JPH01112580A - ヘッドトラッキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、再生ヘッドの位置制御を行うために記録媒体
に記録されたトラッキング用サーボパターンに関するも
のである。

［従来の技術］ 従来例の第１として、第１２図に示すような三周波信号
を用いたサーボパターン（以下、二周波方式サーボパタ
ーンという）がある。ここでは、各データセクタ１の前
に半トラツクピッチずらしてサーボパターン２．３が記
録されている。これらサーボパターン２．３は互いに異
った周波数ｆ１゜ｆ２のバースト信号であり、トラック
上を走行するヘッドによって同時に再生される。再生さ
れた信号は、周波数弁別回路（図示せず）によりｆ、成
分の信号とｆ２成分の信号に分前され、その成分比が１
になるようにヘッド位置決め機構が制御される。

従来例の第２として、第１３図に示すようなスタガード
バースト方式サーボパターンがある。木図中のＡ、Ｂは
、ビットパターンが異なるパルス列である。また、Ｃ，
Ｄ、Ｅ、Ｆは同一周波数のバースト信号である。パルス
列Ａ、Ｂに対しては、パルス間隔の測定を行い、どの長
さのパルス間隔が何個存在するかによって弁別できる。

このパルス列Ａ、Ｂのうち少なくとも一方のパルス列Ａ
もしくはＢが検出された後、サーボコントロールを行う
ために、バースト信号Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆをサンプルするた
めのタイミング信号が発生され、バースト信号Ｃ，Ｄ、
Ｅ、Ｆの各再生、信号の振幅がそれぞれ測定される。そ
して、測定された各再生信号の振幅比によって、ヘッド
位置決め機構が制御される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来のサーボパターンのうち第１の例では、２
トラツク毎に同一のサーボパターンが繰返されているた
め、サーボの引込限界が比較的狭い（±１トラック）と
いう問題点があった。

また、従来のサーボパターンのうち第２の例では、４ト
ラツク毎に同一のサーボパターンが繰返されているため
、サーボ引込限界は±２２トラツク満と広くとれるが、
パルス列Ａ、Ｂの弁別に際し、比較的接近したパルス間
隔を正確に弁別する必要があることから、ノイズ等の影
言下では確実な動作が難しいという問題点があった。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するために
、サーボの引込限界が広く、確実な制御を可能としたト
ラッキング用サーボパターンを提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明では、所定期間だ
け継続するサーボ用バースト信号を、記録媒体に離隔的
かつ周期的に記録して成るトラッキング用サーボパター
ンにおいて、前記サーボ用バースト信号が記録されてい
る領域内に別個のサーボ用バースト信号を記録すること
により、再生ヘッドが前記記録媒体上をトレースすると
き、少なくとも２つの前記サーボ用バースト信号が隣接
して再生されるようにしたものである。

［作　用］ 本発明によれば、どのトラック位置においても、再生さ
れた２つのサーボバースト振幅が隣接して得られるよう
トラッキング用サーボパターンを配列することにより、
前記欠点■、■に示した制御誤差要因を少なくすること
が可能である。

［実施例］ 本発明の詳細な説明する前提として、本出願人が先に出
願した磁気ディスク用サーボパターンについてまず説明
を行う（本発明の出願時には未だ公開されていない）。

第９図において、１はデータセクタ、２は周波数ｆ１の
バースト信号が記録されているパターン（以下、ｆ１バ
ーストという）、３は周波数ｆ２のバースト信号が記録
されているパターン（以下、ｆ２バーストという）、Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ同一周波数のサーボコントロー
ル用バースト信号が記録されているパターン（以下、サ
ーボバーストという）である。

このようなパターン構成において、いま磁気へット（図
示せず）がトラック４ｎ＋２上を走行する場合について
述べる。上記ヘッドはデータセクタＮに記録されている
データを読み取り、その後にｆ。

バースト２およびｆ２バースト３を同時に再生する。こ
の周波数成分子、、　ｆ、は弁別回路（図示せず）によ
り弁別され、少なくとも一方の周波数成分が存在したと
きには、サーボバーストＣ，Ｄの再生振幅レベルをサン
プルするため、振幅サンプリング信号（第１０図参照）
が発生される。なお、異った周波数ｆ、、　ｆ２を用い
ることなく同一の周波数を用いた場合には、位相ずれに
よって信号が打ち消し合い、上記弁別回路での検出が不
安定になってしまうことになる。また、これら周波数ｆ
１゜ｆ２はデータ記録周波数と異なるよう（通常は低く
）選ばれているため、データセクタ１内で誤って検出さ
れることはない。

