアグラムを示す。
【０１１８】
図１２に示すＰＲ（１，−１）のトレリスダイアグラムは、状態数は２であり、それぞれのブランチのブランチメトリックを、矢印の横に示している。これらの値を用いて、以下の式にしたがってメトリックの大きなものを選択することを繰り返しながら処理を進めていく。
【０１１９】
ただし、ｐｍ０kは状態０の時刻ｋにおけるパスメトリック値、ｐｍ１kは状態１の時刻ｋにおけるパスメトリック値である。また、ｍａｘ｛Ａ，Ｂ｝は、ＡとＢのうち値の大きなものを返す関数である。
【０１２０】
【数１】
0004238425.tif 000002
【０１２１】
ただし、実際にはメトリックの大小だけがわかればよいので、両辺に（ｙk）2を加えてもよく、これらの式は次の式（５）、（６）のように変形される。
【０１２２】
【数２】
0004238425.tif 000003
【０１２３】
また、両辺をｒk（＞０）で割っても大小関係は変わらないので、結局、状態更新の式は次の式（７），（８）のようになる。
【０１２４】
【数３】
0004238425.tif 000004
【０１２５】
サンプル値ｙkはブランチメトリック演算回路１１４１に入力され、上式にしたがってブランチメトリックが計算される。
【０１２６】
すなわち、−２ｙk−ｒkと、２ｙk−ｒkが計算され、加算比較選択回路（Ａｄｄ  Ｃｏｍｐａｒｅ  Ｓｅｌｅｃｔ（ＡＣＳ））１１４２に入力される。
【０１２７】
加算比較選択回路（Ａｄｄ  Ｃｏｍｐａｒｅ  Ｓｅｌｅｃｔ（ＡＣＳ））１１４２は、パスメトリックｐｍ０とｐｍ１の値を保持するレジスタを有し、この値とブランチメトリックを加算して、上記式（７）、（８）に従って大小比較が行われ、大きい方が新たにｐｍ０とｐｍ１として保持される。この処理と同時に、どちらが大きかったかという情報がパスメモリ１１４３に対して出力される。
【０１２８】
また、状態０のパスメトリックの値ｐｍ０が尤度情報として出力されるようになっている。パスメモリ１１４３は、パラレルロード／シリアルシフト型のレジスタセットであり、ＡＣＳ１１４２からの判定結果をもとにデータ処理が行われる。
【０１２９】
トラックアドレスのすべてのサンプル値の演算が終了した時点で、パスメトリックの値は、デコード結果がどの程度確からしいかの情報を有している。
【０１３０】
すなわち、パスメトリックの更新は上記式（７），（８）に従って行われるから、再生信号に含まれるノイズやサンプリング位相のずれなどに起因する振幅誤差の量が小さければ、累積後のパスメトリックの値は大きな値を示し、誤差の量が大きければ、累積後のパスメトリックの値は小さな値を示すことになる。
【０１３１】
従って、図１０に示すアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３のうち、大きなパスメトリックを持つ検出回路から出力される復号結果は確からしく、小さなパスメトリックを持つ検出回路から出力される復号結果は確からしくないということが言える。
【０１３２】
このように、本実施例におけるトラック番号／位置信号検出回路５１７（図５参照）の構成は、図１０に示すように、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３からの尤度情報をセレクタ１０３４に入力することによって、尤度が最大の検出器の復号結果をセレクタ１０３４が選択する構成となっている。
【０１３３】
サンプリング位相が正確にあっている状態におけるアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３の入力サンプリング信号列は、図１３に示す通りであり、正しい位相でサンプリングされたデータ列（○印）が、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２に入力され、一つ前のサンプル列、すなわちアドレスビット同期の２５％だけ進んだ位相でサンプリングされたデータ列（×印）がアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１に、一つ後のサンプル列、すなわちアドレスビット同期の２５％だけ遅れた位相でサンプリングされたデータ列（●印）がアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３に入力される
【０１３４】
図１３に示す再生信号をデコードしたときには、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１とアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３から出力される尤度情報は、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２から出力される尤度情報よりも小さくなり、セレクタ１０３４は、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２の復号結果を選択して最終復号結果として出力する。
【０１３５】
次に、サンプリング位相がクロック周期の２０％ほど前に変動したときの動作の例を、図１４に示す。
【０１３６】
