JPS62185218A - 回転記録媒体及びそのヘツド位置決め方式 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、回転記録媒体及びそのヘッド位置決め方式に
係り、特に、記録面にサーボ・セクタを有する回転記録
媒体（例えば磁気ディスク）、及び回転記録媒体よりの
再生サーボ信号に基づき生成、した位置誤差信号に応じ
てヘッド（例えば磁気ヘッド）を常にオントラック位置
となるよう制御するヘッド位置決め方式に関する。

従来の技術 従来より、記録面にサーボ信号が記録された複数のり“
−ボ・セクタが夫々所定角度範囲おき毎に配置されたセ
クタ・サーボ型磁気ディスク宿の回転記縁媒体と、この
回転記録媒体のサーボ・セクタＪ：りの再生サーボ信号
に基づき磁気ヘッドのオントラック位置に対する変位を
示す位置誤差信号を生成し、これにより磁気ヘッドを常
にオントラック位置となるよう制御するヘッド位置決め
方式とが知られている。かかる方式では、磁気ヘッドの
データトラックの中心に対するディスク半径方向変位■
及びその方向が分かるようなサーボ信号を予め記録して
おき、そのサーボ信号の振幅のピーク値（波高値）又は
そのサーボ信号を整流した実効値等で上記磁気ヘッドの
変位置を測定していた。

発明が解決しようとする問題点 しかるに、上記従来の回転記録媒体及びそのヘッド位置
決め方式において、サーボ信号の波高値を検出する方式
は、ノイズの影響を受は易く、また、磁気ディスクより
再生されるサーボ信号の振幅に磁気ヘッドの磁気ディス
ク走査位置に対応１６位位置誤差信号含んでいるため、
磁気ヘッドの再生出力が磁気ディスクの内周と外周では
異なることを補１［するための自動刊行制御増幅器を必
要としてしまう。

ところで、一般に前記セクタ・リーーボ型磁気ディスク
においで、記録ｉ・ラック密度を高めようとすると、磁
気ヘッドの物理的な幅を減少する必要があり、その減少
につれて磁気ヘッドの実効幅を物理的な幅よりも人きく
するような影響を及ぼづ磁気ヘッドの両側の縁部電界の
影ブタの度合が増大してしまう。従って、磁気ディスク
にデータを読みβ）きづ゛る磁気ヘッド（又はデータ・
ヘッド）の幅がトラックピッチより狭い場合、磁気ヘッ
ドを用いてサーボ信号を読み書きするサーボ信号方式に
おいては、本来綜形であるべき位置誤差信号において磁
気ヘッドの半径方向変位に対しく゛位置誤差信号が増減
しない非線形領域が存在するようになってしまう舌の問
題点があった。

そこで本発明は、磁気ディスク等の回転記録媒体のサー
ボ・セクタに磁化反転時間間隔が一定に保たれた第１の
領域と磁化反転時間間隔が磁気ヘッドのトラック位置に
応じて変化する第２の領域とからなるサーボトラックを
記録形成し、その両頭域からの再生信号間の位相差に応
じて前記位置誤差信号を生成することにより、上記問題
点を解決した回転記録媒体及びそのヘッド位置決め方式
、　　を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明になる回転記録媒体は、磁化反転時間間隔が一定
に保たれた第１の領域と磁化反転時間間隔がヘッドのト
ラック位置に応じて変化す°る第２の領域とからなるサ
ーボトラックをサーボ・セクタに記録形成してなる。

また、本発明になる回転記録媒体にお【プるヘッド位置
決め方式は、上記第１及び第２の領域からの両頁生信号
間の位相差を検出する検出手段と、上記位相差に応じて
位置誤差信号を生成する手段とより構成される。

作用 第１の領域には、例えば位相差検出の基準となる信号を
作り出すための位相同期ループ（ＰＬＬ）を同＋９Ｊさ
せるために、磁化反転時間間隔が一定に保たれた磁化パ
ターンが記録されている。一方、第２の領域には、ヘッ
ドのオントラック位置に対するずれ■及びその方向が分
るように、磁化反転時間間隔がヘッドのトラック位置に
応じて変化Ｊる磁化パターンが記録されている。

