JP2635912B2 - 磁気ヘッドの位置検出方法及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッドの位置検出方
法及び磁気ディスク装置に係り、特に、磁気ディスクに
バーストパターンを記録して磁気ヘッドの位置を検出す
る磁気ヘッドの位置検出方法及び前記磁気ヘッドの位置
検出方法を適用可能な磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ハード
ディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクには
同心円状に複数のデータトラックが形成されている。磁
気ディスクに対し情報の読取り又は書込みを行う場合に
は、磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に沿って移動
させて特定のデータトラックに対応させた後に（所謂シ
ーク動作）、前記特定のデータトラックに対して情報の
読取り又は情報の書込みが行われる。磁気ヘッドを特定
のデータトラックに対応させるための磁気ヘッドの位置
決めは、次に説明するように磁気ディスクに半径方向に
沿って連続して記録されたバーストパターンを読み取る
ことによって行われる。

【０００３】図１０（Ａ）に磁気ディスク上に記録され
る一般的なバーストパターンの例（一部分）を示す。図
１０（Ａ）において、磁気ディスクは円周方向（図１０
矢印Ｃ方向）に沿って回転し、図示しない磁気ヘッドは
磁気ディスクの半径方向（図１０矢印Ｄ方向）に沿って
移動する。磁気ディスクには、データが記録される複数
のデータトラック２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２０
０Ｄ、…が同心円状に形成されており、更に磁気ディス
クの半径方向に沿ってバーストパターン２０２が記録さ
れている。バーストパターン２０２は、信号が記録され
た領域２０４Ａ、２０４Ｂ、２０４Ｃ、…が半径方向に
沿って配列されて成るバーストパターン列Ａと、同様に
信号が記録された領域２０６Ａ、２０６Ｂ、…が半径方
向に沿って配列されて成るバーストパターン列Ｂと、の
２本のバーストパターン列で構成されている。

【０００４】バーストパターン列を構成する各領域は磁
気ディスクの半径方向に沿った寸法がデータトラックの
ピッチＰに等しい長さとされており、半径方向に沿った
両端部が各々データトラックの中心位置に一致するよう
に、磁気ディスクの半径方向に沿って千鳥状に配置され
ている。ここで、磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向
に沿って移動させながらバーストパターンの読取りを行
うと、図１０（Ｂ）に示すように変化する位置検出信号
が得られる。この位置検出信号は、バーストパターン列
Ａを読み取ることによって得られる信号（以下信号Ａと
いう）を、該信号Ａにバーストパターン列Ｂを読み取る
ことによって得られる信号（以下、信号Ｂという）を加
えた信号によって除した信号A/(A+B) である。なお図１
０（Ｂ）において横軸は磁気ヘッドの位置、より詳しく
は磁気ヘッドに形成されたギャップの長手方向中心位置
（センタ）を表している。

【０００５】図１０（Ｂ）に示すように、位置検出信号
は、ギャップのセンタがデータトラック２００Ｂの幅方
向（図１０矢印Ｄ方向）中心部付近を通過する際に直線
的に変化している。これは他のデータトラックの幅方向
中心部を通過するときにも同様である。従って、位置検
出信号のレベルに基づいてギャップの位置、すなわち磁
気ヘッドの位置を判断することができ、位置信号のレベ
ルに基づいてギャップのセンタがデータトラックの幅方
向中心部に位置するように磁気ヘッドを位置決めするこ
とができる。

【０００６】なお、図１０（Ｂ）に示す位置検出信号で
は、ギャップのセンタがデータトラックの境界付近に位
置しているときにレベルが一定の期間がある。これはギ
ャップの長手方向寸法がデータトラックの幅寸法よりも
小さいために生じる。前記期間では磁気ヘッドの位置を
特定することができないので不感帯と呼ばれている。ま
た、ギャップのセンタがデータトラック２００Ａと２０
０Ｂとの間のデータトラックの境界に位置しているとき
には、ギャップがバーストパターン列Ａの信号記録領域
に対応しないにも拘わらず、位置検出信号のレベルが
「０」となっていない。これはオフセットと呼ばれてい
る。

【０００７】ところで、近年、磁気抵抗素子（以下、Ｍ
Ｒ素子という）を用いて情報の読取りを行う磁気ヘッド
が提案されている。磁気抵抗素子は、半導体を磁界内に
配置すると半導体の中の電子や正孔の進行方向が磁界に
よって変化して走行経路が長くなり、抵抗値が増加する
という磁気抵抗効果を利用した素子である。このＭＲ素
子を用いて情報の読取りを行いコイルによって情報の書
込みを行う磁気ヘッドでは、読取り用のギャップと書込
み用のギャップとが別々に設けられており、エラーレー
トを向上させるために読取り用のギャップの長手方向寸
法が短くされている。また、物理的な配置の都合上、読
取り用のギャップの長手方向中心位置（センタ）と書込
み用のギャップのセンタとがずれている。

【０００８】従って、情報の書込みを行う場合には、書
込み用のギャップのセンタがデータトラックの幅方向中
心部に一致した位置、すなわち読取り用のギャップのセ
ンタがデータトラックの幅方向中心部からずれた位置に
磁気ヘッドを位置決めする必要があるが、前述のように
読取り用のギャップの長手方向寸法が短くされているた
め、前記不感帯となっている期間が長くなり、磁気ヘッ
ドの移動に対して位置検出信号が直線的に変化する線型
領域が不足する、すなわち磁気ヘッドの位置を検出でき
る範囲が非常に狭いという問題があった。

【０００９】上記問題を解決するため特開平4-353679号
公報には、各領域の磁気ディスクの半径方向に沿った長
さをデータトラックのピッチよりも短くした４本の特殊
なバーストパターン列から成るバーストパターンを磁気
ディスクに記録しておき、前記バーストパターンから得
られた４種類の信号を用いて演算することによって求め
た合計８種類の信号の中から位置検出信号として用いる
信号を磁気ヘッドの位置に応じて切り替えて、磁気ヘッ
ドの移動に対して広い範囲に亘って直線的に変化する位
置検出信号を得ることが提案されている。

