JPH05114253A

JPH05114253A - 磁気デイスク装置

Info

Publication number: JPH05114253A
Application number: JP30233091A
Authority: JP
Inventors: Takayasu Muto; 隆保武藤; Yasuaki Suzuki; 泰明鈴木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】セクタのサーボ制御を行う場合、セクタサー
ボパターン内のいわゆる２つのファインパターンの消去
を確認して欠落による外乱の影響を抑えることを目的と
する。【構成】ヘッド位置検出部１３においてエンベロープ
検波回路２１と積分回路２２で構成する検波整流部１３
５でファインパターンの第１及び第２のバースト信号を
検波整流してＡ／Ｄ変換器１３６、位置情報生成回路１
３７を介してヘッド位置検出部１３からの出力信号をＤ
ＳＰバスを介してＤＳＰ１５に供給する。上記ＤＳＰ１
５で予め定められた規定値レベルと上記出力信号レベル
を比較してエラー検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばセクタサーボ方
式を用いる磁気ディスク装置に適用して好適な磁気ディ
スク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、セクタサーボ方式の磁気ディス
クは、各セクタの先頭領域には、セクタサーボパターン
ＳＳＰが配されている。磁気ディスクは、セクタサーボ
パターンＳＳＰとデータ領域とが交互に現れることにな
る。図４に示す例えば２．５インチの磁気ディスクは、
241.5 μs 毎に分割することによって全面を７１セクタ
に分割している。また、３．５インチの磁気ディスクで
は181.5 μs 毎に分割して９０セクタに分割して各セク
タの先頭領域にサーボパターンＳＳＰが書かれている。
このサーボパターンＳＳＰの領域は、１８．６２５μｓ
に書かれている。

【０００３】このセクタサーボパターンの一例を模式的
に示す図５を参照しながら説明する。

【０００４】ここで、図５に示すサーボパターンは、本
件出願人が特願平３−３２０８４号の明細書及び図面に
おいて提案しているサーボパターンである。このサーボ
パターンは、所定の基準信号がＷ／Ｒセトリング領域を
経てプリバースト信号ＢＳ、信号レベル補正用の基準信
号ＡＧＣ、同期信号ＳＹＮＣ等でなる。上記同期信号Ｓ
ＹＮＣには、サーボヘッダＳＨ、クロックＣＬＫ、パタ
ーンシンクＰＡＴＳＹＮＣに分けて各種の信号が記録
されている。

【０００５】この記録がされた後、この場合、偶数トラ
ック２、４、６、・・・の記録トラックに対してトラッ
クセンタＴＣが一致するように記録トラック幅Ｔ_BWで、
第１のバースト信号Ｘと、奇数トラック１、３、５、・
・・の記録トラックに対してトラックセンタＴＣが一致
するように記録トラック幅Ｔ_BWで、第２のバースト信号
Ｙを記録すると共に、各２トラック単位で偶数番目のト
ラックセンタＴＣの略々近傍で値が変化するように第１
のアドレス情報ＡＤ０、ＡＤ１、ＡＤ２、・・・と、奇
数番目のトラックセンタＴＣの略々近傍で値が変化する
ように第２のアドレス情報Ｄ０、Ｄ１、Ｄ２、・・・と
を記録している。上記第１のレベル検出信号Ｘと第２の
レベル検出信号Ｙの比較結果から求めるアドレスＡＤを
検出し、第２のアドレス情報で補正して磁気ヘッドの位
置を検出している。

【０００６】さらに、トラッキング制御用のサーボ信号
Ａ及びＢがトラックと直交方向に互いに逆向きのオフセ
ットをかけた異なる位置に市松状に記録された後、所定
の基準信号Ｃの３つのバースト信号がいわゆるファイン
パターンＦＰとして記録されてこれら全体でサーボパタ
ーンを形成している。

