JPH0573873A - 磁気記録装置のトラツキング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アナログによるヘッド位置計測手段を用い
て、磁気ヘッドを連続的で、かつ精度の高い位置制御を
可能とした磁気記録装置のトラッキング装置を得る。 【構成】 磁気ヘッド３で読み取った信号から、トラッ
キングエラー検出手段８でトラッキングエラーを離散的
に検出し、一方、ヘッド位置計測手段１１でアナログ的
に連続して磁気ヘッド３の位置を計測し、目標位置演算
手段１３で磁気ヘッド３の位置の値からトラッキングエ
ラーを差し引いて目標位置を作成し、さらに、離散的な
目標位置を内挿手段１５で内挿して連続した目標位置と
し、これをヘッド位置制御手段１６から磁気ヘッド３に
フィードバックして、常に正確なトラッキングサーボを
行うことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子計算機の外部記憶
装置などに使用される磁気記録装置に関するもので、特
に、磁気ヘッドをトラック位置に対して正確に一致させ
るためのトラッキング装置に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子計算機の外部記憶装置として、ハー
ドディスクドライブ，フロッピーディスクドライブと呼
ばれる磁気ディスク装置が幅広く使用されている。これ
らはいずれも、円板状の回転磁気記録媒体に多数のトラ
ックを同心円状に設け、スライダー上に設けた磁気ヘッ
ドにより目的とするトラックを読み書きするものであ
る。

【０００３】近年、回転磁気記録媒体の記憶容量を拡大
するため、狭いピッチに多数のトラックが配置されるよ
うになった。このため、回転磁気記録媒体の偏心や熱膨
張によるトラックの位置の変動が無視できない大きさに
なり、トラックの位置の変動にあわせて磁気ヘッドの位
置を微調整するトラッキングサーボが行われるようにな
った。このトラッキングサーボを行うためには、磁気ヘ
ッドの位置を検出することが欠かせないもので、現在、
サーボ面サーボとセクターサーボの２種類の方法が行わ
れている。前者は回転磁気記録媒体の特定の面にサーボ
情報を書き込み、これを磁気ヘッドにより読み込むこと
で磁気ヘッドの位置を検出する。後者はデータを書き込
むトラック上の特定の狭い角度範囲にサーボ情報を書き
込み、読み込んだデータからこれを分離することで、間
欠的に磁気ヘッドの位置の信号を得るものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】サーボ面サーボは、サ
ーボ情報のために回転磁気記録媒体の１つの面が占有さ
れるため、記録面数の少ない装置では効率が悪く、特
に、表裏２面しかないフロッピーディスクには向かな
い。また、セクターサーボは記録面数の少ない装置にも
応用することができるが、位置信号が間欠的にしか得ら
れないため、位置決め精度が悪く、振動に弱い等の問題
があった。また、光学的スケールを用いてヘッド位置を
常時監視する方法も提案されているが、装置が高価で、
かつ大形になるという問題点があった。

【０００５】本発明は、上記セクターサーボにおける問
題点を解決するためになされたもので、アナログによる
ヘッド位置計測手段を用いて磁気ヘッドを連続的で、か
つ精度の高い位置制御を可能とした磁気記録装置のトラ
ッキング装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録装
置のトラッキング装置は、回転磁気記録媒体の複数の狭
い角度範囲において、磁気ヘッドの読取り信号から磁気
ヘッドのトラッキングエラーを検出するトラッキングエ
ラー検出手段と、磁気ヘッドの位置をアナログ的に計測
するヘッド位置計測手段と、トラッキングエラーの信号
と磁気ヘッドの位置の信号とから、磁気ヘッドのトラッ
キングエラーがゼロとなる目標位置を演算する目標位置
演算手段と、磁気ヘッドの位置を計測した値が目標位置
に一致するように磁気ヘッドの位置を制御するヘッド位
置制御手段とからなるものである。

【０００７】また、磁気ヘッドの概略の位置をアナログ
的に計測する手段は、磁気ヘッドの移動速度を検出する
速度発電機と、磁気ヘッドの移動速度を積分する積分器
とからなるものである。

