JPH0714329A - ディスク記憶装置 - Google Patents

ディスク記憶装置

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JPH0714329A
JPH0714329A JP15325393A JP15325393A JPH0714329A JP H0714329 A JPH0714329 A JP H0714329A JP 15325393 A JP15325393 A JP 15325393A JP 15325393 A JP15325393 A JP 15325393A JP H0714329 A JPH0714329 A JP H0714329A
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JP
Japan
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signal
servo
head
position error
servo information
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JP15325393A
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English (en)
Inventor
Yosuke Hamada
洋介 浜田
Yuji Hata
裕二 秦
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】ヘッド1から読みだされ、振幅制御されたサー
ボ信号53のなかの四つのサーボ情報パターンから読み
だされたサーボ信号をピークホールド回路50でピーク
ホールドした後、差動増幅器56で差信号POSA,P
OSBを生成した後、復調周波数成分を低減するノッチ
フィルタ11を設け、差信号POSA,POSBをノッ
チフィルタ11に通過させて得られる信号を位置誤差信
号PESA,PESBとすることにより達成される。 【効果】位置誤差信号に含まれる復調周波数成分のノイ
ズを低減することで、ヘッド位置決め精度の向上、およ
び、ヘッド移動時間の短縮等のヘッド位置決め制御性能
の改善を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスク記憶装置に係
り、特に復調回路の出力信号である位置誤差信号に含ま
れる復調周波数のノイズを低減し、位置検出精度向上を
図ったディスク記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ディスク記憶装置は、あらかじめ
ディスク面に記録されているサーボ情報としてN・S極
の磁化の変化またはピットを検出することにより、ヘッ
ドがデータディスクのトラック中心線にくるように、ト
ラック追従制御を行っている。
【0003】サーボ情報となるN・S極またはピット
は、トラック中心線の両側のオフセットした位置に配置
されている。このサーボ情報は、トラック上に一定間隔
で記録されている。このため、ディスクが回転している
時、一定の周期でサーボ情報がヘッドからサーボ信号と
して読みだされる。ヘッドがトラック中心線上にあると
き、トラック中心線の両側に位置した二つのサーボ情報
から読みだされたサーボ信号の振幅あるいは時間積分値
は等しくなるが、トラック中心からヘッドがずれると、
トラック中心にヘッドが位置した時に比べ、読みだされ
た二つのサーボ信号の振幅あるいは時間積分値の一方は
大きく、他方は小さくなる。そこで、復調回路は、二つ
のサーボ情報から読みだされたサーボ信号の振幅あるい
は時間積分値の差を位置誤差信号として出力している。
しかるに上記従来技術の復調回路の一つは、二つのサー
ボ情報から読みだされるサーボ信号がある時間間隔でし
かサンプルされないため、読みだされたサーボ信号を一
定のタイミングでピークホールドし、さらに、差動増幅
器で差信号を作り出し、位置誤差信号として出力してい
る。もう一つの従来技術は、特開昭64−35787 号公報の
ように、読みだされたサーボ信号を一定のタイミングで
積分し、さらに、差動増幅器で差信号を作り出し位置誤
差信号を出力している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】位置誤差信号は、サー
ボ情報から読みだされる信号の読みだし周期毎に、階段
状に変化するため、位置誤差信号には、読みだし周波数
およびその整数倍の周波数のノイズが重畳する。このノ
イズの影響を低減する方法として、従来から位置決めに
必要な周波数成分だけを残し、高周波成分をカットする
ローパスフィルタが用いられてきた。しかし、最近のデ
ィスク装置の大容量化に伴いトラック間隔が狭小化して
きており、ヘッド位置決め精度の向上が要求されてい
る。また、ヘッドが高速で移動した時の位置誤差信号の
変化は急激なものとなっている。このため、位置誤差信
号に要求される信号帯域が位置誤差信号に含まれるノイ
