JP3013892B2

JP3013892B2 - ヘッド位置信号復調装置及びこれを利用したヘッド位置決め装置

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Publication number: JP3013892B2
Application number: JP9170767A
Authority: JP
Inventors: 博夫軽部
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-06-26
Filing date: 1997-06-26
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2017-06-26
Also published as: US6204991B1; JPH1116306A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッド位置信号復
調装置及びこれを利用したヘッド位置決め装置に係り、
特に、位相パターンによるサーボパターンをロータリー
アクチュエータにより駆動される磁気抵抗効果ヘッドか
ら再生しこれに基づいてロータリアクチュエータの操作
を最適に行うためのヘッド位置信号復調装置及びこれを
利用したヘッド位置決め装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の磁気ディスク装置では、情報の再
生のために磁気抵抗効果を利用したヘッド（以下、ＭＲ
ヘッドと呼ぶ）が用いられている。ＭＲヘッドは、以前
から用いられているインダクティブ・ヘッド（以下、Ｉ
Ｄヘッドと呼ぶ）よりも高出力であるため磁気ディスク
装置の大容量化に適している。ＭＲヘッドにおいては、
サーマルアスピリティ（以下、ＴＡと呼ぶ）、バルクハ
ウゼンノイズ（以下、ＢＨＮと呼ぶ）、ベースラインシ
フト（以下、ＢＬＳと呼ぶ）、波形の非対称性（以下、
ＷＡと呼ぶ）、出力値変動（以下、ＰＣＯＶと呼ぶ）、
オフトラックプロファイルが非対称であるという複数の
問題がある。

【０００３】一方、磁気ディスク装置は、磁気ディスク
上の磁気ヘッド位置を検出するための信号を磁化パター
ンとしてディスク上に記録し、この磁化パターンを読み
出すことにより磁気ヘッド位置を検出するように構成さ
れている。この磁化パターンをサーボパターンと呼び、
例えば特開昭５８−２２２４６８号公報記載の振幅検出
型と特公平２−５０５５０号公報記載の位相検出型（位
相パターン）が知られている。

【０００４】また、ＭＲヘッドは再生専用ヘッドである
ところ、ＭＲヘッドで記録することができないため、Ｉ
Ｄヘッドと組み合わせて、いわゆるＭＲ／ＩＤ複合ヘッ
ドとして用いられている。ＭＲ／ＩＤ複合ヘッドを用い
て記録再生を行う時には必ずこのサーボパターン読み出
し、及びヘッドの位置決めを行う必要がある。さらに、
記録時や再生時にヘッド位置決めを行うときには、それ
ぞれに対応した適切な位置にヘッド位置を制御する必要
がある。この動作をマイクロジョグと呼び、マイクロジ
ョグを行う理由は、ＭＲ素子部とＩＤ素子部はディスク
周方向に距離をおいて配置されており、ＭＲ／ＩＤ複合
ヘッドはロータリーアクチュエータを用いて位置決めす
るので、ロータリーアクチュエータの旋回に伴うスキュ
ー角とＭＲヘッド部とＩＤヘッド部とのディスク周方向
の距離によって、同一トラックの中心線上をＭＲ素子部
とＩＤ素子部の一方が通過しない場合があるからであ
る。

【０００５】マイクロジョグを行うための手段として、
例えば、特開平７−３２０２４７号公報では、ＭＲヘッ
ドによって未検出や誤検出することなく情報を再生する
ことができるＭＲヘッド用サーボ方法の技術が開示され
ている。この技術は、データ記録処理における再生素子
の位置と、データ再生処理における再生素子の位置との
マイクロジョグ量の３／２倍の範囲が、ＭＲヘッドから
位置信号が線形的に得られる範囲内に均等に割り振られ
るように、データ記録処理、データ再生処理およびフォ
ーマット処理の各々において再生素子（ＭＲ素子）の位
置決めを行うものである。

【０００６】また、特開平８−１２４１３６号公報で
は、ＭＲヘッドを用いた場合において位置信号の非線形
性によるヘッド位置決め精度の悪化を回避すべく、ヘッ
ド位置に対する位置信号の補正を行うに際し、２点また
は数点を検出することにより線形関数として近似的に得
られる変動率を用いる技術が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭＲヘ
ッドにＴＡなど上述したようなＭＲヘッド動作に関する
問題が生じると、サーボパターンを読むときに誤った情
報を得てしまいヘッドの位置決めができなくなるという
不都合があった。