上述の振幅サンプリング信号は、第１０図に示すように
、サーボバーストＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄのそれぞれの信号に対
応して１回ずつ合計４クロツクぶんだけ発生される。

サーボバーストＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄのそれぞれに対応した振
幅サンプリング信号■〜■に同期して、各サーボバース
トの再生信号レベル（振幅）が測定される。磁気ヘッド
がトラック４ｎ＋２上に位置しているときはサーボバー
ストＡ、Ｂの振幅は検出されず、サーボバーストＣ，Ｄ
の振幅のみが検出される。そこで、サーボバーストＣ，
Ｄの振幅が等しくなるように、ヘッドの位置制御が行わ
れる。例えば、＋１トラツクのオフトラックが発生した
場合（すなわち、ヘッドが１トラツク分だけ内側にずれ
てしまい、トラック４ｎ＋３上にある場合）には、サー
ボバーストＡ、Ｄの振幅が同一となるので（第１Ｏ図参
照）、＋１トラツクのオフトラックがあることが判定さ
れる。

次に、＋２トラツクのオフトラックが発生した場合につ
いて述べる。この場合には、ヘッドがトラック４（ｎ＋
１）上に位置するため、サーボバーストＡ、Ｂの振幅が
同一となる。ところがこの状態は、−２トラツクのオフ
トラックが発生した場合（すなわち、ヘッドがトラック
４０上に位置している場合）と同等であるため、ヘッド
位置の判定が不可能になる。従って、サーボコントロー
ルの引込み幅は±２２トラツク満となる。

第１１図は、第９図と同様の機能を果たすその他のサー
ボパターンである。このパターンは、第９図に示したサ
ーボバースト配列を逆にしたものであるため、説明は省
略する。

しかしながら、上記サーボバースト配列による場合、第
１０図に示すように、トラック４ｎ、　４ｎ＋１゜４ｎ
＋２では互いに隣接したサーボバーストの振幅が測定さ
れるが、４ｎ◆３のトラック位置においてはサーボバー
ストＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの内その両端にあたるＡ、Ｄのみが
サンプルされることになる。

その結果として、このトラック位置においては、次に述
べる問題が生じる。

■　フレキシブル磁気ディスク等の記録媒体が用いられ
たときには、膜厚のムラや磁気特性のムラ等に起因して
、出力レベルのバラツキが生じる。

従って、再生サーボバースト信号の振幅を測定してトラ
ッキング制御を行おうとすると、トラッキング誤差が生
じやすい。

■　再生サーボバースト信号の振幅の差によってトラッ
キング制御が行われているため、サーボバーストの読み
取り最中にもヘッドがアクチエータによって微動してい
る場合がある。従って、再生された２つのサーボバース
ト間の距離が犬ぎいと、ヘッド位置の変動により振幅測
定を正確に行うことができず、制御誤差が生ずることに
なる。

次に、かかる問題を解決する実施例について説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例を示すサーボパターン
図である。本図において、１はデータセクタ、２は周波
数ｆ、のバースト信号を記録したパターン（ｂバースト
）、３は周波数ｆ２のバースト信号を記録したパターン
（ｆ２バースト）、Ａ。

Ａ’　、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれ同一周波数のサーボコン
トロール用バースト信号を記録したパターン（サーボバ
ースト）である。

上記パターン構成において、ヘッドがトラック上を走行
するとｆ１バースト２およびｆ２バースト３が同時に再
生され、振幅サンプリング信号（第２図参照）の発生に
よって、各サーボバーストＡ。

Ａ’　、Ｂ、Ｃ，Ｄの振幅が測定される。この振幅サン
プリング信号は、サーボバーストのそれぞれのタイミン
グに合わせて１個ずつ合計４パルスぶん発生される。

第２図は、各トラック位置に対応して測定されるバース
ト振幅を示す。本図に示す通りトラック４ｎおよびトラ
ック４ｎ＋３の位置においては、（八）あるいは（Ａ′
）で示した第３のバーストが測定されることとなるが、
残りの２個のバースト振幅を使用してトラッキング制御
を行うことができる。すなわち、いずれのトラック位置
４ｎ、　４ｎ＋１．４ｎ÷２゜４ｎ＋３においても、隣
接するサーボバースト振幅を比較することが可能となる
。

