JPH0212675A

JPH0212675A - ヘッド位置制御方法

Info

Publication number: JPH0212675A
Application number: JP16180088A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Oka; 岡　康雄
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-17
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JP2696949B2

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〕この発明は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディス
ク等に信号を記録再生する磁気ヘッド、光ヘッド等の位
置を制御するヘッド位置制御方法に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、撮像式絶対位置検出器を用いて、ディスク
上に回転中心を同心として設けられた基準トラックの絶
対位置を検出すると共に、ヘッドの絶対位置を検出し、
基準トランクの絶対位置に関連してヘッドの絶対位置を
制御し、ヘッドの基準トラックからの距離が所定値とな
るようにしたことにより、記録密度を低下させることな
く、良好なトラッキングサーボが可能となるようにした
ものである。

〔従来の技術〕

磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等に信号を
記録再生する磁気ヘッド、光ヘッド等の位置を制御する
ために、ヘッド位置が検出される。

このヘッド位置の検出には、トラック幅程度以上のおお
まかな位置検出と、トラッキングサーボ用の細かな位置
検出とがある。後者の位置検出は、トラッキングをとる
トラック自体あるいは近傍トランクを基準にして、トラ
ックの中心からの位置を検出するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようなヘッド位置制御方法によれば、トラッキング
用信号が、ディスクの記録面全面にわたり、記録または
加工（光磁気ディスクなどのトラッキング用溝）される
ため、トラッキング用信号を多くしてサーボ性能を高め
ると、トラッキング用スペースが大きくなり、記録密度
が低下する欠点があった。

そこで、この発明では、記録密度を低下させることなく
、良好なトラッキングサーボが可箋となるようにするこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）この発明は、ディスク上に回転中心を同心とする基準ト
ラックを設け、撮像式絶対位置検出器を用いて、回転中
心とヘッドを通る直線上における基準トラックおよびヘ
ッドの絶対位置を検出し、基準トランクの絶対位置に関
連してヘッドの絶対位置を制御し、ヘッドの基準トラッ
クからの距離が所定値となるようにするものである。

〔作用〕

第２図に示すように、ディスク（Ｌ）の回転中心Ｏとヘ
ット（５）を通る直線上で、基準トランクＴＲ（Ｆの中
心線絶対位置をａｌ＋　ヘッド（５）の絶対位置をａ、
！１両絶対位置の原点間の距離をａＱ　　（固定）とし
た場合、ヘッド（５）と基準トラック゛ｒＲｔｐ間の距
１ｉ１１１ｄは、ｄ−ａｏ−ａｌ−ａｏとなる。距離ｄ
を一定にすれば、基準トラックＴＲｌ−と同心の１本の
記録トラックが形成されるので、ヘッド（５）の絶対位
置ａ２がｄ＋ａ１＋ａｏとなるように制御することでト
ラッキングサーボが行なわれる。このように、ディスク
（１）の記録面全面にトラッキング用信号を記録または
加工することが不要となると共に、＋ｍｍ像比絶対位置
検出器７１．　＋８１は、分解能が極めて高く記録トラ
ックピンチを狭くでき、記録密度を低下させずに良好な
トラッキングサーボが可能となる。

〔実Ｉｊｉ例〕

以下、図面を参照しながらこの発明について説明する。

第１図は、この発明が通用されるディスク記録再生装置
の一例を示すものである。同図において、（１１は、磁
気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等のディスク
である。（２）は、ディスク＋１）の回転駆動装置であ
り、この回転駆動装置（２）は、システムコントローラ
（３）によってドライブ回路（４）を通じて制御される
。

ディスク（１１上には、第２図に示すように、ディスク
＋１）の回転中心Ｏを同心とする基準トラック’１”　
ＲＥ　Ｆが形成される。　　（ＩＲ）は記録面である。

（５）は、磁気ヘッド、光ヘッド等のヘッドである。

（６）は、ヘッド（５）をディスク（１）のラジアル方
向に移動させるヘッド送り装置であり、このヘッド送り
装置（６）は、システムコントローラ（３）によって制
御される。

（７）は、ｉ像式絶対位置検出器であり、第２図に示す
ように、ディスク（１１の回転中心Ｏとヘッド（５）を
通る直線ｉ上で、基準トラック’Ｔ’　ＲＩＥ−の中心
線絶対位置ａ１を検出するためのものである。この検出
器（７）の検出信号は、システムコントローラ（３）に
供給される。