【００１０】しかしながら、上記では位置検出信号を得
るための信号切り替えの判断や演算等の処理が煩雑であ
る。また上記では、磁気ディスクに、各領域の磁気ディ
スクの半径方向に沿った長さをデータトラックのピッチ
よりも短くした特殊なバーストパターンを記録する必要
があるので、バーストパターンの記録に手間及び時間が
かかるという問題がある。更に上記公報には、得られた
信号に所定のバイアス値を加算又は減算することによっ
て、各信号のオフセットを除去した磁気ヘッドの移動に
対して直線的に変化する位置検出信号を得られるとして
いるが、オフセットは磁気ヘッドに供給される電圧や周
囲温度によって変化するので、前記バイアス値として固
定的な値を与えても位置検出信号として用いる信号を切
り替える点で位置検出信号に不自然に変化する部分、所
謂変曲点が生ずる。

【００１１】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、磁気ヘッドの位置を広範囲に亘って簡単な処理で検
出することができる磁気ヘッドの位置検出方法を得るこ
とが目的である。

【００１２】また本発明は、製造が容易でかつ磁気ヘッ
ドの位置を広範囲に亘って簡単な処理で検出できる磁気
ディスク装置を得ることが目的である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、所定方向に沿って複数のデー
タトラックが形成され、かつ前記所定方向に沿ったデー
タトラックの中心部付近に対応するように配置された第
１の辺と該第１の辺と対向しかつ前記データトラックに
隣接するデータトラックの前記所定方向に沿った中心部
付近に対応するように配置された第２の辺とによって区
画された領域に信号が記録されて形成される記録部を前
記所定方向に沿って複数配列して形成した第１のバース
トパターンと、前記第１のバーストパターンの記録部に
対し前記所定方向に沿って所定量位置がずれた記録部を
前記所定方向に沿って複数配列して形成した第２のバー
ストパターンと、が記録された磁気ディスクと、少なく
とも磁気ディスクのデータトラックに記録された信号を
読み取る機能を備えた磁気ヘッドと、を前記所定方向に
沿って相対移動させ、前記第１のバーストパターンに対
応して磁気ヘッドから出力される第１の信号のうち前記
相対移動に対して直線的に変化する部分と、前記第１の
信号と前記第２のバーストパターンに対応して磁気ヘッ
ドから出力される第２の信号とを加えた信号のうち前記
相対移動に対して直線的に変化する部分と、第１の信号
から第２の信号を減じた信号のうち前記相対移動に対し
て直線的に変化する部分と、を用いて磁気ヘッドの位置
を検出する。

【００１４】また請求項１記載の発明において、前記磁
気ディスクと前記磁気ヘッドとの相対移動に伴ってレベ
ルが変化する前記第１の信号及び前記第２の信号の少な
くとも一方のレベルの最小値をオフセットとして検出
し、前記第１の信号に第２の信号を加えた信号について
は前記検出したオフセットを減じ、前記第１の信号から
第２の信号を減じた信号については前記検出したオフセ
ットを加えることが好ましい。

【００１５】請求項３記載の発明は、所定方向に沿って
複数のデータトラックが形成され、かつ前記所定方向に
沿ったデータトラックの中心部付近に対応するように配
置された第１の辺と該第１の辺と対向しかつ前記データ
トラックに隣接するデータトラックの前記所定方向に沿
った中心部付近に対応するように配置された第２の辺と
によって区画された領域に信号が記録されて形成される
記録部を前記所定方向に沿って複数配列して形成した第
１のバーストパターンと、前記第１のバーストパターン
の記録部に対し前記所定方向に沿って所定量位置がずれ
た記録部を前記所定方向に沿って複数配列して形成した
第２のバーストパターンと、が記録された磁気ディスク
と、少なくとも磁気ディスクのデータトラックに記録さ
れた信号を読み取る機能を備えた磁気ヘッドと、前記磁
気ディスクと前記磁気ヘッドとを前記所定方向に沿って
相対移動させ、前記第１のバーストパターンに対応して
磁気ヘッドから出力される第１の信号のうち前記相対移
動に対して直線的に変化する部分と、前記第１の信号と
前記第２のバーストパターンに対応して磁気ヘッドから
出力される第２の信号とを加えた信号のうち前記相対移
動に対して直線的に変化する部分と、第１の信号から第
２の信号を減じた信号のうち前記相対移動に対して直線
的に変化する部分と、を用いて磁気ヘッドの位置を検出
する位置検出手段と、を含んで構成している。

【００１６】また請求項３記載の発明において、前記磁
気ディスクと前記磁気ヘッドとの相対移動に伴ってレベ
ルが変化する前記第１の信号及び前記第２の信号の少な
くとも一方のレベルの最小値をオフセットとして検出す
るオフセット検出手段を更に備え、前記位置検出手段
は、前記第１の信号に第２の信号を加えた信号について
は前記検出手段によって検出されたオフセットを減じ、
前記第１の信号から第２の信号を減じた信号については
前記検出されたオフセットを加えて磁気ヘッドの位置検
出を行うことが好ましい。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明では、所定方向に沿って複
数のデータトラックが形成されかつ第１のバーストパタ
ーン及び第２のバーストパターンが記録された磁気ディ
スクと、磁気ヘッドと、を前記所定方向に沿って相対移
動させる。これにより、磁気ヘッドからは各バーストパ
ターンに対応して信号が出力される。第１のバーストパ
ターンの記録部は、第１の辺及び第２の辺が前記所定方
向に沿ったデータトラックの中心部付近に各々対応して
いるので、前記相対移動により磁気ヘッドから出力され
る第１のバーストパターンに対応する第１の信号は、磁
気ヘッドがデータトラックの中心部やその近傍を通過す
るときに前記相対移動に対して直線的に変化し、磁気ヘ
ッドが隣接するデータトラックの境界部付近を通過する
ときに一定となる（所謂不感帯）。

