JPH04258808A - Magnetic disk device - Google Patents

Magnetic disk device

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Publication number
JPH04258808A
JPH04258808A JP1874691A JP1874691A JPH04258808A JP H04258808 A JPH04258808 A JP H04258808A JP 1874691 A JP1874691 A JP 1874691A JP 1874691 A JP1874691 A JP 1874691A JP H04258808 A JPH04258808 A JP H04258808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positioning
magnetic disk
track
bit
bits
Prior art date
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Pending
Application number
JP1874691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nozomi Inoue
井上望
Kaneo Yoda
依田兼雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP1874691A priority Critical patent/JPH04258808A/en
Publication of JPH04258808A publication Critical patent/JPH04258808A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To attain an accurate positioning by providing a common synchronizing bit to each track and the positioning bits having magnetizing inversion at the different positions in the peripheral direction for each track, and making the positions of positioning bits corresponding to each track to be respectively different for different cells. CONSTITUTION:A positioning pattern 204 is divided into plural groups 205 and each group is constituted of two cells 206. One synchronizing bit 221 and the positioning bits A222, B223 are provided in each cell. Centers of recording widths on each bit are deviated by 1/2 track portion against the center of track. The magnetizing inversion exists inevitably in the synchronizing bit 221 and also exists in either positioning bit A222 or B223. Then, the arrangement of magnetizing inversion in the positioning bits is repeated for every two tracks, and the front and rear positions of bits A222, B223 in regard to the peripheral direction of magnetizing inversion become alternate for every other cell. Thus, an influence by external disturbance is reduced and the accuracy is improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置のアク
チュエータ位置決め用パターンの記録方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for recording patterns for positioning actuators in magnetic disk drives.

【0002】0002

【従来の技術】コンピュータの主たる外部記憶装置であ
る磁気ディスク装置においては、大容量・高速化が進み
、磁気ヘッドの移動を司るアクチュエータの制御もより
高度化する一方、ディスク面上に書き込まれる位置決め
用パターンもよりコンパクトで高精度なものが必要とさ
れている。
[Background Art] Magnetic disk drives, which are the main external storage devices for computers, have become larger in capacity and faster, and the control of actuators that control the movement of magnetic heads has also become more sophisticated. A more compact and highly accurate pattern is also required.

【0003】磁気ディスク装置の磁気ヘッドを目標トラ
ックに追従させる位置サーボ系において磁気ヘッドの位
置を示す位置誤差信号は磁気ディスク上に書き込まれた
位置決め用パターンを利用して作成される。位置決め用
パターンの従来例としては米国特許3534344に記
載されたダイビット・パターン(Dibit  Pat
ern)、米国特許3691543や4032984に
記載されたトライビット・パターン(Tribit  
Patern)、さらに米国特許4238809や46
31606に示されたモディファイド・ダイビット・パ
ターン、そして最も簡単な構成であるバースト形式が米
国特許3185972や4424543に記載され実用
に供されていた。また以上の位置決め用パターンは磁気
ディスク一面を専用サーボ面として用いる面サーボ方式
と各データ面のセクターの一部をサーボ部として用いる
セクターサーボ方式の両者に使用されていた。
In a position servo system that causes a magnetic head of a magnetic disk device to follow a target track, a position error signal indicating the position of the magnetic head is created using a positioning pattern written on a magnetic disk. A conventional example of a positioning pattern is the Dibit pattern described in U.S. Pat. No. 3,534,344.
ern), the tribit pattern (Tribit pattern) described in U.S. Pat.
Pattern), as well as U.S. Patents 4,238,809 and 46
The modified dibit pattern shown in No. 31606 and the burst format, which is the simplest structure, were described in US Pat. No. 3,185,972 and US Pat. Further, the above-mentioned positioning pattern has been used in both a surface servo method in which one surface of the magnetic disk is used as a dedicated servo surface and a sector servo method in which a part of the sector of each data surface is used as a servo section.

【0004】位置誤差信号を作成するのに必要最小限の
位置決め用パターン単位(以後「セル」と呼ぶ)の長さ
について説明する。図8は従来のダイビット・パターン
のセルを、図9は従来のトライビット・パターンのセル
、図10は従来のモディファイド・ダイビット・パター
ンのセルを各々示す詳細図である。図8、図9、図10
において示される位置決め用パターンは磁気ディスク(
以下では簡単のため単に「ディスク」と称する)面に同
心円状に形成した磁化パターンの一部を展開したもので
あり、便宜上扇形角度を無視し半径方向を平行な縦線に
よって描いている。従ってディスク回転方向が矢印10
5となり、図中106は磁気ヘッドの位置(より厳密に
は磁気ヘッドギャップ位置であるが、特に誤解の生じな
い範囲で以下では単に「ヘッド」と称する)を示し、デ
ィスク半径方向である矢印107に沿って動く。ヘッド
106は各トラックの中心線102、103、104に
位置決めされる。また図中実線は磁化反転位置を示す。
The minimum length of a positioning pattern unit (hereinafter referred to as a "cell") necessary to create a position error signal will be explained. FIG. 8 is a detailed diagram showing a cell with a conventional dibit pattern, FIG. 9 is a detailed diagram showing a cell with a conventional tribit pattern, and FIG. 10 is a detailed diagram showing a cell with a conventional modified dibit pattern. Figure 8, Figure 9, Figure 10
The positioning pattern shown in is a magnetic disk (
This is a partial development of a magnetization pattern formed concentrically on a surface (hereinafter referred to simply as a "disk" for simplicity), and for convenience, the fan angle is ignored and the radial direction is drawn by parallel vertical lines. Therefore, the disk rotation direction is arrow 10.
5, and 106 in the figure indicates the position of the magnetic head (more precisely, the magnetic head gap position, but to avoid any misunderstanding, it will be simply referred to as the "head" below), and arrow 107 indicates the disk radial direction. move along. Head 106 is positioned at the centerline 102, 103, 104 of each track. Further, the solid line in the figure indicates the magnetization reversal position.

【0005】ここで位置誤差信号を作成するのに必要最
小限の位置決め用パターン単位、即ちセルを破線で示し
た。また一磁化反転の間隔を1ビットとすると、図8中
ダイビット・パターンのセル108のセル長は4ビット
である。図9中トライビット・パターンのセル109の
セル長は3ビットである。図10中モディファイド・ダ
イビット・パターンのセル110のセル長は6ビットで
ある。モディファイド・ダイビット・パターンでは同期
ビット111、112が更に2ビット追加される場合が
多くこの場合は8ビットである。
[0005] Here, the minimum positioning pattern units, ie, cells, necessary for creating a position error signal are shown by broken lines. Further, assuming that the interval between one magnetization reversal is 1 bit, the cell length of the dibit pattern cell 108 in FIG. 8 is 4 bits. The cell length of the tri-bit pattern cell 109 in FIG. 9 is 3 bits. The cell length of the modified dibit pattern cell 110 in FIG. 10 is 6 bits. In the modified dibit pattern, two additional bits are often added to the synchronization bits 111 and 112, and in this case, the number of synchronization bits is 8 bits.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】位置決め用パターンの
セル長が長いことは磁気ディスク装置の次の点から悪影
響を及ぼしていた。面サーボ方式の場合は1トラック中
に配置できるセルが少なくなるため、位置誤差信号を作
成する上でのサンプリング数が減少し位置決め精度が悪
化する。一方セクタサーボ方式の場合はこの影響が更に
顕著であり、位置決め用パターンは1トラック中数パー
セントしか占有できないため1セクタ内のサーボ部内で
のセル数は数セルから多くても10セル以下である。従
ってセル長の長いダイビット、モディファイド・ダイビ
ッではサンプリング数が少なく位置誤差信号の精度、信
頼性が低く記録再生時のフォローイング精度が悪くなる
ことから磁気ディスク装置の高容量化を妨げていた。
Problems to be Solved by the Invention The long cell length of the positioning pattern has had an adverse effect on magnetic disk drives from the following points. In the case of the surface servo method, the number of cells that can be placed in one track decreases, so the number of samplings used to create a position error signal decreases, and positioning accuracy deteriorates. On the other hand, in the case of the sector servo system, this effect is even more remarkable, and since the positioning pattern can occupy only a few percent of one track, the number of cells in the servo section in one sector is from several cells to at most 10 cells or less. Therefore, in dibits and modified dibits with long cell lengths, the number of samplings is small, the accuracy and reliability of the position error signal is low, and the following accuracy during recording and reproduction deteriorates, which hinders the increase in the capacity of magnetic disk devices.

