JP2612337B2

JP2612337B2 - 磁気ヘッドの位置決めのためのサーボ情報の記録・検出方法

Info

Publication number: JP2612337B2
Application number: JP1076986A
Authority: JP
Inventors: 啓一西川; 茂正吉田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-03-29
Filing date: 1989-03-29
Publication date: 1997-05-21
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: US5153788A; JPH02257417A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は情報の記録・再生を行う磁気ディスク装置
において磁気ヘッドの位置決めを行うためのサーボ情報
の記録および検出の方法に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気ディスク装置等においては複数のトラックが同心
円状に存在し、磁気ヘッドをこの中に任意のトラックに
位置決めさせデータを書き込み、あるいは読み出せるよ
うになっている。これまで大部分ほ磁気ディスク装置で
は、磁気ヘッドの位置決めはサーボ専用の磁気記録面と
専用の磁気ヘッドを設け、サーボ専用面にあらかじめ位
置決めのための情報を連続的に書き込んでおくことによ
って磁気ヘッドの位置決めを行っている。

ところが近年のトラックピッチの狭小化によってデー
タ情報と同じ記録面に磁気ヘッド位置決めのための情報
をあらかじめ書き込んでおき、データを読み書きする磁
気ヘッド自身が読み取るサーボ情報で位置決めを行う方
式が採られてきた。

この方法では記録面から読み出される情報からサーボ
情報を分離、検出して磁気ヘッド位置決めを行う技術が
必要になる。この技術として例えば公表特許公報、昭58
−501644や公開特許公報、昭63−100675等に記載されて
いる。

このような従来の技術について図を用いて説明する。
第５図は同一面上にデータセクタとサーボセクタを交互
に設けた記録媒体を示す図で、１は記録媒体、２はデー
タを記録する記録媒体１上のデータセクタ、３はサーボ
情報を記録する記録媒体１上のサーボセクタを示す。

また、第６図（ａ）は第５図のサーボセクタ３の一部
を拡大した図で、先に挙げた公表特許公開、昭58−5016
44での実施例を説明し易いように簡略化した図である。
図で４はサーボトラックを示し、サーボトラック４は、
ある一定区間磁化反転のない消去ギャップ５と、この消
去ギャップ５に続くプリアンブル６、セクタマーク７、
トラックデータ８、バースト部９から構成される。トラ
ックデータ８はさらにトラックアドレス8aとクロックチ
ェックコード8bから構成され、バースト部９はさらに9a
のＡバースト部と9bのＢバースト部から構成される。ま
た10は磁気ヘッドを示し、Ｘは磁気ヘッド10の軌跡を示
している。第６図（ｂ）は磁気ヘッド10の軌跡Ｘの記録
媒体１上に磁化反転を示した図で、第６図（ｃ）は磁気
ヘッド10が軌跡Ｘを移動したときの読出し信号を示した
ものである。

また、第７図は従来のサーボ情報分離・検出回路の構
成を示すブロック図である。磁気ヘッド10は記録媒体１
上を走査し、記録媒体１に書き込まれた磁化反転を読み
取る。磁気ヘッド10からの信号は増幅器11によって増幅
され、その出力は追加増幅器12および13とピーク検出器
14に導かれる。増幅器11〜13はこれに続く電子回路用に
適当な信号レベルを得るために磁気ヘッド10からの信号
の振幅を単に増幅する。ピーク検出器14は磁気ヘッド10
の信号の正負のピークそれぞれにパルスを発生させる。
このピーク検出器14の出力はデータセパレータ15に供給
され、このデータセパレータ15はサーボ情報の記録コー
ドにしたがって、ピーク検出器14の出力を“0"または
“1"にデコードすることができる。それ故このデータセ
パレータ15の構成はサーボ情報の記録コードに依存する
が、一般的にはデータセパレータ15にはサーボ情報の記
録コードに同期したクロックが必要とされ、そのため、
“0"の続くプリアンブルを利用して同期クロックを得
る。同期クロックとピーク検出器14の出力から記録コー
ドを“1"および“0"にデコードすることは容易である。

