JPS589500B2 - ジキヘツドノ イチセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁気記録媒体上の信号トラック上に磁気ヘ
ッドを配置するための磁気ヘッドの位置制御装置に関す
る。

回転磁気ディスクを用いた磁気記録再生装置において、
同心円的に狭いトラックピッチで記録を行なった場合、
再生時に所望のトラック上に正しく磁気ヘッドを配置す
ることは困難であったので、従来は第１図に示すごとく
、制御信号を取り出すための２個の制御信号用ヘッド２
′と３′がそれぞれ信号トラック４′とトラック間間隔
ガード５′にまたがるように設けられ、信号用ヘッド１
′とともにヘッド保持機構に一体に構成されている。

そして、信号用ヘッド１′が所望の信号トラック４′上
に正しく配置された場合、制御信号用ヘッド２′と３′
がそれぞれ信号トラック４′より再生する信号の差信号
が零になるようにヘッド位置制御機構を制御して、ヘッ
ド保持機構を駆動することにより、信号用ヘッド１′を
所望の信号トラック上に正しく配置していた。

このようにすれば、他の回転磁気ディスク装置で記録し
た磁気媒体との交換性を容易にすることができ、また、
温度変化によって磁気媒体が伸縮した場合でも、所望の
信号トラック上に磁気ヘッド（信号用ヘッド１′）を正
しく配置することができるが、信号用ヘッド１′のほか
に制御信号を取り出すための制御信号用ヘッド２′を２
個必要とする。

また、信号トラック４′の幅に対してほぼ同じ幅、ある
いはそれ以上のトラック間間隔ガード５′を設けねばな
らないので、トラック密度を増して磁気媒体の記録容量
を上げるのが困難であると云う欠点があった。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、磁気媒体上の従来トラック間間隔ガードとして
使用されていない部分に、信号用トラックに記録される
情報信号と周波数的に重ならない位置制御信号を記録す
ることによって、磁気記録容量を増すことができるとと
もに、制御信号用ヘッドが１個でよくなり、安価にでき
る磁気ヘッドの位置制御装置を提供するものである。

次に、この発明の磁気ヘッドの位置制御装置の実施例に
ついて図面に基づき説明すれば、第２図はその一実施例
の構成を示すブロック・ダイヤグラムである。

この第２図における１はＮ方向に回転する回転磁気ディ
スクであり、この回転磁気ディスク１上に信号用ヘッド
２と制御信号用ヘッド３が回転磁気ディスクの半径方向
に移動するヘッド保持機構５に一体に保持され、対接さ
れている。

また、信号トラック４ａは信号用ヘッド２によって、同
心円的に形成されており、制御信号用トラック４ｂは制
御信号用ヘッド３によって同心円的に形成されている。

上記ヘッド保持機構５はヘッド位置制御機構６によって
位置付けされるようになっている。

上記信号用ヘッド２および制御信号用ヘッド３のヘッド
保持機構５における配置関係は第４図ａに示されており
、この第４図ａにおげるＮは第２図の場合と同様に、回
転磁気ディスク１０回転方向を示し、この回転方向Ｎに
対し、制御信号用ヘッド３が信号用ヘッド２に先行して
配置されている。

ここで、点線は信号用ヘッド２および制御信号用ヘッド
３のヘッドギャップを示し、Ｗは信号用ヘソド２のトラ
ック幅で、制御信号用ヘッド３のトラック幅は２Ｗに定
めているので、この実施例では、信号トラックと制御信
号トラックの比は２：１になる。

次に、記録時のトラック形成について説明すると、信号
トラック４ａには、複合ビデオ信号をＦＭ信号に変換し
たＦＭ信号が情報信号として信号用ヘッド２によって記
録される。

