JPH06243608A

JPH06243608A - ヘッドの位置決め制御装置

Info

Publication number: JPH06243608A
Application number: JP2914493A
Authority: JP
Inventors: Katsumoto Onoyama; 勝元小野山; Katsuhiro Tokida; 勝啓常田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】ディスクのトラック横断方向のヘッド位置に
対して互に直交関係で再生される２種の位置決め信号
Ｎ，Ｑ（−Ｎ，−Ｑ）を用い、その線形区間（信号Ｎの
トラック２ｎ−２の中心前後の区間等）を選択した制御
信号で位置決めする装置で、トラックピッチ等のばらつ
きによるヘッド位置や速度の誤検出を防ぐ。【構成】トラックピッチが広がる（狹まる）とＮ，Ｑ
の線形区間の傾きが下がる（上がる）。その補償のため
位置決め制御系（位置決め信号のＡＧＣアンプ）のゲイ
ンＫｐを上げる（下げる）と、制御系出力の傾き特性は
一定化され上記誤検出は防がれる。所要Ｋｐ値は予めデ
ィスクの全トラックで測定され記憶され、実際のシーク
時のアンプ利得制御に使われる。信号Ｎ，Ｑから和信号
（Ｎ＋Ｑ等）と差信号（Ｎ−Ｑ等）を作り、この和又は
差信号でヘッドをトラック境界（０．５ピッチ）に位置
付けたときのＮ又はＱ値から、Ｋｐ＝０．５／Ｎを求め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に記録された
ヘッドの位置決め信号を用いて、ヘッドの位置決め制御
を行なう記録再生装置のサーボ方式に係り、特に、ヘッ
ドを迅速且つ正確に位置決めするヘッドの位置決め制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録再生装置におけるヘッドの位
置決め制御装置としては、例えば、特開平２−１８３４
７６号公報（文献１），及び、特開平２−２４６０５６
号公報（文献２）に記載されているように、サーボ面サ
ーボ方式の磁気ヘッド位置決め方式において、等速シー
ク動作を行ない、ヘッドが等速で移動している区間で位
置決め信号の傾きの時間割り合いが所定値となるよう
に、予め、ヘッド位置決め制御器のゲイン（利得）を調
整しておくことにより、磁気ヘッドのトラック幅のばら
つきの影響を除くようにしたものや、特開平４−１１３
６９号公報（文献３）に記載されているように、まず、
サーボ面サーボ方式シーク制御を行ない、次にサーボ面
サーボ方式とデータ面サーボ方式でヘッドの目標トラッ
クに対する位置決め制御を行なう磁気ディスク装置のヘ
ッド位置決め方式において、予め、各データヘッド毎
に、所定量のオフセットに対するデータ面サーボ回路の
位置決め制御信号の変化量を求めて、この変化量に応じ
て各データヘッドに対するサーボ利得を調整することに
よって、各データヘッドのトラック幅のばらつきの影響
を除き、同一の位置ずれ量に対し同一の位置決め信号が
得られるようにしたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、例
えば、上記文献１，２，または３に記載されているよう
な技術においては、予め、サーボ面のヘッド位置決め制
御器のゲインが正確に決定されていることが必要となっ
てくる。しかし、上記文献１〜３は、いずれも磁気ディ
スクのトラックピッチ（トラックとトラックの間隔）が
一定であることを前提としてヘッド位置決め制御器のゲ
インを決定しているものであって、磁気ディスク毎に、
また磁気ディスクの半径方向のトラック位置に応じてト
ラックピッチにばらつきがある場合のヘッド位置決め制
御器のゲインの設定の仕方については何も考慮されてい
ない。

【０００４】例えば、上記文献３では、コントローラに
入力される所定量のオフセット値は、１つのヘッド位置
決め信号電圧（後述の信号Ｎに相当）により判定してい
る。しかし、この信号電圧（Ｎ）は、ＡＧＣアンプの出
力する電圧の振幅に依存するため、磁気ヘッド素子のば
らつきや、位置決め用ヘッドの磁気ディスク上での位置
によって、実際には同じオフセット量でも異なって見え
てしまう。すなわち、同じ量のオフセットに対しＡＧＣ
アンプの出力振幅がディスク内周では例えば１．１Ｖ，
外周では１．３Ｖというように異なる現象が発生する
と、Ｎの電圧が一定（例えば２．６Ｖ）のとき、内周と
外周ではトラック中心から異なった位置にオフセットさ
れてしまうことになる。