ズ成分である読みだし周波数に接近してきており、位置
誤差信号の高帯域化も要求されている。最近のディスク
記憶装置では、位置誤差信号の周波数帯域を十分確保し
ようとすると、ノイズ除去のためのローパスフィルタの
カットオフ周波数を高く設定するため、十分なノイズの
除去ができない。このため、ヘッドを移動位置決めする
サーボ系に大きな影響を及ぼすという問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディスク記憶装置の復調回路は、サーボ信
号の読みだし周波数成分、または、読みだし周波数とそ
の高調波成分を除去するノッチフィルタを設け、二つの
サーボ信号のピークホールド信号の差信号、または、二
つのサーボ信号の積分信号の差信号を、このノッチフィ
ルタに通過させて得られた信号を位置誤差信号とするこ
とにより達成される。
【0006】
【作用】従来のローパスフィルタによる除去方式は、ロ
ーパスフィルタのカットオフ周波数以上の周波数成分を
幅広く除去できるが、位置誤差信号に必要な信号帯域と
サーボ情報の読みだし周波数のノイズが接近した場合、
十分なノイズの低減が図れない。しかし、本発明による
ディスク記憶装置の復調回路は、サーボ情報の読みだし
周波数のノイズをノッチフィルタにより除去できるた
め、位置誤差信号に必要な信号帯域を維持したまま、復
調回路ノイズを除去できる。
【0007】
【実施例】
(第一実施例)以下、磁気ディスク装置における請求項
1記載の本発明の実施例を図面により説明する。まず、
最初に、従来方式を図2ないし図5を用いて説明する。
【0008】図2は、磁気ディスク装置のヘッド位置決
め制御系のブロック図である。図2の制御系では、ディ
スク2に対向したヘッド1から読みだしたサーボ情報3
を復調回路4が、位置誤差信号5に変換し、位置決めコ
ントローラ6が、位置誤差信号5をゼロにするように補
償演算を行い、位置決め補償信号7を出力している。パ
ワーアンプ8は、位置決め補償信号7に比例した電流を
ボイスコイルモータ(VCM)9に流し、VCM9は、
電流に比例した力を発生して、ヘッド1を搭載したキャ
リッジ10を駆動してヘッド1の移動位置決めを行って
いる。
【0009】復調回路4は、図3に示すように、ヘッド
1とディスク2上のトラック中心からのずれに比例した
二種類の位置誤差信号PESAとPESBを出力してい
る。PESAとPESBは、90度位相の異なる信号
で、PESAは偶数トラック中心でゼロとなり、PES
Bは奇数トラック中心でゼロとなる信号である。位置決
めコントローラ6は、目的のトラックに応じて、PES
A,PESB,−PESA,−PESBのいずれかを用い
て、補償演算を行っている。
【0010】次に、位置誤差信号PESA,PESBの
生成方法を図4と図5を用いて説明する。
【0011】図4は、ディスク上のサーボ情報のパター
ンと復調回路内の信号波形を示した図であり、図5は、
従来方式の復調回路4の構成を示す図である。
【0012】図4(a)は、サーボ情報の磁化パターン
と磁気ヘッド1の関係を示している。図4のサーボパタ
ーンは、二相サーボパターンと呼ばれるパターンであ
り、復調回路で同期をとるのに必要なクロック信号を生
成するためシンクパターン43と、位置誤差信号を作り
出すための四つのサーボ情報パターン44,45,4
6,47が一組となって記録されている。ディスク周方
向には、シンクパターン43,サーボ情報パターン4
4,45,46,47が一組となったものが繰返し記録
されている。サーボ情報パターンはそれぞれ2データト
ラック幅のパターンであり、それぞれの2データトラッ
クおきに記録されている。また、異なる種類のサーボ情
報パターン同士は1データトラックおきにずれて記録さ
れている。復調回路4では、ヘッド1から読みだされた
信号はプリアンプ51で増幅され、さらに、AGCアン
プ52で振幅制御してサーボ信号SRVSIG53を生成する。
AGCアンプ52は、AGC制御信号54によりゲイン
を調整し、ディスク2とヘッド1の間隔の変動が原因で
生じる読みだし電圧の振幅変動を一定に保っている。図
4(b)は、AGCアンプで振幅制御されたサーボ信号
SRVSIG53の波形である。図4(a)のサーボパターン
は、繰返し記録されているため、図4(b)のサーボ信
号SRVSIGも繰返し波形になる。データトラックの中心
は、サーボ情報パターン44とサーボ情報パターン46
の境界線、または、サーボ情報パターン45とサーボ情
報パターン47の境界線上にある。図4(a)では、サ
ーボ情報パターン44とサーボ情報パターン46の境界
線上にヘッド1があるときの様子を示してある。この
時、読みだされたサーボ信号は、図4(b)に示してあ
る。サーボ情報パターン44から再生された信号のピー
ク電圧48とサーボ情報パターン46から読みだされた
ピーク電圧49が等しいため、トラック中心に位置付け
られていることがわかる。復調回路4では、このピーク
電圧を検出するため、クロック生成回路(図示せず)に
より、図4(c)に示すクロック信号CLK1〜4を生
成しており、クロック信号CLK1がハイの時のみ、ピ
