JPS62246184A - デイスク及びデイスクドライブ装置 - 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） 本発明はディスクドライブ装置に関し、特にトラッキン
グサーボの精度の向上を図り得るようにしたものである
。

（従来の技術） 従来から、装置本体内に収納されたリジッドなディスク
に各種情報信号を同心円状あるいは螺旋状のトラックと
して記録するディスクドライブ装置が知られており、こ
の種装置において上記情報信号は、高速回転される上記
ディスク表面の径方向に移動される磁気ヘッド等の記録
再生素子によって記録、再生されるようになっている。

ところで、この種装置では上記磁気ヘッドが、ディスク
表面に形成される所定のトラックに対して正確にオント
ラックし得るように速度制御と位置制−とから成るトラ
ッキングサーボが行なわれている。

そして、このトラッキングサーボとしては、本願出願人
が先に出願した昭和６０年特許願第８２２１２号に記載
された如きものがある。

すなわち、第８図に示す如く上記磁気ヘッド１をディス
ク２の径方向に移動させるためのアクセスモータ３の回
転軸４に、外周にＮ極とＳ−とが所定ピッチで交互に着
磁された円盤状のスケール５を一体的に取り付けるとと
もに、このスケール５の外周近傍にＭＲ素子（１１気抵
抗効果素子）を用いた検出器６を配置し、この検出器６
の出力に基づいて上記磁気ヘッド１のディスク径方向に
おける位置やこの磁気ヘッド１の現在位置トラックと目
標位置トラックとの距離（トラック数）あるいは磁気ヘ
ッド１の移動速度を逐次検出するようになっている。そ
して、これらの検出結果によって、上記磁気ヘッド１の
速度制（財）及び位置制御が行なわれるようになってい
る。

（発明が解決すべき問題点） 上述の如きＭＲ素子を用いた検出器６の検出出力は、第
９図に示す如き略正弦波状のものとなる。

そして、このような検出出力に基づいて、上記磁気ヘッ
ド１を目標位置トラックにオントラックさせるためには
、この検出出力を目標位置トラックに対応する所定位置
Ｐに収束させるように上記アクセスモータ３を制御すれ
ばよい。

しかしながら、このようなトラッキングサーボによる場
合においては、上記検出出力の直線とみなせる部分Ｈが
短かいため、この検出出力を上記所定位置に収束させる
ための制御がむずかしく、磁気ヘッド１が目標位置トラ
ックの前後のトラックにオントラックしてしまうおそれ
があった。

また、上述の如＜ＭＲ素子を用いたトラッキングサーボ
の場合には、上記検出出力に基づくトラックセンタと、
ディスク２の実際のトラックセンタとが温度変化によっ
てずれてしまうというサーマルオフトラックを引き起こ
し、これにより各種信号を正しくリードライトできなく
なってしまうおそれがある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述の如き実情に鑑みてなされたものであり、
トラッキングサーボの［を向上することができるディス
クと、このディスクの信号の授受を行なうディスクドラ
イブ装置を提供することを目的とする。

そして本発明はこの目的を達成するためにディスクドラ
イブ装置を第１図に示す如く、所定位置にトラッキング
サーボ信号（以下「サーボ信号」という）が記録される
ディスク１０と、このディスク１０への各種信号の記録
再生を行なう記録再生素子１１と、この記録再生素子１
１を上記ディスク１０の径方向（矢印へ方向）に移動さ
せる移動手段１２と、上記記録再生素子１１の再生出力
信号から上記サーボ信号を検出する検出手段１３と、こ
の検出手段１３により検出されたサーボ信号に基づいて
上記記録再生素子１１の現在位置と目標位置との距離を
算出し、この結果に基づいて上記記録再生素子１１を目
標位置に収束させるような制御信号を移動手段１２に供
給する制御手段１４とを備えて構成した。

