JPS63177381A

JPS63177381A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPS63177381A
Application number: JP826287A
Authority: JP
Inventors: Takehito Yamada; 健仁山田; Yuji Sakai; 裕児酒井; Juko Sugaya; 寿鴻菅谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-01-19
Filing date: 1987-01-19
Publication date: 1988-07-21
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2601812B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、ディスク記録媒体上に書込まれたヘッド位
置決めのためのサーボパターンを持ち、そのサーボパタ
ーンより再生された信号より位置信号を再生することに
よりヘッドの位置決め制御を行う磁気ディスク装置にお
ける位置信号検出方式に関する。

（従来の技術）磁気ディスク装置では、ヘッドを高精度に位置決めする
ためにディスク記録媒体上に予め書込んでおいたサーボ
パターンより再生した信号より位置信号を再生し、それ
によりヘッドの位置決め制御を行う。このヘッド位置決
め制御方式の一つであるセクタサーボ方式では、ディス
ク記録媒体上に等角度間隔にサーボセクタを形成し、こ
のサーボセクタ中に２相のダイビットパターン等からな
るサーボパターンを埋込み形成し、このサーボパターン
より再生される位置信号に従ってヘッド位置決め制御を
行う。第５図は従来のセクタサーボ方式で用いてきたサ
ーボセクタの構成とサーボセクタ中のサーボパターンの
詳細を示す図である。

サーボセクタはサーボセクタ検出のためのイレーズ部３
、ＡＧＣ信号を得るためのＡＧＣ部４、ガードゾーン、
データゾーン判別のためのゾーン部５、サーボパターン
の形成されているポジション部６から成る。従って、磁
気ヘッド１０が第５図に示すようにサーボトラックの２
トラックに厘って半分ずつおるときデータトラックの真
中にオントラックしていることになる。サーボ制御系は
トラック追従時にはデータトラックの真中の位置に磁気
ヘッドがくるように構成されており、また、速度制御時
には再生した位置信号よりトラック位置、移動速度を検
出し、目標トラック位置まで磁気ヘッドを送る動作を行
う。第６図は磁気ヘッド１０により再生された信号を示
す。この再生信号のＡ。

Ｂ、Ｃ，ＤをピークホールドしＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄを求めた
ものが精密なヘッド位置決めのための位置信号となり、
Ｐ、Ｑ、Ｒを２値化した値が粗い位、訂決めのための位
置信号となる。第７図は、位置信号を再生し、磁気ヘッ
ドを位置決め制御するヘッド位置決め制御系の従来例の
ブロック図でおる。

従来装置におっては、ヘッド１３にてディスク記録媒体
１１から再生される第６図に示す如き信号をプリアンプ
１４ａ、１４ｂ、アナログスイッチ回路１５を介してＡ
ＧＣアンプ１６に供給し、このＡＧＣアンプ１６とＡＧ
Ｃ電圧発生回路１８とで再生レベル調整した後、２値化
回路２０に入力して２値化信号を得、この２値化信号か
らサーボセクタの先頭を示すイレーズ部３及びポジショ
ン部６を検出して前記ヘッド１３のディスク記録媒体１
１に対する位置決め制御を行っている。具体的には、上
記２値化信号をイレーズ検出回路１７に入力して前記イ
レーズ部３を検出し、これをサーボセクタの検出として
この信号を基準としてサンプルパルス発生器１９を作動
させ、ポジション部にて、サンプルパルス発生器１９か
ら順次出力されるサンプル信号によってピークホールド
回路２５．２４．２７．２６を駆動し、前記２相ダイビ
ツトパターンからなるサーボ信号が各位相タイミングで
サンプリングされる。また、Ｐ。

Ｑ、Ｒの信号も２値化され２１．２２．２３の回路によ
りサンプリングされる。

ピークホールド回路２４．２５．２６．２７に取込まれ
た各位相の再生サーボ信号の差信号が減算器３１゜３２
を介して求められた後、Ａ／Ｄ変換を介してＣＰ　Ｕ　
２９に取込まれる。このＣＰｔＪ２９にて前記再生サー
ボ信号に基づく所定の演算が実行されて、前記ヘッド１
３のディスク記録媒体１１上の位置が求められ、その位
置情報に従って前記ヘッド１３の位置決め制御信号がＤ
／Ａ変換器３５を介して発せられる。

