JP2002343042A - 磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高記録密度の磁気ディスク装置において、位置
決め精度を確保するためには位置情報を増加させなけれ
ばならないため、その結果としてデータ領域が減少す
る。また、データ領域中の位置決め状態はわからない。 【解決手段】データ領域で再生波形の上下非対称性を測
定し、その上下非対称性の情報を位置信号に変換してデ
ータ領域でも位置決めできるようにする。または、デー
タ領域で再生出力とその上下非対称性を測定し、再生出
力からトラック中心までの距離を、上下非対称性からト
ラック中心の向きを推定し、データ領域でも位置決めで
きるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、円盤状の磁気記
録媒体と書き込み、読み出し動作を行うヘッドを備えた
磁気ディスク装置に関し、特にトラック密度が1mmあた
り1000本以上の高トラック密度を有する磁気ディスク装
置の位置決め技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】 磁気ディスク装置、例えばハードディ
スク装置はコンピュータの大容量の外部記憶装置として
多く利用されている。世の中にコンピュータが普及され
るにつれて、このハードディスク装置はさらなる大容量
化が要求され、高記録密度化の技術が開発の指針となっ
ている。特に、磁気ディスク面上の同心円状になってい
るトラックの幅を表すトラックピッチを狭くすることに
よって、高記録密度化を実現できるようになる。したが
って、データを正しく読み書きするためには、更なる位
置決め精度の向上が必要不可欠である。

【０００３】図1は、磁気ヘッドの位置決め方法を表し
ている。磁気ヘッド１０１及び磁気ディスク１０２と磁
気ヘッド１０１を目標トラック内で移動させるためのア
クチュエ−タ１０３を有した磁気ディスク装置において
は、位置決めするための位置情報は磁気ディスク１０２
上にサーボ情報として記録されている。このサーボ情報
は通常、磁気ディスク１０２上にデ−タ情報と異なった
場所に記録されており、磁気ヘッド１０１はある時間間
隔でこのサーボ情報を検出する。このサーボ情報はサー
ボ部位置信号検出回路１０７を通ってコントローラ１０
８に送られる。コントローラ１０８では送られてきた位
置信号とトラック中心とのずれを算出し、ずれを修正す
る制御量をアクチュエータ１０３に送る。磁気ヘッド１
０１はアクチュエータ１０３が動くことによりトラック
内で位置決めが行われている。

【０００４】高記録密度の磁気ディスク装置において
は、磁気ディスク１０２上に書かれているサーボ情報が
多いほど位置信号を検出する時間間隔は短くなり、高精
度の位置決めが可能になるため、より精密な位置決め制
御が必要な場合は、サーボ情報を増加させてサンプリン
グ周波数を高くすることになる。しかし、過度のサーボ
情報の増加はデータ領域の減少を招き、高記録密度を実
現する障害となっていた。

【０００５】また、データ領域では位置情報を持ってい
ないために位置決めを行うことは不可能で、隣接トラッ
クの消去、読み出し、旧データの読み出しなどの可能性
が残っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】 本発明の目的は、サ
ーボ情報の増加によるデータ領域の減少を防止し、かつ
データ領域でも位置決めをすることによって、高記録密
度の磁気ディスク装置を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】高記録密度の磁気ディス
ク装置では、磁気ディスク上は位置決めを行うサーボ部
分とデータの記録再生を行うデータ部分からなってい
る。この位置決め方式をデータ面サーボ方式という。ま
た、データ部分はいくつかの領域に分割されており、こ
の領域をセクタと呼ぶ。つまり、ひとつのサーボ部分で
複数のデータセクタを位置決めしている。そこで、デー
タセクタに位置情報を盛り込めば、位置情報の数が増加
し、高精度の位置決めが可能となる。

【０００８】図２に読み出し波形の例を表す。ここで、
図のように最大値をＡ、最小値を−Ｂとすると（Ａ，Ｂ
は正の実数）、上下非対称性Ａｓ［％］は Ａｓ＝（Ａ−Ｂ）/（Ａ＋Ｂ）＊１００ と表される。任意の半径位置で磁気ヘッドを半径方向に
動かしていったときの再生出力と上下非対称性は図３の
ようになる。ここで、３０１は再生出力を表し、３０２
は上下非対称性を表す。再生出力３０１が最大値を取る
トラック中心付近では、上下非対称性３０２はほぼ線形
に変化する事がわかる。この関係を用いれば、上下非対
称性から位置情報が推定できる。