また、上記ディスク１０は第２図に示す如く、各種信号
が同心円状又は螺旋状のトラックＴｎとして記録される
ディスクであって、このディスク１０の径方向（矢印へ
方向）にて隣り合う２トラックＴｎ、Ｔｎ＋１に亘り、
かつ互いに周方向（矢印８方向）にずれた４１所のエリ
アＡＡ。

Ａｓ　、Ａｃ　、Ａｏに単−周液数のサーボ信号が各々
記録されている。

（実施例） 以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ないし第７図
を用いて詳細に説明する。

第２図は本実施例に係るディスク１０の記録パターンを
模式的に示す図であり、このディスク１０には図示の如
く複数のセクタＳＥが同心円状のトラック７ｎに順次形
成されている。

また、セクタＳＥの前、すなわち図中左側には、このデ
ィスク１０の径方向にて隣り合う２つのトラックＴｎ　
、　Ｔｎ　＋１％に亘り、かつ互いに周方向゛にずれた
４箇所のエリアＡＡ、Ａｓ　、Ａｃ　、Ａ。

に単一周波数のサーボ信号ＳＡ、Ｓｐａ　、’Ｓｏ、Ｓ
０が各々記録されている。すなわち、本実施例において
、第ｎ番目のトラック７ｎには、このトラックＴｎの中
心位置１０両側に位置する２つのエリアＡＡ、ＡＣが形
成され、これら各エリアＡＡ、Ａｃにサーボ信号ＳＡ、
Ｓｏが各々記録されている。また、上記トラックＴｎと
径方向にて隣り合う第ｎ＋１番目のトラックＴｎ＋１あ
るいは第ｎ−１番目のトラックＴｎ−１においては、こ
れら各トラックＴｎ＋１．Ｔｎ−１の各中心位置Ｔｃ両
側に２つのエリアＡｓ、Ａｏが形成され、これら各エリ
アＡａ、Ａｏにサーボ信号Ｓ日。

Ｓｏが各々記録されている。

これにより、記録再生素子である磁気ヘッド１１を例え
ば第ｎ番目のトラックＴｎ等にオントラックさせるには
、再生出力中におけるサーボ信号ＳＡ、Ｓｃが同レベル
なるように制御すればよい。

また本実施例において、上記各エリアＡＡ。

Ａ日、Ａｃ　、Ａｏはディスク１０の径方向にて互いに
接した状態でずれて位置されており、これによりこれら
各エリアＡＡ　、Ａｓ　、Ａｃ　、Ａｏに記録されたサ
ーボ信＠ＳＡ、Ｓｅ　、Ｓｃ　、Ｓｏは再生時に時間軸
方向にずれて再生される。

なお、本実施例において、上記各セクタＳＥは一般的に
周知なインデックスフィールドＩＤ及びデータフィール
ド□　ａｔａ等から成っており、これら各フィールドＩ
Ｄ、Ｄａｔａにはインデックス信号や同期信号及びデー
タが各々記録されるようになっている。

一方、上述の如きディスク１ｏは、このディスク１０を
高速回転させるスピンドルモータ１５に取り付けられた
状態で第１図に示す如きトラッキングサーボ系を備えた
ディスクドライブ装置に組み込まれている。

このディスクドライブ装置は、上記ディスク１０への信
号の授受を行なう磁気ヘッド１１と、この磁気ヘッド１
１をディスク１０の径方向に移動させる移動手段１２と
、上記磁気ヘッド１１の再生出力から上記サーボ信号Ｓ
Ａ、Ｓａ、Ｓｃ。

Ｓｏを検出する検出手段１３と、上記磁気へラド１１を
ディスク１０上の目標位置トラックにオントラックさせ
るための制御信号を上記移動手段１２に供給する制御手
段であるマイクロプロセッサ１４とを備えている。

そして、本実施例において上記検出手段１３は、上記磁
気ヘッド１１から記録再生回路１３１を介して出力させ
る再生出力から第３図Ａに示す如きパルス信号である上
記サーボ信号ＳＡ、Ｓ日。

