JP2000260138A - データ記録再生装置、ヘッド位置認識方法、及びヘッド位置算出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円盤状の記録媒体の情報を読み取るとき、記
録再生ヘッドの感度や検出回路の特性ばらつきの影響を
受けないで、位置情報を高精度に得ること。 【解決手段】 記録媒体１の各トラックに記録された情
報を磁気ヘッド２で読み取り、その信号をヘッドアンプ
３及びＡＧＣアンプ４で増幅する。サーボセクタ検出部
６は、サーボセクタに記録されたトラック番号を２値化
回路５を介して抽出する。位置信号生成回路９はバース
ト部に記録されたＡバースト〜Ｄバーストを抽出する。
位置計算認識部１１はＡバーストとＢバーストとのレベ
ル比較、Ｃバーストと閾値との比較、及び各バースト信
号の演算を行い、１／３トラック毎に線形に変化する位
置情報を生成する。特にトラック境界では誤検出の可能
性があるので、所望の閾値を用いて境界外又は境界内の
ゾーンかを区別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報をセクタ単位
にまとめた情報ブロックを円盤状記録媒体に記録再生す
るデータ記録再生装置と、ヘッドの位置決め制御を行う
ためのヘッド位置認識方法と、ヘッド位置算出方法とに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】外部記憶装置として用いられる磁気ディ
スク装置において、その磁気ヘッド（データヘッドとも
いう）の位置決めのための手法として、磁気ディスク上
にサーボ情報を書き込む手法が採用されている。その一
つとしてセクタサーボ方式がある。この方式は、データ
を記録する各セクタの先頭に、位置決め用のサーボセク
タを予め設けておく。そして任意のデータトラックに位
置決めする際には、磁気ヘッドから読みとったサーボセ
クタの位置情報を認識して、データトラックに追従して
いく方式である。サーボセクタの基本的構成は、サーボ
セクタを検出するための同期／検出部、トラック番号を
書き込んだトラック番号部、１トラック幅以下の細かい
位置情報を得るためのバースト部を含んで構成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バース
ト部から得られる細かい位置情報は磁気ヘッドの出力特
性に依存する。このため、磁気ディスク装置に複数枚の
磁気ディスクが設けられ、夫々の磁気ディスクの記録面
に磁気ヘッドがある場合、磁気ヘッドの出力ゲインの違
いによる影響で、磁気ヘッド毎に位置情報が異なってし
まう。また、トラック内の任意の位置に対して磁気ヘッ
ドの位置決めが要求される場合には、トラック内又はト
ラック間において、位置情報の値は物理的な位置に対し
て線形の関係にならなければならない。しかし、従来の
位置認識のアルゴリズムでは、バーストの切り替え部分
で位置情報が線形にならず、正確な位置決めができなく
なってしまうという問題点があった。

【０００４】また、現在位置を認識するために、トラッ
ク単位の位置認識をするトラック部とバースト部とを組
み合わせて、出力信号の計算や認識を行うが、トラック
部の検出方式とバースト部の検出方式の違いのため、磁
気ヘッドの位置を誤認識してしまうという問題もあっ
た。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、サーボパターンを読み取る磁
気ヘッドの感度にばらつきがあっても、また検出回路の
信号変換に伴う誤差があっても、サーボパターンから読
み取られた信号を用いて磁気ヘッドの位置情報を正確に
生成することのできるデータ記録再生装置、データ記録
の位置認識方法、及びデータ記録の位置算出方法を実現
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、複数のセクタに分割された各トラック内に、ヘッド
位置決め用の位置信号及びトラック番号を記録するサー
ボセクタ、及びデータを記録再生するデータセクタを設
け、前記サーボセクタ単位に１つのトラックをその半径
方向に複数のゾーンに分割したとき、夫々のゾーンの幅
方向に対してレベルが線形に変化する複数種類のバース
ト信号を前記位置信号として予め記録した円盤状の記録
媒体と、前記記録媒体が回転駆動されるとき、前記トラ
ックに情報を記録し、前記トラックから情報を再生する
記録再生ヘッドと、前記記録再生ヘッドを所望のトラッ
クに移動させると共に、移動先のトラックで前記記録再
生ヘッドをトラック幅方向に微動位置決めを行うヘッド
支持機構と、前記記録再生ヘッドの読み取り信号を増幅
するヘッドアンプと、前記ヘッドアンプの出力信号を２
値化する２値化回路と、前記２値化回路の出力から前記
サーボセクタに記録されたトラック番号を含むデータを
抽出するサーボセクタ検出部と、前記ヘッドアンプの出
力から夫々のバースト信号を抽出する位置信号生成回路
と、前記サーボセクタ検出部の出力するトラック番号を
用い、前記位置信号生成回路から出力される複数のバー
スト信号の内、特定の組合せのバースト信号のレベル比
較と演算とを行い、トラック内における前記記録再生ヘ
ッドの幅方向位置を示す位置情報を、前記トラックのゾ
ーン幅より小さい位置分解能で生成する位置計算認識部
と、前記位置計算認識部の出力する位置情報に基づい
て、前記記録再生ヘッドの位置制御信号を生成し、前記
ヘッド支持機構の駆動部に与える制御量計算部と、を具
備することを特徴とするものである。