ここで、前記検出手段は、第１の領域から再生した信号
に位相同期した基準信号と第２の領域から再生したサー
ボ信号との位相差を検出する。その後、この位相差に応
じて位置誤差信号が生成される。

このようにして生成された位置誤差信号に応じて、ヘッ
ドは常にオントラック位ｎとなるにう制御される。

実施例 第１図（Ａ）は本発明になる回転記録媒体の一実施例の
磁化パターン図を示し、同図（Ｂ）〜（Ｅ）は夫々その
説明用信号波形図を示す。これ　　□について説明りる
前に、本発明に適用されるヒクタ・晋ナーボ型磁気ディ
スクについて第７図と共に説明する。

上記セクタ・サーボ型磁気ディスク１の記録面には、情
報信号が記録された又は記録されるデータ・トラックＪ
：りなるデータ・セクタ２等とサーボ信号が記録された
サーボ・セクタ３等とが磁気ディスク１のトラック円周
方向上交互に配置されている。この場合、記録■、１に
おいて、データが全く記録されでいない磁気ディスクに
対してまず所定角度毎に１サーボ・セクタ３等が記録形
成され、しかる後、サーボ・セクタ３等により磁気ヘッ
ドの位置決めを行ないながら１ノーボ・セクタ３等間に
データ・セクタ２等が記録形成される。再生時は、磁気
ヘッドは１サーボ・セクタ３等によりデータ・トラック
に対して常にオントラック位置となるように制御されて
、データ・セクタ２等からデータを読み取る。

再び第１図に戻って説明するに、第１図（Ａ）に示す磁
化パターンは上記サーボ・セクタ３等に記録形成される
ｂのである。ここで、＋（プラス）、０（ゼロ）及び−
（マイナス）サーボトラックの３種のナーボｌ〜ラック
は、＋サーボトラック。

Ｏサーボトラック、−１ノーボトラック、０サーボ１−
ラック、・・・の順で繰り返して磁気ディスク１の半径
方向上に配「７されている。

また、十畳ナーボｌ−ラックは、後述する如く、磁気ヘ
ッドがそのトラック上にあるときに位置信号復調器が位
置誤差信号として正の最大゛市ｊ上を発生するにうなト
ラックであり、同様に磁気ヘッドがＯリ−−ボ・トラッ
ク上にあるとさ零電圧が発生され、−１１−ボトラツク
ーヒにあるとき負の最大電圧が発生される。従って、磁
気ヘッドを上記３種のトラック上に磁気ディスク１の半
径方向に移動させると、第１図（Ｂ）に示Ｊ如き波形の
直ａ範囲の広い位ｉ２？誤差電圧が得られる。この場合
、０サーボトラツクはデータ・ｌ・ラックのオン１−ラ
ック位置に対応するため、位置誤差電圧を常に零電圧と
なるようにすることにより、磁気ヘッドは常にデータ・
トラックに対してオントラック位置となるよう制御され
る。

一方、上記３種のトラックのトラック方向上には、極性
の異なる２種の磁化「レメン１〜が交互に配置されてお
り、トラック上の縦線は夫々磁化反転位置を示ず。また
第１図（Ａ）中の同期領域（前記第１の領域）■には前
記ＰＬＬをディスク再生信号に同期させるための磁化反
転時間間隔の等しい磁化パターンが記録されており、サ
ーボ領域（前記第２の領域〉■には磁気ヘッドのディス
ク半径方向位置に対して一定のタイミングで配置された
シンクビットと磁気ヘッドのディスク半径方向位置に対
して磁化反転位置が除々に変化する量ナーボビットとが
交互に配貨されている。

