JPS61910A - 位置情報検出信号発生方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、磁気記録再生装置の情報記録再生ヘッドを
磁気媒体上の所望のトラックに位置決めをするための位
置情報検出信号を発生する位置情報検出信号発生方法に
関するものである。

〔従来技術〕

大量の情報を記憶する磁気ディスク、フロッピーディス
クなど、磁気ヘッドを記録媒体上の複数のトラックのう
ち、任意のトラックに位置決めする動作を伴々う装置に
おいて、記録容量を大きくするためにはトラックの密度
をあげるのが有効である。このためには磁気ヘッドの位
置決めを正確に行なう必要がある。この位置決めは記録
媒体上の各トラックに磁気ヘッドの位置決めを行表うだ
めのサーボ用信号を書込んでおき、データ情報の記録再
生を行なう時はこのサーボ用信号をもとに磁気ヘッドの
位置制御を行なうだめの位置情報検出信号を発生し、こ
の信号をもとに磁気ヘッドが隣接するトラックに半分ず
つかかるような制御を行なっている。このような制御が
行なわれた後にデータ情報の記録再生が行なわれるので
、データ情報状サーボ用信号とはトラック幅の半分だけ
トラック幅方向にずれた位置に記録されるようになつて
いる。このようなサーボ用信号を書込む方法にトリビッ
ト、ダイビット、変形ダイビット等、各種の方法が提案
されている。

第１図はトリビットの場合の情報検出方法を示した図で
ある。同図は各トラックに記録された磁化配置を示す図
であシ、幅Ｗをイ〕するトラック１１〜１４が附接して
配設されており、これらの各トラックには情報を記録再
生する方向に周期Ｔ。

を有するシンクビット２が配Ｉｒｔされている。ぞして
、奇数番目のトラック（以下、奇数トラックと称する）
　１１．１３はシンクビット２から情報の読下、奇数ト
ラックにおけるこのビットを奇数位置ビットと称する）
３が配置され、偶数番目のトラック（以下、偶数トラッ
クと称する）１２．１４は位置に位置制用ビット（以下
、偶数トラックにおけるこのビットを偶数位置ビットと
称する）４が配置されている。

第２図は第１図の磁化パターンを読出した「、−の波形
であり、（、）は磁気ヘッドが奇数トラック上に位置し
た時の読出し波形を示し、ローレンツ状の（ｂ）は磁気
ヘッドが代数トラックと奇数トラックの中間に位置した
時の読出し波形で、時刻ｔ＝０゜出されている。（Ｃ）
は磁気ヘッドが偶数トラック上でローレンツ状孤立波・
形が読出されている。

第３図は、第２図に示した読出し波形から磁気ヘッドと
トラックの位置関係を示す位置信号を再生するためのゲ
ート信号を示している。第３図ににシンクビット及び偶
数位置ビットの読出し波形を含まない程度で前後ある時
間ハイレベルを持続する奇数ゲート信号、（ｂ）は偶数
位置ビットが存在トの読出し波形を含まない程度で前後
ある時間、ハイレベルを持続する偶数ゲートである。こ
れは周期ＴＯ毎に発生するシンクビット（このビットは
磁気ヘッドがいかなるト２ツク位置に存在しても一定の
レベルで読出される）の読出し波形を負レベルでスライ
スして基準パルスを発生し、これをもとに位相同期回路
、遅延素子、論理回路などの組合わせで発生される。ト
ラックから読出された信号は図示しない２つのアナログ
スイッチに入力され、各々のアナログスイッチは偶数ゲ
ート信号、奇数ゲート信号がハイレベルの間、入力され
た信号を出力するので、アナログスイッチの一方の出力
には、偶数位置ビットの読出し７波形が出力され他方に
は奇数位置ビットの読出し波形が出力される。アナログ
スイッチの各出力は、図示しないピークホールド回路に
入力され、偶数、奇数の位置ビットの各々のピークがホ
ールドされ、ヘッドとトラックの位置の変化に対応して
第４図（＋りに示すようになシ、奇数位置ビットに対応
する信号は点線のように、偶数位置ビットに対応する信
号は実線のように変化する信号が出力される。この２つ
のピークホールド出力信号の差をとるととにより、第４
図（ｂ）に示すよう々位置検出信号が得られる。以上の
説明から分るようにこの位置信号は磁気ヘッドが偶数、
奇数トラックの中間に位置した時に０となシ、前後にず
れるにつれて正負いずれかのレベルをとる三角波状信号
である。磁気ヘッドはこの位置信号のレベルが「０」と
なるように位置決めされる。

