JPS60124020A - デ−タ記憶装置のヘッド位置検出方式 - 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】 （ａ）　発明の技術分野 この発明は、データ記憶装置のヘッド位置検出方式に関
し、さらに詳細にはヘッド位置付は情報を直接にデジタ
ル信号として検出できるようにしたヘッド位置検出方式
に関するものである。

ｆｂ）　従来技術と問題点 電子計算機システムにおける外部記憶装置の一つに磁気
ディスク装置がある。この装置は高精度のデータの書込
み／読出しが必要であるため、磁気ディスク上のサーボ
トランクに磁気ヘッドの位置決めを指示する位置付は情
報を記憶するとともに、その位置付は情報を読み取るサ
ーボヘッドを備えている。

従来、かかるヘッド位置検出は、位置付は情報をサーボ
ヘッドで読み取り、これをアナログ情報に変換して行う
方法が一般的である。これはミクロンオーダの正確な位
置情報を得るためにはアナログ方式が有利であることに
基づくものである。

第１図はこのようなサーボトランクにおける位置付は情
報の符号化パターンの１例を示し、サーボヘッド１およ
びデータヘッド（図示せず）は隣接する２つのサーボト
ラック２．３間の境界上に位置付けられている。各サー
ボトラック２および３は、それぞれ第１の方向に磁化さ
れた長い区域ａ１とそれと反対の第２の方向に磁化され
た短い区域ｂ１との交番よりなる。この磁化構成におい
て、２つの方向のうち一方への磁束の反転は隣のトラッ
ク同志で整列される結果、磁気ディスクを放射状に横切
る同一極性の連続した遷移Ｓが生じる。これらの連続遷
移Ｓは、サーボヘッド１がどこでそれを検知しても等し
い振幅のパルスを発生できるためにデータ・チャネル用
クロックパルスの発生手段に使用される。また奇数のト
ランク２上での反対向きの磁束反転（遷移）Ａは、成る
クロック遷移から次のクロック遷移までの距離の１／３
のところで起こり、偶数のトラック３上の遷移Ｂは、成
るクロック遷移から次のクロック遷移までの距離の２／
３のところで起こる。これらの遷移ＡおよびＢは、隣接
するトラック間の境界からのサーボヘッドの移動量を表
すヘッド位置決め情報を供給するのに使用される。この
ように構成したサーボ情報により、サーボヘッド１が２
つの隣接したサーボトラック２．３間の境界上に中心位
置付けされたとき、データヘッドがトラック整合状態に
あるものとして認識するようにしている。

他方、最近の傾向としてヘッドを移動させるサーボ回路
をデジタル化することが試みられている。

このようなデジタル・号−ボシステムに対しては、前記
アナログの位置付は情報をアナログ／デジタル変換器に
よりデジタル情報に変換することが必要となる。このた
め回路構成が複雑化するばかりか、信号のＳ／Ｎなどが
劣化して品質が悪くなるという問題が生じる。

（Ｃ）　発明の目的 この発明は、以上のような従来の状況からサーボヘッド
により読み取られた位置付は情報をアナログ変換するこ
となくデジタル信号として検出するようにし、以て簡単
な構成でかつ高精度のヘッド位置決めを可能とした新し
いデータ記憶装置のヘッド位置検出方式の提供を目的と
するものである。

（ｄｉ　発明の構成 簡単に述べるとこの発明は、隣接する２つのサーボトラ
ンク間の境界線上にデータトランクの中心が定められ、
この各サーボトラックが一方向の第１磁化状態およびこ
れと逆向きの第２磁化状態の間で交番する区域からなり
、この第１磁化状態から第２磁化状態への遷移および第
２磁化状態から第１磁化状態への遷移がサーボヘッドに
異なった区分可能な信号を発生することができる一方、
これらの状態遷移が隣接したトラック相互において区分
可能な距離ずらして配置された構成の記憶媒体を使用す
るデータ記憶装置において、基準の三角波電圧を発生す
る回路を設け、この基準三角波電圧は隣合うサーボトラ
ンク同志の磁化状態を周期的に整列させる連続遷移の、
最初の連続遷移により立ち上がって次の連続遷移により
立ち下がるまで直線状に電位上昇する波形からなりくさ
らに前記２つの状態遷移をサーボヘッドが感知して発生
するパルス信号と前記基準三角波電圧とを比較する回路
と、この比較回路より出力されたパルス信号について奇
数のサーボトラックに関連するパルス信号および偶数の
サーボトラックに関連するパルス信号の数を比較する回
路とを設け、このパルス数比較回路による差値出力によ
ってサーボヘッドの位置を検出するようにしたことを特
徴とするものである。

