JPH02168411A - 磁気ディスク装置のトラッキング回路 - 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〕 この発明は、例えばハードディスクをドライブする磁気
ディスク装置のトラッキング制御回路に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、例えばハードディスクをドライブする磁気
ディスク装置のトラッキング回路において、磁気ディス
クの少な（とも１つの面の深層部に、互いに周波数が等
しく位相が１８０度異なる２つの信号からなり、この２
つの信号の境界がデータ信号の記録トラックの中心線に
一致するように、第１のサーボ信号を全面に書き込み、
磁気ディスクの表層部にデータを書き込んでいくととも
に、磁気ディスクの少なくとも１つの面の表層部にセク
ター状に第２のサーボ信号を書き込み、第１のサーボ信
号に従ってヘッドを目標データトラックに移動させた後
、第２のサーボ信号に従ってヘッドをジャストトラック
に位置制御させるようにすることにより、光学的エンコ
ーダを用いずに、記録密度を低下させることなく、トラ
ッキング制御が行えるとともに、ジャストトラックさせ
た時には深層部の第１のサーボ信号が再生されず、深層
部の第１のサーボ信号とデータの再生信号との干渉を防
止できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

例えばウィンチエスタ型のハードディスクのサーボ方式
としては、サーボ面サーボ方式と、セクターサーボ方式
（データ面サーボ方式）とが知られている。

サーボ面サーボ方式は、所定の間隔をもって複数枚積層
配置された磁気ディスクのうちの１つのディスク面をサ
ーボ面とし、このサーボ面にサーボ信号を記録するよう
にしたものである。サーボ面サーボ方式では、ディスク
の１つの面がサーボ専用とされるため、十分な記録密度
が得られないという問題がある。

セクターサーボ方式は、データ面の各セクター毎にサー
ボエリアを設け、このサーボエリアにサーボ信号を書き
込むようにしたものである。セクターサーボ方式では、
データ面にサーボ信号を書き込めるので、サーボ面サー
ボ方式に比べて、高い記録密度が得られる。

ところが、セクターサーボ方式では、サーボ信号が間歇
的にしか得られない。このため、シーク時にヘッドを移
動した時のトラック数がカウントでき゛ず、現在のヘッ
ド位置が検出できない。

そこで、従来では、セクターサーボ方式でトラッキング
サーボを行うディスクドライバーにおいては、ヘッドの
現在位置を光学的に検出する光エンコーダが設けられ、
シーク時には、この光エンコーダから得られる信号を用
いて目的のトラック近傍までヘッドを移動させ、オント
ラックした後、各セクター毎のサーボエリアに記録され
ているサーボ信号によりヘッドを位１制御して、ジャス
トトラックさせるようにしている。

〔課題を解決するための手段〕

ところが、光学エンコーダでは、アームの変形や温度特
性等による誤差が生じるため、ヘッドの位置を正確に検
出できない、また、光学エンコーダは、高い取り付は精
度が要求され、製造が困難であるとともに、このような
光学エンコーダを取りつけると、コストアップになる。

そこで、例えば特開昭５８−５６２６４号公報に示され
ているように、任意のディスクの１面に速度制御用のサ
ーボ信号を深層記録しておき、シーク時に、この深層記
録されたサーボ信号を用いて目的のトラック近傍までヘ
ッドを移動させてオントラックさせた後、各セクター毎
のサーボエリアに記録されているサーボ信号を用いてヘ
ッドをジャストトラックさせるようにしたものが提案さ
れている。

ところが、このようにディスクのデータ面にサーボ信号
を深層記録すると、データとサーボ信号との干渉が生じ
る可能性がある。

したがって、この発明の目的は、光学エンコーダを用い
ずにトラッキング制御が行える磁気デイ・スフ装置のト
ラッキング回路を提供することにある。

この発明の他の目的は、オントラック時に、データ信号
とサーボ信号との干渉が防げる磁気ディスク装置のトラ
ッキング回路を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、磁気ディスクの少なくとも１つの面の゛深
層部に第１のサーボ信号を全面に書き込み、磁気ディス
クの表層部にデータを書き込んでいくとともに、磁気デ
ィスクの少なくとも１つの面の表層部にセクター状に第
２のサーボ信号を書き込み、第１のサーボ信号は、互い
に周波数が等しく位相が１８０度異なる２つの信号から
なり、且つ、２つの信号の境界がデータ信号の記録トラ
ックの中心線に一致するようになし、 第１のサーボ信号に従ってヘッドを目標データトラック
に移動させた後、第２のサーボ信号に従ってヘッドをジ
ャストトラックさせるようにした磁気ディスク装置のト
ラッキング回路である。

〔作用〕 磁気ディスクの深層部に速度サーボ用の第１のサーボ信
号が記録され、この第１のサーボ信号から得られるトラ
ックパルスにより、磁気ヘッドを目標トラック近傍の位
置まで移動させることができる。