Ｓｃ、ＳＤを抽出するパルス検出器１３２と、上記スピ
ンドルモータ１５の回転に伴ない同図Ｂに示す如くサー
ボ信号ＳＡの直前にパルス信号を出力するＦ　Ｑ　（Ｆ
　ｒｅｑｕｅｎｃｙ　　Ｑｅｎｅｒａｔｏｒ）回路１３
３と、このＦＧ回路１３３の出力するパルス信号に基づ
いて同図Ｃに示す如きパーストゲート信号を出力するパ
ーストゲート回路１３４と、このパーストゲート信号に
て同図りに示す如くゲート制御されたサーボ信号ＳＡ、
Ｓ８．Ｓｃ　、Ｓｏに基づいて同図Ｅに示す如きサーボ
信号を生成するサーボ信号生成回路１３５、及びこのサ
ーボ信号の同図Ｆに示すタイミングにおけるレベルをデ
ジタル化するＡＤ（アナログ−デジタル）変換器１３６
とから構成されている。

なお、本実施例においては上述の如く上記パーストゲー
ト信号を生成するためにＦＧ回路１３３てい を設けするが、例えば第２図に示す如く互いに周波数が
異なるｆρ１とｆρ２とを径方向に交互に記録し、これ
を再生することにより上述の如きパルス信号を得ること
ができる。そして、この方法によれば上記パルス信号を
上記ディスク１０から直接取り出せるため極めて正確な
パーストゲート信号を得ることができる。

そして、このＡＤ変換器１３６の出力するレベ間経過し
た後、逐次上記マイクロプロセッサ１４に取り込まれる
ようになっている。

また１本実施例における上記マイクロブロセッサ１４は
、上記検出手段１３から供給される各サーボ信号ＳＡ、
８Ｆ！　、Ｓｃ　、ＳｏのレベルデータＬＡ、Ｌａ、Ｌ
ｃ、Ｌｏに基づいて磁気ヘッド１１の移動速度及び現在
位置と目標位置との距離（トラック数）を算出し、その
結果に基づく制御信号を出力するように構成されている
。

なお、このマイクロプロセッサ１４には、シークするト
ラック数に応じた磁気ヘッド１１の速度制御プログラム
が内蔵されており、上述の如き現在位置と目標位置との
距離に応じてプログラムされた速度で磁気ヘッド１１が
移動するような制御信号を出力するようになっている。

また、上記移動手段１２は、上記マイクロプロセッサ１
４から供給されるデジタルの制御信号に変換するＯＡ（
デジタル−アナログ）変換器１２１と、不要な高周波成
分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２２と、ド
ライブ回路１２３、及び上記磁気ヘッド１１をディスク
１０の径方向に直線的に移動させるボイスコイルモータ
（ＶＣＭ）１２４とから構成されており、この移動手段
１２は上記制御信号に基づいて上記磁気ヘッド１１を所
定の速度で移動させるようになっている。

次に上述の如き構成のディスクドライブ装置におけるト
ラッキングサーボの動作を説明する。

２つの動作から成り、速度制御において上記磁気ヘッド
１１の移動速度を図示の如く加速、減速させて目標位置
の近くまでシークさせ、位置制御において上記磁気ヘッ
ドを目標位置のトラックに正確にオントラックさせる。

すなわち、上記速度１１１１１においては、先ず上記マ
イクロプロセッサ１４にて上記各サーボ信号ＳＡ、Ｓｓ
　、Ｓｃ　、ＳｏのレベルデータＬＡ＋Ｌｅ、Ｌｃ、Ｌ
ｏを第５図に示す如く比較して磁気ヘッド１１が各トラ
ックのＡＤゾーン（ｚＡｏ）にいるのかＣＡゾーン（ｚ
ｏＡ）にいるのか、あるいはＢＣゾーン（Ｚｓｃ）にい
るのかＤＢゾーン（Ｚｏｅ）にいるのかを検出する。

そして、ゾーンが２回変わる毎に磁気へラド１１が１ト
ラック進んだものとして上記マイクロプロセッサ１４に
内蔵される磁気ヘッド１１の現在位置のトラック番号を
示すカウンタを逐次カウントアツプまたはカランダウン
していくことにより現在位置が検出される。