このような従来例においては、サーボパターンＡ、Ｂ、
Ｃ，Ｄの各々にピークホールド回路を必要とする。また
、Ａ−８，０−Ｄを減算器で行わせるため、２つの演算
増幅器を必要とし、Ａ−Ｂ。

Ｃ−Ｄの値が確定してからＡ／Ｄ変換を開始しなければ
ならないため、スルーレートの速い高価な演算増幅器を
採用するかＡ／Ｄ変換器の変換スタートタイミングを遅
らせる必要がある。Ａ／Ｄ変換後の位置信号はＣＰ　Ｕ
　２９に取込まれた後、その位置情報に従って位置決め
制御信号がＤ／Ａ変換器３５に送られヘッド位置決めさ
れる。従って、Ａ／Ｄ変換のスタートタイミングを送ら
せることは位置決め制御信号が時間遅れをもつこととな
り線記録密度が高くなりセクタ間隔つまり位置信号サン
プリング間隔が短くなった場合、位置決め制御系に望ま
しくない影響を与えることになる。

また、演算増幅器によりＡ−Ｂ、Ｃ−Ｄの演算を行わせ
るため、演算増幅器の増幅度、オフセット量等も位置決
め制御系に影響を与えないように充分調整する必要がお
り、そのための外部回路（オフセット調整用抵抗等）も
必要となる。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の位置信号検出回路では、回路が複雑で
、各部の調整が必要となる。また、セクタ間隔が短くな
った場合に不具合が生じるという問題点があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは位置検出回路の構造を簡単にする
サーボパターンを用い、回路量を削減し、かつ調整箇所
を減らした位置信号検出方式を提供することにある。

（発明の構成）（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するために本発明の位置信号検出方式
では、精密位置決めのためのサーボパターンと粗の位置
決めのためのサーボパターンを適切に配置する手段によ
り精密位置決めのためのサーボパターンより再生される
信号をピークホールドするための回路を簡単化し、また
、ピークホールド後の信号を直接Ａ／Ｄ変換しμＣＰＵ
のメモリに直接取り込む手段を有する。

（作　用）本発明の方式によれば、高価な高速Ａ／Ｄ変換器を用い
ることなく精密位置決めのためのサーボパターンより再
生される信号をピークホールドする回路を削減すること
ができる。また、ピークホールド後の信号は直接Ａ／Ｄ
変換されμＣＰＵのメモリに取り込まれるため演算増幅
器を削除することができ、またそれに附随した調整回路
も省ける。従って、簡単な回路構成で正確に位置信号を
検出することができる。また、本方式によれば精密位置
決めのためのサーボパターンの数が増えた場合、例えば
位相の数を増やしたり、同一位相のサーボパターンを多
数埋込み平均をとることにより雑音に強くする場合にお
いても位置検出回路（ピークホールド回路等）を増やす
必要がない。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第１図に本発明のサーボセクタの構成とサーボセクタ中
のサーボパターンの詳細を示す。また、第２図は磁気ヘ
ッド５５が第１図の位置におるときの再生信号を示す。

サーボセクタ４０はサーボセクタ検出のためのイレーズ
部４２、ＡＧＣ信号を得るためのＡＧＣ部４３、サーボ
パターン及びガードゾーン判別のためのポジション部４
４から成る。ポジション部４４におけるサーボパターン
の構成は従来例（第５図）とは異なり、２相のダイビッ
トパターンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの間に粗な位置決めのための
サーボパターンＰ。

Ｑ、Ｒ及びゾーン検出のためのパターンＺが適切に配置
しである。第３図は第１図のサーボパターンを用いたと
きの本発明にかかわるヘッド位置決め制御系の構成ブロ
ック図でおる。磁気ヘッド６３ａ、６３ｂより再生され
た磁気ディスク６１上の信号はプリアンプ６４ａ、６４
ｂ、アナログスイッチ６５、ＡＧＣアンプ６６．２値化
回路７０およびイレーズ検出回路６７を介してサンプル
パルス発生器６９に供給される。そしてサンプルパルス
発生器６９より発生するサンプルゲートによりサンプリ
ングされる。

このときのＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ信号をピークホールドするタ
イミングを第４図１０１．　１０２に示す。第１図に示
す如くサーボパターンを構成することによりピークホー
ルド回路７４．７５は２回路しか必要としない。すなわ
ち、第４図に示すようにＡをピークホールド（回路７４
）シだ後直ちにＡ／Ｄ変換しμＣＰｔＪのメモリにその
値を取り込む。この間に信号Ｂがくるため、その時点で
８をピークホールド回路７５でピークホールドする。第
４図１０３，１０４に示すようにＡのＡ／Ｄ変換が終了
後ＢのＡ／Ｄ変換を開始し、それとともにピークホール
ド回路７４をクリア（ＡＣＬＲ）する。その俊Ｃ信号が
くるため再びピークホールド回路７４を働かせＣ信号を
ピークホールドする。信号りも同様にピークホールド回
路７５を働かせピークホールドする。このようにサーボ
パターンＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄの間にＰ。

Ｑ、Ｒ信号を適切に配置することにより、高価で高速な
Ａ／Ｄ変換器を用いることなく、Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄの８値をμＣＰ　Ｕ　７９のメモリに取り込める
。

また、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの値を直接Ａ／Ｄ変換して取り込
むため従来のように減算器（第７図３１．３２＞及びそ
の周辺回路（オフセット調整、ゲイン調整）を必要とし
ない。

従来例のサーボパターン（第５図）でＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄの値を直接取り込むためには各々の信号（Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄ）をピークホールドしておき順番にＡ／Ｄ変換
するか、Ａ／Ｄ変換器を各々の信号毎にもたせるか、高
速なＡ／Ｄ変換器を使用し、ピークホールド直後にＡ／
Ｄ変換を終了し、次の信号をピークホールドするという
操作が必要となる。これらの方法は回路量が増えたり、
実現が困難であったりする。

なお、Ｐ、Ｑ、Ｒ信号は従来と同様に２値化した値を使
用しＤＦ／Ｆに入力することにより検出する。また、ゾ
ーン検出のための信号をＣ，Ｄの信号の間に入れること
により、Ｃ，Ｄ間の間隔をとるとともに、ゾーン部（第
５図−５）を省くことができる。

また、位置信号はμＣＰ　Ｕ　７９内でＡ−Ｂ、Ｃ−り
を演算することにより求められる。位置追従制御時には
この位置信号より位置決め制御信号を求めＤ／Ａ変換器
８５に送られ補償回路８７、パワーアンプ９０を介しア
クチュエータ６２を駆動しヘッドをトラックに位置決め
する。また、速度制御時にはこの位置信号と、Ｐ、Ｑ、
Ｒの論理値より位置、速度を求め適切にアクチュエータ
をコントロールし目標のトラックヘシークする。

以上のように本発明の位置信号検出方式ではサーボパタ
ーンの構成を適切に配置すること、ピークホールドした
再生信号を直接Ａ／Ｄ変換しとりこむ構成することによ
りピークホールド回路、演算増幅器及びその周辺回路が
削減できる。更に、本発明方式によれば第８図に示す如
く、精密位置決めのための信号をＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ以外に
Ｅ、　Ｆというように増しても位置信号検出の回路量は
一切増えない。等実用的利点は絶大である。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。実施例ではセクタサーボ方式に適用した例について説
明したが、情報の記録面とサーボ面とを別にしたサーボ
面サーボ方式のディスク装置に対しても適用可能である
。また、サーボパターンの構成や間隔、Ａ／Ｄ変換器の
速度等は装置の仕様に応じて定めれば良いものである。