【０００７】磁気ディスクのヘッダは、図５に示す幅Ｔ
_Wを有するヘッダでセクタサーボパターンを走査してト
ラッキング制御するための位置情報を読み出してサーボ
制御している。上記ファインパターンＦＰの上記ファイ
ンパターンＡ及びＢは、各トラックの中心に対してそれ
ぞれトラック上のヘッドの幅Ｔ_BWをＴ_BW／２だけ偏位
し、交互にオフセットをかけて配している。上記上記フ
ァインパターンＡ及びＢをヘッドが走査した際に走査位
置に応じてエンベロープが変化する。このエンベロープ
信号の変化を検出することによって、ヘッドの位置ずれ
が検出される。上記ファインパターンＣは、上記ファイ
ンパターンＡ及びＢと異なり、半径方向に対して連続的
に一定のエンベロープレベルを出力するように記録され
ている。このファインパターンＣは、レベルを正規化す
るために用いる。ヘッドの位置信号としては、ヘッドが
走査した際上記ファインパターンＡ、Ｂ及びＣのバース
ト信号の各レベルＶ_A、Ｖ_B及びＶ_Cを用いて（Ｖ_A−
Ｖ_B）／Ｖ_Cから求めることができる。この後にデータ
領域が配置されている。

【０００８】一般に、磁気ディスク装置は、簡単に示す
と、スピンドルモータ、アクチュエアータの一部である
ヘッドアームの先端の磁気ヘッド、リードライト回路、
ヘッド位置検出部、ＲＡＭ、ディジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ）、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路及
びボイスコイルモータ等で構成している。磁気ディスク
装置において、トラッキング制御における位置情報とし
ては、磁気ヘッドを介して上記ファインパターンＡ、Ｂ
のバースト信号のレベルＶ_A、Ｖ_Bを検出している。上
記磁気ディスク装置のヘッド位置は、上記２つの信号レ
ベルの差（Ｖ_A−Ｖ_B）に比例することが知られてい
る。この性質を利用して磁気ヘッドの位置を上述した回
路構成によって位置情報の信号を生成している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、もし、サー
ボパターン内のこのファインパターン領域に欠落が生じ
ている場合、上記回路による磁気ヘッドの位置制御は、
真の磁気ヘッドの位置に制御する制御電圧値と異なる値
を出力してしまう。このため、磁気ディスク装置にとっ
て上記制御電圧値は、真の位置に制御する電圧値と差を
生じ外乱の原因となってしまい、オフトラックの影響が
現れてしまう。

【００１０】ところが、今までこれらサーボ制御用のバ
ースト信号であるいわゆるファインパターンＡ、Ｂのパ
ターン部分が欠落しているかどうかチェックする手段が
なかった。

【００１１】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、トラ
ッキング制御用のサーボ信号である市松状に配された２
つのいわゆるファインパターンが消えていることがチェ
ックして、欠落の影響を少なく処理できる磁気ディスク
装置の提供を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク装置は、トラッキング制御用のサーボ信号であるバー
スト信号をトラック中心に対して対称でありながら、ト
ラック直交方向に互いに逆向きのオフセットをかけた異
なる位置に予め第１及び第２のバースト信号が配された
後、所定の基準信号となる第３のバースト信号が記録さ
れたセクタサーボ方式を用いる磁気ディスク装置におい
て、上記第１のバースト信号と上記第２のバースト信号
を検波して整流する検波整流手段と、該検波整流手段か
らの出力される上記第１及び第２のバースト信号を加算
した出力信号レベルと、この加算信号についての予め定
められた規定値レベルとを比較する比較手段とを備え、
上記比較手段において、上記加算した出力信号レベルが
上記規定値レベル以下の場合にバースト信号の欠落とし
てサーボ信号のエラー検出を行うことにより、上述した
課題を解決する。

【００１３】

【作用】本発明に係る磁気ディスク装置は、サーボパタ
ーン内のトラッキング制御用のトラックセンタＴＣに対
してオフセットをかけて配されている２つのいわゆるフ
ァインパターンのサーボ信号Ａ、Ｂを検波整流して加算
した信号（Ａ＋Ｂ）と規定した信号（Ａ＋Ｂ）値との比
較により、書き込まれている上記サーボ信号Ａ、Ｂの欠
落を検出してエラー処理を行う。