また、制御信号トラック４ｂには、信号トラック４ａの
情報信号と周波数的に重ならない低周波の２つの正弦波
信号が交互に位置制御信号として記録される。

まず、信号用ヘッド２が奇数番信号トラックに情報を記
録する場合、制御信号用ヘッド３には周波数がＦ１なる
正弦波信号が印加され、制御信号用ヘッド３が信号用ヘ
ッド２に対して先行して記録するので、制御信号用ヘッ
ド３によって周波数Ｆ１の正弦波信号が略２Ｗのトラッ
ク幅で記録され、次いで、そのトラック上に信号用ヘソ
ド２によって情報信号が略Ｗの幅で重ね記録され、上記
略２Ｗのトラックの信号をトラック幅略Ｗにわたり更新
する。

このため、トラック幅Ｗの信号トラック４ａと周波数Ｆ
１の正弦波信号が記録されたトラック幅Ｗ／２の２本の
トラックとが形成される。

第４図ｂにおいて、３ａ，３ｂ，３ｃは制御信号用ヘソ
ド３が回転磁気ディスク１と対接している位置を示し、
２ａ，２ｂ，２ｃは信号用ヘッド２が回転磁気ディスク
１に対接している位置を示し、上記記録動作は、制御信
号用ヘッド３が３ａの位置にあり、信号用ヘッド２が２
ａの位置にあるときになされる。

次の情報信号を記録する際は、偶数番信号トラックに記
録され、ヘッド保持機構５はピッチＰ＝＋Ｗで、回転磁
気ディスク１の半径方向にＱの方向に送られるので、制
御信号用ヘッド３は３ｂ、信号用ヘッド２は２ｂの位置
で回転磁気ディスク１と対接させられる。

また、この第４図ｂにおいて、３ｂ，２ｂの位置は動作
をわかり易く説明するために、実際の位置より平行に右
側にずれて位置している。

そして、実際位置は点線で示されている。

偶数番信号トラックに情報信号が記録される場合、制御
信号用ヘッド３には周波数がＦ２なる正弦波信号が印加
され、制御信号用ヘッド３は信号用ヘッド２に対して先
行して記録が行なわれるので、信号用ヘッド２によって
周波数Ｆ２の正弦波が記録されたトラック幅２Ｗのトラ
ックが形成される。

この記録動作により、上記トラック幅Ｗ／２０１本の制
御信号トラックは重ね記録により、その記録された信号
、すなわち、周波数Ｆ１の正弦波信号は周波数Ｆ２の正
弦波信号に更新される。

また、情報信号は信号用ヘッド２によって上記トラック
幅２Ｗのトラック上にトラック幅Ｗで重ね記録されて、
トラック幅Ｗの偶数番信号トラツクが形成される。

したがって、上記奇数番信号トラックと偶数番トラック
の間隔にはトラック幅１／２Ｗの周波数Ｆ２の正弦波信
号が記録されている偶数番信号トラックが形成される。

次の情報を記録する際は、奇数番信号トラック？記録さ
れ、ヘッド保持機構５は同様にピツチＰ＝３／４Ｗで回
転磁気ディスク１０半径方向にＱの方向に送られるので
、制御信号用ヘッド３は３ｃの位置で、また、信号用ヘ
ッド２は２ｃの位置でそれぞれ回転磁気ディスク１と対
接させられる。

この場合の各ヘッドの位置も実際位置に比し、さらに、
右側に平行にずれて示されている。

奇数番信号トラックに情報信号が記録される場合、制御
信号用ヘッド３には周波数Ｆなる正弦波信号が印加され
、以下、同様の手順で上記トラック幅−ＶＶＪの周波数
Ｆ２なる正弦波が記録されている制御信号トラックは重
ね記録され、トラック幅Ｗの奇数番信号トラックと上記
偶数番信号トラックとこの新しく記録された奇数番トラ
ックの間にトラック幅が＋Ｗで周波数Ｆ１なる正弦波信
号が記録されている奇数番制御信号トラックが形成され
る。