【０００５】このため、文献１〜３に記載されているよ
うな技術を用いてヘッド位置決め制御器のゲインを決定
しようとすると、磁気ディスクの半径方向のヘッド位置
に応じてトラックとトラックの間隔（トラックピッチ）
が異なるような装置においては、等速シーク動作を行な
うことが困難であり、このため測定したシーク区間の平
均速度でヘッド位置決め制御器のゲインを決定してしま
うので、不正確なゲイン設定値に基いて不正確な位置決
め制御が行なわれるという問題があった。また、ヘッド
位置決め制御信号としては、通常、互いに直交する２つ
の位置決め制御信号が用いられるが、この２つのヘッド
位置決め用信号が共に線形性を保持している区間の境界
をヘッドが通過するときに線形な位置信号を生成するこ
とができず、誤った速度検出、あるいは、誤った位置検
出が発生してしまい、ひいては、制御に不所望なオーバ
シュートやアンダーシュートを生じるという問題があっ
た。

【０００６】従って、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解決し、記録再生ヘッドのトラック幅にばらつ
きがある場合、そのばらつきの影響をなくすことができ
ると共に、ヘッド位置に応じてトラックとトラックの間
隔（トラックピッチ）がばらつくような記録再生装置に
おいても、それらのばらつきにより精度を落すことな
く、予め、正確にヘッド位置決め制御器のゲインを決定
することができるゲイン調整手段を有するヘッド位置決
め制御装置を提供することにある。

【０００７】また、本発明の第２の目的は、この決定し
たゲインに基づいてシーク動作を行なうことにより、２
つのヘッド位置決め用信号が共に線形性を保持している
区間の境界をヘッドが通過するときにも線形な位置決め
用信号を生成し、もって、制御に不所望なオーバシュー
トやアンダーシュートを軽減することができるヘッド位
置決め制御装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の第３の目的は、ヘッドの位
置に対してトラックピッチが一定である記録再生装置に
おいても、各トラック毎にヘッド位置決め制御器のゲイ
ンを算出することによって、ヘッド位置決め用信号の品
質の悪さに起因する不良トラックを容易に検出すること
ができるヘッド位置決め制御装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、記録媒体の各トラックに２つのヘッド位
置決め用信号が記録されており、この２つの位置決め用
信号がトラックを横切る方向のヘッド位置に対して互い
に直交関係をもって再生されるデータ記録再生装置にお
いて、予め、２つの位置決め用信号の和または差信号を
用いてヘッド位置決め制御を行なうことによって、前記
２つのヘッド位置決め用信号が共に線形性を保持してい
る区間の境界にヘッドを位置決めし、このときのヘッド
位置決め用信号の大きさから、通常のヘッド位置決めの
際のヘッド位置決め制御器の所要ゲインを算定すること
を特徴とする。

【００１０】このとき、前記ヘッド位置決め制御器の所
要ゲインは、この制御器から出力されるヘッド位置決め
用信号の傾き特性が一定となるような値に算定される。

【００１１】また、前記ヘッド位置決め制御器の所要ゲ
インの算定結果を前記記録媒体または、上位コントロー
ラのメモリに記録しておき、通常のヘッド位置決めを行
なう際に、この結果を用いてヘッド位置決め制御器のゲ
インを制御しながらヘッドの位置決めを行なうようにす
る。

【００１２】前記和または差信号を用いてトラックの境
界にヘッドの位置決めをしたとき得られるヘッド位置決
め用信号の大きさから、記録媒体のトラックピッチを検
出するように構成することもできる。

【００１３】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１４】本発明によれば、記録媒体の各トラックに
２つのヘッド位置決め用信号が記録されており、この２
つの位置決め用信号がトラックを横切る方向のヘッド位
置に対して互いに直交関係をもって再生されるデータ記
録再生装置において、予め、（該位置決め信号の代わり
に、）２つの位置決め用信号の和または差信号を用い
て、ヘッド位置決め制御を行なうことによって、前記２
つのヘッド位置決め用信号が共に線形性を保持している
区間の境界にヘッドを位置決めし、このときのヘッド位
置決め用信号の大きさが検出測定される。このヘッド位
置決め用信号の大きさが検出測定される点は、ヘッドコ
ア幅やトラックピッチなどのばらつきとは無関係に、常
に相隣るトラック中心間の中点（トラック中心から１／
２トラックピッチの位置）であり、２つのヘッド位置決
め用信号（Ｎ，Ｑ）の交点でもある。この点におけるヘ
ッド位置決め用信号の大きさ（ヘッド位置の測定値）
は、このヘッド位置決め用信号の傾き特性を表わしてお
り、トラックピッチが広がる程低く（緩く）なり、また
トラックピッチが狹くなる程高く（けわしく）なると考
えられる。

【００１５】本発明では、この中心位置（隣接トラック
の境界）におけるＮまたはＱ値を用いて、このＮ（また
はＱ）値の絶対値レベルが低いときはゲインを高くし、
絶対値レベルが高いときはゲインを低くするように（結
果として、アンプ出力の傾斜特性が一定となるよう
に）、通常のシーク時における制御器（ＡＧＣアンプ）
の所要ゲイン（Ｋｐ）を、各ヘッド，各ディスク，各ト
ラック毎に算定する。具体的には、実際のヘッド位置を
１／２とし、この値と測定したＮ（またはＱ）値との比
をもって、Ｋｐ値とするので、Ｎ（またはＱ）値とＫｐ
値とは反比例している。

