JPH024058B2 - - Google Patents

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JPH024058B2
JPH024058B2 JP8825484A JP8825484A JPH024058B2 JP H024058 B2 JPH024058 B2 JP H024058B2 JP 8825484 A JP8825484 A JP 8825484A JP 8825484 A JP8825484 A JP 8825484A JP H024058 B2 JPH024058 B2 JP H024058B2
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JP
Japan
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signal
magnetization
read
track
waveform
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JP8825484A
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JPS60234217A (ja
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Hiroshi Nakanishi
Shuichi Takanami
Yasuhiro Koshimoto
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks

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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、磁気記録再生装置の情報記録再生
ヘツドを磁気媒体上の所望のトラツクに位置決め
をするための位置情報信号を発生する位置情報信
号発生方法に関するものである。
〔従来技術〕
大量の情報を記憶する磁気デイスク、フロツピ
ーデイスクなど、磁気ヘツドを記録媒体上の複数
のトラツクのうち、任意のトラツクに位置決めす
る動作を伴なう装置において、記録容量を大きく
するためにはトラツクの密度をあげるのが有効で
ある。このためには磁気ヘツドの位置決めを正確
に行なう必要がある。この位置決めは記録媒体上
の各トラツクに磁気ヘツドの位置決めを行なうた
めのサーボ用信号を書込んでおき、データ情報の
記録再生を行なう時はこのサーボ用信号をもとに
磁気ヘツドの位置制御を行なうための位置情報信
号を発生し、この信号をもとに磁気ヘツドが隣接
するトラツクに半分ずつかかるような制御を行な
つている。このような制御が行なわれた後にデー
タ情報の記録再生が行なわれるので、データ情報
はサーボ用信号とはトラツク幅の半分だけトラツ
ク幅方向にずれた位置に記録されるようになつて
いる。このようなサーボ用信号を書込む方法にト
リビツト、ダイビツト、変形ダイビツト等、各種
の方法が提案されている。
第1図はトリビツトの場合の情報検出方法を示
した図である。同図は各トラツクに記録された磁
化配置を示す図であり、幅Wを有するトラツク1
〜14が隣接して配設されており、これらの各ト
ラツクには情報を記録再生する方向に周期T0を
有するシンクビツト2が配置されている。そし
て、奇数番目のトラツク(以下、奇数トラツクと
称する)11,13はシンクビツト2から情報の読
出方向へT0/3離れた位置に位置制御用ビツト(以 下、奇数トラツクにおけるこのビツトを奇数位置
ビツトと称する)3が配置され、偶数番目のトラ
ツク(以下、偶数トラツクと称する)12,14
シンクビツト2から情報の読出方向へ2T0/3離れ た位置に位置制御用ビツト(以下、偶数トラツク
におけるこのビツトを偶数位置ビツトと称する)
4が配置されている。
第2図は第1図の磁化パターンを読出した時の
波形であり、aは磁気ヘツドが奇数トラツク上に
位置した時の読出し波形を示し、ローレンツ状の