深層部に第１のサーボ信号として記録されている単信号
の連続パターンＰ１及びＰ２は、トラックＴＲの中心を
境界として互いに位相が１８０度異４っているので、ジ
ャストトラック位置では、深層部の連続パターンＰ１及
びＰ２の再生信号が互いに打ち消しあい、深層部の第１
のサーボ信号は出力されない。このため、深層部のサー
ボ信号と再生データとの（言号の干渉が防げる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図はこの発明が適用された磁気ディスク記録再生装
置の再生側の構成を示している。第１図おいて、ｌ及び
２は磁気ディスクである。磁気ディスクｌの両面ＩＡ及
びＩＢが記録面とされるとともに、磁気ディスク２の両
面２Ａ及び２Ｂが記録面とされる。磁気ディスク１及び
２の記録面ＩＡ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂのうちの少なくと
も１つの記録面には、トラックに沿って、速度サーボ用
の第１のサーボ信号が記録面全面にわたって深層記録さ
れている。これとともに、磁気ディスクｌ及び２の記録
面ＩＡ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂのうちの少なくとも１つの
記録面には、位置サーボ用の第２のサーボ信号がセクタ
毎のサーボエリアに間歇的に記録されている。

速度サーボ用の第１のサーボ信号としては、周波数ｆ、
の単信号の連続パターンを、位相を反転させながら繰り
返し配設したパターンが用いられる。周波数ｆ、は、デ
ータの信号スペクトラムとの干渉があまり生じない程度
の低い周波数、例えばデータの最高繰り返し周波数ｆ、
□の１／１０の周波数に設定される。すなわち、第２図
に示すように、トラックＴＲの中心線が境界となるよう
に、周波数が等しく、１８０度位相の異なる単信号の連
続パターンＰＩ及びＰ２がディスクｌ及び２の記録面Ｉ
Ａ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂのうちの１つの記録面の深層部
５に、ギャップ幅の広いヘッドを用いて深層記録される
。この記録面の表層部６には、データが記録されるトラ
ックＴＲが形成される。このトラックＴＲが複数のセク
タに分割され、各セクタに位置制御用の第２のサーボ信
号が記録されることになる。なお、第２図において、Ｔ
ｐはトラックピッチ、Ｔ、はトラック幅、Ｔ６はガート
バンド幅である。

位置サーボ用の第２のサーボ信号は、第３図に示すよう
に、セクタ毎のサーボエリアＳＡに間歇的に記録される
。第２のサーボ信号としては、単信号パターンを千鳥状
に配設したものが用いられる。すなわち、第３図に示す
ように、サーボエリアＳＡには、同期用のパターンＰ８
７．が配設されるとともに、トラックＴＲの中心が境界
となるように、バーストパターンＰ　１１３７が千鳥状
に配設される。なお、第２のサーボ信号としては、トラ
イビットやグイビットのような信号パターンを用いるよ
うにしても良い。

第１図において、磁気ディスク１及び２の記録面ＩＡ、
ＩＢ及び２Ａ、２Ｂの記録されていた信号がヘッドＩＩ
Ａ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂで再生される。ヘッドＩ
ＩＡ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂは、ヘッド送りモータ
１３により位置制御され°る。

ヘッドＩＩＡ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂからの再生信
号が再生アンプ１４を介して出力される。

再生アンプ１４の出力がアンプ１５、バンドパスフィル
タ１６、データ検出回路１７に供給される。

この再生アンプ１４の出力中には、磁気ディスクｌ及び
２の記録面ＩＡＳＩＢ及び２Ａ、２Ｂの表層部から再生
されたデータ及び位置サーボ用の第２のサーボ信号と、
磁気ディスク１及び２の記録面ＩＡ、、ＩＢ及び２Ａ、
２Ｂの深層部から再生された速度サーボ用の第１のサー
ボ信号とが含まれている。

再生アンプ１４からの出力中の磁気ディスクｌ及び２の
記録面ＩＡ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂの表層部から再生され
た位置サーボ用の第２のサーボ信号がアンプ１５を介し
てエンベロープ検出回路１８に供給される。

エンベロープ検波回路１８で、セクタ毎のサーボエリア
から再生された位置サーボ用の第２のサーボ信号がエン
ベロープ検波される。このエンベロープ検波回路１８の
出力がサンプルホールド回路１９Ａ及び１９Ｂに供給さ
れるとともに、セクタヘッダ検出回路２０に供給される
。セクタヘッダ検出回路２０の出力がタイミング信号発
注回路２１に供給される。

