JPH03225684A - ヘッドの位置決め方式 - 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、例えば磁気ディスク装置においてセクターサ
ーボ方式で記録再生ヘッドのトラックの幅方向の位置決
めを行なう際に使用して好適なヘッドの位置決め方式に
関する。

〔発明の概要〕

本発明は、例えば磁気ディスク装置においてセクターサ
ーボ方式で記録再生ヘッドのトラックの幅方向の位置決
めを行なう際に使用して好適なへ２・ドの位置決め方式
に関し、記録媒体上に並列に形成されたトラックに沿っ
て次第に１／２トラックピッチずつ偏位させて４相の夫
々１トラックピッチ幅のバーストパターンを形成し、こ
れら４相の内の１組Ｉの逆相のバーストパターンからヘ
ッドによって再生した逆相の信号及び他の１＆［ｌの逆
相のバーストパターンからヘッドによって再生した逆相
の信号より互いに位相が１／２トラックピッチ異なる２
相のトラック位置信号を生成し、これら２相のトラック
位置信号より１トラ、クピッチ内でそのヘットの変位量
に比例して変化する狭範囲トラック位置信号を生成し、
１トラックピツチ毎に階段状に変化するアドレス信号と
その狭範囲トラック位置信号とより１トラ、クピノチを
超える範囲でそのヘッドの変位量に比例して変化する広
範囲トラック位置信号を生成し、この広範囲トラ、り位
置信号及びその狭範囲トラック位置信号を用いてそのヘ
ッドのその記録媒体上におけるトラックの幅方向の位置
決めを行なうことにより、位置決めサーボ機構をより安
定に動作させることができると共にアクセスタイムの短
縮ができるようにしたものである。

〔従来の技術〕 磁気ディスク装置の内の所謂ハードディス装置は、スピ
ンドルに記録媒体としての磁気ディスクを１枚〜数枚取
付け、このスピンドルを回転させた状態で半径方向に１
対〜数対の記録／再生ヘッドを動かすことによりそれら
磁気ディスクの所定部分で信号の記録又は再生を行なう
。それら磁気ディスクの１面は円周方向には例えば５０
個のセクターに分割され、半径方向には例えば８００本
のトラックに分割され、セクタ一番号及びトラック番号
（トラックアドレス）によって記録又は再生する領域を
指定することができる。

その磁気ディスク上の半径方向の記録／再生ヘッドの位
置決めを行なって、そのヘッドを所定のトラックアドレ
スを有するトラックの中心軸上に保持するための制御方
法には、ステッピングモータによる間ループ制御とボイ
スコイルモータ（ＶＣＭ）による閉ループ制御とがある
。前者はアクセスタイムが遅いため通常後者が使用され
るが、後者の場合、ボイスコイルモータ自体には位置検
出機能がないため、別途位置を検出するための機構が必
要である。そして、ボイスコイルモータによる閉ループ
制御方式はその位置検出の機構によって、位置検出に外
部センサーを用いる外部センサ一方式、磁気ディスクの
一面に位置信号を記録してサボ専用に用いるサーボ面サ
ーボ方式、磁気ディスクの全てにデータとサーボ用位置
信号（バーストパターンとして記録される信号）を時分
割で記録するセクターサーボ方式に分かれる。

これらの内で、外部センサ一方式は磁気ディスク面に対
しては開ループ制御であるため、サーマルオフトラック
等の補正が必要になると共に外部センサーの機構により
製造コストが高くなる。また、サーボ面サーボ方式は磁
気ディスクの一面全部がサーボ専用となってしまうので
、磁気ディスクが１枚又は２枚程度のハードディスク装
置には実用的でない。一方、セクターサーボ方式には上
述の不都合は生しない。

第６図は従来のセクターサーボ方式が適用される磁気デ
ィスクの一面に形成されたサーボセクターを示し、この
第６図において、Ｒは半径方向、φは円周方向を示し、
この円周方向φに沿ってブタセクター（２Ａ）及び（２
Ｂ）に挟まれる形でサーボセクター（１）が確保されて
おり、データセクター（２Ａ）及び（２Ｂ）には半径方
向Ｒに一定ピッチＴｐでトラ、クアドレスがＮ−１，Ｎ
、Ｎ＋ｌ、　・・・のデータ記録用のトラックが形成さ
れている。これらのトラックアドレスがＮ−１，Ｎ、Ｎ
＋１．・・のトラックの中心軸を夫々（８Ａ）　、　（
８Ｂ）　、　（８Ｃ）　、・・・とする。

サーボセクター（１）において、データセクター（２Ａ
）との境界部から円周方向φに、半径方向Ｒに連続なサ
ーボ引込み用のパターンであるサーボヘッダ（４）及び
各トラックアドレスを示すアドレスパターン（５）が形
成され、このアドレスパターン（５）に続いてトラック
中心軸（３Ａ）　、　（３Ｂ）　、　（３Ｃ）　、・・
・の間に１トラック置きにｌｌｌｌｉｌＴｗ　　（Ｔ＠
　＜Ｔ、　）のＡ相バーストパターン（６）が形成され
、このＡ相バーストパターン（６）に続いてこのパター
ン（６）を半径方向Ｒに１トラックピッチＴ、たけ偏位
させた形で幅Ｔ−のＢ相バーストパターン（７）が形成
され、このＢ相バーストパターン（７）からデータセク
ター（２Ｂ）との境界部にかけて半径方向Ｒに連続な正
規化用のＣ相バーストパターン（８）が形成されている
。バーストパターン（６）　、　（７）　、　（８）に
は夫々円周方向φに所定ピッチで交流磁界が記録され、
サーボヘッダ（４）及びアドレスパターン（５）には夫
々円周方向φに所定パターンの磁界が記録されている。