【００１６】この算定結果（所要ゲインＫｐ）は、メモ
リに記憶しておき、通常のシーク動作の際には、この算
定結果を用いてヘッド位置決め制御器のゲインが制御さ
れながら位置決めが行なわれるので、ヘッドのコア幅や
トラックピッチにばらつきがあってもその影響を受ける
ことなく、ヘッド位置及び速度を正しく検出して高精度
の位置決めをすることができ、オーバシュートやアンダ
シュートを防止できる。

【００１７】また、２つのヘッド位置決め用信号の和信
号または差信号を用いることにより、通常のシーク動作
において、２つのヘッド位置決め用信号が共に線形性を
保持している区間の境界をヘッドが通過するときにも線
形な位置信号を生成することができるので、制御に不所
望なオーバシュートやアンダーシュートを更に軽減する
ことができる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面によって説明
する。

【００１９】図１は、本発明の１実施例の適用された磁
気ディスク装置のヘッド位置決め制御系のブロック図で
ある。図１において、１は磁気ヘッド，２は磁気ディス
ク，３は磁気ヘッド１を支持するキャリッジ，４はヘッ
ドアンプ，５はリードライトＩＣ，６はサーボ信号弁別
回路，７はＡ／Ｄ変換器，８はマイクロプロセッサー
（ＭＰＵ），９はＤ／Ａ変換器、１０は信号増幅器（Ａ
ＭＰ），１１はキャリッジ３を駆動するためのボイスコ
イルモータ（ＶＣＭ）及び、１２はスピンドルモータで
ある。

【００２０】図２は、本実施例の適用された磁気ディス
ク装置の記録媒体である磁気ディスク２に記録されたヘ
ッド位置決め用の情報である。図２において、２１はギ
ャップエリア，２２は位置決め情報の先頭を示すマー
カ，２３はトラック番号，２４乃至２７は４種類のヘッ
ド位置決め信号で２４から順にＡバースト，Ｂバース
ト，Ｃバースト，Ｄバースト信号と名付けている。２８
は本実施例においては２１と同様のギャップエリアを表
わすがデータ面サーボ方式を採用している磁気ディスク
装置においてはユーザデータの記録エリアとしても差し
支えない。

【００２１】図３は、リードライトＩＣ５内部のリード
アンプ部分の構成を示すブロック図である。アンプ部３
２はゲイン制御端子を有し、そのゲインはゲイン制御端
子に加わるゲイン制御電圧Ｖａｇｃ３６の大きさに比例
して減少する。ディテクタ３８はアンプ部３２の交流出
力信号３３を受け、その振幅に比例した直流電圧を発生
する。スイッチ３７はＡＧＣフリーズ信号線３４に供給
される論理信号の論理値が１の時に閉じ、論理値が０の
ときに開く。信号線３１からの入力信号はアンプ部３２
で増幅され、信号線３３に送出されると同時に、その一
部はディテクタ３８に供給される。このような構成か
ら、例えば、ＡＧＣフリーズ信号線３４の論理信号の論
理値が１であるとすると、ディテクタ３８の出力電圧は
スイッチ３７を通して、ノード３６に供給され、ゲイン
制御電圧Ｖａｇｃとしてアンプ部３２に供給される。こ
の場合アンプ部３２のゲインが大きいと、ゲイン制御電
圧Ｖａｇｃも大きくなってアンプ部３２のゲインを低下
させ、逆に、アンプ部３２のゲインが小さいと、ゲイン
制御電圧Ｖａｇｃも小さくなってそのゲインを増大さ
せ、アンプ部３２の出力振幅を一定に保持することがで
き、一方、ＡＧＣフリーズ信号線３４の論理信号の論理
値が０である時は、スイッチ３７が開き、スイッチ３７
の開放直前にコンデンサ３５に充電されていた電圧がア
ンプ部３２にゲイン制御電圧Ｖａｇｃとして供給される
ようになり、その電圧Ｖａｇｃによってアンプ部３２の
ゲインを固定することができる。

