JP2523922B2 - トラック追従制御装置 - Google Patents

トラック追従制御装置

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JP2523922B2 JP2058298A JP5829890A JP2523922B2 JP 2523922 B2 JP2523922 B2 JP 2523922B2 JP 2058298 A JP2058298 A JP 2058298A JP 5829890 A JP5829890 A JP 5829890A JP 2523922 B2 JP2523922 B2 JP 2523922B2
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
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    • G11B5/59655Sector, sample or burst servo format

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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ディスク装置等に使用するトラック追
従制御装置に関する。
従来の技術 従来、磁気ディスク装置では高トラック密度化に伴い
ヘッドの記録、再生幅が狭まるのに対応してトラック追
従制御が行なわれてきた。これはトラック上に複数のサ
ーボパタンを1組とするサーボ領域を配置し位置誤差信
号を発生させ、この位置誤差信号が小さくなる様に、ア
クチュエータに指令を与え、記録再生ヘッドを所望のデ
ータトラックに位置決めするものである。
以下図面を用いながら従来のトラック追従制御装置に
ついて説明する。第9図はデータトラックのセクタごと
にサーボ領域を設けたセクタサーボによるトラック追従
制御装置の構成図であり、実施例を示す第1図と同じ部
分については同じ符号を付した。
記録再生ヘッド1から再生されたディスク上の信号は
アンプ2により増幅され、タイミング信号発生手段3と
再生出力レベル測定手段7に入力される。第2図にはデ
ィスク上に書かれたデータトラックとサーボ領域の一例
を示している。記録再生ヘッド1が通過する際の再生信
号は第2図の様に、サーボマークによってあらかじめ定
められた時間間隔を有するパルス列となり、その振幅の
大きさは記録再生ヘッドとサーボマークの重なり幅に比
例する。また第6図は、アンプ2からの再生信号が入力
されるタイミング信号発生手段3の構成を示しており、
測定タイミング信号発生手段20,サーボマーク検出手段2
1及び、サーボ領域検出手段22から成り立っている。測
定タイミング信号発生手段20は、サーボマーク上での再
生出力の大きさを測定するタイミングとなるサーボ出力
測定タイミング信号4を発生し、これにより再生出力レ
ベル測定手段7が動作し、サーボレベル信号8を発生す
る。また、サーボマーク検出手段21は再生信号のうちサ
ーボマークとしてあらかじめ定められたパルス列を検出
し、そのサーボマークの種別を示すサーボマーク識別信
号5を発生し、サーボ信号記憶手段9に出力する。サー
ボ信号記憶手段9は、サーボレベル信号8とサーボマー
ク識別信号5を、サーボマークに対応させて記憶する。
サーボ領域検出手段22は一つのサーボ領域のまとまりを
検出し、位置誤差信号生成タイミング信号6を位置誤差
信号生成手段10に出力し、サーボ信号記憶手段9のデー
タから位置誤差信号11が算出される。制御手段12はこの
位置誤差信号11に所定の演算を施し記録再生ヘッド1を
移動させるヘッドアクチュエータ13に移動量を指令す
る。
次に位置誤差信号11の算出方法について説明する。第
3図はサーボマークを記録再生ヘッドが通過する時に、
トラック中心と記録再生ヘッドとのオフトラック量xの
大きさに対応して、再生出力レベル測定手段7が出力す
るサーボレベル信号8の大きさが変化する様子を示して
いる。トラック間隔Tpでデータトラックが書かれ、サー
ボマークA,BはTp/2だけずらして書かれてあるがその幅H
2は書込み時の記録再生ヘッドのコア幅に等しい。また
読み出し時のコア幅をH1とすると、サーボマークA及び
Bを通過する時のサーボレベル信号はそれぞれV
a(x),Vb(x)の様に|H1−H2|/2の幅だけ大きさの変
化しない信号である。この場合H1とH2が等しくない時で
あるが、仮りに等しい場合でも以下の説明を妨げない。
記録再生ヘッドがxだけオフトラックした時サーボレ
ベル信号はそれぞれ この時位置誤差信号を で計算すると Tp,H1,H2はあらかじめ定まった値なので位置誤差信号
x1が求まり、xを小さくする様に制御手段12はヘッドア
クチュエータ13に指令値を出し記録再生ヘッド1をデー
タトラックに正確に位置決めすることができる。
以上の様に上記従来のトラック追従制御装置でも位置
