JPS6238572A - 記録情報再生ヘツドの位置決め制御装置 - 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、磁気記録媒体に同心円状に記録された複数個
の記録トラックのうち指定された指定情報記録トラック
に記録情報再生ヘッドを位置決めする記録情報再生ヘッ
ドの位置決め制御装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来から、磁気ディスク装置では、記録情報の記録密度
を高めるためにその磁気記録媒体とじての磁気ディスク
に多数個の記録トラックを形成するようにしている。こ
の磁気ディスク装置では、記録情報再生ヘッドにより安
定した再生出力を得るためには、各情報記録トラックに
対して記録゛情報再生ヘッドの位置を正確に決定し、記
録情報再生ヘッドの出力レベルが所定以上となるように
することが要求される。従来から、一般の磁気ディスク
装置では、記録情報再生ヘッドをステッピングモータで
駆動しており、各情報記録トラックに対する記録情報再
生ヘッドの位置決め制御装置としては、指定された指定
情報記録トラックと現在の記録情報再生ヘッドとのトラ
ック幅方向距離を求めて指定情報記録トラックまで記録
情報再生ヘッドを移動させるというオープンループ制御
、又は、磁気ディスク上に記録されたサーボ情報に基づ
いてボイスコイルモータで記録情報再生ヘッドを駆動す
るというクローズトループ制御等がある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、ステッピングモータを使用するオープンルー
プ制御の記録情・報再生ヘッドの位置決め制御装置では
、機械精度誤差の他、温度変化に起因する磁気ディスク
の伸縮によって記録トラックずれが生ずるために、所定
の位置に記録情報再生ヘッドの位置決めを正確に行うこ
とができないこととなって、再生出力レベルが安定しな
い不具合があり、記録密度の向上を図るために記録情報
トラックのトラック幅とガートバンド幅との和であるト
ラックピッチを小さくすると、ますますこの傾向に拍車
がかかることになる。

また、サーボ情報を各情報記録トラックに対応させて記
録して置く記録情報再生ヘッドの位置決め制御装置では
、サーボ情報の記録領域を磁気ディスクに設けて置かな
ければならず、磁気ディスクの有効使用面積が減少する
不具合がある。なお、このものでは、サーボ情報がもと
もと記録されていない磁気ディスクにはこの記録情報再
生ヘッドの位置決め制御装置を適用し難い不具合がある
。

更に、記録情報再生ヘッドの両側にトラックずれ検出用
再生ヘッドを一体に設けて特殊ヘッドを楕成し、その各
トラックずれ検出用再生ヘッドの再生出力が等しくなる
ようにそのトラックずれ検出用ヘッドと一体に記録情報
再生ヘッドを移動させて位置決めする再生ヘッド位置決
め制御装置が提案されている。このものでは、サーボ情
報を磁気ディスクにあらかじめ記録して置かなくとも指
定情報記録トラックに対する記録情報再生ヘッドの正確
な位置決めを行うことができるが、記録情報再生ヘッド
の両側にその記録情報再生ヘッドに対してトラックずれ
検出用ヘッドを精度良好に取付けることを要することに
加えて、そのトラックずれ検出用再生ヘッドの再生出力
を増幅するためのアンプを余分に設けなければならず、
記録情報再生ヘッドの組み付けが難しくなると共に１回
路内体が複雑化する。

ところで、放送用ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）では
、記録情報再生ヘッドの位置決め制御装置としては、デ
ィザ一方式を採用しているものがある。

このディザ一方式の記録情報再生ヘッドの位置決め制御
装置では、発振器からの発振出力に基づいて記録情報再
生ヘッドを駆動するためのアクチュエータに微小振動を
与え、記録情報再生ヘッドをトラック幅方向に揺動させ
てその再生出力のエンベロープ変化分を検出し、発振器
の発振出力によりそのエンベロープ変化分を同期検波し
て変動方向を検出し、記録情報再生ヘッドにフィードバ
ックをかけるものである。

このディザ一方式の記録情報再生ヘッドの位置決め制御
装置では、情報記録トラックに対する記録情報再生ヘッ
ドのトラックずれを簡単な構成で実現できるので、磁気
ディスク装置への応用が考えられるが、記録情報再生ヘ
ッドの揺動手段として使用されている圧電セラミックス
の駆動電圧が高い、その圧電セラミックスを含めてその
揺動機構部が発熱する不具合がある。