このように、第１図に示したサーボバースト配列とする
ことにより、トラック４ｎ＋３においてもＩｆ！１れた
位置にあるサーボバーストを用いることなくトラッキン
グ制御が行えることとなり、従来の欠点を解決すること
が可能となる。なお、このようなサーボパターン配列と
しても、サーボ引込み幅は±２トラック未満であり、問
題はない。

第３図は、第１図に示したサーボパターンを読み取り、
トラッキング制御を行うための電気的ブロック図である
。本図において、磁気ヘッドから得られた再生信号Ａは
増幅器１により増幅され、データ再生回路２およびＡＧ
Ｃ（自動利得制御）回路に人力される。ＡＧＣ回路３の
出力信号Ｃは増幅器４．５および共振器６，７に入力さ
れ、周波数成分子、、　ｆ２が検出される。

これら共振器６．７の検出信号Ｇ、Ｈは加算器８により
加算され、検波器９において整流され、さらにコンパレ
ータ１０により２値化される。かくして、コンパレータ
１０からは、サーボバーストパターンの読取開始を表す
サーボパターン開始信号Ｋが出力される。

サーボバーストパターンの開始位置が上記信号Ｋによっ
て検出されると、ＣＰｔ１ｌｌは振幅サンプリング信号
Ｌ（第２図参照）を出力し、各々のバースＩ−振幅をサ
ンプルホルダ１２およびへ／Ｄコンバータ１３により測
定し、８ビツトのデジタル値として人力する。

ＣＰＵＩＩは第４図に示すトラッキング制御用演算（次
に、詳述する）を行い、制御信号Ｕを出力する。この制
御信号ＵはＤ／Ａコンバータ１４および電力増幅器１５
を介してアクチエータ１６に入力され、ヘッドが駆動さ
れる。

第４図は、ＣＰＵＩＩが実行すべき演算処理を示すフロ
ーチャートである。

コンパレータ１０からサーボパターン開始信号Ｋが出力
されると、ＣＰｕへの割込みがなされ、図示したサーボ
処理ルーチンがスタートする。

本図において用いるレジスタ塩は、次のとおりである。

まず、ステップＳ２においてサンプリングカウンタＳＣ
を”０”にリセットする。

ステップＳ４では、上記Ｓｃの値に対応した振幅サンプ
リング信号Ｌ（■〜■のいずれか：第２図参照）を出力
する。

ステップＳ６においては、Ａ／Ｄコンバータ１３から出
力されるバースト振幅データを、対応するｓｃ番目のメ
モリＭｉに書き込む（ｉ＝ｏ〜ｓｃ）。

ステップＳ８では、サンプリングカウンタｓｃの内容を
“ｔ　”だけ増す。

ＳＣ＝　４になるまで、上記ステップ５４〜ｓ８を繰返
す（ステップ５ｌｙ）。このことにより、振幅サンプリ
ング信号りの■〜■に対応したバースト振幅データ（第
２図参照）が、メモリＭ。−Ｍ３の各々に記憶される。

次に、上記メモリＭ。−Ｍ、にバースト振幅データが記
憶されているときには［ＭＩ］＝１．何のバースト振幅
データも記憶されていないときには［Ｍ＋］＝Ｏとして
、ｐ＝　［ＭＯ］　　［Ｍ＋］　　［Ｍ２］［Ｍ３］な
るコードを得る（ステップ５１２）。例えば、第２図に
示すトラック４ｎについてはｐ＝１１１０、　　）−ラ
ック４ｎ＋１にツいてはｐ＝０１１０．　　トラッり４
ｎ＋２についてはｐ＝００１１．　　Ｉ−ラック４０＋
３についてはｐ　＝　１ｏｌｌとなる。

ステップ５１４．５１８．　Ｓ２２．５２６では上記コ
ードｐがいかなる値を有しているかを判別し、次いで、
各メモリＭｉのバースト振幅データをレジスタＸおよび
レジスタＹに格納する（ステップ５１８．　Ｓ２０゜Ｓ
２４．５２８）。

このようにして得られた２つのバースト振幅データに基
づぎ、バースト誤差比Ｚを求める（ステップ５３０）、
　ここでは、単にバースト振幅の差Ｘ−Ｙのみを求めず
、ｚ　＝　（Ｘ−Ｙ）／（Ｘ＋Ｙ）　とイッた誤差比を
求めることにより、トラックの理想的中心位置に対する
位置ズレの程度を表している。すなわち、記録媒体とし
て磁気ディスクを用いたときには外周の対ヘツド速度が
内周よりも大となるため、単にバースト振幅の差を求め
るだけでは、ヘッドの位置ずれの程度を表す値となり得
ないからである。