【０００８】また、特開平７−３２０２４７号公報にお
いて開示された技術では、マイクロジョグ時には位置信
号がゼロになる位置にヘッド位置を定めるのではなく、
位置信号がある値をとる位置に適宜位置決めすることに
なる。この場合、位置信号の値とヘッド位置の関係をあ
らかじめ測定する必要がある。また、ＭＲヘッドにはト
ラック幅方向に感度分布があるので、ＭＲヘッド幅の幾
何学的中心位置と実際に信号を再生したときの再生信号
からみたときの中心位置（磁気中心）はずれている。こ
れをオフセットと呼ぶ。よって、位置信号の値とヘッド
位置の関係の測定とオフセット測定とを行う必要があ
り、工程が多いという不都合があった。

【０００９】さらに、特開平８−１２４１３６号公報に
開示されている技術でも同様に工程が多いという問題が
あり、近似誤差を小さくするためには細かな測定が必要
でありさらに時間がかかるという不都合があった。この
場合でも、マイクロジョグ時には、位置信号がゼロにな
る位置にヘッド位置を定めるのではなく、位置信号があ
る値をとる位置に適宜位置決めすることになる。

【００１０】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、位相検出型サーボパターンの復調時に
おいて、ＴＡ、ＢＨＮ又はＢＬＳなどのＭＲヘッド動作
に関する問題が生じても正確にサーボパターンからの情
報を読み出せる、ヘッド位置信号復調装置及びこれを利
用したヘッド位置決め装置を提供することを、その目的
とする。

【００１１】また、本発明の他の目的は、マイクロジョ
グ時のいかなる時であっても、ただ１つの位置信号の値
のところで位置決めできるようにし、位置信号の値とヘ
ッド位置の関係の測定を省いて工程を削減する、位相パ
ターンによるヘッド位置信号復調装置及びこれを利用し
たヘッド位置決め装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明では、位相パターンからなるサ
ーボパターンを再生する磁気抵抗効果ヘッドと、この磁
気抵抗効果ヘッドの再生波形をパルス化するパルス化回
路とを備え、このパルス化回路の出力に基づく波形と予
め設定された基準波形との位相差に基づいてヘッド位置
信号を復調するヘッド位置信号復調装置において、パル
ス化回路の前段に、再生波形を正側波形と負側波形とに
分離する分離回路を設けた。また、パルス化回路が、正
側波形と負側波形とを個別にパルス化するように構成す
ると共に、当該パルス化回路の後段に、パルス化後の正
側波形に基づく波形と負側波形に基づく波形とを合成す
る合成器を設けた、という構成を採っている。

【００１３】ここで、「位相パターン」とは、例えば図
４のように、単一周波数でサーボパターンが記録され、
このサーボパターンがディスク周方向に第１フィール
ド，第２フィールド及び第３フィールドに分けられ、第
１フィールドと第３フィールドのサーボパターンは、デ
ィスク半径方向にトラックピッチの１／４ずつ移動する
毎に位相がπ／４ずつずれるように構成され、第２フィ
ールドのサーボパターンは、ディスク半径方向にトラッ
クピッチの１／４ずつ移動する毎に位相が第１フィール
ド及び第３フィールドとは逆方向にπ／４ずつずれるよ
うに構成された磁気ディスク上の磁化パターンをいう。

【００１４】本発明では、再生波形が、正側検波回路お
よび負側検波回路で正側波形と負側波形にそれぞれ分離
される。分離された信号はそれぞれパルス化回路へ送ら
れる。正側波形と負側波形に分離してパルス化を行うの
は、波形の対称性ＷＡが異なるヘッドでも、ヘッド毎に
最適のパルス化を行うためである。

