JP2598090B2 - ディスク装置 - Google Patents

ディスク装置

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JP2598090B2
JP2598090B2 JP63175781A JP17578188A JP2598090B2 JP 2598090 B2 JP2598090 B2 JP 2598090B2 JP 63175781 A JP63175781 A JP 63175781A JP 17578188 A JP17578188 A JP 17578188A JP 2598090 B2 JP2598090 B2 JP 2598090B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデータ記録面に形成されたサーボ信号パター
ンを検出することによってヘツドのトラツキングサーボ
を行うようにしたデイスク装置に関する。
〔従来の技術〕
近年、デイスクドライブ装置においては、記録媒体と
ともに高密度記録化が急速に進められ、これにともなっ
て記録トラツクの高密度化が行われている。
そしてこの高密度記録化によってヘツドの各トラツク
への位置制御により高い精度が必要となり、記録面にト
ラツキング用のサーボ信号を記録しておき、このトラツ
キング信号を検出しながらヘツドのトラツクに対する位
置誤差を検出し、ヘツドのトラツキングを行うような方
式が採用されるにいたっている。
これらのサーボ信号パターンは、種々のものが考えら
れるが、たとえば記録媒体上の記録トラツクを構成する
複数のセクタ間に形成されている所謂セクタサーボ方式
と呼ばれるものが一般的であろう。
〔発明が解決しようとしている問題点〕
しかしながら、上記従来例では特定のサーボパターン
数を有するデイスク媒体に対してトラツキングサーボを
行うように構成されているためサーボパターン数の異な
るデイスク媒体に対しては正しくトラツキングサーボが
行えないという欠点があった。
これはすでに定められた1回転中のサーボパターン数
によってサンプリングサーボによるサーボ演算を行い、
トラツキングを行っているため、サーボパターン数が変
わるとサンプリング数が変わり、サーボ演算の内部定数
等がすべて異ってくるため、同一条件ではこれらのフオ
ーマツトの異なる媒体に対してトラツキングサーボを行
うことができないからである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上述した問題点を解決することを目的として
なされたもので、その特徴とするところは、データ記録
面に形成された複数のサーボ信号パターンをサンプリン
グしてトラッキングを行うサーボ手段を有するデイスク
装置であって、デイスク1回転中に検出される前記サー
ボ信号パターンの数に基づいて前記デイスクの記録フォ
ーマットを判別する判別手段と、該判別手段の判別結果
に応じてそのサーボ信号パターンの数に対応する前記サ
ーボ手段の設定条件を変更することにより、前記記録フ
ォーマットに対応したトラッキング特性を設定する制御
手段とを備えたデイスク装置にある。
〔作用〕
これによって1トラツク中のセクタ数すなわちトラツ
キング用サーボ信号パターン数の異なるデイスクを混在
して用いても、それぞれのフオーマツトを自動判別し、
いずれのデイスクであっても常に最適トラツキング制御
を行うことができる。
〔実施例〕
以下本発明におけるデイスク装置を、第1図〜第4図
を参照しながら、その一実施例について詳述する。
第4図は本発明のデイスク装置に用いられる磁気デイ
スクの記録トラツクパターンを説明するための図で、磁
気デイスクDI上には、たとえばSectorl〜nのn個のセ
クタからなる記録トラツクT00,T01,T02,…が同心円状に
形成され、それぞれのトラツクにおいて各セクタ間には
トラツキング用サーボ信号Sが形成されている。各サー
ボ信号は、各トラツクに対して半トラツクピツチずらし
て、すなわちそれぞれ隣接するトラツク間にまたがって
且つトラツクの並ぶ方向に交互に配された互いに異なる
周波数f1,f2からなるサーボパターンS1,S2によって構成
されている。
第2図は本発明のデイスク装置の一実施例を示すサー
ボ系回路のブロツク図、第3図は第2図中記号A〜Eの
信号波形図である。第2図において、DIは磁気デイス
ク、1は磁気ヘツド、2は磁気ヘツド1の出力を増幅す