【０００７】本願の請求項２の発明は、請求項１のデー
タ記録再生装置において、前記記録媒体に形成されたＭ
＋１本の各トラックに対してトラック番号Ｋ（Ｋ＝０〜
Ｍ）を付与し、Ｋを４で除算した剰余ｉで各トラックを
分別し、分別結果としてトラックＴｉ（ｉ＝０，１，
２，３）と命名し、前記各トラックＴｉを半径方向に第
１ゾーン〜第６ゾーンに分割したとき、前記サーボセク
タの位置信号は、４トラックで３周期を有し、位相差が
互いに２ゾーン相当分異なるバースト信号を夫々Ａバー
スト、Ｃバースト、Ｂバースト、Ｄバーストとして、前
記トラックＴ０〜Ｔ３のサーボセクタに前記Ａ〜Ｄバー
スト信号を組にして記録したことを特徴とするものであ
る。

【０００８】本願の請求項３の発明は、複数のセクタに
分割された各トラック内に、ヘッド位置決め用の位置信
号及びトラック番号を記録するサーボセクタ、及びデー
タを記録再生するデータセクタを設け、前記サーボセク
タ単位に１つのトラックをその半径方向に複数のゾーン
に分割したとき、夫々のゾーンの幅方向に対してレベル
が線形に変化する複数種類のバースト信号を前記位置信
号として予め記録した円盤状の記録媒体に対して、記録
再生ヘッドを前記記録媒体の所望のトラックに移動さ
せ、前記記録再生ヘッドの位置をゾーン単位で認識する
ヘッド位置認識方法であって、前記記録媒体に形成され
たＭ＋１本の各トラックに対してトラック番号Ｋ（Ｋ＝
０〜Ｍ）を付与し、Ｋを４で除算した剰余ｉで各トラッ
クを分別し、分別結果としてトラックＴｉ（ｉ＝０，
１，２，３）と命名し、前記各トラックＴｉを半径方向
に第１ゾーン〜第６ゾーンに分割し、前記サーボセクタ
の位置信号は、４トラックで３周期を有し、位相差が互
いに２ゾーン相当分異なるバースト信号を夫々Ａバース
ト、Ｃバースト、Ｂバースト、Ｄバーストとして、前記
トラックＴ０〜Ｔ３のサーボセクタに前記Ａ〜Ｄのバー
スト信号を組にして記録したものであり、記録再生ヘッ
ドの走査によって前記トラック番号と前記Ａ〜Ｄバース
トの振幅を検出し、トラック番号と前記Ａ〜Ｄバースト
の振幅の組み合わせにより、前記記録再生ヘッドの現在
位置を決定するに際し、現在位置のトラック番号を読み
取り、トラック番号の下位２ビットを用いて前記トラッ
クＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３のいずれに属するかを判定す
るステップＳ１と、前記ステップＳ１で判定されたトラ
ックＴｉ（ｉ＝０〜３）において、ＡバーストとＢバー
ストの振幅の大小を比較して、１／３トラック単位のど
の位置にいるのかを判別するステップＳ２と、前記ステ
ップＳ２で判定された位置がトラックの境界であり、且
つＡバーストとＢバーストが等しくなる位置に接してい
るか否か判定するステップＳ３と、前記ステップＳ３で
接していないと判定された場合、ＣバーストとＤバース
トの振幅の大小比較を行い、１／３トラック単位の位置
を判別するステップＳ４と、前記ステップＳ３で接して
いると判定された場合、位置の判別を誤検出する場合が
あると判断し、ＡバーストとＣバーストの振幅の等しく
なる２つの閾値のうち、判別された位置によっていずれ
かの閾値を選択し、その閾値とＣバーストの振幅と比較
して、１／３単位のトラックモードに判別するステップ
Ｓ５と、前記ステップＳ４又はＳ５で判別された１／３
トラック単位の位置に対して、その位置に書き込まれて
いる２つのバーストの振幅の大小比較を行い、１／６ト
ラック単位の位置を判別するステップＳ６と、を有する
ことを特徴とするものである。