以下同様に情報信号を記録するに当り、ヘッド保持機構
５を回転磁気ディスク１０半径方向に３／４Ｗピツチで
須次送ることにより、回転磁気ディスク１上にはトラッ
ク幅Ｗの奇数番および偶数番信号トラック４ａと、信号
トラック４ａに記録される情報信号と周波数的に重なら
ない周波数Ｆ１およびＦ２の正弦波信号が交互に位置制
御信号として記録されているトラック幅１／２Ｗの奇数
番および偶数番制御信号トラック４ｂが形成される。

再生時には、第２図に示すように、粗い位置信号がトラ
ック番地レジスタ７からヘッド位置制御機構６に加えら
れ、ヘッド保持機構５を駆動し、信号用ヘッド２が回転
磁気ディスク１上の所望の信号トラック上に粗い精度で
配置される。

制御信号用ヘッド３は信号用ヘッド２と一体に構成され
ていで、信号トラック４ａとこの信号トラックの両側に
隣接する奇数番および偶数番制御信号トラックにまたが
るごとく配置されるので、２つの位置制御信号および情
報信号を同時に再生する。

精密な位置信号は情報信号と分離された２つの位置制御
信号の差をとることによって得られる。

この精密な位置信号、すなわち、位置誤差信号は信号用
ヘッド２を所望のトラックの正しい位置に配置させるよ
うにヘッド位置制御機構６を制御する。

以下、この精密な位置信号を位置誤差信号と呼ぶことに
する。

さて、信号用ヘッド２が所望の信号トラック４ａ上に正
しく配置させるためには、位置誤差信号は信号用ヘッド
２が信号トラックからずれた偏位量および方向を示さな
くてはならない。

信号用ヘッド２と制御信号用ヘッド３は、信号用ヘッド
２が所望の信号トラック４ａ上に正しく配置された場合
に位置誤差信号が零になるような位置に定められ、これ
らのヘッドはヘッド保持機構５に一体に保持されて設け
られている。

そして、信号用ヘッド２と制御信号用ヘッド３の位置関
係は上述のごとく、第４図ａに示されている。

次に、この発明に係る磁気ヘッドの位置制御装置に適用
される位置誤差信号を取り出す場合の原理について第５
図を参照して説明する。

信号トラック４ａのトラック幅がＷ、制御信号トラック
４ｂのトラック幅かＷ／２、制御信号用ヘッド３のトラ
ック幅が２Ｗであるので、いま、制御信号用ヘソド３お
よび信号用ヘッド２が第５図ｂに示すごとき位置で信号
トラックならびに制御信号トラックに対接しているとす
る。

この場合、制御信号用ヘッド３には、第３図に示すごと
きスペクトラムの信号が再生される。

この第３図におげるａ１とａ２はそれぞれ奇数番信号ト
ラックと偶数番信号トラック４ａより再生されるＦＭ信
号で帯域内には重なっている。

また、ｂとＣはそれぞれ奇数番および偶数番制御信号ト
ラック４ｂより再生される周波数Ｆ１とＦ２なる位置制
御信号を示す。

この制御信号用ヘッド３の再生出力から位置制御信号は
それぞれ共振周波数Ｆ１およびＦ２なる帯域増幅器によ
って上記再生ＦＭ信号と分離される。

これらの位置制御信号の再生出力は制御用ヘッド３と制
御信号トラック４ｂとの対接而積によって決定され、再
生出力の割合は対接而積の比によって決定される。

第５図は信号用ヘッド２が偶数番信号トラックに配置さ
れる場合のヘッド配置図で、第５図ａは信号用ヘッド２
が偶数番信号トラック４ａに正しく配置された場合を示
す。

そして、この第５図ａ，ｂの両図において、Ｆ１，Ｆ２
はそれぞれ奇数番および偶数番制御信号トラックに記録
されている位置制御信号の周波数を示すものである。

制御信号用ヘッド３は偶数番信号トラック４ａとこの偶
数番信号トラック４ａの両側に隣接する奇数番および偶
数番制御信号トラック４ｂに完全に対接するので、制御
信号用ヘッド３と上記奇数番および偶数番制御信号トラ
ックとのそれぞれの対接面積は等しくなる。