誤差信号が求まり位置決めを行なうことができる。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来のトラック追従制御装置では前
述の様に位置誤差信号を算出するために、トラックピッ
チ,サーボパタン書き込み時及び読み込み時の記録再生
ヘッドのコア幅があらかじめ定まっていることが必要で
あるという問題があった。つまり従来はサーボパタンを
書く際には、記録再生ヘッドを正確に位置決めし、しか
も、コア幅については加工時のばらつきをなるべく小さ
くすることで、個々の磁気ディスク装置の位置誤差信号
のばらつきにより発生するトラック追従特性の低下をお
さえてきた。しかし近年の高トラック密度化に併いコア
幅が狭くなり加工精度が位置誤差信号に与える影響は大
きくなっており、また精密な加工は技術的にも困難であ
りコスト高を招いている。さらにディスクにサーボパタ
ンを書き込む時に正確に書き込むために様々な工夫が実
施され、特別な設備が必要であったり書き込みに時間が
かかるなどの問題が発生している。また、フロッピーデ
ィスク装置の様にデイスクを交換する磁気ディスク装置
では、サーボパタンを各ドライブで書き込むという自己
フォーマット機能を備えた場合、トラックピッチ及び、
コア幅のばらつきはさらに大きくなり信号誤差信号の精
度は極めて悪化することになる。
本発明は上記問題点を解決するものであり、自己フォ
ーマット機能を有する高トラック密度のフロッピーディ
スク装置であっても記録再生ヘッドのコア幅に厳密な制
限を課す必要のない優れたトラック追従制御装置を提供
することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するためにヘッドアクチュエ
ータに取り付けられた位置検出手段及び位置誤差係数演
算手段,位置誤差信号生成手段,制御手段により位置誤
差信号を補正し、正確なトラック追従制御を可能にした
ものである。
作用 本発明は上記のような構成により、サーボレベル信号
とサーボマーク識別信号から位置誤差信号を算出する時
の係数を、位置検出手段の位置信号とその時の位置誤差
信号を複数の場所で測定してあらかじめ求めることによ
り、トラックピッチ、記録再生ヘッドのコア幅のばらつ
きの影響をうけない正確な位置誤差信号を得ることがで
きる。
実施例 第1図は本発明の一実施例の構成を示すものである。
以下図面に従いながら本実施例の構成と動作について説
明する。
記録再生ヘッド1,アンプ2,タイミング信号発生手段3,
再生出力レベル測定手段7,サーボ信号記憶手段9,ヘッド
アクチュエータ13の動作と発生する信号については従来
例での説明と同じである。またディスク上に書かれたデ
ータトラックとサーボ領域の一例は第2図の様であり、
サーボマークを記録再生ヘッドが通過する時のオフトラ
ック量とサーボレベル信号の大きさの関係は第3図に示
した。
この時オフトラックx1の時の位置誤差信号をTe1とす
ると、位置誤差信号生成手段10は位置誤差係数演算手段
16の出力である位置誤差係数17(K1)を読み取り次の様
に演算を行なう。
ここでVa(x1),Vb(x1)は再生出力レベル測定手段
7の出力であるサーボレベル信号8,とタイミング信号発
生手段3の出力であるサーボマーク識別信号5によって
検出された、サーボマークA,Bの再生出力の大きさであ
る。Va(x1),Vb(x1)はサーボ信号記憶手段9に記憶
された後、サーボ領域のまとまりを示す位置誤差信号生
成タイミング信号6の発生により位置誤差信号生成手段
10にとり込まれ、Te1の算出が行なわれ、この大きさに
より、制御手段12は所定の演算を行ない記録再生ヘッド
1のデータトラックとのオフトラックが小さくなる様に
指令値をヘッドアクチュエータBに出力する。
次に位置誤差係数17の算出について説明する。磁気デ
ィスク装置が電源が投入された直後や、あるいはフロッ
ピーディスク装置など、記録媒体であるディスクを交換
する様な磁気ディスク装置において、ディスクが交換さ
れた直後には、位置誤差係数演算手段16は、位置誤差係
数17の初期値k0を出力する。この値は、所定のトラック
ピッチ,記録再生ヘッドのコア幅によって定まり となる。この時H1,H2は後述のようにk0の値に応じて補
正されるので既定の値を用いればよい。位置誤差係数演
算手段16は制御手段12に適当な目標位置信号18,(Ry1
を出力し、この値により制御手段12はヘッドアクチュエ
ータに指令値を与え記録再生ヘッド1を微少量移動させ
る。位置誤差信号生成手段10はその時の位置誤差信号Va
(x1),Vb(x1)及び位置検出手段14の出力である位置
信号y1を読み取り次の様な演算を行なう。
次に、同様にして目標位置信号18,(Ry2)を出力しE2
を求め、同時に位置信号y2を読み取る。
E1及びE2はオフトラック量に比例しその係数をαとす
ると E1−E2=αx1−αx2=α(y1−y2) より となる。
従って位置誤差係数演算手段16は より の値を位置誤差係数17としてk0から変更し、この処理以
降位置誤差信号生成手段10は位置誤差信号Teにより算出する。以上の説明から明らかな様にk2は、ト