（９）は記録／再生（Ｒ／Ｗ）ヘッドを示し、このヘッ
ド（９）はＲ方向に摺動自在に図示省略したヘッドポジ
ショナに支持されている。第６図例において、磁気ディ
スクを円周方向φの逆方向に一定の角速度で高速回転さ
せた場合のヘッド（９）による再生信号は、このヘッド
（９）が半径方向Ｒに沿って位置（ＩＯＡ）又は（ＩＯ
Ｂ）に在るときに夫々第７図Ａ又はＢに示す如くなる。

この第７図Ａ及びＢの横軸は円周方向の角度軸φである
が、この磁気ディスクを一定の角速度で回転させた場合
には、この横軸は時間軸ｔともみなすことができる。ま
た、この第７図Ａ及びＢにおいて、細線は実際の再生信
号、太線はこの再生信号の包絡線を示し、サーボヘッダ
（４）から再生された信号であるトリガー信号ＴＳによ
って定まる時点ｔ０を基準としてそれぞれ時点１．．１
．及びｔ、における包絡線の振幅が夫々Ａ相バーストパ
ータン（６）より再生されたサーボ信号Ｓ、、Ｂ相バー
ストパターン（７）より再生されたサーボ信号Ｓ、及び
Ｃ相バーストパターン（８）より再生された基準サーボ
信号Ｓ、とみなされる。また、アドレスパターン（５）
に対応してアドレス信号ＡＤＳが再生される。この場合
、位置（ＩＯＡ）ではヘッド（９）はパターン（６）と
パターン（７）との中間を通過するため第７図Ａにおけ
るサーボ信号ＳＡ及びＳｌの値は等しいが、位置（ＩＯ
Ｂ）ではヘッド（９）はパターン（７）に寄っているた
め第７図Ｂにおけるサーボ信号ＳＡの値はサーボ信号Ｓ
ｌｌの値よりも小さ（なっている。

その第７図におけるサーボ信号ＳＡ及びＳ、をヘッド（
９）の半径方向Ｒの位置の関数としてトラック中心軸（
３Ｂ）を中心としてプロットしたものが夫々第８図Ｂ及
びＣであり、この第８図Ａには対応するヘッド（９）及
びバーストパターン（６）　、　（７）の配置を示す。

この第８図において、磁気ディスクが円周方向φと逆方
向に高速回転し、ヘッド（９）が半径方向Ｒに比較的遅
い一定の速度■で摺動するときには、第８図の横軸Ｒは
時間軸ｔとも考えることができる。

この従来例においては、トラック中心軸（３Ａ）。

（３Ｂ）　、　（３Ｃ）のピンチＴ２とヘッド（９）及
びバーストパターン（６）　、　（７）の夫々の幅Ｔｗ
とはＴ。＜Ｔ。

の関係にあるため、サーボ信号Ｓ、及びＳ、は夫々位置
Ｒに関してピンチが２Ｔ、の三角波状の周期的信号にな
ると共に、１ピツチの中に輻Ｗ１が２　（ＴＰ−Ｔ、１
）の不感帯（３５）及び（３６）が含まれている。この
不感帯を除去するために、それらサーボ信号ＳＡと３８
とは位相が１８０ａ異なることを利用して、次式によっ
てトラック位置信号ＳＸ（第８図Ｄ）を算出する。

ｓ、　−（ＳＡ−３ｓ　）／Ｓｃ　　・（］）式（１）
において、Ｓ　ＡＳ　＊を基準サーボ信号Ｓｃで除算す
るのは正規化を行なうためである。このトラック位置信
号ＳＸはピッチ２ＴＰで平均レヘルが０の略三角波とな
り、サーボ信号ＳＡ及びＳ瑯に見られる不感帯は解消さ
れているため、より高精度な位置情報が得られる。

一般にヘッド（９）を半径方向Ｒに摺動させて成る目的
アドレスを有するトラック上に位置させる場合には、そ
のヘッド（９）を半径方向Ｒに所定の速度で移動するた
めの速度サーボ機構及びそのヘッド（９）をその目的ア
ドレスを有するトラックのトラック中心軸上に固定する
ための位置サーボ機構が使用される。その速度サーボ機
構を動作させるための速度信号は第８図りのトラック位
置信号ＳＸを時間ｔで微分することによって得られる。