【０００９】本願の請求項４の発明は、複数のセクタに
分割された各トラック内に、ヘッド位置決め用の位置信
号及びトラック番号を記録するサーボセクタ、及びデー
タを記録再生するデータセクタを設け、前記サーボセク
タ単位に１つのトラックをその半径方向に複数のゾーン
に分割したとき、夫々のゾーンの幅方向に対してレベル
が線形に変化する複数種類のバースト信号を前記位置信
号として予め記録した円盤状の記録媒体に対して、記録
再生ヘッドを前記記録媒体の所望のトラックに移動さ
せ、前記記録再生ヘッドのトラック内の位置を定量的に
算出するヘッド位置算出方法であって、前記記録媒体に
形成されたＭ＋１本の各トラックに対してトラック番号
Ｋ（Ｋ＝０〜Ｍ）を付与し、Ｋを４で除算した剰余ｉで
各トラックを分別し、分別結果としてトラックＴｉ（ｉ
＝０，１，２，３）と命名し、前記トラックＴｉを半径
方向に第１ゾーン〜第６ゾーンに分割し、前記サーボセ
クタの位置信号は、４トラックで３周期を有し、位相差
が互いに２ゾーン相当分異なるバースト信号を夫々Ａバ
ースト、Ｃバースト、Ｂバースト、Ｄバーストとして、
前記トラックＴ０〜Ｔ３のサーボセクタに前記Ａ〜Ｄの
バースト信号を組にして記録したものであり、記録再生
ヘッドの走査によって前記トラック番号と前記Ａ〜Ｄバ
ーストの振幅を検出し、トラック番号と前記Ａ〜Ｄバー
ストの振幅の組み合わせにより、前記記録再生ヘッドの
現在位置を決定するに際し、前記記録再生ヘッドの位置
が１／６トラック単位で判定されたとき、振幅の１番大
きいバーストと２番目に大きいバーストを選択し、トラ
ックの内周方向のバーストの振幅から、もう一方のバー
ストの振幅を差し引いた値をトラック内位置情報として
算出するステップＳ７と、振幅の１番大きいバーストの
振幅から３番目に大きいバーストの振幅を差し引いた値
をセンサー補正値として算出するステップＳ８と、１／
６トラック単位の位置における位置オフセット値を算出
するステップＳ９と、前記ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９で
得られたデータを用いて、｛（トラック内位置情報／セ
ンサー補正値）＋オフセット値｝を計算し、記録媒体内
位置情報として出力するステップＳ１０と、を有するこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本願の請
求項１記載の発明による実施の形態１として、データ記
録再生装置について図１を参照しながら説明をする。図
１はヘッド位置決め装置を中心とするデータ記録再生装
置の基本構成を示すブロック図である。記録媒体１は磁
気ディスクのように、回転可能な円盤状の記録媒体であ
り、スピンドルモータ（ＳＰＭ）１５によって回転駆動
される。記録媒体１には同心円状のトラックが多数形成
され、各トラックには予め記録媒体の製造時に周方向に
離散的なサーボセクタが設けられる。サーボセクタには
位置決め情報（位置信号）がサーボパターンとして予め
記録されている。この記録に用いられる磁気ヘッドは実
装用の磁気ヘッドと特性が異なり、そのヘッド幅は狭
く、位置決め精度は高精度に保持されている。磁気ヘッ
ド２は、データ記録再生装置がコンピュータの外部記憶
装置として組み入れられたとき、記録媒体１の情報を実
際に記録又は再生する記録再生ヘッドである。

【００１１】ＶＣＭポジショナ１４は駆動コイルを含
み、選択されたトラックに磁気ヘッド２を移動するため
のヘッド支持機構である。ヘッドアンプ３は、磁気ヘッ
ド２からの再生信号を増幅するアンプである。ＡＧＣア
ンプ４は増幅された再生信号を一定の出力に保つアンプ
である。２値化回路５はＡＧＣアンプ４から得られた再
生信号をデジタル信号に変換する回路である。サーボセ
クタ検出部６は再生信号の中から、離散的に存在するサ
ーボセクタを検出する検出部である。検出タイミング生
成部７はサーボセクタの中から、トラック番号や位置信
号を検出するための検出タイミングを生成する回路であ
る。

【００１２】トラックデータ生成部８は、２値化回路５
でデジタル化された再生データから、トラックデータを
取り出す回路である。位置信号生成回路９はサーボセク
タ内での１トラック以内の位置信号を生成するため、バ
ースト部のバースト信号を電圧信号に変換する回路であ
る。Ａ／Ｄ変換部１０は、アナログの位置信号を、ＣＰ
Ｕで処理するためにデジタル信号に変換する回路であ
る。

【００１３】位置計算認識部１１は、Ａ／Ｄ変換部１０
から出力される位置信号と、トラックデータ生成部８か
ら出力されるトラックデータとから、磁気ヘッド２の現
在位置を認識するものである。制御量計算部１２は、選
択されたトラックのセンタに磁気ヘッド２を移動又は追
従させるために、位置計算認識部１１の出力データに基
づいてトラック移動の制御量を計算し、位置制御信号を
出力するものである。位置計算認識部１１及び制御量計
算部１２の機能は、ＣＰＵにおけるソフトウエアによっ
て実現される。ドライバ１３はＶＣＭポジショナ１４内
の駆動コイルに駆動電流を与える回路である。ここでヘ
ッドアンプ３、ＡＧＣアンプ４、２値化回路５は、アナ
ログの信号をその入力レベルに応じて処理するので、こ
れらを検出回路と呼ぶ。

【００１４】このように構成されたデータ記録再生装置
の動作について説明する。記録媒体１はスピンドルモー
タ１５の駆動によって磁気ヘッド２の位置に関係なく、
一定の回転数で回転する。記録媒体１には、磁気ヘッド
２を位置決めするためのサーボセクタが各トラックに対
して同心円状に複数個設けられているので、磁気ヘッド
２はサーボセクタの信号を読み出し、ヘッドアンプ３が
これらの信号を増幅する。ＡＧＣアンプ４は増幅された
再生信号が一定の出力レベルになるよう利得制御を行
う。２値化回路５はＡＧＣアンプ４の出力信号２値化
し、サーボセクタ検出部６とトラックデータ生成部８と
に与える。

【００１５】一方、位置信号生成回路９は、ＡＧＣアン
プ４の出力信号からバースト部の信号（バースト信号）
を抽出して位置信号を出力する。この位置信号の出力レ
ベルは一定のトラック数単位で繰り返し、線形に変化す
る信号である。Ａ／Ｄ変換部１０は、各バースト部のア
ナログの位置信号をデジタル信号に変換して位置計算認
識部１１に与える。トラックデータ生成部８は検出タイ
ミング生成部７のタイミング信号に基づいてトラック番
号を含むトラックデータを位置計算認識部１１に与え
る。