【００１５】請求項２記載の発明では、位相パターンか
らなるサーボパターンを再生する磁気抵抗効果ヘッド
と、この磁気抵抗効果ヘッドの再生波形をパルス化する
パルス化回路と、このパルス化回路の出力に基づく波形
と予め設定された基準波形との位相差に対応した信号を
出力する位相比較器とを備え、この位相比較器の出力信
号に基づいてヘッド位置信号を復調するヘッド位置信号
復調装置において、パルス化回路の前段に、再生波形を
正側波形と負側波形とに分離する分離回路を設けた。ま
た、パルス化回路が、正側波形と負側波形とを個別にパ
ルス化するように構成すると共に、当該パルス化回路の
後段に、パルス化後の正側波形に基づく波形と負側波形
に基づく波形とを合成する合成器を設けた。更に、磁気
抵抗効果ヘッドのマイクロジョギング動作中に基準波形
の位相を当該マイクロジョギング量に応じて予め設定さ
れた量だけシフトさせる切り替え器を設けた、という構
成を採っている。

【００１６】本発明において、マイクロジョグ時には、
基準発振器からの信号の位相をマイクロジョグ量に対応
した位相だけシフトするために、移相器を通してから位
相比較器に入力する。このときのマイクロジョグ量は、
ＭＲ素子の磁気中心とＩＤ素子の磁気中心とのズレとス
キュー角から幾何学的に求められる距離だけで決めるこ
とができる。従来の方法では、位置信号のディスク半径
方向の値を測定し、この結果を利用して所望の位置に位
置決めを行っていた。本発明の方法では、マイクロジョ
グ量だけを予め求めておくだけで良いので、位置信号の
ディスク半径方向の値を測定する工程を省略でき、コス
トダウンできる。

【００１７】請求項３記載の発明では、分離回路の前段
に、再生波形の帯域を制限するバンドパスフィルターを
設けた、という構成を採っている。

【００１８】本発明において、再生された信号はバンド
パスフィルターを通る。ディスクの半径位置が異なって
も、位相パターンは同じ周波数で記録されているので、
記録線密度はディスク内周側の方がディスク外周側より
も高い。よって、ディスク外周側では、位相パターンか
らの信号はＭＲヘッドの分解能が高いために正弦波のよ
うにならずに波形が分裂してしまうことがある。このよ
うな波形を整形するためにはローパスフィルターを用い
て高周波成分を除去すればよい。また、ＴＡが生じた波
形は、立ち上がり時間および立ち下がり時間が数μｓｅ
ｃ程度のベースラインの大きな盛り上がりがある。一般
に、この周波数は位相パターンからの信号の周波数より
も低い。この盛り上がりを抑えるには、ハイパスフィル
ターを用い低周波成分を除去すればよい。よって、ロー
パスフィルターとハイパスフィルターの両方の役割をす
るバンドパスフィルターを用いるのが経済的である。ま
た、フィルターを通すことにより、このフィルターの通
過帯域以外の周波数成分が抑制され、信号のＳ／Ｎが改
善する効果もある。

【００１９】請求項４記載の発明では、ロータリーアク
チュエータにより位置決めされる磁気抵抗効果ヘッドの
再生信号に基づいてヘッド位置信号を復調する請求項
１，２又は３記載のヘッド位置信号復調装置と、ヘッド
位置信号に基づいてロータリーアクチュエータに操作量
を出力するロータリーアクチュエータ制御回路とを備え
た、という構成を採っている。

【００２０】これらにより、前述した目的を達成しよう
とするものである。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２２】図４では、ヘッド位置決めの情報となるサ
ーボパターンを示している。ディスク周方向に、第１フ
ィールド、第２フィールド、第３フィールドに分けられ
ている。各フィールドは、単一周波数で記録されている
が、第１フィールドと第３フィールドでは、ディスク半
径方向にトラックピッチの１／４ずつ移動する毎に位相
がπ／４ずつずれるように磁化されている。また、第２
フィールドでは、ディスク半径方向にトラックピッチの
１／４ずつ移動する毎に位相が第１フィールド及び第３
フィールドとは逆方向にπ／４ずつずれるように磁化さ
れている。この種のサーボパターンを位相パターンと呼
ぶ。本実施形態は、この位相パターンがＭＲヘッドによ
り再生されることを予定している。

【００２３】図１は、このサーボパターンを再生しヘッ
ド位置信号を復調する装置の構成を示している。サーボ
パターンの再生信号を入力するバンドパスフィルター１
は、入力信号の周波数帯域を制限する。分離回路として
の検波回路２ａ，２ｂは、バンドパスフィルター１の出
力波形を正側と負側に分離する。パルス化回路３ａ，３
ｂは、検波回路２ａ，２ｂの出力をパルス化する。ここ
で、各パルス化回路３ａ，３ｂでは、正側波形と負側波
形をそれぞれＴＴＬレベルのパルスに変換する。１／２
分周回路４ａ，４ｂは、パルス化回路３ａ，３ｂの出力
を周波数１／２に分周すると共にデューティ５０％の信
号にする。