【0007】位置決め用パターンが書き込まれるべきデ
ィスク表面に媒体欠陥がある場合は誤った位置誤差信号
が生成され、サーボループ系に外乱として作用する。さ
らに位置誤差信号の復調の過程にランダムに侵入する電
気的なノイズも同様に位置誤差信号のノイズとなる。限
られたサーボ部内に配置されるセル数が少ない場合には
これら外乱の影響が大きく、位置決め精度を劣化させて
しまう。
If there is a media defect on the disk surface on which the positioning pattern is to be written, an erroneous position error signal is generated, which acts as a disturbance on the servo loop system. Furthermore, electrical noise that randomly enters the demodulation process of the position error signal also becomes noise in the position error signal. When the number of cells arranged in a limited servo unit is small, the influence of these disturbances is large and the positioning accuracy is degraded.

【0008】許容できる位置決め精度を得るためには、
相当数のセルが必要となりサーボ部を広くせざるを得な
い。この問題はセクターサーボ方式の場合はより顕著で
あり、データ領域を減少させ、装置の高容量化を妨げて
いた。
[0008] In order to obtain acceptable positioning accuracy,
A considerable number of cells are required, which necessitates making the servo section wider. This problem is more pronounced in the case of the sector servo system, which reduces the data area and prevents the device from increasing its capacity.

【0009】トライビット・パターンの場合、以上に挙
げたパターンの中ではセル長は最小であり望ましいが、
再生波形の非対称性からくる不具合があった。図11は
単一の磁化反転の再生波形の非対称性を示す説明図であ
る。ヘッドで記録された磁化反転を再生する場合、本来
破線で示すごとく対称形の再生波形113が再生される
はずが実際には実線で示す左右非対称の再生波形114
が得られる。この理由は磁気ヘッドの記録再生時に発生
する磁界の非対称性等による。更に近年使用されている
高密度記録対応のMIG(メタル・イン・ギャップ)ヘ
ッド、薄膜ヘッドではこの傾向が一層顕著である。また
再生回路に用いるフィルターや磁気ヘッドの周波数特性
で周波数により位相遅延時間が異なるため波形が歪み、
これは記録密度が上昇すればするほど顕著に表われる。 更に波形非対称は磁気ヘッドや磁気ディスクの電磁変換
特性に依存するため、これらのばらつきにより非対称の
度合は各ヘッド毎、各磁気ディスク毎及び同じ磁気ディ
スクの場所によっても異なる。
In the case of the tri-bit pattern, the cell length is the smallest among the patterns listed above and is desirable;
There was a problem caused by the asymmetry of the reproduced waveform. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the asymmetry of the reproduction waveform of a single magnetization reversal. When reproducing the magnetization reversal recorded by the head, a symmetrical reproduced waveform 113 is supposed to be reproduced as shown by the broken line, but in reality it is an asymmetrical reproduced waveform 114 as shown by the solid line.
is obtained. The reason for this is due to the asymmetry of the magnetic field generated during recording and reproduction of the magnetic head. Furthermore, this tendency is even more pronounced in MIG (metal-in-gap) heads and thin film heads that are compatible with high-density recording and have been used in recent years. Also, due to the frequency characteristics of the filters and magnetic heads used in the reproduction circuit, the phase delay time differs depending on the frequency, so the waveform is distorted.
This becomes more noticeable as the recording density increases. Furthermore, since the waveform asymmetry depends on the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic head and magnetic disk, the degree of asymmetry differs for each head, for each magnetic disk, and even for different locations on the same magnetic disk due to these variations.

【0010】図12は従来のトライビット・パターンに
おける非対称再生波形を示す説明図で、位置決め用パタ
ーンは展開したものである。パターン書き込み時の各ト
ラックの中心線120〜125は等ピッチIにて配置さ
れている。ヘッド126にてトラックの中心線122上
で再生された再生波形133は図中破線にて示すように
波高の違う波形となる。これは磁化反転間隔がある程度
短い場合、隣接する磁化反転の向きが異なり隣接する非
対称孤立再生波形(図中の破線で示す)が互いに干渉し
合い、重ね合わせた波形は前述のように本来同じ波高で
あるべきものが違いを生ずる。この波形を模式化したも
のを134に示す。2つの位置決めビット136、13
7はその出力振幅が異なるが、ヘッドの位置誤差信号は
この位置決めビット136、137の出力振幅F、Gよ
り計算し、オフトラック(トラック中心とヘッドギャッ
プ中心のずれ量)はF−Gに比例する。従ってF=Gに
て位置誤差信号は0になりヘッドはトラック中心上に位
置決めされた事になる。この場合のヘッドの中心129
はパターン書き込み時の中心線122に対し1トラック
毎反対方向にHだけずれた位置にある。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an asymmetric reproduction waveform in a conventional tri-bit pattern, in which the positioning pattern is developed. The center lines 120 to 125 of each track during pattern writing are arranged at equal pitches I. The reproduced waveform 133 reproduced by the head 126 on the center line 122 of the track has a waveform with different wave heights as shown by the broken line in the figure. This is because when the magnetization reversal interval is short to a certain extent, adjacent asymmetric isolated reproduction waveforms (indicated by broken lines in the figure) with different directions of adjacent magnetization reversals interfere with each other, and the superimposed waveforms originally have the same wave height as described above. What should be makes a difference. A schematic representation of this waveform is shown at 134. Two positioning bits 136, 13
7 have different output amplitudes, but the head position error signal is calculated from the output amplitudes F and G of these positioning bits 136 and 137, and off-track (the amount of deviation between the track center and the head gap center) is proportional to F-G. do. Therefore, when F=G, the position error signal becomes 0, and the head is positioned at the center of the track. The center of the head in this case 129
is at a position shifted by H in the opposite direction every track with respect to the center line 122 at the time of pattern writing.