磁気ディスク装置でも、ビデオテープレコーダのディザ
一方式と同様に再生出力のエンベロープ変化分を検出す
る方式として、記録情報再生ヘッドを情報記録トラック
のトラック幅方向にステップ的に等間隔ずつ移動させ、
・記録情報再生ヘッドの再生出力レベルが最大となる位
置を探索するいわゆる山登り制御方式が提案されている
が、このものでは、最適ヘッド位置を決定するまでに時
間を要する不具合がある。

（発明の目的） 本発明は、上記従来技術が有する問題点に鑑みて為され
たもので、その目的とするところは、ディスク状磁気記
録媒体にサーボ情報をあらかじめ記録して置かなくとも
、かつ、高精度の組み付は作業が要求される特殊ヘッド
を設けずども迅速に指定情報記録トラックに対する記録
情報再生ヘッドの位置決めを行うことのできる記録情報
再生ヘッドの位置決め制御装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の構成は、ディスク状磁気記録媒体に同心円状に
記録された複数個の情報記録トラックを横断する方向に
記録情報再生ヘッドを駆動する再生ヘッド駆動手段と、
前記複数個の情報記録トラックのうちから所定の情報記
録トラックを指定する指定情報出力手段と、該指定情報
出力手段の出力に基づいて、指定された指定情報記録ト
ラックまで記録情報再生ヘッドを移動させる指令信号を
前記再生ヘッド駆動手段に向かって出力し、該指定情報
記録トラックのトラック幅方向任意の位置で前記記録情
報再生ヘッドの再生出力をサンプリングすると共にその
トラック幅方向任意の位置の両側で、前記記録情報再生
ヘッドを前記指定情報記録トラックに隣接する隣接情報
記録トラックとその指定情報記録トラックとの間のガー
トバンド幅よりも小さな範囲内でトラック幅方向に移動
させる指令信号を前記再生ヘッド駆動手段に向かって出
力し、そのトラック幅方向移動位置での前記記録情報再
生ヘッドの再生出力をサンプリングし、その各再生出力
に基づいて演算を行って再生出力が最大となるトラック
幅方向の位置を求めて、前記記録情報再生ヘッドを再生
出力が最大となる位置に移動させる指令信号を出力する
制御手段とを、有することを特徴とするものである。

（作用） 本発明に係る記録情報再生ヘッドの位置決め制御装置に
よれば、指定情報出力手段の出力に基づいて複数個の情
報記録トラックのうちから所定の情報記録トラックを指
定すると、制御手段がその指定された指定情報記録トラ
ックまで記録情報再生ヘッドを移動させる指令信号を再
生ヘッド駆動手段に向かって出力する。記録情報再生ヘ
ッドは。

その指令信号に基づいて指定情報記録トラックまで移動
され、そのトラック幅方向任意の位置でいったん停止さ
れる。

制御手段は、その位置において記録情報再生ヘットの再
生出力をサンプリングする。その後、制御手段は、その
指定情報記録トラック幅方向任意の位置の両側で記録情
報再生ヘッドをその指定情報記録トラックと隣接情報記
録トラックとのガートバンド幅よりも小さな範囲内でト
ラック幅方向に移動させる指令信号を出力する。これに
より、記録情報再生ヘッドがその任意の位置の両側に移
動させられる。制御手段は、その記録情報再生ヘッドの
移動位置における再生出力を再びサンプリングする。そ
して、制御手段は、そのサンプリング結果に基づいて、
再生出力が最大となるトラック幅方向の位置を求めて、
その指令信号を再生ヘッド駆動手段に向かって出力する
。