ステップ５３２では、現在のトラック番号（ステップ５
１４．５１８．５２２．５２６において判別されている
）と、目標トラック番号との差６丁を求める。

従って、磁気ヘッドが目標トラック上にあるときには、
ΔＴ＝Ｏとなる。

ステップＳ３４では、トラックピッチＴＰに上記ΔＴを
乗じて得た長さと、（ＴＰ／２）・２なる値とを加算し
、誤差制御ｆｆ１Ｅ（長さ）を得る。ここで、（ＴＰ／
２）は上記バースト誤差比２をトラックピッチＴＰに対
応した長さに変換するための係数である。

ステップ５３６では、現在のアクチュエータ位置へ。、
ｌに上記Ｅを加え、目標とするアクチュエータ位置Ａｎ
を求める。

最後に、上記Ａ。をＤ／Ａコンバータ１４へ入力し、ア
クチュエータ１６の制御を行う（ステップ５３８）。

その他の実施例について、次に説明する。

第５図は本発明の第２の実施例であり、第１の実施例（
第１図参照）におけるＡ′のかわりにＤ′を配置してい
る。かかるパターンによっても、第１の実施例と同様の
トラッキング制御が可能となる。

第６図は本発明の第３の実施例であり、第１１図をもと
にしてＥ′を新たに配置している。

第７図は本発明の第４の実施例であり、第１１図をもと
にしてＨ′を新たに配置している。

本発明の第５の実施例として、第１の実施例（第１図参
照）におけるＡ′　と第２の実施例（第５図参照）にお
けるＤ′を共に配置してもよい。

同様に、第３および第４の実施例におけるＥ′。

Ｈ′を共に配置してもよい（図示せず）。

第８図は、本発明の第６の実施例を示す。本実施例では
ｆ１バースト２およびｆ２バースト３の替わりに、異な
るビットパターンを有する２つのパターンＸ、Ｙを配置
しである。例えばパターンＸとして、間隔ＩＴのパルス
を２０個続けた後に、間隔２丁のパルスを５個続ける。

また、パターンＹとして、間隔１丁のパルスを１０個続
けた後に、間隔２丁のパルスを１０個続ける。

これらパターンｘ、ＹはサーボバーストＡ。

Ｂ、Ｃ，Ｄ等をサンプリングするための読取開始マーク
として用いる。なお、本図中に破線で示すように、第１
および第２の実施例と同じくＡ′。

Ｄ′の一方または両方を配置することも可能である。

［発明の効果］ 以上説明したとおり本発明によれば、サーボコントロー
ル用のバースト振幅情報を連続して検出することかでき
るので、制御誤差を少なくして、より安定なトラッキン
グ制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例であるトラッキング用サ
ーボパターンを示す図、 第２図は第１の実施例の読み取り波形を示す図、第３図
は第１図に示したサーボパターンを読み取るためのブロ
ック図、 第４図は第３図に示したＣＰＵが実行すべぎ制御手順を
示すフローチャート、 第５図は本発明の第２の実施例であるトラッキング用サ
ーボパターンを示す図、 第６図は本発明の第３の実施例であるトラッキング用サ
ーボパターンを示す図、 第７図は本発明の第４の実施例であるトラッキング用サ
ーボパターンを示す図、 第８図は本発明の第６の実施例であるトラッキング用サ
ーボパターンを示す図、 第９図ないし第１１図は本出願人が既に出願した技術（
未公開）を示す図、 第１２図および第１３図は従来技術を示す図である。 １・・・データセクタ、 ２・・・周波数ｆ１のバースト、 ３・・・周波数１２のバースト、 Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・同一周波数のサーボコントロール
用バースト。 第１図 第２図 第５図 第Ｓ図 第９図 ＋１１．１　　　　１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所定期間だけ継続するサーボ用バースト信号を、記録媒
   体に離隔的かつ周期的に記録して成るトラッキング用サ
   ーボパターンにおいて、 前記サーボ用バースト信号が記録されている領域内に別
   個のサーボ用バースト信号を記録することにより、 再生ヘッドが前記記録媒体上をトレースするとき、少な
   くとも２つの前記サーボ用バースト信号が隣接して再生
   されるようにしたことを特徴とするトラッキング用サー
   ボパターン。