［ａｌ　発明の実施例 以下、この発明の一実施例につき図面を参照して詳細に
説明する。

第２図はサーボトラック上の位置付は情報の配列とサー
ボヘッドとの位置関係を示す図で、この場合サーボヘッ
ド１の中心位置が隣接したサーボトラック２．３間の境
界上より僅かに偶数のトラック３側にずれた状態、すな
わち正規のへ・７ド位置からずれた状態を示している。

また第３図はかかるヘッドの位置ずれ状態における検出
信号波形を示し、（ａ）はサーボへ・ノド１により発生
される信号波形である。この第３図（ａｌと第２図とを
照らして明らかなように、サーボヘッド１がサーボトラ
ック２および３上の周期的な連続遷移Ｓを感知したとき
は負のクロックパルスＳＳが発生され、また奇数のトラ
ック２上の遷移Ａ−１，Ａ−２・・・Ａ−ｎを感知した
ときは前記クロ・ツクパルスＳＳの１／３程度の振幅を
有する正および負の位置付け）ｉルスＳ＾４．５Ａ−２
が交互に繰り返して発生され、さらに偶数のトラック３
上の遷移Ｂ　−Ｌ　Ｂ−２・・・Ｂ−ｎを感知したとき
は前記クロ・ツクパルスＳＳの２７３程度の振幅を有す
る正および負の位置付はノマルス５Ｒ−１，５Ｒ−２が
交互に繰り返して発生される。なお、この遷移Ａおよび
Ｂにより生じる位置付はパルスは、サーボヘッド１が正
しい位置すなわちヘッドの中心位置が隣接した２つのサ
ーボトラック２゜３間の境界上にある時は同じ振幅を有
している。

従って、このようにして生じた２つの位置付はパルスＳ
Ａ、　ＳＢ間の振幅の差によりサーボヘッド１の境界か
らの位置ずれ量が判る。

次に第３図（ｂｌは前記各パルス波形をレベルスライス
する基準三角波電圧ＳＶを示し、これは成る連続遷移Ｓ
を感知した時に発生されるクロックパルスＳＳにより立
ち上がって、次の連続遷移Ｓの感知時に生ずるクロック
パルスＳＳにより立ち下がるまで電位を直線上に増加す
るような電圧波形である。

なお、この図において点線のパルスは前記位置付はパル
ス５Ａ−１，５Ｂ−１である。また第３図（Ｃ１はこれ
らの位置付はパルス５Ａ−１，５Ｂ−１を三角波電圧Ｓ
Ｖでスライスして得られた位置信号パルス波形を示し、
これによると三角波電圧の立ち下がり付近において低振
幅の位置付はパルス５Ａ−１がスライスレベル以下とな
るためにそれに対応したパルスが発生されていない。次
の第３図（ｄｌは前記遷移Ｂにより生じる正極側の位置
付はパルス５Ｂ−１に応答して発生されるゲート信号波
形を示し、また第３図（ｅｌは前記遷移Ａにより生じる
正極側の位置付けｉｉルス５Ａ−１に応答して発生され
るゲート信号波形を示す。

また第３図（ｆ）はこのゲート信号５Ｇ−１の制御によ
り発生された前記位置信号パルスｓｐ対応のパルス波形
を示し、このパルスＳ口の総数はサーボへ・ノド１の中
心位置がサーボトラック２．３間の境界から偶数のトラ
ック３側へずれた量に比例する。また第３図ｆｇｌは同
じくゲート信号５Ｇ−２の制御により発生された位置信
号パルスｓｐ対応のパルス波形を示し、このパルスＳＤ
の総数はサーボへ・ノドｌの中心位置が境界から奇数の
サーボトラ・ツク２側へず　□れた量に比例する。従っ
て、これらのパルスＳＬＩ。

Ｓｎをそれぞれ計数し、その２つの計数値を減算すれば
サーボヘッド１の位置ずれ量が得られ、つまり該ヘッド
の位置が検出できることになる。例えば本実施例の場合
は、遷移ＢによるパルスＳＵＯ計数値が遷移Ａによるパ
ルスＳＯの計数値よりも大きくなるので、その差に相当
する量だけサーボへ・ノド１が偶数のサーボトラック３
側へ偏倚していることを検出されることになる。

このように本発明によれば、へ・ノド位置付は情報渣直
接にデジタル処理して検出することができ、アナログ／
デジタル変換器などは省略できる。またこれに伴って、
高品質のへ・ノド位置付は信号を得ることができる。な
お、以上の例では正の位置付はパルス５Ａ−１および５
Ｂ−１のみを用いて基準三角波電圧Ｓｖと比較したが、
もう一方の負の位置付はパルス５Ａ−２および５Ｒ−２
も併用でき、こうすると位置信号分解能を２倍にするこ
とができる。

さて次にこのような検出信号波形を出力するための本発
明の具体例を、第４図のプロ・ツク図に従って説明する
。この図において、■はサーボへ・ノド、１１はこのヘ
ッド１により読み取られた位置付は信号を増幅するプリ
アンプで、その出力が前記第３図（ａ）のパルス波形に
相当する。また１２は基準三角波電圧発生回路で、この
増幅されたパルスのうちのクロックパルスＳＳによって
前述したような第３図［ｂｌに示す三角波電圧ＳＶを繰
り返し発生する。