【0011】同様に再生波形のF=Gなる位置、即ち再
生波形での各トラック中心127〜132はそれぞれ書
き込み時の中心線より同量ずれる。従ってトラックピッ
チは奇数トラックではO、偶数トラックではEとなる。 O=I+2H、E=I−2Hなる関係にある。このよう
にトライビット・パターンには原理的にトラックピッチ
が偶数トラックと奇数トラックで異なるという致命的な
欠点が内在していた。このためヘッド幅がトラックピッ
チに対し十分小さくないと隣のトラックにヘッドがはみ
出し記録再生をしてしまい隣接トラックのデータを破壊
する不具合が発生した。更にこのピッチ誤差はヘッドと
ディスクの電磁変換特性のばらつきにに依存するため各
ヘッド、各シリンダ、さらには1トラックの中でも異な
り、これをアルゴリズム等で補正することはできない。 特に、高記録密度が要求される近年ではヘッドはMIG
、薄膜化し、線記録密度もトラック密度も向上する一方
であり、ピッチ誤差という致命欠点を有するトライビッ
ト・パターンを実用化する事は不可能であった。
Similarly, the positions F=G of the reproduced waveform, that is, the respective track centers 127 to 132 in the reproduced waveform, are each shifted by the same amount from the center line at the time of writing. Therefore, the track pitch is O for odd-numbered tracks and E for even-numbered tracks. The relationship is O=I+2H and E=I-2H. As described above, the tri-bit pattern has a fatal drawback in that the track pitch is fundamentally different between even-numbered tracks and odd-numbered tracks. For this reason, if the head width was not sufficiently small relative to the track pitch, the head would protrude into the adjacent track and perform recording/reproduction, resulting in a problem that data on the adjacent track would be destroyed. Furthermore, since this pitch error depends on variations in electromagnetic conversion characteristics between the head and the disk, it differs between each head, each cylinder, and even within one track, and cannot be corrected using an algorithm or the like. In particular, in recent years when high recording density is required, MIG heads are
However, as films become thinner and linear recording densities and track densities continue to improve, it has been impossible to put tri-bit patterns, which have a fatal drawback of pitch error, into practical use.

【0012】ダイビット・パターンでは同期ビットが存
在しない。同期ビットはまず位置決めビットの再生の時
間の基準となり再生回路はこの同期ビットで同期をとり
つつ正確に位置決めビットをサンプリングし正確な位置
誤差信号を取り出す。また、ディスクの回転変動、パタ
ーン書き込み時の時間ずれなどの外乱要因に十分追従し
て位置誤差信号を取り出すために、同期ビットは不可欠
であった。さらにAGC(オートゲインコントロール)
の動作では再生波形中に一定間隔で一定出力振幅を有す
同期ビットがある事により、安定した再生波形増幅復調
が可能となる。従って同期ビットのないダイビット・パ
ターンは書き込み精度等の外乱要因に弱く位置決め精度
が悪く、また安定した増幅に難があるためS/N比が悪
く、高記録密度磁気ディスク装置用の位置決めには不向
きであった。
There is no synchronization bit in the dibit pattern. First, the synchronization bit serves as a time reference for reproducing the positioning bit, and the reproducing circuit accurately samples the positioning bit while synchronizing with the synchronization bit to extract an accurate position error signal. In addition, a synchronization bit was essential in order to sufficiently track disturbance factors such as disc rotation fluctuations and time lags during pattern writing and extract position error signals. Furthermore, AGC (auto gain control)
In this operation, stable amplification and demodulation of the reproduced waveform is possible because there are synchronization bits having a constant output amplitude at regular intervals in the reproduced waveform. Therefore, dibit patterns without synchronization bits are susceptible to disturbance factors such as writing accuracy and have poor positioning accuracy, and have difficulty in stable amplification, resulting in poor S/N ratios, making them unsuitable for positioning in high-density magnetic disk drives. Met.

【0013】バースト方式の場合は、復調回路の構成に
もよるが位置決め用パターンが長く必要であり、磁気デ
ィスク装置の高容量化には難があった。また、局所的な
モジュレーションや媒体欠陥など磁気ディスクの特性の
影響を受けやすく位置決め精度が劣化するため高トラッ
ク密度化には難があった。
In the case of the burst method, although it depends on the configuration of the demodulation circuit, a long positioning pattern is required, making it difficult to increase the capacity of a magnetic disk device. Furthermore, it has been difficult to increase track density because positioning accuracy deteriorates because it is susceptible to the characteristics of the magnetic disk, such as local modulation and medium defects.

【0014】そこで本発明は上記のような課題を解決す
るためのもので、その目的とするところは、セル長が短
く、限られた領域内で多くの位置誤差信号がサンプルで
きることで高精度位置決めが実現でき、またサーボ部が
必要最小限ですみデータ部への活用領域が広く高容量化
に適し、さらに媒体欠陥、ノイズ、サーボパターン書き
込み誤差などの外乱に影響を受けづらい安定した品質の
位置誤差信号を提供でき、波形非対称によるピッチ誤差
がない良好な位置決め精度の実現できる位置決め用パタ
ーンを有する磁気ディスク装置を提供することにある。
Therefore, the present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to achieve high precision positioning by having a short cell length and being able to sample many position error signals within a limited area. In addition, the servo section is required to a minimum, the usable area for the data section is wide, and it is suitable for increasing capacity. Furthermore, it is a position with stable quality that is less susceptible to disturbances such as media defects, noise, and servo pattern writing errors. It is an object of the present invention to provide a magnetic disk device having a positioning pattern that can provide an error signal and achieve good positioning accuracy without pitch errors due to waveform asymmetry.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置は、少なくとも1枚の磁気ディスクと、該磁気ディス
クを載置し回転駆動するスピンドルモータと、前記磁気
ディスクに対して情報を記録・再生を行なう少なくとも
1個の磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁気ディスク
上の半径方向の任意の位置に移動可能なアクチュエータ
機構と、該アクチュエータ機構を駆動する原動機と、前
記磁気ディスク、磁気ヘッド、アクチュエータ機構を収
納する容器とを有する磁気ディスク装置において、(a
)前記ディスクの情報記録面には同心円状に情報を記録
した複数のトラックを有し、(b)前記ディスクの情報
記録面の内少なくとも1ヵ所には、アクチュエータの制
御に用いられるサーボ部が前記トラックの複数にまたが
って存在し、(c)前記サーボ部には1つ以上のグルー
プより構成される位置決め用パターンを有し、(d)前
記グループは複数のセルよりなり、(e)前記セルは前
記磁気ディスクの半径方向にn(nは1以上の整数)ト
ラック周期の周期性を持ち、(f)前記セルは周方向に
1つ以上の同期ビットとn個の位置決めビットを有し、
(g)前記位置決めビットの半径方向の記録幅の中心は
、隣合うトラックの中心のほぼ中間に位置し、(h)前
記同期ビット及び位置決めビットの位置は隣接トラック
の間に於て幾何学的に連続であり、(i)前記セルの各
々において全ての同期ビットは磁化反転を有し、(j)
各トラックは1つのセル内でただ1つの位置決めビット
において同じ向きの磁化反転を有し、その周方向の位置
はnトラックの中のどのトラックにおいても互いに異な
り、(k)あるトラックの位置決めビットにおける磁化
反転の周方向の位置は同じグループ内の各セルにおいて
すべて異なり、(l)前記位置決めビットにおけるの磁
化反転の有無は全てのグループにおいて同一配列をなす
を特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A magnetic disk device of the present invention includes at least one magnetic disk, a spindle motor for mounting and rotating the magnetic disk, and recording and reproducing information on and from the magnetic disk. an actuator mechanism capable of moving the magnetic head to any position in the radial direction on the magnetic disk; a prime mover for driving the actuator mechanism; and the magnetic disk, the magnetic head, and the actuator. In a magnetic disk device having a container for storing a mechanism, (a
(a) the information recording surface of the disk has a plurality of tracks on which information is recorded concentrically; (c) the servo section has a positioning pattern made up of one or more groups; (d) the group consists of a plurality of cells; (e) the cells has a periodicity of n (n is an integer of 1 or more) track periods in the radial direction of the magnetic disk, (f) the cell has one or more synchronization bits and n positioning bits in the circumferential direction,
(g) the center of the radial recording width of the positioning bit is located approximately midway between the centers of adjacent tracks, and (h) the positions of the synchronization bit and positioning bit are geometrically located between adjacent tracks. (i) in each of said cells all synchronous bits have magnetization reversal; and (j)
Each track has magnetization reversal in the same direction in only one positioning bit within one cell, the circumferential position is different from each other in any track among n tracks, and (k) in the positioning bit of a certain track. The position of magnetization reversal in the circumferential direction is different for each cell in the same group, and (l) the presence or absence of magnetization reversal in the positioning bits is characterized in that the arrangement is the same in all groups.