【００１４】

【実施例】本発明に係る磁気ディスク装置における一実
施例について図面を参照しながら説明する。

【００１５】本発明の磁気ディスク装置について図面を
参照しながら説明する。

【００１６】本発明における磁気ディスク装置の概略的
なブロック回路とセクタサーボパターン及び磁気ディス
クのサーボセクタについてそれぞれ図１、図４及び図５
を参照しながら説明する。上記磁気ディスク装置は、図
４に示すトラッキング制御用のサーボ信号であるバース
ト信号をトラック中心に対して対称でありながら、トラ
ック直交方向に互いに逆向きのオフセットをかけた異な
る位置に予め第１及び第２のバースト信号が配された
後、所定の基準信号となる第３のバースト信号が記録さ
れたセクタサーボ方式を用いる磁気ディスク装置におい
て、図１に示すように上記第１のバースト信号Ａと上記
第２のバースト信号Ｂを検波して整流する検波整流手段
である検波整流回路部１３５と、上記検波整流回路部１
３５からの出力される上記第１及び第２のバースト信号
を加算した出力信号レベルＬ_addと、この加算信号につ
いての予め定められた規定値レベルＬ_regとを比較する
比較手段であるＤＳＰ１５とを備え、上記ＤＳＰ１５に
おいて、上記加算した出力信号レベルＬ_addが上記規定
値レベルＬ_reg以下の場合にバースト信号の欠落として
サーボ信号のエラー検出を行っている。

【００１７】ここで、図１に示す磁気ディスク装置の位
置制御を行うブロック図を基に説明する。磁気ディスク
装置は、上記セクタサーボパターンを走査した際のＲＦ
信号に基づいてヘッドの位置制御等を行っている。上記
制御を行うための回路構成は、簡単に示すと、スピンド
ルモータ１１、アクチュエアータの一部であるヘッドア
ーム１２の先端のヘッド１２ａ、ヘッド位置検出部１
３、ＲＡＭ１４、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）
１５、ＣＰＵ１６、Ｄ／Ａ変換器１７、ＬＰＦ１８、ボ
イスコイルモータ（ＶＣＭ）駆動回路１９及びボイスコ
イルモータ２０で構成している。

【００１８】この装置で記録／再生する記録媒体は、例
えば磁気ディスク１０を用いている。磁気ディスク１０
は、前述したように円周方向のトラックに対し等間隔に
数十のセクタに分割されている。上記各セクタには、そ
れぞれの位置決めのために必要なアドレス情報やファイ
ンパターン等の情報が上記セクタサーボパターン（ＳＳ
Ｐ）に書き込まれている。位置決め制御は、このセクタ
サーボパターンからの情報に応じて行われる。

【００１９】上記ヘッド位置検出部１３は、リードライ
ト（Ｒ／Ｗ）アンプ１３１、イコライザ回路１３２、パ
ルス検出回路１３３、サーボ検出回路１３４、検波整流
回路部１３５、Ａ／Ｄ変換器１３６、位置情報生成回路
１３７で構成している。さらに、上記検波整流回路１３
５は、エンベロープ検波回路２１、積分回路２２で構成
している。

【００２０】次に、上記ブロック構成の動作について図
２に示す信号波形を信号の流れに沿って簡単に説明す
る。また、必要に応じて図１のブロック図を参照する。
図１に示したヘッドアーム１２の位置検出をする際に記
録媒体である磁気ディスク１０上の書き込まれたセクタ
サーボパターン（ＳＳＰ）を再生し、このセクタサーボ
パターン（ＳＳＰ）から得られる位置情報を基に位置検
出制御を行っている。セクタサーボパターン（ＳＳＰ）
からの再生信号は、アクチュエータの一部であるヘッド
アーム１２の先端のヘッド１２ａを介してヘッド位置検
出部１３内の上記リードライトアンプ１３１に供給して
いる。

