JP2551201B2 - ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録媒体ディスクを使用して信号の記録及
び／又は再生を行うためのディスク装置に関し、更に詳
細には、目的トラックのシーク（検索）を容易且つ迅速
に行うことができるディスク装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］ 固定磁気ディスク装置でヘッドを所望トラック上に位
置決めする代表的な方式として、サーボヘッドとサーボ
面とを使用したサーボ面サーボ方式と、トラックとヘッ
ドとの位置関係を検出するためのエンコーダを使用した
エンコーダサーボ方式と、ステップモータによってステ
ップパルス数だけヘッドを送る方式との３つがある。

ところで、上記の第１番目のサーボ面サーボ方式は、
ディスクの一面をサーボ専用に使用するために、ディス
クの利用効率が悪いという欠点及びサーボ面の記録を形
成する装置が高価であるという欠点を有する。第２番目
のエンコーダ方式は、エンコーダが複雑な構造のために
必然的に装置が高価になるという欠点を有する。第３番
目のステップパルスの方式は高速シークが困難であると
いう欠点を有する。

一方、目的トラックのシークする時に、トラックに予
め書き込まれたアドレスをヘッドで読み取ってヘッドを
目的トラックに位置決めする方式がある。しかし、トラ
ック数が多くなると必然的にアドレス信号のビット数も
多くなり、ヘッドをディスクの半径方向に送りながらア
ドレス信号を迅速に読み取ることが困難になる。

この種の問題を解決するために、本願出願人は、特願
昭62−301999号で１つの記録面における多数のトラック
を群に分割し、各群内のトラックに同一の識別コードを
付けることを提案した。この方式では、全部のトラック
に異なるコードを付けることが不要になるので、トラッ
ク識別コードのビット数が少なくなる。

しかし、上記出願では、トラック群を識別するため
に、シーク時に各群で少なくとも１回はトラック識別コ
ードを正確に読み取ることが必要になる。上記出願にお
いて各群に於けるトラック識別コードの読み取り回数は
ヘッドの移動速度に反比例するので、シーク時における
ヘッドの移動速度をあまり高くすると、１つの群での１
回のトラック識別コードの読み取りが不可能になる。上
記出願にはある群でトラック識別コードの読み取りが行
われない場合の対応策は開示されていない。

そこで、本発明の目的は、高速シーク時においてもヘ
ッドが位置するトラック位置を正確に判定することが可
能なディスク装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、同心円状に形成
された多数のトラックを有し、前記多数のトラックが複
数のトラック群に分けられ、各トラック群の中のトラッ
クを互いに識別するために、各トラック群の中のトラッ
クにトラック認識コードが記録され、各トラック群の前
記トラック認識コードが同一とされている記録媒体ディ
スクと、前記ディスクの回転手段と、少なくとも前記ト
ラック認識コードを読み取るための信号変換ヘッドと、
前記ヘッドを前記ディスクのトラック交差方向に移動さ
せるためのヘッド移動手段と、前記ヘッドの移動速度を
検出する速度検出手段と、前記多数のトラックから選択
された目的トラックを示すトラック指令信号を与えるト
ラック指令手段と、前記ヘッドが現在位置している現在
トラックと前記目的トラックとの差に基づいて前記ヘッ
ドのための所定の速度制御信号を形成し、前記速度検出
手段で検出した速度が前記速度制御信号で指定された速
度に追従するように前記ヘッド移動手段を制御し、且つ
前記ヘッドで読み取られた前記トラック認識コードを一
定時間間隔で読み込むように形成されており、且つ前記
一定時間間隔での前記トラック認識コードの読み込み毎
に、前記一定時間間隔における前記ヘッドの検出移動量
M1を前記トラック認識コードに基づいて求め、且つ前記
一定時間間隔における変換ヘッドの予想移動量M2を決定
し、且つ前記検出移動量M1と前記予想移動量（M2）とを
比較して、前記検出移動量M1と前記予想移動量M2との差
の絶対値|M2−M1|が所定値よりも大きい時には前記トラ
ック群のトラック数又はこのトラック数の整数倍の値を
前記検出移動量M1に加算して補正移動量M1′を求めて現
在のトラック番号を決定し、前記差の絶対値|M2−M1|が
前記所定値以下の時には前記検出移動量M1の補正を行わ
ないで現在トラックの番号を決定するように形成されて
いる制御手段とを備えたディスク装置に係わるものであ
る。