【００１８】また、第２のバーストパターンの記録部
は、第１のバーストパターンの記録部に対し前記所定方
向に沿って所定量位置がずれているので、例えば磁気ヘ
ッドが隣接するデータトラックの境界部やその近傍を通
過するときに前記相対移動に対して直線的に変化し、磁
気ヘッドがデータトラックの中心部付近を通過するとき
に一定となる（不感帯）。このように、第１の信号と第
２の信号とは、磁気ディスクと磁気ヘッドとの相対移動
に対して直線的に変化する期間が異なっており、一方の
信号のレベルが一定となっているときに、他方の信号の
レベルは相対移動に対して直線的に変化する。

【００１９】このため、本発明では第１の信号のうち前
記相対移動に対して直線的に変化する部分と、第１の信
号に第２の信号を加えた信号のうち前記相対移動に対し
て直線的に変化する部分と、第１の信号から第２の信号
を減じた信号のうち前記相対移動に対して直線的に変化
する部分と、を用いて磁気ヘッドの位置を検出する。上
記第１の信号、第１の信号に第２の信号を加えた信号、
及び第１の信号から第２の信号を減じた信号は、磁気デ
ィスクと磁気ヘッドとが相対移動したときに直線的に変
化する部分が各々異なっているので、前記３つの信号の
各々の直線的に変化する部分に基づいて広範囲に亘って
磁気ヘッドの位置を検出することができる。

【００２０】また、磁気ヘッドの位置検出を行いながら
磁気ヘッドを移動させて位置決めする際に、例えば磁気
ヘッドの移動目標位置が前記３つの信号のいずれかの直
線部分に対応する場合には、対応する信号をモニタしな
がら移動させることにより磁気ヘッドを目標位置に位置
決めすることができる。

【００２１】また、本発明では磁気ヘッドから得る信号
が第１の信号と第２の信号の２つのみであり、この２つ
の信号を加算及び減算して得た２つの信号と第１の信号
の合計３つの信号を用いて磁気ヘッドの位置検出を行う
ので、特開平4-353679号公報のような煩雑な処理を行う
必要はなく、磁気ヘッドの位置を簡単な処理で検出する
ことができる。更に、本発明では特開平4-353679号公報
のような特殊なバーストパターンが記録された磁気ディ
スクを用いる必要がなく、本発明を適用するための磁気
ディスクへのバーストパターンの記録を容易に行うこと
ができる。

【００２２】なお、請求項１記載の発明において、第１
の信号及び第２の信号の少なくとも一方のレベルの最小
値をオフセットとして検出し、第１の信号に第２の信号
を加えた信号については前記検出したオフセットを減
じ、第１の信号から第２の信号を減じた信号については
前記検出したオフセットを加えることが好ましい。第１
の信号及び第２の信号には各々オフセットが生じてお
り、前記第１の信号に第２の信号を加えた信号には第１
の信号のオフセット及び第２の信号のオフセットが加わ
り、前記第１の信号から第２の信号を減じた信号では第
１の信号のオフセットが第２の信号のオフセットによっ
て相殺される。

【００２３】従って、磁気ヘッドが所定位置に位置して
いるときの前記３つの信号のレベルは、第１の信号と、
第１の信号に第２の信号を加えた信号と、に第１の信号
又は第２の信号に生じたオフセット分のずれがあり、第
１の信号と、第１の信号から第２の信号を減じた信号
と、についても、前記第１の信号又は第２の信号に生じ
たオフセット分のずれがある。このため、前述のように
オフセットを検出し第１の信号に第２の信号を加えた信
号については前記オフセットを減じ、第１の信号から第
２の信号を減じた信号については前記オフセットを加え
ることによって前記レベルのずれを補正することがで
き、前記３つの信号により変曲点の無い位置検出信号を
得ることができる。

【００２４】なお、第１の信号及び第２の信号に生ずる
オフセットの大きさは、磁気ヘッドに及び増幅器に供給
される電圧の変化や、周囲温度の変化によって変動する
ので、前記オフセットの検出は周期的に、或いは所定の
タイミング毎（例えば電源投入時等）に行うことが好ま
しい。

【００２５】請求項３記載の発明では、所定方向に沿っ
て複数のデータトラックが形成され、かつ前記所定方向
に沿ったデータトラックの中心部付近に対応するように
配置された第１の辺と該第１の辺と対向しかつ前記デー
タトラックに隣接するデータトラックの前記所定方向に
沿った中心部付近に対応するように配置された第２の辺
とによって区画された領域に信号が記録されて形成され
る記録部を前記所定方向に沿って複数配列して形成した
第１のバーストパターンと、前記第１のバーストパター
ンの記録部に対し所定方向に沿って所定量位置がずれた
記録部を記所定方向に沿って複数配列して形成した第２
のバーストパターンと、が記録された磁気ディスクを用
い、位置検出手段によって磁気ディスクと磁気ヘッドと
を所定方向に沿って相対移動させ、第１のバーストパタ
ーンに対応して磁気ヘッドから出力される第１の信号の
うち前記相対移動に対して直線的に変化する部分と、第
１の信号と第２のバーストパターンに対応して磁気ヘッ
ドから出力される第２の信号とを加えた信号のうち前記
相対移動に対して直線的に変化する部分と、第１の信号
から第２の信号を減じた信号のうち前記相対移動に対し
て直線的に変化する部分と、を用いて磁気ヘッドの位置
を検出するようにしたので、請求項１の発明と同様に、
磁気ヘッドの位置を広範囲に亘って簡単な処理で検出す
ることができる。また本発明を適用するために磁気ディ
スクに第１のバーストパターン及び第２のバーストパタ
ーンを容易に記録することができるので、製造が容易と
なり、装置のコストを低減することができる。