セクタヘッダ検出回路２０で、同期用のパターンｐ　ｓ
ｖｃが検出される。この同期用のパターンＰｓｖｃの検
出信号がタイミング信号発生回路２１に供給される。

タイミング信号発生回路２１で、同期用のパターンｐ　
ｓ’ｔｃの検出信号を基に、サンプルホールドパルスＳ
ＨＩ及びＳＨ２が形成される。このサンプルホールドパ
ルスＳＨＩ及びＳＨ２がサンプルホールド回路１９Ａ及
び１９Ｂに供給される。

サンプルホールド回路１９Ａ及び１９Ｂにより、トラッ
クＴＲを中心として隣接するバーストパターンｐａｓｔ
の再生信号がサンプルホールドされる。

サンプルホールド回路１９Ａ、１９Ｂの出力がレベル比
較回路２２に供給される。レベル比較回路２２で、サン
プルホールド回路１９Ａ及び１９Ｂから出力されるトラ
ックＴＲを中心を境界として隣接するバーストパターン
Ｐ、、７の再生信号レベルが比較される。

レベル比較回路２２の出力が位置サーボ回路２３に供給
される。位置サーボ回路２３の出力がスイッチ回路２４
のａ個入力端に供給される。

バンドパスフィルタ１６は周波数１０の信号成分を通過
させる特性とされていて、バンドパスフィルタ１６によ
り、磁気ディスク１及び２の記録面ＩＡ、ＩＢ及び２Ａ
、２Ｂの深層部から再生された速度サーボ用の第１のサ
ーボ信号が取り出される。バンドパスフィルタ１６の出
力がアンプ２５を介してＡＭ復調回路２６に供給される
。

ＡＭ復調回路２６で、速度サーボ用の第１のサーボ信号
が検波される。ＡＭ復調回路２６の出力がコンパレータ
２７に供給される。コンパレータ２７には、所定のスレ
ショルド値ＶＬｈが設定されている。コンパレータ２７
で、ＡＭ復調回路２６の出力が所定のスレショルドレベ
ルＶＬｋ以上かどうかが検出される。

コンパレータ２７の出力が速度サーボ回路２８に供給さ
れるとともに、速度／位置切り換え回路２９に供給され
る。速度サーボ回路２８の出力がスイッチ回路２４のｂ
個入力端に供給される。速度／位置切り換え回路２９か
ら、スイッチ回路２４の切り換え信号が出力される。ス
イッチ回路２４の出力がヘッド送りモータ１３に供給さ
れる。

磁気ヘッドＩＡ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂを目標のトラック
まで移動させる場合、先ず、スイッチ回路２４がｂ側に
切り換えられる。そして、磁気ディスク１及び２の記録
面ＩＡ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂの深層部の第１のサーボ信
号を用いて、磁気ヘッドＩＡ、ＩＢ及び２Ａ、２Ｂが目
標トラックの近傍まで移動される。

すなわち、第４図Ａに示すように、深層部５にはトラッ
クＴＲの中心を境界として、互いに位相が１８０度異ｌ
６単信号の連続パターンＰＩ及びＰ２が記録されている
。この連続パターンＰ１及びＰ２の再生信号レベルがＡ
Ｍ復調回路２６で検出される。磁気へラドＩＩＡ、ＩＩ
Ｂ及び１２Ａ１１２ＢがトラックＴＲの中心にある時に
は、深層部５の互いに位相が１８０度異ｌ６単信号の連
続パターンＰ１及びＰ２が同様の信号レベルで再生され
る。単信号の連続パターンＰ１及びＰ２は、互いに位相
が１８０度異ｌ６ているので、深層部５の互いに位相が
１８０度異ｌ６単信号の連続パターンＰ１及びＰ２が同
様の信号レベルで再生されている時には、連続パターン
Ｐ１及びＰ２が互いに打ち消しあい、単信号の連続パタ
ーンＰ１及びＰ２の再生レベルが小さくなる。

したがって、磁気ヘッドＩＩＡ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１
２ＢがトラックＴＲの中心にある時、ＡＭ復調回路２６
の出力レベルは小さくなる。磁気ヘッドＩＩＡ、ＩＩＢ
及び１２Ａ、１２ＢがトラックＴＲの中心から離れるに
従って、連続パターンＰ１及びＰ２の一方からの再生レ
ベルが大きくなり、ＡＭ復調回路２６の出力レベルが大
きくなる。

したがって、磁気ヘッドＩＩＡ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１
２Ｂを磁気ディスクｌ及び２の径方向の移動させると、
第４図Ｂに示すように、磁気ヘッドＩＩＡ、ＩＩＢ及び
１２Ａ、１２ＢがトラックＴＲの中心を通過するときに
信号レベルが最小となるように変化する信号がＡＭ復調
回路２６から得られる。第４図Ｂにおいて、縦軸が磁気
ヘッド１１Ａ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂの径方向の位
置を示し、縦軸がＡＭ復調回路２６の出力レベルを示し
ている。