トラック位置信号ＳＸを時間ｔで微分すると、第８図Ｅ
に示す如く、バーストパターン（６）の中心の位置Ｒ＋
　から正方向及びバーストパターン（７）の中心の位置
Ｒ２から負方向には夫々値が負の曲線Ｃ１及びＣ２が得
られる。これらの曲線Ｃ８及びＣ２の符号を反転して得
られる実線の曲線が速度信号■８となる。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、トラック位置信号ＳＸのサーボ信号ＳＡ
の不感帯（３５）及びサーボ信号ＳＩの不感帯（３６）
に対応する領域での傾きの絶対値を■１、それ以外の領
域での傾きの絶対値を■。とすると、Ｖ、＝Ｖ、／２　
　　　　　　　　・・・（２）が成立するため、速度信
号■８は第８図Ｅに示す如く不感帯（３５）及び（３６
）に対応する領域で大きく凹む如くなる。即ち、従来例
ではヘッド（９）が半径方向Ｒに一定速度で移動しても
得られる速度信号■８は最大レベルが■。且つ最小レベ
ルが■ｆの矩形波状に変化することになる。従って、こ
の速度信号■×を用いて速度サーボ機構を動作させると
、ヘッド（９）の半径方向Ｒの速度にムラが生じ、結果
として所望のアドレスを有するトラックへの高速アクセ
ス時のアクセスタイムを短縮できない不都合があった。

また、従来例では１トラックピッチＴ、内でのトラック
位置信号Ｓｘもヘッド（９）の半径方向Ｒの位置に対し
て完全には直線的な関係にないため、そのトラック位置
信号ＳＸを用いて最終的にヘッド（９）を所望のトラッ
クのトラック中心軸上に位置させるための位置サーボ機
構を動作させた場合にも、位置決めが安定に行なわれな
い不都合がある。

更に、従来例においては、第８［ｆｆ１Ｅの曲線Ｃ及び
Ｃ２の符号を反転するか否かをアドレスパターン（５）
（第６図参照）より再生された当該トラックのアドレス
の偶奇等によって判定しているが、反転のタイミングの
調整に手間取る不都合がある。

本発明は斯かる点に鑑み、位置決めサーボ機構（位置サ
ーボ機構及び速度サーボ機構）をより安定に動作させる
ことができ、結果としてアクセスタイムをより短縮でき
るヘッドの位置決め方式を提案することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるヘッドの位置決め方式は、記録媒体上に並
列に形成されたトラックに沿って次第に１／２トラック
ピッチ（ＴＰ／２）ずつ偏位させて４相の夫々１トラッ
クピッチＴ、幅のバーストパターン（３０，３１，３２
，３３）を形成し、この４相の内の１組の逆相のバース
トパターン（３０，３１）からヘッド（１１）によって
再生した逆相の信号ＵＰ、ＵＱ及ヒ他の１組の逆相のバ
ーストパターン（３２，３３）からヘッド（１１）によ
って再生した逆相の信号ＵＡＵ、より互いに位相が１／
２トラックピッチ（Ｔ　Ｆ／２）異なる２相のトラック
位置信号Ｕｘ、Ｕｙを生成し、この２相のトラック位置
信号Ｕ＊、Ｕｖより１トラックピッチＴ、内でそのヘッ
ド（１１）の変位量に比例して変化する狭範囲トラック
位置信号ＳＩを生成し、１トラックピッチＴ、毎に階段
状に変化するアドレス信号Ｎ、とその狭範囲トラック位
置信号Ｓ１とより１トラックピッチＴ、を超える範囲で
そのヘッド（１１）の変位量に比例して変化する広範囲
トラック位置信号Ｓ２を生成し、この広範囲トラック位
置信号Ｓ２及びその狭範囲トラック位置信号Ｓ１を用い
てそのヘッド（９）のその記録媒体上におけるトラック
の幅方向（Ｒ方向）の位置決めを行なうようにしたもの
である。

〔作用〕

斯かる本発明によれば、それら４相の内の他の１組の逆
相のバーストパターン（３２，３３）は例えば第４図Ａ
に示す如く幅が夫々１トラックピッチＴ。

であるため、これらバーストパターン（３２，３３）を
同一トラック上に配列するとすれば、その同一のトラッ
クの全長の領域がバーストパターンで覆われる如くなる
。従って、これら逆相の信号ＵＡ及びＵ＋＋の和信号（
ＵＡ＋Ｕ、）はヘッド（１１）の幅によって定まる一定
の値となるため、この和信号（ＵＡ＋Ｕｌ）を正規化用
の信号として使用することができ、別途正規化用の基準
パターンを設ける必要がない。一方、従来例では第８図
に示す如く、逆相のバーストパターン（６，７）を同一
トラック上に配列しても、その同一トラックには抜けが
生じるため、個々のサーボ信号ＳＡとＳ、との和信号（
ｓ、＋Ｓｌ　）は一定とならず別途正規化用の基準パタ
ーン（８）が必要となる。

また、本発明によれば、互いに位相が１／２トラツクピ
ツク（ＴＰ／２）異なる２相のトラック位置信号Ｕ、、
Ｕ、が生成されるが、これら２相のトラック位置信号Ｕ
、、ＵＶは不感帯（ヘッド（１１）の変位量に対して信
号が比例しては変化しない領域）の位置も互いに１／２
トラックピッチだけ異なっているため、これら２相のト
ラック位置信号Ｕ、、Ｕ、の内の夫々ヘッド（１１）の
変位量に対して信号が比例して変化する部分を組合わせ
ることにより、１トラックピンチＴ、内でそのへ・ノド
（１１）の変位量に比例して変化する狭範囲トラック位
置信号Ｓ１が生成される。