【００２６】また、請求項３記載の発明において、磁気
ディスクと磁気ヘッドとの相対移動に伴ってレベルが変
化する第１の信号及び第２の信号の少なくとも一方のレ
ベルの最小値をオフセットとして検出するオフセット検
出手段を更に設け、第１の信号に第２の信号を加えた信
号についてはオフセット検出手段によって検出されたオ
フセットを減じ、第１の信号から第２の信号を減じた信
号については検出されたオフセットを加えて磁気ヘッド
の位置検出を行うようにすれば、前記と同様に第１の信
号、第１の信号と第２の信号とを加えた信号、及び第１
の信号から第２の信号を減じた信号に生じるレベルのず
れを補正することができ、前記３つの信号により変曲点
の無い位置検出信号を得ることができる。

【００２７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１には本実施例に係るハードディスク装
置１０が示されている。ハードディスク装置１０はシャ
フト１２を高速で回転させる駆動装置１４を備えてい
る。シャフト１２には、互いの軸線が一致するように円
筒状の支持体１６が取付けられており、支持体１６の外
周面には複数枚（図１では４枚）のディスク１８Ａ、１
８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄが各々所定間隔隔てて取付けられ
ている。

【００２８】ディスク１８Ａ〜１８Ｄは所定の厚み寸法
の円盤状とされており、各々硬質の材料で製作されかつ
両面に磁性材料が塗布されており、両面が記録面とされ
ている。ディスク１８Ａ〜１８Ｄの中心部には支持体１
６の外径寸法とほぼ同径の孔が穿設されている。孔には
支持体１６が挿入されており、ディスク１８Ａ〜１８Ｄ
は支持体１６の外周面に固定されている。従って、駆動
装置１４によってシャフト１２が回転されると、ディス
ク１８Ａ〜１８Ｄは支持体１６と一体的に回転される。

【００２９】ディスク１８Ａ〜１８Ｄの各々の記録面に
は、図２に示すようにディスク１８の半径方向に沿って
複数のバーストパターン記録領域５０が放射状に形成さ
れ、残りの領域がデータトラック領域５２とされてい
る。バーストパターン記録領域５０には、信号が所定の
パターンで記録されることによってバーストパターンが
形成されている。図３にはバーストパターン記録領域５
０に形成されるバーストパターン及びデータトラック領
域５２の一部を示す。データトラック領域５２には複数
のデータトラックが半径方向に沿って同心円状にピッチ
Ｐで形成されており、図３にはその一部であるデータト
ラック５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ、５４Ｄを示す。各デー
タトラックは、後述する磁気ヘッドによってディスク１
８の回転方向（図３矢印Ａ方向）に沿って情報が書き込
まれる。

【００３０】バーストパターン記録領域５０に形成され
ているバーストパターンは、図３に示すように、各々信
号が記録された領域（図３にハッチングで示す部分）が
データトラックの配列方向、すなわちディスク１８の半
径方向に沿って配列された４本のバーストパターン列
（バーストパターン列Ａ乃至Ｄ）から成る。各バースト
パターン列を構成する各信号記録領域は、磁気ディスク
１８の半径方向に沿った寸法及び隣り合う領域との間隔
が各々データトラック５４のピッチＰに等しい長さとさ
れている。

【００３１】バーストパターン列Ａ及びＢは本発明の第
１のバーストパターンを構成している。バーストパター
ン列Ａの信号記録領域５０ａ及びバーストパターン列Ｂ
の信号記録領域５０ｂは、ディスク１８の半径方向に沿
って千鳥状に配置され、かつ各領域のディスクの半径方
向に沿った両端部の辺（本発明の第１の辺及び第２の
辺）がデータトラック５４の幅方向中心部に対応してお
り、各領域に信号が記録されることによってバーストパ
ターン列Ａ及びＢが形成される。

【００３２】また、バーストパターン列Ｃ及びＤは本発
明の第２のバーストパターンに対応している。バースト
パターン列Ｃの信号記録領域５０ｃ及びバーストパター
ン列Ｄの信号記録領域５０ｄは、ディスク１８の半径方
向に沿って千鳥状に配置され、かつ各領域のディスクの
半径方向に沿った両端部の辺が隣接するデータトラック
間の境界に対応しており、各領域に信号が記録されるこ
とによってバーストパターン列Ｃ及びＤが形成される。
なお、バーストパターン記録領域５０に含まれる領域５
０Ａには、パターンの開始を示す特殊コード（１μsec
程度の無信号領域等）及び各データトラックのアドレス
等を表すグレイコード（巡回２進符号）が、データトラ
ックに対応されて記録されている。

【００３３】またハードディスク装置１０は、ディスク
１８Ａ〜１８Ｄの各々の記録面に対応して設けられた磁
気ヘッド２０Ａ〜２０Ｈを備えている。磁気ヘッド２０
Ａ〜２０Ｈには、図４に示すように、各々データトラッ
クの幅方向に沿って延びる、情報読取り用のリードギャ
ップ２０Ａと情報書込み用のライトギャップ２０Ｂとが
形成されている。リードギャップ２０Ａはライトギャッ
プ２０Ｂと比較して長手方向寸法が短くされており、か
つ長手方向中心位置（センタ）がライトギャップ２０Ｂ
のセンタに対してずれている（ずれ量を図４に「ａ」で
示す）。

【００３４】各磁気ヘッド２０は、リードギャップ２０
Ａに対応して設けられＭＲ素子を利用して情報の読取り
を行う図示しないリードエレメントと、ライトギャップ
２０Ｂに対応して設けられコイルによって情報の書込み
を行う図示しないライトエレメントと、を含んで構成さ
れている。磁気ヘッド２０Ａ〜２０Ｈは各々アクセスア
ーム２２Ａ〜２２Ｈの先端部に取付けられており、ディ
スク１８Ａ〜１８Ｄの対応する記録面から若干（例えば
0.1〜 0.2ミクロン程度）離れた位置に保持されてい
る。アクセスアーム２２Ａ〜２２Ｈの磁気ヘッド２０が
取付けられた側と反対側の端部は駆動装置２４に取付け
られている。

