JPH02230570A - トラック追従制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、フレキシブル磁気ディスク装置等の磁気ディ
スク装置における磁気ヘッドのトラック追従制御装置に
関するものである。

従来の技術 近年、ディジタルファイル装置の大容量化に伴い、フレ
キシブル磁気ディスク装置においてもバックアップ装置
として高密度、大容量化が求められている。

従来のフレキシブル磁気ディスク装置においては、トラ
ック密度がそれ程高くない為、磁気ヘッドのトラッキン
グ制御が必要とされなかったが、高トラック密度化に伴
いヘッドの記録、再生幅が狭《なるとディスクの偏心等
の影響による磁気ヘッドの記録１・ラックの中心線上か
らの位置ずれは再生信号のＳ／Ｎを劣化させ、記録信号
が再生できなくなるため磁気ヘッドを記録Ｉ・ラックの
中心線上に位置きめするための１・ラック追従制御が必
要となってくる。

一般的に磁気ディスク装置ではトランク追従制御を行う
為に１・ラック上にザーボパクンを配置し、位置誤差信
号を発生させているが、サーボパタンの書かれている場
所によりサーボ面ザーポとデータ面サーボ６こ大別され
る。ザーホ面ザーボばサーボパタンだけが書き込まれた
ディスク面を持ち、特に大型の磁気ディスクにおいて使
用されている。

一方、データ面サーボはデータの途中にザーボバクンが
書き込まれていて、１トラックに１箇所だけザーボパク
ンが書き込まれたインデソクスザーホとセクタ毎にサー
ボパタンか書かれたセクタザーボとがあるが、フレキシ
ブル磁気ディスク装置の場合には専用のザーボ面を使え
ないのと、偏心が大きいとの理由でセクタサーポが使わ
れている。

ここではセクタザーボを例に従来のｌ・ラック追従制御
について説明する。

第４図は従来のセクタサーボによる１一ランク追従制御
装置を示している。１は磁気ヘッド、２はヘッドアンプ
、３はリードアンプ、４はサーホパタン弁別回路、５、
６はヘッドアンプの出力をピークホールドする回路であ
り、ピークボールドタイミング入力端子５１、６１を有
ずる。７は差動アンプ、８は制御回路であり、サーポパ
クン識別信号入力端子８２、ザーボパタン検出信号入力
端子８３、位置誤差信号入力端子８１を有ずる。９はへ
ソドアクチュエータであり、磁気ヘット１を１〜シック
リこ対し直角方向に移動させる。また第５図はディスク
上のザーポパクンの配置を示している。

次に」二記従来例の動作Ｃこついて説明する。第４図に
おいて、磁気ヘソド１から出力された信号はヘッドアン
プ２で増幅された後、リードアンプ３とピークホールＩ
・回路５、６６こ入力される。リドアンプ３に人力され
た信号はピーク検出され、２値化信号として出力されて
ピークホールドする為のタイミング信号を生成するザー
ホパタン弁別回路４に入力される。ザーボバタン弁別回
路４はパルス位置の弁別あるいはパルスの周波数を弁別
することにより、ピークホールドのタイミング信号ある
いはザーボパクンの識別信号及びサーボパタン検出信号
を出力する。

また第５図に示すようにサーボパタンＡ，Ｂ、Ｃ，Ｄは
記録ｌ・ランクの中心線に対してそれそれのザーボパク
ンの中心が半トラックピッチ離れた位置に配置されてい
る為、例えば磁気ヘッドが記録Ｉ・ラックＮの中心線上
に位置している場合ＧこばＡ，Ｂそれそれのザーボバク
ンに対するヘッドの出力の振幅は等しくなる。

また磁気ヘッドが記録トランクＮの中心線上から変位し
ている場合には、変位している側のサーボパタンに対す
るヘッド出力の振幅は大きくなり、反対側のサーボパタ
ンに対するヘッド出力の振幅は小さくなる。