【００２１】このリードライトアンプ１３１は、上記再
生信号を増幅してイコライザ回路１３２に送出してい
る。

【００２２】上記イコライザ回路１３２は、上記セクタ
サーボパターンの情報の中からトラックアドレスＡＤに
関する情報やいわゆるファインパターンＦＰからのバー
スト信号によって磁気ヘッド１２ａのトラッキングに関
する情報を検出している。図２（ａ）は、いわゆるファ
インパターンＢの部分に一部欠落がある場合を示してい
る。この再生ＲＦ信号は上記検波整流回路１３５内のエ
ンベロープ検波回路２１に送出すると共に、上記パルス
検出回路１３３に供給する。

【００２３】パルス検出回路１３３は、正負のスライス
レベルに対するＲＦ信号のレベルの大小を判別してサー
ボ検出回路１３４に供給する。サーボ検出回路１３４
は、入力信号がサーボパターンかどうかをチェックして
領域の特定を行って検出信号をエンベロープ検波回路２
１に制御信号を出力する。上記イコライザ回路１３２か
らの出力信号は、上記検出信号のタイミングに応じてエ
ンベロープ検波回路２１で検波整流がされる。図２
（ｂ）及び（ｃ）に示すそれぞれ全波整流波形とエンベ
ロープ検波波形が得られる。

【００２４】このエンベロープ検波回路２１からの検波
出力信号を積分回路２２に供給している。積分回路２２
は、上記サーボ検出回路１３４から供給される充電、あ
るいは放電のタイミング制御信号（図２（ｅ）、（ｆ）
を参照）に応じて後述するようにエンベロープ検波出力
信号の電圧を充電、あるいは放電した信号波形（図２
（ｄ）を参照）をサンプリングしてＡ／Ｄ変換器１３６
に供給される。Ａ／Ｄ変換器１３６は、例えば図２
（ｇ）に示すシステムクロックに同期した出力信号Ｄ₁
〜Ｄ₅（図２（ｈ）を参照）を出力する。そして、図２
（ｉ）に示す上記システムクロックに同期したサンプリ
ングパルスＳ₁〜Ｓ₅に応じてサンプリングデータがデ
ィジタル量に変換して位置情報生成回路１３７に供給さ
れる。

【００２５】上記位置情報生成回路１３７は、ここで生
成した位置情報を例えば１６ビットからなるＤＰＳバス
を介してディジタル信号プロセッサ（以下ＤＳＰと略
す）１５に供給すると共に、ＲＡＭ１４に供給される。
このようにして上記位置情報は、ＤＳＰ１５に取り込ま
れる。

【００２６】ここで、上記位置情報は、サーボパターン
内のトラッキング制御用のトラックセンタＴＣに対して
オフセットをかけて配されている２つのいわゆるファイ
ンパターンを検波整流したサーボ信号Ａ、Ｂから（Ａ−
Ｂ）のレベル差を計算してトラックセンタＴＣに対する
位置の補正等の処理が行われる。この際に、上記ＤＳＰ
１５は、上記２つのサーボ信号Ａ、Ｂを加算した信号
（Ａ＋Ｂ）も計算する。この加算した信号レベルＬ_add
と予め規定された信号（Ａ＋Ｂ）値Ｌ_regとの比較を行
う。この比較において、上記信号レベルＬ_addが上記規
定値Ｌ_reg以下の場合サーボセクタのいわゆるファイン
パターンが欠落して壊れているとみなしてエラー処理を
行う。このエラー処理は、欠落のあるファインパターン
の位置情報を使ってサーボ処理を行わないで、次のセク
タの信号を使うように信号の入力を待つ処理を行う。よ
り具体的な手順については後述する図３を参照しながら
説明する。

【００２７】上記ＣＰＵ１６は、ＤＳＰ１５との間でデ
ータや制御信号を相互に送受して制御している。この
他、ＤＳＰ１５では、例えば磁気ヘッドに加わる外力等
を補正する計算を行ってサーボの補正した信号と上記Ｃ
ＰＵ１６から供給される位置に関する信号とを加算して
Ｄ／Ａ変換器１７に出力している。