【0016】[0016]

【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。 図1は本発明の一実施例における位置決め用パターンを
用いる磁気ディスク装置の平面図を示し、図2は同じく
断面図を示す。同図において磁気ディスク1はスピンド
ルモータ2に載置され、一定方向、一定速度に回転駆動
される。磁気ヘッド3は磁気ディスク1の各面上を空気
の動圧によって浮上しており、磁気ディスク1の表面の
磁性層に対して記録再生を行なう。磁気ヘッド3はアク
チュエータ4に取り付けられており、磁気ディスク1上
を径方向に任意の位置に回動可能である。この場合、ア
クチュエータ4は回転式であり、回転中心にはボールベ
アリングより構成された軸受5を有している。この軸受
に対して磁気ヘッドと相対する位置にアクチュエータ4
の原動機であるボイスコイルモータ6(以下「VCM」
と称する)が配置される。この実施例では、VCMのコ
イル7はアクチュエータ4に固定され、磁石を含むVC
Mの磁気回路8は後述するベースフレーム9に取り付け
られている。VCMの磁気回路8において発生する磁束
はVCMのコイル7を図1の紙面に対して垂直に、すな
わちアクチュエータの回転軸に平行に貫き、コイル7に
電流を通ずることにより電磁力が発生し、アクチュエー
タに任意の大きさ、回転方向の角加速度を与えることが
出来る。スピンドルモータ2、アクチュエータ4及びV
CMの磁気回路8はベースフレーム9に取り付けられて
おり、カバー10と間で密閉空間を構成しており、外部
からの塵埃の侵入を防いでいる。ベースフレーム下面に
は回路基板11が取り付けられている。回路基板11に
は、スピンドルモータ2、VCM6の駆動回路、記録再
生回路、サーボ回路、ディスクコントローラ回路等の電
子部品が搭載されている。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a plan view of a magnetic disk device using a positioning pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 similarly shows a sectional view. In the figure, a magnetic disk 1 is placed on a spindle motor 2 and is driven to rotate in a constant direction and at a constant speed. The magnetic head 3 floats above each surface of the magnetic disk 1 by the dynamic pressure of air, and performs recording and reproduction on the magnetic layer on the surface of the magnetic disk 1. The magnetic head 3 is attached to an actuator 4 and can be rotated to any position on the magnetic disk 1 in the radial direction. In this case, the actuator 4 is rotary and has a bearing 5 made of a ball bearing at the center of rotation. An actuator 4 is located at a position facing the magnetic head with respect to this bearing.
Voice coil motor 6 (hereinafter referred to as “VCM”) is the prime mover of
) will be placed. In this embodiment, the coil 7 of the VCM is fixed to the actuator 4 and the VCM including the magnet
The M magnetic circuit 8 is attached to a base frame 9, which will be described later. The magnetic flux generated in the magnetic circuit 8 of the VCM passes through the coil 7 of the VCM perpendicularly to the plane of FIG. can be given an arbitrary magnitude and angular acceleration in the direction of rotation. Spindle motor 2, actuator 4 and V
The magnetic circuit 8 of the CM is attached to a base frame 9, and forms a sealed space with a cover 10 to prevent dust from entering from the outside. A circuit board 11 is attached to the lower surface of the base frame. The circuit board 11 is equipped with electronic components such as the spindle motor 2, a drive circuit for the VCM 6, a recording/reproducing circuit, a servo circuit, a disk controller circuit, and the like.

【0017】図3は本発明の一実施例におけるディスク
の記録面を概念図である。全ての記録・再生は同心円状
のトラック201に対して行なわれる。この実施例では
各トラックは円周方向に大きく2つの領域に分かれてい
る。一つはデータ部202で、磁気ディスク装置の本来
記憶されるべき情報が装置の外部からもたらされ記録さ
れる。もう一つはサーボ部203で磁気ディスク装置の
各種制御のための情報が記録される。サーボ部203は
トラックの周方向に均等な角度間隔に配置されている。 サーボ部203は径方向にはアクチュエータの回転中心
をその中心とする円弧をなしている。この実施例ではサ
ーボ部203、データ部202の配置は全てのディスク
面で同一である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of the recording surface of a disc in one embodiment of the present invention. All recording and reproduction is performed on concentric tracks 201. In this embodiment, each track is broadly divided into two areas in the circumferential direction. One is the data section 202, in which information that should originally be stored in the magnetic disk device is brought from outside the device and recorded. The other is a servo section 203 in which information for various controls of the magnetic disk device is recorded. The servo sections 203 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction of the track. The servo portion 203 has a circular arc having the center of rotation of the actuator as its center in the radial direction. In this embodiment, the arrangement of the servo section 203 and the data section 202 is the same on all disk surfaces.