ここで、磁気ヘッドが」−サーボトラック上を走査する
と、第１図（Ｃ）に示す如き再９−信号波形が得られ、
同様に、磁気ヘッドがＯサーボトラック又は−サーボト
ラック上を走査すると、同図（Ｄ）又は（Ｅ）に示す如
き再生信号波形が夫々得られる。この場合、磁気ヘッド
が同期領域■上にあるとき、その走査している→ノーボ
ｌ〜ラックの位置に拘らず、一定の同期の再生信号が１
９られ、一方、磁気ヘッドがナーボ領ｆｔｆｆ１　Ｉ［
上にあるときは、その走査しているサーボトラックの位
置に応じて周期の変化する再生信号が得られる。これに
より、後述する如く磁気ヘッドのデータ・１−ラックの
オントラック位置に対するずれ聞及びその方向を知るこ
とかできる。

なお、本実施例においては、十゛リーボトラックと一サ
ーボトラックの間にＯサーボトラックを一本配首したが
、この十及び−の両サーボトラック間を細分化してタイ
ミングを徐々に変化させる複数のトラックを挿入配置し
てもよい。

また、゛リーボ領域■内のシンクビット及びサーボビッ
トよりなるサーボパターンの繰り返し数は適当でよいが
、繰り返し数が多い程タイミング測定にお【）るランダ
ムノイズ成分は平均化され、精度が上がる。

さらに、磁気ヘッドの移動に対して理想的な位置誤差信
号は、三角波形を示すが、トラックビッグより狭い磁気
ヘッドを使ってサーボ信号を読み書きすることで生じる
Ｉ）ｆｔ記直線領域の減少は、本実施例においては、位
置誤差信号の山から谷までの間の変位に対してタイミン
グが変化するビットのタイミング、１なわち、サーボ領
域における磁化反転時間間隔を徐々に変化させることに
よって改善される。

次に、本発明になる回転記録媒体にお【ノるヘッド位置
決め方式における位置誤差信号の感電補正方法について
第２図＜Ａ）、（Ｂ）と共に説明する。ここで、位置誤
差信号感度は、磁気ヘッドが磁気ディスク上を１μ■移
動した時の位置誤差電圧の変化量で表わされ、その単位
はＶ／μｍとなる。また、前記したように磁気ヘッドは
位置誤差電圧がＯＶとなる位置に位置決めするので感度
は位置誤差電圧のＯＶ電圧付近の傾きということになる いま、第２図（Δ）において、磁気ヘッドを＋サーボト
ラック上から−サーボトラック上へディスク半径方向に
移動させると、例えば同図（Ｂ）にて実線で示されるよ
うな波形の位置誤差電圧が得られる。この場合、第２図
（Ａ）にて破線で示す如く、十及び−サーボトラック上
の磁化反転位置をＯサーボトラック上の磁化反転位置よ
り遠さけると、１−ナーボトラック上の１サ一ボビツト
区１７ｕで【よ例えば負極性の磁化の割合が大きくなり
、一方、−サーボトラック上の１４Ｊ−ボビット区間で
シ３１正極性の磁化の〃１合が大きくなるため、位置誤
差電圧は同図（Ｂ）にて破線で示す如き波形と４【る。

このように、十及び−サーボ１〜ラツク上のり−ボビン
１−の反転タイミング（磁化反転位置）を０１ノーボト
ラツク上のサーボピットの反転タイミングより遠ざける
程位置誤差信号の感度は大きくなる。従って、本発明方
式において、ディスク内外周における位置誤差信号の感
度差は、前記振幅値を検出して位ｉｉ！ｌ誤差信号を生
成する方式に比べて少ない。また、ディスク内外周にお
ける位；を誤差信号の感度を補正する必要がある場合に
は、前記サーボ領域■へのサーボ信号記録時に、磁気ヘ
ッドのディスク半径方向の移動に対するサーボ領域■内
のサーボピット反転タイミングをずらすことで実現でき
る。

次にディスクの再生信号より位置誤差信号を生成する本
発明方式における復調器の一実施例の構成及びその動作
について第３図及び第４図（Ａ）〜（Ｅ）と共に説明す
る。ここで、磁気ヘッドは前記＋サーボトラック上を走
査しているものとする。第３図において、磁気ヘッドか
らの第４図（Ａ）に示す如き再生信号ａは図示されない
ヘッドアンプにて増幅された後、入力端子４を介してピ
ーク・ディテクタ５及び波形整形回路６に夫々供給され
る。