【００３５】駆動装置２４は、アクセスアーム２２Ａ〜
２２Ｈに対応して設けられ各アクセスアームを移動させ
るボイスコイルモータ２６（図５参照）を備えており、
後述するマイクロプロセッシングユニットによってボイ
スコイルモータ２６が駆動されると、磁気ヘッド２０Ａ
〜２０Ｈがディスク１８Ａ〜１８Ｄの半径方向に沿って
移動するようにアクセスアームを移動させる。これによ
り、磁気ヘッド２０Ａ〜２０Ｈはディスク１８Ａ〜１８
Ｄの記録面上の所定部位に対応される。

【００３６】各磁気ヘッド２０は、各々図５に示すよう
な回路に接続されている。すなわち磁気ヘッド２０の信
号出力端は増幅器２８の入力端に接続されており、磁気
ヘッド２０のリードエレメントから出力された信号は増
幅器２８で増幅される。増幅器２８の出力端にはスイッ
チング回路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄの一端が並
列に接続されている。また、増幅器２８の出力端はパタ
ーン検出回路４６を介してゲートパルス発生器４８に接
続されている。ゲートパルス発生器４８はスイッチング
回路３０Ａ〜３０Ｂ及びマイクロプロセッシングユニッ
ト（以下ＭＰＵという）３２に接続されている。

【００３７】図５ではスイッチング回路３０Ａ〜３０Ｄ
を模式的にスイッチとして示しているが、実際にはトラ
ンジスタ等のスイッチング素子を含んで構成されてい
る。パターン検出回路４６によってパターンの開始を示
すコードが検出された後、ゲートパルス発生器４８は、
磁気ヘッド２０がバーストパターン列Ａに対応したとき
にスイッチング回路３０Ａのみをオンさせ、スイッチン
グ回路３０Ａからバーストパターン列Ａに対応する信号
（以下、信号Ａという）を出力させる。また、磁気ヘッ
ド２０がバーストパターン列Ｂに対応したときにスイッ
チング回路３０Ｂのみをオンさせ、スイッチング回路３
０Ｂからバーストパターン列Ｂに対応する信号（以下信
号Ｂという）を出力させる。

【００３８】同様に、磁気ヘッド２０がバーストパター
ン列Ｃに対応したときにスイッチング回路３０Ｃのみを
オンさせ、スイッチング回路３０Ｃからバーストパター
ン列Ｃに対応する信号（以下信号Ｃという）を出力させ
ると共に、磁気ヘッド２０がバーストパターン列Ｄに対
応したときにスイッチング回路３０Ｄのみをオンさせス
イッチング回路３０Ｄからバーストパターン列Ｄに対応
する信号（以下信号Ｄという）を出力させる。

【００３９】スイッチング回路３０Ａの他端は２つに分
岐され、一方はアナログデジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ
変換器という）３４の信号入力端に、他方は加算器３６
の２個の入力端の一方に接続されている。スイッチング
回路３０Ｂの他端は加算器３６の２個の入力端の他方に
接続されている。加算器３６の信号出力端はＡ／Ｄ変換
器３４の基準信号入力端に接続されている。従って、Ａ
／Ｄ変換器３４はスイッチング回路３０Ａから出力され
た信号Ａとスイッチング回路３０Ｂから出力された信号
Ｂとを加算した信号A+B を基準信号として作動し、入力
された信号Ａをデジタルデータに変換して出力する。従
ってＡ／Ｄ変換器３４からは、本発明の第１の信号に対
応する信号A/(A+B) のデータが出力される。

【００４０】また、スイッチング回路３０Ｃの他端も２
つに分岐されており、一方はＡ／Ｄ変換器３８の信号入
力端に、他方は加算器４０の２個の入力端の一方に接続
されている。スイッチング回路３０Ｄの他端は加算器４
０の２個の入力端の他方に接続されている。加算器４０
の信号出力端はＡ／Ｄ変換器３８の基準信号入力端に接
続されている。従って、Ａ／Ｄ変換器３８はスイッチン
グ回路３０Ｃから出力された信号Ｃとスイッチング回路
３０Ｄから出力された信号Ｄとを加算した信号C+D を基
準信号として作動し、入力された信号Ｃをデジタルデー
タに変換して出力する。従ってＡ／Ｄ変換器３８から
は、本発明の第２の信号に対応する信号C/(C+D) のデー
タが出力される。Ａ／Ｄ変換器３４、３８の出力端はＭ
ＰＵ３２に接続されている。

【００４１】ＭＰＵ３２はＡ／Ｄ変換器３４、３８から
入力されたデータに基づいて磁気ヘッド２０の位置を判
断する。そして磁気ヘッド２０を所定位置へ移動させる
場合には、ボイスコイルモータ２６を駆動するためのデ
ータを出力する。このデータは、ＭＰＵ３２に接続され
たデジタルアナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器とい
う）４２でアナログ信号に変換され、Ｄ／Ａ変換器４２
に接続された増幅器４４で増幅されてボイスコイルモー
タ２６に供給される。これによりボイスコイルモータ２
６が駆動され、磁気ヘッド２０が所定位置へ移動され
る。

【００４２】次に本実施例の作用を説明する。まず、磁
気ヘッド２０のシーク動作又はトラックフォロー動作、
及び前記動作を行う際の磁気ヘッド２０の位置検出の説
明に先立って、図８のフローチャートを参照しタイマ割
込みによってＭＰＵ３２で所定時間（例えば87msec）毎
に実行される、offset調整割込みルーチンについて説明
する。

【００４３】ステップ１４６ではＡ／Ｄ変換器３４を介
して入力された信号A/(A+B) のデータをデータＳＡと定
義し、ステップ１４８ではＡ／Ｄ変換器３８を介して入
力された信号C/(C+D) のデータをデータＳＣと定義す
る。ステップ１５０では、データＳＡから0.5 を減算し
た値の絶対値が所定値Ｕ（例えば「0.2 」程度の値）よ
りも小さいか否か判定する。バーストパターン列Ａは、
図３に示すように信号記録領域の両端部がデータトラッ
クの幅方向中心部に対応しているので、信号A/(A+B) は
データトラックの幅方向中心部付近で直線的に変化し、
データＳＡの値は磁気ヘッド２０のリードギャップ２０
Ａがデータトラックの幅方向中心部に一致したときに
「0.5 」となる。従って、前述のステップ１５０は、磁
気ヘッド２０のリードギャップ２０Ａがデータトラック
の幅方向中心部付近に位置しているときに肯定される。