データセパレータ15の出力は一連のデータからなり、
６ビットシフトレジスタ16の入力側に供給される。さら
にデータセパレータ15は同期クロックを発生し、この同
期クロックは６ビットシフトレジスタ16のクロック入力
にシフトクロックとして供給され、また、６クロックカ
ウンタ17に供給される。

増幅器12の出力に応答する消去ギャップ検出器18はサ
ーボデータリカバリの全処理をスタートする回路であ
る。すなわち、磁気ヘッド10から全く信号を受けないあ
る区間によって検出される消去ギャップ５に続いてプリ
アンブル６が始まると、消去ギャップ検出器18は“消去
ギャップ有”を示す論理レベル“1"をライン19上に発生
する。このライン19上の信号はタイマ20からライン21上
に与えられる“タイマイネーブル”信号とともにアンド
ゲート22の入力側に供給される。アンドゲート22への両
入力が正しいものであるときには“消去ギャップイネー
ブル”信号がライン23上に発生され、セクタマークデコ
ーダ24を作動させるのに用いられる。セクタマークデコ
ーダ24はデータの最初の３ビットをモニタするようにシ
フトレジスタ16の出力に接続されている。したがってセ
クタマークデコーダ24はライン23上に“消去ギャップイ
ネーブル”信号が発生しており、かつ、シフトレジスタ
16の先頭３ビットが“111"のときに、ライン25上に“ス
タート”パルスを出力する。ライン25上の“スタート”
パルスは６クロックカウンタ17に供給される。消去ギャ
ップ検出器18はヘッド10からの信号の有無を検出するた
めの汎用のピーク検出器とカウンタ等で構成できる。ま
た、セクタマークデコーダ24はシフトレジスタ16に３個
の“1"があることを検出するために簡単な３入力のアン
ドゲートによって構成される。ライン25上に“スター
ト”パルスが生じると６クロックカウンタ17はデータセ
パレータ15からの同期クロックを６カウント数え、終了
時にライン26に“カウント終了”信号を発生する。ライ
ン26上の信号は３入力のアンドゲート27に入力される。
またアンドゲート27はライン21上の“タイマイネーブ
ル”信号とクロックチェックデコーダ28の出力が入力さ
れる。クロックチックデコーダ28はセクタマークデコー
ダ24と同様の回路であり、１番新しく入力された２ビッ
トのデータをモニタするようにシフトレジスタ16の出力
側に接続される。すなわち、セクタマーク５の“111"に
続いてトラックデータ８がシフトレジスタ16に入力され
トラックデータ８の後ろ２ビットのクロックチェックコ
ード8bがシフトレジスタ16に入力されたとき、クロック
チェックデコーダ28の出力は正しいものになる。したが
ってアンドゲート27の３入力が同時に与えられると、そ
れはトラックデータ８が正確に読み込まれたことを意味
し、ライン29上に“トラックアドレスロード”信号を発
生する。マイクロプロセッサ30は“トラックアドレスロ
ード”信号を受け取るとすぐシフトレジスタ16の出力よ
りトラックアドレス8aを読み取る。また“トラックアド
レスロード”信号はタイマ20のスタート端子にも接続さ
れており、タイマ20はいくつかの機能を持つ。まず“ト
ラックアドレスロード”信号を受け取ると、Ａバースト
部9aおよびＢバースト部9bのそれぞれのサンプルホール
ド回路31および32にタイミング信号を供給し、サンプル
ホールド回路31,32の出力はサーボ回路（図示せず）に
供給され磁気ヘッドの位置決めに使用される。また、タ
イマ20は次のサーボセクタ２が現れるまでのタイミング
を測り、先に述べた、“タイマイネーブル”信号を出力
する。さらに“タイマイネーブル”信号を出力してから
“トラックアドレスロード”信号を受け取るまでのタイ
ミングを測り、予定された時間と大きく異なるときライ
ン33上に“失敗”信号を発生しサーボセクタの誤処理を
防ぐ。

以上のようにして正確に読み取られたトラックアドレ
スやA,Bバースト部9a,9bのサンプルホールド信号はサー
ボ回路（図示せず）に供給され通常のサーボ制御がなさ
れる。