（８）も、撮像式絶対位置検出器であり、第２図に示す
ように、直線β上で、ヘッド（５）の絶対位１ｉ１ａ２
を検出するためのものである。この検出器（８）の検出
信号は、システムコントローラ（３）に供給される。

（９）も、檄像式絶対位置検出器であり、ディスク（１
）の絶対位置回転角度ψを検出するためのものである。

この検出器（９）の検出信号は、システムコントローラ
（３）に供給される。

第３図は、撮像式絶対位置検出器の一例を示すものであ
る。

同図において、（１１）はエンコード板であり、このエ
ンコード板（１１）は、矢印方向にリニアに移動するよ
うになされる。このエンコード＆（１１）には、！！８
４図に示すように、コードパターン領域（２１）が設け
られていると共に、ストライプパターン領域（２２）が
設けられている。コードパターン領域（２１）にはダレ
イコードを示すｌＯトラック（１０ヒツト）のパターン
が形成され、ストライプパターン領域（２２）には複数
のストライブパターンが平行で等間隔に形成される。グ
レイコードは、２進数を表現するコードのひとつで、バ
イナリ−コードと異なり、数が１つ変化するごとに全桁
の中で１つだけ変化するという特徴がある。

エンコード板（１１）に対向して、ＣＣＬ）措置素子（
１２）が配設される。このＣＣＤ撮像素子（１２）を取
り付ける際には、エンコード板（１１）に対して、わず
かに傾斜角が持たされる。

（１３）は光源を構成する発光ダイオードであり、エン
コード板（１１）を挟んでＣＣＤ撮＠！素子（１２）と
は逆側に対向するように配される。なお、（１８）は発
光ダイオード（１３）のドライブ回路である。

このような配置関係において、発光ダイオード（１３）
からの光がエンコード板（１１）を通過してＣＣＤ１ｌ
像素子（１２）ニ供給され、ＣｃＤＩＩＩｌ像素子（１
２）の撮像面には、グレイコードを示すパターンおよび
ストライブパターンが映し出され、これが撮像される。

ＣＯＤ措像楽子（１２）の出力信号は、２値化回路（１
４）に供給されて２値化されたのちＲＡＭ（１５）に供
給されて順次書き込まれる。そして、ＲＡＭ（１５）に
暑き込まれたデータから必要なデータが取り出され、マ
イクロプロセッサ（１６）でエンコードＪＭ（１１）の
位置データが求められる。

すなわち、第５図は２値化像を示すものであり、コード
パターンｉＷＵＭ　（２１）とストライブパターン領域
（２２）とからなり、コードパターン領域（２１）によ
ってストライブ番号の識別がなされると共に、ストライ
プパターンＷ域（２２）によって細かな位置が求められ
る。

エンコード板（１１）は、ストライブパターンの中心線
に直角なＺ軸方向に動き、このＺ軸は、ＣＣＤ撮像素子
（１２）の画素位置を直角座標（Ｈ。

■）で表わすとすると、Ｖ軸に対してわずかな角θだけ
傾斜している。この（頃斜のために、ストライブパター
ンのエツジに対応して、ひとつの水平ライン上で白から
黒、または黒から白に変化する点が現われる。これらの
点の座標を、それぞれ（Ｈ↓、■↓）、（Ｈ↑、■↑）
で表わすと、そり、ストライブパターンの中心線上の点
となる。

この点の２軸への投影位置Ｚｏと、その中心線の、直角
座標（Ｈ，Ｖ）の原点（０，０）に対する初期位置であ
る絶対位置Ｓ＾を加えると、絶対位置情報Ｚは、求められるグレイコードで示されるストライブ番号をＡ
、ストライブ幅を白黒ともＷとすると共に、オフセット
値をＳｏとすると、絶対位置Ｓ＾は、ＳＡ　＝ＡＸ２Ｗ
＋Ｓｏ　　　　　　　　”（２）となる０例えば、第６
図Ａがエンコード板（１１）の初期位置であり、ストラ
イブナンバーｒｌＪのパターンＰ１が図の状態にあって
、オフセット値がＳｏであるとすると、エンコード板（
１１）がＺ軸方向に移動して同図Ｂに示すようになり、
ストライブナンバーｒＮＪのパターンＰＮの中心線のＺ
軸へのＦ９を影位置がＺｏとなるとき、絶対位置情ｉｚ
は、Ｚ＝Ｚｏ　　＋ＮＸ　２Ｗ＋Ｓｏ　　　　　　　　　　
”（３）となる。