要するに本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変
形して実施することができる。

（発明の効果〕以上のように本発明によればサーボパターンの構成を適
切に配置することと、位置再生信号を直接Ａ／Ｄ変換す
る手段を有することにより位置検出回路を簡単な構成で
実現することができ、その実用的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかわるディスク上のサーボセクタ
とサーボパターンの構成を示す図、第２図はその再生信
号を示す図、第３図は本発明の位置検出回路の構成と、
ヘッド位置決め制御系の構成ブロック図、第４図は再生
信号を検出するときのピークホールドのタイミング、Ａ
／Ｄ変換のタイミングを示すタイミングチャート、第５
図は従来例のサーボセクタを示す図、第６図はその再生
信号、第７図は従来例のヘッド位置決め制御系の構成ブ
ロック図、第８図は本発明を適用した他の実施例のサー
ボセクタを示す図である。４２・・・イレーズ部　　　　　４３・・・ＡＧＣ部４
４・・・ＰＯ３−ＩＴＩＯＮ部　　　　　４１・・・デ
ータセクタ４０・・・サーボセクタ　　　　５５・・・
磁気ヘッド６１・・・磁気ディスク　　　　６２・・・
アクチュエータ６３・・・磁気ヘッド　　　　　６４・
・・プリアンプ６５・・・アナログスイッチ　　６６・
・・ＡＧＣアンプ６７・・・イレーズ検出回路６８・・・ＡＧＣ電圧発生回路６９・・・サンプルパルス発生器７０・・・２値化回路７１、７２．７３・・・Ｐ、Ｑ、Ｒ信号検出器７４、７
５・・・ピークホールド回路７６・・・ｚＯ肝倍信号検出回路　７８・・・Ｉ１０回
路７９・・・μＣＰ　Ｕ　　　　　　８３・・・アナロ
グスイッチ８４・・・Ａ／Ｄ変換器　　　　８５・・・
Ｄ／Ａ変換器８６・・・アナログスイッチ　　８７・・
・補償回路９０・・・パワーアンプ　　　１００・・・
再生信号１０１．１０２・・・ピークホールドタイミン
グ図１０３・・・Ａ／Ｄ変換タイミング図１０４．１０５・・・ピークホールドクリアタイミング
図代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　　　竹　花　喜久男第　　２　図第　　３　図第　　７　　図ｔｓＢ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディスク記録媒体上のセクタの一部にサーボ情報
を埋め込み形成し、このサーボ情報を用いてヘッドの位
置決めを行うセクタサーボ方式に於て、前記サーボ情報
の精密位置決め情報の各位置ビット間に、粗の位置決め
情報位置ビットとディスクの状態を知るための位置ビッ
トとの中の位置ビットを少なくとも一つ以上配置したサ
ーボパターンを持つディスク記録媒体と、前記精密位置
決め情報の各位置ビットより得られる信号を交互にピー
クホールドする手段とそのピークホールドした信号を直
接Ａ／Ｄ変換しＣＰＵのメモリに取り込む手段と前記粗
の位置決め情報の位置ビットとディスクの状態を知るた
めの位置ビットより再生される信号を二値化し前記ＣＰ
Ｕに取り込む手段とを有し、前記ＣＰＵは前記Ａ／Ｄ変
換された信号より精密位置決めのための位置信号を求め
るとともに、前記二値化された信号と前記位置信号より
トラック位置を正確に求める事を特徴とする磁気ディス
ク装置の位置信号検出方式。
（２）位置追従制御時には、前記ＣＰＵは、前記精密位
置決め情報より再生された各位置ビットの信号をピーク
ホールドしＡ／Ｄ変換した後ＣＰＵに取り込んだ各値の
差を求める事により位置誤差信号を再生し、それを位置
追従制御信号として用い、速度制御時には、前記ＣＰＵ
は、前記位置信号と前記二値化された値よりトラック位
置及びアクチュエータの移動速度を求めそれに応じて前
記アクチュエータを制御する信号を発生することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の位置信号検出方式。
（３）精密位置決め情報は、４トラックを周期とする二
相のダイビットパターンよりなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の位置信号検出方式。
（４）精密位置決め情報は、４トラックを周期とする二
相のダイビットパターンと２トラックを周期とする一相
のダイビットパターンよりなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の位置信号検出方式。
（５）位置追従制御時に於て、精密位置決め情報より再
生される前記位置誤差信号は、４トラックを周期とする
二相ダイビットパターンと、２トラックを周期とする一
相ダイビットパターンよりなる各精密位置決め情報の平
均値より求めることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の位置信号検出方式。
（６）位置追従制御時に於て、セクタの欠陥によりその
セクタの位置情報が得られない場合は、前のセクタの位
置情報より前記位置誤差信号を得ることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の位置信号検出方式。
（７）ディスクの状態を知るための位置ビットは、イン
デックス位置ビットとゾーン位置ビットからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位置信号検出方
式。