JPH0326450B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気デイスク記憶装置などに適し、
ガードバンドを設けて記録されたトラツクに再生
ヘツドを追従させるためのトラツク位置ずれ検知
方式に関する。

近年、情報処理能力の向上に伴なつて、増々記
録容量の増大化の必要性が高まり、記録媒体の記
録密度が年々増加していることは周知の事実であ
る。記録密撞を増加させるためには、記録媒体の
移動方向の線記録密度とこれとは直角方向のトラ
ツク密度を大きくすることが必要である。大型磁
気デイスク記憶装置の場合、トラツク密度は最近
の10年間で、１インチ当り500本から700本ないし
800本に増加しており、1985年頃には1000本を超
えるものと予想されている。したがつて、トラツ
クピツチも、約50μｍであつたものが32ないし
36μｍにまで狭くなり、さらには、25μｍ程度に
ならざるを得なくなる。

一方、このようにトラツク密度が増加してくる
と、トラツクに対する再生ヘツドの位置ずれによ
る雑音の増大化が問題となつてくる。以下、かか
る問題点について詳しく説明する。

第１図はトラツクに対する再生ヘツドの位置ず
れによる雑音の発生機構を示す説明図である。

第１図において、いま、互いに隣り合う２つの
トラツク１，２を考慮した場合、かかるトラツク
１，２は当然記録ヘツドによつて記録するもので
あるが、情報の記録に際して記録媒体と記録ヘツ
ドとの間に相対的な位置ずれが生じ、このため
に、トラツク１，２は平行とはならず、近づいた
り、遠ざかつたりする。

そこで、トラツクピツチをW_Pとし、記録媒体
と記録ヘツドとの相対的な最大位置ずれ量をΔS
とすると、トラツク幅W_Wが W_W＝W_P−2ΔS ……(1) に設定され、トラツク間に2ΔSなる幅のガードバ
ンド３が形成されるようにトラツク１，２が記録
されるようにすれば、トラツク１，２は互いに妨
害されることなしに記録され得る。

一方、磁気デイスク記憶装置においては、デー
タを記録する場合には、記録ヘツドにデータ信号
が供給されて記録媒体を飽和磁化し、旧いデータ
が記録されているトラツクに沿い、旧いデータを
消去しながら新しいデータの記録が行なわれて新
たなトラツクを形成している。

そこで、いま、トラツク１について、旧いデー
タの記録時、記録ヘツドが位置ずれしたことによ
り、旧いデータのトラツク１′が点線で示すよう
に曲がりくねつて記録され、次に、新たなデータ
のトラツク１″が旧いデータのトラツク１′に沿つ
て記録されたときに、実線で示すように曲がりく
ねつて記録されたものとすると、記録トラツク
１′，１″が互いにずれている部分４，５では、旧
いデータが消去されずに残つていることになる。

このようにして記録されたトラツク１″を再生
するに際し、再生ヘツドも、記録ヘツドと同様
に、最大位置ずれ量ΔSでトラツクに対して位置
ずれをするものとすると、再生ヘツドが符号６で
示されるような再生状態にあるときには、再生ヘ
ツドは旧データが残つている部分４も走査し、
W_W−ΔSに比例した量の新データ信号とΔSに比
例した量の旧データ信号が得られることになる。
また、再生ヘツドが符号６′で示されるような再
生状態にあるときには、再生ヘツドは旧データが
残つている部分５も走査し、W_W−2ΔSに比例し
た量の新データ信号と2ΔSに比例した量の旧デー
タ信号が得られることになる。旧データ信号は雑
音であるから、この場合のＳ／Ｎ比は、 W_W−2ΔS／2ΔS となり、W_P＝25.4μｍ、ΔS＝1.5μｍとすると、上
記(1)式から、Ｓ／Ｎは6.47程度となつて装置上要
求される20〜30dBに達しない。