【００２４】基準発振器６は、サーボパターンの記録周
波数の１／２の周波数の信号を出力する。移相器７は、
基準発振器６の出力する信号の位相を予め設定されたマ
イクロジョギング量に応じてずらすものである。ここ
で、本実施形態が予定するヘッド位置決め機構は、ヘッ
ドのマイクロジョギング動作機能を備えたものである。
切り替え器８は、第１及び第３フィールドの再生中は基
準発振器６の出力をそのまま位相比較器５ａ，５ｂに入
力し、第２フィールドの再生中は移相器７の出力を位相
比較器５ａ，５ｂに向けて出力する。ここで、切り替え
器８は、従来一般的なクロックの計数により再生中のフ
ィールドが第１、第２、第３のいずれであるかを判断す
る。移相器９は、切り替え器８の出力する信号の位相を
π／２ずらして負側の位相比較器５ｂに入力する。

【００２５】正側の位相比較器５ａは、１／２分周回路
４ａの出力信号と、切り替え器８の出力信号との位相差
を示す信号を出力する。また、負側の位相比較器５ｂ
は、１／２分周回路４ｂの出力信号と、移相器９の出力
信号との位相差を示す信号を出力する。直流化回路１０
ａ，１０ｂは、位相比較器５ａ，５ｂの出力信号が示す
位相差に応じた電圧値を持つ直流信号を出力する。サン
プル・アンド・ホールド回路群１２ａ，１２ｂは、それ
ぞれ３つのサンプル・アンド・ホールド回路（以下、Ｓ
／Ｈ回路という）を備え、直流化回路１０ａ，１０ｂか
ら出力される電圧値を第１、第２、第３フィールドにつ
いて別々に保持する。フィールド選択回路１１ａ，１１
ｂは、再生されているフィールドを判断し直流化回路１
０ａ，１０ｂの出力電圧値を３つのＳ／Ｈ回路に振り分
ける。ここで、フィールド選択回路１１ａ，１１ｂは、
従来一般的なクロックの計数により再生中のフィールド
が第１、第２、第３のいずれであるかを判断する。

【００２６】第１合成器１３ａは、正側の第２フィール
ドに対応するＳ／Ｈ回路の出力と負側の第２フィールド
に対応するＳ／Ｈ回路の出力とを加算する。第２合成器
１３ｂは、正側の第１及び第３フィールドに対応するＳ
／Ｈ回路の出力と、負側の第１及び第３フィールドに対
応するＳ／Ｈ回路の出力とを加算する。減算器１４は、
第１合成器１３ａの出力と第２合成器１３ｂの出力との
差を示す信号を出力する。この信号が、ヘッド位置信号
となる。

【００２７】次に、本発明の原理について説明する。

【００２８】再生された信号はバンドパスフィルター１
を通る。ディスクの半径位置が異なっても、位相パター
ンは同じ周波数で記録されているので、記録線密度はデ
ィスク内周側の方がディスク外周側よりも高い。よっ
て、ディスク外周側では、位相パターンからの信号はＭ
Ｒヘッドの分解能が高いために正弦波のようにならずに
波形が分裂してしまうことがある。このような波形を整
形するためにはローパスフィルターを用いて高周波成分
を除去すればよい。また、ＴＡが生じた波形は、立ち上
がり時間および立ち下がり時間が数μｓｅｃ程度のベー
スラインの大きな盛り上がりがある。一般に、この周波
数は位相パターンからの信号の周波数よりも低い。この
盛り上がりを抑えるには、ハイパスフィルターを用い低
周波成分を除去すればよい。よって、ローパスフィルタ
ーとハイパスフィルターの両方の役割をするバンドパス
フィルターを用いるのが経済的である。また、フィルタ
ーを通すことにより、このフィルターの通過帯域以外の
周波数成分が抑制され、信号のＳ／Ｎが改善する効果も
ある。