次に、このカウンタの値と目標位置のトラック番号との
差を求めることにより目標位置のトラックまでのトラッ
ク数を算出する。

また、上記磁気ヘッド１１が移動していく場合における
上記レベルデータの差を算出すると第６図に示す直線尤
の如く変化する。

そこで、この直線１の式を予め求めておき、マイクロプ
ロセッサ１４にて上述の如°きレベルデータの差をその
式に代入することによって各ゾーン内における磁気ヘッ
ド１１の径方向の位置を算出することができる。

すなわち、第６図に示す如く、仮りに各ゾーンの幅を１
００とし、磁気ヘッド１１の各ゾーンでこの中心位置か
らの距離をＸ（−５０≦Ｘ≦５０）とすると、 ｘ＝−Ｘ５０ なる式で求めることができる。

なお、この式においてｂは各ゾーンにおける絶対値最大
の値であり、また、ａは磁気ヘッド１１がＡＤゾーン（
ｚＡＯ）にいる場合にはる。

これにより、本実施例によれば目標位置のトラツクまで
の距離を、例えば１００２００Ｔｐというように肩の分
解能で極めて正確に算出することができる。

そして、このように算出された目標位置のトラックまで
の距離に応じて、予め設定された速度制御プログラムに
基づいて第４図に示す如く上記磁気ヘッド１１の移動速
度が決定される。

一方、このマイクロプロセッサ−４においては、上述の
如く算出される目標位置のトラックまでの距離の変化を
、この距離を移動するのに要しだ時間、すなわら上記Ａ
Ｄ変換器１３６のサンプリング周期で除することによっ
て磁気ヘッド１１の移動速度を実時間で正確に検出する
。

そして、このマイクロプロセッサ１４は、このように検
出された磁気ヘッド１１の移動速度と、上記速度制御プ
ログラムに基づいて決定された速度との差を検出してこ
れら各速度を一致させるような制御信号を出力し、この
制御信号を上記移動手段１２に供給する。

これにより、本実施例によれば極めて正確な速度制御を
実現することができる。

次に上記磁気ヘッド１１が目標位置に所定の距離まで近
づくと、すなわち目標位置までの距離が例えばＴｐ／２
になるとこのディスクドライブ装置の制御モードが位置
制御になる。

そして、この位置制御において上記マイクロプロセッサ
１４は、上記直線１を表わす式を用いて磁気ヘッド１１
と目標位置との距離Ｘを位置誤差として逐次検出し、こ
の磁気ヘッド１１が目標位置にて収束できるように、す
なわち、上記位置誤差を０にするように制御信号を出力
する。

ここで、本実施例において上記位置誤差は速度制御から
位置制御に切り換わった時に磁気ヘッド１１が属するゾ
ーンと目標位置が属するゾーンとを比較することによっ
て下表の如く求まる。

すなわち、仮りに、目標位置がＣＡゾーン（ＺｃＡ）に
あり、位置制御に切り換わった時に磁気ヘッド１１がＡ
Ｄゾーン（２Ａ＋））にある場合には、上記位置誤差は
上記式にて求まるＸと、ＡＤゾーン（ＺＡＤ）の中心位
置から目標位置、すなわちＣＡゾーン（ＺｃＡ）の中心
位置までの距離１００との和に相当する。

また、目標位置が属するゾーンと、位置制御に切り換わ
った時に磁気ヘッド１１が属するゾーンとが同じ場合に
は、磁気ヘッド１１が既に目標位置に尾するゾーンに達
しているものとして、この場合における位置誤差を上記
式にて求まる値Ｘとしている。

なお、目標位置がＯＡゾーン（ｚｃＡ）≠ニジに属し、
磁気ヘッド１１がＤＢゾーン（７０日）に属している場
合には、引込み範囲外にあるものとして制御不能である
。

よって本実施例においては、目標位置が属するゾーンと
隣接するゾーンに磁気ヘッド１１がある場合に位置制御
可能であり、これにより本実施例における引込み範囲は
±３Ｔｐ／４となっている。