したがって、制御信号トラック４ｂより再生される周波
数Ｆ１およびＦ２の位置制御信号の再生出力は等しくな
り、位置制御信号の差信号は零になる。

いま、第５図ｂに示すごとく、信号用ヘッド２が前記正
常位置からΔｄだげ矢印方向に偏位した場合、制御信号
用ヘッド３も同様に△ｄだげ矢印方向に偏位するので、
上記正常位置の場合と比較して制御信号用ヘッド３と奇
数番制御信号トラックとの対接而積は変らず、偶数番制
御信号トラックとの対接面積は減るので、奇数番制御信
号トラックよりの位置制御信号の出力は変らず、偶数番
信号トラックよりの位置制御信号の出力は偏位量△ｄに
応じて減る。

第５図ｂよりもさらに矢印方向に信号用ヘッド２が偏位
して行くと、奇数番制御信号トラックよりの位置制御信
号の出力は変らず、制御信号用ヘッドと制御信号トラッ
クの対接面積が零になるので、偶数番制御信号トラック
よりの位置制御信号の出力は零になる。

また、信号用ヘッド２が第５図ｂとは逆の方向に前記正
常位置から△ｄだげ偏位した場合には、同様に奇数番制
御信号トラックよりの位置制御信号の出力は偏位量△ｄ
に応じて減り、偶数番制御信号トラックよりの位置制御
信号の出力は変らない。

さらに、前記方向と同方向に信号用ヘッド２が偏位して
いくと、偶数番制御信号トラックよりの位置制御信号の
出力は変らず、制御信号用ヘッド３と奇数番制御信号ト
ラックとの対接面積が零になるので、奇数番制御信号ト
ラックよりの位置制御信号の出力は零になる。

したがって、制御信号用ヘッド３より再生される周波数
Ｆ１およびＦ２なる位置制御信号の差をとることにより
、信号用ヘッド２の偏位、方向に応じて絶対値が等しく
逆極性の信号が得られることがわかる。

この位置制御信号の差の信号、すなわち、位置誤差信号
の大きさが零になるように、ヘッド位置制御機構６を制
御し、ヘッド保持機構５を駆動すれば、信号用ヘッド２
を信号トラック上の正しい位置に、この場合は偶数番信
号トラック４ａ上に正しく配置することができる。

次に、第２図を参照して、この発明の装置の構成および
動作を具体的に述べると、トラック番地レジスタ７から
の粗い位置信号により、ヘッド位置制御機構６が動作し
、信号用ヘッド２は粗い精度で所望の信号トラック上に
配置され、信号用へツド２および制御信号用ヘッド３は
情報信号と位置制御信号とを同時に信号トラック４ａお
よび制御信号トラック４ｂからそれぞれ再生する。

信号用ヘッド２の出力信号は再生アンプ１７に入力され
て増幅される。

そして、制御信号用ヘッド３の出力信号は同調アンブ８
および９に入力され、これらの同調アンプ８，９はそれ
ぞれの特定周波数に同調している。

すなわち、同調アンプ８は周波数Ｆ１に同調し、同調ア
ンプ９は周波数Ｆ２に同調して、位置制御信号を検出す
るようになっている。

同調アンブ８の出力側はゲート回路１０および１１に接
続されており、ゲート回路１０の出力側はアンプ１２を
介して包絡線検波回路１４を経て差動アン７ブ１６の一
方の入力側に接続されている。

同様にして、同様アンプ９の出力側はゲート回路１０，
１１に接続されており、ゲート回路１１の出力側はアン
ブ１３および包絡線検波回路１５を介して差動アンプ１
６の他方の入力側に接続されている。