【0018】図4は本発明の一実施例におけるのサーボ
部203の詳細図である。図中の矢印は磁化の方向を示
す。サーボ部にはここで述べる位置決め用パターン20
4の他に、再生回路の同期を行なうための同期部分、記
録領域の区別を表わすための部分、トラックの番号(I
D)を表わす部分などがあるがここでは詳しくは述べな
い。位置決め用パターン204には、アクチュエータ4
を所定のトラックに位置決めするための信号が予め書き
込まれており、後述する復調回路によって、位置決めす
べきトラック201の中心よりの位置誤差信号を発生す
る。位置決め用パターン204は複数のグループ205
に分かれており、さらに各グループは2つのセル206
より成り立っている。各セルには一つの同期ビットS2
21と、位置決めビットA222及び同B223の2ヵ
所がある。各ビットの記録幅の中心は図4で示すように
、トラックの中心に対してちょうど1/2トラック分ず
れている。実際には記録幅はヘッドの磁気的なギャップ
の幅で決まり、トラックのピッチよりは若干狭いがここ
では簡単のため同一として図示してある。同期ビットS
では必ず磁化反転があり、位置決めビットA222また
は同B223のいずれかで磁化反転がある。従って、ど
のセルでも同期ビット、位置決めビットの各々の磁化反
転の向きは同一であり、同期ビットと位置決めビットで
は磁化反転の向きは異なる。この例では2トラック毎に
位置決めビットにおける磁化反転の並び方が繰り返され
る。また、位置決めビットA222と同B223の磁化
反転の周方向に関する前後の位置は一つセルおきに交互
になっている。
FIG. 4 is a detailed view of the servo section 203 in one embodiment of the present invention. The arrows in the figure indicate the direction of magnetization. The servo part has the positioning pattern 20 described here.
In addition to 4, there is a synchronization part for synchronizing the reproduction circuit, a part to indicate the distinction of recording areas, and a track number (I
There are parts that represent D), but I will not discuss them in detail here. The positioning pattern 204 includes the actuator 4
A signal for positioning the track 201 on a predetermined track is written in advance, and a demodulation circuit, which will be described later, generates a position error signal from the center of the track 201 to be positioned. The positioning pattern 204 has a plurality of groups 205
Furthermore, each group has two cells 206.
It is more established. One synchronization bit S2 for each cell
21, and two positioning bits A222 and B223. As shown in FIG. 4, the center of the recording width of each bit is shifted by exactly 1/2 track from the center of the track. In reality, the recording width is determined by the width of the magnetic gap of the head, and is slightly narrower than the track pitch, but for simplicity, it is shown here as being the same. Sync bit S
There is always magnetization reversal in either positioning bit A222 or positioning bit B223. Therefore, in every cell, the direction of magnetization reversal of each of the synchronization bit and the positioning bit is the same, and the direction of magnetization reversal of the synchronization bit and the positioning bit is different. In this example, the arrangement of magnetization reversals in the positioning bits is repeated every two tracks. Further, the positions of the magnetization reversals of the positioning bits A222 and B223 in the circumferential direction are alternated every other cell.

【0019】復調回路は前記同期ビット221及びその
前にある同期信号部で同期して発振しているVCOによ
って得られるクロックパルスによって生成されるゲート
信号をもとに、前記位置決めビットA、Bの信号ピーク
を独立にサンプルしピーク値をホールドする。この2つ
のホールドした値を差動増幅することによって、位置誤
差信号が得られる。
The demodulation circuit determines the positioning bits A and B based on the synchronization bit 221 and the gate signal generated by the clock pulse obtained by the VCO oscillating in synchronization with the synchronization signal section in front of the synchronization bit 221. Samples the signal peak independently and holds the peak value. A position error signal is obtained by differentially amplifying these two held values.

【0020】図5は本発明の磁気ディスク装置の位置決
め用パターンとヘッドの再生波形と位置誤差信号の関係
を示す説明図である。図中実線にて示される位置決め用
パターンはディスク面に同心円状に形成した磁化パター
ン(磁化反転)の一部を展開したものであり、便宜上扇
形角度を無視し、半径方向を平行な縦線により描いてあ
る。従ってディスク回転方向が矢印234であり、ヘッ
ド241はこれと直交方向に動く。ヘッド241は各ト
ラック中心線235〜240に位置決めされ、データの
記録再生を行なう。本実施例の位置決め用パターンにお
いてグループ242は2つのセル224、225よりな
りたっており、各セル内には各トラックで連続した磁化
反転を有する同期ビットS221、243があり、位置
決めビットA222と位置決めビットB223は1トラ
ック毎に交互に配置されるとともに同期ビットS243
に対し、線対称になるように配置されている。このよう
な配列が2トラック毎に繰り返される。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the positioning pattern of the magnetic disk device of the present invention, the reproduction waveform of the head, and the position error signal. The positioning pattern shown by the solid line in the figure is a part of the magnetization pattern (magnetization reversal) formed concentrically on the disk surface.For convenience, the fan angle is ignored and the radial direction is drawn by parallel vertical lines. It's drawn. Therefore, the disk rotation direction is indicated by the arrow 234, and the head 241 moves in a direction perpendicular to this. The head 241 is positioned at each track center line 235 to 240, and records and reproduces data. In the positioning pattern of this embodiment, the group 242 consists of two cells 224 and 225, and within each cell there are synchronization bits S221 and 243 having continuous magnetization reversal in each track, and a positioning bit A222 and a positioning bit B223 is arranged alternately for each track, and synchronization bit S243
They are arranged line-symmetrically. Such an arrangement is repeated every two tracks.

【0021】次にこの位置決め用パターンがヘッド24
1により復調される再生波形をヘッド241の各位置に
て説明する。ヘッド241がトラック中心線237から
トラック中心線238の間の各位置a、b、c、d、e
に位置決めされた場合の再生波形をa’、b’、c’、
d’、e’にそれぞれ示す。再生波形a’を例に取ると
、ヘッド241がトラック中心線237上にあり、セル
224の同期ビットS221、位置決めビットA222
、位置決めビットB223、セル225の同期ビットS
243、位置決めビットB223、位置決めビットA2
22の順に再生される。本来、再生波形の非対称性が無
ければ位置決めビットA222と位置決めビットB22
3の出力ピーク値は同一であり図中破線232で示す再
生波形を有する。しかし従来例にて説明した波形非対称
の影響を受け実際の再生波形は実線233の如くセル2
24の位置決めビットBがDだけ出力低下し、セル22
5の位置決めビットAもDだけ出力低下する。この両者
の量は波形非対称の影響が2つのセルに同じに作用する
ことから等しいことは自明である。再生波形b’、c’
、d’、e’でも同様にセル224の位置決めビットB
とセル225の位置決めビットAは同量Dだけ出力低下
を生ずる。
Next, this positioning pattern is used as the head 24.
The reproduced waveform demodulated by No. 1 will be explained at each position of the head 241. The head 241 moves to each position a, b, c, d, e between the track center line 237 and the track center line 238.
The reproduced waveforms when positioned at are a', b', c',
They are shown in d' and e', respectively. Taking reproduction waveform a' as an example, the head 241 is on the track center line 237, and the synchronization bit S221 and positioning bit A222 of the cell 224 are
, positioning bit B223, synchronization bit S of cell 225
243, positioning bit B223, positioning bit A2
They are played in the order of 22. Originally, if there is no asymmetry in the reproduced waveform, positioning bit A222 and positioning bit B22
3 have the same output peak value and have a reproduced waveform shown by a broken line 232 in the figure. However, due to the influence of the waveform asymmetry explained in the conventional example, the actual reproduced waveform is as shown in the solid line 233 in cell 2.
The output of positioning bit B of cell 24 decreases by D, and the output of positioning bit B of cell 22
The output of positioning bit A of No. 5 is also reduced by D. It is obvious that these two quantities are equal because the influence of waveform asymmetry acts equally on the two cells. Reproduction waveform b', c'
, d', and e', the positioning bit B of cell 224 is similarly
and positioning bit A of cell 225 cause an output drop by the same amount D.