（実施例） 以下に本発明に係る記録情報再生ヘッドの位置決め制御
装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図において、１は記録情報再生ヘッド、２は再生ヘ
ッド駆動手段である。再生ヘッド駆動手段２は、ディス
ク状磁気記録媒体に同心円状に記録された複数個の情報
記録トラックを横断する方向に記録情報再生ヘッドｌを
駆動する機能を有する。ここでは、この再生ヘッド駆動
手段２は、ステッピングモータ３とステッピングモータ
駆動回路４とから構成されている。記録情報再生ヘッド
１の再生出力は、増幅回路５によって増幅されて、信号
処理回路６とエンベロープ検波回路７とに入力されてい
る。信号処理回路６は、記録情報再生ヘッド１の再生出
力に基づいて、情報記録トラックに磁気的に記録されて
いる記録情報から元の記録情報を再現する機能を有し、
エンベロープ検波回路７は、記録情報再生ヘッドエの再
生出力に含まれている高周波成分からその包絡線を抽出
する機能を有する。

エンベロープ検波回路７の出力は、サンプルホールド回
路８に入力されている。このサンプルホールド回路８は
システム制御回路９によってエンベロープ検波回路７か
ら出力される出力をサンプルホールドする機能を有する
。システム制御回路９はサンプリングパルスＳをサンプ
ルホールド回路８に向かって出力するものであり、その
サンプリングパルスＳの出力条件については後述するこ
ととし９次にシステム制御回路９の機能を説明する。

システム制御回路９は、複数個の情報記録トラックの中
から所定の情報記録トラックを指定する指定情報出力手
段１０によって制御されるものである。この情報記録ト
ラックの指定は、たとえば、情報記録トラックの番地指
定をすることにより行われるものである。システム制御
回路９は、指定情報出力手段１０の出力が入力されると
、指定情報記録トラックと現在の記録情報再生ヘッド１
とのトラック幅方向距離を求めて、記録情報再生ヘッド
１を指定情報記録トラックまで移動させる指令信号をス
テッピングモータ駆動回路４に向かって出力するもので
ある。

記録情報再生ヘッド１は、ステッピングモータ３によっ
てトラック幅よりも小さい間隔でステップ的に指定情報
記録トラックまで移動され、その指定情報記録トラック
のトラック幅方向任意の位置でいったん停止されるもの
であり、第２図において符号（イ）は、その中央におい
て記録情報再生ヘッド１が停止された状態を示し、第３
図において符号（ロ）はその中央よりも左側において記
録情報再生ヘッド１が停止された状態を示しており、第
４図において符号（ハ）は指定情報記録トラックの中央
よりも右側で記録情報再生ヘッド１がいったん停止され
た状態を示すものである。また、第５図において、符号
Ｐはトラックピッチを示し、符号Ｔはトラック幅を示し
、符号Ｇはガートバンド幅を示している。

サンプリングパルスＳは５記録情報再生ヘツド１が、指
定情報記録トラックのトラック幅方向任意の位置でいっ
たん停止されると、サンプルホールド回路８に向かって
出力されるものである。エンベロープ検波回路７には、
トラック幅方向任意の位置における記録情報再生ヘッド
１の再生出力のエンベロープ値が入力されており、サン
プルホールド回路８は、そのサンプリングパルスＳに基
づいてそのエンベロープ値をサンプルホールドするもの
である。このサンプルホールド回路８の出力は、アナロ
グ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ）　１１に入力されており
、アナログ−デジタル変換器１１は、システム制御回路
９の書き込み指示信号Ｋに基づいてサンプルホールド回
路８の出力をアナログ−デジタル変換し、システム制御
回路９にデータとして出力する機能を有する。そのデー
タは、システム制御回路９に記憶保持されるものである
。

記録情報再生ヘッド１は、第２図の（イ）に示すように
トラック幅方向任意の位置で停止されたときが丁度トラ
ック幅方向中央である場合には、出力レベルが最大値ｙ
０となるものであり、第３図の（ロ）、第４図の（ハ）
に示すようにトラック幅方向任意の位置で停止されたと
きがトラック幅方向中央から左右にずれている場合には
、出力レベルが最大値ｙ。よりも小さい出力値ｙｉ、ｙ
４となるものであり、制御回路９には記録情報再生ヘッ
ド１のトラック幅方向任意の停止位置に対応する再生出
力値をデータとして記憶保持するものである。