孤立波形が時刻t=0,t=T0/3で読出されてい る。bは磁気ヘツドが偶数トラツクと奇数トラツ
クの中間に位置した時の読出し波形で、時刻t=
0,t=T0/3,t=2T0/3でローレンツ状の孤立 波形が読出されている。cは磁気ヘツドが偶数ト
ラツク上に位置した時の読出し波形で、時刻t=
0とt=2T0/3でローレンツ状孤立波形が読出さ れている。
第3図は第2図に示した読出し波形から磁気ヘ
ツドとトラツクの位置関係を示す位置信号を再生
するためのゲート信号を示している。第3図にお
いて、aは奇数位置ビツトが存在するT0/3を
中心にシンクビツト及び偶数位置ビツトの読出し
波形を含まない程度で前後ある時間ハイレベルを
持続する奇数ゲート信号、bは偶数位置ビツトが
存在する2T0/3を中心にシンクビツト及び奇数
位置ビツトの読出し波形を含まない程度で前後あ
る時間ハイレベルを持続する偶数ゲート信号であ
る。これは周期T0毎に発生するシンクビツト
(このビツトは磁気ヘツドがいかなるトラツク位
置に存在しても一定のレベルで読出される)の読
出し波形を、負レベルでスライスして基準パルス
を発生し、これをもとに位相周期回路、遅延素
子、論理回路などの組合わせで発生される。トラ
ツクから読出された信号は、図示しない2つのア
ナログスイツチに入力され、各々のアナログスイ
ツチは偶数ゲート信号、奇数ゲート信号がハイレ
ベルの間入力された信号を出力するので、アナロ
グスイツチの一方の出力には、偶数位置ビツトの
読出し波形が出力され他方には奇数位置ビツトの
読出し波形が出力される。アナログスイツチの各
出力は図示しないピークホールド回路に入力され
て偶数、奇数の位置ビツトの各々のピークがホー
ルドされ、ヘツドとトラツクの位置の変化に対応
して第4図aに示すようになり、奇数位置ビツト
に対応する信号は点線のように、偶数位置ビツト
に対応する信号は実線のように変化する信号が出
力される。この2つのピークホールド出力信号の
差をとることにより、第4図bに示すような位置
検出信号が得られる。以上の説明から分るように
この位置信号は磁気ヘツドが偶数、奇数トラツク
の中間に位置した時に0となり、前後にずれるに
つれて正負いずれかのレベルをとる三角波状信号
である。磁気ヘツドはこの位置信号のレベルが
「0」となるように位置決めされる。
位置情報の検出に関する従来の他の方法として
は、第5図に示すように奇数トラツクに周波数1
の正弦波偶数トラツクに1とは異なる周波数2
正弦波を配置する2周波方式と呼ばれるものがあ
る。この場合、磁気ヘツド読出し波形はS(t)=
asin2π1t+bsin2π2tの形で与えられる。S(t)
に2つのリフアレンス信号r1(t)=sin2π1t,r2
(t)=sin2π2tをそれぞれ乗算すると次のような
信号が得られる。
S(t)r1(t)=a/2−a/2cos4π1t+b/
2cos2π(12)t−b/2cos2π(12)t
S(t)r2(t)=b/2−b/2cos4π2t+a/
2cos2π(12)t−a/2cos2π(12)t
これらの信号を(12)より低いカツトオフ
周波数を持つフイルタを通すとa/2とb/2の値を有 する直流成分が得られ、この2つの直流信号の差
を取ると第4図bに示すような位置信号が得られ
る。
以上説明したように第1図に示した方法は、偶
数トラツクと奇数トラツクの位置情報を時分割で
分離し、第5図に示した方法は周波数分割で分離
している。その結果、位置信号を再生するために
時分割では正確なタイミング発生回路が必要とな
り、また周波数分割では、周波数及び位相の合つ
た正確なリフアレンス信号発生回路、乗算回路が
必要になる。これらの回路を構成することは、装
置が大規模な場合は実装スペース、価格などの点
で大きな不利とはならないが、最近の小径媒体を
用いる低価格な小形デイスク装置などでは実装ス
ペースが大巾に増大したり、経済性が悪くなつた
りするという大きな欠点があつた。
〔発明の目的および構成〕
したがつてこの発明の目的は、形状が小さく、
しかも経済性の良い位置情報検出信号発生方法を
提供することにある。
このような目的を達成するためにこの発明は、
奇数トラツクと偶数トラツクのそれぞれに、そこ