【０００９】よって、図１のように各セクタにおいて上
下非対称性測定回路１０５で測定を行えば、その上下非
対称性の情報を位置情報変換回路１０６において位置情
報に変換することで、磁気ヘッドの位置情報を得る事が
できる。この位置情報をコントローラ１０８に送れば、
コントローラ１０８では送られてきた位置情報とトラッ
ク中心とのずれを算出し、ずれを修正する制御量をアク
チュエータ１０３に送り、磁気ヘッド１０１を位置決め
することができる。

【００１０】したがって、上記目的はデータセクタ領域
中で上下非対称性を測定し、その上下非対称性を位置信
号に変換して位置決めを行うことにより達成される。

【００１１】さらに、図１のように各セクタにおいて再
生出力測定回路１０４と上下非対称性測定回路１０５で
測定を行うことを考える。図３のように再生出力３０１
はほぼ左右対称であるから、トラック内の任意の位置で
測った再生出力からトラック中心までの距離を推定する
ことができる。また、図３のように上下非対称性はトラ
ック中心を基準にした大小関係でトラック中心の向きを
推定することができ、トラック内の任意の位置で測った
上下非対称性からトラック中心の向きを推定することが
できる。よって、これらの情報を位置情報変換回路１０
６において位置情報に変換することで、磁気ヘッドの位
置情報を得る事ができる。

【００１２】したがって、上記目的はデータセクタ領域
中で再生出力と上下非対称性を測定し、その再生出力か
らトラック中心までの距離の情報を、上下非対称性をト
ラック中心の向きの情報を得ることができ、これらの情
報を位置信号に変換して位置決めを行うことによっても
達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】第一の実施形態は、図１を用いて
以下の様にして与えられる。

【００１４】まず、前段階としてデータ領域に特定の信
号、例えば低周波の信号を書き込み、その読み出し波形
の最大値と最小値を回路にて数値化する。最大値と最小
値が分かれば上下非対称性がわかるので、この操作を同
一トラック内で半径位置をずらして測定していけば、上
下非対称性とサーボ領域から得られる位置情報との関係
が導出される。この関係を位置信号変換回路１０６内の
メモリー等に格納しておく。

【００１５】次に、通常動作としてデータ領域に信号を
記録する。データ再生時、上下非対称性測定回路１０５
においてデータ領域に書かれている信号の最大値と最小
値を回路等で数値化して上下非対称性を求める。得られ
た上下非対称性を位置信号変換回路１０６内のメモリー
等に格納してある関係式に代入し、位置情報に変換す
る。

【００１６】最後に、コントローラ１０８にて位置信号
変換回路１０６とサーボ部位置情報検出回路１０７から
得られた位置情報を比較し、トラック中心との距離及び
その向きを計算して、ボイスコイルモータ１０３に信号
を送って磁気ヘッド１０１を位置決めする。

【００１７】第二の実施形態は、図１を用いて以下の様
にして与えられる。

【００１８】第一の実施形態と同様に、前段階としてデ
ータ領域に特定の信号、例えば最高周波数の半分の周波
数の信号(以下、ＭＦと表す)を書き込み、その読み出し
波形の最大値と最小値を回路にて数値化する。最大値と
最小値が分かれば上下非対称性がわかるので、この操作
を同一トラック内で半径位置をずらして測定していけ
ば、上下非対称性とサーボ領域から得られる位置情報と
の関係が導出される。この関係を位置信号変換回路１０
６内のメモリー等に格納しておく。

【００１９】次に、通常動作としてデータ領域に信号を
記録する。データ再生時、上下非対称性測定回路１０５
においてデータ領域に書かれている特定の信号、例えば
ＭＦの最大値と最小値を回路等で数値化して上下非対称
性を求める。得られた上下非対称性を位置信号変換回路
１０６内のメモリー等に格納してある関係式に代入し、
位置情報に変換する。

【００２０】最後に、コントローラ１０８にて位置信号
変換回路１０６とサーボ部位置情報検出回路１０７から
得られた位置情報を比較し、トラック中心との距離及び
その向きを計算して、ボイスコイルモータ１０３に信号
を送って磁気ヘッド１０１を位置決めする。