また、例えば各トラック毎に付されたアドレスより形成
される信号である１トラックピッチＴ。

毎に階段状に変化するアドレス信号Ｎ、に、その狭範囲
トラック位置信号Ｓ１を圧縮又は伸張した信号を加算す
ることにより、そのアドレスが付された全トラックに亘
り（即ち、１トラックピンチＴ、を超える範囲で）その
再生ヘッド（１１）の変位量に比例して変化する広範囲
トラック位置信号Ｓ２が生成される。

従って、例えばこの広範囲トラック位置信号Ｓ２を時間
で微分することによってヘッド（１１）の速度に完全に
比例する速度信号が得られるため、この速度信号を用い
て速度サーボ機構を良好に動作させることができる。ま
た、所望のトラックのトラック中心軸の近傍にヘッド（
１１）が達した後には、狭範囲トラック位置信号ＳＩを
用いて位置サーボ機構を動作させることにより、そのヘ
ッド（１１）を所望のアドレスを有するトラックのトラ
ック中心軸上に良好に位置決めすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例につき第１図〜第５図を参照し
て説明しよう０本例はハードディスク装置の磁気ディス
ク上で記録／再生ヘッドを半径方向（トラックの幅方向
）に位置決めする場合に本発明を適用したものであり、
この第２図において第６図に対応する部分には同一符号
を付してその詳細説明は省略する。

第１図は本例のハードディスク装置の位置決め回路を示
し、この第１図において、（１１）は記録／再生（Ｒ／
Ｗ）ヘッド、（１２）はボイスコイルモタ（ＶＣＭ）で
あり、このヘッド（１１）をボイスコイルモータ（１２
）によって磁気ディスクの半径方向に移動させる。この
ヘッド（１１）より再生された信号を再生増幅器（１３
）を介して包絡線検波器（１４）、サーボヘッダ（１５
）及びアドレスデコーダ（１６）に供給し、サーボヘッ
ダ検出器（１５）にて検出されるサボセクターを示すト
リガー信号ＴＳをタイミング回路（１７）に供給し、タ
イミング回路（１７）はそのトリガー信号ＴＳによって
定まる時点ｔ０を基準として各種タイミングパルスを生
成し、これらのタイミングパルスをアドレスデコーダ（
１６）及びサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路（１９Ａ
）　、　（１９Ｂ）　。

（１９Ｐ）　、　（１９Ｑ）に供給する。アドレスデコ
ーダ（１６）はその時点Ｌ０から所定時間経過後に再生
信号よりアドレス信号ＡＤＳを抽出して、このアドレス
信号ＡＤＳを位置検出回路（１８）に供給し、位置検出
回路（１８）はこのアドレス信号ＡＤＳをデコードして
、値がΔＮずつ階段状に変化すると共に現在そのヘッド
（１１）が位置しているトラックのアドレスに対応する
粗いトラック位置信号Ｎｌ（第５図Ｅ参照）を生成する
。

包路線検波器（１４）より出力される包路線信号を共通
にサンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路（１９Ａ）（１９
Ｂ）　、　（１９Ｐ）　、　（１９０）に供給し、これ
らＳ／Ｈ回路（１９Ａ）〜（１９Ｑ）は時点ｔ０を基準
として夫々時点ｔ６．Ｌｔ、Ｌ４及びｔ５にその包絡線
信号を保持してサーボ信号Ｕ　ａ、　Ｕ　ｍ、　Ｕ　Ｐ
、及びＵｏを得る。この場合、後述の如くサーボ信号Ｕ
、とＵｓとは互いに位相が１８０”異なると共に、サー
ボ信号Ｕ。

とＵｏとは互いに位相が１８０’異なる如くなされてい
る。更に、サーボ信号Ｕ、とＵＡとは互いに位相が９０
６異なる如くなされている。

上述の如きサーボ信号ＵＡ””’Ｕｓを得るための磁気
ディスク上のサーボセクターにおけるサーボパターンの
一例を第２図に示し、この第２図において、データセク
ター（２Ａ）及び（２Ｂ）には半径方向Ｒに一定ピッチ
Ｔｐで並列に（回忌円状に）トラックが形成されている
。この磁気ディスクを円周方向φと逆方向に一定の角速
度で高速回転すると共に、幅Ｔｗ　　（Ｔｗ　＜ＴＦ　
）のヘッド（１１）を半径方向Ｒの所定位置に移動させ
ることにより、そのヘッド（１１）を所望のアドレスを
有するトラックのトラック中心軸（３Ａ）　、　（３Ｂ
）　、　（３Ｃ）　、・・・に沿って相対的に円周方向
φに駆動することができる如くなされている。