ピーク・ディテクタ５は入来する再生信＠ａのピーク位
置を検出して、第４図（Ｂ）に示す如く、再生信号ａの
ピーク検出時刻において立下り、かつ、再生信号ａのピ
ーク検出時刻間隔に応じたパルス幅を有するパルス列か
らなる検出信号すを発生して位相比較器７へ出力する 位相比較器７は、ループフィルタ８及び電圧制御発振器
９と共に位相同期ループ（ＰＬＬ）を構成しており、検
出信号すと電圧制御発振器９の出力信号ｄとの間の位相
差が低減せしめられるように、出力信号ｄの周波数が制
御される。これにより、第４図（Ｄ）に示す如く、時刻
ｔ２〜ｔｓ。

ｔ８〜ｔ　１１及び時刻ｔ　＋４以降にてハイレベルと
なる出力信号ｄが乗算器１１に供給される。

一方、波形整形回路６は１１（生信号ａの波形をゼロク
ロス・コンパレータで波形整形して、第４図（Ｃ）に示
す如く、再生信号ａがピロクロスする毎に立上り及び立
下りを繰り返し、時刻ｔ１以前及び時刻ｔ３〜ｔ４　、
ｔ６〜’１ニア、ｔｇ〜ｔｌｏ。

ｔ　１２〜ｔ　１３及び時刻ｔ　＋５以降にてハイレベ
ルとなる信号Ｃを発生して乗＋３器１１へ出力する。

乗専鼎１１は、入来する信号Ｃ及びｄにより、時刻ｔ１
〜ｔ２．ｔ３〜ｔＪ、ｔ５〜ｊ６．ｉ７〜ｔ８．ｔ９〜
ｔ１０．ｔｌｌ〜ｔ１２．ｔ１３〜ｔ　１４及び時刻ｔ
　Ｉｓ以陪にてハイレベルとなる第４図（Ｅ）に示ず如
き信号Ｃを生成する。

この信号ｅは低域フィルタ１２にてその高周波成分が除
去されて、その平均ＤＣ電圧に相当する信号とされた後
、前記位置誤差信号としで出力端子１３へ出力される。

上記信号ｅのハイレベルの区間がローレベルの区間より
大きいため、信号ｅの平均ＤＣ電圧は正どなり、よって
、上記低域フィルタ１２の出力位置誤差信号のレベルも
正レベルとなる。

次に、磁気ヘッドがＯサーボトラック上を走査している
ときには第５図（Ａ＞に示ず如き再生信号ａが１！Ｉら
れ、この再生信号ａに対して第３図に示した復調器にて
前記と同様の信号処理を行なうと、ピーク・ディテクタ
５．波形整形回路６．ＰＬＬｌ０及び乗算器１１の夫々
の出力信号波形は第５図（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（
Ｅ）に示す如き波形となる。このとぎ、第５図（Ｅ）に
示ず如き乗算器１１の出力信号ｅの平均ＤＣ電圧は零と
なるため、この信号ｅに基づき生成される低域フィルタ
１２の出力位置誤差信号のレベルも零となる。

上記と同様に、磁気ヘッドが一ナーボトラック上を走査
しているときには第６図（Ａ）に示す如き再生信号ａが
得られ、この再生信号ａに対して復調器にて前記と同様
の信号処理を行なうと、ピーク・ディテクタ５．波形整
形回路６．ＰＬＬ１０及び乗ｃ７器１１の夫々の出力信
号波形は第６図（Ｂ）、Ｉｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）に示
す如き波形となる。このどき、第６図（Ｅ）に示１−如
ぎ乗口器１１の出力信″；′Ｊｅの平均Ｄ　Ｃ’：　Ｉ
：Ｉ：は負どなるため、この信″；″Ｊｅに基づき生成
される低域フィルタ１２の出力位置ｕ１１信号のレベル
も負レベルどなる。