【００２１】データセクタ内にＭＦが多数あれば、その
都度位置決めを行うことができ、位置決め精度が向上す
る。また、データセクタ内にＭＦが存在しない場合、Ｍ
Ｆに近い周波数の信号を使っても良いし、検出用パター
ンとしてＭＦを書いても良い。

【００２２】第三の実施形態は、図４を用いて以下の様
にして与えられる。

【００２３】第一の実施形態及び第二の実施形態におい
て、磁気ヘッド１０１を位置決めする際に、コントロー
ラ４０８にて算出されたトラック中心との距離及びその
向きを表す信号を、ボイスコイルモータ４０３ではな
く、ピエゾ素子４０９に送る形態である。

【００２４】第四の実施形態は、以下の様にして与えら
れる。

【００２５】第一の実施形態、第二の実施形態及び第三
の実施形態において、前段階として上下非対称性とサー
ボ領域から得られる位置情報との関係を導出する際、ま
たデータ再生時に磁気ヘッドを位置決めする際、上下非
対称性だけでなくその再生出力も位置情報を得るために
用いる形態である。

【００２６】前段階では、得られた再生出力からトラッ
ク中心との距離を、上下非対称性からトラック中心の向
きを得られる位置情報が導出される。この関係を位置信
号変換回路１０６内のメモリー等に格納しておく。

【００２７】データ再生時には、データ領域に書かれて
いる信号の最大値と最小値から再生出力と上下非対称性
を求め、得られた再生出力と上下非対称性を位置信号変
換回路１０６内のメモリー等に格納してある関係式に代
入し、位置情報に変換する。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、サーボ情報の増加によ
るデータ領域の減少を防止し、かつデータ領域でも位置
決めをすることによって、高記録密度の磁気ディスク装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概略図。

【図２】読み出し波形の上下非対称性の図。

【図３】再生出力と上下非対称性の半径方向での変化を
表した図。

【図４】ピエゾ素子を用いた時の実施例を表した図。

【符号の説明】 １０１…磁気ヘッド、１０２…磁気ディスク、１０３…
アクチュエータ、１０４…再生出力測定回路、１０５…
上下非対称性測定回路、１０６…位置信号変換回路、１
０７…サーボ部位置信号検出回路、１０８…コントロー
ラ、２０１…再生出力波形、３０１…再生出力の半径方
向依存性、３０２…上下非対称性の半径方向依存性、３
０３…トラック中心、３０４…隣接トラックとの境界、
４０１…磁気ヘッド、４０２…磁気ディスク、４０３…
アクチュエータ、４０４…再生出力測定回路、４０５…
上下非対称性測定回路、４０６…位置信号変換回路、４
０７…サーボ部位置信号検出回路、４０８…コントロー
ラ、４０９…ピエゾ素子部。

フロントページの続き (72)発明者 兒玉 直樹 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 Ｆターム(参考） 5D088 BB14 5D096 AA02 CC01 DD06 EE03 EE13 FF02 FF06 GG07 KK02

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ヘッドを目標のトラック内で移動さ
   せるための機能を有した磁気ディスク装置において、磁
   気ヘッドの再生出力の上下非対称性を測定する機能を持
   ち、データ領域で測定された上下非対称性情報を磁気ヘ
   ッドの位置情報に変換し、磁気ヘッドを目標のトラック
   中心に位置決め制御する手段を持つことを特徴とする磁
   気ディスク装置。
2. 【請求項２】 磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に
   動かしていくと同時に磁気ヘッドの再生出力の上下非対
   称性を測定し、得られた上下非対称性から位置情報を推
   定するための関係式を決定する機能を持つことを特徴と
   する請求項1記載の磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 磁気ディスク装置の情報を読み書きする
   データセクタ領域で、磁気ヘッドの再生出力の上下非対
   称性を測定するための検出用パターンを持つことを特徴
   とする請求項1記載の磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 磁気ヘッドを磁気ディスクの半径方向に
   動かしていくと同時に磁気ヘッドの再生出力とその上下
   非対称性を測定し、得られた再生出力特性からトラック
   中心までの距離を、得られた上下非対称性からトラック
   中心の向きを推定する関係式を決定し、その関係式を用
   いて磁気ヘッドの位置決めを行うことを特徴とする請求
   項1、２、３記載の磁気ディスク装置。