JPH0696543A - 磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】データ面サーボ方式において、高域および低域
のノイズ成分によるサーボデータの振幅誤差を軽減し、
ヘッド位置決め制御を向上させる。 【構成】通常データに合わせたカットオフ周波数を有す
る通常データ用のローパスフィルタ２５ａと、サーボデ
ータの周波数を通過帯域として設定されたバンドパスフ
ィルタ２５ｂを設けて、通常データおよびサーボデータ
を再生するようにしたものである。これにより、ローパ
スフィルタ２５ａに通常データを通すことにより、高周
波成分をカットしてリード時のエラーレイトを維持でき
る。また、バンドパスフィルタ２５ｂにサーボデータを
通すことにより、低域および高周波のノイズ成分を除去
することができ、正確な振幅検出を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データ面サーボ方式を
用いた磁気ディスク装置等の磁気記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、データ面サーボ方式を用いた磁気
ディスク装置では、一般にヘッド位置決め制御のための
サーボデータとして、バーストデータが用いられてい
る。このバーストデータは、図３に示すように、Ａ〜Ｄ
で示されるバーストパターンからなり、製造時のサーボ
ライトにおいて、トラックの中心位置から記録媒体の半
径方向に１／２トラックずらした位置に記録される。

【０００３】ところで、バーストデータは波形干渉等に
よるピークシフトが起こらないように、繰り返し周波数
が用いられている。また、バーストデータは低周波の方
が読み取りやすいので、できる限り低周波にしたい。し
かし、低周波にしすぎると、バーストパターンエリアが
増加し、本来のデータ記録エリアが削減されてしまう。
そこで、一般には、通常データの最低周波数を１ｆとし
た場合に、８／３ｆをバーストデータの繰り返し周波数
としている。

【０００４】図４は従来の磁気記録再生装置の構成を示
すブロック図である。第４図において、記録媒体１０上
に記録された情報は、アナログ信号として磁気ヘッド１
１で読出され、ヘッドアンプ（ＡＭＰ）１２で増幅され
た後、さらにＡＧＣアンプ１３において、ＡＧＣ制御回
路（ＡＧＣ ＣＯＮＴ）１４によって設定されるゲイン
により増幅される。ここで、読出し波形には高周波ノイ
ズがのっているので、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１５
でこれを除去する。このローパスフィルタ１５のカット
オフ周波数は、磁気ヘッド１２や記録媒体１０の特性お
よび装置全体のＳ／Ｎ比によって決定される。

【０００５】図５にローパスフィルタ１５のゲイン特性
を示す。図中ａはゲイン曲線である。この例では、カッ
トオフ周波数を８ｆ（最低周波数を１ｆとした場合）と
している。また、読出し波形の周波数範囲は変調方式に
よっても異なるが、ここでは１ｆ〜４ｆである。このロ
ーパスフィルタ１５を通過したデータは、微分回路（Ｄ
ＩＦ）１６、コンパレータ（ＣＯＭＰ）１７、パルス生
成回路（ＰＵＬＳ）１８、位相同期回路（ＰＬＬ）１９
を通じてディジタルのリードデータに変換されて、制御
回路２１に与えられる。

【０００６】一方、ここではバーストデータを８／３ｆ
の繰り返し周波数としている。ローパスフィルタ１５を
通過したバーストデータは、サンプル＆ホールド回路
（Ｓ＆Ｈ）２０に送られる。サンプル＆ホールド回路２
０は、バーストデータを構成するバーストパターンＡ〜
Ｄの各振幅を検出し、これをコード化した信号を制御回
路２１に出力する。制御回路２１は、このバーストパタ
ーンＡ〜Ｄの各振幅に基づいて、ヘッド位置ずれ量を検
出する。