【００１６】位置計算認識部１１は、トラックデータ
と、各サーボセクタから得られる複数のバースト部の位
置信号とを組み合わせて演算することで、磁気ヘッド２
の現在位置を認識する。制御量計算部１２は、演算され
た現在位置より磁気ヘッド２を目的の位置に移動させる
ための位置制御信号を生成し、ドライバ１３に出力す
る。

【００１７】このように位置制御を行うと、トラック番
号とバースト信号の大小を組み合わせて位置情報を生成
する際に、バースト信号の組み合わせにより発生する誤
検出を防ぐことができる。また、位置信号を読み取る磁
気ヘッド２の感度のばらつきによる悪影響を受けないよ
うにすることができる。またサーボパターンを読み取る
検出回路に感度のばらつきがあったり、検出回路の特性
に誤差があっても、サーボパターンから生成される位置
情報が、常に正確に磁気ヘッドの現在位置を表すことに
なる。

【００１８】（実施の形態２）次に本願の請求項２記載
の発明による実施の形態２として、データ記録再生装置
について図２及び図３を用いて説明する。図２は本実施
の形態のデータ記録再生装置に用いられる記録媒体１の
サーボセクタのフォーマット図である。図２（ａ）に示
すように、記録媒体１のトラック配置として、外周に最
大容量のトラック０が配置され、外周から内周側に向か
ってトラックＫ（Ｋ＝０〜Ｍ）が設けられている。夫々
のトラックは同心円の構造を有している。

【００１９】記録媒体１に形成されたＭ＋１本のトラッ
クに対し、第０〜第Ｋ〜第Ｍのトラックとしてトラック
番号を付与し、トラック番号であるＫを４で除算した剰
余ｉで各トラックを分別し、その剰余によってトラック
Ｔｉ（ｉ＝０，１，２，３）と命名する。図２（ｂ）に
示すように、あるトラックはＰ＋１個のセクタから成
り、例えばｊ番のセクタは、サーボセクタＳＷｊとデー
タセクタ（ＤＡＴＡ）で構成される。サーボセクタＳＷ
ｊは、同期検出部１６、トラック番号部１７、セクタ番
号部（ウエッジ番号部）１８、４つのバースト部１９，
２０，２１，２２から構成される。バースト部１９，２
０，２１，２２には、夫々Ａバースト、Ｂバースト、Ｃ
バースト、Ｄバーストの信号がサーボ情報として予め記
録されている。

【００２０】図３は、サーボセクタと互いに隣接するト
ラックの位置関係、及びそこから得られる信号を示した
説明図である。図示のようにＡバースト、Ｂバースト、
Ｃバースト、Ｄバーストの記録位置は互いに異なり、夫
々のバーストはトラック幅ＴＲの２／３の幅を有してい
る。各バーストには位相差があり、バースト部１９のＡ
バーストを基準にすると、バースト部２０のＢバースト
はＡバーストに対して＋２／３トラック幅の位相差があ
り、バースト部２１のＣバーストはＡバーストに対し＋
１／３トラック幅の位相差があり、バースト部２２のＤ
バーストはＡバーストに対し−１／３トラック幅の位相
差がある。各バーストとトラックＴとの相対的な位置関
係は、トラックＴ０の実質的な開始位置からＡバースト
が始まるように配置されていて、４トラック毎にこのよ
うな位置関係が繰り返されるようになっている。

【００２１】図１の磁気ヘッド２のヘッド幅（コア幅）
Ｈｗとバースト部の重なる面積に比例した電圧による位
置信号２３が位置信号生成回路９から出力されるように
なっている。図３に示す位置信号２３は、記録媒体１を
規定回転数で回転させて、トラックＴの横断方向に磁気
ヘッド２を定速で徐々に移動させるとき、同一位相角θ
に位置するサーボセクタの信号を繋ぎ合わせてみたもの
である。この位置信号は、トラックの幅方向に対して出
力レベルが変化し、繰り返し三角波形となる。このた
め、磁気ヘッド２の夫々の位置に対するバースト信号の
出力レベルは、トラックずれに対して線形に変化する。

【００２２】図３の位置情報２４は、磁気ヘッド２の各
位置における位置計算手順に従って計算された位置情報
である。位置モード２６は、４トラック幅において、１
つのトラックＴを１／３トラックに分割した１２個の位
置モード４２（１／３トラックモード）と、１つのトラ
ックＴを１／６トラックに分割した２４個の位置モード
４３（１／６トラックモード）とを含むものであり、位
置情報２４を計算する場合に用いられる。ここで１トラ
ックを幅方向に１／６に分割した帯状の領域をゾーンと
呼ぶ。ＨＴＨ２７とＬＴＨ２８は、Ｃバーストの位置信
号とＡバーストの位置信号とが等しくなる信号レベルで
あり、ゾーン単位で位置を判定する際に用いられる閾値
となる。