【０００８】

【作用】本発明においては、磁気ヘッドのトラッキング
エラーをトラッキングエラー検出手段で検出し、一方、
磁気ヘッドの概略位置をアナログ式のヘッド位置計測手
段で連続的に計測し、目標位置演算手段でトラッキング
エラーの信号と磁気ヘッドの位置信号とによりトラッキ
ングエラーの信号がゼロとなる目標位置を演算し、磁気
ヘッドの位置が目標位置に一致するまでヘッド位置制御
手段により磁気ヘッドの位置を制御する。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
で、１は磁気記録装置全体を示す。２は多数の同心円状
の磁気記録トラックを有する円板状の回転磁気記録媒体
（以下、ディスクという）、３は前記ディスク２から信
号を読み取る磁気ヘッド、４は読取りアンプで、磁気ヘ
ッド３の信号を増幅した後に、サーボ信号の記録部分を
検出するためのセクター間のギャップを検出するセクタ
ギャップ検出器５と、記録信号を再生するための復号器
６およびサーボ信号からトラッキングエラーを検出する
手段としてのオフトラック検出器７の３つの回路に信号
が供給される。８はトラッキングエラー検出手段で、読
取りアンプ４の出力中からトラッキングエラーを検出す
る。

【００１０】サーボ信号はギャップ直後の短い一定の区
間に書かれている。そこで、ギャップが検出された後の
一定時間、オフトラック検出器７を動作させ、トラッキ
ングエラー検出手段８でトラッキングエラーの信号を出
力する。その後に、データが記録されているので、これ
を復号器６により復号して再生信号を得る。また、磁気
ヘッド３の概略位置をアナログにより計測するため、そ
の移動速度にほぼ比例した電圧を出力する速度発電機９
が設けられ、速度発電機９から発生した信号を積分器１
０により積分することによりヘッド位置信号を作る。こ
れら速度発電機９と積分器１０によりヘッド位置計測手
段１１が構成される。

【００１１】図１の右側の二点鎖線で囲んだ制御部１７
は、マイクロプロセッサにより実現することもできる
（以下、１７はマイクロプロセッサという）。デジタル
処理を行うため、トラッキングエラーの信号とヘッド位
置信号とはそれぞれＡ／Ｄ変換される。

【００１２】マイクロプロセッサ１７の内部に、現在時
刻（ディスク２の回転角に相当）を表示するタイムカウ
ンタ１２を設ける。タイムカウンタ１２の値が一定速度
で増加され、ディスク２の特定の回転位置でゼロにリセ
ットされる。タイムカウンタ１２の値がディスク２の回
転と同期するように、セクタギャップ検出器５の信号入
力時のタイムカウンタ１２の値によりカウンタ増加速度
を調整する。

【００１３】また、トラッキングエラーの値が測定され
る毎に磁気ヘッド３の位置信号とトラッキングエラーの
値の信号との差が目標位置演算手段１３で演算され、各
回転角における目標位置としてセクター毎に目標位置記
憶手段１４に記憶される。内挿手段１５は離散している
目標位置信号間の内挿を行う。これらの内挿された目標
値とタイムカウンタ１２の値により、任意の時刻におけ
る目標位置が演算される。この目標位置を用いて磁気ヘ
ッド３の位置をヘッド位置制御手段１６で制御すること
により、トラッキングエラーの値をヘッドアクチュエー
タ１８により常にゼロに近く保つことができる。

【００１４】なお、速度発電機９と積分器１０からなる
ヘッド位置計測手段１１に代えてポテンショメータを使
用しても、磁気ヘッド３の位置をアナログ的に連続して
測定することができる。

【００１５】図２（ａ）〜（ｃ）は、図１の動作原理の
説明図である。図２（ａ）は任意の時刻ｔにおけるトラ
ッキングエラー検出手段８から得られるトラッキングエ
ラーの信号で、サーボ信号が１回転当り数十箇所、局部
的に書き込まれているため、離散的な信号として得られ
る（図２では簡単のために１６箇所の信号が得られるも
のとしている）。図２（ｂ）は磁気ヘッド３の速度を積
分器１０で積分して得られるヘッド位置信号であり、時
間的に連続な値が得られる。図２（ｃ）はトラッキング
エラーの値がゼロとなる磁気ヘッド３の位置を示すもの
で、図２（ｂ）のヘッド位置から図２（ａ）のトラッキ
ングエラーの値を差し引いて離散的に得られる値を内挿
手段１５で内挿することによって得ることができる。そ
して、この内挿は折れ線近似によっても、あるいはフー
リエ級数近似によっても行うことができる。