【０００７】すなわち、例えば図３示すバーストＡＧＣ
エリアでの読出し信号の振幅を「１００」とすると、シ
リンダ「０」におけるバーストパターンＡ，Ｂの振幅は
「５０」、パターンＣの振幅は「０」、パターンＤの振
幅は「１００」となる。ここで、磁気ヘッド１１の位置
がシリンダ「１」側に１／４トラックずれているとする
と、シリンダ「１」側のバーストデータが読出されるの
で、この場合のバーストパターンＡの振幅は「７５」、
パターンＢ，Ｃの振幅は「２５」、パターンＤの振幅は
「７５」となる。このように、バーストパターンＡ〜Ｄ
の各振幅の変化からヘッド位置ずれ量が検出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常のデー
タ（データエリアのデータ）が広帯域の周波数を有する
ため、図５に示すように、バーストデータの周波数であ
る８／３ｆに対してかなり高い８ｆをカットオフ周波数
としている。ここで、例えば８／３ｆのバーストデータ
のカットオフ周波数として５ｆが最適値だと仮定する
と、図５に示すようなゲイン特性では、斜線部分が減衰
不足となる。通常のデータの場合にはそのピーク値が問
題になるのに対し、バーストデータの場合にはその振幅
値が問題になるので、振幅を変えるような高周波のノイ
ズ成分がのっていると、誤った位置ずれ量を検出してし
まうことになる。

【０００９】さらに、セクタサーボ方式の磁気ディスク
装置では、ＣＤＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｄｅｎｓｉｔｙ
Ｒｅｃｏｄｉｎｇ）方式の記録媒体を用いたものがあ
る。これは、記録媒体の外周の長さが内周に比べて長い
ことを利用して、記録媒体のデータ面を半径方向に複数
のゾーンに分割し、各ゾーン毎に内周から外周に従って
記録周波数が高くなるセクタを構成することにより、記
録媒体全面の単位長さ当たりの記録密度をほぼ一定と
し、装置の容量アップを図る方式である。このＣＤＲ方
式を使用した場合、各ゾーン毎に使用周波数が異なるた
め、ローパスフィルタのカットオフ周波数を変える必要
がある。一般には、カットオフ周波数の切替え機能を備
えたローパスフィルタを用い、各ゾーンに応じて最適な
カットオフ周波数を切り替えることで対処している。

【００１０】ところが、バーストデータの周波数は各ゾ
ーンで同じであるため、図５に示すように、通常のデー
タのカットオフ周波数が８ｆ´に変化すると、ローパス
フィルタのゲイン特性がａ´で示すようになり、その結
果、バーストデータの高域のＳ／Ｎ比がいっそう悪化す
る現象が生じる。

【００１１】また、通常、ＡＧＣアンプは低域除去の効
果がある。したがって、通常データはＡＧＣアンプを通
すことによって、低域ノイズをカットすることができ
る。ところが、バーストデータは当然のことながら振幅
値が問題なので、ＡＧＣをかけることはできず、その間
はＡＧＣアンプのゲインをホールドするなどして、ＡＧ
Ｃアンプを追従させないようにしている。このため、バ
ーストデータの場合には、通常データに比べて低域のノ
イズ成分に対して弱くなっている。

【００１２】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、データ面サーボ方式において、高域および低域の
ノイズ成分によるサーボデータの振幅誤差を軽減し、ヘ
ッド位置決め制御を向上させることのできる磁気記録再
生装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、データ面サー
ボ方式の磁気記録再生装置において、通常データに合わ
せたカットオフ周波数を有する通常データ用のローパス
フィルタと、サーボデータの周波数を通過帯域として設
定されたサーボデータ用のバンドパスフィルタを設け
て、通常データおよびサーボデータを再生するようにし
たものである。

【００１４】また、本発明は、ＣＤＲ方式の磁気記録再
生装置において、各ゾーン毎に通常データに合わせた複
数の異なるカットオフ周波数を有する通常データ用のロ
ーパスフィルタと、サーボデータの周波数を通過帯域と
して設定されたサーボデータ用のバンドパスフィルタを
設けて、通常データおよびサーボデータを再生するよう
にしたものである。