【００２９】バンドパスフィルター１を通った信号は、
正側検波回路２ａおよび負側検波回路２ｂで正側波形と
負側波形にそれぞれ分離される。分離された信号はそれ
ぞれパルス化回路３ａ，３ｂへ送られる。正側波形と負
側波形に分離してパルス化を行うのは、波形の対称性Ｗ
Ａが異なるヘッドでも、ヘッド毎に最適のパルス化を行
うためである。

【００３０】パルス化回路３ａ，３ｂを出た信号は、１
／２分周回路に入り、周波数が１／２になる。この１／
２分周回路の目的はパルスのデューティを５０％にする
ためである。周波数が１／２になるので、位相比較を行
う基準信号の周波数も１／２にする事ができる。また、
別の見方をすれば、位相パターンを書き込むときの記録
周波数を２倍に設定でき、同じ周期の信号が必要なら位
相パターンの長さを１／２に抑制することができるの
で、フォーマット効率を上げることができる。

【００３１】基準発振器６からの信号は２つの位相比較
器５ａ，５ｂに入力されるが、負側の位相比較器５ｂに
は移相器９により位相を９０°進ませてから入力する。
これは、正側パルス波形と負側パルス波形の位相が９０
°ずれているからである。

【００３２】また、マイクロジョグ時には、基準発振器
６からの信号の位相をマイクロジョグ量に対応した位相
だけシフトするために、移相器７を通してから位相比較
器５ａ，５ｂに入力する。このときのマイクロジョグ量
は、ＭＲ素子の磁気中心とＩＤ素子の磁気中心とのズレ
とスキュー角から幾何学的に求められる距離だけで決め
ることができる。

【００３３】従来の方法では、位置信号のディスク半径
方向の値を測定し、この結果を利用して所望の位置に位
置決めを行っていた。本実施形態によれば、マイクロジ
ョグ量だけを予め求めておくだけで良いので、位置信号
のディスク半径方向の値を測定する工程を省略でき、コ
ストダウンできる。

【００３４】位相比較器５ａ，５ｂを出た信号は直流化
回路１０ａ，１０ｂに入力され、ここで各々の位相差に
対応した直流成分に変換される。この直流出力の値は後
段のＳ／Ｈ回路で各々保持される。

【００３５】第１フィールドと第３フィールドに関する
正側および負側のＳ／Ｈ回路の出力は足し合わされる。
また、第２フィールドに関する正側および負側のＳ／Ｈ
回路の出力も合計される。これらの合計されたＳ／Ｈ回
路出力は、第１フィールド、第２フィールドおよび第３
フィールドからの信号と基準発振器６からの信号との位
相差に対応した値となる。ここで、第２フィールドから
の信号と基準発振器６からの信号との位相差を求める時
に、第２フィールドからの信号を処理している時間は、
第１フィールドと第３フィールドからの信号を処理して
いる時間の２倍である。よって、第１フィールドと第３
フィールドに関する値の和から第２フィールドに関する
値の差を求めることにより、位相パターンからの信号を
位置信号として復調できるようになる。

【００３６】図２は、従来の方法によるマイクロジョグ
時とオントラック時における位置信号の関係を示した図
である。

【００３７】マイクロジョグ時とオントラック時のディ
スク半径方向の位置が異なるので、マイクロジョグ時と
オントラック時では位置信号の値が異なり、この位置信
号出力値がそれぞれで異なった値になるように位置決め
される。一方、本実施形態では、マイクロジョグ時に第
２フィールドに関する信号と基準発振器６からの信号の
位相差を検出するときに、基準発振器６からの信号の位
相をマイクロジョグ量に対応した位相だけシフトした後
に位相比較器５ａ，５ｂに入力する。このことは第２フ
ィールドに記録された位相パターンのみが、ディスク半
径方向にシフトした結果と同等である。したがって、図
３に示すように、第１フィールドおよび第３フィールド
と第２フィールドとの位相差は、全体的にディスク半径
方向へシフトした形になる。つまり、マイクロジョグ時
とオントラック時における位置信号出力値は等しくな
り、マイクロジョグ時のいかなる時であっても、ただ１
つの位置信号の値のところで位置決めできるようにな
る。

【００３８】以上は、第２フィールドに関する信号と基
準発振器６からの信号の位相差を検出するときにだけ基
準発振器６からの信号の位相をマイクロジョグ量に対応
した位相だけシフトした後に位相比較器５ａ，５ｂに入
力していたが、第１フィールドおよび第３フィールドに
関する信号と基準発振器６からの信号の位相差を検出す
るときにだけ基準発振器６からの信号の位相をマイクロ
ジョグ量に対応した位相だけシフトした後に位相比較器
５ａ，５ｂに入力しても、同様に、マイクロジョグ時の
いかなる時であってもただ１つの位置信号の値のところ
で位置決めできる。