【００４４】ステップ１５０の判定が否定された場合に
は何ら処理を行うことなく割込みを終了するが、ステッ
プ１５０の判定が肯定された場合には磁気ヘッド２０の
リードギャップ２０Ａがデータトラックの幅方向中心部
付近に位置しており、このときデータＳＣ（すなわち信
号C/(C+D))は図６（Ａ）にも示すように最小値（又は最
大値）で一定となる。この最小値はデータＳＣ、更には
データＳＡのオフセットに等しい。このため、ステップ
１５２でデータＳＣの値が「0.5 」よりも大きいか否
か、すなわちデータＳＣが最大値で一定となっているか
否か判定する。ステップ１５２の判定が否定された場合
は、ステップ１５４で「１」からデータＳＣを減算した
値をデータＳＣとする。これはデータＳＣの値を「0.5
」を境界として反転させることに相当し、データＳＣ
の最小値が求まる。

【００４５】ステップ１５６では次の（１）式によって
データＩを求める。 Ｉ＝Ｉ＋ＳＣ−offset …（１） なお、データＩ及びデータoffsetには予め初期値が与え
られており、最初に本割込みルーチンが実行される際に
は前記初期値を用いて演算が行われる。ステップ１５８
では次の（２）式によってデータoffsetを更新し、本割
込み処理を一旦終了する。

【００４６】 offset＝Ｋ×Ｉ …（２） 但し、Ｋ：定数であり、1/16（=0.0625)程度の値が設定
される 上記ステップ１５６、１５８では、データoffsetがデー
タＳＣよりも小さい場合はデータＩが大きくなり、デー
タoffsetの値を大きくする。またデータoffsetがデータ
ＳＣよりも大きい場合はデータＩが小さくなり、データ
offsetの値を小さくする。従って、上記割込みルーチン
が繰り返し実行されることにより、データoffsetの値が
データＳＣ（の最小値）に一致し、データＩが一定値と
なるように自動的に調整されることになる。

【００４７】次に図７のフローチャートを参照し、ディ
スク１８からの情報の読取り又はディスク１８への情報
の書込みを行う際の磁気ヘッド２０のシーク動作又はト
ラックフォロー動作、及び前記動作を行う際の磁気ヘッ
ド２０の位置検出について説明する。なお、図７のフロ
ーチャートは、パターン検出回路４６がパターンの開始
を検出することにより起動される。外部（例えばハード
ディスク装置１０に接続されたコンピュータのＣＰＵ
等）からＭＰＵ３２に、ディスク１８の所定のデータト
ラックからの情報の読取り、又は所定のデータトラック
への情報の書込みを行う指示が入力されると、ＭＰＵ３
２では以下で説明するようにシーク用制御を行い、所定
の目標位置に到達するとシーク動作を終了する。

【００４８】ステップ１００ではグレイコードの読取り
を実行し、ステップ１０２及びステップ１０４ではＡ／
Ｄ変換器３４、３８から入力された信号A/(A+B) のデー
タ、信号C/(C+D) を、各々データＳＡ、データＳＣと定
義する。ステップ１０６ではグレイコードから得られる
トラックＩＤにより、磁気ヘッド２０が矢印Ｂ方向に移
動した場合にデータＳＡの値が増加するか否かを判定す
る。このデータＳＡの値が増加するトラックは、図３で
はトラック５４Ｂ、５４Ｄである。ステップ１０６の判
定が肯定された場合はステップ１１０へ移行する。

【００４９】一方、トラックＩＤにより磁気ヘッド２０
の位置がトラック５４Ａ又はトラック５４Ｃにあると判
定された場合には、矢印Ｂ方向に磁気ヘッドが移動する
とデータＳＡの値が減少する。このような場合には、ス
テップ１０６の判定が否定され、ステップ１０８へ移行
する。

【００５０】ステップ１０８では、「１」からデータＳ
Ａを減算した値をデータＳＡとし、「１」からデータＳ
Ｃを減算した値をデータＳＣとする。これはデータＳ
Ａ、ＳＣの値を「0.5 」を境界として反転させることに
相当し、これにより次のステップ１１０以降で磁気ヘッ
ド２０の矢印Ｂ方向への移動に伴ってデータＳＡが増加
するものとしてデータＳＡ、ＳＣが取り扱われる。ステ
ップ１１０では、磁気ヘッド２０の目標位置におけるデ
ータＳＡが、所定値Ｓ（但し所定値Ｓ＞0.5 であり、例
えば0.7 程度の値（図６参照）が設定される）よりも大
きいか否か判定する。ステップ１１０の判定が判定され
た場合には、ステップ１１２で磁気ヘッド２０の位置を
表すデータPositionを次の（３）式によって求め、ステ
ップ１２０へ移行する。

【００５１】 Position＝ＳＡ＋ＳＣ−offset …（３） データＳＡ＋ＳＣは、図６（Ａ）に示すように磁気ヘッ
ド２０の移動に対して直線的に変化する領域がデータＳ
Ａと異なっており、このデータを用いることで広い範囲
で磁気ヘッド２０の位置を検出することができる。但
し、データＳＡとデータＳＡ＋ＳＣとには、値のずれａ
₁ が生じており、このずれａ₁ はデータＳＡ、ＳＣのオ
フセットと等しい。このため（３）式のようにデータＳ
Ａ＋ＳＣから図８で示した割込みルーチンによって求め
られたデータoffsetを減じたデータを用いることによ
り、図６（Ｂ）に示すようにデータＳＡとの間で不連続
点のない位置検出信号が得られる。