【００１５】

【作用】このような構成によれば、ローパスフィルタに
通常データを通すことにより、高周波成分をカットして
リード時のエラーレイトを維持できる。また、バンドパ
スフィルタにサーボデータを通すことにより、低域およ
び高周波のノイズ成分を除去することができ、正確な振
幅検出を行うことができる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例に係
る磁気記録再生装置を説明する。

【００１７】図１はセクタサーボ方式の磁気ディスク装
置の構成を示すブロック図である。図１において、記録
媒体２０のデータ面の一部には、予め磁気ヘッド２１の
位置決め制御用のサーボデータが記録されている。同実
施例において、サーボデータは図３に示すようなバース
トパターンＡ〜Ｄからなり、トラックの中心位置から記
録媒体２０の半径方向に１／２ずらした位置に記録され
ている。また、このサーボデータは、通常データの最低
周波数を１ｆとした場合に、８／３ｆの繰り返し周波数
からなる。

【００１８】さらに、同実施例では、この記録媒体２０
にＣＤＲ方式を用いている。すなわち、データ面が半径
方向に複数のゾーンに分割されており、各ゾーン毎に記
録周波数の異なるセクタが構成されている。

【００１９】磁気ヘッド２１は、記録媒体２０の半径方
向に移動して、データの記録／再生を行う。ヘッドアン
プ（ＡＭＰ）２２は、磁気ヘッド２１の読出し信号を増
幅する。ＡＧＣアンプ２３は、ＡＧＣ制御回路（ＡＧＣ
ＣＯＮＴ）２４によって設定されるゲインによって、
ヘッドアンプ２２の出力つまり磁気ヘッド２１の読出し
信号を増幅する。ＡＧＣ制御回路２４は、ローパスフィ
ルタ（ＬＰＦ）２５ａの出力を監視し、出力振幅が一定
となるようにＡＧＣアンプ２３のゲインを制御すると共
に、サーボパターンエリアでのゲインを保持する。ロー
パスフィルタ２５ａは、通常データ用のフィルタであ
り、図２のａで示すようなゲイン特性を有する。また、
ＣＤＲ方式において、このローパスフィルタ２５ａは、
各ゾーン毎にカットオフ周波数を図２のａ´のように切
替える機能を備えている。

【００２０】ここで、同実施例において、ローパスフィ
ルタ２５ａとは別に、サーボデータ用のバンドパスフィ
ルタ（ＢＰＦ）２５ｂが設けられている。このバンドパ
スフィルタ２５ｂは、図２のｂで示すように、サーボデ
ータ（バーストデータ）の周波数が通過帯域として設定
されており、低域および高域をカットする特性を有す
る。

【００２１】図１に示すように、ローパスフィルタ２５
ａの出力はＡＧＣ制御回路２４および微分回路（ＤＩ
Ｆ）２６に与えられる。微分回路２６は、ローパスフィ
ルタ２５ａを通過した読出し信号を微分する。コンパレ
ータ（ＣＯＭＰ）２７は、微分回路２６の出力のゼロク
ロス点を検出する。パルス生成回路（ＰＵＬＳ）２８
は、コンパレータ２７の出力信号に基づいて読出し信号
のピーク位置に応じたパルス信号を生成する。位相同期
回路（ＰＬＬ）２９は、パルス生成回路２８からのパル
ス信号を読出しクロックに位相同期させる。