ラックピッチや記録再生ヘッドのコア幅のばらつきに対
応して補正された値であり、これによって正確な位置誤
差信号11を得ることができる。
次に他の実施例について第4図,第5図により説明す
る。第4図はサーボマークがデータトラックと同じ半径
上ににも配置されたことを特徴とするセクタサーボの例
であり、その目的は記録再生ヘッドがオフトラックし特
定のサーボマークのS/N低下のため検出出来ない場合に
データトラック上のサーボマークを用いて位置誤差信号
を求めるためである。第5図はトラック中心からのオフ
トラック量xに対応してサーボレベル信号8の大きさが
変化する様子を示している。サーボマークS1に対応する
サーボレベル信号VS1(x)は同様に となる。
(ただし この時位置誤差信号を で計算すると 位置誤差係数演算手段16は、位置誤差係数17の初期値
G0を出力し、その値は である。次に目標位置信号Ry1,Ry2を出力し、それぞれ
の位置で位置誤差信号Vs1(x1),Vb(x1),Vs1(x2),V
b(x2)及びy1,y2を読み取り、次の様な演算を行う。
E1及びE2はオフトラック量に比例し、その係数をβと
し、切片をγとすると E1−E2=βx1+γ−(βx2+γ)=β(y1−y2)より となる。
従って位置誤差係数演算手段16は の値を位置誤差係数17としてG0から変更し、こ処理以
降、位置誤差信号生成手段10は位置誤差信号Teにより算出する。
以上2つのサーボマーク配置の例について説明したが
サーボマークの種類を増やしたり、位置誤差信号の算出
を例えば とするなどした場合でも、その時の位置信号を同時に求
めることで同様の効果が得られることは容易に理解でき
る。
次にタイミング信号発生手段の他の構成について第7
図と第8図に他の実施例を示す。第7図においてアンプ
2からの再生信号はサーボマーク検出手段21と再生出力
低下検出手段23に入力される。サーボマーク検出手段21
の動作は前述の第6図の場合と同様であり、再生出力低
下検出手段23は、アンプからの再生出力が極めて小さく
なったことを検出し信号をサーボ領域タイミング信号発
生手段24に出力する。サーボ領域タイミング信号発生手
段24は、再生出力が低下したのを検出してから適当なCL
OCK25により時間を計測しサーボマークの配置に応じて
サーボ出力測定タイミング出力4と位置誤差信号生成タ
イミング信号6を出力する。また第8図の実施例では、
ディスク又はディスクと一致して回転するモータのロー
タ部に設けられた基準回転角信号26により、サーボマー
クの配置に対応したタイミングで前述のサーボ出力測定
タイミング信号4,サーボマーク識別信号5,位置誤差信号
生成タイミング信号6を発生する様に構成したものであ
る。
以上の様に、サーボマークの再生出力の大きさから位
置誤差信号を求める際に、複数のオフトラック値におい
て、位置誤差信号の初期値とその時の位置信号の大きさ
を計測し、位置誤差係数を補正することにより、トラッ
クピッチや、コア幅に依存しない正確な位置誤差信号を
得ることができる。
発明の効果 本発明は上記実施例により明らかな様に、位置検出手
段と位置誤差係数演算手段を用い、複数の位置での位置
誤差量とその時の位置信号により位置誤差を算出する時
の係数を補正し正確な位置誤差信号を得ることができる
という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるトラック追従制御装
置の概略ブロック図、第2図は同装置におけるサーボマ
ークの配置図、第3図は第2図のサーボマークでのサー
ボレベルを示す図、第4図は他の実施例でのサーボマー
クの配置図、第5図は第4図のサーボレベルを示す図、
第6図,第7図,第8図はタイミング信号発生手段の構
成を示す図、第9図は従来のトラック追従制御装置の概
略ブロック図である。 1……記録再生ヘッド、2……アンプ、3……タイミン
グ信号発生手段、7……再生出力レベル測定手段、9…
…サーボ信号記憶手段、10……位置誤差信号生成手段、
12……制御手段、13……ヘッドアクチュエータ、14……
位置検出手段、16……位置誤差係数演算手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転する磁気記録媒体上の記録トラックの
    中心線から一定間隔離れた位置に設けられた複数の種類
    のサーボマークを検出することにより、記録トラックに
    対する記録再生ヘッドの位置を制御するトラック追従制
    御装置本体と、上記記録再生ヘッドの複数の上記トラッ
    ク上の位置での位置誤差量とそのときの位置信号により
    位置誤差を算出する係数とを補正する位置誤差係数演算
    手段と、この演算手段の出力信号によって上記記録再生
    ヘッドを移動させるアクチュエータとを備えたトラック
    追従制御装置。
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