図１４に示すＸ印（×）のサンプル値は、順に｛＋０．１，−０．１，０．０，＋０．１｝である。これらはアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１に入力され、ビタビデコーダによって｛０，０，０，０｝と復号される。
【０１３７】
白丸（○）のサンプル値は、順に｛＋０．３，−０．３，０．０，＋０．３｝である。これらはアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２に入力され、ビタビデコーダによって｛０，０，０，０｝と復号される。
【０１３８】
黒印（●）のサンプル値は、順に｛＋０．８，−０．８，０．０，＋０．８｝である。これらはアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３に入力され、ビタビデコーダによって｛１，１，０，１｝と復号される。
【０１３９】
この図１４に示す例の場合には、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１とアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２から出力される尤度情報は、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３から出力される尤度情報よりも小さくなり、セレクタ１０３４は、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３の復号結果を選択して最終復号結果として出力する。
【０１４０】
以上のように、サンプリング位相が変動した場合でも、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３のいずれかの出力が正しければ、結果として正しい値が出力される。
【０１４１】
図１５に、この方式でのアドレス復号の確からしさをシミュレーションで求めた結果を示す。トラックアドレスとして１６ビットのランダムパターンを用い、これをもとにローレンツ波形を規格化線密度０．５で重ねあわせた信号を作成して、任意の位相でサンプリングしてデコーダに入力する。エラーの検出は元データとシンボル単位で比較することで行なう。図１５の横軸に位相オフセット、縦軸にシンボルのエラーレートを示す。
【０１４２】
図１５は図１０に示す複数のアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３の入力分割ビットストリームのエラーレート、および、これらのアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３からの出力を選択して得られる位相マージンを示すものとして理解することができる。
【０１４３】
図１５において、白三角（△印）で示した栓が、従来のデコーダと同じ構成、すなわち、図１０において、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２が一つだけある場合の検出結果である。図１５から理解されるようにサンプリング位相がビットレートの２０％程度ずれるとエラーレートが急激に劣化する。
【０１４４】
また、白丸（○印）と逆三角（▽印）が、図１０に示すアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１と、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３の出力に相当する。
【０１４５】
本実施例の構成においては、３つのアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３の出力のうち、尤度が最大のアドレス検出器（ビタビデコーダ）の復号結果を選択することにより、エラーレートのよい部分を選択することができ、図１５に示すひし形（◆印）の各点を結んだ出力結果をセレクタ１０３４によって選択し、最終復号結果として出力する構成とした。本構成により、位相ずれに対するマージンが、従来の１つのビタビデコーダを用いた場合のほぼ２倍の±４０％以上に広がり、位相外乱に強いアドレス検出を達成することができた。、
【０１４６】
尤度が最大のアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１〜１０３３の復号結果をセレクタ１０３４によって選択することにより、図１５に示すように、位相ずれ（Ｐｈａｓｅ  ｏｆｆｓｅｔ）が約−０．４〜−０．１５において、サンプル位相が−０．２５、すなわちアドレスビットレートの２５％だけ進んだ位相のサンプリング・データ列を入力するアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３１の復号データを選択し、位相ずれ（Ｐｈａｓｅ  ｏｆｆｓｅｔ）が約−０．１５〜０．１５において、アドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３２の復号データを選択し、位相ずれ（Ｐｈａｓｅ  ｏｆｆｓｅｔ）が約０．１５〜０．４においてアドレスビットレートの２５％だけ遅れた位相のサンプリング・データ列を入力するアドレス検出器（ビタビデコーダ）１０３３の復号データを選択するこにより、位相ずれがほぼ−０．４〜０．４の範囲でエラーレートをの劣化を防止することができる。