旧データの消し残しによる雑音を低減し、Ｓ／
Ｎを向上させるために、第１図符号６″で示すよ
うに、再生ヘツドのギヤツプ幅をトラツク幅W_W
よりも2ΔSだけ狭くし、該再生ヘツドがトラツク
に対して±ΔSだけ位置ずれしても、トラツク
1″からはみださないようにすればよい。しかし、
この場合には、トラツク１″の実効再生幅W_Rは、 W_R＝W_P−6ΔS となり、W_P、ΔSが上記の値に設定されていると
すると、W_R＝16.4μｍとなつて著しく狭くならざ
るを得ず、したがつて、再生信号の振幅が著しく
低下するという欠点がある。

そこで、再生ヘツドをトラツクに追従させるこ
とが必要となる。このためには、トラツクに対す
る再生ヘツドの位置ずれを検知し、該位置ずれに
応じた制御信号でもつて再生ヘツドの位置調整を
行なうようにすればよい。再生ヘツドの位置ずれ
を検知する手段として、従来、該再生ヘツドのト
ラツク幅方向の両側に夫々位置ずれ検知ヘツドを
設け、該位置ずれ検知ヘツドの夫々から得られる
再生信号の振幅を比較するようにした技術が知ら
れている（特開昭56−119973）。しかし、かかる
従来技術においては、第１図に示すように、トラ
ツク１″に沿つて旧データが消去されていない部
分４，５が存在すると、再生ヘツドが位置ずれし
ているにもかかわらず、一方の位置ずれ検知ヘツ
ドにより旧データが再生されることから、再生ヘ
ツドの位置ずれの検知に誤差が生ずることにな
り、再生ヘツドの正確なトラツク追従ができなく
なるという欠点があつた。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、
再生ヘツドがトラツクに常に正確に追従すること
ができ、振幅が大きく、Ｓ／Ｎが向上した再生信
号を得ることができるようにしたトラツク位置ず
れ検知方式を提供するにある。

この目的を達成するために、本発明は、トラツ
ク幅よりも若干狭いギヤツプ幅の再生ヘツドのト
ラツク幅方向両側に夫々位置ずれ検知ヘツドを設
け、該再生ヘツドからの再生信号に対する該位置
ずれ検知ヘツドからの夫々の再生信号の相関性の
有無を検出し、かかる相関性の有無により再生ヘ
ツドの位置ずれを検知することができるようにし
た点を特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。

第２図は本発明によるトラツク位置ずれ検知方
式の一実施例を示す説明図であつて、７はトラツ
ク、８は旧データの消し残し部分、９は再生ヘツ
ド、１０，１１は位置ずれ検知ヘツドである。

同図において、トラツク７の一方側に旧データ
の消し残し部分８が存在し、記録媒体は矢印Ｘ方
向に移送しているものとする。トラツク７を走査
する再生ヘツド９は、そのギヤツプ幅がトラツク
７の幅よりも若干狭くなるように形成され、再生
ヘツド９のトラツク幅方向両側に夫々位置ずれ検
知ヘツド１０，１１が設けられ、再生ヘツド９、
位置ずれ検知ヘツド１０，１１により複合ヘツド
を形成している。位置ずれ検知ヘツド１０，１１
のギヤツプ幅は等しく設定され、再生ヘツド９の
トラツク幅方向の中心とトラツクの中心線０が一
致する状態Ａのときには、位置ずれ検知ヘツド１
０，１１はトラツク７の両端を同じ幅にわたつて
走査し、同一振幅のデータ信号を再生するととも
に、再生ヘツド９と位相ずれ検知ヘツド１０，１
１とのギヤツプはトラツク幅方向の同一直線上に
あり、トラツク７を走査したことによる夫々のヘ
ツド９，１０，１１から得られる再生信号の位相
が一致するように、再生ヘツド９に対する位置ず
れ検知ヘツド１０，１１の配置が設定されてい
る。

複合ヘツドは、先に述べたように、トラツク７
に対して、トラツク位置ずれがないＡ状態、一方
の方向にトラツク位置ずれしたＢ状態あるいは他
の方向にトラツク位置ずれしたＣ状態などがある
が、このような位置ずれによつて、再生ヘツド
９、位置ずれ検知ヘツド１０，１１から得られる
再生信号の振幅が変化する。