からローレンツ孤立波形半値幅の0.6〜0.7倍の期
間を有し、かつ相互に干渉しない2ビツトパター
ンを読出せるような磁化を行ない、読出された信
号を微分してその波形をピークホールドしたもの
と、読出された信号の反転した信号をピークホー
ルドしたものとの差を求めるようにしたものであ
る。以下、実施例を示す図面を用いてこの発明を
詳細に説明する。
〔実施例〕
第6図はこの発明に用いる磁気媒体の磁化状態
を示した図であり、第1図と同一部分は同記号を
用いている。図において、5,6は奇数トラツク
の磁化区間、7,8は偶数トラツクの磁化区間で
あり、磁化区間5,8は信号を記録再生する方向
にN極からS極の向きに磁化され、磁化区間6,
7はこれを逆向きに磁化されている。磁化区間
5,7は信号記録再生方向の長さが後述するロー
レンツ状孤立波形半値幅の略半分となるように決
められている。磁化区間6,8は信号記録再生方
向の長さがローレンツ状孤立波形半値幅の略5倍
程度となるように決められ、同一トラツクから読
出された信号が相互に干渉をおこさないようにな
つている。このようにして磁化区間を配置した偶
数トラツクと奇数トラツクとを交互に隣接させて
配置すると第6図に示す磁気媒体9ができあが
る。
第7図aは第6図のうちから奇数トラツク1(2k
−1)〔但しkは正の整数〕およびこれと隣接する
偶数トラツク12kの各磁化区間を抜き出して記載
したものであり、奇数トラツク1(2k-1)に示す磁
化区間を形成するには第7図bに示す信号によつ
て磁化を行ない、偶数トラツク12kに示す磁化区
間を形成するには第7図cに示す信号によつて磁
化を行なえば良い。なお、このようにして記録し
た情報を磁気ヘツド10が奇数トラツク1(2k-1)
上にある時に読出した信号、奇数トラツク1(2k-1
と偶数トラツク12kの両方に均等にかかつた時に
読出した信号、偶数トラツク12k上にある時に読
出した信号を第7図d,e,fに示す。磁気ヘツ
ド10から読出される信号は奇数トラツク1(2k-1
から読出される正から負に変化する2ビツトパ
ターンと偶数トラツク12kから読出される負から
正に変化する2ビツトパターンの和である。この
ため、磁気ヘツド10が奇数トラツク上にある時
は第7図dに示す波形となり、偶数トラツク上に
ある時は第7図fに示す波形となる。しかし、磁
気ヘツド10が奇数トラツクと偶数トラツクの両
方に均等にかかつている時は第7図eに示すよう
に読出された信号が打消し合い、出力信号は現わ
れない。
第8図は第6図のようにサーボ用情報の書込ま
れた磁気媒体9から信号を読出し、その信号から
位置情報検出信号を発生する回路のブロツク図で
ある。同図において、11はラインが非反転出
力、ラインが反転出力を送出する差動増幅器、
11aはバツフア増幅器、12は微分器、13は
ピークホールド回路であり、微分器12、ピーク
ホールド回路13は例えば第9図、第10図に示
すような回路で構成される。第9図、第10図に
おいて、121,132はコンデンサ、122は抵
抗、131はダイオード、133は定電流回路であ
る。微分器12において、コンデンサ121の静
電容量をC、抵抗122の抵抗値をRとするとこ
の微分器12の伝達関数は次のように表わされ
る。
D(S)=SCR/1+SCR=τ/1+Sτ…(1) ここでτは微分器12の時定数と呼ばれてい
る。
次にこのように構成された装置により位置検出
信号が得られる理由について説明する。先ず第1
1図aに示すような反転区間の長い磁化区間を有
するトラツクから信号を読み出すと、第11図b
に示すローレンツ状孤立波形が得られる。この読
出された信号において幅2aは読出出力の振幅が
最大値の半分になる幅であり半値幅と呼ばれ、磁
気媒体磁性層の厚み、残留磁化、保持力、磁気ヘ
ツドと磁気媒体間の距離などで決まる量である。
前述の微分器12の時定数τは読出波形の半値幅
2aを磁気ヘツド10と磁気媒体9との相対速度
で除した値の5分の1程度の値に選ばれる。
第11図bに示す波形を微分すると第11図c
に示す信号が得られる。図において、実線は理想
的な微分波形であり、この場合bで示すような2
個の微分波形が近接していても微分波形の裾の部