【００５２】また、ステップ１１０の判定が否定された
場合には、ステップ１１４で磁気ヘッド２０の目標位置
におけるデータＳＡが、所定値Ｒ（但し所定値Ｒ＜0.5
であり、例えば0.3 程度の値（図６参照）が設定され
る）よりも小さいか否か判定する。ステップ１１４の判
定が肯定された場合には、ステップ１１６でデータPosi
tionを次の（４）式によって求め、ステップ１２０へ移
行する。

【００５３】 Position＝ＳＡ−ＳＣ＋offset …（４） データＳＡ−ＳＣは、図６（Ａ）に示すように磁気ヘッ
ド２０の移動に対して直線的に変化する領域がデータＳ
Ａ及びＳＡ＋ＳＣと異なっており、このデータを用いる
ことで更に広い範囲で磁気ヘッド２０の位置を検出する
ことができる。但し、データＳＡとデータＳＡ−ＳＣと
には、値のずれａ₂ が生じており、このずれａ₂ はデー
タＳＡ、ＳＣのオフセットと等しい。このため（４）式
のようにデータＳＡ−ＳＣにデータoffsetを加えたデー
タを用いることにより、図６（Ｂ）に示すようにデータ
ＳＡとの間で不連続点がなく、かつ広い範囲に亘って直
線的に変化する位置検出信号が得られる。

【００５４】また、ステップ１１４の判定が否定された
場合には、データPositionを（５）式によって求め、ス
テップ１２０へ移行する。

【００５５】 Position＝ＳＡ …（５） ステップ１２０ではシーク動作中か否か判定する。磁気
ヘッド２０が特定のデータトラックに対応させるトラッ
クフォロー動作中である場合にはステップ１２０の判定
が否定され、ステップ１２２でデータPositionに基づい
て磁気ヘッド２０が特定のデータトラックに対応した状
態を維持するように制御する、トラックフォロー用制御
を行う。

【００５６】また、シーク動作中である場合にはステッ
プ１２０の判定が肯定され、ステップ１２６でデータPo
sitionに基づいて磁気ヘッド２０が目標位置に到達した
か否か判定する。なお、この目標位置は情報を読取る場
合と情報を書込む場合とで異なっており、情報を読取る
場合には磁気ヘッド２０のリードギャップ２０Ａのセン
タが移動目標としてのデータトラックの幅方向中心部に
一致する位置が磁気ヘッド２０の目標位置とされ、情報
を書き込む場合には磁気ヘッド２０のライトギャップ２
０Ｂのセンタが移動目標としてのデータトラックの幅方
向中心部に一致する位置が目標位置とされる。ステップ
１２６の判定が否定された場合にはシーク動作を継続す
る。

【００５７】ステップ１２６の判定が肯定された場合に
は、ステップ１２８でシーク終了処理として、磁気ヘッ
ド２０の移動を停止すると共に図示を省略した読込み用
又は書込み用ルーチンを起動する。これにより、磁気ヘ
ッド２０のリードギャップ２０Ａ又はライトギャップ２
０Ｂのセンタが、移動目標としてのデータトラックの幅
方向中心部に一致された後に、前記データトラックに対
して情報の読取り、又は情報の書込みが行われることに
なる。

【００５８】なお、上記実施例では第１のバーストパタ
ーンとしてディスク１８にバーストパターン列Ａ、Ｂを
記録して信号A/(A+B) を生成し、第２のバーストパター
ンとしてディスク１８にバーストパターン列Ｃ、Ｄを記
録して信号C/(C+D) を生成していたが、本発明は上記に
限定されるものではない。第１及び第２のバーストパタ
ーンとして各々２本のバーストパータン列を用いるのは
第１の信号及び第２の信号のレベルを正規化するためで
あるので、ディスク１８にバーストパターン列Ａ、Ｂの
何れか一方及びバーストパターン列Ｃ、Ｄの何れか一方
のみを記録してもよい。図９にはバーストパターン列
Ａ、Ｃのみをディスクに記録した場合を示す。この例で
は第１の信号として信号Ａを用いると共に第２の信号と
して信号Ｃを用い、磁気ディスクの半径方向に沿って記
録されたゲイン調整用のパターンを読み取って正規化を
行い、上記と同様にして磁気ヘッド２０の位置検出が行
われる。

【００５９】また、磁気ヘッド２０の位置を表すデータ
Positionは、上記（３）〜（５）式に代えて以下の
（６）〜（８）式を用いても直線的に変化する位置検出
信号を得ることができる。

【００６０】 Position＝ＳＡ＋ＳＣ−（２×offset） …（６） Position＝ＳＡ−ＳＣ …（７） Position＝ＳＡ−offset …（８） すなわち、各式においてデータＳＡ、データＳＡ＋Ｓ
Ｃ、データＳＡ−ＳＣがオフセット分だけ相対的に値が
変化するように演算すれば、広い範囲に亘って直線的に
変化する位置検出信号を得ることができる。

【００６１】更に、上記ではoffset調整割込みルーチン
において、データＳＣの最小値と等しくなるようにデー
タoffsetを求めていたが、これに限定されるものではな
く、データＳＡの最小値と等しくなるようにデータoffs
etを求めてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、所定方
向に沿って複数のデータトラックが形成され、所定方向
に沿ったデータトラックの中心部付近に対応するように
配置された第１の辺と該第１の辺と対向しかつ前記デー
タトラックに隣接するデータトラックの所定方向に沿っ
た中心部付近に対応するように配置された第２の辺とに
よって区画された領域に信号が記録されて形成される記
録部を所定方向に沿って複数配列して形成した第１のバ
ーストパターンと、第１のバーストパターンの記録部に
対し所定方向に沿って所定量、例えばデータトラックの
ピッチの半分だけ位置がずれた記録部を所定方向に沿っ
て複数配列して形成した第２のバーストパターンと、が
記録された磁気ディスクと、磁気ヘッドを所定方向に沿
って相対移動させ、第１のバーストパターンに対応して
磁気ヘッドから出力される第１の信号のうち前記相対移
動に対して直線的に変化する部分と、第１の信号と第２
のバーストパターンに対応して磁気ヘッドから出力され
る第２の信号とを加えた信号のうち前記相対移動に対し
て直線的に変化する部分と、第１の信号から第２の信号
を減じた信号のうち前記相対移動に対して直線的に変化
する部分と、を用いて磁気ヘッドの位置を検出するよう
にしたので、磁気ヘッドの位置を広範囲に亘って簡単な
処理で検出できる、という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係るハードディスク装置の概略図で
ある。