そこで、トラツク７の中心線０に対する再生ヘ
ツド９のトラツク幅方向の中心線の位置ずれ量ｘ
に対し、再生ヘツド９、位置ずれ検知ヘツド１
０，１１からの夫々の出力信号の振幅は、第３図
に示すように変化する。

第３図は横軸に位置ずれ量ｘを、縦軸に各再生
信号の振幅をとつており、実線ａは再生ヘツド９
の再生信号の振幅の変化を表わし、ｘ＝０の軸に
対して対称である。一点鎖線ｂは旧データの消し
残し部分８（第２図）がない場合の位置ずれ検知
ヘツド１１の再生信号の振幅の変化を、また、二
点鎖線ｃは位置ずれ検知ヘツド１０の再生信号の
振幅の変化を表わしており、これら振幅変化はｘ
＝０の軸に対して互いに対称であるから、位置ず
れ検知ヘツド１０，１１からの再生信号の振幅を
比較することにより、再生ヘツド９の位置ずれを
検知することができ、それら再生信号の振幅が互
いに等しくなるように再生ヘツド９の位置調整を
行なうことにより、再生ヘツド９を位置ずれが零
となるようにトラツク７に追従させることができ
る。

しかしながら、実際には、第２図に示すよう
に、旧データの消し残し部分８が存在し、このた
めに、位置ずれ検知ヘツド１１がこの部分８を走
査すると、当然再生信号が得られることになる。
そこで、位置ずれ検知ヘツド１１から得られる再
生信号の振幅の変化は、第３図の点線ｄのように
なり、かかる再生信号と位置ずれ検知ヘツド１０
からの再生信号とを振幅比較すると、ｘ＝０、す
なわち、トラツク７の中心線０よりＤだけづれた
位置がトラツク７に対する再生ヘツド９の正しい
位置とみなされてしまい、再生ヘツド９の位置合
わせが正確に行なわれなくなつて、トラツクに対
する追従性が低下することになる。

さらに、先述のように、位置ずれ量ｘを1μｍ
もしくはそれ以下にしようとすると、位置ずれ検
知ヘツド１０，１１の再生信号の絶対値が小さく
なる。たとえば、現在最も感度が高い磁気抵抗効
果磁気ヘツドの場合でも、1μｍ当りの出力電圧
は高々30μV_rns程度であり、一方、増幅器の入力
換算雑音は4μV_rns程度であるから、1/8μｍ以下
の分解能を得ることは困難である。

ところで、第２図において、再生ヘツド９、位
置ずれ検知ヘツド１０，１１がトラツク７を走査
することによつて得られる再生信号は、全て同相
である。一方、旧データの消し残し部分８におけ
る旧データは、トラツク７に記録されている新デ
ータに対して位相がランダムであつて、新、旧デ
ータには相関性がない。

そこで、再生ヘツド９からの再生信号と位置ず
れ検知ヘツド１０からの再生信号とを乗算して積
信号を得、また、再生ヘツド９からの再生信号と
位置ずれ検知ヘツド１１からの再生信号とを乗算
して積信号を得、これら積信号を、データ信号の
周期に対して充分大きい時定数の積分回路で積分
する。積分回路から得られる夫々の信号は、それ
らの振幅が前記乗算される２つの再生信号の相関
性に依存して変化する。