【００３９】

【実施例】次に、上記実施形態に基づく実施例について
図面を参照して詳細に説明する。

【００４０】図４は、本実施例で用いた位相パターンの
磁気ディスク上の配置を示す図である。磁気ディスク
は、１周あたり６４個のセクタに分割され、各セクタの
先頭にはサーボ領域が設けられている。このサーボ領域
は、ＡＧＣ領域、サーボマーク（ＳＶＭ）、セクタ番号
（ＳＥＣ）、アドレス（ＡＤＲＳ）、サーボパターンお
よびＰＡＤ部に細分化されている。サーボパターンは、
第１フィールド、第２フィールドおよび第３フィールド
に分けられる。第１フィールドと第３フィールドの磁化
パターンは、ディスク半径方向にトラックピッチＴｐの
１／４ずつ移動する毎に位相がπ／４ずつずれて変化
し、第２フィールドの磁化パターンはディスク半径方向
にトラックピッチＴｐの１／４ずつ移動する毎に第１フ
ィールドと第３フィールドとは逆方向に位相がπ／４ず
つずれて変化している。

【００４１】次に、位相パターンの記録方法について述
べる。

【００４２】アルミ基板上に記録膜としてＣｏＣｒＰｔ
Ｔａ合金膜を用い、記録膜上にＣ保護膜と潤滑剤を塗布
した磁気ディスクを用いた。記録ヘッドとして、ＭＲ／
ＩＤ複合ヘッドを用いた。ＭＲ素子部のトラック幅は
２．６μｍ、ＩＤ素子部のトラック幅は３．８μｍであ
る。サーボトラックライタ（ＳＴＷ）を用いて、位相パ
ターンをこのＭＲ／ＩＤ複合ヘッドで記録した。位相パ
ターンを記録するときのＳＴＷのディスク半径方向のヘ
ッドの送りピッチは、１．０４μｍである。これはトラ
ックピッチの１／４であり、トラックピッチは４．１６
μｍ、すなわち、トラック密度は６１００ＴＰＩであ
る。ディスク回転数は７２００ｒｐｍであり、記録周波
数は１０ＭＨｚ、記録電流は３３ｍＡＯＰである。ディ
スクの半径方向の全てに渡り位相パターンを同じ周波数
で記録した。また、再生はＭＲヘッドにセンス電流１
１．３ｍＡを流して行った。

【００４３】図９は、上記実施形態のヘッド位置信号復
調装置を含むヘッド位置決め機構のブロック構成図であ
る。

【００４４】この図９において、スピンドルモータ２１
は、ディスク２２を角速度一定で回転させる。ディスク
２２には、上述した位相パターンによるサーボパターン
が記録されている。ＭＲ／ＩＤ複合ヘッド２３は、ロー
タリーアクチュエータ２４によりディスク面に沿って移
動する。増幅回路２５は、ＭＲヘッドの再生出力を増幅
する。ここで、ＭＲ／ＩＤ複合ヘッド２３の再生出力
は、増幅回路２５により次段の位置信号生成回路（位置
信号復調回路）２６の動作に支障が出ない程度まで増幅
される。位置誤差信号生成回路２６は、上述したヘッド
位置信号復調装置を含み、復調されたヘッド位置信号か
らヘッド位置誤差信号を算出する。ロータリーアクチュ
エータ制御回路２７は、生成されたヘッド位置誤差信号
に基づいて当該ヘッド位置誤差信号が０に収束する方向
の操作量をロータリーアクチュエータ２４に出力する。
コントローラ２８は、位置誤差信号生成回路２６及びロ
ータリーアクチュエータ制御回路２７の動作タイミング
を制御する。

【００４５】図５（ａ）に、ディスク内周における図１
の信号Ａの再生波形を示す。バンドパスフィルタ１を通
った後であるので、雑音成分が除去されＳ／Ｎの良い波
形になっている。図５（ｂ）および図５（ｃ）には、図
１の信号Ｂ，Ｃの波形を示した。検波されて正側波形と
負側波形に分離されているのが分かる。