このデータセクター（２Ａ）と（２Ｂ）との間のサーボ
セクター（１）において、データセクター（２八）との
境界部より円周方向φに順次、サーボヘッダ（ＳＨ）（
４）、例えば偶数アドレスのトラックのトラック中心軸
（３Ｂ）　、　（３Ｄ）　、・・・に沿う幅がＴ、のＰ
相バーストパターン（３０）、奇数アドレスのトラック
のトラック中心軸（３Ａ）　、　（３Ｃ）　、・・・に
沿う幅がＴ、のＱ相バーストパターン（３１）、Ｐ相バ
ーストパターン（３０）を半径方向ＲにＴ、／２だけ偏
位させたＡ相バーストパターン（３２）及びＱ相バース
トパターン（３１）を半径方向にＴ、／２だけ偏位させ
たＢ相バーストパターン（３３）を形成し、このＢ相バ
ーストパターン（３３）とデータセクター（２Ｂ）の境
界部との間に各トラックのアドレス信号が記録されてい
る夫々幅がＴ、のアドレスパターン（３４）を形成する
。即ち、バーストパターン（３０）〜（３３）は夫々半
径方向に１トラックピッチＴＰ置きに幅Ｔ２で所謂ベタ
記録によって形成すると共に、Ｐ相バーストパターン（
３０）を基準とすると他のバーストパターン（３１）（
３２）及び（３３）は半径方向に夫々Ｔ、、Ｔ、／２及
び−Ｔ２／２だけ偏位させる如くなす。この場合、バー
ストパターン（３０）〜（３３）の半径方向Ｒのピッチ
は２トラックピンチ（２Ｔ、）に等しいため、２トラッ
クピツチ（２Ｔ、）を３６０°とした場合、バーストパ
ターン（３０）　、　（３１）　、　（３２）　、　（
３３）の位相は夫々０’、１８０”　　９０°　−９０
°になる。また、本例ではアドレスパターン（３４）も
所謂へ少記録によって個々のトラック用のアドレスパタ
ーンを夫々幅ＴＰで記録している。

第３図は第２図例のサーボパターンによるヘッド（９）
からの再生信号の一例を示し、サーボヘッダ（４）を再
生して得られるトリガー信号ＴＳによって定まる時点Ｌ
０を基準として、順次時点１４，１．。

Ｌ６及びＬ７でその再生信号の包絡線の振幅を保持する
ことによってサーボ信号Ｕ　Ｐ、　Ｕ　−、Ｕ　ａ及び
Ｕ、が得られる。磁気ディスクを円周方向φと逆方向に
一定の角速度で高速回転した状態でヘッド（１１）を半
径方向Ｒに移動させて、それらサーボ信号ＵＡ及びＵｌ
ｌを半径方向の位ｉ１Ｒの関数としてプロットした線図
を第４図Ｂ及びＣに示し、第４図Ａには対応するサーボ
パターンを示す半径方向Ｒにへ、ド（Ｉｆ）を一定速度
で移動するものとすれば、第４図の横軸の単位は位置Ｒ
及び時間もの何れでもよい。

本例では、個々のＡ相バーストパターン（３２）の幅は
ＴＰ、ヘッド（１１）の幅はＴ。（Ｔｗ　＜Ｔｒ　）と
仮定されているため、サーボ信号ＵＡには第４図Ｂに示
す如く、ヘッド（１１）が変位しても信号が変化しない
領域である幅Ｗｔ　　（＝Ｔｐ　　Ｔｗ）の不感帯（３
７Ａ）及び（３７Ｂ）が存在する。また、Ｂ相バースト
パターン（３３）によるサーボ信号Ｕ８はサーボ信号Ｕ
Ａを半径方向ＲにＴ、だけ移動させた信号となり、サー
ボ信号ＵＡ及びＵ、のピッチは２トラックピッチ（２Ｔ
Ｆ）に等しいと共に、このサーボ信号Ｕ、における不惑
帯（３８Ａ）及び（３８Ｂ）は夫々サーボ信号Ｕ、にお
ける不惑帯（３７Ａ）及び（３７Ｂ）　と重なる。この
場合、個々のバーストパターン（３２）及び（３３）の
半径方向Ｒの幅は夫々Ｔ、であるため、バーストパター
ン（３３）を円周方向φと逆方向に移動させることによ
ってバーストパターン（３２）の空きの部分を完全に覆
うことができる。

従って、サーボ信号ＵＡ及びＵ、の和信号はヘッド００
の幅Ｔ１によって定まる一定の値Ｕ０となる。

従って、本例によればこのサーボ信号ＵＡ及びＵＢの和
信号Ｕ。を用いることによって信号の正規化を行なうこ
とができるので、別途正規化用の基準バーストパターン
を形成する必要がない利益がある。このことは、サーボ
セクター（１）の長さを短縮でき、データをより多く記
録できることを意味する。

第１図に戻り、サーボ信号ＵＡ及びＵ、を演算回路（２
０）に供給し、サーボ信号Ｕ、及びＵｏを演算回路（２
１）に供給し、これら演算回路（２０）及び（２１）は
夫々次式に従ってトラック位置信号ＵＸ及びＵｙを生成
する。

Ｕｘ　＝　（ＵＡ　−Ｕｓ　）　／　（ＵＡ　＋Ｕｍ　
）・・・（３）Ｕｙ−（ＬＪ、　　Ｄｏ　）　／　（Ｕ
Ｐ　＋Ｕｏ　）・・・（４）弐（３）において差信号（
Ｕａ　　Ｕｓ）を和信号（ｕａ＋ｕｓ）で除算するのは
、和信号（Ｕ、＋Ｕｌ　）がヘッド（１０の位置に依ら
ず一定の（ｉ　Ｕ　ｏであることを用いて、信号ＵＸを
正規化するためであり、信号Ｕｘは第４図りに示す如く
なる。また、サーボ信号Ｕ、及びＵｏは夫々サーボ信号
Ｕ、及びＵＡを半径方向ＲにＴ、／２だけ移動させたも
のであるため、式（４）によって生成されるトラック位
置信号Ｕ７は第４図Ｅに示す如（トラック位置信号Ｕｘ
を半径方向Ｒに−ＴＰ／２（位相では９０°）だけ移動
させたものとなり、トラック位置信号Ｕ７の不感帯の領
域は信号ｔＪｘにおける不感帯の領域と重なることはな
い。