【００２２】また、ローパスフィルタ２５ｂの出力はサ
ンプル＆ホールド回路（Ｓ＆Ｈ）３０に与えられる。サ
ンプル＆ホールド回路３０は、サーボデータの振幅を検
出し、それをコード化した信号を制御回路３１に出力す
る。制御回路（ＣＯＮＴ）３１は、このディスクドライ
ブ全体を制御するものであり、ここでは位相同期回路２
９からリードデータを得ると共に、サンプル＆ホールド
回路３０からサーボデータの振幅信号を得、この振幅信
号に基づいて磁気ヘッド２１の位置決め制御を行う。ま
た、ＣＤＲ方式において、この制御回路３１は各ゾーン
毎にローパスフィルタ２５ａのカットオフ周波数を切替
えるための信号Ｓを出力する。次に、同実施例の動作を
説明する。

【００２３】磁気ヘッド２１の読出し信号は、ヘッドア
ンプ２２で増幅された後、さらにＡＧＣアンプ２３にお
いて、ＡＧＣ制御回路２４によって設定されるゲインに
より増幅される。この読出し信号のうち、通常のデータ
（データエリアのデータ）はローパスフィルタ２５ａを
通過し、微分回路２６、コンパレータ２７、パルス生成
回路２８および位相同期回路２９からなるデータ再生系
に送られる。この際、ローパスフィルタ２５ａのカット
オフ周波数は、バーストデータとは無関係に通常データ
の周波数帯域に応じて最適値に設定される。これによ
り、高周波のノイズ成分をカットして、最適な信号を得
ることができる。

【００２４】また、ＣＤＲ方式を用いた場合には、各ゾ
ーン毎に使用周波数が異なるため、制御回路３１からの
信号Ｓに基づいて各ゾーン毎にカットオフ周波数を切替
える。これにより、ローパスフィルタ２５ａのゲイン特
性が図２のａ´のように変化し、リード時のＳ／Ｎ比に
よるエラーレイトの最適化が図れる。

【００２５】なお、実際には、磁気ヘッド２１の読出し
信号はローパスフィルタ２５ａとバンドパスフィルタ２
５ｂの両経路を通じて制御回路３１に至る。制御回路３
１では、所定のタイミングでローパスフィルタ２５ａか
らの信号とローパスフィルタ２５ｂからの信号を選択的
に入力している。すなわち、制御回路３１は、通常デー
タの再生時にはローパスフィルタ２５ａからの信号を入
力し、サーボデータの再生時にはローパスフィルタ２５
ｂからの信号を入力する。

【００２６】ローパスフィルタ２５ａを通過した通常デ
ータは、微分回路２６で微分された後、コンパレータ２
７で基準電圧と比較される。このコンパレータ２７の出
力信号により、パルス生成回路２８において読出し信号
のピーク位置に応じたパルス信号が生成される。位相同
期回路２９は、このパルス信号とクロック信号の同期を
とって、リードデータを生成する。

【００２７】一方、サーボデータ（バーストデータ）
は、バンドパスフィルタ２５ｂを通過し、サンプル＆ホ
ールド回路３０からなるサーボ再生系に送られる。サー
ボデータの周波数は、データ記録エリアの効率とヘッド
の特性のバランスにより、一定の繰り返し周波数（８／
３ｆ）とする。この場合、バンドパスフィルタ２５ｂの
ゲイン特性を図２のｂのようにサーボデータの周波数を
通過帯域として設定すれば、斜線で示す高域および低域
のノイズがカットされ、バーストデータのＳ／Ｎ比は向
上する。

【００２８】また、ＣＤＲ方式を用いたことによって、
ローパスフィルタ２５ａのゲイン特性がａ´のように変
化しても、サーボデータのＳ／Ｎ比は常に一定である。
したがって、ローパスフィルタ２５ａのゲイン特性が変
化することで、高域のノイズ成分がサーボデータにのる
ことを防止できる。

【００２９】このバンドパスフィルタ２５ｂを通過した
サーボデータは、サンプル＆ホールド回路３０に与えら
れる。サンプル＆ホールド回路３０は、サーボデータの
振幅つまりサーボデータを構成する各バーストパターン
の振幅を検出し、それを内部のＡ／Ｄコンバータでコー
ド化する。制御回路３１では、このサーボデータの振幅
の変化に基づいて、磁気ヘッド２１の位置決めを行う。
この場合、バンドパスフィルタ２５ｂによって高域およ
び低域のノイズがカットされているため、正確な位置決
めを行うことができる。