【００２２】図４は、サーボ信号弁別回路６の構成を示
すブロック図である。４１はリードライトＩＣ５から入
力される信号を復調するデコーダである。また４２は位
置決め情報の先頭を示すマーカ２２を検出するためのマ
ーカ検出器であり、マーカ２２を検出するとマーカ２２
を検出したことを示すパルスをタイミング発生回路に送
出し、マーカ２２に続いて入力されるトラック番号を検
出器４２中のレジスタに保持する。４３は周辺回路に必
要なタイミングを送出するタイミング発生回路で、マー
カ検出器４２から、マーカ２２を検出したことを示すパ
ルスを受け取ると動作を開始し、ヘッド位置決め信号２
４乃至２７が入力されている時間はリードライトＩＣ５
のＡＧＣフリーズ信号線３４に論理信号０を設定し、ア
ンプ部３２のゲインを固定する。これは、信号２４〜２
７の期間中いつも一定のゲインで、ヘッドコア幅やトラ
ックピッチのばらつきの影響を検出できるようにするた
めである。４４はリードライトＩＣ５から入力される信
号を全波整流する全波整流器、また、４５は全波整流さ
れた信号を積分する積分器で、タイミング発生回路４３
につながるリセット端子ＲＳを有しており、リセット端
子に、タイミング発生回路４３から論理信号０が入力さ
れると、出力電圧は０にリセットされる。４６はサンプ
ルホールド回路（Ｓ／Ｈ）でありタイミング発生回路４
３から送出されるホールド信号によって、積分器４５の
出力電圧を保持し、この電圧をＡ／Ｄ変換器７に出力す
る。

【００２３】記録媒体である磁気ディスク２に記録され
た情報は、磁気ヘッド１を通じて再生され、ヘッドアン
プ４に入力される。ヘッドアンプ４に入力された信号
は、非常に微小な信号であるのでこのヘッドアンプ４に
よって増幅され、リードライトＩＣ５に入力される。

【００２４】サーボ信号弁別回路６は、リードライトＩ
Ｃ５から出力される信号の中で、ヘッドの位置決め用の
信号の先頭を示すデータパターン（マーカ）２２を検出
すると、続いて入力されるトラック番号２３を復調する
とともに、ヘッドの位置決め用信号２４〜２７が入力さ
れる一定時間、リードライトＩＣ５のＡＧＣフリーズ信
号線３４に論理信号の論理値０を信号を送出してＩＣ５
のゲインを固定し、この間に入力される信号を全波整流
器４４に入力すると共に、各バースト２４乃至２７の信
号が積分器４５に入力される直前にタイミング発生回路
４３から論理信号０を積分器４５のリセット端子に入力
して積分器４５の出力電圧を０にリセットし、各バース
ト信号２４乃至２７の終りでサンプルホールド回路４６
にホールド信号を送出し、積分器４５の出力電圧を保持
し、この電圧をＡ／Ｄ変換器７に出力する。

【００２５】以上の一連の動作に基いて、次に、トラッ
クピッチのばらつきを考慮してＩＣ５のゲイン即ちアン
プ部３２のゲインを予め設定する仕方について説明す
る。磁気ヘッド１がトラックを横切って移動すると、Ｍ
ＰＵ８は、サーボ信号弁別回路６からトラック番号２３
を、またＡ／Ｄ変換器７よりＡ乃至Ｄバースト信号２４
〜２７の情報である信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを取得すること
ができる。

【００２６】ここで、次の２つのヘッド位置決め用信号
ＮとＱを、Ｎ＝Ａ−ＢＱ＝Ｃ−Ｄと定義すると、図５に示すような信号Ｎ，Ｑ，−Ｎ，及
び−Ｑが得られる。図５において、ヘッドのトラック横
断方向位置に対して、この２つのヘッド位置決め用信号
ＮとＱは互いに直交な関係になり、偶数トラック２ｎ−
２，２ｎ，２ｎ＋２，……の中心にヘッドを位置決めす
るときにはＮが０となり、また奇数トラック２ｎ−１，
２ｎ＋１，２ｎ＋３，……の中心にヘッドが位置すると
きにはＱが０となり、Ｎ及びＱが交わる点は各トラック
の中心からちょうど１／２トラックずれた位置になる。
またＮ及びＱはヘッド位置に対してしてちょうど０をは
さむ区間で線形な信号となる。