【００２３】そしてトラック番号と精密な位置関係にあ
るサーボパターンとして、第１のパターンをＡバース
ト、第２のパターンをＢバースト、第３のパターンをＣ
バースト、第４のパターンをＤバーストとして、夫々の
バーストを２／３トラック幅ＴＲで記録しておく。そし
て内周方向を正とすると、Ａバーストに対するＢバース
トの位相差を＋２／３トラックに設定し、Ｂバーストに
対するＣバーストの位相差を−１／３トラックに設定
し、Ｃバーストに対するＤバーストの位相差を＋２／３
トラックに設定する。こうするとＡ，Ｃ，Ｂ，Ｄバース
トは、位相差が互いに２ゾーン相当分異なることにな
る。こうしてトラック情報と４つのバーストの位置関係
が、４トラックごとに繰り返されるサーボパターンを設
ける。このことにより、サーボパターンを読み取る磁気
ヘッド２に感度のばらつきが存在したり、検出回路の特
性に誤差があっても、磁気ヘッド２の現在位置を１／６
トラック幅の精度で常に正確に読み取ることができる。

【００２４】（実施の形態３）次に本願の請求項３、４
記載の発明による実施の形態３として、ヘッド位置認識
方法及びヘッド位置算出方法について図４〜図６を用い
て説明する。図４は位置情報を計算するためのアルゴリ
ズムを示すテーブルである。このテーブルは図１におけ
る位置計算認識部１１の位置計算方法を詳細に示すもの
である。

【００２５】先ず図４に従って、位置情報を計算するア
ルゴリズムを説明する。磁気ヘッド２が図３のトラック
番号部１７からトラック番号Ｋ（Ｋ＝０〜Ｍ）を読み取
ると、その値を４で割り、その剰余値ｉ（ｉ＝０〜３）
を出力する。この剰余値ｉは図４の剰余結果３０に示す
ように、４通りの位置モード０，１，２，３に分類され
る（１トラックモード）。これらの夫々の位置モードに
は、図４の位置モード分類３１に示すように、３つの位
置モードと、この３つの位置モードと誤検出の可能性の
ある１つの位置モードとを含む計４つの位置モードが含
まれる。

【００２６】次に比較条件３２に示すように、Ａバース
トとＢバーストとの大きさを比較する。この結果、位置
モード分類３１に示す位置モードは、位置モード分類３
３に示すように２つの位置モードに分類される。次に位
置モード分類３３に示す位置モードでは、比較条件３４
に示すように、ＣバーストとＤバーストとの大きさを比
較すると共に、Ｃバーストが閾値ＨＴＨ２７又は閾値Ｌ
ＴＨ２８を越えているか否かを調べる。ＣバーストとＨ
ＴＨ２７又はＬＴＨ２８とを比較分岐することで、位置
モード分類３５に示すように、最終的には１２通りの位
置モードに分類される（１／６トラックモード）。

【００２７】位置モード分類３５に示す１２通りの位置
モードでは、比較条件３６に示すように、現在位置で得
られる各バーストの大きさを比較する。こうすることで
位置モード分類３７に示すように、２４通りの位置モー
ドに細かく分類できる。この分類では、ゾーン（０．
０）〜ゾーン（１１．１）に仕分けされる。これらの位
置モードでは、夫々の現在位置を次式によって計算す
る。 現在位置＝｛（位置計算値）／（ヘッドゲイン補正値）
＋（オフセット値）｝ ここで位置計算値は図４の演算項３８で与えられ、ヘッ
ドゲイン補正値は図４の演算項３９で与えられる。また
オフセット値は図４のオフセット項４０で与えられる。

【００２８】具体的な計算例を図５を用いて更に詳細に
説明する。図５は、図３のトラックＴ０のバースト部を
拡大したものである。まず、トラックＴ０において、Ａ
バースト、Ｂバースト、Ｃバースト、Ｄバーストについ
て大小の比較を行い、１／６トラックの６つのゾーン２
５に分ける。これらのゾーン２５において、位置信号２
３の大小比較の方法は図４に示した通りである。ゾーン
（０．０）においては、（Ａ−Ｄ）／（Ｄ−Ｂ）で位置
信号の計算を行う。このゾーンの右端においてはＡ＝Ｂ
であるため、ここでの位置信号２４の値は−１となる。

【００２９】次に、このゾーン（０．０）の左端におい
てはＡ＝Ｄであるため、この部分の位置信号の値は０と
なる。同様にゾーン（０．１）では、（Ａ−Ｄ）／（Ａ
−Ｃ）の演算により位置信号の計算を行う。このゾーン
の右端ではＡ＝Ｄなので、位置信号の値は０となり、左
端ではＣ＝Ｄとなるために位置信号の値は１となる。そ
の結果、ゾーン（０．０）とゾーン（０．１）を繋ぐ
と、＋１と−１とで正規化され、位置に対して線形な信
号が得られることになる。

【００３０】同様の計算を行い、隣接するゾーンの位置
情報と繋ぎ合わせることで、絶対位置に対して線形な特
性を有する位置信号が得られる。位置を誤検出する可能
性は、トラック番号とバーストの大小比較をして、その
組み合わせを誤った場合に発生する。この問題は、トラ
ック部の検出は２値化回路５で行っているのに対し、バ
ースト部の検出は位置信号生成回路９及びＡ／Ｄ変換部
１０で行っているために生じる。このように検出回路の
違いによる位相差が、トラック部とバースト部の間で生
じる。