る増幅器、3はリードデータ再生回路、4はAGC回路、
5,6はAGC回路4の出力信号を増幅する増幅器、7はサー
ボ信号S1の周波数f1に共振するf1共振器、8はサーボ信
号S2の周波数f2に共振するf2共振器、9,10は検波器A,B
は各検波器の出力、11は検波器9,10の出力の差に応じた
信号を増幅する差動増幅器、Cはその出力、12は共振器
7,8の出力を加算する加算器、13は検波器、Dはその検
波出力で、AGC回路4へとフイードバツクされ、再生振
幅を一定に保つよう動作する。14は波形整形用のコンパ
レータ、15はコンパレータ14より供給された信号にもと
づいて後述のサンプルホールド回路,A/Dコンバータ,D/A
コンバータを制御するCPUである。16はCPU15の指令にも
とづいて差動増幅器11の出力信号をサンプリングしてホ
ールドするサンプルホールド回路、17はサンプルホール
ド回路16のサンプリングデータEをデジタルデータに交
換するA/Dコンバータ、18はCPU51より出力されたヘツド
位置制御信号をアナログ信号に変換するD/Aコンバー
タ、19はD/Aコンバータ18の出力信号を電力増幅してヘ
ツド位置制御用アクチユエータ20を駆動する電力増幅器
である。また21はデイスク回転用モータ、22はCPU15の
指令にもとづいてモータ21を駆動するモータ駆動回路で
ある。
ここで、磁気ヘツド1をトラツクの幅方向に移動する
ためのヘツド駆動系の伝達系についてみると、トラツキ
ングエラーを検出するための信号が、デイスク上に継続
的に形成されており、連続でないため、伝達系はサンプ
ル値制御系となる。この系を第5図に示す。
同図はヘツド位置制御用の伝達系で、Z変換されてい
るものである。同図において、r(t)はヘツド位置目
標値、C(t)はヘツドより出力された再生信号、C
(t)はヘツド出力のサンプル値、G(s)はヘツド駆
動系の伝達関数、H(s)は、トラツキングエラー検出
系の伝達関数である。そしてこの系全体の伝達関数をZ
変換した系で表わすと、 のようになる。
したがってトラツク上のセクタの数すなわちトラツキ
ング信号の数が変化するとこの系のサンプリング周波数
が変化するので、それぞれC(t)を始めとしてG,H
の係数、設定条件等を変更しなければならない。すなわ
ちこのサンプリング周波数はデイスクの1回転中に検出
されるトラツキング信号パターンの数で決定され、同図
において、スイツチSaの開閉周期をトラツキングサーボ
信号パターンの検出周期を適応させることによりエラー
を生じることなく安定な系を実現することができる。
本実施例のサーボ系ブロツクは以上のような構成とな
っており、次にその動作について第3図に示す波形図を
ともに参照しながら説明する。
モータ駆動回路22によってモータ21を駆動して磁気デ
イスクDIを所定の速度で定速回転し、磁気ヘツド1をア
クチユエータ20によって所望の記録トラツクへと移動し
てアクセスすることにより該トラツク上の記録データ信
号が再生される。再生リードデータは、増幅器2を介し
て再生回路3へと供給され、リードデータが解読される
とともに、AGC回路4へと供給され、その再生レベルが
後述する動作によって一定となるように制御される。AG
C回路4より出力された再生信号はそれぞれ増幅器5,6へ
と供給される。磁気ヘツド1の再生出力は、記録トラツ
ク上のサーボ信号領域Sにおいては、周波数f1,f2の成
分の混合されたものとなっており、この混合信号は増幅
器5,6で増幅された後、それぞれf1共振器7,f2共振器8
で、各周波数成分が別々に抽出され、検波器9,10へと供
給されて第3図(a),(b)に示すような直流レベル
信号A,Bとして出力される。すなわち検波器9の出力信
号Aは記録トラツク上のサーボ領域で周波数f1成分に比
例した電圧を与え、検波器10の出力信号Bは同じくサー
ボ領域上で周波数f2成分に比例した電圧を与える。これ
らの出力信号は差動増幅器11で比較され、その差に応じ
た信号Cが出力される(第3図(c))。出力信号A,B
のレベル差は、ヘツド1がサーボ信号パターンS1,S2
れぞれに対しトレースする面積の差にもとづくものであ
り、これがヘツド1の再生トラツクに対する位置ずれ量
を表す位置誤差信号となる。
尚、サーボ信号パターンS1,S2の周波数f1,f2はいずれ
もデータ領域の最低周波数の半分以下に設定することに
より、データ領域ではf1,f2成分が検出されないように
