JPH03144911A - 磁気ディスク装置 - 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、磁気ヘッドの高精度位置決めを必要とする高
密度磁気ディスク装置に関するものである。

従来の技術 サーボ面サーボ方式の磁気ディスク装置では同時に回転
する複数の磁気ディスクの中の一枚はサーボ信号のみが
書き込まれたいわゆるサーボディスクとなっており、こ
のサーボディスクから読み取られた信号からトラック位
置決め制御の基となる位置情報信号および同期信号を得
ている。このサーボディスクの一例を第４図に示す。第
４図において、Ｓは同期信号発生のために設けられた磁
化反転部の位置を、またＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄはヘッド位置決
め信号用の磁化反転部の位置を示す。第４図においてｔ
はこれらの磁化反転部の幅を示し、本例ではこれらの磁
化反転部の幅は総て同じにしている。

例えば一つの基本単位（３２Ｘｔ）において、トラック
１では位＠Ｂと位ｆ！ＩＤのみに、またトラック２では
位置Ａと位ｉ！ｆＤのみに、トラック３では位置Ａと位
［１ｔＣのみ、トラック４では位ｒＩＩＢと位置Ｃのみ
にそれぞれ一対の磁化反転部がある。また位置Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄの間隔は５ｘｔの間隔になっている。

それぞれり、それぞれの磁化反転部間は５Ｘｔの間隔で
ある。

通常、サーボ信号再生磁気ヘッド（以下サーボヘッドと
呼ぶ）に要求される条件は、 １、トラック幅が磁気ディスクに記録されているサーボ
信号記録トラック幅（第４図中Ｗｒ）の２倍以下である
こと。

２、サーボヘッドのトラック部においてトラック端部の
再生（以下サイドクロストーク）がないこと。

があげられる。

ここで、サーボヘッドは１，２の条件を満たしている理
想的なものとした上で従来の磁気ディスク装置の一例を
説明する。なお本例の詳細な内容は公開特許公報昭和５
４年第１１９２１５号公報に記載されている。

サーボヘッドが第４図に示すサーボ信号面上のａｔ　ｂ
、ｃ＋　ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｉに位置するときの再生波形
を第５図に示す。さらにこの再生信号から位置信号を得
る為の手段を第６図に示す。第６図において、２１は初
段に設けられたサーボ信号用の再生アンプ、２６は再生
アンプ２１の出力に混在した同期信号を基に適当なタイ
ミングパルスを生成するサンプリング回路である。２２
，２３．２４．２５はサンプリング回路２６の出力によ
って決定された位置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄにおいてそれぞれサ
ーボ信号の波高値の検出とその包絡線処理を行う処理回
路である。つまり処理回路２２は位！ｆｆ１Ａ、処理回
路２３は位置Ｂ１処理回路２４は位置Ｃ１処理回路２５
は位置りにおいて波高値の検出とその包路線処理を行う
ようになっている。

２７は作動増幅器であり、差動増幅器２７の反転入力端
子および非反転入力端子のそれぞれに処理回路２２．２
３の出力か加わる。２８は反転増幅器、２９は処理回路
２４．２５の出力を受ける差動増幅器、３０は参照電圧
と差動増幅器２９の出力とを判別する比較器回路、３１
は反転増幅器、３２．３３はそれぞれ比較器回路３０．
反転増幅器３１の出力によって差動増幅器２７あるいは
反転増幅器２８の出力にゲートをかけるゲート回路であ
る。３４はゲート２７とゲート２８とを経た線を一本に
まとめて成る出力信号線であり、この出力信号線３４に
よっ位置信号が出力される事となる。

第７図において横軸はサーボヘッドの位置、縦軸は信号
レベルであり、第７図はサーボヘッドのトラック間の移
動に伴う処理回路２２．２３．２４．２５の出力信号レ
ベルの変化および出力信号線３４に現れる位置信号レベ
ルの変化を示す。例えば処理回路２２の出力信号レベル
は、サーボヘッドが第４図においてａからｉまで連続的
に動くことにより第７図の波形７−Ａに示すように変化
する。同様に処理回路２３．処理回路２４．処理回路２
５の出力信号レベルはそれぞれ波形７−Ｂ、波形７−Ｃ
２波形７−Ｄに示すように変化する事となる。すると、
出力信号線３４に出力される位置信号レベルは波形７−
Ｅに示すように変化する事となる。そして波形７−Ｅに
おけるゼロクロス点すなわち位置信号がＯとなる点でサ
ーボヘッドが停止するように設定すれば、第４図、第５
図に示すＣの部分およびｇの部分がサーボヘッドの停止
位置となる。例えばサーボヘッドがＣの位置からｂの方
向へ動けば位置信号は正の値となり、またｄの方向へ動
けば負の値となる。従って、この事を利用して常に位置
信号が波形７−Ｅにおけるゼロクロス点となるように、
即ち位置Ａ、Ｂにおける波高値が等しくなるようにサー
ボヘッドの位置を制御することでトラック位置決めを行
う。ここで、このような位置決め方式のにおいては位置
信号の基となるのは位置Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄでの波高値であり、この波高値を正確につかみ取る事
が重要である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら実際の磁気ヘッドではトラック部の形状か
ら決まるサイドクロストークがある。すなわちトラック
幅よりも広い領域で信号再生を行ってしまい、その時の
読み取りトラック部の両サイドのトラック部の信号も同
時に拾ってしまう。このサイドクロストークの一例を第
８図に示す。これは例えば磁気ディスク上に周速１７ｒ
ｎ／Ｓにおいて周波数２．５ＭＨｚの信号を１トラツク
のみ記録した場合において、再生しながら磁気ヘッドを
トラック中心から端の方へ移動させた時の信号の低下率
（移動させたときの再生信号を移動させないときの再生
信号で割ったもの）を表したものである。この図から、
磁気ヘッドをトラック幅分移動させても信号の低下量は
せいぜい−２０ｄ　Ｂ程度である。