公表特許公報、昭58−501644では前述のトラックアド
レス8aにグレイコードを３回繰り返して書き、クロック
チェックコード8bを４ビットとしてトラックアドレス8a
の媒体欠陥に対しての誤読み取りを最小限に止どめるよ
うに工夫している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、第８図に示すようにセクタマーク７中に媒体
欠陥34があった場合、セクタマークデコーダ24は“スタ
ート”パルスが出力できず、“失敗”状態になる。つま
りこれまでのサーボデータには必ずタイミングを取るべ
きパルスが存在し、そのパルスが媒体欠陥等によって検
出できないと、一連のサーボデータが無効になってしま
うという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、サーボデータ中に１個の媒体欠陥によるビ
ット欠落があっても正確にサーボ情報を読み取ることを
可能にする磁気ヘッドの位置決めのためのサーボ情報と
記録・検出方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るサーボ情報の記録・検出方法は、記録
媒体１上にデータを記録するデータセクタ２と磁気ヘッ
ド10の位置決めを行うためのサーボ情報を記録するサー
ボセクタ３とを交互に設け、上記サーボ情報の一部とし
てデータセクタ２とサーボセクタ３との間の消去ギャッ
プ部Ｇの前後に周期の異なる磁化反転情報をそれぞれ記
録し、その消去ギャップ部Ｇの前後の磁化反転情報から
読み出されるパルスの間隔をギャップ検出タイマ37によ
り検出し、この検出結果に基づいてサーボ情報を読み取
るためのタイミングを得ることを特徴とするものであ
る。

〔作用〕

この記録・検出方法においては、ギャップ検出タイマ
37は消去ギャップ部Ｇの前後のパルス間隔を測定するこ
とにより、すべて正常なパルスをサーボセクタ３から読
み出しているか、あるいは記録媒体１の欠陥等の原因に
より１個のパルスを欠けて読み出しても、どのパルスが
欠けているかを判別できる〔発明の実施例〕第１図（ａ）はこの発明の一実施例に係るサーボ情報
の記録・検出方法によりサーボ情報を書き込んだ記録媒
体（磁気ディスク）１上のパターンを示す図である。ま
た第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示す磁気ヘッド10の軌
跡Ｘの記録媒体１上の磁化反転情報を示す図である。第
１図において、第６図に示す構成要素に対応するものに
は同一の符号を付し、その説明を省略する。第１図にお
いて、35は消去ギャップ部５の前に記録された磁化反転
情報によるプリギャップパルスでＴの間隔を持つ。また
36は消去ギャップ部５の後に記録された磁化反転情報に
よるポストギャップパルスで2Tの間隔を持つ。８はトラ
ックデータで、トラックアドレス8aとクロックチェック
コード8bから構成され、９はバースト部で、9aのＡバー
スと部と9bのＢバースト部から構成される。これらのサ
ーボ情報を含むサーボセクタの配置は従来と同様であ
り、第５図に示すようにものである。第２図はこの実施
例によるサーボ情報を分離・検出する回路のブロック図
である。第２図において、磁気ヘッド10からの信号は増
幅器11によって増幅され、その出力は追加増幅器13とピ
ーク検出器14に導かれる。増幅器11,13はこれに続く電
子回路用に適当な信号レベルを得るために磁気ヘッド10
からの信号の振幅を単に増幅する。ピーク検出器14は磁
気ヘッド10の信号の正負のピークのそれぞれにパルスを
発生させる。このピーク検出器14の出力はデータセパレ
ータ15、ギャップ検出タイマ37およびカウント設定器38
に供給される。このデータセパレータ15はサーボ情報の
記録コードにしたがって、ピーク検出器14の出力を“0"
または“1"にデコードすることができる。それ故にこの
データセパレータ15の構成はサーボ情報の記録コードに
依存するが、一般的にはデータセパレータ15にはサーボ
情報の記録コードに同期したクロックが必要とされる。
近年、磁気ディスク装置の円板回転数の安定化や位相同
期回路の改良により、１個のパルスを起点にクロックの
再スタートをさせるだけで十分安定な同期クロックを得
る方法がある。本回路では、ポストギャップパルスを利
用して同期クロックを得る。同期クロックとピーク検出
器14の出力から記録コードを“1"および“0"にデコード
することは容易である。データセパレータ15の出力は一
連のデータからなり、10ビットシフトレジスタ16の入力
側に供給される。さらにデータセパレータ15は同期クロ
ックを発生し、この同期クロックは10ビットシフトレジ
スタ16のクロック入力にシフトクロックとして供給さ
れ、また、ウインド設定タイマ45に供給される。