ークホールド回路50aがピーク検出を行い、ローの時
はピーク電圧をホールドした状態を保っている。同様
に、クロック信号CLK2〜4がハイの時のみ、ピーク
ホールド回路50b〜dがピーク検出を行い、ローの時
はピーク電圧をホールドした状態を保っている。ピーク
ホールド回路50a〜50dの出力信号を図4(d)に
示してある。四つのピークホールド回路出力P1〜P
4は、加算回路55と差動増幅器56a,56bに贈ら
れる。加算回路55は、AGCアンプ52に、AGC制
御信号54を送り出し、AGCアンプ52のゲインを制
御している。差動増幅器56aはピークホールド回路出
力P2とP4の差からPOSA信号を作り出し、差動増幅
器56bはピークホールド回路出力P1とP3の差からP
OSB信号を作りだしている。さらに、ローパスフィル
タ57a,57bにより高周波数成分を取り除いて、位
置誤差信号PESAおよびPESBを生成している。こ
の結果、図3に示すような位置誤差信号PESA,PE
SBを得ている。
【0013】しかし、上述したように、ピークホールド
回路の出力値は、ピーク検出状態になると階段上に変化
する。この原因は、ピーク検出が一定時間間隔毎に行わ
れ、その時間内にヘッド位置が移動すること、及び、ピ
ークホールド回路内でコンデンサにチャージされた電荷
がディスチャージして電圧が低下すること等が挙げられ
る。このように、ピークホールド回路50a〜50dの
出力信号に重畳した復調周波数のノイズが重畳し、その
結果、位置誤差信号PESA,PESBにも復調周波数
ノイズが重畳してしまい、ヘッド位置決め制御系に性能
を劣化させる要因となっている。
【0014】そこで、本発明のディスク記憶装置では、
図5の復調回路に代わり、図1に示す復調回路を用いて
復調回路ノイズを低減している。上述したように、ピー
クホールド回路の出力信号の差信号POSA,POSB
には、復調周波数のノイズが重畳する。そこで、POS
A,POSBに含まれる復調周波数成分を除去するノッ
チフィルタ11a,11bに通過させて、位置誤差信号
PESA,PESBを得ている。
【0015】ノッチフィルタ11a,11bの周波数特
性を図6に示す。ノッチフィルタ11a,11bは、復
調周波数ノイズを低減する目的で挿入されている。実際
の差信号には、復調周波数fd(Hz)の他に、その高
調波成分n・fd(Hz)(n=2,3,…)を含むた
め、ノッチフィルタを複数段接続して、n・fd(Hz)
(n=1,2,…)を除去する図7に示すような周波数
特性を持ったノッチフィルタを挿入して、復調ノイズ
を、さらに、低減することも可能である。
【0016】以上のようにして、復調周波数ノイズを低
減したS/Nの良い、しかも、高帯域の位置誤差信号を
得ることができ、高速高精度なヘッド位置決め制御が可
能になる。
【0017】(第二実施例)以下、光ディスク装置にお
ける請求項2記載の本発明の実施例を図面により説明す
る。光ディスクのヘッド位置決め制御系の構成は、第一
実施例で示した図2の制御系と基本的に同じであり、異
なるのは、ヘッド1が磁気をキャッチするセンサではな
く、光をキャッチする光センサヘッドであること、およ
び、サーボ情報の形態が、磁気ディスク装置のN・S極
の磁化信号に代わって、ピットとよばれる穴であること
である。図8に、光ディスク装置で用いられるサーボ情
報であるピットのパターンと、復調回路の信号波形を示
す。サーボ情報としてのピットは、図8(a)に示すよ
うに、トラック中心線の両側のオフセットした位置にピ
ットPAとピットPBが配置されている。ヘッド1から光
スポット80の照射を受け、その反射光量を電気信号に
変換することで、サーボ信号SRVSIGを得ている。図8は
トラック中心にヘッド1が位置決められた時の様子を示
したものであるが、(b)図に示すように、ヘッド1が
トラック中心に位置決めされている時、ピットPAから
読みだされたサーボ信号の時間積分値とピットPBから
読みだされたサーボ信号の時間積分値が等しくなる。ヘ
ッド1がトラック中心からずれると、読みだされるサー
ボ信号の一方の時間積分値は大きく、他方は小さくな
る。そこで、二つのサーボ信号の時間積分値を比較する
ため、クロック生成回路(図示せず)により発生される
クロック信号CLK5(図8(c))とサーボ信号SRVS
IGを乗算回路91において乗算し、図8(d)に示す信
号S1を得ている。すなわち、S1は、ピットPAに対
応したサーボ信号はそのままの極性で、ピットPBに対
応したサーボ信号は反転している。信号S1のプラス部
分の時間積分値とマイナス部分の時間積分値が等しけれ
ば、トラック中心に位置決めされていることになる。さ
らに、クロック生成回路(図示せず)により発生される
クロック信号CLK6(図8(e))がハイの期間、信
号S1を積分回路92により積分すれば、図8(f)に
示すような位置誤差信号PESを得ることができる。
【0018】図8(f)に示すように、位置誤差信号P
ESは、積分動作が完了すると、正確な位置誤差信号が
再生されるが、積分動作中は、正確な値からずれてしま