第９図は磁気ヘッドをトラック幅分移動させた時のビッ
ト長に対する信号低下量を示す。このように信号の低下
量はビット長に大きく関係し、ビット長が長いほど信号
の低下量は小さくなる。

つまりビット長すなわち一方向に磁化された部分の長さ
が長いほど、磁気ヘッドが拾う信号の中のサイドクロス
トーク成分が大きくなる。

故に、第４図のサーボ信号を実際の磁気ヘッドで再生し
た場合、再生信号にサイドクロストークによる歪が生じ
る。例えば、今サーボヘッドが第４図のＣの位ｔ１１（
トラック３，４上）にあるとした場合、その両側にある
トラック２およびトラック１においては大きなビット間
隔の部分があり、特にトラック２ではビット間隔が最大
で１７×ｔにもなる。通常使用される値すなわちｔ＝２
５０ｎｓでは、３．５インチの最外周半径４５ｍｍ（周
速１７ｍ／ｓ）に記録した場合にはビット間隔が７２．
３μｍとなる。第９図によれば、例えばトラックＩｌｌ
！５０μｍの場合では信号低下量は一７ｄＢと比較的大
きい。ところがさらにトラック幅が狭くなると、即ち高
トラツク密度１こなると信号の低下量は小さくなりサイ
ドクロストークの影響が大きくなる。

第１０図に実状態の再生波形を理想状態と比較して示す
。実際は、理想状態の場合に比べて位置Ａ、Ｂにおける
波高値が異なっており、また位ｆ？！Ｄにも出力が生じ
る。本実施例のｉ＋Ｊ御システムは、この再生信号を受
けて位置Ａ、Ｂの波高値が同じになるようにヘッド移動
量を制御しているため、この場合は−１）−ボヘッドは
第４図Ｃの位置がら第４図ｄの方向へ位ｆｉＡ、Ｂでの
波高値が等しくなるまで動かされることになる。そのた
め、実際のデータ用磁気ヘッド（以下データヘッド）の
位置決め精度に影響が現れてしまう。

またディスクの内外周でのビット長の違いから、そのト
ラック間隔も内外周で異なり、データヘッドのクロスト
ーク等に影響を与えエラーレートの低下等の問題点を有
していた。

さらに、上述したようにトラック密度が高くなるとその
影響はさらに大きくなってしまい、高トラツク密度化に
制限を与えるという問題点を有していた。

課題を解決するための手段 本発明は以上の課題を解決するために、サーボディスク
において位置情報信号および同期信号となるサーボ用磁
化反転部以外の部分に上記サーボ用磁化反転部の内の幅
が最も小さい反転部の幅よりもさらに小さい幅を有する
磁化反転部を設けた。

作　　用 このような構成にすることで、サーボディスク中の最低
ビット長が非常に短くなり、サーボヘッドで再生する際
のサイドクロストークが小さくなる。

実施例 本発明の磁気ディスク装置の一例を第１図に示す。本例
では位置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの磁化反転部および位置Ｓの同
期信号用の磁化反転部Ｓの総ての磁化反転部の幅は同じ
ｔとする。そして残りの部分すなわち同期信号の間の部
分には磁化反転部幅Ｔ＝　ｔ／１０の信号を記録する事
によって短い周期の磁化反転部を施している。ただし、
時間間隔ｔの間には磁化反転部は威されていない。