分は相互に干渉することはない。微分波形が理想
波形からずれて点線に示すように裾を引くことが
あつても、2個の読出信号が読出波形半値幅2a
の5倍、すなわち10a離れていれば微分波形の
裾の部分は相互に干渉することはない。
なお、サーボ情報読出方向の距離をxとすると
読み出されるローレンツ状孤立波形S(x)は次
式によつて近似される。
S(x)=1/1+(x/a)2 …(2) 次に、第12図aに示すように磁化の反転区間
が短かく、信号記録再生方向の長さがローレンツ
状孤立波形半値幅2aの半分に近い場合、磁化の
反転区間部分は第12図bに示すようにローレン
ツ状孤立波形が干渉した波形が読出される。この
信号を微分すると第12図cに示すように、波形
の正の部分のピーク値が負の部分のピーク値の3
分の1程度の波形となる。ローレンツ状孤立波形
半値幅の半分に近い磁化の反転区間を有するトラ
ツクを第13図aに示すように隣接させ、隣接す
るトラツクの磁化反転区間を距離Lだけ離した磁
気媒体上を磁気ヘツド10がトラツクの幅方向に
移動した時、磁気ヘツド10から読出された信号
を微分した波形は第13図b〜fのようになる。
b〜fはaに示すように磁気ヘツド10が上側の
トラツク(奇数トラツクとする)と下側のトラツ
ク(偶数トラツクとする)の両方に半分ずつかか
つた位置をy=0とし、トラツク幅Wの半分ずつ
磁気ヘツドが移動した時のy=W/2,y=W/4,y =0,y=−W/4,y=−W/2の5つの位置に対応 している。
第13図における正のピークレベルV+、負の
ピークレベルV-の大きさは次式で与えられる。
−W/2y0のとき V+=−M/3・y/W/2 …(3) V-=−M・y/W/2 …(4) 0yW/2のとき V+=My/W/2 …(5) V-=M/3・y/W/2 …(6) 第14図aは磁気ヘツド10をトラツクの幅方
向に移動した時、磁気ヘツド10から読出されて
微分された微分波形の正のピーク値をホールドし
た特性を表わしており、第14図bは読出信号の
位相を反転した信号を微分し、微分波形の正のピ
ーク値をホールドした特性を表わしている。そし
て、第14図aに示す信号とbに示す信号の差の
演算を行なうとcに示す特性が得られる。この特
性は磁気ヘツドの位置をy、出力信号のレベルを
VPとすると次のようになる。
VP=V+−V-=4M/3Wg …(7) すなわち磁気ヘツド10を位置決めするy=0
で「0」となり、傾きが4M/3Wの直線となる。
第14図cに示す特性が得られれば、位置検出
信号が「0」となるような制御を行なうことによ
つて、磁気ヘツド10は奇数トラツクと偶数トラ
ツクの両方に半分ずつかかる位置に正確に制御さ
れる。このようにローレンツ状孤立波形の略半分
の磁化区間を設けたことによつて第13図b〜f
に示すように、微分波形の正のピークと負のピー
クの値が異なる信号が得られ、このために第14
図cに示す特性が得られる。
したがつて、第6図のように書込んだサーボ用
信号を磁気ヘツド10で読出して、読出された信
号を第8図の回路で処理すると、ピークホールド
回路13から出力される信号は第14図a,bの
ようになる。ここで第14図aは差動増幅器11
の非反転入力端子側に供給される信号、bは反転
入力端子側に入力される信号である。そして、
a,bに示す信号の差を求めることによつて第1
4図cに示す信号が得られる。
なお、第6図に示す磁化区間5,7は信号記録
再生方向の長さがローレンツ状孤立波形半値幅の
略半分として説明してきたが、現実には使用する
部品の材質、供給の構造によつて最適値があり、
一般的にはこの長さがローレンツ状孤立波形半値
幅の0.6〜0.7倍のときに読み出される信号の微分
値の正のピーク値と負のピーク値との比が最高と
なるものであり、このため本願はその部分を請求
の範囲としている。
以上は水平記録媒体とリングヘツドを用いた水
平記録の場合であるが、垂直記録媒体と単磁極ヘ
ツドによる垂直記録を用いても同様に位置情報の
検出が可能となる。第15図は垂直記録の場合の
磁化パターンを磁気媒体の一方の面から見た図で
あり、反対側の面すなわち紙面裏側の面はこの図
と逆極性に磁化されている。この磁化を単磁極ヘ