次に、この点について、第４図ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅにより詳細に説明する。

第４図ａは、再生ヘツド９（第２図）からの再
生信号を、同図ｂは、位置ずれ検知ヘツド１０
（第２図）からのトラツク７を走査したことによ
る再生信号を、同図ｃは、位置ずれ検知ヘツド１
１（第２図）からの旧データ消し残し部分８を走
査したことによる再生信号を夫々示している。位
置ずれ検知ヘツド１０からの再生信号は、再生ヘ
ツド９からの再生信号と同相であるから、これら
の再生信号を乗算回路により乗算すると、得られ
た積信号は、第４図ｄに示すように、正の振幅の
信号となる。そこで、この積信号を充分に時定数
が大きい積分回路で積分することにより、大きい
振幅の出力信号が得られる。一方、位置ずれ検知
ヘツド１１からの再生信号（第４図ｃ）は、再生
ヘツド９からの再生信号（第４図ａ）に対して位
相がランダムであるから、これらの再生信号を乗
算回路により乗算すると、得られた積信号は、第
４図ｅに示すように、振幅が正、負と変化する信
号となる。そこで、かかる積信号を充分に時定数
が大きい積分回路で積分することにより、零に近
い小さい振幅の出力信号が得られる。

いま、第２図において、ｘ＞０方向の位置ずれ
が生じているとすると、この方向の位置ずれが大
きい程、位置ずれ検知ヘツド１０からの再生信号
の振幅が大きくなるとともに、位置ずれ検知ヘツ
ド１１からの旧データ消し残し部分８を走査した
ことによる再生信号の振幅も大きくなるから、第
４図ｄに示す信号を積分して得られた出力信号の
振幅は増々大きくなり、第４図ｅに示す信号を積
分して得られた出力信号の振幅は増々小さくな
る。逆に、ｘ＜０方向に位置ずれが生じた場合に
は、この方向の位置ずれが大きくなる程、第４図
ｄに示す信号を積分して得られた出力信号の振幅
は増々小さくなり、第４図ｅに示す信号を積分し
て得られた出力信号の振幅は増々大きくなる。そ
こで、夫々の積分回路からの出力信号の振幅を比
較することにより、再生ヘツド９のトラツク７に
対する位置ずれを検知することができる。

上記積分回路の時定数としては、記録されたデ
ータの周波数が数百ｋHz〜10MHz程度であるのに
対し、トラツク位置ずれを補正すべき信号の周波
数は、高々数ｋHzであればよいから、第４図ｄ，
ｅに示す波形の数百〜数千パルスを積分できるよ
うに設定する。このように、第４図ｄ，ｅの積信
号は、パルス周期に対して非常に長い時定数でも
つて積分されるから、各積分回路からの出力信号
の振幅比は極めて大きくなつて精度良く再生ヘツ
ド９の位置調整が可能となり、また、雑音による
影響も充分に抑制することができてＳ／Ｎも高い
ことになる。

なお、旧データ消し残し部分８がない場合に
は、位置ずれ検知ヘツド１０，１１からは、トラ
ツク７を走査したことによる再生信号が得られ、
夫々の再生信号の振幅は位置ずれに応じて異なつ
ており、再生ヘツド９と位置ずれ検知ヘツド１０
との再生信号の積信号と、再生ヘツド９と位置ず
れ検知ヘツド９との再生信号の積信号とは、いず
れも第４図ｄに示すような正の振幅の信号となる
が、位置ずれの大きさおよび方向によつて互いに
振幅が異なる。そこで、夫々の積信号を積分した
出力信号の振幅も同様に互いに異なつており、そ
れら出力信号を振幅比較することにより、再生ヘ
ツドの位置ずれを検知することができる。

第５図ａ，ｂは夫々複合ヘツドの具体例を示す
平面図であつて、記録媒体に当接する面側からみ
たものである。

第５図ａは誘導型ヘツドの具体例を示し、１
２，１３，１４，１５，１６，１７は磁気コア、
１８，１９，２０はギヤツプ、２１，２２，２３
は巻線である。

再生ヘツド９は、磁気コア１２，１３と巻線２
１から構成されており、トラツク幅より若干狭い
幅のギヤツプ１８が形成されている。位置ずれ検
知ヘツド１０は、磁気コア１４，１５と巻線２２
から構成されており、ギヤツプ１９が形成されて
おり、また、位置ずれ検知ヘツド１１は、磁気コ
ア１６，１７と巻線２３から構成されており、ギ
ヤツプ２０が形成されている。位置ずれ検知ヘツ
ド１０，１１のギヤツプ１９，２０は、夫々幅が
等しく、かつ、再生ヘツド９のギヤツプ１８とと
もに、同一直線上に配列されている。