【0022】次に再生波形から位置誤差信号生成の過程
を説明する。便宜上セル224とセル225から独立に
位置誤差信号を生成し、これを合成して最終的な位置誤
差信号を生成する。図中X軸は位置誤差信号の大きさを
示し、Y軸245はヘッド241の半径方向の位置を示
す。セル224の場合、位置誤差信号は
Next, the process of generating a position error signal from the reproduced waveform will be explained. For convenience, position error signals are generated independently from cells 224 and 225, and are combined to generate a final position error signal. In the figure, the X axis indicates the magnitude of the position error signal, and the Y axis 245 indicates the position of the head 241 in the radial direction. For cell 224, the position error signal is

【0023】[0023]

【数1】[Math 1]

【0024】にて表わされ、Kは定数である。波形非対
称がない場合は、aの位置、即ちヘッドがトラック中心
線237上にある場合はAとBは等しくX1は0となる
。ヘッドが隣接トラックの中心線238まで移動する間
に位置誤差信号は破線226の如くなりトラックピッチ
Pはどのトラック間でも一定である。波形非対称により
Aに対しBがDだけ小さい場合、位置誤差信号は実線2
27の如くなり、トラックピッチはRとなる。またこの
隣接ピッチはQとなり、
##EQU1## where K is a constant. If there is no waveform asymmetry, then at position a, that is, when the head is on the track center line 237, A and B are equal and X1 is 0. While the head moves to the center line 238 of the adjacent track, the position error signal becomes as shown by a broken line 226, and the track pitch P is constant between all tracks. If B is smaller than A by D due to waveform asymmetry, the position error signal will be the solid line 2.
27, and the track pitch is R. Also, this adjacent pitch is Q,

【0025】[0025]

【数2】[Math 2]

【0026】なる関係にある。従ってセル224の位置
誤差信号X1はヘッドが半径方向Y1に移動した場合、
実線229の如くなり、位置誤差信号でのトラックピッ
チはR、Q、R、Qと繰り返される。
The relationship is as follows. Therefore, when the head moves in the radial direction Y1, the position error signal X1 of the cell 224 is
As shown by a solid line 229, the track pitch in the position error signal is repeated as R, Q, R, Q.

【0027】一方セル225の場合、位置決めビットA
222、位置決めビットB223は同期ビットS243
に対してセル224とは対称位置に配置されている。従
って位置誤差信号は
On the other hand, in the case of cell 225, positioning bit A
222, positioning bit B223 is synchronization bit S243
In contrast, the cell 224 is arranged at a symmetrical position. Therefore, the position error signal is

【0028】[0028]

【数3】[Math 3]

【0029】にて表わされKは定数である。波形非対称
が無い場合は、位置誤差信号はセル224と同様、破線
226の様になり、トラックピッチはPで各トラック間
で一定の値になる。実際の再生波形は非対称性を持ち、
位置決めビットの位置関係より、セル224とは反対に
Bに対しAがDだけ小さくなる。この場合、位置誤差信
号は実線228の如くなり、トラックピッチはQとなる
。また、この隣接トラックのピッチはRとなる。従って
セル225の位置誤差信号X2は、ヘッドが半径方向Y
2に移動した場合、実線230の如くなり、位置誤差信
号でのトラックピッチはQ、R、Q、Rと繰り返される
##EQU1## where K is a constant. If there is no waveform asymmetry, the position error signal will look like a broken line 226, similar to the cell 224, and the track pitch will be P, which is a constant value between each track. The actual reproduced waveform has asymmetry,
Due to the positional relationship of the positioning bits, A is smaller than B by D, contrary to cell 224. In this case, the position error signal becomes as shown by a solid line 228, and the track pitch becomes Q. Further, the pitch of this adjacent track is R. Therefore, the position error signal X2 of cell 225 indicates that the head is in the radial direction Y.
2, the track pitch in the position error signal is repeated as Q, R, Q, R, as shown by a solid line 230.

【0030】最終的には位置誤差信号は、セル224、
セル225から得られる、波形非対称の影響を受けた位
置誤差信号X1とX2を加算して生成する。従って最終
的な位置誤差信号は、
Finally, the position error signal is transmitted to cells 224,
It is generated by adding position error signals X1 and X2, which are obtained from the cell 225 and are influenced by waveform asymmetry. Therefore, the final position error signal is

【0031】[0031]

【数4】[Math 4]

【0032】として表わされる。波形非対称の影響Dは
位置決めビットAとBに等しく作用する。従って加算し
た場合波形非対称の影響Dは完全に相殺補正される。ま
た当然位置誤差信号も破線226に対し、実線227と
実線228は同量だけ平行移動した位置にあるため、こ
れらを加算した最終的な位置信号X3は実線224の如
くなり、破線226の振幅が2倍になったものと等しく
、波形非対称の影響は完全に相殺補正され、トラックピ
ッチPも各トラック間で一定となる。従って最終的な位
置誤差信号X3は、ヘッドが半径方向Y3に移動した場
合、実線231の如くなり、トラックピッチP一定でか
つ波形非対称の影響を全く受けない。このように波形非
対称からくるトラックピッチ誤差を完全に取り除けるた
め、ガードバンド(トラック間の隙間)は従来のトライ
ビットのように広く取る必要はなく、高トラック密度化
が可能となった。またヘッドやディスクの電磁変換特性
のばらつきもピッチ誤差に影響を与えることはなく、各
ヘッド、各シリンダーで良好なトラックピッチを実現で
きた。さらにセル224、225は非常に近接して配置
されているため、ディスク上の出力の分布や欠陥、位置
誤差信号の復調回路の過渡特性によって位置誤差信号の
本来の値に対する変動は非常に少なくなり1トラック中
での位置決め精度も格段に向上した。また高線記録密度
化に対応したMIG、薄膜等のヘッドも上記の理由から
実用化が可能となった。本発明の実施例の位置決め用パ
ターンはセル長は従来のトライビット・パターンと同等
で種々のパターン中最小であるため、位置誤差信号生成
のサンプリング数が多くとれディスク媒体の欠陥等によ
る外乱の影響は小さくなり、信頼性も高く、記録再生時
の位置決め精度も一層向上した。
It is expressed as: Waveform asymmetry effect D affects positioning bits A and B equally. Therefore, when added, the influence D of waveform asymmetry is completely canceled out and corrected. Naturally, the position error signal is also at a position parallel to the broken line 226 by the same amount as the solid line 227 and the solid line 228, so the final position signal This is equivalent to doubling, and the influence of waveform asymmetry is completely canceled out and the track pitch P is also constant between tracks. Therefore, when the head moves in the radial direction Y3, the final position error signal X3 becomes as shown by a solid line 231, where the track pitch P is constant and is not affected by waveform asymmetry at all. Since track pitch errors caused by waveform asymmetry can be completely eliminated in this way, the guard band (gap between tracks) does not need to be as wide as in conventional tri-bits, making it possible to increase track density. In addition, variations in the electromagnetic conversion characteristics of heads and disks did not affect pitch errors, and each head and cylinder achieved a good track pitch. Furthermore, since the cells 224 and 225 are placed very close to each other, variations in the original value of the position error signal due to output distribution on the disk, defects, and transient characteristics of the position error signal demodulation circuit are extremely small. Positioning accuracy within one track has also been significantly improved. Furthermore, MIG, thin film, and other heads compatible with high linear recording densities have become available for practical use for the above-mentioned reasons. The cell length of the positioning pattern according to the embodiment of the present invention is the same as that of the conventional tri-bit pattern and is the smallest among various patterns. Therefore, the number of samples for position error signal generation is large, and the influence of disturbances such as defects in the disk medium can be avoided. It has become smaller, more reliable, and the positioning accuracy during recording and playback has been further improved.

【0033】一方、セクタサーボ方式においてはサーボ
部を少なくできるため、データ部が広く活用でき、一層
の高容量化に貢献できた。
On the other hand, in the sector servo system, since the number of servo parts can be reduced, the data part can be widely utilized, contributing to further increase in capacity.