【００２８】このようにヘッド位置検出部１３から位置
検出のサーボ量に応じた制御信号がＤＳＰ１５からロー
パスフィルタ１８を介してボイスコイルモータ（ＶＣ
Ｍ）駆動回路１９に供給される。上記ボイスコイルモー
タ駆動回路１９は、供給される制御信号に応じた駆動制
御信号をボイスコイルモータ２０に送って位置制御を行
う。

【００２９】このような構成によって、例えば磁気ディ
スクから上記サーボパターンを検出してヘッドの位置制
御を行う際に、記録されているいわゆるファインパター
ンの欠落を検出してエラー処理を行うことができる。こ
のエラー発生を検出することができることによって、位
置制御サーボに外乱として生じる影響を少なく抑えるこ
とができるようになる。

【００３０】上記ＤＳＰ１５において行うエラー検出の
手順について図３に示すフロチャートを参照しながら説
明する。ステップＳ１０で磁気ヘッドの位置制御のため
のサーボセクタの検出及び演算を開始してステップＳ１
１に進む。ステップＳ１１において、図１に示すヘッド
位置検出部１３内の位置情報生成回路１３７から供給さ
れるトラッキング制御用に図４に示すいわゆる３つのフ
ァインパターンＡ、Ｂ及びＣのバースト信号をサンプリ
ングしてＤＳＰ１５に読み込む。上記サンプリングデー
タＤ₁〜Ｄ₅は、サンプリングポイントＳ₁〜Ｓ₅でサ
ンプリングされたデータである。

【００３１】ステップＳ１２では、これらのサンプリン
グデータＤ₁〜Ｄ₅を基にして上記３つのファインパタ
ーンＡ、Ｂ及びＣのバースト信号レベルＶ_A、Ｖ_B、Ｖ
_C Ｖ_A＝Ｄ₂−Ｄ₁ （１）Ｖ_B＝Ｄ₃−Ｄ₂ （２）Ｖ_C＝Ｄ₅−Ｄ₄ （３）を計算してステップＳ１３に進む。また、ステップＳ１
２でファインパターンＡ、Ｂのバースト信号のレベルの
加算計算も行って加算した信号レベルをＬ_addとして格
納しておく。

【００３２】ステップＳ１３では、上記加算した信号レ
ベルＬ_addがサーボセクタの欠落がないとする規定信号
レベルＬ_regより大きいかどうかの比較を行う。信号レ
ベルＬ_addの方が規定信号レベルＬ_regより大きい場
合、ステップＳ１５に進む。また、上記信号レベルＬ
_addが上記規定値Ｌ_reg以下の場合サーボセクタのいわ
ゆるファインパターンが欠落して壊れているとしてステ
ップＳ１４に進む。

【００３３】ステップＳ１４では、ファインパターン内
に信号の欠落部分が存在して上記サンプリングした信号
レベルＶ_A、及び／またはＶ_Bのレベルが低下したと判
断してこのサーボセクタからサンプリングしたデータを
使用しない。このデータの代わりに前のサーボセクタで
得られた制御信号用データを用いる。このため、Ｄ／Ａ
変換器１７に出力されている前のセクタの制御信号を保
持してこの信号を出力する。このようにして信号の欠落
に対してエラー処理を行う。また、このエラーが検出さ
れたならば、例えばアドレスエラーフラグを立ててエラ
ーの発生したセクタの使用を避けるさせることもできる
ようになる。

【００３４】ステップＳ１３でデータの欠落がないと判
断された場合、ステップＳ１５に進んでバースト信号レ
ベルＶ_A、Ｖ_B、Ｖ_Cを基にして磁気ヘッドの位置信号
を（Ｖ_A−Ｖ_B）／Ｖ_Cから求める。ステップＳ１６で
は、位置制御量を計算する。例えばサーボ制御のための
比例・積分・微分（ＰＩＤ）動作の制御量を計算してサ
ーボの補償量を求めている。