第５図ｂは磁気抵抗効果型ヘツドの具体例を示
し、２４，２５，２６は磁気抵抗効果センサ、２
７，２８は磁気シールド、２９，３０はギヤツプ
である。

再生ヘツド９は、磁気抵抗効果センサ２４と磁
気シールド２７，２８とにより、ギヤツプ２９，
３０を形成して構成されており、位置ずれ検知ヘ
ツド１０は、磁気抵抗効果センサ２５と磁気シー
ルド２７，２８とにより、ギヤツプ２９，３０を
形成して構成され、また、位置ずれ検知ヘツド１
１は、磁気抵抗効果センサ２６と磁気シールド２
７，２８とにより、ギヤツプ２９，３０を形成し
て構成されている。磁気抵抗効果センサ２４の幅
はトラツク幅よりも若干狭くし、磁気抵抗効果セ
ンサ２５，２６の幅は等しくしている。そして、
磁気抵抗効果センサ２４，２５，２６は同一の直
線上に配置され、また、磁気シールド２７，２８
は磁気抵抗効果センサ２４，２５，２６に平行に
配置されている。このような構成により、磁気シ
ールド２７，２８は、再生ヘツド９と位置ずれ検
知ヘツド１０，１１に対して共通にすることがで
きる。

以上のように、複合ヘツドを構成することによ
り、トラツク７（第２図）を走査したときには、
再生ヘツド９、位置ずれ検知ヘツド１０，１１か
らは同位相の再生信号を得ることができる。な
お、複合ヘツドとしては、第５図ａ，ｂで示した
具体例に限るものではないことは明らかである。

なお、本発明は、磁気デイスク記憶装置ばかり
ではなく、たとえば、ビデオテープレコーダなど
の再生ヘツドのトラツクに対する位置調整を必要
とする他の記録再生装置にも適用することができ
ることは明らかである。

以上説明したように、本発明によれば、旧情報
信号の消し残し部分があつても、高いＳ／Ｎでか
つ高精度で再生ヘツドのトラツクに対する位置ず
れを検知することができるから、該再生ヘツドを
非常に正確に該トラツクに追従させることができ
て、該トラツクからの大振幅、高Ｓ／Ｎの情報信
号の再生を可能とし、上記従来技術の欠点を除い
て優れた機能のトラツク位置ずれ検知方式を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトラツクに対する再生ヘツドの位置ず
れによる雑音の発生機構を示す説明図、第２図は
本発明によるトラツク位置ずれ検知方式の一実施
例を示す説明図、第３図は第２図のトラツク位置
ずれに対する各ヘツドの再生信号の振幅変化を示
す特性図、第４図ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは第２図の
動作を説明するための信号波形図、第５図ａ，ｂ
は複合ヘツドの具体例を示す平面図である。 ７……トラツク、８……旧データ消し残し部
分、９……再生ヘツド、１０，１１……位置ずれ
検知ヘツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガードバンドを設けて記録されたトラツクに
   再生ヘツドを追従させるためのトラツク位置ずれ
   検知方式において、前記再生ヘツドのギヤツプ幅
   を前記トラツクの幅よりも若干狭くして前記再生
   ヘツドのトラツク幅方向両側に第１、第２の位置
   ずれ検知ヘツドを設け、前記再生ヘツドからの再
   生信号に対する該第１、第２の位置ずれ検知ヘツ
   ドからの再生信号の相関性を夫々表わす第１、第
   ２の信号を得、該第１、第２の信号により、前記
   トラツクに対する前記再生ヘツドの位置ずれを検
   知することができるようにしたことを特徴とする
   トラツク位置ずれ検知方式。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記第１、
   第２の信号は、前記再生ヘツドからの再生信号と
   前記第１、第２の位置ずれ検知ヘツドからの再生
   信号とを夫々乗算し、夫々積分して得られた信号
   であることを特徴とするトラツク位置ずれ検知方
   式。