【００２７】ＭＰＵ８は、ヘッドを位置決めする際に、
Ｎ，Ｑ，−Ｎ，−Ｑの大小関係から、現在のヘッド位置
において線形で且つその線形区間でヘッド位置に対して
単調増加な信号を選択する。例えば、図５の場合、−Ｑ
＞Ｎ＞Ｑの区間ではＮを、Ｎ＞Ｑ＞−Ｎの区間では、Ｑ
を、Ｑ＞−Ｎ＞−Ｑの区間では−Ｎを、及び、−Ｎ＞−
Ｑ＞Ｎの区間では−Ｑを、それぞれ選択するようにすれ
ば、選択された信号は、いずれもほぼ線形な単調増加信
号となる。この選択した線形単調増加信号と、復調され
読み取ったトラック番号２３とを組み合わせることによ
り、ヘッドの任意の位置を検出表示することができる。
しかし、この際に、トラックとトラックの境界近傍にヘ
ッドが位置するときには、サーボ信号弁別回路６から復
調される信号（トラック番号２３）はその境界の前後の
どちらのトラック番号を復調したものであるか不安定な
ので、この選択した信号に基いて、復調信号から読取っ
たトラック番号の補正を行なうようにする。即ち、選択
した信号が、−Ｎならばトラック番号は４の剰余で表現
すると０（トラック番号２ｎ，２ｎ＋４，……）とな
り、同様に−Ｑならば１（トラック番号２ｎ＋１，２ｎ
＋５，……），Ｎならば２（トラック番号２ｎ＋２，２
ｎ＋６，……），Ｑならば３（トラック番号２ｎ＋３，
２ｎ＋７，……）となるようにトラック番号を補正する
のである。このときのｎの値は、補正されたトラック番
号が、信号２３から読取ったトラック番号に最も近い番
号となるようにきめられる。

【００２８】本実施例においては、ヘッド位置を表現す
るために３２ビットのメモリに割り当て、上位１６ビッ
トをトラック番号の整数部、下位１６ビットを小数部と
定義し、ビット１５とビット１６の間に仮想的に小数点
があるように考えた。

【００２９】例えば、実際のヘッド位置が、３．６２５トラック（１０進数）であれば、このトラック位置は、符号付１６進数で表現
して（１０進数の１０，１１，……１５は、Ａ，Ｂ，…
…Ｆで表現する）、０００３．Ａ０００のように表わされる。

【００３０】今、トラックピッチが標準値（誤差がな
い）のとき、アンプ３２のゲインが基準値（１とする）
に調整されており、そのときのヘッド位置の検出値すな
わち測定値（ヘッド位置決め用信号Ｎ，Ｑ）の値にも誤
差がないもの（実際のヘッド位置を示しているもの）と
する。この状態から、トラックピッチが標準値よりも広
がったとすると、信号Ｎ，Ｑは、ピッチが広がるので、
信号Ｎ，Ｑの線形区間の傾きが緩やかになる。この傾き
が緩やかになる程、トラック中心からの一定のずれ量
（オフセット量）に対する信号Ｎ，Ｑの大きさ（絶対値
レベル）は低くなり、あたかもアンプ３２のゲインが低
下したのと同じ結果となる。同様に、トラックピッチが
標準値よりも狹くなったとすると、アンプ３２のゲイン
が上昇したのと同じ結果となる。

【００３１】そこで、トラックピッチの広いところでは
アンプのゲインが標準値よりも高くなるように、トラッ
クピッチの狹いところではアンプのゲインが標準値より
も低くなるように、予めトラックピッチに対応してアン
プのゲインを標準値のＫｐ倍になるように調整量を算定
しておけば、その後に行なわれる通常のシーク動作にお
いてトラックピッチ等の変化にかかわらず信号Ｎ，Ｑの
線形区間の傾きを一定にし、ヘッド位置決め動作を安定
して行なうことができる。

【００３２】本実施例では、以下のようにして、このＫ
ｐの値を各ヘッド毎に各磁気ディスクの各トラック位置
に対して予め測定して求めておき、その後、通常のシー
クの際に各トラック位置におけるアンプのゲインをこの
Ｋｐ値に調整してヘッド位置決め制御を行なうものであ
る。このように各ヘッド毎に求めることにより、ヘッド
のトラック幅（コア幅）の影響も合わせて補正すること
ができる。

【００３３】このＫｐ値は、アンプのゲインを一定にし
ておいて、信号Ｎ，Ｑの線形部の、標準トラックピッチ
のときの傾きと、トラックピッチが標準値から変化した
ときの傾きとの比で表わされるが、別の見方をすると、
このＫｐ値は、信号Ｎ，Ｑのある値における、実際のヘ
ッド位置（標準トラックピッチのときの傾きに対応）と
測定（検出）されたヘッド位置（トラックピッチが標準
値から変化したときの傾きに対応）との比で表わすこと
もできる。

【００３４】従って、逆に、補正したトラック番号と選
択した信号（すなわち、ヘッド位置の測定値）を上記符
号付１６進数による表現（実際のヘッド位置）に変換す
るためには、即ち、ヘッド位置の測定値とＫｐ値から実
際のヘッド位置を算出するためには、補正したトラック
番号を上位１６ビットにセットし、選択した信号をＫｐ
倍し、３２ビットに正負の符号付きで拡張して加算する
必要がある。例えば、実際のヘッド位置が先の３．６２
５トラック（小数点以下はＡ０００＝−６０００）（符
号付１６進数）の場合に、補正したトラック番号が００
０４（符号付１６進数）で、選択した信号が、−Ｎでそ
の値がＣ０００（小数点以下はＣ０００＝−４０００）
（符号付１６進数）であるとすると、Ｋｐは、（実際の
ヘッド位置）／（ヘッド位置の測定値）＝（−６００
０）／（−４０００）で算出され、１．５でなければな
らない。