第１図において、（２２）は補正回路を示し、この補正
回路（２２）はそれら位相が９０°異なる２相のトラッ
ク位置信号Ｕ、及びＵ７より以下に示す不感帯が除かれ
た信号ＳＩを生成する。この場合、トラック中心軸（３
Ｃ）、（３Ｂ）及び（３Ａ）の半径方向Ｒでの位置を夫
々Ｒｓ　、Ｒ，及びＲ３、サーボ信号Ｕａの（即ちトラ
・ンク位置信号Ｕ、の）一方の不惑帯（３７Ａ）の両端
の位置をＲ４及びＲｓ　　（Ｒａ　＜Ｒ３）、他方の不
惑帯（３７Ｂ）の両端の位置をＲ４及びＲ？　（Ｒ５＜
Ｒ６＜Ｒ？　）とすると共に、トラック位置信号Ｕ８及
びＵＶの最大値及び最小値を夫々Ｕ、及び−Ｕ、Ｉとす
る。また、領域Ｒ４＜Ｒ＜　Ｒｓの中点の位置をＲ９、
領域Ｒｈ　＜　Ｒ＜　Ｒ７の中点の位置をＲ１゜とする
と、位置Ｒ，及びＲＩＧは夫々トラック位置信号ｔＪＹ
のゼロクロス点に相当すると共に線分Ｒ，Ｒ，、Ｒ，Ｒ
，、Ｒ，Ｒ，、Ｒ７Ｒ１の長さは夫々Ｔ、／２となる。

第４図り及びＥの領域Ｒ４≦Ｒ＜Ｒ９においては、Ｕｘ
＜Ｏ且つ−Ｕ、（Ｔ、−’ｒｗ　）／Ｔ、≦ＵＶ〈０が
成立し、領域Ｒ９≦Ｒ＜Ｒ５においては、Ｕ　ｘ　＜　
Ｏ且つ０≦Ｕｖ　＜ＵＨ（ＴＦ　　Ｔｗ　）／Ｔ、が成
立し、領域Ｒ１≦Ｒ＜　Ｒ＋　ｏ及びＲ１゜≦Ｒ＜　Ｒ
？　も同様にＵＸ及びＵ、の値の範囲によって表わすこ
とができるため、補正回路（２２）より出力される信号
Ｓ１は領域Ｒ１≦Ｒ＜　Ｒｓの中で次のように表わすこ
とができる。但し、便宜上Ｆ＝ＬＪｌｌ（ＴＰ　−Ｔ、
　）／”ｒｔ、−（５）と置く。

Ｓｔ−Ｕｘ（Ｕｘ≦０且つＵＹ　＜−Ｆ）　　・（６Ａ
）Ｓ、＝−Ｕ、−Ｆ−Ｕ。

＝　−Ｕｌｌ　ＴＰ　／　Ｔ＠Ｕｖ （Ｕｘ＜０且つ−Ｆ≦ＵＹ〈０）・・・（６Ｂ）Ｓｔ　
　−ＵＮ　　Ｆ＋ＵＹ ＝　　ＵＮ　ＴＦ　／Ｔｗ　＋　Ｕｙ （ＵＸ＜０且つ一０≦ＵＹ＜Ｆ）・・・（６Ｃ）Ｓ＋＝
Ｕｘ（Ｆ≦ＵＹ）　　　　　　　　　　・・・（６Ｄ）
Ｓｔ　　＝ＵＭ＋Ｆ−ＵＹ ＝　Ｕｌｌ　ＴＰ　／　Ｔｗ　　　Ｕｖ（ＵＸ＞０且つ
Ｑ　＜　Ｕ　ｙ≦Ｆ）　・・・（６Ｅ）Ｓ　＋　　＝　
ＵＮ　　Ｆ　＋　Ｕｖ ＝Ｕ、Ｔ、／Ｔ＠　−ＵＹ （Ｕえ〉０且つ−Ｆ　＜　Ｕ　ｙ≦Ｆ）・・・（６Ｆ）
ｓ、−ｕｘ（Ｕｘ≧０且つＵ、≦〜Ｆ）・・・（６Ｇ）
式（６八）〜（６Ｇ）の領域は夫々第４図り及びＥの領
域Ｒ１≦Ｒ＜Ｒ４、Ｒ３≦Ｒ＜Ｒｑ　、Ｒｑ≦ＲくＲ５
、Ｒｓ≦Ｒ＜　Ｒｈ　、Ｒｈ≦Ｒ＜　Ｒ＋。、Ｒ＋ｏ≦
Ｒ＜　Ｒ？及びＲ７≦Ｒ＜Ｒ，、に対応する。また、式
（６Ａ）及び（６Ｇ）は Ｓ、＝Ｕ、（Ｕ、≦−Ｆ）　　　　　　・・・（６Ｈ）
とまとめることができる。