【０１４７】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法によれば、サーボゾーンにおけるアドレス検出時に、スピンドルモーターの回転変動などによる局所的な位相の変動等、外乱等の影響で、サンプリング位相がずれても、正しいアドレスを検出することが可能となり、位相がずれた状態でも正しくヘッドの位置決め動作を行うことができ、ヘッドの位置決め動作の安定性を向上させることが可能となる。
【０１４９】
また、本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法によれば誤り検出用の冗長ビットを付加したトラックアドレスを有するサーボ情報を複数の位相の異なるデータ列としてサンプリングして、それぞれのサンプルデータ列を入力したアドレス検出器の各々において冗長ビットによる誤り検出を実行して正確なサンプルデータ列を入力したアドレス検出器のサンプルデータ列をセレクタによって正しいデータ列として選択する構成としたので、位相ずれが発生した状態においても、正確なアドレスデータを取得することが可能となり、位相外乱耐性の高い情報記録媒体および情報処理装置を提供することができる。
【０１５０】
また、本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法によれば、アドレス検出器を複数のビタビデコーダによって構成し、誤り検出用の冗長ビットを持たないトラックアドレスデータを複数の位相の異なるデータ列としてサンプリングして、それぞれのサンプルデータ列を各ビタビデコーダに入力して、尤度が最大のビタビデコーダの復号結果を選択することにより、エラーレートのよい部分を選択して最終復号結果とすることにより、位相ずれに対するマージンが、従来の１つのビタビデコーダを用いた場合のほぼ２倍の±４０％以上に広がり、位相外乱に強い情報記録媒体および情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法において適用可能な磁気ディスクにおけるディスクフォーマットを示す図である。
【図２】  本発明のディスクドライブ装置およびサーボ情報検出方法において適用可能な磁気ディスクにおけるサーボゾーンの構成を示す図である。
【図３】従来のアドレス検出器において、正しい位相でサンプルした時のサンプル値の例を示す図である。
【図４】従来のアドレス検出器において、誤った位相でサンプルした時のサンプル値の例を示す図である。
【図５】本発明のディスクドライブ装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明にかかるディスクドライブ装置のトラックアドレス検出器構成（実施例１）を示すブロック図である。
【図７】冗長ビットを付加したアドレスデータの再生信号のサンプル値の例を示す図である。
【図８】冗長ビットを付加したアドレスデータの位相がずれたときの再生信号のサンプル値の例を示す図である。
【図９】冗長ビットを持たないトラックアドレス構成を示す図である。
【図１０】本発明にかかるディスクドライブ装置のトラックアドレス検出器構成（実施例２）を示すブロック図である。
【図１１】本発明にかかるディスクドライブ装置の実施例２におけるトラックアドレス検出器を構成するビタビデコーダ構成を示すブロック図である。
【図１２】実施例２におけるトラックアドレス検出器を構成するビタビデコーダの動作を説明するＰＲ（１，−１）のトレリスダイアグラムを示す図である。
【図１３】本発明にかかるディスクドライブ装置の実施例２におけるアドレスデータの再生信号のサンプル値の例を示す図である。
【図１４】本発明にかかるディスクドライブ装置の実施例２におけるアドレスデータの位相がずれたときの再生信号のサンプル値の例を示す図である。
【図１５】本発明にかかるディスクドライブ装置の実施例２における複数のアドレス検出器における位相ずれとエラーレートの対応、およびデータ選択を説明する図である。
【符号の説明】
１０１  サーボゾーン
１０２  データゾーン
２０１  トラックアドレス
２０２  クロックマーク
２０３  ファインシグナル
５１０  磁気ディスク
５１２  ヘッド
５１３  ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）
５１５  再生アンプ
５１６  データ復調回路
５１７  トラック番号／位置信号検出回路
５１８  記録データ発生回路
５１９  タイミング発生回路
５２１  記録アンプ
５２３  ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
５２４  ＣＰＵ
５２５  バッファ（ＲＡＭ）
５２６  Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）
６３１，６３２，６３３  アドレス検出器
６３４  セレクタ
１０３１，１０３２，１０３３  アドレス検出器（ビタビデコーダ）
１０３４  セレクタ
１１４１  ブランチメトリック演算回路
１１４２  ＡＣＳ（加算比較選択回路）
１１４３  パスメモリ
【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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