ギャップ検出タイマ37は最後に入力されたプリギャッ
プパルス35（第１図に図示）からの時間を測定して、プ
リギャップパルス幅をＴ、消去ギャップ部５の時間をＧ
としたとき、測定時間ｔがＧ≦ｔ＜Ｇ＋Ｔの場合、ライ
ン39上に“1"を、Ｇ＋Ｔ≦ｔ≦Ｇ＋2Tの場合、ライン40
上に“1"を、Ｇ＋2T≦ｔ＜Ｇ＋3Tの場合、ライン41上に
“1"を、Ｇ＋3T≦ｔ＜Ｇ＋4Tの場合、ライン42上に“1"
をそれぞれ発生する。

カウント設定器38はポストギャップパルス36が最後に
プリギャップパルス35からどの程度の時間が経ったとき
に入力されるかを検出する。つまり、ライン39〜42のう
ちどのラインが“1"のときポストギャップパルス36が入
力されたかを検出し、入力タイミングによってライン43
上にカウント設定値を、ライン44上に“タイマスター
ト”信号を出力する。

ウインド設定タイマ45はライン44上の“タイマスター
ト”信号により同期クロックをカウントしはじめ、ライ
ン43上のカウント設定値と等しくなったときにライン26
に“カウント終了”信号を発生する。ライン26上の信号
は３入力のアンドゲート27に入力される。またアンドゲ
ート27はライン21上の“タイマイネーブル”信号とクロ
ックチェックデコーダ28の出力信号が入力される。クロ
ックチェックデコーダ28は１番新しく入力された３ビッ
トのデータをモニタするようにシフトレジスタ16の出力
側に接続され、ビットの内、２ビットが予定のデータと
一致したとき、“一致”信号を出力する。ポストギャッ
プパルス36に続いてトラックデータ８がシフトレジスタ
16に入力されたトラックデータ８の後ろ３ビットのクロ
クチェックコード8bがシフトレジスタ16に入力されたと
き、クロックチェックデコーダ28の出力は正しいものに
なる。したがってアンドゲート27の３入力が同時に与え
られると、それはトラックデータ８が正確に読み込まれ
たことを意味し、ライン29上に“トラックアドレスロー
ド”信号を発生する。マイクロプロセッサ30は、“トラ
ックアドレスロード”信号を受け取るとすぐシフトレジ
スタ16の出力よりトラックアドレス8aを読み取る。また
“トラックアドレスロード”信号はタイマ20のスタート
端子にも接続されており、タイマ20はいくつかの機能を
持つ。まず“トラックアドレスロード”信号を受け取る
と、Ａバースト部9aおよびＢバースト部9bのそれぞれの
サンプルホールド回路31および32にタイミング信号を供
給し、サンプルホールド回路31,32の出力はサーボ回路
（図示せず）に供給され磁気ヘッドの位置決めに使用さ
れる。また、タイマ20は次のサーボセクタ３が現れるま
でのタイミングを測り、先に述べた、“タイマイネーブ
ル”信号を出力する。さらに“タイマイネーブル”信号
を出力してから“トラックアドレスロード”信号を受け
取るまでのタイミングを測り、予定された時間と大きく
異なるときライン33上に“失敗”信号を発生しサーボセ
クタの誤処理を防ぐ。

第３図（ａ）〜（ｅ）は複数のトラックにわたるサー
ボ情報の様子とヘッド10が軌跡Ｘを通ったときの読み出
し波形および第２図の中での信号のタイミングを図示し
たもので、最後のプリギャップパルス35aが入力されて
から時間Ｇだけ経ったときライン39上に“1"信号が発生
し、ポストギャップパルス36aが読み込まれる。このと
きプリギャップパルス35aおよびポストギャップパルス3
6aの両方が正確に読み込まれていることを示し、カウン
ト設定値として10同期クロック分を与える。