【００３５】ステップＳ１７では、上記ステップＳ１６
において求めた位置決めにおけるサーボの補償量をＤ／
Ａ変換器１７に出力する。ステップＳ１８において上述
した一連のサーボセクタの検出及び演算を終了する。な
お、このルーチンは、常に行われているものであるか
ら、ステップＳ１４のデータの保持は、次のサーボセク
タが正常に検出されるまで保持することになる。

【００３６】このようにアドレスエラーフラグを立て
て、容易に欠落によるサーボアドレスの破壊を検出し
て、この欠落エラーの発生したセクタの位置情報を用い
ることなく、セクタサーボによる位置制御を行うことが
できるようになる。このため、サーボシステムへの影響
が減少してサーボ制御の外乱によるヘッドの位置検出の
遅延を回避することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の磁気ディスク装置によれば、トラッキング制御用の
サーボ信号であるバースト信号をトラック中心に対して
対称でありながら、トラック直交方向に互いに逆向きの
オフセットをかけた異なる位置に予め第１及び第２のバ
ースト信号が配された後、所定の基準信号となる第３の
バースト信号が記録されたセクタサーボ方式を用いる磁
気ディスク装置において、上記第１のバースト信号と上
記第２のバースト信号を検波して整流する検波整流手段
と、該検波整流手段からの出力される上記第１及び第２
のバースト信号を加算した出力信号レベルと、この加算
信号についての予め定められた規定値レベルとを比較す
る比較手段とを備え、上記比較手段において、上記加算
した出力信号レベルが上記規定値レベル以下の場合にバ
ースト信号の欠落としてサーボ信号のエラー検出を行う
ことにより、容易にトラッキング制御用のサーボ信号で
ある２つのバースト信号の欠落をチェックすることがで
きる。

【００３８】また、この欠落検出が可能になることによ
って、欠落によるエラーが検出された場合、欠落の生じ
たサーボセクタを除き、次のサーボセクタの信号でトラ
ッキング制御を行うように処理して欠落の影響を少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気ディスク装置の位置制御にお
ける一実施例の概略的なブロック回路図である。

【図２】図１に示すブロック回路図の動作に応じて出力
される信号波形を示す図である。

【図３】図１に示すＤＳＰにおいていわゆるファインパ
ターン内の欠落によるエラー検出するための手順を示す
フローチャートである。

【図４】セクタサーボ方式でセクタ毎に分割されること
を示すディスクの模式図である。

【図５】サーボセクタ内のパターンを説明するための図
である。

【符号の説明】

１０・・・・・・・・・・・・磁気ディスク１１・・・・・・・・・・・・スピンドルモータ１２・・・・・・・・・・・・ヘッドアーム１２ａ・・・・・・・・・・・磁気ヘッド１３・・・・・・・・・・・・ヘッド位置検出部１４・・・・・・・・・・・・ＲＡＭ１５・・・・・・・・・・・・ＤＳＰ１６・・・・・・・・・・・・ＣＰＵ１７・・・・・・・・・・・・Ｄ／Ａ変換器１８・・・・・・・・・・・・ＬＰＦ１９・・・・・・・・・・・・ＶＣＭ駆動回路２０・・・・・・・・・・・・ボイスコイルモータ１３５・・・・・・・・・・・検波整流部２１・・・・・・・・・・・・エンベロープ検波回路２２・・・・・・・・・・・・積分回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラッキング制御用のサーボ信号である
バースト信号をトラック中心に対して対称でありなが
ら、トラック直交方向に互いに逆向きのオフセットをか
けた異なる位置に予め第１及び第２のバースト信号が配
された後、所定の基準信号となる第３のバースト信号が
記録されたセクタサーボ方式を用いる磁気ディスク装置
において、上記第１のバースト信号と上記第２のバースト信号を検
波して整流する検波整流手段と、該検波整流手段からの出力される上記第１及び第２のバ
ースト信号を加算した出力信号レベルと、この加算信号
についての予め定められた規定値レベルとを比較する比
較手段とを備え、上記比較手段において、上記加算した出力信号レベルが
上記規定値レベル以下の場合にバースト信号の欠落とし
てサーボ信号のエラー検出を行うことを特徴とする磁気
ディスク装置。