また、上述の如く位置制御においても目標位置までの距
離を極めて高い精度で検出することができる。

これにより、仮りに速度制御から位置制御に切り換わる
時の磁気ヘッド１１の移動速度が大きすぎて目標位置を
大幅に通過してしまったり、あるいはこの時の移動速度
が小さすぎる場合等においても上述の如き位置制御によ
って磁気ヘッド１１を正確に目標位置に収束させること
ができる。

なお、位置制御においても、トラックカウントすること
により引込み範囲を±３Ｔρ／４以上とすることができ
る。

上述の如く、本実施例によれば極めて正確な速度制御及
び位置制御を実現することができ、トラッキングサーボ
の精度を向上することができる。

なお、本発明に係るディスク１０へのサーボ信号ＳＡ、
　Ｓｅ　、Ｓｃ　、Ｓｏの記録パターンは上述の如き実
施例に限定されるものではなく、第７図に示す如く記録
されてもよい。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明に係るディスク
よればこのディスクの所定位置に単一周波数のトラッキ
ングサーボ信号を記録することにより上記ディスクへの
信号の授受を行なうディスクドライブ装置の構成を簡単
なものにすることができる。

また、本発明に係るディスクドライブ装置によれば正確
な速度制御及び位置制−を実現することができる。

これにより、本発明によればトラッキングサーボの精度
を向１することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディスクドライブ装置の構成を示
すブロック回路図、第２図は本発明に係るディスクの記
録パターンを模式的に示す図、第３図は第１図に示すデ
ィスクドライブ装置の動作状態を示すタイムチャート、
第４図は第１図に示すディスクドライブ装置における磁
気ヘッドの移ローチャート、第６図は速度制御及び位置
制御のため検出結果と各ゾーンとの関係を模式的に示す
図、第７図（Ａ＞、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明に係るディ
スクの記録パターンを模式的に示す図、第８図は従来の
ディスクドライブ装置の要部を示す図、第９図は第８図
に示すディスクドライブ装置のＭＲ比出力波形図である
。 １０・・・ディスク、１１・・・磁気ヘッド（記録再生
素子）、１２・・・移動手段、１３・・・検出手段、１
４・・・マイクロプロセッサ（制御手段）、ＡＡ　、　
Ａｓ　、　Ａｃ　、　Ａｏ−エリア。 特許出願人　　日本ビクター株式会社 代表者　大通　一部 第２図 第４閃 第８ｒｊ！Ｉ 第５図 第７図（Ａ） 第７図ＣＢ） 第７図（Ｃ） 第８図 Ｍ　　　　　Ｓ　　　　　Ｎ　　　　　５　　　　　Ｎ
　　４渇改ビッナ→第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各種信号が同心円状又は螺旋状のトラックとして
   記録されるディスクにおいて、 このディスクの径方向にて隣り合う２つのトラックに亘
   り、かつ互いに周方向にずれた４箇所のエリアに単一周
   波数のトラッキングサーボ信号が各々記録されたことを
   特徴とするディスク。
2. （２）径方向にて隣り合う２つのトラックに亘り、かつ
   互いに周方向にずれた４箇所のエリアに単一周波数のト
   ラッキングサーボ信号が記録されるディスクと、 このディスクへの各種信号の記録再生を行なう記録再生
   素子と、 この記録再生素子を上記ディスクの径方向に移動させる
   移動手段と、 上記記録再生素子の再生出力信号から上記トラッキング
   サーボ信号を検出する検出手段と、この検出手段により
   検出されたトラッキングサーボ信号に基づいて上記記録
   再生素子の現在位置と目標位置との距離を算出し、この
   結果に基づいて上記記録再生素子を目標位置に収束させ
   るような制御信号を上記移動手段に供給する制御手段と
   を備えたことを特徴とするディスクドライブ装置。