【００３５】上記のように、ヘッド位置の測定値は、補
正したトラック番号と選択した信号によって容易に得ら
れるので、あとは、実際のヘッド位置が求まれば、上記
の関係からＫｐ値を求めることができる。このようにし
て、算出されたヘッド位置に基いて、ＭＰＵ８は上位コ
ントローラから指示されるヘッド位置との位置偏差量を
算出する。この位置偏差量をＭＰＵ８内部にプログラム
された補償器に入力し、その出力結果である操作量をＤ
／Ａ変換器９に出力する。Ｄ／Ａ変換器９によって変換
された電圧は、ＡＭＰ１０によって増幅され、ＶＣＭ１
１に電流を供給しキャリッジ３を駆動してトラック追従
制御、あるいはトラックシーク制御を行なうのである。

【００３６】このようなヘッド位置決め構成において、
Ｋｐが正しく設定されていないと、トラック中心からち
ょうど１／２トラック離れた所では、正しいヘッド位置
が検出することができなくなり、トラックシーク制御を
行なっているときには、制御に不所望なオーバシュート
やアンダーシュートを生じてしまうことになる。従って
Ｋｐを正確に設定する必要があるが、前述のように、Ｋ
ｐはヘッドのコア幅や回路のばらつき、あるいは、トラ
ックピッチによって変動するために、装置毎に、あるい
は、ヘッド位置毎に設定してやらなければならない。

【００３７】本実施例においては、Ｋｐを測定するため
に、２つのヘッド位置決め用信号Ｎ，Ｑから、それらの
和信号Ｎ＋Ｑ及び差信号Ｎ−Ｑ（−Ｎ−Ｑ，−Ｎ＋Ｑ）
を作り、この和信号または差信号が零になるヘッド位置
を検出するようにする。この和信号または差信号が零の
位置は、もとの信号ＮとＱ（または−Ｎと−Ｑ，Ｎと−
Ｑ，もしくは−ＮとＱ）の交点に相当する位置で、ディ
スクの内周と外周の位置の違いやトラックピッチのばら
つきやヘッドのコア幅のばらつきには無関係に、常に隣
接するトラックの中心から丁度１／２の境界上にヘッド
が正確に位置する点であり、この意味で常にヘッドの実
際の位置を正確に表わしていることになる。この実際の
ヘッド位置における信号Ｎ，Ｑ，−Ｎ，−Ｑの値（ヘッ
ド位置のトラック中心からのずれ量の測定値）を検出す
ると、この検出値（測定値）は、上記Ｎ，Ｑ等の交点に
おけるＮまたはＱの値であり、ほぼＮまたはＱの傾きを
正しく表わしていると考えられるので、この検出値から
容易にＫｐ値を求めることができる。

【００３８】そこで、上位コントローラよりＫｐ測定の
コマンドがＭＰＵ８に与えられると、図６に示すよう
に、ヘッド位置に応じて用い、この信号を、ＭＰＵ８内
部にプログラムされた補償器に入力し、制御を行なうこ
とにより、トラック中心からちょうど１／２トラック離
れた所にヘッドを位置決めし、この時ＭＰＵ８に入力さ
れている信号ＮまたはＱの大きさを記憶しておくのであ
る。

【００３９】例えば、ヘッド位置を３．５トラックに位
置決めするときは、一旦制御信号としてＱ信号を選択し
て３トラックに位置決めしこの状態で、制御に用いる信
号を、Ｑから−Ｎ＋Ｑに切り替えればヘッド位置を３．
５トラックに位置決めすることができる。このときの信
号ＮまたはＱの測定値が３０００（符号付１６進数）であったとするとこれを、Ｋｐ倍して実際のヘッド位置
（トラック中心から１／２の点）００００８０００（符号付１６進数）となればよいのでＫｐは、 Kp=00008000（１６進数）／00003000（１６進数）＝2.6
66...（１０進数）と求めることが出来る。

【００４０】この結果（各ヘッド、各ディスク毎のの各
トラックのヘッド位置に対するＫｐ値）を上位コントロ
ーラに報告することによって、上位コントローラは、こ
の結果を記録媒体である磁気ディスクに記録すると共
に、コントローラ内部のメモリに記録しておく。そし
て、次回通常のシーク時にこのヘッド位置にアクセスす
る際には、報告されたＫｐ値をＭＰＵ８に設定して、こ
の設定値により、コア幅やトラックピッチのばらつきに
関係なく常に一定の傾きのヘッド位置決め用信号Ｎ，Ｑ
が得られるように、アンプ３２の利得が制御されて、ア
クセスが行なわれるものである。