また第４図（ａ）〜（ｅ）は媒体欠陥34があるためポ
ストギャップパルス36aが読み込むことができなかった
場合の動作を示す図であって、プリギャップパルス35a
が入力されてから、時間Ｇ＋2Tのときにポストギャップ
パルス36bが読み込まれる。このときはポストギャップ
パルス36aの欠落であるから、カウンタ設定値は９同期
クロック分である。プリギャップパルス35aの欠落につ
いても同様に判別することができ、“トラックアドレス
ロード”信号を正確なタイミングで発生できる。

なお、上記実施例ではプリギャップパルス35の間隔を
Ｔ、ポストギャップパルス36の間隔を2Tとしたが、それ
ぞれＴと3T等でもよい。またトラックアドレス8aにはグ
レイコードを用いたが、グレイコードを３回繰り返して
もよく、あるいはその他のコードを用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、サーボ情報の一部とし
てデータセクタとサーボセクタとの間の消去ギャップ部
の前後に周期の異なる磁化反転情報をそれぞれ記録し、
その消去ギャップ部の前後の磁化反転情報から読み出さ
れるパルスの間隔をギャップ検出タイマにより検出し、
この検出結果に基づいてサーボ情報を読み取るためのタ
イミングを得るようにしたので、すべて正常なパルスを
サーボセクタから読み出しているか、あるいは記録媒体
の欠陥等の原因により１個のパルスを欠けて読み出して
も、どのパルスが欠けているかを判別でき、これにより
ギャップ部以下に続くトラックデータを正確に読み出
せ、したがってサーボデータ中に１個の媒体欠陥による
ビット欠落があっても正確にサーボ情報を読み取れ、信
頼性の高い磁気ディスク装置を提供できるという効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）はこの発明の一実施例に係るサーボ情報の
記録・検出方法を説明するための記録媒体上のパターン
を示す図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）における磁気ヘ
ッドの軌跡の記録媒体上の磁化反転情報を示す図、第２
図はこの実施例におけるサーボ情報分離・検出回路のブ
ロック図、第３図（ａ）〜（ｅ）はこの実施例の動作を
説明するための図、第４図（ａ）〜（ｅ）はこの実施例
において媒体欠陥がある場合の動作を説明するための
図、第５図はデータセクタとサーボセクタを交互に設け
た記録媒体を示す図、第６図（ａ）は従来のサーボ情報
の記録・検出方法を説明するための記録媒体上のパター
ンを示す図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）における磁気
ヘッドの軌跡の記録媒体上の磁化反転情報を示す図、第
６図（ｃ）は第６図（ａ）における磁気ヘッドが軌跡を
移動したときの読出し信号を示す図、第７図は従来のサ
ーボ情報分離・検出回路のブロック図、第８図（ａ）〜
（ｃ）は第６図（ａ）でセクタマーク上に媒体欠陥があ
る場合の動作を説明するための図である。１……記録媒体、２……データセクタ、３……サーボセ
クタ、４……サーボトラック、10……磁気ヘッド、35…
…プリギャップパルス、36……ポストギャップパルス、
37……ギャップ検出タイマ、５……消去ギャップ部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上にデータを記録するデータセク
タと磁気ヘッドの位置決めを行うためのサーボ情報を記
録するサーボセクタとを交互に設け、上記サーボ情報の
一部として上記データセクタと上記サーボセクタとの間
の消去ギャップ部の前後に周期の異なる磁化反転情報を
それぞれ記録し、その消去ギャップ部の前後の磁化反転
情報から読み打されるパルスの間隔をギャップ検出タイ
マにより検出し、この検出結果に基づいてサーボ情報を
読み取るためのタイミングを得ることを特徴とする磁気
ヘッドの位置決めのためのサーボ情報の記録・検出方
法。
【請求項２】上記消去ギャップ部の後に記録された磁化
反転情報の次に上記サーボセクタを構成するサーボトラ
ックのトラックアドレスを設け、また、上記ギャップ検
出タイマは上記消去ギャップ部の前に記録された最後の
磁化反転情報より時間の測定を始め、その消去ギャップ
部の長さに相当する時間が経過した時からその最後の磁
化反転情報によるパルスの周期を２倍以上に設定し、上
記タイミングを得るための時間設定を行うことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の磁気ヘッドの位置決め
のためのサーボ情報の記録・検出方法。