（１７）は同期信号発生器であり、これより発生される
同期信号５ＹＮＣはＣＣＤ逼（１１！素子（１２）およ
びマイクロプロセッサ（１６）に供給される。これらＣ
ＣＤ撮像素子（１２）およびマイクロブロセ・７す（１
６）は、同期信号５ＶＮＣに同期して動作するようにな
される。

第１図例における検出器（８）は、ヘット”（５）の移
動によってエンコード板（１１）が移動するように構成
され、ヘッド（５）の絶対位置ａ２が検出される。

検出器（７）は、基準トラック゛ｌ″ＲＥＦがエンコー
ド板（１１）のストライブパターンの代りとされて構成
され、基準トラックＴＲｔｐの中心線絶対位置ａ１が検
出される。検出器（９）は、エンコード板（１１）がそ
のストライブパターンがラジアル方向に延びるように円
形状に形成されると共に、ディスク（１）の回転によっ
てエンコード板（１１）が回転するように構成され、デ
ィスク（１）の絶対回転角度φが検出される。

以上の構成において、基準トラック゛ｒＲＥＩＩの中心
線絶対位置ａｌと、ヘッド（５）の絶対位置ａ２とを用
いて、ヘッド（５）のトラッキングサーボがなされる。

第２図に示すように、絶対位置ａ１とａ２の原点間の距
離をａｏ　　（固定）とした場合、ヘッド（５）と基準
トラックＴｎｇｔｐ間の距離ｄは、ｄ−ａ２−ａｌ−ａ
Ｑとなる。そのため、基準トラック’ｒ’　ＲＩＥ−か
ら距Ｎｉｄの点にヘッド（５）を位置決めするサーボは
、絶対位置ａ２の目標値をｄ＋ａ１＋ａｏとすればよ口
゛ことになる。つまり、絶対位置ａ２がｄ＋ａ１　＋ａ
ｏと等しくなるように制御されることで、ヘッド（５）
は基準トラックＴＲｇ−から距＠ｄの記録トラックをト
ラッキングするようになされる。

この場合、絶対位置ａ１．ａ２の絶対位置検出能力を上
げると共に、サーボ誤差を小さくすればするほど、トラ
ッキング精度が高（なるが、検出器＋７１．　（８）は
、上述したような描像式であるので、絶対位置ａｌ、ａ
２を高速高専４度で検出することができ、容易にトラッ
キング精度が高められる。

また、基準ｌ・ラックＴＲ１−の中心線絶対位置ａ１と
、ヘッ、ド（５）の絶対位置ａ２と、ディスク（１）の
絶対回転角度ψとを用いて、高速アクセスがなされる。

上述した距離ｄは、回転体機構固有の偏心や振れまわり
の影響を全く受けない掻さであり、これが基準トラック
ＴＲＩＦを起点としたラジアル方向のアドレスとされる
。一方、ディスク１１）の絶対回転角度ψで円周方向の
アドレスが指定される。

このように記録面（ＩＲ）を、ｄ、ψで指定すると、記
録信号を読み出した後でアドレス判別して探索するより
も、より速い書き込み、読み出しをすることができる。

例えば、同心円記録の場合、トラックアドレスをＭ　（
Ｍ−０，１，２，・・・・）、円周方向アドレスをｎ　
（ｎ＝０．１，２．＋＋、Ｌ−１）とすれば、ｄ−ＭＸ
’ｒ＋ｄＯ，ψ−一となる。ここで、Ｌは円周方向の分
割数、ｒはトラックピッチ幅、ａＯはＭ−０のときのｄ
の値である。この場合、ヘッド（５）の位置決めは、絶
対位置ａ２の目標値をＭ×Ｔ”　＋　ｄ　ｏ　＋　ａ　
ｔ　＋　ａ　ｏとしてへ７ド（５）の位置を１１３御す
ると共に、円周方向に関しては、ディスク（１）の絶対
回転角度ψが−となる時刻を待つことで、アドレスＭ、
ｎにアクセスされる。なお、スパイフル記録の場合は、
ｄ　”　Ｍ　Ｘ　Ｔ　＋　ｄ　ｏ　＋　−Ｘ　Ｔとなる
。