【００４１】したがって、ヘッドのコア幅やトラックピ
ッチが変動しても、その影響を受けることなく、ディス
クの半径方向の各トラック位置できめ細かく常に正確に
ヘッド位置の検出及びヘッド速度の検出を行なうことが
できるので、不所望なオーバシュートやアンダシュート
の発生を防止することができる。

【００４２】なお、通常のシーク動作時にも、ヘッド位
置決め制御用信号として、各トラックの中心の前後では
Ｎ，Ｑ，−Ｎ，−Ｑを用い、各トラックの境界付近では
Ｎ＋Ｑ，−Ｎ＋Ｑ，−Ｎ−Ｑ，Ｎ−Ｑを用いるように、
位置決め制御信号を選択的に切り換えて使用することも
できる。

【００４３】以上の実施例によれば、以下に述べるよう
な効果が得られる。

【００４４】記録媒体の各トラックに２つのヘッド位置
決め用信号Ｎ，Ｑが記録されており、この２つの位置決
め用信号Ｎ，Ｑがヘッド位置に対して互いに直交関係を
もって再生されるデータ記録再生装置において、予め、
（該位置決め信号の代わりに、）２つの位置決め用信号
の和（Ｎ＋Ｑ）、あるいは差信号（Ｎ−Ｑ）を用いて、
ヘッド位置決め制御を行なうことによって、２つのヘッ
ド位置決め用信号Ｎ，Ｑが共に線形性を保持している区
間の境界にヘッドを位置決めし、このときのヘッド位置
決め用信号ＮまたはＱの大きさ（測定値）から、この位
置決め用信号ＮまたはＱの大きさ（測定値）が小さくな
る程ゲインＫｐが大きくなるように（すなわち、ヘッド
位置決め用信号Ｎ，Ｑ等の傾き特性がピッチの変動に拘
らず常に一定になるように）、通常のヘッド位置決めの
際のヘッド位置決め制御器の所要ゲインＫｐを算定する
構成にしたので、その後、通常のヘッド位置決め動作に
おいて、この算定結果を用いて制御器のゲインを制御す
ることによって、ヘッドコア幅やトラックピッチの影響
を受けずに、ヘッド速度やヘッド位置を正しく検出し、
オーバシュータやアンダシュートを軽減することができ
る。また、通常のシーク動作（位置決め動作）におい
て、２つのヘッド位置決め用信号が共に線形性を保持し
ている区間の境界をヘッドが通過するときにも線形な位
置信号を生成することができるので、制御に不所望なオ
ーバシュートやアンダーシュートを更に軽減することが
できる。

【００４５】また、ヘッド位置に応じてトラックとトラ
ックの間隔（トラッピッチ）が異なるように設計された
装置においても、磁気ディスクの半径方向の各トラック
位置に対して、正確にヘッド位置決め制御器のゲインＫ
ｐを決定することができ記録媒体に記録することができ
るので、このような装置においても、高速且つ正確にヘ
ッドを位置決めすることができる。

【００４６】さらに、トラックとトラックの間隔がヘッ
ドの位置に対して変化しないこと（もともと等トラック
ピッチであること）を前提とする磁気記録再生装置にお
いては、各トラック毎にヘッド位置決め制御器のゲイン
を算出することによって、トラックピッチが急激に変化
しているトラックや、位置決め用信号の記録不良のトラ
ックなど、ヘッド位置決め用信号の品質の悪さに起因す
る不良トラックをＫｐの大きさによって容易に検出する
こともできる。

【００４７】上に述べた実施例は、記録媒体として磁気
ディスクを使用しているが、磁気ディスクの代わりに光
ディスク、あるいは、光磁気ディスクを使用しても同様
の動作をさせることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明によれ
ば、予め、２つのヘッド位置決め信号の和と差の信号を
用いて、両信号の線形区間の境界（トラック境界）にヘ
ッド位置決めし、このときのヘッド位置決め信号の大き
さを測定し、この測定値から、通常のヘッド位置決めの
際のヘッド位置決め制御器の所要ゲインを算定し、通常
のヘッド位置決め時には、この算定結果を用いて制御器
のゲインを制御するようにしたので、ヘッドコア幅やト
ラックピッチのばらつきの影響を受けずに常に正しくヘ
ッド位置及びヘッド速度を検出して、高精度の位置決め
を行ない、不所望なオーバシュートやアンダシュートを
防止し位置決め時間を短縮することができる。

【００４９】また、通常のシーク動作において、このよ
うな和と差の信号を用いることにより、２つのヘッド位
置決め用信号が共に線形性を保持している区間の境界を
ヘッドが通過するときにも線形な位置信号を生成するこ
とができるので、制御に不所望なオーバシュートやアン
ダーシュートを更に軽減することができる。