上述の式（６Ａ）〜（６Ｇ）によって定まる信号Ｓ、は
、第４図Ｆに示す如く、半径方向Ｒに対してピッチが２
７Ｐの不感帯のない完全な三角波となる。また、長さが
１トラックピッチＴ、の領域Ｒ１≦Ｒ＜　Ｒ＋　ｏにお
いては、ヘッド（１１）の半径方向Ｒへの変位量に完全
に比例して信号ＳＩは変化するため、この信号Ｓ１を狭
範囲トラック位置信号Ｓ１と称する。

第１図に戻り、補正回路（２２）より出力される狭範囲
トラック位置信号Ｓ１をサーボ補正回路（２３）及び速
度信号発生回路（２４）に供給し、この速度信号発生回
路（２４）及び基準速度信号発生回路（２５）の一方の
入力端子に位置検出回路（１８）より出力される粗いト
ラック位置信号Ｎ１を供給し、その基準速度信号発生回
路（２５）の他方の入力端子に目的アドレス設定回路（
２６）より出力される目的アドレス信号Ｎｔを供給する
。目的アドレス信号Ｎ２はヘッド（１１）を移動させた
いトラックのアドレスを示すための値がΔＮずつ階段状
に変化する信号である。また、一方のトラック位置信号
ＵＶを図示省略した配線を介して速度信号発甥踪２４）
及び基準速度信号発生回路（２５）に供給する。

サーボ補償回路（２３）は所謂ＰＩＤ（比例、積分、微
分）制御によって狭範囲トラック位置信号ＳＩより位置
サーボ用の信号を生成し、この信号をスイッチ回路（２
８）の一方の固定接点に供給する。基準速度信号発生回
路（２５）は信号Ｎ１とＮ２との差信号（Ｎ、−Ｎ、）
に応じて定まる基準速度信号■２を減算器（２７）の加
算側入力端子に供給すると共に、目的とするトラックに
対して現在のヘッド（１１）の位置が±０．５トラック
以内になったときには制御信号Ｊを用いてスイッチ回路
（２８）の可動接点をサーボ補償回路（２３）側の固定
接点に切換える如（なす。現在のヘッド（１１）の位置
が目的とするトラックのトラック中心軸（例えば第４図
のトラック中心軸（３Ｂ）　）から±０．５トラック以
内になった場合には、信号Ｎ１とＮ、との差信号がＯに
なると共に、第４図Ｅより明らかな如く、トラック位置
信号ＵｖがＵＶ≧０を充足するようになるため、信号Ｎ
、とＮ、との差信号及びトラック位置信号Ｕｖをチエツ
クすることによって、基準速度発生回路（２５）はヘッ
ド（１１）の位置が目的とするトラックのトラック中心
軸に対して±０．５トラック以内になったか否かを確実
に識別することができる。

速度信号発生回路（２５）は、先ず狭範囲トラック位置
信号Ｓ　＋　（第５図Ｂ）の内で半径方向Ｒに対して傾
きが負の部分の符号を反転して信号Ｓｔ（第５図Ｃ）を
生成する。信号ＳＩの傾きが負の部分においては第５図
Ａに示す如くトラック位置信号ＵＹＯ値が常に負になる
ためこの信号ＵＶをチエツクすることによって狭範囲ト
ラック位置信号ｓ１の傾きの負の部分の符号を正確に反
転することができる。次に、速度信号発生回路（２４）
はその信号Ｓ２の振幅を粗いトラック位置信号Ｎ、のス
テップ量ΔＮと同一になるように設定すると共に、その
信号Ｓ２の最小値が０になるようにオフセット信号を加
えることによって、第４図に示す信号Ｓ３を生成する。

そして、この信号Ｓ、を粗いトラック位置信号Ｎ１に加
算することによって第５図已に示す信号Ｓ２を生成する
。この信号Ｓ２は磁気ディスクの半径方向Ｒの全領域に
おいて、ヘッド（１１）の変位量に完全に比例して変化
する信号であるため、この信号Ｓ２を広範囲トラック位
置信号と称する。

最後に、基準速度信号発生回路（２５）はその広範囲ト
ラック位置信号Ｓ８を時間で微分（ソフトウェア上では
「差分」に相当する。）して速度信号■１を生成し、こ
の速度信号Ｖ□を減算器（２７）の減算側入力端子に供
給する。本例の広範囲トラック位置信号Ｓ８は磁気ディ
スク上の全領域においてヘッド（１１）の変位量に完全
に比例して変化する信号であるため、その信号Ｓ、を微
分して得られる速度信号■３はヘッド（１１）の半径方
向Ｒの移動速度に完全に比例した信号となり、本例によ
れば速度サーボ機能を極めて安定に動作させることがで
き、結果として所望のアドレスを有するトラックへのア
クセスタイムを短縮できる利益がある。

第１図に戻り、その減算器（２７）より出力される速度
差信号ΔＶ（・Ｖ２−Ｖ、）をスイッチ回路（２８）の
他方の固定接点に供給し、このスイッチ回路（２Ｂ）の
可動接点に現われる信号を電力増幅器（２９）を介して
ボイスコイルモータ（１２）に供給する。