【００１６】このように、図２（ｃ）に示す磁気ヘッド
３のトラッキングエラーの値がゼロとなる値を目標位置
とし、図２（ｂ）に示す磁気ヘッド３のヘッドの目標位
置を、フィードバック信号として磁気ヘッド３の位置制
御を行うことにより、トラッキングエラーの値が常にゼ
ロになるように磁気ヘッド３の位置決めを行うことがで
きる。

【００１７】このように、一般にセクターサーボと呼ば
れる複数の狭い角度範囲において、磁気ヘッド３の読取
り信号からトラッキングエラー信号を検出する一方で、
磁気ヘッド３の概略位置を非接触のポテンショメータの
ような簡易なアナログ式計測装置、または速度発電機９
によって計測した移動速度を積分器１０により積分する
等の手段でアナログで連続的に計測し、前記トラッキン
グエラーの信号とヘッド位置の信号とから、ヘッド位置
制御手段１６で、トラッキングエラーがゼロとなる目標
位置を生成もしくは更新し、磁気ヘッド３の位置がこの
目標位置に一致するように磁気ヘッド３の位置を制御す
ることによって目的が達成される。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、回転磁
気記録媒体の複数の狭い角度範囲において、磁気ヘッド
の読取り信号から磁気ヘッドのトラッキングエラーを検
出するトラッキングエラー検出手段と、磁気ヘッドの位
置をアナログ的に計測するヘッド位置計測手段と、トラ
ッキングエラーの信号と磁気ヘッドの位置の信号とか
ら、磁気ヘッドのトラッキングエラーがゼロとなる目標
位置を演算する目標位置演算手段と、磁気ヘッドの位置
を計測した値が目標位置に一致するように磁気ヘッドの
位置を制御するヘッド位置制御手段とからなるので、位
置検出のための専用の記録面も光学的スケールも必要と
せず、トラッキングエラーと位置の両信号に含まれてい
る磁気ヘッドの位置誤差がキャンセルされるため精度の
低いヘッド位置計測手段を用いることができ、また、連
続的に位置決め誤差の信号が得られるため、高い精度で
ヘッドの位置決めを行うことができる利点を有する。

【００１９】また、ヘッド位置計測手段は、磁気ヘッド
の移動速度を検出する速度発電機と、磁気ヘッドの移動
速度を積分する積分器とからなり、精度の低い速度発電
機と積分器を使用できるため、安価で、かつ小形のトラ
ッキング装置を得ることができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の動作原理を説明するための要部の波形図
である。

【符号の説明】

１ 磁気記録装置 ２ 回転磁気記録媒体 ３ 磁気ヘッド ４ 読取りアンプ ５ セクタギャップ検出器 ６ 復号器 ７ オフトラック検出器 ８ トラッキングエラー検出手段 ９ 速度発電機 １０ 積分器 １１ ヘッド位置計測手段 １２ タイムカウンタ １３ 目標位置演算手段 １４ 目標位置記憶手段 １５ 内挿手段 １６ ヘッド位置制御手段 １７ 制御部（マイクロプロセッサ） １８ ヘッドアクチュエータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多数の同心円状の磁気記録トラックを有
   する円板状の回転磁気記録媒体と、この回転磁気記録媒
   体に記録された磁気記録を読み取るための磁気ヘッドと
   からなる磁気記録装置において、前記回転磁気記録媒体
   の複数の狭い角度範囲において、前記磁気ヘッドの読取
   り信号から前記磁気ヘッドのトラッキングエラーを検出
   するトラッキングエラー検出手段と、前記磁気ヘッドの
   位置をアナログ的に計測するヘッド位置計測手段と、前
   記トラッキングエラーの信号と前記磁気ヘッドの位置の
   信号とから、前記磁気ヘッドのトラッキングエラーがゼ
   ロとなる目標位置を演算する目標位置演算手段と、前記
   磁気ヘッドの位置を計測した値が前記目標位置に一致す
   るように前記磁気ヘッドの位置を制御するヘッド位置制
   御手段とからなることを特徴とする磁気記録装置のトラ
   ッキング装置。
2. 【請求項２】 ヘッド位置計測手段は、磁気ヘッドの移
   動速度を検出する速度発電機と、前記磁気ヘッドの移動
   速度を積分する積分器とからなるものである請求項１に
   記載の磁気記録装置のトラッキング装置。