【0034】また、同期ビットによる波形非対称の影響
も完全に補正することが出来たため、同期ビットで同期
をとりつつ正確な時間で位置決めビットをサンプリング
でき位置誤差信号の精度、信頼性が高まると同時にディ
スクの回転変動、パターン書き込み時の円周方向の(時
間的な)変動等の外乱要因を排除できた。さらに安定し
たAGC動作によってS/N比の高い位置誤差信号を復
調でき、良好な位置決めが実施できた。
Furthermore, since the influence of waveform asymmetry caused by the synchronization bits can be completely corrected, the positioning bits can be sampled at accurate times while synchronizing with the synchronization bits, which increases the accuracy and reliability of the position error signal. Disturbance factors such as disc rotational fluctuations and circumferential (temporal) fluctuations during pattern writing can be eliminated. Furthermore, stable AGC operation enabled demodulation of a position error signal with a high S/N ratio, making it possible to perform excellent positioning.

【0035】以上に述べた実施例は位置決めビットの繰
り返し周期が2トラックで、1グループ内のセルの数も
2の最小構成の例であったが、本発明のより一般的な実
施例における位置決め用パターンの詳細図を図6に示す
。ここではサーボ部の内、位置決め用パターン204の
み図示してある。位置決め用パターン250はいくつか
のグループ205に分かれており、さらにグループ20
5はここでは4つのセル206より構成されている。 各セルの中で位置決めビットは、251、252、25
3、254の4カ所にあり、いずれか1カ所で磁化反転
を有している。また、4つのセルで位置決めビットの配
置はすべて異なっている。この様に配置すれば、先の実
施例と同様に、同期ビット221の直前にあって波形干
渉の影響を受け易い位置に4つのビットが均等にくるた
め、波形の非対称性による位置誤差信号の変化は平均化
される。
The embodiment described above is an example of the minimum configuration in which the repetition period of the positioning bit is 2 tracks and the number of cells in one group is 2, but the positioning in a more general embodiment of the present invention is A detailed diagram of the pattern for use is shown in FIG. Here, only the positioning pattern 204 of the servo section is shown. The positioning pattern 250 is divided into several groups 205, and further groups 20
5 is composed of four cells 206 here. Within each cell the positioning bits are 251, 252, 25
There are four locations, No. 3 and 254, and magnetization reversal occurs at any one location. Furthermore, the positioning bits are arranged differently in all four cells. With this arrangement, as in the previous embodiment, the four bits are equally located immediately before the synchronization bit 221 and are easily affected by waveform interference, so that the position error signal due to waveform asymmetry is reduced. Changes are averaged out.

【0036】以上に述べた実施例では、復調回路によっ
て得られる位置誤差信号は1つ、すなわち1相信号であ
ったが、図7に示される本発明の他の実施例による位置
決め用パターンの詳細図では、位置決め用パターン20
4の内、グループ205はその位置決めビット222、
223の記録幅の中心は、トラック201の中心とトラ
ックピッチの1/2だけずれており、グループ207の
位置決めビット248、249の記録幅の中心はトラッ
ク201の中心に一致している。従って、この各々のグ
ループを個別に復調することにより、互いに位相の90
度ずれた2相の位置誤差信号を取り出すことが出来る。 2相位置誤差信号の内、線形性に優れた方を半トラック
ごと順次、アクチュエータがどの位置にあっても正確な
制御が可能となる。
In the embodiments described above, the position error signal obtained by the demodulation circuit was one, that is, a one-phase signal, but the details of the positioning pattern according to another embodiment of the present invention are shown in FIG. In the figure, the positioning pattern 20
4, group 205 has its positioning bit 222,
The center of the recording width of the positioning bits 223 is shifted from the center of the track 201 by 1/2 of the track pitch, and the center of the recording width of the positioning bits 248 and 249 of the group 207 coincides with the center of the track 201. Therefore, by demodulating each group individually, the phase difference of each group is 90%.
It is possible to extract two-phase position error signals that are shifted by degrees. Of the two-phase position error signals, the one with superior linearity is used sequentially for each half track, allowing accurate control no matter where the actuator is located.

【0037】また、他の実施例では、トラックの番号(
ID)を表わす、例えばグレーコードの部分に応用する
ことにより、トラック番号が遷移する半径方向の位置の
ばらつきが少なく、かつその部分の周方向の長さを比較
的小さくできる。この信号を前記の2相位置誤差信号の
一方と兼用すれば、より大きな効果が得られる。
In another embodiment, the track number (
By applying this method to, for example, a gray code portion representing a track number, there is little variation in the radial position at which the track number changes, and the length of that portion in the circumferential direction can be made relatively small. If this signal is also used as one of the two-phase position error signals, a greater effect can be obtained.

【0038】さらに本発明による位置決め用パターン2
04を含んだサーボ部203を、ディスク1のある1つ
の面全体に設けることによって位置誤差信号が時間的に
高密で得られ(すなわち帯域があがり)、アクチュエー
タのより高精度な位置決めと、高速な移動が可能となる
。この場合も、従来の方式に比べてより高密度で同期の
正確な位置誤差信号が得られる。
Furthermore, positioning pattern 2 according to the present invention
By providing the servo section 203 including 04 on one entire surface of the disk 1, position error signals can be obtained with high temporal density (that is, the band is increased), which enables more accurate positioning of the actuator and faster speed. Movement becomes possible. In this case as well, a position error signal with higher density and more accurate synchronization can be obtained than in the conventional method.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上に述べたように本発明によれば、位
置決めビットと同期ビットの前後関係を各セルにおいて
均等化することにより、全てのトラックにおいてヘッド
、ディスク、録再回路系の時間軸方向の非対称性の影響
を最小限にとどめる事ができ、位置誤差信号の精度を非
常に高めることが可能となり、ひいてはアクチュエータ
の制御精度も向上する。
As described above, according to the present invention, by equalizing the order of positioning bits and synchronization bits in each cell, the time axis of the head, disk, and recording/reproducing circuit system can be adjusted in all tracks. The influence of directional asymmetry can be minimized, and the accuracy of the position error signal can be greatly improved, which in turn improves the control accuracy of the actuator.

【0040】また、同様の精度を他の位置決め信号の記
録方式を用いて実現した場合に比べ、位置決め用パター
ンの時間的な長さは短くて済み、そのためデータ部の長
さをより大きくとることが可能となり、装置の大容量化
に貢献するところが大きい。さらに本発明によって、位
置決めビットを極力平均化、均等化することにより、磁
気ディスクに宿命的な局所的な出力の変動(モジュレー
ションや、媒体欠陥)や記録再生特性の変動による位置
誤差信号の擾乱を小さくすることが可能となる。よって
、装置の制御特性を一定の水準に保つことができ、品質
の安定に大きく寄与する。
[0040] Furthermore, compared to the case where similar accuracy is achieved using other positioning signal recording methods, the time length of the positioning pattern can be shorter, and therefore the length of the data section can be made larger. This greatly contributes to increasing the capacity of devices. Furthermore, according to the present invention, by averaging and equalizing the positioning bits as much as possible, disturbances in the position error signal due to local output fluctuations (modulation, media defects) and fluctuations in recording/reproducing characteristics that are destined for magnetic disks can be avoided. It is possible to make it smaller. Therefore, the control characteristics of the device can be maintained at a constant level, greatly contributing to quality stability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例における位置決め用パターン
を用いる磁気ディスク装置の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a magnetic disk device using a positioning pattern according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における位置決め用パターン
を用いる磁気ディスク装置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a magnetic disk device using a positioning pattern according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例におけるディスク記録面の概
念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a disk recording surface in an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例におけるサーボ部の詳細図で
ある。
FIG. 4 is a detailed diagram of a servo section in an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における磁気ディスク装置の
位置決め用パターンと磁気ヘッドの位置に対する再生信
号波形と位置決め信号の関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between a reproduction signal waveform and a positioning signal with respect to a positioning pattern of a magnetic disk device and a position of a magnetic head in an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例における位置決め用パター
ンの詳細図である。
FIG. 6 is a detailed view of a positioning pattern in another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに他の実施例における2相信号の
位置決め用パターンの詳細図である。
FIG. 7 is a detailed diagram of a two-phase signal positioning pattern in still another embodiment of the present invention.