上記同調アンプ８，９により検出された位置制御信号は
同調アンプ８，９からそれぞれ一対のゲート回路１０お
よび１１、アンプ１２，１３を経て、包絡線検波回路１
４．１５へ送られる。

包絡線検波回路１４，１５で包絡線検波された位置制御
信号は包絡線検波回路１５の出力信号が負極性入力にな
るように、差動アンプ１６に入力されるようになってお
り、入力信号の差の信号が増幅される。

差動アンブ１６からは信号用ヘッド２の正常位置からの
ずれに対応した精密な位置信号、すなわち、位置誤差信
号が得られる。

なお、この際、上記ゲート回路１０および１１ぱ同調ア
ンプ８および９からの信号を通過もしく阻止するように
開閉されるようになっている。

上記信号用ヘッド２が信号トラック４ａ上に正しく配置
される場合、奇数番信号トラックに配置される場合と偶
数番信号トラックに配置される場合とでは、制御信号用
ヘッド３が対接する奇数番制御信号トラックと偶数番信
号トラックの相対的な対接位置関係が反対になるので、
差動アンプ１６の出力に得られ位置誤差信号に適切な極
性を与えるために同調アンプおよびゲート回路の接続を
反転できるようにしている。

すなわち、信号用ヘッド２を奇数番信号トラック上に正
しく配置する場合、同調アンプ８はゲート回路１１へ、
同調アンプ９はゲート回路１０へ接続される。

一方、偶数番信号トラック上に正しく配置する場合、同
調アンプ８はゲート回路１０へ、同調アンプ９はゲート
回路１１へ接続される。

この接続の反転はトラック番地レジスタ７からの信号で
実施される。

そして、所望する信号トラックの番地が奇数番であるか
偶数番であるかはトラック番地レジスタ７の最下位桁に
おげる２進値の「１」の有無によって判別される。

この判別結果にしたがって、トラック番地レジスタ７は
ゲート信号をゲート回路１０および１１に送り、適切な
ゲートを指示するので、差動アンプ１６には常に正しい
極性の位置誤差信号が得られる。

この位置誤差信号がヘッド位置制御機構６に供給される
ことによって、ヘッド位置制御機構６は位置誤差信号の
極性および振幅に応じてヘッド保持機構５を駆動し、信
号用ヘッド２を所望の信号トラック４ａの正しい位置に
配置する。

したがって、再生アンプ１７の出力には、ヘッド位置制
御機構６によって正しい位置に配置されている信号用ヘ
ッド２に対応する信号トラック４ａに記録されている情
報信号、すなわち、複合ビデオ信号をＦＭ信号に変換し
たＦＭ信号が得られる。

一方、１７は再生アンプであり、その入力側は信号用ヘ
ッド２に接続され、また、出力側はリミツタ１８および
ＦＭ復調器１９を介して出力端子２０に接続されている
。

この再生アンプ１７の出力信号は、リミツタ１８によっ
て振幅変動分が除去された後、ＦＭ復調器１９でＦＭ復
調され、出力端子２０には複合ビデオ信号が再生される
。

なお、上記説明では重さね記録によって信号トラックお
よび制御信号トラックを形成したが信号用ヘッドと同じ
トラック幅の消去ヘッドを信号用ヘッドに先行して設け
て、消去を行なって信号トラックおよび制御信号トラッ
クを設けても同様の効果があるのは云うまでもない。

以上詳述したように、この発明によれば、信号用ヘッド
と制御信号用ヘッドをヘッド保持機構に一体に設け、信
号トラックと信号トラックの間に重さね記録により制御
信号トラックを設け、奇数番制御信号トラックと偶数番
制御信号トラックに信号トラックに記録される情報信号
と周波数的に重さならない異なった周波数の２つの信号
を位置制御信号として交互に記録し、制御信号用ヘッド
によって位置制御信号を取り出し、この位置制御信号の
差信号を零にするごとく信号用ヘッドの位置を制御する
ことにより、所望する信号トラック上の情報を再生する
ことができるので、従来の方式にみられる欠点が除去さ
れ、信号トラックと信号トラックの間のガード部分に制
御信号トラックを設けているので、磁気媒体の記録容量
を減少することはない。