ツドで読出して得られる波形は第7図dに示した
ものと同様であり、その後の波形処理は第8図に
示したブロツク図で同様に実現できる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明に係る位置情報検
出信号発生方法は、奇数トラツクと偶数トラツク
の相互に干渉をおこさない位置で信号の記録再生
方向にローレンツ状孤立波形半値幅の0.6〜0.7倍
の長さを有する磁化反転区間を設けているので、
ここから読出した信号を微分し、これをピークホ
ールドすることによつて磁気ヘツドの位置決めを
行なうことができるので、従来のような複雑な回
路が不要となり、形状が小さく、しかも経済性が
良くなるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁化配置を示す図、第2図は第
1図のように磁化された磁気媒体から読出した信
号の波形図、第3図は第2図に示す信号を処理す
る時のゲート信号の波形図、第4図は従来の方法
によつて得られる特性を示すグラフ、第5図は従
来の方法として用いられている他の信号書込方
法、第6図はこの発明に適用される磁化区間の配
列方法、第7図は第6図に示す磁化区間を形成す
るための信号および磁化されたものを読出した信
号の波形図、第8図は第6図に示す磁化配置され
た磁気媒体から信号を読出して処理する回路のブ
ロツク図、第9図は第8図における微分器の一例
を示す回路図、第10図は第8図におけるピーク
ホールド回路の一例を示す回路図、第11図は磁
化の反転区間が長い時の磁化配置およびそこから
得られる信号の波形を示す図、第12図は磁化の
反転区間が短かい時の磁化配置およびそこから得
られる信号の波形を示す図、第13図は第12図
のように磁化したトラツクを隣接させそこから得
られた信号を微分した時に得られる信号を示す
図、第14図はピークホールド回路の出力信号特
性およびその出力信号の差を演算することによつ
て得られる特性を示す図、第15図はこの発明方
法に用いる他の磁化状態を示す図である。 11〜14……トラツク、5〜8……磁化区間、
10……磁気ヘツド、11……差動増幅器、12
……微分器、13……ピークホールド回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁気媒体上に磁化区間を反転させた部分を設
    け、この部分から磁気ヘツドによつてローレンツ
    状孤立波形を含む信号を読出し、読出された信号
    をもとに位置情報の検出を行なう信号を発生する
    位置情報検出信号発生方法において、 磁気媒体上の信号記録再生方向にローレンツ状
    孤立波形半値幅の0.6〜0.7倍の長さを有し所定方
    向に磁化された第1の磁化区間と、 第1の磁化区間とは磁化方向が反対の第2の磁
    化区間とを有し、 この第1および第2の磁化区間を信号記録再生
    方向に交互に配置して第1のトラツクを形成し、 第1および第2の磁化区間とそれぞれ磁化方向
    が反対の第3および第4の磁化区間を有し、 この第3および第4の磁化区間を第1のトラツ
    クに隣接した状態で信号記録再生方向に交互に配
    置して第2のトラツクを形成し、 第1および第3の磁化区間は同一タイミングに
    おいて読出される位置に位置され、 第2および第4の磁化区間は同一トラツクから
    読出した信号が相互に干渉をおこさない長さを有
    し、 この磁気媒体から読出した信号およびその信号
    の位相を反転した信号をそれぞれ微分してそのピ
    ーク値をホールドした第1および第2の読出信号
    を発生させ、 第1の読出信号と第2の読出信号との差を求め
    ることによつて位置情報の検出を行うための位置
    情報検出信号を発生する位置情報検出信号発生方
    法。
JP8825484A 1984-05-04 1984-05-04 位置情報検出信号発生方法 Granted JPS60234217A (ja)

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