システム制御回路９は、指定情報記録トラックのトラッ
ク幅方向任意の位置での記録情報再生ヘッド１の再生出
力値に対応するデータを求めたのち、記録情報再生ヘッ
ド１をそのトラック幅方向任意の位置の両側で、その指
定情報記録トラックとその指定情報記録トラックに隣接
する隣接情報記録トラックとの間のガートバンド幅Ｇよ
りも小さい範囲内でトラック幅方向に移動させる指令信
号をステッピングモータ駆動回路４に向かって出力する
ものである。ここで、ガートバンド幅Ｇよりも小さい範
囲内で記録情報再生ヘッド１を駆動するのは、隣接情報
記録トラックの出力との区別を行うためである。

ここでは、番地Ｎの情報記録トラックが指定されたもの
として説明することとする。番地Ｎの情報記録トラック
を指定すると、記録情報再生ヘッド１は、まずその指定
情報記録トラックＮまで移動されて、トラック幅方向任
意の位置でいったん停止され、その再生出力値ｙ１に対
応するデータｙ１がシステム制御回路９に一時的に記憶
保持される。

なお、そのトラック幅方向任意の位置をｘｌとする。

その後、第３図の（ニ）、（ホ）に示すようにそのトラ
ック幅方向任意の位置Ｘ工の両側に記録情報再生ヘッド
１が移動される。ここで、そのトラック幅方向任意の位
置Ｘ工の両側における移動位置をＸｌ、Ｘｌとする。そ
の移動位置ｘ２、ｘ３における再生出力値ｙ２、ｙ３が
同様にデータとしてシステム制御回路９に記憶保持され
るものである。なお、このデータの入力順序はこれに限
らず、任意の順序で構わないものである。

システム制御回路９には、演算式がプログラミングによ
り組み込まれており、トラック幅方向位置と再生出力値
とにより再生出力が最大となる記録情報再生ヘッドｌの
１−ラック幅方向位置を求めるものである。ここで、記
録情報再生ヘッド１の出力レベルは、指定情報記録トラ
ックＮの中央付近に記録情報再生ヘッド１が存在すると
きが最大であり、その情報記録トラックから記録情報再
生ヘッド１の位置がずれるに伴って左右対称的に減少す
るものであるから、再生出力値と記録情報再生ヘッドｌ
の位置とを二次関数で近似表現することができ、その導
関数が零となる位置を求めれば、その位置が最大出力レ
ベルに対応していることになる。

そこで、情報記録トラックに対する記録情報再生ヘッド
１の位置を変数Ｘ、その変数Ｘに対応する二次関数をｙ
とすると二次関数ｙと変数Ｘとの関係は、 Ｖ＝ａＸ”　＋　ｂ　Ｘ＋Ｃ−−■ ここで、係数ａ、　ｂ、　Ｃは後述する演算式によって
求められるものである。

すなわち、記録情報再生ヘッド１の情報記録トラックに
対する位置をｘｌ、Ｘｌ、ｘ３、その位置Ｘよ。

Ｘｌ、ｘ３における再生出力値をｙｌ、ｙ２、ｙ３とす
ると。

ａ＝ｃＸｚＹｔ＋ｘ１ｙｓ＋Ｘｓ’／ｚ　　Ｘ２！／３
　　Ｘ＞Ｙｚ　　ＬｙＪ／ｃＸ、７Ｘ２＋Ｘ、Ｘｌ”＋
Ｘ２”Ｘ３Ｘ２Ｘ３”　　ｘｔ′ｘｚ　　ＸＬＸ２”）
・・・■ ｂ”　（Ｘ％ｙｚ　＋Ｘｆｆ”Ｙｚ　”ＸＩＹ３Ｘｚ”
Ｖｚ−Ｘｚ”ｙｘ　−Ｘｌ”３／３）／　（Ｘ１２　ｘ
、　＋　Ｋ　Ｌ”　＋　ｘｚ”　Ｘ：ｌ　　Ｘ、Ｘ、”
　　Ｘｌ”Ｘ、　−ｘｚｘｚ　”　）・・・■ Ｃ＝（Ｘｌ”Ｘ２！／３　＋Ｘ、Ｘ３”ｙ２＋Ｘ％Ｘａ
！／ｘ　　ＸｚＸｉ”Ｙｘ−Ｘｘ”　Ｘｌ　ｙｚ　−ｘ
ｌＸｚ”Ｙ３）　／　（Ｘ％　Ｘｚ　＋　Ｘｉ　Ｘｌ”
　＋　Ｘｌ”　Ｘｚ−ｘ２Ｘ３”　　ｘｌ”ｘ３ＸｚＸ
ｚ”）　　”’■また、二次関数ｙの導関数は、 ？　’　＝２ａＸ＋　ｂ　　　・・・　・・・■である
。