【００３１】このような誤検出を防止するために、バー
ストによる大小比較に誤検出防止方法を用いる。この誤
検出防止方法について例を挙げて説明する。図３及び図
４において、トラック番号をＴ１と認識した場合を考え
る。ＡバーストがＢバーストより小さい場合には、位置
モード「３」が対応するが、実際の磁気ヘッド２が、ト
ラックＴ１とトラックＴ２の間にあって、上記検出回路
に誤差が発生している場合には、位置モード「６」が対
応する可能性も生じる。そこで位置モードが「３」か
「６」かを判別する方式として、次の補正方法を用い
る。即ち図３に示すように、ＡバーストとＣバーストの
値が同じになる場合が存在するが、その高い方の閾値を
ＨＴＨ２７と設定し、低い方の閾値をＬＴＨ２８と設定
する。そしてＣバーストの値がＨＴＨ２７よりも小さい
場合は、位置モードが「３」と判定し、ＨＴＨ２７以上
の場合は位置モードが「６」と判定する。以上のよう
に、バーストの値に閾値を持たせて判別することで、１
／６トラック、即ちゾーン単位の検出差による誤検出を
防ぐことができる。

【００３２】上記の処理は、前述したようにコンピュー
タのプログラムによって処理される。この処理方法を図
６のフローチャートに示す。まずステップＳ１では、現
在の位置を読み取ったトラック番号Ｋの下位２ビットを
判定して４通りの場合に判別する。ここでは１トラック
単位（１トラックモード）での分別となる。次のステッ
プＳ２では、前記４通りの場合の夫々のトラックモード
において、ＡバーストとＢバーストの振幅の大小を比較
して、１／３トラック単位のどの位置にいるのかを判別
する（１／３トラックモード）。次のステップＳ３で
は、誤検出の可能性を調べる。即ち、判別した位置がト
ラックの境界であり、かつＡバーストとＢバーストが等
しくなる位置に接しているか否かを判別する。

【００３３】トラックの境界に接していない場合は、ス
テップＳ４に分岐し、ＣバーストとＤバーストの振幅の
大小比較を行い、１／３トラック単位の位置を判別す
る。ステップＳ３でトラックの境界に接していると判定
された場合は、ステップＳ４に分岐する。このステッブ
Ｓ５では、位置の判別を誤る可能性があると判断し、Ａ
バーストとＣバーストの振幅の等しくなる２つの閾値の
うち、判別された位置によってどちらかの閾値を選択
し、その閾値とＣバーストの振幅と比較して、１／３単
位のトラックモードを判別する。ステップＳ４又はステ
ップＳ５の処理が終了すると、ステップＳ６に移る。こ
のステップＳ６では、１／３トラック単位の位置に対し
て、その位置に書き込まれている２つのバーストの振幅
の大小比較を行い、１／６トラック単位の位置を判別す
る。

【００３４】次のステップＳ７に進むと、サーボパター
ン上の４つのバーストから磁気ヘッド２の現在位置を定
量的に算出する方法として、判別された１／６トラック
単位の位置において、振幅の１番大きいバーストと２番
目に大きいバーストを選択し、トラックの内周方向のバ
ーストの振幅から、もう一方のバーストの振幅を差し引
いた値を計算値とする。ステップＳ８では、振幅の１番
大きいバーストの振幅から３番目に大きいバーストの振
幅を差し引いた値をセンサー補正値として算出する。そ
してステップＳ９では、判別された１／６トラック単位
の位置におけるオフセット値を算出する。ステップＳ１
０では、位置情報として｛（位置計算値／センサー補正
値）＋オフセット値｝を計算する。

【００３５】このようなヘッド位置認識方法、及びヘッ
ド位置算出方法によれば、磁気ヘッド２の位置によって
変化するトラック番号と、複数個のバーストの振幅を検
出し、トラックの番号と複数個のバーストの振幅の組み
合わせにより、磁気ヘッド２の現在位置を決定する。こ
のため、先ず現在の位置を読み取ったトラック番号を判
定して、いくつかの位置モードに分別する。多数のトラ
ックを０〜Ｎに分類するとき、次に夫々の位置モードに
おいて、ＡバーストとＢバーストの振幅の大小を比較し
て、１／Ｎトラック単位のどの位置にいるのかを判別す
る。そして判別した位置がトラックの境界であり、かつ
ＡバーストとＢバーストが等しくなる位置に接している
か否かを判別する。トラックの境界に接していない場合
は、ＣバーストとＤバーストの振幅の大小比較を行い、
１／Ｎトラック単位の位置を判別する。トラックの境界
に接している場合は、位置の判別を誤検出する可能性が
あると判断する。この場合、ＡバーストとＣバーストの
振幅の等しくなる２つの値のうち、判別された位置によ
ってどちらかを選択し、その値とＣバーストの振幅と比
較して、１／Ｎ単位のトラックモードを判別する。そし
て１／Ｎトラック単位の位置に対して、その位置に書き
込まれている２つのバーストの振幅の大小比較を行い、
ゾーン単位の位置を判別する。

【００３６】このような位置認識方法又は位置算出方法
によれば、サーボパターンを読み取る磁気ヘッドの感度
ばらつきや、検出回路の誤差があっても、サーボパター
ンから読み取られた信号によって生成される位置情報
が、常に正確なものとなる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１、２記載の
データ記録再生装置によれば、記録再生ヘッドから得ら
れるサーボ情報を解析することによって、記録再生ヘッ
ドの現在位置を記録再生ヘッドの特性のばらつきに影響
されることなく認識できる。