なっている。
一方、f1共振器7、f2共振器8の出力はそれぞれ加算
器12によって加算された後、検波器13で直流レベル信号
D(第3図(d))に変換され、AGC回路4へとフイー
ドバツクされる。すなわちサーボ領域における各サーボ
信号パターンS1,S2の再生出力レベルの和の信号レベル
が一定に保たれるようにAGCがかけられているわけであ
る。
本発明の装置では、この検波器の出力信号Dがサーボ
領域でのみ発生することから、これをヘツド1がサーボ
領域Sに入ったことを検出とともにトラツクのセクタ数
を検出するための信号として用いている。すなわち出力
信号Dをコンパレータ14で波形整形した後、CPU15へと
供給する。CPU15はこの信号Dが入力されてから前述し
た差動増幅器11の位置誤差出力信号Cが安定となるため
に必要な一定時間経過後に、サンプルホールド回路16に
サンプリングの指令を出し、安定した差動増幅器11の位
置誤差信号がサンプルホールド回路16にサンプルホール
ドされ、出力信号Eが得られる(第3図(e))。
このようにサーボ信号領域検出タイミング信号として
検波器13の出力信号Dを用いているため、特別な同期信
号等、及びそのような同期信号を検出する回路も不要と
なり、構成が簡略化される。
サンプルホールド回路16より出力された信号Eは、A/
Dコンバータ17でデジタル信号に変換され、CPU15へと取
り込まれる。第3図に示す例では、ひとつのサーボ領域
について1回だけサンプルホールドされ、1回だけCPU1
5に取り込んでいるが、これを複数回行って平均するこ
とによって位置誤差信号データの精度を上げることもで
きる。
CPU15に取り込まれた位置誤差信号は、CPU15内でヘツ
ドの位置制御データに換算され、D/Aコンバータ18でア
ナログ信号に変換した後、電力増幅器19で電力増幅さ
れ、ヘツド位置決め用アクチユエータ20へと供給され
る。これによってアクチユエータはヘツドを位置誤差が
なくなる方向に、すなわち周波数f1,f2の各成分のレベ
ルが等しくなる方向にヘツドの位置を補正する。したが
ってヘツド1は常にデータトラツクの中心線上を追従す
るように位置制御される。
次に第1図を用いて、本発明の特徴とする、セクタま
たはサーボ領域Sの1トラツク上における数の異なる磁
気デイスクであってもその数を自動判別してそれぞれに
対応した最適のトラツキングサーボを行えるようにした
構成について説明する。
すなわち、この種の装置では、予じめ決められた1回
転中のサーボ信号パターン数に応じてサンプリングの数
及びタイミングを設定し、サーボ演算を行っているた
め、サーボパターン数が変わるとサンプリング数、タイ
ミングが変化し、同一の条件ではサーボ演算自体行えな
くなるため、サンプリング数、タイミングに応じたサー
ボ演算の内部定数等の変更を行わなければならない。
第1図はこのような1回転中におけるサーボ信号パタ
ーンの数の異なる複数種類の磁気デイスクに対して、ト
ラツキングサーボ系を自動設定するため、CPU15内に備
えられている制御手段のフローチヤートを示すものであ
る。また、サーボパターン数の異なる磁気デイスクは、
1トラツク35セクタ、1トラツク36セクタ、1トラツク
38セクタの3種類が存在するものとして説明する。
step1において、図示しないデイスク装着部に磁気デ
イスクDIが挿入されると、step2へと進み、モータ駆動
回路22によってデイスク回転用モータ21が駆動され、磁
気デイスクDIが回転される。
続いてstep3で磁気デイスク1回転中のサーボ信号パ
ターンSの数をカウントするサーボパターンカウンタを
初期化する。
step4で磁気デイスクの1回転ごとに1回発生するイ
ンデツクス信号を検出し、インデツクス信号の検出に応
じてサーボ信号パターンを前述した第2図の回路におけ
るコンパレータ14の出力によって検出し(step5)、検
出されるごとにサーボパターンカウンタを+1する(st
ep6)。そしてstep7で次にインデツクス信号を検出する
と、それぞれそのときのサーボパターンカウンタのカウ
ント値が、35(セクタ数35)か、36(セクタ数36)か、
38(セクタ数38)かが判別され、それぞれ判別結果に応
じたセクタ数に対応する定数をCPU15内に設定した後、
トラツキングサーボ処理ルーチンへと移行して前述した
第2図,第3図のトラツキングサーボ動作を行う(step
8〜step14)。