そこで、０式において、ｙ’＝ｏとおくと。

２ａＸ＋　ｂ　＝　０ であるから、出力レベルが最大となる位置Ｘは、Ｘ＝　
−ｂ／２ａ　　・・・　・・・０以上説明した演算式に
基づいて、出力レベルが最大となる位置に記録情報再生
ヘッド１を移動させる指令信号を再生ヘッド駆動手段２
に向かって出力させれば、迅速に記録情報再生ヘッド１
の位置決めが出来ることになる。

ただし、ステッピングモータ３は、ステップ的に駆動さ
れるので、記録情報再生ヘッド１の位置を表す値は離散
的であり、従って■により求めた変数Ｘは、量子化する
ことを要する。

なお、以上実施例においては、ステッピングモータによ
り記録情報再生ヘッド１を駆動する構成としたが、これ
に限らずたとえば、ＤＣサーボモータと位置検出用エン
コーダを使用する構成、ヘッド位置微調整用としてバイ
モルフ等の圧電セラミックスを使用する構成も考えられ
る。

また、記録情報再生ヘッド１のトラック幅方向各位置に
おけるサンプリング回数は１回でも構わないが１位置決
め精度を向上させるために、その各位置毎に指定情報記
録トラックの円周上の複数箇所で数回のサンプリングを
行って、そのサンプリング値の平均値をデータとして用
いることもできる。

（発明の効果） 本発明は１以上説明したように、記録情報再生ヘッドを
指定情報記録トラックまで移動させ、その指定情報記録
トラックのトラック幅方向任意の位置でその記録情報再
生ヘッドを停止させ、その停止位置における再生出力値
と、その停止位置の両側での停止位置における再生出力
値とから最大となる記録情報再生ヘッドの位置を演算に
より決定するものであるから、ディスク状磁気記録媒体
にサーボ情報を記録して置かなくともかつ特殊ヘッドを
設けずども迅速、正確に記録情報再生ヘットの位置を決
定できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る記録情報再生ヘッドの位置決め制
御装置の要部構成を示すブロック図、第２図〜第４図は
本発明に係る記録情報再生ヘッドの位置決め制御装置を
説明するための模式図、第５図は記録情報トラックと隣
接情報記録トラックとの間のガートバンド幅を説明する
説明図である。 １・・・記録情報再生ヘッド ２・・・再生ヘッド駆動手段 ７・・・エンベロープ検波回路 ８・・・サンプルホールド回路 ９・・・システム制御回路 １０・・・指定情報出力手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスク状磁気記録媒体に同心円状に記録された
   複数個の情報記録トラックを横断する方向に記録情報再
   生ヘッドを駆動する再生ヘッド駆動手段と、 前記複数個の情報記録トラックのうちから所定の情報記
   録トラックを指定する指定情報出力手段と、 該指定情報出力手段の出力に基づいて、指定された指定
   情報記録トラックまで記録情報再生ヘッドを移動させる
   指令信号を前記再生ヘッド駆動手段に向かって出力し、
   該指定情報記録トラックのトラック幅方向任意の位置で
   前記記録情報再生ヘッドの再生出力をサンプリングする
   と共にそのトラック幅方向任意の位置の両側で、前記記
   録情報再生ヘッドを前記指定情報記録トラックに隣接す
   る隣接情報記録トラックとその指定情報記録トラックと
   のガードバンド幅よりも小さな範囲内でトラック幅方向
   に移動させる指令信号を前記再生ヘッド駆動手段に向か
   って出力し、そのトラック幅方向移動位置での前記記録
   情報再生ヘッドの再生出力をサンプリングし、その各再
   生出力に基づいて演算を行って再生出力が最大となるト
   ラック幅方向の位置を求めて、前記記録情報再生ヘッド
   を再生出力が最大となる位置に移動させる指令信号を出
   力する制御手段とを、有することを特徴とする記録情報
   再生用ヘッドの位置決め制御装置。