位置情報の検出に関する従来の他の方法としては、第５
図に示すように奇数トラックに周波数ｆ。

の正弦波を配置し、偶数トラックにｆｌ　とは異なる周
波数ｆ２の正弦波を配置する２周波方式と呼はれるもの
がある。

この場合、磁気ヘッド読出し波形はＳ　（ｔ）＝ｍ　ｓ
ｉｎ　２πｆ＋ｔ＋ｂｓｉｎ２πｆ２ｔの形で与えられ
る０Ｓ（ｔ）に２つのリファレンス信号ｒ　１（ｔ）＝
ｓｉｎ　２πｆ１ｔ＋ｒｚ（ｔ）；ｉｎｎ　２πｆ２ｔ
をそれぞれ乗算すると次のような信号が得られる。

−ＣＯ５２ｆ（ｆ１＋ｆ２）ｔ これらの信号を（ｆｌ−ｆｓ＋）より低いカットオフ周
波＆　　ｂ 数を持つフィルタを通すと−と−の値を有する直流成分
が得られ、この２つの直流信号の差を取ると第４図（ｂ
）に示すような位置信号が得られる。

以上説明したように第１図に示した方法は、偶数トラッ
クと奇数トラックの位置情報を時分割で分離し、第５図
に示した方法は周波数分割で分離している。その結果、
位置信号を再生するために時分割で紘正確外タイミング
発生回路が必要となシ、また周波数分割では周波数及び
位相の合った正確なリファレンス信号発生回路２采算回
路が必要になる。これらの回路を構成することは、装置
が大規模な場合は実装スペース、価格などの点で大きな
不利とはならないが、最近の小径媒体を用いる低価格な
小形ディスク装置などでｌｄ：実装スペースが大巾に増
大したシ、経済性が悪くなったりするという大きな欠点
があった。

〔発明の目的および構成〕

したがってこの発明の目的は、形状が小さく、１〜かも
経済性の良い位置情報検出信号発生方法を折供すること
にある。

このような目的を達成するためにこの発明は、ローレン
ツ状孤立波形半値幅より長い繰り返し周期を有する鋸歯
状波磁化を各トラック毎に極性を反転させて残留させ、
この磁化を読出した信号のピーク値の差を求めることに
よって位置情報検出信号を得るようにしたものである。

以下、実施例を示す図面を用いてこの発明の詳細な説明
する。

〔実施例〕

前述したように、磁気ヘッドの位置決めを行なうために
は、磁気媒体上にサーボ用の信号を書込み、磁化を残留
させておく必要がある。

第６図（ａ）はこの発明を実現するため、例えば奇数ト
ラックに残留させる鋸歯状波磁化を示しておシ、奇数ト
ラック内にある磁気ヘッドによってこの磁化を読取ると
、（１）式で示される信号が得られる。

但し、各記号の定義は次の通りである。

Ｖ（ｔ）：磁気ヘッドから読出される信号Ｘ：情報記録
再生方向 δ：媒体の厚さ Ｍ：磁化 ２：媒体の厚さ方向 φ：磁束 第６図（ｂ）は第６図（ｂ）は第６図（ａ）に示す磁化
を磁気ヘッドで読出した信号波形を示す図であシ、磁化
変化が急で傾斜が正の部分から正のピークレベルを有す
るローレンツ状の孤立波形が読出され、磁化変化がゆる
やかで傾斜が負の部分から負のベースレベルを有する信
号が読出されている。この時、（、）に示す鋸歯状波磁
化の繰返し周期Ｔ１は（ｂ）に示すローレンツ状の孤立
波形半値＠Ｗ５０の５倍以上に設定されている。偶数ト
ラックには第７図（ａ）に示すように、情報記録再生方
向に対する磁化変化方向が第１図（ａ）に示す磁化とは
反対方向、すなわち磁化極付の反転した鋸歯状波磁化を
残留させている。第７図（ｂ）は第７図（ａ）に示す磁
化を磁気ヘッドで読出した信号波形を示す図であシ、磁
化変化が急で傾斜が負の部分から負のピークレベルを有
するローレンツ状の孤立波形が得られ、磁化変化がゆる
やかで傾斜が正の部分から正のペースレベルを有する信
号が得られる。この時、奇数トラックと偶数トラックに
残留する磁化の繰返し周期は等しいが、両トラックの磁
化タイミングは同期していないので、ピークレベルに達
する時点は奇数トラック、偶数トラック毎に独立に決ま
る。