【００５０】また、ヘッド位置決め制御器の所要ゲイン
Ｋｐを測定した結果が期待している値に比べて、大きく
異なるときには、その測定位置でヘッド位置決め用信号
の品質が劣化していることを容易に検出することもでき
る効果がある。

【００５１】さらに、ヘッド位置に応じてトラックとト
ラックの間隔が異なるように設計された装置において
も、正確にヘッド位置決め制御器の所要ゲインＫｐを決
定することができ、記録媒体に記録することができるの
で、このような装置においても、高速且つ正確にヘッド
を位置決めすることができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッドの位置決め制御装置における制
御系の一実施例のブロック図である。

【図２】本発明の適用された磁気ディスク装置に使われ
る磁気ディスク記録媒体に記録されたヘッド位置決め用
の情報を示す図である。

【図３】本発明の適用された磁気ディスク装置のリード
ライトＩＣ内部のリードアンプ部分の構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明の適用された磁気ディスク装置のサーボ
信号弁別回路６の構成を示すブロック図である。

【図５】本発明の適用された磁気ディスク装置のＭＰＵ
内部でのヘッド位置と位置信号との関係を表わす図であ
る。

【図６】本発明の適用された磁気ディスク装置のＭＰＵ
内部でのヘッド位置と位置信号との関係を表わす図であ
る。

【符号の説明】

１磁気ヘッド２磁気ディスク３磁気ヘッド１を支持するキャリッジ４ヘッドアンプ５リードライトＩＣ６サーボ信号弁別回路７Ａ／Ｄ変換器８マイクロプロセッサー（ＭＰＵ）９Ｄ／Ａ変換器１０信号増幅器（ＡＭＰ）１１キャリッジ３を駆動するためのボイスコイルモー
タ（ＶＣＭ）１２スピンドルモータ２１ギャップエリア２２位置決め情報の先頭を示すマーカ２３トラック番号２４Ａバースト（位置決め用信号）２５Ｂバースト（位置決め用信号）２６Ｃバースト（位置決め用信号）２７Ｄバースト（位置決め用信号）２８ギャップエリア（２１と同様）３１ＩＣ５のＡＭＰ３２に信号を伝達する信号線３２ＩＣ５内蔵の信号増幅器３３ＩＣ５のＡＭＰ３２から出力される信号を伝達す
る信号線３４ＡＧＣフリーズ信号線３５ＩＣ５に外付けされるコンデンサ３６ＡＭＰ３２のゲイン制御電圧Ｖagc ３７ＩＣ５のＡＧＣを制御するためのスイッチ３８ディテクタ４１リードライトＩＣ５から入力される信号を復調す
るデコーダ４２位置決め情報の先頭を示すマーカ２２を検出する
ためのマーカ検出器４３周辺回路に必要なタイミングを送出するタイミン
グ発生回路４４リードライトＩＣ５から入力される信号を全波整
流する全波整流器４５全波整流された信号を積分する積分器４６サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体の各トラックに２つのヘッド位
置決め用信号が記録されており、この２つの位置決め用
信号がトラックを横切る方向のヘッド位置に対して互い
に直交関係をもって再生されるデータ記録再生装置にお
いて、予め、２つの位置決め用信号の和または差信号を
用いてヘッド位置決め制御を行なうことによって、前記
２つのヘッド位置決め用信号が共に線形性を保持してい
る区間の境界にヘッドを位置決めし、このときのヘッド
位置決め用信号の大きさから、通常のヘッド位置決めの
際のヘッド位置決め制御器の所要ゲインを算定すること
を特徴とするヘッドの位置決め制御装置。
【請求項２】前記ヘッド位置決め制御器の所要ゲイン
は、この制御器から出力されるヘッド位置決め用信号の
傾き特性が一定となるような値に算定されることを特徴
とする請求項１記載のヘッドの位置決め制御装置。
【請求項３】前記ヘッド位置決め制御器の所要ゲイン
の算定結果を前記記録媒体または、上位コントローラの
メモリに記録しておき、通常のヘッド位置決めを行なう
際に、この結果を用いてヘッド位置決め制御器のゲイン
を制御しながらヘッドの位置決めを行なうことを特徴と
する請求項１または２記載のヘッドの位置決め制御装
置。
【請求項４】記録媒体の各トラックに２つのヘッド位
置決め用信号が記録されており、この２つの位置決め用
信号がトラックを横切る方向のヘッド位置に対して互い
に直交関係を有するデータ記録再生装置において、予
め、２つの位置決め用信号の和または差信号を用いてヘ
ッド位置決め制御を行なうことによって、前記２つのヘ
ッド位置決め用信号が共に線形性を保持している区間の
境界にヘッドを位置決めし、このときのヘッド位置決め
用信号の大きさから、記録媒体のトラックピッチを検出
するように構成したことを特徴とするヘッドの位置決め
制御装置。