【図２】バーストパターン記録領域を示すディスクの平
面図である。

【図３】データトラック及びバーストパターン記録領域
に記録されるバーストパターンを示す平面図である。

【図４】磁気ヘッドに形成されたリードギャップ及びラ
イトギャップを示す平面図である。

【図５】ハードディスク装置のＭＰＵ、磁気ヘッド及び
その周辺の接続関係を示す概略ブロック図である。

【図６】（Ａ）は磁気ヘッドの移動に伴うデータＳＡ、
ＳＣの値の変化を示す線図、（Ｂ）は演算によって求め
られる位置検出信号を示す線図である。

【図７】本実施例における磁気ヘッドの移動処理を説明
するフローチャートである。

【図８】offset調整割込み処理を説明するフローチャー
トである。

【図９】バーストパターンの他の例を示す平面図であ
る。

【図１０】（Ａ）は磁気ディスクに記録される従来の２
本のバーストパターン列から成るバーストパターンを示
す平面図、（Ｂ）は（Ａ）の磁気ヘッドを移動させなが
らバーストパターンを読み取ったときに磁気ヘッドから
出力される信号を示す線図である。

【符号の説明】

１０ ハードディスク装置 １８ ディスク ２０ 磁気ヘッド ２６ ボイスコイルモータ ３２ ＭＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−146058（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242882（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定方向に沿って複数のデータトラック
   が形成され、かつ前記所定方向に沿ったデータトラック
   の中心部付近に対応するように配置された第１の辺と該
   第１の辺と対向しかつ前記データトラックに隣接するデ
   ータトラックの前記所定方向に沿った中心部付近に対応
   するように配置された第２の辺とによって区画された領
   域に信号が記録されて形成される記録部を前記所定方向
   に沿って複数配列して形成した第１のバーストパターン
   と、前記第１のバーストパターンの記録部に対し前記第
   １のバーストパターンの記録部の幅より小さい量だけ前
   記所定方向に沿って位置がずれた記録部を前記所定方向
   に沿って複数配列して形成した第２のバーストパターン
   と、が記録された磁気ディスクと、少なくとも磁気ディ
   スクのデータトラックに記録された信号を読み取る機能
   を備えた磁気ヘッドと、を前記所定方向に沿って相対移
   動させ、 前記第１のバーストパターンに対応して磁気ヘッドから
   出力される第１の信号のうち前記相対移動に対して直線
   的に変化する部分と、前記第１の信号と前記第２のバー
   ストパターンに対応して磁気ヘッドから出力される第２
   の信号とを加えた信号のうち前記相対移動に対して直線
   的に変化する部分と、第１の信号から第２の信号を減じ
   た信号のうち前記相対移動に対して直線的に変化する部
   分と、を用いて磁気ヘッドの位置を検出する、 磁気ヘッドの位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記磁気ディスクと前記磁気ヘッドとの
   相対移動に伴ってレベルが変化する前記第１の信号及び
   前記第２の信号の少なくとも一方のレベルの最小値をオ
   フセットとして検出し、前記第１の信号に第２の信号を
   加えた信号については前記検出したオフセットを減じ、
   前記第１の信号から第２の信号を減じた信号については
   前記検出したオフセットを加えることを特徴とする請求
   項１記載の磁気ヘッドの位置検出方法。
3. 【請求項３】 所定方向に沿って複数のデータトラック
   が形成され、かつ前記所定方向に沿ったデータトラック
   の中心部付近に対応するように配置された第１の辺と該
   第１の辺と対向しかつ前記データトラックに隣接するデ
   ータトラックの前記所定方向に沿った中心部付近に対応
   するように配置された第２の辺とによって区画された領
   域に信号が記録されて形成される記録部を前記所定方向
   に沿って複数配列して形成した第１のバーストパターン
   と、前記第１のバーストパターンの記録部に対し前記第
   １のバーストパターンの記録部の幅より小さい量だけ前
   記所定方向に沿って位置がずれた記録部を前記所定方向
   に沿って複数配列して形成した第２のバーストパターン
   と、が記録された磁気ディスクと、 少なくとも磁気ディスクのデータトラックに記録された
   信号を読み取る機能を備えた磁気ヘッドと、 前記磁気ディスクと前記磁気ヘッドとを前記所定方向に
   沿って相対移動させ、前記第１のバーストパターンに対
   応して磁気ヘッドから出力される第１の信号のうち前記
   相対移動に対して直線的に変化する部分と、前記第１の
   信号と前記第２のバーストパターンに対応して磁気ヘッ
   ドから出力される第２の信号とを加えた信号のうち前記
   相対移動に対して直線的に変化する部分と、第１の信号
   から第２の信号を減じた信号のうち前記相対移動に対し
   て直線的に変化する部分と、を用いて磁気ヘッドの位置
   を検出する位置検出手段と、 を含む磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記磁気ディスクと前記磁気ヘッドとの
   相対移動に伴ってレベルが変化する前記第１の信号及び
   前記第２の信号の少なくとも一方のレベルの最小値をオ
   フセットとして検出するオフセット検出手段を更に備
   え、前記位置検出手段は、前記第１の信号に第２の信号
   を加えた信号については前記検出手段によって検出され
   たオフセットを減じ、前記第１の信号から第２の信号を
   減じた信号については前記検出されたオフセットを加え
   て磁気ヘッドの位置検出を行うことを特徴とする請求項
   ３記載の磁気ディスク装置。