このＡＭ復調回路２６の出力がコンパレータ１７に供給
され、所定のスレショルドレベルｖｔｔ＋とレベル比較
される。これにより、コンパレータ２７からは、第４図
Ｃに示すようなトランクパルスが出力される。

このようにして形成されたトラックパルスを用いて速度
サーボがかけられ、磁気へラドＩＩＡ。

１１Ｂ及び１２Ａ、１２Ｂが径方向に移動される。

このトラックパルスをカウントしていくことで、磁気へ
ラドＩＩＡ、ＩＩＢ及び１２ＡＳ　１２ＢＪ７）位置が
検出できる。速度／位置切り換え回路２９で、磁気ヘッ
ドＩＩＡＳ　ＩＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂが目標トラック
近傍まで移動されたかどうかが検出される。磁気ヘッド
ＩＩＡ、ＩＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂが目標トラック近傍
まで移動されると、スイッチ回路２４がａ側に切り換え
られる。そして、セクタ毎のサーボエリアに記録されて
いる第２のサーボ信号を用いて、磁気ヘッドＩＩＡ、Ｉ
ＩＢ及び１２Ａ、１２Ｂが目標トラックのジャストトラ
ックの位置に制御される。

すなわち、サンプルホールド回路１９Ａ及び１９Ｂの出
力から第３図に示すトラックＴＲの中心を境界として隣
接するバーストパターンｐａｓｔの再生信号が得られる
。レベル比較回路２２で、サンプルホールド回路１９Ａ
及び１９Ｂから出力されるトラックＴＲの中心を境界と
して隣接するバーストパターンｐａｓｔの再生信号レベ
ルが比較される。ジャストトラックの位置では、このト
ラックＴＲを中心として隣接するバーストパターンＰ８
、□の再生信号レベルが等しくなり、レベル比較回路２
２の出力レベルが小さくなる。レベル比較回路２２の出
力レベルが最小となるように、磁気ヘッドＩＩＡ、ＩＩ
Ｂ及び１２Ａ、１２Ｂが位置制御される。

このようにして、磁気ヘッドＩＩＡ、ＩＩＢ及び１２Ａ
、１２Ｂが目標トラックＴＲのジャストトラックの位置
に移動され、データが再生される。

深層部５に第１のサーボ信号として記録されている単信
号の連続パターンＰ１及びＰ２は、トラックＴＲの中心
を境界として互いに位相が１８０度異ｌ９ているので、
ジャストトラック位置では、深層部５の連続パターンＰ
Ｌ及びＰ２の再生信号が互いに打ち消しあい、深層部５
の第１のサーボ信号は出力されない、このため、ジャス
トトラックの位置では、表層部６の再生データ及びセク
ター毎のサーボエリアの第２のサーボ信号だけが出力さ
れ、深層部の第１のサーボ信号と表層部の再生データと
の干渉が生じない。

〔発明の効果〕

この発明によれば、磁気ディスクの深層部に速度サーボ
用の第１のサーボ信号が記録されているので、光学エン
コーダを用いずに、磁気ヘッドを目標トラック近傍の位
置まで移動させることができる。

また、この発明によれば、深層部に第１のサーボ信号と
して記録されている単信号の連続パターンＰ１及びＰ２
は、トラックＴＲの中心を境界として互いに位相が１８
０度異ｌ９ているので、ジャストトラック位置では、深
層部の連続パターンｐｔ及びＰ２の再生信号が互いに打
ち消しあい、深層部の第１のサーボ信号は出力されない
、このため、深層部のサーボ信号と再生データとの信号
の干渉が防げる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図及び
第３図はこの発明の一実施例におけるサーボ信号の説明
に用いる路線図、第４図はこの発明の一実施例の説明に
用いるタイミングチャートである。 図面における主要な符号の説明 １．２：ｍ気ディスク、１６：バンドパスフィルタ、２
３：位置サーボ回路、２６：ＡＭ復調器。 ２８：速度サーボ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　磁気ディスクの少なくとも１つの面の深層部に第１の
   サーボ信号を全面に書き込み、 上記第１のサーボ信号は、互いに周波数が等しく位相が
   １８０度異なる２つの信号からなり、且つ、上記２つの
   信号の境界がデータ信号の記録トラックの中心線に一致
   するようになし、 上記磁気ディスクの表層部にデータを書き込んでいくと
   ともに、上記磁気ディスクの少なくとも１つの面の表層
   部にセクター状に第２のサーボ信号を書き込み、 上記第１のサーボ信号に従ってヘッドを目標データトラ
   ックに移動させた後、上記第２のサーボ信号に従って上
   記ヘッドをジャストトラックに位置制御させるようにし
   た磁気ディスク装置のトラッキング回路。