【００４６】図６（ａ）および図６（ｂ）には、図１の
信号Ｄ，Ｅの波形を示した。パルス化回路３ａおよび３
ｂにより正側波形と負側波形がＴＴＬレベルのパルス波
形に変換されているのが分かる。また、パルス化回路と
して、コンパレータを用いた。このコンパレータの比較
電圧を調節することにより、ＷＡ、ＢＨＮ、ＢＬＳ、Ｐ
ＣＯＶなどが生じても正確に復調できる。

【００４７】図７（ａ）および図７（ｂ）には、図１の
信号Ｆ，Ｇの波形を示した。１／２分周回路４ａおよび
４ｂにより、デューティ５０％の波形になっている。１
／２分周回路としてＤ−ＦＦを用いている。基準発振器
６には、発振周波数が５ＭＨｚの高安定温度補償水晶発
振器を用いた。また、位相比較器５ａおよび５ｂには、
エッジトリガ方式の位相比較器を用いている。

【００４８】位相比較器５ａおよび５ｂによって、基準
発振器６の信号との位相差を求めた後に、直流化回路１
０ａおよび１０ｂで位相差に対応した直流に変換され、
第１フィールド、第２フィールドおよび第３フィールド
からの信号は、Ｓ／Ｈ回路群１２ａおよび１２ｂを介し
て最終的に位置信号へと復調される。再生時のヘッド位
置を１トラック分だけ０．１μｍピッチで移動しながら
復調された位置信号を測定した結果を図８に実線で示し
た。位置信号が正しく復調されていることが分かる。位
置信号の値がゼロの位置がオントラック位置である。

【００４９】ここで、マイクロジョグ量を０．４μｍの
場合について、移相器７で基準発振器６の信号の位相
を、第２フィールドの信号を復調するときにだけ位相を
１７度進めた。この時の復調後の位置信号を、再生時の
ヘッド位置を１トラック分だけ０．１μｍピッチで移動
しながら測定した結果を図８に点線で示した。この場合
（図８の点線）の、ゼロの位置はオントラック位置より
も０．４μｍずれており、基準信号６の位相を移相器７
によって変化させた分だけ位置が変化した。つまり、マ
イクロジョグ時のいかなる時であっても、ただ１つの位
置信号の値のところで位置決めできるようになった。

【００５０】ここで、本発明は、バンドパスフィルター
１が設けられていないものであっても良い。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、請求項１乃至４記載の発明で
は、再生波形を正側波形と負側波形に分離した後で個別
にパルス化するので、波形の対称性ＷＡが異なるヘッド
でも、ヘッド毎に最適のパルス化を行うことができ、位
相検出型サーボパターンの復調時においてＭＲヘッド動
作に関する問題が生じていても正確にサーボパターンか
らの情報を読み出すことができる。

【００５２】請求項２又は４記載の発明では、位相パタ
ーンの再生フィールドに応じてヘッドのマイクロジョギ
ング量に相当する量だけ基準信号の位相をずらし、その
結果の位相差に基づいてヘッド位置信号を復調するの
で、従来例が位置信号のディスク半径方向の値を測定し
この結果を利用して所望の位置に位置決めを行うのに対
し、マイクロジョグ量だけを予め求めておけばマイクロ
ジョグ時のいかなる時であっても、ただ１つの位置信号
の値のところで位置決めを行うことができ、この結果、
位置信号のディスク半径方向の値を測定する工程を省略
できるから、コストダウンを実現することができる。

【００５３】請求項３又は４記載の発明では、再生波形
の入力段にバンドパスフィルターを設けたので、ＭＲヘ
ッドの分解能の影響によるディスク外周での波形分裂を
防止するローパスフィルターの作用と、ＴＡの影響によ
る立ち上がり時間および立ち下がり時間の盛り上がりを
防止するハイパスフィルターの作用とを兼ねることがで
き、経済的である。また、フィルターを通すことによ
り、このフィルターの通過帯域以外の周波数成分が抑制
され、信号のＳ／Ｎが改善する効果もある、という従来
にない優れたヘッド位置信号復調装置及びこれを利用し
たヘッド位置決め装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るヘッド位置信号復調
装置のブロック構成図である。