第１図例のヘッド（１１）を所望のアドレスを有するト
ラックのトラック中心軸上へ移動させる場合の全体の動
作につき説明するに、先ず目的アドレス設定回路（２６
）よりその所望のアドレスに対応する目的アドレス信号
Ｎ２を基準速度信号発注回路（２５）に供給する。

そして、初期状態では粗いトラック位置信号Ｎ１と目的
アドレス信号Ｎ２とは大きく異なるため、基準速度信号
発生回路（２５）はスイッチ回路（２８）の可動接点を
減算器（２７）側の固定接点に接続すると共に、基準速
度信号■、を減算器（２７）に供給する。

また、速度信号発生回路（２４）からはヘッド（２４）
の速度に完全に比例する速度信号■、が減算器（２７）
に供給され、この減算器（２７）より速度差信号ΔＶが
スイッチ回路（２８）及び電力増幅器（２９）を介して
ボイスコイルモータ（１２）に供給されるため、ヘッド
（１１）はその基準速度信号■２で定まる速度で半径方
向Ｒで目的アドレスのトラックの方向へ高速に移動する
。

次に、ヘッド（１１）の位置が所望のアドレスのトラッ
クのトラック中心軸から±０．５トラックピッチ（±０
．５７ｐ）以内の位置に達すると、基準速度信号発生回
路（２５）によってスイッチ回路（２８）の可動接点が
サーボ補償回路（２３）側へ切換えられるため、サーボ
補償回路（２３）にて生成される位置サーボ制御用の信
号がスイッチ回路（２８）及び電力増幅器（２９）を介
してボイスコイルモータ（１２）に供給されて、ヘッド
（１１）は所望のアドレスを有するトラックのトラック
中心軸上に静止する。この場合、本例によれば、第４図
Ｆに示す如く、サーボ補償回路（２３）に供給される狭
範囲トラック位置信号Ｓは、トラック中心軸（例えば（
３Ｂ））から±０．５７゜の範囲内ではヘッド（１１）
の変位量に完全に比例して変化する信号であるため、位
置サーボ制御をも極めて安定に行なうことができる利益
がある。

尚、第１図例はハードウェア回路で表現されているが、
これらは大部分マイクロコンピュータのソフトウェアに
よって置換えることができることは明らかである。

尚、本発明は上述実施例に限定されず、例えばフレキシ
ブルディスクの記録再生装置に適用するなど、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採り得ることは勿
論である。

〔発明の効果］ 本発明によれば、狭範囲トラック位置信号及び広範囲ト
ラック位置信号を適宜切換えて使用することにより、位
置決めサーボ機構を安定に動作させることができると共
に所望のトラックへのアクセスタイムを短縮できる実用
上の利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の位置決め回路を示す構成口
、第２図は一実施例の磁気ディスク上のサーボパターン
を示す要部の線図、第３図は第２回例のサーボパターン
から再生された再生信号を示す信号波形図、第４図は狭
範囲トラック位置信号Ｓ１の生成過程の説明に供する線
図、第５図は速度信号■８の生成過程の説明に供する信
号波形図、第６図は従来の磁気ディスク上のサーボパタ
ーンの要部を示す線図、第７図は第６図例のサーボパタ
ーンから再生された再生信号を示す信号波形図、第８図
は従来の速度信号■８の生成過程の説明に供する線図で
ある。 （１１）はヘッド、（２０）、　（２１）は夫々演算回
路、（２２）は補正回路、（２３）はサーボ補償回路、
（２４）は速度信号発生回路、（３０）〜（３３）は夫
々バーストパターン、（３４）はアドレスパターン、Ｕ
＾、Ｕ日。 Ｕ、、Ｕ、は夫々サーボ信号、Ｕｘ、Ｕｖはトラック位
置信号、Ｓｌは狭範囲トラック位置信号、Ｎ２は広範囲
トラック位置信号、Ｎ１は粗いトラック位置信号である
。 第３図 ）尖範ロトラ１．り位置信号５−の生成［Ｆ］第１第４
１？１ □ｇ５図今りのバクーノによる・を町ト生イ言号第７図 速度信号Ｖｘの生バ１邑第１ 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体上に並列に形成されたトラックに沿って次第に
   １／２トラックピッチずつ偏位させて４相の夫々１トラ
   ックピッチ幅のバーストパターンを形成し、該４相の内
   の１組の逆相のバーストパターンからヘッドによって再
   生した逆相の信号及び他の１組の逆相のバーストパター
   ンからヘッドによって再生した逆相の信号より互いに位
   相が１／２トラックピッチ異なる２相のトラック位置信
   号を生成し、 該２相のトラック位置信号より１トラックピッチ内で上
   記ヘッドの変位量に比例して変化する狭範囲トラック位
   置信号を生成し、 １トラックピッチ毎に階段状に変化するアドレス信号と
   上記狭範囲トラック位置信号とより１トラックピッチを
   超える範囲で上記ヘッドの変位量に比例して変化する広
   範囲トラック位置信号を生成し、 該広範囲トラック位置信号及び上記狭範囲トラック位置
   信号を用いて上記ヘッドの上記記録媒体上におけるトラ
   ックの幅方向の位置決めを行なうようにしたことを特徴
   とするヘッドの位置決め方式。