換言すれば、＋、０及び−ナーボトラックには、各々そ
の平均ＤＣ電圧が正、零及び負となる位置誤差信号が発
生するような磁化パターンが人々記録されていることと
なる。

これににす、磁気ヘッドのデータ・トラックのオントラ
ック位置に対するずれ吊及びその方向が位置誤差信号の
レベル及び極性ににり分かるため、位置誤差電圧を零と
するＪ：うに磁気ヘッドをゐり御することにより、磁気
ヘッドは常にデータ・トラックのオントラック位置とな
るよう制御される。

なお、磁気ディスク装置のディスク回転数は、ある範囲
内で変動するが、回転変動によるタイミング差は、タイ
ミング基準信号（信号ｄ）を発生するＰＬＬ１０が回転
変動に追従するため、問題とはならない。

発明の効果 上述の如く、本発明によれば、磁気ディスク等の回転記
録媒体のサーボ・セクタに磁化反転時間間隔が一定に保
たれた第１の領域と磁化反転時間間隔が磁気ヘッドのト
ラック位置に応じて変化する第２の領域とからなるサー
ボトラックを記録形成し、その両頭域からの再生信号間
の位相差に応じて位置誤差信号を生成するようにしたの
で、ノイズの影響を受りにくい位置誤差信号を生成する
ことができ、また、磁気ヘッドの幅及びトラック幅の関
係に拘らず高精度の位置誤差信号が得られ、よって、磁
気ヘッドを正確にオントラック位置となるようにυ１帥
することができる等の特長を有１゛る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）及び同図（Ｂ　）〜（Ｅ）は夫々本発明に
なる回転記録媒体の−・実施例を示す磁化パターン図及
びその説明用信号波形図、第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発
明になるヘッド位置決め方式における位置誤差信号の感
度補正方法の説明図、第３図は本発明方式における復調
器の一実施例を示すブロック系統図、第４図〜第６図は
夫々第３図図示ブロック系統の動作説明用信号波形図、
第７図はセクタ・サーボ型磁気ディスクの概略図である
。 １・・・磁気ディスク、２・・・データ・セクタ、３・
・・サーボ・セクタ、４・・・再生信号入力端子、７・
・・位相比較器、９・・・電圧制御発振器（ＶＣＯ）、
１０・・・位相同期ループ、１１・・・乗算器、１２・
・・低域フィルタ、１３・・・位費誤差信号出力端子、
■・・・同期領域（第１の領域）、■・・・サーボ領域
（第２の領１４）。 特許出願人　日本ビクター株式会社 ミド、・、１ご１−り 第３図 第１図 四閘→

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録面にサーボ・セクタを有する回転記録媒体で
   あって、磁化反転時間間隔が一定に保たれた第１の領域
   と該磁化反転時間間隔がヘッドのトラック位置に応じて
   変化する第２の領域とからなるサーボトラックを該サー
   ボ・セクタに記録形成したことを特徴とする回転記録媒
   体。
2. （２）記録面にサーボ・セクタを有する回転記録媒体よ
   りの再生サーボ信号に基づき生成したヘッドのオントラ
   ック位置に対する変位を示す位置誤差信号に応じて該ヘ
   ッドを常にオントラック位置となるよう制御する回転記
   録媒体におけるヘッド位置決め方式において、磁化反転
   時間間隔が一定に保たれた第１の領域と該磁化反転時間
   間隔がヘッドのトラック位置に応じて変化する第２の領
   域とからなるサーボトラックが該サーボ・セクタに記録
   形成された回転記録媒体と、該第１の領域から再生した
   信号に位相同期した基準信号を得ると共に、該基準信号
   と該第２の領域から再生したサーボ信号との位相差を検
   出する検出手段と、該検出手段により検出された該位相
   差に応じて前記位置誤差信号を生成する手段とからなる
   ことを特徴とする回転記録媒体におけるヘッド位置決め
   方式。