【図２】従来例によるマイクロジョグ時とオントラック
時における位置信号の関係を示した説明図である。

【図３】図１の実施形態によるマイクロジョグ時とオン
トラック時における位置信号の関係を示した説明図であ
る。

【図４】図１の実施形態で用いた位相パターンの磁気デ
ィスク上の配置を示す構成図である。

【図５】図１の信号Ａ、Ｂ、Ｃの再生波形を示した信号
図であって、（ａ）が信号Ａ、（ｂ）が信号Ｂ、（ｃ）
が信号Ｃを示す。

【図６】図１の信号Ｄ、Ｅの波形を示した信号図であっ
て、（ａ）が信号Ｄ、（ｂ）が信号Ｅを示す。

【図７】図１の信号Ｆ、Ｇの波形を示した信号図であっ
て、（ａ）が信号Ｆ、（ｂ）が信号Ｇを示す。

【図８】復調された位置信号を測定した結果を示した説
明図である。

【図９】図１のヘッド位置信号復調装置を含むヘッド位
置決め装置の構成を示すブロック構成図である。

【符号の説明】１バンドパスフィルター２ａ正側検波回路２ｂ負側検波回路３ａ正側パルス化回路３ｂ負側パルス化回路４ａ正側１／２分周回路４ｂ負側１／２分周回路５ａ位相比較器５ｂ位相比較器６基準発振器７移相器８切り替え器９９０°移相器１０ａ正側直流化回路１０ｂ負側直流化回路１１ａ正側フィールド選択回路１１ｂ負側フィールド選択回路１２ａ第１サンプル・アンド・ホールド回路群１２ｂ第２サンプル・アンド・ホールド回路群１３ａ第１合成器１３ｂ第２合成器１４減算器２１スピンドルモータ２２ディスク２３ＭＲ／ＩＤ複合ヘッド２４ロータリーアクチュエータ２５増幅回路２６位置誤差信号生成回路２７ロータリーアクチュエータ制御回路２８コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 21/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】位相パターンからなるサーボパターンを
再生する磁気抵抗効果ヘッドと、この磁気抵抗効果ヘッ
ドの再生波形をパルス化するパルス化回路とを備え、こ
のパルス化回路の出力に基づく波形と予め設定された基
準波形との位相差に基づいてヘッド位置信号を復調する
ヘッド位置信号復調装置において、前記パルス化回路の前段に、前記再生波形を正側波形と
負側波形とに分離する分離回路を設け、前記パルス化回路が、前記正側波形と負側波形とを個別
にパルス化するように構成すると共に、当該パルス化回路の後段に、前記パルス化後の正側波形
に基づく波形と負側波形に基づく波形とを合成する合成
器を設けたことを特徴とするヘッド位置信号復調装置。
【請求項２】位相パターンからなるサーボパターンを
再生する磁気抵抗効果ヘッドと、この磁気抵抗効果ヘッ
ドの再生波形をパルス化するパルス化回路と、このパル
ス化回路の出力に基づく波形と予め設定された基準波形
との位相差に対応した信号を出力する位相比較器とを備
え、この位相比較器の出力信号に基づいてヘッド位置信
号を復調するヘッド位置信号復調装置において、前記パルス化回路の前段に、前記再生波形を正側波形と
負側波形とに分離する分離回路を設け、前記パルス化回路が、前記正側波形と負側波形とを個別
にパルス化するように構成すると共に、当該パルス化回路の後段に、前記パルス化後の正側波形
に基づく波形と負側波形に基づく波形とを合成する合成
器を設け、前記磁気抵抗効果ヘッドのマイクロジョギング動作中に
前記基準波形の位相を当該マイクロジョギング量に応じ
て予め設定された量だけシフトさせる切り替え器を設け
たことを特徴とするヘッド位置信号復調装置。
【請求項３】前記分離回路の前段に、前記再生波形の
帯域を制限するバンドパスフィルターを設けたことを特
徴とする請求項１記載のヘッド位置信号復調装置。
【請求項４】ロータリーアクチュエータにより位置決
めされる磁気抵抗効果ヘッドの再生信号に基づいてヘッ
ド位置信号を復調する請求項１，２又は３記載のヘッド
位置信号復調装置と、前記ヘッド位置信号に基づいて前
記ロータリーアクチュエータに操作量を出力するロータ
リーアクチュエータ制御回路とを備えたことを特徴とす
るヘッド位置決め装置。