第８図は磁気ヘッドがトラックピッチ方向に移動した時
、磁気ヘッドから読出される信号波形を示してお！Ｄ、
（ａ）は磁気ヘッドが奇数トラックと偶数トラックの中
間に位置した時の読出波形であシ、双方のトラックから
等しい振幅の信号が読出されている。（ｂ）は磁気ヘッ
ドが奇数トラック側に少しずれた時の読出波形で、正側
のピークが負側のビークよりも大きく々っておシ、（Ｃ
）は磁気ヘッドが偶数トラック側に少しずれた時の読出
波形である。

磁気ヘッドの読取面が全て奇数トラックに位置すると第
６図（ｂ）に示すようにピークレベルが１００係ペース
レベル（第６図（ｂ）における負側のレベル）が−ａ％
の信号が読出される。また、磁気ヘッドの読取面が全て
偶数トラックに位置すると第７図（ｂ）に示すようにピ
ークレベルが一１００％　、ベースレベル（第７図（ｂ
）における正側のレベル）がａ％の信号が読出される。

磁気ヘッドが目的とするトラック位置に対しトラックピ
ッチＴＰＯうち、ΔＴｐだけ奇数トラック側にずれると
第８図（ｂ）に示すような信号み読出される。この信号
が第９図に示す位置検出信号発生回路・で処理されると
、磁気ヘッドのずれ量ΔＴｐが小さい時の出力信号は次
のようになる。

但しＰｌは第８図（ｂ）における正側のピークレベル、
Ｐ２は第８図（ｃ）における負側のピークレベル、Ｓは
第９図の回路から構成される装置検出信号のレベルであ
る。

第９図において、５は磁気ヘッド、６，８は増幅器、Ｔ
はピークホールド回路であシ、このピークホールド回路
Ｔはダイオード７１．７２、コンデンサ７３．７４、抵
抗ｙｓ、ｙｓから構成されており、ホールドしたピーク
値の差の信号を出力するようになっている。

磁気ヘッドのずれ量ｌＴｐが小さい時の位置検出信号の
レベルは（４）式のようになシ、磁気ヘッドのずれ量ノ
’ｒｐに比例したものとなる。同様にして第８図（ｅ）
に示す信号が読出されると、位置検出信号Ｓのレベルは
次の式でれわされる。

このため、磁気ヘッドが奇数トラックにある時と偶数ト
ラックにある時とでヒ１１位置検出信号Ｓの傾斜は逆に
なるので、磁気ヘッドがトラックピッチ方向に移動した
時の位置検出信号は第１０図に示すようにトラックピッ
チＴｐ毎に零となる。

位置検出信号が零となるのはピークホールド回路Ｔでホ
ールドされた正、負のピークレベルが等しい場合であり
、この時は磁気ヘッドが奇数トラックと偶数トラックの
中間に正しく制御された状態である。このため、位置検
出信号を図示しない制御回路に供給して磁気ヘッドの位
Ｉρ制御を行ない、この位置検出信号が零となるように
磁気ヘッドの位置制御を行なえば、磁気ヘッドは奇数ト
ラックと偶数トラックの中間位置に、正確に位置決めさ
れる。第１０図１第４図（ｂ）に示す特性と異なシ、ピ
ーク値付近の傾斜がゆるやかになっているが、これは磁
気ヘッドで読出されたイｄ号のベースレベルの影響によ
って発生する現象である。磁化波形の繰返し周期Ｔを磁
気ヘッドで読出したローンツ状の孤立波形半値幅Ｗ５０
の５倍以上に設定すルト、ベースレベルはピークレベル
の２０％以下にすることができる。このようにすること
によって位置検出信号の曲ｉりは少なくなシ、また位置
検出信号のうち、磁気ヘッドの位置決め誤差に関与する
のは大部分が第１０図の零点付近の特性であるため、位
置検出信号のピーク付近に多少の曲がシがあっても位置
決め性能に＃１とんど影響を与えない。