ここで、セクタ数が判別された後は、それぞれトラツ
キングサーボ信号パターンの検出タイミングに系のサン
プリング周波数が対応するよう、第5図のヘツド位置制
御系のサンプリング周波数(スイツチSaの開閉周期)を
変更し、且つそのサンプリング周波数に応じて系の安定
度及び応答性等が設定条件となるよう、ヘツド駆動系及
びトラツキングエラー信号検出系のG,Hの係数を最適値
に変更するものである。
これらの最適値はその系の安定性、応答性をどのよう
に設定するかによって決められる値であるため、一般に
特定される条件ではないが、設計時に適宜決定し、CPU1
5内のROMに格納されているものである。
これによって、セクタ数の異なるデイスクが装填され
ても、それを自動的に検出して確実で安定なトラツキン
グサーボを行うことができる。
尚、サーボパターンカウンタのカウント値がいずれの
値でもなかった場合には、再びstep4へと戻り、再度検
出を行う。ここである回数検出不能であった場合には、
エラーメツセージ等を出力して、磁気デイスクDIが使用
不能であることを表示し、アクセスを中止するようにし
てもよい。
これによって、デイスク上の1トラツク中のセクタ数
すなわちサーボ信号パターンSの数が異なるデイスクを
混在して使用しても、インデツクス信号の検出間隔すな
わちデイスク1回転中におけるサーボ信号パターンSの
数を検出し、それぞれにおいて異なるサンプリング数及
びサンプリングタイミング、サンプリング数に応じて変
化する各タイミング等にもとづくデジタルサーボ演算の
内部定数等を常に最適値に設定することができるもので
ある。
尚、上述の実施例によれば、セクタ数の異なるデイス
クを、それぞれ35セクタ,36セクタ,38セクタのデイスク
を例にして説明したが、これらに限定されるものではな
く、設計時に各設定値を用意しておけばさらに幅広い適
当が可能である。
また本実施例においては1回転中のサーボパターンの
数をカウントしてデイスク媒体を判別しているが、サー
ボパターンとサーボパターンの時間間隙をタイマーによ
り計測しても同様に判別することができる。この場合に
使用するタイマーは前記のCPU(8ビツトワンチツプCPU
等)には内蔵されている。
また本実施例では磁気デイスクを例にして説明した
が、所謂セクタサーボ方式の媒体及び装置であれば本発
明を適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、ドライブ装置自体に従来より内
蔵されているCPUと回路構成をそのまま利用し、これら
の回路による信号処理によりデイスクのトラツキングパ
ターン数をカウントしてそのセクタ数に対応したサーボ
定数に演算内容を設定することによりコストを上げずに
セクタ数の異なるデイスクに対して最適なトラツキング
サーボを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のデイスク装置における、トラツキング
サーボ系の自動判別及び制御手段を説明するためのフロ
ーチヤート、 第2図は本発明の装置の一実施例を示すブロツク図、 第3図は第2図における各部の信号波形図、 第4図は本発明の装置で用いられるデイスク上のトラツ
クパターンを説明するための図、 第5図はヘツド駆動制御伝達系を示す図である。 S……サーボ信号パターン DI……磁気デイスク T00,T01,T02……記録トラツク

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ記録面に形成された複数のサーボ信
    号パターンをサンプリングしてトラッキングを行うサー
    ボ手段を有するデイスク装置であって、 デイスク1回転中に検出される前記サーボ信号パターン
    の数に基づいて前記デイスクの記録フォーマットを判別
    する判別手段と、 該判別手段の判別結果に応じてそのサーボ信号パターン
    の数に対応する前記サーボ手段の設定条件を変更するこ
    とにより、前記記録フォーマットに対応したトラッキン
    グ特性を設定する制御手段とを備えたことを特徴とする
    デイスク装置。
JP63175781A 1988-07-13 1988-07-13 ディスク装置 Expired - Lifetime JP2598090B2 (ja)

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