なお、予想移動量M2は、速度情報と時間との積によっ
て決定できる。

また、予想移動量M2は、１回前の実際の移動量によっ
て近似的に決定することができる。

［作用］ 本発明では、シーク時に予め決められた速度でヘッド
を移動する。従って、ヘッドの移動量を予想することが
可能になる。予想移動量M2と検出された移動量M1との差
が所定範囲から外れた時には、トラック群を飛び越した
と判断し、検出移動量M1を補正し、これによって正しい
現在トラック（シリンダ）の番号を得る。

［実施例］ 次に、第１図〜第11図によって本発明の実施例に係わ
る固定磁気ディスク装置を説明する。第１図において、
剛性の大きい記録媒体磁気ディスク１はハブ２に固定さ
れ、ハブ２はディスクモータ３に結合されている。モー
タ３は制御駆動回路４にて駆動され、ディスク１を高速
回転させる。

磁気ヘッド５はアーム６に支持され、アーム６はボイ
スコイル型モータ７に結合されている。ボイスコイルモ
ータ７は、磁石とコイルとから成る公知のものであり、
コイルに流す電流によってアーム６を円弧状に運動さ
せ、アーム６の先端のヘッド５をディスク１の半径方向
（トラック交差方向）に移動するものである。

ところで、ディスク１は同心円状に多数のトラック
（シリンダ）８を有し、各トラック８には所定のトラッ
クフォーマットでデータが記録されている。トラックフ
ォーマットは多数（この例では16個）のデータセクタと
第１図で斜線を付して示す多数（この例では16）のサー
ボセクタ10を有する。なお、各トラック８のサーボセク
タ10はディスク１の放射線状に延びる角度位置に配置さ
れている。

なお、磁気ディスクの分野では、一般に、シリンダ
（cylinder）という考え方が導入され、複数のヘッドに
よって同時に走査される複数トラックに対して同一のシ
リンダ番号が付され、１つの記録面における複数のトラ
ックは、トラック番号によって区別されずにシリンダ番
号によって区別される。また、複数の記録面の同一シリ
ンダの複数のトラックはトラック番号によって区別され
る。しかし、本願においては、説明の都合上、同一記録
面の複数トラックの区別をシリンダ番号によって行わず
に第１のトラック、第２のトラック等のようにトラック
名によって行う。

第２図はサーボセクタを説明するためのトラック８の
展開図である。各トラック８のサーボセクタは、データ
セクタの相互間に配置され、同期信号領域とトラック認
識コード領域と位置決めサーボ信号領域とガード（保
護）領域とを有する。同期信号領域は磁化パターン記録
領域と直流消去領域とから成る。サーボ信号はトラック
８の中心線の一方の側に片寄って配置されたサーボバー
ストＡと他方の側に片寄って配置されたサーボバースト
Ｂとから成る。

第３図は第２図の同期信号領域に記録された同期信号
及びトラック認識コード領域に記録されたトラック認識
コードのパターンを示す。同期信号は各トラック８の同
一角度位置に配置され且つ相互に分離された４つの磁化
領域10と、同期位置を決定する直流消去領域10aとから
成る。ディスク１のトラック８は多数のトラック群に分
割され、各トラック群毎に同一のトラック認識コードが
記録されている。即ち、第３図に示すトラックT0からト
ラークT15までの第１のトラック群のトラック認識コー
ドのパターンとトラックT16からT31までの第２のトラッ
ク群のトラック認識コードのパターンは同一である。

また、同一のトラック群の中が更に２つに分割されて
いる。今、第１のトラック群を例にとって説明すると、
トラックT0〜T15が前半分トラックT0〜T7と後半分トラ
ックT8〜T15との２つに分けられている。前半分と後半
分とを区別するためのフラグ（flag）を得る目的で前半
分トラックT0〜T7のディスク１の回転角度位置θ０に対
応する値に磁化領域11が設けられ、後半分トラックT8〜
T15の同一角度位置θ０には磁化領域が設けられていな
い。第１のトラックT0にはトラック認識コードとして磁
化領域11が設けられているのみであり、第16のトラック
T15には何ら磁化領域も設けられていない。第２〜第15
のトラックT1〜T14は隣接トラックと識別するための第
１〜第７の磁化領域12〜18を有する。なお、各磁化領域
10〜18を複数トラックにまたがるように形成せずに、各
トラック８の境界領域で分断されるように形成してもよ
い。第１図のヘッド５を使用して各磁化領域10〜18を設
ける場合には必然的に各トラックの境界領域で各磁化領
域10〜18の分断が生じる。