【００３８】また本願の請求項３記載の発明によれば、
記録再生ヘッドから得られるサーボ情報によって、記録
再生ヘッドの現在位置をゾーン単位で正確に認識でき
る。その場合に、トラックの境界で位置の誤検出の発生
を防止し、記録再生ヘッドの感度ばらつきの影響を受け
ずに現在位置の認識を正確に行える。

【００３９】また本願の請求項４記載の発明によれば、
ゾーン単位で記録再生ヘッドの現在位置が認識されてい
る場合、更に記録再生ヘッドの位置を定量的に割り出す
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるデータ記録再生
装置の基本構成図である。

【図２】本実施の形態のデータ記録再生装置に用いられ
る記録媒体において、サーボセクタのレイアウトを示す
フォーマット図である。

【図３】本発明のヘッド位置認識方法及びヘッド位置算
出方法で用いられる記録媒体において、サーボセクタの
バースト部とトラックの位置関係を示した説明図であ
る。

【図４】本発明のヘッド位置認識方法で用いられ、位置
情報を計算するためのアルゴリズムを示す説明図であ
る。

【図５】サーボセクタのバースト部とトラックの位置関
係を示す拡大説明図である。

【図６】本発明のヘッド位置算出方法における位置情報
計算のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 記録媒体 ２ 磁気ヘッド ３ ヘッドアンプ ４ ＡＧＣアンプ ５ ２値化回路 ６ サーボセクタ検出部 ７ 検出タイミング生成部 ８ トラックデータ生成部 ９ 位置信号生成回路 １０ Ａ／Ｄ変換部 １１ 位置計算認識部 １２ 制御量計算部 １３ ドライバ １４ ＶＣＭポジショナ １５ スピンドルモータ（ＳＰＭ） １６ 同期／検出部 １７ トラック番号部 １８ セクタ番号部 １９〜２２ バースト部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセクタに分割された各トラック内
   に、ヘッド位置決め用の位置信号及びトラック番号を記
   録するサーボセクタ、及びデータを記録再生するデータ
   セクタを設け、前記サーボセクタ単位に１つのトラック
   をその半径方向に複数のゾーンに分割したとき、夫々の
   ゾーンの幅方向に対してレベルが線形に変化する複数種
   類のバースト信号を前記位置信号として予め記録した円
   盤状の記録媒体と、 前記記録媒体が回転駆動されるとき、前記トラックに情
   報を記録し、前記トラックから情報を再生する記録再生
   ヘッドと、 前記記録再生ヘッドを所望のトラックに移動させると共
   に、移動先のトラックで前記記録再生ヘッドをトラック
   幅方向に微動位置決めを行うヘッド支持機構と、 前記記録再生ヘッドの読み取り信号を増幅するヘッドア
   ンプと、 前記ヘッドアンプの出力信号を２値化する２値化回路
   と、 前記２値化回路の出力から前記サーボセクタに記録され
   たトラック番号を含むデータを抽出するサーボセクタ検
   出部と、 前記ヘッドアンプの出力から夫々のバースト信号を抽出
   する位置信号生成回路と、 前記サーボセクタ検出部の出力するトラック番号を用
   い、前記位置信号生成回路から出力される複数のバース
   ト信号の内、特定の組合せのバースト信号のレベル比較
   と演算とを行い、トラック内における前記記録再生ヘッ
   ドの幅方向位置を示す位置情報を、前記トラックのゾー
   ン幅より小さい位置分解能で生成する位置計算認識部
   と、 前記位置計算認識部の出力する位置情報に基づいて、前
   記記録再生ヘッドの位置制御信号を生成し、前記ヘッド
   支持機構の駆動部に与える制御量計算部と、を具備する
   ことを特徴とするデータ記録再生装置。
2. 【請求項２】 前記記録媒体に形成されたＭ＋１本の各
   トラックに対してトラック番号Ｋ（Ｋ＝０〜Ｍ）を付与
   し、Ｋを４で除算した剰余ｉで各トラックを分別し、分
   別結果としてトラックＴｉ（ｉ＝０，１，２，３）と命
   名し、前記各トラックＴｉを半径方向に第１ゾーン〜第
   ６ゾーンに分割したとき、 前記サーボセクタの位置信号は、 ４トラックで３周期を有し、位相差が互いに２ゾーン相
   当分異なるバースト信号を夫々Ａバースト、Ｃバース
   ト、Ｂバースト、Ｄバーストとして、前記トラックＴ０
   〜Ｔ３のサーボセクタに前記Ａ〜Ｄバースト信号を組に
   して記録したものであることを特徴とする請求項１記載
   のデータ記録再生装置。
3. 【請求項３】 複数のセクタに分割された各トラック内
   に、ヘッド位置決め用の位置信号及びトラック番号を記
   録するサーボセクタ、及びデータを記録再生するデータ
   セクタを設け、前記サーボセクタ単位に１つのトラック
   をその半径方向に複数のゾーンに分割したとき、夫々の
   ゾーンの幅方向に対してレベルが線形に変化する複数種
   類のバースト信号を前記位置信号として予め記録した円
   盤状の記録媒体に対して、記録再生ヘッドを前記記録媒