次に、以上のような構成した本実施例についてその動作
を説明する。この時の再生波形の例を第２図に、この再
生波形から位置信号を得る手段を第３図に示す。第３図
において、１はサーボ信号用の再生アンプ、２は低域通
過フィルター、７は再生アンプ１の出力から同期信号を
基に適当なタイミングパルスを生成するサンプリング回
路、３．４．５．６はサンプリング回路７の出力である
位ｔｌＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄにおいてそれぞれサーボ信号の波
高値の検出とその、包絡線処理を行う処理回路、８は処
理回路３および処理回路４の出力を受ける差動増幅器、
９は反転増幅器、１０は処理回路５および処理回路６の
出力を受ける差動増幅器、１１は参照電圧と１０の出力
とを判別する比較器回路、１２は反転増幅器、１３．１
４はそれぞれ比較器回路１１および反転増幅器１２の出
力によって差動増幅器８あるいは反転増幅器９の出力を
制御するゲート回路である。１５はゲート回路１３とゲ
ート回路１４とを経た線を一本にまとめて成る出力信号
線であり、この出力信号線１５によっ位置信号が出力さ
れる事となる。なお、以上に示した各部の内、低域通過
フィルター２を用いる事以外の基本構成は′ｆ％６図に
示したものと同じである。

この低域通過フィルターの遮断周波数（ｆｃ）は上述し
た磁化反転部幅ｔ、Ｔによって決定され、本例では１　
／　２　ｔ　＜　ｆ　ｃ　＜　１　／　２　Ｔの条件を
満足する値を選択すればよい。但しこのフィルターによ
り位置信号および同期信号の成分もいくらか低下するが
、Ｔがｔ／３以下の非常に小さいものであれば、遮断周
派数ｆｃとして１／　（２Ｘ（ｔ／３））＜　ｆ　ｃ＜
　１／２Ｔの値を選択すれば信号成分の低下はほとんど
起こらず、実際上の問題はない。

第２図は本例における再生信号の波形を示す。

第２図において、位置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ以外の部分でも磁
化反転部幅Ｔによる再生信号が検出されており、これに
よってサイドクロストークの影響が非常に小さくなり、
第１図Ｃの位置にサーボヘッドがある場合でも位ｍＡ、
Ｂでの波高値は等しくなっている。なお、位（ｌｔＡ、
Ｂ、ｃ、Ｄ以外の部分でも磁化反転部ｌ１１５Ｔによる
再生信号が検出される事となるが、前述の低域通過フィ
ルター２により磁化反転部幅Ｔによる信号成分は遮断さ
れる事となるので実際上の影響はまったくない。

従って本実施例では理想状態にほぼ近いサーボヘッドの
位置決めが可能となり、データヘッドにおけるエラーレ
ートの確保、寓トラック密度化が可能になる。

なお、磁化反転部幅Ｔをさらに小さくしてサーボヘッド
の位置信号および同期信号への影響を無視できるように
すると、低域通過フィルター２は必要ない。

発明の効果 本発明は実施例で示したように、サーボディスクにおい
て位置情報信号および同期信号となるサーボ出値化反転
部以外の部分に上記サーボ用磁化反転部の内の幅が最も
小さい反転部の幅よりもさらに小さい幅を有する磁化反
転部を設けた事により、サイドクロストークの影響を小
さくする事が出来、従ってサーボヘッドの高精度位置決
めが可能になりエラーレートの確保および高トラツク密
度化を可能に出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における磁気ディスク装置のサ
ーボ信号を示す説明図、第２図は同磁気ディスク装置の
サーボ信号の再生波形を示す波形図、第３図は同磁気デ
ィスク装置のサーボ信号の検出回路の回路図、第４図は
従来例における磁気ディスク装置のサーボ信号を示す説
明図、第５図は動作原理を示す説明図、第６図は同従来
例におけるサーボ信号の検出回路の回路図、第７図は同
従来例における検出動作を説明するための説明図、第８
図はサーボヘッドをトラック間移動させた場合の移動量
と読み取り信号低下量との関係を示すグラフ、第９図は
１ビツト長と信号低下量との関係を示すグラフ、第１０
図は実状態と理想状態での再生信号の差を示す説明図で
ある。 １・・・再生アンプ　　２・・・低域通過フィルター３
．４．５．６・・・処理回路 ７・・・サンプリング回路 ８．１０・・・差動増幅器 ９．１２・・・反転増幅器 １１・・・比較器回路　　１３．１４・・・制御ゲート
１５・・・出力信号線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 情報記録用ディスクと同軸に固定されるとともに磁気ヘ
   ッドの位置決めに用いられるサーボディスクを備え、 上記サーボディスクの各トラック上には所定の周期で間
   欠的に位置情報信号および同期信号を発生させる為のサ
   ーボ用磁化反転部が設けられ、それぞれのトラックにお
   いて、上記サーボ用磁化反転部以外の部分に上記サーボ
   用磁化反転部の内の幅が最も小さい反転部の幅よりもさ
   らに小さい幅を有する磁化反転部を設け事を特徴とする
   磁気ディスク装置。