また１３は同じく増幅されたパルスのうちの正の位置付
はパルス５Ａ−１，５Ｒ−１を選択して出力する位置付
はパルス発生回路である。また１４はこれらの三角波電
圧ＳＶと位置付はパルス５Ａ−１，５Ｒ−１とを比較す
る比較回路で、その出力が前記第３図（Ｃ１の位置信号
パルス波形に相当する。また１５はゲート信号発生回路
で、前記プリアンプ１１の出力パルスのうちの位置付は
パルス５Ａ−１，５Ｒ−１によって第３図（ｄ＋および
第３図（ｅ）に示す２種類のゲート信号５Ｇ−１゜５Ｇ
−２をそれぞれ周期的に発生する。また１６は第１のゲ
ート回路で、前記位置信号パルスｓｐとゲート信号５Ｇ
−１とにより第３図（ｆｌに示すパルス波形を出力する
。また１７は第２のゲート回路で、前記位置信号パルス
ＳＰとゲート信号５ｃ−２とにより第３図（ｇｌに示す
パルス波形を出力する。そして１８はアップダウンカウ
ンタで、前記パルスＳＵの入力により加算動作し、かつ
パルスＳＤの入力により減算動作し、この演算数値によ
って前述したサーボヘッド１の位置が検出できる。

なお、この構成においても正極性の位置付はパルス５Ａ
−１，５Ｂ−１に関連したデジタル処理のみを示したが
、これと同様な基準三角波電圧発生回路と位置付はパル
ス発生回路と比較回路とゲート信号発生回路とゲート回
路を１組追加すれば負極性の位置付はパルスＳ＾−２，
５Ｂ−２を併用できる。

（ｆｌ　発明の効果 以上の説明から明らかなように、この発明のヘッド位置
検出方式によれば、サーボヘッドにより読み取った位置
付は情報を直接にデジタル信号で処理できるので、従来
方式のごとくアナログ／デジタル変換処理による信号の
劣化を皆無にでき、また回路構成を簡単かつ安価に提供
できるという非常に大きな効果を奏することができる。

従って、本発明は磁気ディスク装置などに適用してきわ
めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図はヘッド位置決めを制御するサーボトラック上の
サーボパターンの１例を示す図、第２図１ はこの発明の一実施例を説明するためのサーボトラック
とサーボヘッドの位置関係を示す図、第３図はこの第２
図におけるサーボヘッドの検出信号とそれの処理信号波
形図、第４図はこの実施例を具体化する回路構成のブロ
ック図である。 １：サーボヘッド、２および３８サーボトランク、１１
：プリアンプ、１２：基準三角波電圧発生回路、１３：
位置付はパルス発生回路、１４は比較回路、１５：ゲー
ト信号発生回路、１６および１７：ゲート回路、１８ニ
アツブダウンカウンタ、ＳＳはクロックパルス、５Ａ−
１，５Ａ−２，５Ｂ−１および５Ｂ−２：位置付はパル
ス、Ｓｖ：基準三角波電圧、ＳＰ：位置信号パルス、５
Ｇ−１および５Ｇ−２Ｆゲート信号、ＳｌｌおよびｓＤ
：位置付はパルス対応の計数用パルス。 ２ 第１図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣接する２つのサーボトラック間の境界線上にデ
   ータトラックの中心が定められ、この各サーボトランク
   が一方向の第１磁化状態およびこれと逆向きの第２磁化
   状態の間で交番する区域からなり、この第１磁化状態か
   ら第２磁化状態への遷移および第２磁化状態から第１磁
   化状態への遷移がサーボヘッドに異なった区分可能な信
   号を発生することができる一方、これらの状態遷移が隣
   接したトラック相互において区分可能な距離ずらして配
   置された構成の記憶媒体を使用するデータ記憶装置にお
   いて、基準の三角波電圧を発生する回路を設け、この基
   準三角波電圧は隣合うサーボトラック同志の磁化状態を
   周期的に整列させる連続遷移の、最初の連続遷移により
   立ち上がって次の連続遷移により立ち下がるまで直線状
   に電位上昇する波形からなり、さらに前記２つの状態遷
   移をサーボヘッドが感知して発生するパルス信号と前記
   基準三角波電圧とを比較する回路と、この比較回路より
   出力されたパルス信号について奇数のサーボトラックに
   関連するパルス信号および偶数のサーボトラックに関連
   するパルス信号の数を比較する回路とを設け、このパル
   ス数比較回路による差値出力によってサーボヘッドの位
   置を検出するようにしたことを特徴とするデータ記憶装
   置のヘッド位置検出方式。