以上のように、この発明では鋸歯状波磁化をト、ラック
毎に極性を反転して残留させ、この磁化を読出した信号
のピーク値をホールドし、このホールドしたピーク値の
差を求めることによって位置検出信号を発生している。

各トラックの磁化は独立のタイミングで行なうので、奇
数トラックと偶数トラックの磁化波形の位相は相関関係
がないが、まれには変化タイミングが一致することもあ
シうる。この時は磁気ヘッドは両トラックから読出した
信号の差の信号を出力することになシ、ピークホールド
回路Ｔは読出された信号のピーク値をホールドする動作
だけを行なうことになる。

鋸歯状波磁化を残留させる方法としてＡＣバイアス記録
法を併用し、記録ヘッドに鋸歯状波電流を供給すること
が考えられるが、このようにすると、本来のデータを記
録するディジタル記録回ＶＭＳと、ＡＣバイアス記録回
路の両方が必戦となり、不経済である。このため磁化は
ディジタル記録回路だけで行なうのが望ましいが、ヒス
テリシスの影響があるため、鋸歯状波電流によって磁化
を行なっただけでは鋸歯状磁化を残留させることは困難
である。このため、鋸歯状波磁化を得るため残留磁化が
略零の媒体に対して第１１図に示すような段付鋸歯状波
電流によって磁化を行なった。このような電流によって
磁化されたトラックから信号を読出すことによって第１
２図に示す信号が得られた。これは第６図（ｂ）に示す
（ｆ１号と同一波形の信号であシ、鋸歯状波磁化が行な
われだことを示している。

第１３図は位置信号検出回路の他の実施例を示す回路図
であシ、反転出力端子を有する増幅器を使用して回路構
成を簡単なものとしている。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明は、鋸歯状波磁化をトラッ
ク毎に極性を反転して残留させ、と、の磁化を読出した
信号のピーク値をホールドし、ホールドしたピーク値の
差を求めるものであるから、タイミング発生回路が不用
となって形状が小さくな勺、シかも紅済性が良くなると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の方法で磁化を行なった磁気媒体の一例を
示す平面図、第２図は第１図に示す磁化を読出した信号
の波形図、第３図はタイミング信号の一例を示す波形図
、第４図は位置検出信号を示す波形図、第５図は従来の
磁化方法のうち他の方法で磁化を行々つた磁気媒体の一
例を示す平面図、第６図および第７図はこの発明に用い
る残留磁化特性およびこの磁化を読出した信号の波形図
、第８図社鋸歯状波磁化を磁気ヘッドで読出して得られ
る信号の波形図、第９図は位置信号検出回路の一例を示
す回路図、第１０図は第９図に示す回路から構成される
装置信号検出信号の波形図、第１１図は鋸歯状波磁化を
行なうため磁気ヘッドに供給する電流の波形図、第１２
図は第１１図に示す一電流による書込みを行なった部分
の磁化な読出した信号の波形図、第１３図１位置情報検
出伯号廃生回路の他の実施例を示す回路図である。 １！〜ｊ４ａａｍａト９ツク、２ｊ　ｅ　ｅ・シンクピ
ット、３・・φ・奇数位置ピット、４・・・・偶数位置
ピット、５・１１魯・磁気ヘッド、６，８・・・・増幅
器、７６・・・ピークホールド回路、７１．７２・・・
・ダイオード、７３，７４・・・のコンデンサ、７５，
７６・Ｑ・・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気媒体上の複数のトラックに書き込まれた磁化を読み
   出すことによって得られるローレンツ状孤立波形をもと
   に磁気ヘッドの位置情報の検出を行なう信号を発生する
   位置情報検出信号発生方法において、ローレンツ状孤立
   波形の半値幅より長い繰り返し周期を有する鋸歯状波磁
   化を各トラックに残留させ、かつ隣接するトラックの磁
   化状態変化方向を互いに反転させ、磁気ヘッドによって
   この磁化を読み出した信号の正および負のピーク値を個
   々にホールドし、このピーク値の差の信号をもとに磁気
   ヘッドの位置情報検出信号を発生させる位置情報検出信
   号発生方法。