従って、Ａ，Ｂのサーボパタンの振幅値の差を取れば、
磁気ヘッドの記録１・ラックＮの中心線上からの変位に
対して変化する位置誤差信号を得ることができる。ピー
クホール１′回路５はサーボパタン弁別回路４から出力
されるピークボールドのタイミング信月によりザーボパ
クンＡの振幅値をボールドし、同じ様にピークホールド
回路６はピークホールドのタイミング信号によりサーボ
パタンＢの振幅値をホールドする。

また、それぞれの出力は差動アンプ７に入力されて差が
取られ、位置誤差信号として出力されて制御回路８に入
力される。制御回路８では入力された位置誤差信号、サ
ーボパタン識別信号及びザーボパタン検出信号によりヘ
ッドアクチュエータの位置制御を行い磁気ヘッドを記録
トラックＮ上に位置決めする。

（例えば日経エレクトロニクス１９８７．１．２６　Ｎ
ｏ．４１３）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来のトラック追従制御装置では、
位置誤差信号の大きさがサーボパタンの振幅値そのもの
Ｃこ依存するという問題点がある。

すなわち、上記の例では磁気ヘッドの記録トラソクの中
心線上からの変位量が同一であっても、サーボパタンＡ
，Ｂ，Ｃ，Ｄの振幅値が大きくなると、同時にそれらの
振幅値の差も大きくなるため、あたかも中心線上からの
変位量が大きくなったように検知されるのである。これ
を磁気ヘッドを位置ぎめするサーボメカニズムの観点か
らみると、磁気ヘッドの中心線上からの変位量を位置誤
差信号に変換する際の変換ゲインが、サーボパタンの振
幅値によって変化することを意味し、これは磁気ヘッド
の記録トラック上への位置ぎめ精度を劣化させる結果と
なる。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
記録媒体の特性、磁気ヘッドの特性、経時変化などの原
因によってサーボパタンの振幅値が変化しても、正確な
位置誤差信号を生成することができる優れたトラック追
従制御装置を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、記録トラックの中
心線上に主サーボパタンを、記録トラックの中心線の両
側に所定の距離だけ離れた位置に第１および第２の副サ
ーボバクンを設げ、主サーボパタンおよび第１の副サー
ボパタンおよび第２の副ザーボバクンをたがいに弁別す
るだめのサーボパタン弁別手段と、主サーボパタンおよ
び第１の副サーボパタンおよび第２の副サーボパタンに
対するヘッド出力を検出する手段と、ヘッド幅をＨ．、
主サーボパタンのヘッド出力をＥＳ、第１の副サーボパ
タンのヘッド出力をＥａ、第２の副サーボパタンのヘッ
ド出力をＥｂとするとき、記録トラックの中心線上から
の磁気ヘッドの変位量Ｘを、 なる計算式をもとに算出する位置誤差信号演算手段とを
備えたものである。

作用 本発明は上記のような構成により次のような作用を有す
る。すなわち主サーボパタンと２つの副サーボパタンか
らサーボパタンの振幅値の最大値を算出し、この値で副
サーボパタン間の振幅値の差を除することによって位置
誤差信号を得る。このためサーボバクンの振幅値に依存
しない位置誤差信号を得ることができる。

実施例 以下本発明の一実施例のトラック追従制御装置について
、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すものである。

１は磁気ヘッドであり、２はヘッドアンプである。３は
入力信号のピーク検出を行うリードアンプであり、２値
化信号出力端子３１を有する。４はサーホバタン弁別回
路であり、サーボパタンのピークホールドタイミング信
号、サーボパタン識別信号、サーボパタン検出信号を生
成する。５、６、７はヘッドアンプ２の出力信号のピー
ク値をホールドするピークホールド回路でピークホール
ドタイミング信号入力端子５１、６１、７１及び、ピー
クホールド信号出力端子５２、６２、７２を有する。８
は演算回路でピークホールド回路５、６、７から出力さ
れるピークホールド信号から位置誤差信号を演算する。