   体の所望のトラックに移動させ、前記記録再生ヘッドの
   位置をゾーン単位で認識するヘッド位置認識方法であっ
   て、 前記記録媒体に形成されたＭ＋１本の各トラックに対し
   てトラック番号Ｋ（Ｋ＝０〜Ｍ）を付与し、Ｋを４で除
   算した剰余ｉで各トラックを分別し、分別結果としてト
   ラックＴｉ（ｉ＝０，１，２，３）と命名し、前記各ト
   ラックＴｉを半径方向に第１ゾーン〜第６ゾーンに分割
   し、 前記サーボセクタの位置信号は、 ４トラックで３周期を有し、位相差が互いに２ゾーン相
   当分異なるバースト信号を夫々Ａバースト、Ｃバース
   ト、Ｂバースト、Ｄバーストとして、前記トラックＴ０
   〜Ｔ３のサーボセクタに前記Ａ〜Ｄのバースト信号を組
   にして記録したものであり、 記録再生ヘッドの走査によって前記トラック番号と前記
   Ａ〜Ｄバーストの振幅を検出し、トラック番号と前記Ａ
   〜Ｄバーストの振幅の組み合わせにより、前記記録再生
   ヘッドの現在位置を決定するに際し、 現在位置のトラック番号を読み取り、トラック番号の下
   位２ビットを用いて前記トラックＴ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ
   ３のいずれに属するかを判定するステップＳ１と、 前記ステップＳ１で判定されたトラックＴｉ（ｉ＝０〜
   ３）において、ＡバーストとＢバーストの振幅の大小を
   比較して、１／３トラック単位のどの位置にいるのかを
   判別するステップＳ２と、 前記ステップＳ２で判定された位置がトラックの境界で
   あり、且つＡバーストとＢバーストが等しくなる位置に
   接しているか否か判定するステップＳ３と、 前記ステップＳ３で接していないと判定された場合、Ｃ
   バーストとＤバーストの振幅の大小比較を行い、１／３
   トラック単位の位置を判別するステップＳ４と、 前記ステップＳ３で接していると判定された場合、位置
   の判別を誤検出する場合があると判断し、Ａバーストと
   Ｃバーストの振幅の等しくなる２つの閾値のうち、判別
   された位置によっていずれかの閾値を選択し、その閾値
   とＣバーストの振幅と比較して、１／３単位のトラック
   モードに判別するステップＳ５と、 前記ステップＳ４又はＳ５で判別された１／３トラック
   単位の位置に対して、その位置に書き込まれている２つ
   のバーストの振幅の大小比較を行い、１／６トラック単
   位の位置を判別するステップＳ６と、を有することを特
   徴とするヘッド位置認識方法。
4. 【請求項４】 複数のセクタに分割された各トラック内
   に、ヘッド位置決め用の位置信号及びトラック番号を記
   録するサーボセクタ、及びデータを記録再生するデータ
   セクタを設け、前記サーボセクタ単位に１つのトラック
   をその半径方向に複数のゾーンに分割したとき、夫々の
   ゾーンの幅方向に対してレベルが線形に変化する複数種
   類のバースト信号を前記位置信号として予め記録した円
   盤状の記録媒体に対して、記録再生ヘッドを前記記録媒
   体の所望のトラックに移動させ、前記記録再生ヘッドの
   トラック内の位置を定量的に算出するヘッド位置算出方
   法であって、 前記記録媒体に形成されたＭ＋１本の各トラックに対し
   てトラック番号Ｋ（Ｋ＝０〜Ｍ）を付与し、Ｋを４で除
   算した剰余ｉで各トラックを分別し、分別結果としてト
   ラックＴｉ（ｉ＝０，１，２，３）と命名し、前記トラ
   ックＴｉを半径方向に第１ゾーン〜第６ゾーンに分割
   し、 前記サーボセクタの位置信号は、 ４トラックで３周期を有し、位相差が互いに２ゾーン相
   当分異なるバースト信号を夫々Ａバースト、Ｃバース
   ト、Ｂバースト、Ｄバーストとして、前記トラックＴ０
   〜Ｔ３のサーボセクタに前記Ａ〜Ｄのバースト信号を組
   にして記録したものであり、 記録再生ヘッドの走査によって前記トラック番号と前記
   Ａ〜Ｄバーストの振幅を検出し、トラック番号と前記Ａ
   〜Ｄバーストの振幅の組み合わせにより、前記記録再生
   ヘッドの現在位置を決定するに際し、 前記記録再生ヘッドの位置が１／６トラック単位で判定
   されたとき、振幅の１番大きいバーストと２番目に大き
   いバーストを選択し、トラックの内周方向のバーストの
   振幅から、もう一方のバーストの振幅を差し引いた値を
   トラック内位置情報として算出するステップＳ７と、 振幅の１番大きいバーストの振幅から３番目に大きいバ
   ーストの振幅を差し引いた値をセンサー補正値として算
   出するステップＳ８と、 １／６トラック単位の位置における位置オフセット値を
   算出するステップＳ９と、 前記ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９で得られたデータを用い
   て、｛（トラック内位置情報／センサー補正値）＋オフ
   セット値｝を計算し、記録媒体内位置情報として出力す
   るステップＳ１０と、を有することを特徴とするヘッド
   位置算出方法。