また、従来の方式では少なくとも信号トラック間間隔を
信号トラック幅もしくはそれ以上とらなければならなか
ったが、この発明によると、信号トラック間間隔、すな
わち、制御信号トラックの幅が信号トラックの幅よりも
小さくできるので、磁気媒体の記録容量をより大きくで
き、その上従来の方式に比べて制御信号用ヘッドが１個
少なくてよいので、・安価にできるものである。

さらに、他の回転磁気ディスク装置で記録された回転磁
気ディスクに温度、湿度による伸縮があっても、さらに
回転軸に回転磁気ディスクが偏芯して取付ゆられても信
号用ヘッドを所望する信号トラック上の正しい位置に配
置できるため、回転磁気ディスクの交換性がとり易くな
るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気ヘッド位置制御装置における磁気ヘ
ッドとトラックとの関係を示す図、第２図はこの発明の
磁気ヘッドの位置制御装置の一実施例の構成を示すブロ
ック・ダイヤグラム、第３図は同上磁気ヘッドの位置制
御装置における制御信号用ヘッドの再生信号の周波数ス
ペクトラム図、第４図ａは同上磁気ヘッドの位置制御装
置に使用されるヘッド保持機構における信号用ヘッドと
制御信号用ヘッドの配置関係を示す図、第４図ｂは同上
磁気ヘッドの位置制御装置における信号トラックと制御
信号トラックの記録時における操作を説明するための図
、第５図ａは同上磁気ヘッドの位置制御装置における磁
気ヘッドが信号トラックの正常な位置に配置された状態
を示す図、第５図ｂは同上磁気ヘッドの位置制御装置に
おける磁気ヘッドが正常な位置から偏位した状態を示す
図である。 １・・・・・・回転磁気ディスク、２・・・・・・信号
用ヘッド、３・・・・・・制御信号用ヘッド、４ａ・・
・・・・信号トラック、４ｂ・・・・・・制御信号トラ
ック、５・・・・・・ヘッド保持機構、６・・・・・・
ヘッド位置制御機構、７・・・・・・トラック番地レジ
スタ、８，９・・・・・・同調アンプ、１０，１１・・
・・・・ゲート回路、１４，１５・・・・・・包絡線検
波回路、１６・・・・・・差動アンプ、１８・・・・・
・リミツタ、１９・・・・・・ＦＭ復調器、２０・・・
・・・出力端子。 なお、図中同で符号は同一部分または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気記録再生ヘッドとこの磁気記録再生ヘッドより
   回転磁気ディスクの円周記録方向に微小距離だけ先行し
   かつ上記磁気記録再生ヘッドよりもトラック幅の広い制
   御信号用ヘッドとを一体に構成し、上記制御信号用ヘッ
   ドのトラック幅よりも狭いほぼ一定の送りピッチで回転
   磁気ディスクの半径方向に順次移動させることにより、
   上記回磁気ディスクの半径方向にほぼ一定間隔をおいて
   情報が記録される信号トラノクおよびこの信号トラック
   に記録される情報と周波数的に重ならない互いに周波数
   の異なる２つの信号が上記信号トラックのトラック間間
   隔部分に交互に記録される制御信号トラックとを形成し
   、再生時に上記磁気記録再生ヘッドが設けられる信号ト
   ラックとこの信号トラックの両側に隣接する制御信号ト
   ラックに跨設されるごとく上記磁気記録再生ヘッドと一
   体に構成される制御信号用ヘッドとにより再生されるつ
   の信号の差信号を制御信号として上記磁気記録再生ヘッ
   ドの位置を上記回転磁気ディスクの半径方向に移動制御
   するようにしたことを特徴とする磁気ヘッドの位置制御
   装置。