９は制御回路であり、サーボパタン識別信号入力端子１
２３、サーボパタン検出信号入力端子１２２、位置誤差
信号入力端子１２１を有し、ヘッドアクチュエー夕に対
する制御信号を出力する。

１０はヘンドアクチュエー夕である。また第２図はサー
ボパタンの一実施例で、記録トラックの中心線上から半
トラックピッチ離れた位置にＡ，Ｂ、Ｃ，Ｄの副サーボ
パタンか配置され、記録トラックの中心線上にＥ，Ｆの
主サーボパタンか配置されている。

次に上記実施例の動作について説明する。磁気ヘッドが
記録１・ラックＮの中心線上からＡ，Ｂのサーボパタン
か検出できる範囲内で位置ずれを起している場合につい
て説明する。

上記実施例において、磁気ヘッドが記録トラックＮ上に
位置している場合にはＥ，Ａ，Ｂのサーボパタンか順次
磁気ヘッドで読み取られる。再生信号は、リードアンプ
３でピーク位置が検出された後、２値化信号としてサー
ボパタン弁別回路４に入力され、サーボパタンの識別信
号あるいはピークホールドタイミング信号、サーボパタ
ン検出Ｑ 信号が生成される。サーボパタン弁別回路４ばＥのサー
ボパタンを検出するとピークホールド回路５に対してピ
ークホールドタイミング信号を出力し、サーボパタンＥ
の振幅値をピークホールド回路５にホールドする。同様
にサーボパタンＡの振幅値をピークホールド回路６Ｃこ
、ザーボバタンＢの振幅値をピークホールド回路７にポ
ールドする。

ピークホールド回路５、６、７の出力信号は演算回路８
に入力される。

演算回路８では、これらの信号をもとに位置誤差信号を
演算するわけであるが、ここで各ザーボパクンの振幅値
とヘッドの変位量の関係について説明する。第４図はヘ
ッドが記録１・ラックＮ付近にあるとき検出できるサー
ボパタン、Ｅ，Ａ，Ｂについて、その振幅値がヘッドの
移動にともないどのように変化するかを示した図である
。例えば、主サーボパタンＥに関しては、その振幅値は
、記録トラックＮの中心線上で最大となり、ヘッドが中
心線上から離れるにつれ減少し、ヘッドがザーポパタン
Ｅをトレースしなくなる変位量になると零になる。同様
に副サーボパタンＡ，Ｂに関しても、振幅値は、記録ト
ラックＮの中心線上から、半トラックピンチずれた位置
で最大となり、その位置から離れるにつれ減少する。こ
こで、記録トラックＮの中心線の位置を原点として、ヘ
ッドの変位量をＸで表し、これらサーボパタンの振幅値
の最大値をＥ０とすると、主サーボパタンＥの振幅値Ｅ
Ｓは次のように表すことができる。

Ｅｓ　　Ｅｏ　　・　（Ｈ＋−　　　ＩＸＩ）／Ｈｗ同
様に副サーボパタンＡ，Ｂの振幅値、Ｅ１、Ｅ，につい
ては、記録トラックＮ付近でＥ．　−ＥＯ　　−　　（
ｒ−ｒｌ．，　−ｘｏ　−Ｘ）　／Ｈ，，Ｅｂ　−Ｅｏ
　　−　　（Ｈ，−Ｘｏ　＋Ｘ）／Ｈｗで表すことがで
きる。ここにＩ］ｌ．，は磁気ヘッドの幅、Ｘｏは副サ
ーボパタンの記録トラック中心線上からの距離である。