ところで、エンコード板（１１）やディスク（１）の温
度による伸縮やこれらを固定する材料の非可逆の経時変
化などの問題がある。これらがゆっくりとした変化をす
ることから、第７図に示すように記録面（ＩＲ）に位置
補償用トラックＴ　ｐ、Ｔ　ｑ　ｌｘ＜設けられ、長い
サンプリング周期で、このトラック゛Ｉ″ｐ、Ｔｑより
信号が読み出され、位置ずれの補正が行なわれる。トラ
ンクＴ　ｐ＋　Ｔ　Ｑには、例えば連続した３つのトラ
ックが使用され、中央のトラックには信号が記録され、
両サイドのトランクは無（６号トラックとされる。

この場合、トランク’１’ｐ＋Ｔｑの、基準トラック１
’Ｒｇｐからの本来のＶＱ離をそれぞれｄｐ＋ｄＱとし
、その点の位置ずれ量をΔｐ、Δｑとすれば、基準トラ
ック１’Ｒ（Ｆからの距離が本来ｄであるべき点の位置
ずれ量Δｄは、直線補間により、下式のようになる。

つまり、距離ｄをｄ＋Δｄとしてヘッド（５）の絶対位
置を制御すればよいことになる。

このように本例によれば、ディスクｆｌ）に基準トラッ
ク′Ｉ’　Ｒ（Ｆが設けられ、これを用いてトラッキン
グサーボが行なわれるものであり、記録面（ＩＲ）の全
面にトラッキング用信号を記録または加工することが不
要となる。また、検出′ａｆ７）、（８）は描像式であ
るため分解能が極めて高く、記録トラックピッチを狭く
できる。したがって、記録密度を低ドさせずに、良好な
トラッキングサーボを行なうことができる。

また、距離ｃｌがラジアル方向のアドレスとされると共
に、ディスク（１）の絶対回転角度ψで円周方用のアド
レスが１旨定されるので、高速アクセスが可ｆ七となり
、より速い書き込み、読み出しをすることができる。

また、位置？ｉ供用トラック’Ｔ’　ｐ＋　’ｒ　Ｑが
設けられ、位置ずれの補正がなされるので、経時変化の
問題が解消されると共に、ディスク＜１）の交換も可能
となる利益がある。

さらに、ディスク（１）の絶対回転角度ψが検出され、
これにより回転速度制御を精確に行なうことができ、ス
パイラル記録や、ＣＬＶ　（、線速度一定）記録をする
こともできる。

なお、上述実施例によれば、基準トラック’ｒＲｍｐは
ディスク！１１の最外周に１本設けられたものであるが
、その位置および本数はこれに限定されるものではない
、また、位置補償用トラック’Ｉ’ｆ）＋’ｒ’Ｑの位
置および本数も実施例のものに限定されるものではない
。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ディスクの記録面全面にトラッキン
グ用信号を記録または加工することが不要となる。また
、撮像式絶対位置検出器は、分解能が極めて高く記録ピ
ッチを狭くできる。したがって、記録密度を低下させず
に良好なトラッキングサーボを行なわせることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの発明の説明のための図である。（１）はディスク、（２）は回転駆動装置、（３）はシ
ステムコントローラ、（５）はヘッド、（６）はへット
送り装置、（？）　１８１および（９）は絶対位置検出
器である。代理人ゆ藤貞同松隈秀盛第１図ニレコード糧っぺ７−ンを爪亨区第４図Ｚ値化像を旧１第５図づ立１乍崩゛イ實出トラッ７すｌ先明国第７図

Claims

【特許請求の範囲】ディスク上に回転中心を同心とする基準トラックを設け
、撮像式絶対位置検出器を用いて、上記回転中心とヘッド
を通る直線上における上記基準トラックおよび上記ヘッ
ドの絶対位置を検出し、上記基準トラックの絶対位置に関連して上記ヘッドの絶
対位置を制御し、上記ヘッドの上記基準トラックからの
距離が所定値となるようにしたことを特徴とするヘッド
位置制御方法。