う。このずれは、復調周期毎に発生するため、位置誤差
信号PESには、復調周波数のノイズが重畳してしま
う。このノイズは、ヘッド位置決め制御系に性能を劣化
させる要因となっている。
【0019】そこで、本発明のディスク記憶装置では、
図9の復調回路に代わり、図10に示す復調回路を用い
て復調回路ノイズを低減している。上述したように、積
分回路92の出力信号S2には、復調周波数のノイズが
重畳する。そこで、S2に含まれる復調周波数成分を除
去するノッチフィルタ11に通過させて、位置誤差信号
PESを得ている。
【0020】ノッチフィルタ11の周波数特性は、図6
あるいは図7に示したものと同じである。このノッチフ
ィルタは、復調周波数ノイズ、あるいは、復調周波数f
d(Hz)とその高調波成分n・fd(Hz)(n=2,
3,…)を除去して復調ノイズを低減することが可能で
ある。
【0021】このようにして、復調周波数ノイズを低減
したS/Nの良い、しかも、高帯域の位置誤差信号を得
ることができ、高速高精度なヘッド位置決め制御が可能
になる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、復調回路の出力信号に
含まれていた復調周波数ノイズを低減し、S/Nの良
い、しかも、高帯域の位置誤差信号を得ることができ
る。この結果、ヘッド位置決め制御系の性能を改善する
ことができ、ヘッド移動時間やヘッド位置決め精度の向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した磁気ディスク装置の復調回路
のブロック図。
【図2】ディスク記憶装置のヘッド位置決め制御系のブ
ロック図。
【図3】位置誤差信号の説明図。
【図4】磁気ディスク装置のサーボ情報パターンと復調
回路の信号波形の説明図。
【図5】従来技術による磁気ディスク装置の復調回路の
ブロック図。
【図6】復調周波数を低減するノッチフィルタの周波数
の特性図。
【図7】復調周波数とその高調波を低減するノッチフィ
ルタの周波数の特性図。
【図8】光ディスク装置のサーボ情報パターンと復調回
路の信号波形の説明図。
【図9】従来技術による光ディスク装置の復調回路のブ
ロック図。
【図10】本発明による光ディスク装置の復調回路のブ
ロック図。
【符号の説明】
1…ヘッド、11…ノッチフィルタ、50…ピークホー
ルド回路、51…プリアンプ、52…AGCアンプ、5
3…サーボ信号SRVSIG、56…差動増幅器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のトラックの位置を定めるために前記
    トラックの中心線の両側のオフセットした位置に記録さ
    れたサーボ情報を繰返しディスク周方向位置に記録して
    あるディスクと、前記サーボ情報を読みだしてサーボ信
    号に変換するヘッドと、前記トラックの一方にオフセッ
    トした位置に記録されたサーボ情報から読みだしたサー
    ボ信号の振幅と、前記トラックの他方にオフセットした
    位置に記録されたサーボ情報から読みだしたサーボ信号
    の振幅の差信号をヘッドとトラックの位置誤差に相当す
    る位置誤差信号として出力する復調回路と、前記位置誤
    差信号に基づいて前記ヘッドを前記トラック上に移動し
    位置決めする制御手段とを有するディスク記憶装置にお
    いて、 前記復調回路が、前記差信号から前記サーボ情報の読み
    だし周波数成分あるいは読みだし周波数成分とその高調
    波成分を除去するためのノッチフィルタを有し、前記差
    信号を前記ノッチフィルタに通過させて得られる信号を
    前記位置誤差信号とすることを特徴とするディスク記憶
    装置。
  2. 【請求項2】複数のトラックの位置を定めるために前記
    トラックの中心線の両側のオフセットした位置に記録さ
    れたサーボ情報を繰返しディスク周方向位置に記録して
    あるディスクと、前記サーボ情報を読みだしてサーボ信
    号に変換するヘッドと、前記トラックの一方にオフセッ
    トした位置に記録されたサーボ情報から読みだしたサー
    ボ信号の時間積分値と、前記トラックの他方にオフセッ
    トした位置に記録されたサーボ情報から読みだしたサー
    ボ信号の時間積分値の差信号をヘッドとトラックの位置
    誤差に相当する位置誤差信号として出力する復調回路
    と、前記位置誤差信号に基づいて前記ヘッドを前記トラ
    ック上に移動し位置決めする制御手段とを有するディス
    ク記憶装置において、 前記復調回路が、前記差信号から前記サーボ情報の読み
    だし周波数成分あるいは読みだし周波数成分とその高調
    波成分を除去するためのノッチフィルタを有し、前記差
    信号を前記ノッチフィルタに通過させて得られる信号を
    前記位置誤差信号とすることを特徴とするディスク記憶
    装置。
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