たとえば、従来例のように副ザーホパクンの振幅値間の
差から位置誤差信号Ｘ”を生成すると、Ｘ’　一Ｂ．−
Ｅａ ２　Ｅｏ　　−Ｘ　／　Ｈ＋．＋ となる。振幅値の最大値Ｅ。は前述のように記録媒体の
特性やヘッドの特性によって変化し、さらに磁気ディス
ク装置では内周側の記録トラックと外周側の記録トラッ
クでヘッドと記録媒体間の相対速度が変るためヘッドの
位置によっても変化する。

一方、本発明のトラック追従制御装置では、演算回路８
において、 なる演算式にもとすいてヘッドの変位量を算出する。分
母式の分子の部分は従来例と同じであるが、分母が、 ２Ｅｓ　＋　　Ｅｂ　−Ｅ． ２−Ｅｏ　　−　　（Ｈｗ　　ＩＸＩ）／Ｈｌ，，＋　
１　２Ｂｏ　−　Ｘ／ＨＷ ２・ＥＯ となるので、計算上のヘッド幅をＩ１い゛　とずると、
このように振幅値の最大値Ｅ。に全く依存することなく
ヘッドの変位量を検出することができる。

上式から明らかなように変換ゲインの変動要因は実際の
ヘッド幅Ｈ。と計算上のヘッド幅Ｈ，１゛　のちがいに
よるものだけである。

制御回路９は入力された位置誤差信号によって、磁気ヘ
ッドの変位量および変位方向を決定しヘッドアクチュエ
ータ１０に対して磁気ヘソド１を記録トラックＮの中心
線上に位置決めするだめの制御信号を出力する。

このように上記実施例によれば、ピークホールド回路５
Ｃこボールドされる主ザーボパクンの振幅値を有効に活
用することによって、サーボパタンの振幅値に依存ずる
ことなく位置誤差信号を生成できるという利点を有する
。

発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、ディスクドラ
イブ毎にかわるヘッドの特性、ディスクの特性、経時変
化、あるいはヘッドのディスク上での位置などによって
変化するサーボパタンの振幅値に関わらず、つねに正確
な位置誤差信号を検出することができ、きわめて有用で
ある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例におけるトラック追従制御装
置の概略ブロック図、第２図は同装置におけるサーボパ
タン図、第３図はヘッドの変位量とサーポバタンの振幅
値の関係図、第４図は従来のトラック追従制御装置の概
略ブロック図、第５図は同装置におけるサーボパタン図
である。 ３・・・・・・リードアンプ、４・・・・・・サーボパ
タン弁別回路、５，６．７・・・・・・ピークホールド
回路、８・・・・・・演算回路、９・・・・・・制御回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 磁気記録媒体の記録トラックに対する磁気ヘッドの位置
   を制御するトラック追従制御装置であって、前記記録ト
   ラックの中心線上に主サーボパタンを、前記記録トラッ
   クの中心線の両側に所定の距離だけ離れた位置に第１お
   よび第２の副サーボパタンを設け、前記主サーボパタン
   および前記第１の副サーボパタンおよび前記第２の副サ
   ーボパタンをたがいに弁別するためのサーボパタン弁別
   手段と、前記主サーボパタンおよび前記第１の副サーボ
   パタンおよび前記第２の副サーボパタンに対するヘッド
   出力を検出する手段と、ヘッド幅をＨ＿ｗ、前記主サー
   ボパタンのヘッド出力をＥ＿ｓ、前記第１の副サーボパ
   タンのヘッド出力をＥ＿ａ、前記第２の副サーボパタン
   のヘッド出力をＥ＿ｂとするとき、前記記録トラックの
   中心線上からの磁気ヘッドの変位量Ｘを、 Ｘ＝Ｈ＿ｗ・［（Ｅ＿ｂ−Ｅ＿ａ）／２Ｅ＿ｓ＋｜Ｅ＿
   ｂ−Ｅ＿ａ｜］なる計算式をもとに算出する位置誤差信
   号演算手段とを備えたことを特徴とするトラック追従制
   御装置。