【００３０】なお、図１において、ヘッドアンプ２２と
制御回路３１を除くの残りの電気回路を１チップのＩＣ
に内蔵した場合、ローパスフィルタ２５ａで発生した差
動出力のＤＣオフセットをバンドパスフィルタ２５ｂに
よる低域のカット成分が軽減してくれるため、ローパス
フィルタ２５ａとバンドパスフィルタ２５ｂ間のカップ
リングコンデンサを削減できる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、データ面
サーボ方式において、通常データの周波数帯域に合わせ
てローパスフィルタのカットオフ周波数を設定し、サー
ボデータの周波数帯域に合わせてバンドパスフィルタの
カットオフ周波数を設定することで、高周波成分をカッ
トしてリード時のエラーレイトを維持できると共に、低
域および高周波成分をカットしてサーボデータの振幅誤
差を軽減できる。これにより、正確なサーボデータの振
幅変化に基づいて、ヘッドの位置決めを高精度に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る磁気記録再生装置の構
成を示すブロック図。

【図２】同実施例におけるフィルタの特性を示す図。

【図３】サーボデータの記録方式を説明するための図。

【図４】従来の磁気記録再生装置の構成を示すブロック
図。

【図５】従来のフィルタの特性を示す図。

【符号の説明】

２０…記録媒体、２１…磁気ヘッド、２２…ヘッドアン
プ、２３…ＡＧＣアンプ、２４…ＡＧＣ制御回路、２５
ａ…ローパスフィルタ、２５ｂ…バンドパスフィルタ、
２６…微分回路、２７…コンパレータ、２８…パルス生
成回路、２９…位相同期回路、３０…サンプル＆ホール
ド回路、３１…制御回路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ面の一部に予めヘッドの位置決め
   制御用のサーボデータが記録された記録媒体を備え、上
   記ヘッドの読出し信号から上記サーボデータおよび通常
   データを再生する磁気記録再生装置において、 上記通常データに合わせたカットオフ周波数を有する上
   記通常データ用のローパスフィルタと、 上記サーボデータの周波数を通過帯域として設定された
   上記サーボデータ用のバンドパスフィルタと、 上記ローパスフィルタを通じて得られる上記ヘッドの読
   出し信号に基づいて、上記通常データを再生する通常デ
   ータ再生手段と、 上記バンドパスフィルタを通じて得られる上記ヘッドの
   読出し信号に基づいて、上記サーボデータを再生するサ
   ーボデータ再生手段とを具備したことを特徴とする磁気
   記録再生装置。
2. 【請求項２】 半径方向に複数のゾーンに分割されたデ
   ータ面を有し、このデータ面の上記各ゾーン毎に記録周
   波数の異なるセクタが構成されると共に、上記データ面
   の一部に予めヘッドの位置決め制御用のサーボデータが
   記録された記録媒体を備え、上記ヘッドの読出し信号か
   ら上記サーボデータおよび通常データを再生する磁気記
   録再生装置において、 上記各ゾーン毎に上記通常データに合わせた複数の異な
   るカットオフ周波数を有する上記通常データ用のローパ
   スフィルタと、 上記サーボデータの周波数を通過帯域として設定された
   上記サーボデータ用のバンドパスフィルタと、 上記ローパスフィルタを通じて得られる上記ヘッドの読
   出し信号に基づいて、上記通常データを再生する通常デ
   ータ再生手段と、 上記バンドパスフィルタを通じて得られる上記ヘッドの
   読出し信号に基づいて、上記サーボデータを再生するサ
   ーボデータ再生手段とを具備したことを特徴とする磁気
   記録再生装置。