【図8】従来のダイビット・パターンのセルを示す位置
決め用パターンの詳細図である。
FIG. 8 is a detailed view of a positioning pattern showing cells of a conventional dibit pattern.

【図9】従来のトライビット・パターンのセルを示す位
置決め用パターンの詳細図である。
FIG. 9 is a detailed diagram of a positioning pattern showing cells of a conventional tri-bit pattern.

【図10】従来のモディファイド・ダイビット・パター
ンのセルを示す位置決め用パターンの詳細図である。
FIG. 10 is a detailed view of a positioning pattern showing cells of a conventional modified dibit pattern.

【図11】再生波形の非対称性を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the asymmetry of reproduced waveforms.

【図12】従来のトライビット・パターンにおける非対
称再生波形を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an asymmetric reproduction waveform in a conventional tri-bit pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1        磁気ディスク 2        スピンドルモータ 3、106、241 磁気ヘッド 4        アクチュエータ 6        ボイスコイルモータ7      
  VCMコイル 8        VCMの磁気回路 9        ベースフレーム 11      回路基板 111、112、221、243 同期ビット 136、137、222、223、250位置決めビッ
ト 201    トラック 202    データ部 203    サーボ部 204    位置決め用パターン 205、207、242 グループ 206、224、225 セル
1 Magnetic disk 2 Spindle motor 3, 106, 241 Magnetic head 4 Actuator 6 Voice coil motor 7
VCM coil 8 VCM magnetic circuit 9 Base frame 11 Circuit board 111, 112, 221, 243 Synchronization bits 136, 137, 222, 223, 250 Positioning bit 201 Track 202 Data section 203 Servo section 204 Positioning pattern 205, 207, 242 Groups 206, 224, 225 cells

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  少なくとも1枚の磁気ディスクと、該
磁気ディスクを載置し回転駆動するスピンドルモータと
、前記磁気ディスクに対して情報を記録・再生を行なう
少なくとも1個の磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを前記磁
気ディスク上の半径方向の任意の位置に移動可能なアク
チュエータ機構と、該アクチュエータ機構を駆動する原
動機と、前記磁気ディスク、磁気ヘッド、アクチュエー
タ機構を収納する容器とを有する磁気ディスク装置にお
いて、(a)前記ディスクの情報記録面には同心円状に
情報を記録した複数のトラックを有し、(b)前記ディ
スクの情報記録面の内少なくとも1ヵ所には、アクチュ
エータの制御に用いられるサーボ部が前記トラックの複
数にまたがって存在し、(c)前記サーボ部には1つ以
上のグループより構成される位置決め用パターンを有し
、(d)前記グループは複数のセルよりなり、(e)前
記セルは前記磁気ディスクの半径方向にn(nは1以上
の整数)トラック周期の周期性を持ち、(f)前記セル
は周方向に1つ以上の同期ビットとn個の位置決めビッ
トを有し、(g)前記位置決めビットの半径方向の記録
幅の中心は、隣合うトラックの中心のほぼ中間に位置し
、(h)前記同期ビット及び位置決めビットの位置は隣
接トラックの間に於て幾何学的に連続であり、(i)前
記セルの各々において全ての同期ビットは磁化反転を有
し、(j)各トラックは1つのセル内でただ1つの位置
決めビットにおいて同じ向きの磁化反転を有し、その周
方向の位置はnトラックの中のどのトラックにおいても
互いに異なり、(k)あるトラックの位置決めビットに
おける磁化反転の周方向の位置は同じグループ内の各セ
ルにおいてすべて異なり、(l)前記位置決めビットに
おけるの磁化反転の有無は全てのグループにおいて同一
配列をなす ことを特徴とする磁気ディスク装置。
1. At least one magnetic disk, a spindle motor on which the magnetic disk is mounted and rotationally driven, at least one magnetic head for recording and reproducing information on and from the magnetic disk, and the magnetic disk. A magnetic disk device comprising: an actuator mechanism capable of moving a head to any position in the radial direction on the magnetic disk; a prime mover for driving the actuator mechanism; and a container housing the magnetic disk, the magnetic head, and the actuator mechanism. (a) the information recording surface of the disk has a plurality of tracks on which information is recorded concentrically, and (b) at least one of the information recording surfaces of the disk has a servo used to control the actuator. (c) the servo section has a positioning pattern composed of one or more groups; (d) the group consists of a plurality of cells; (e) ) the cell has a periodicity of n (n is an integer of 1 or more) track periods in the radial direction of the magnetic disk; (f) the cell has one or more synchronization bits and n positioning bits in the circumferential direction; (g) the center of the radial recording width of the positioning bit is located approximately midway between the centers of adjacent tracks, and (h) the positions of the synchronization bit and the positioning bit are located between adjacent tracks. geometrically continuous, (i) all synchronous bits in each of said cells have magnetization reversals, and (j) each track has magnetization reversals in the same direction in only one positioning bit within one cell; (k) The circumferential position of the magnetization reversal in the positioning bit of a certain track is different for each cell in the same group, and (l) ) A magnetic disk device characterized in that the presence or absence of magnetization reversal in the positioning bits is arranged in the same manner in all groups.
【請求項2】  前記グループに含まれるセルの個数が
nであることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク
装置。
2. The magnetic disk device according to claim 1, wherein the number of cells included in the group is n.
【請求項3】  前記同期ビット及び位置決めビットの
時間間隔は全て等しいことを特徴とする請求項1記載の
磁気ディスク装置。
3. The magnetic disk device according to claim 1, wherein the synchronization bit and the positioning bit have equal time intervals.
【請求項4】少なくとも1つのグループおいて、位置決
めビットの半径方向の記録幅の中心は各トラックの中心
にほぼ等しいことを特徴とする請求項1記載の磁気ディ
スク装置。
4. The magnetic disk device according to claim 1, wherein in at least one group, the center of the radial recording width of the positioning bit is approximately equal to the center of each track.
【請求項5】  前記磁気ディスクの少なくとも1つの
記録面の全てをサーボ部に使用することを特徴とする請
求項1記載の磁気ディスク装置。
5. The magnetic disk device according to claim 1, wherein the entire recording surface of at least one of the magnetic disks is used for a servo section.
【請求項6】  各トラックにデータ部とサーボ部が交
互に配置され、サーボ部は周方向にほぼ等間隔に配置さ
れることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク装置
6. The magnetic disk device according to claim 1, wherein data sections and servo sections are arranged alternately in each track, and the servo sections are arranged at approximately equal intervals in the circumferential direction.
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