第２及び第15のトラックT1、T14は第１の磁化領域12
のみを第１の角度位置θ１に有している。

第３及び第14のトラックT2、T13は第１の角度位置θ
１の第１の磁化領域12の他に、第２の角度位置θ２に第
２の磁化領域13を有している。

第４及び第13のトラックT3、T12は第１及び第２の角
度位置θ１、θ２に第１及び第２の磁気領域12、13を有
している他に、第３の角度位置θ３に第３の磁化領域14
を有している。

第５及び第12のトラックT4、T11は第１〜第３の角度
位置θ１〜θ３の他に、第４の角度位置θ４に第４の磁
化領域15を有している。

第６及び第11のトラックT5、T10は第１〜第４の角度
位置θ１〜θ４の他に、第５の角度位置θ５に第５の磁
化領域16を有している。

第７及び第10のトラックT6、T9は第１〜第５の角度位
置θ１〜θ５の他に、第６の角度位置θ６に第６の磁化
領域17を有している。

第８図及び第９のトラックT7、T8は第１〜第６の角度
位置θ１〜θ６の他に第７の角度位置θ７に第７の磁化
領域18を有している。

なお、トラックT16〜T31の次の群においてもトラック
T0〜T15の群と全く同じパターンに磁化領域10〜18が繰
り返して形成されている。

トラックT0〜T15にトラック認識コードとして磁化領
域11〜18を第３図に示すパターンに設ければ、トラック
T0〜T15を完全に区別することができる。

なお、トラック認識コード領域には第３図に示す如く
トラックT0（トラック零）位置を検出するための位置検
出信号Z1が記録されている。即ち第１のトラック群に属
するトラック零T0にはZ1とZ2との両方が記録され、その
他のトラックにはZ1のみが記録されている。

再び第１図を説明すると、ヘッド５にはライト回路19
及びリード増幅器20が接続されている。リード増幅器20
に接続されたリードデータ形成回路21はトラック８のデ
ータ領域のリード出力を波形整形してリードデータ（リ
ードパルス）を形成する回路である。なお、リードデー
タ形成回路21はマイクロコンピュータ27に接続されてい
る。

ヘッド５による第２図のサーボバーストＡ及びＢの読
取りに基づいてトラック８の中心に対するヘッド５の位
置情報を得るための位置信号形成回路22がリード増幅器
20に接続されている。リード増幅器20には更に、第３図
に示した同期信号領域及びトラック認識コードの磁化領
域10〜18を読み取るための波形整形回路としてのコンパ
レータ23が接続されている。このコンパレータ23の出力
にはタイミング信号発生器24と、フラグ検知ラッチ回路
25と、カウンタ26とが接続されている。

タイミング信号発生器24は、第３図のサーボセクタに
記録されている同期信号領域を検出し、ライン28によっ
てマイクロプロセッサ即ちマイクロコンピュータ27に知
らせる。タイミング信号発生器24は、更に、トラック認
識コードの第３図に示す磁化領域11の有無を検出するた
めに第６図（Ｂ）に示すフラグ抽出タイミング信号を発
生し、これをライン29によってフラグ検知ラッチ回路25
に送り、且つ第３図の磁化領域12〜18の対応信号を抽出
するために第６図（Ｃ）に示すカウンタ制御信号をライ
ン30によってカウンタ26に送り、且つ第２図に示すサー
ボバーストＡ及びＢを抽出するためのタイミング信号を
ライン31、32によって位置信号形成回路22に送る。

フラグ検知ラッチ回路25は、第６図（Ｂ）に示すフラ
グ抽出タイミング信号が高レベルの期間にのみ第６図
（Ａ）のコンパレータ23の出力パルスに応答する。即
ち、磁化領域11に対応するコンパレータの出力パルス11
aに応答して第６図（Ｄ）に示す如く高レベルのラッチ
出力即ちフラグを発生し、これをライン33でマイクロコ
ンピュータ27に送る。

カウンタ26は第６図（Ｃ）に示すカウンタ制御信号が
高レベルの期間のみ第６図（Ａ）のコンパレータ23の出
力パルスに応答する。即ち、第３図のトラック認識コー
ドの磁化領域12〜18に対応する第６図（Ａ）のコンパレ
ータ出力パルス12a〜18aを計数して３ビットライン34に
第６図（Ｅ）に示す計数出力を発生する。なお、タイミ
ング信号発生器24はカウンタ26及びフラグ検知ラッチ回
路25に第２図及び第３図に示す同期信号領域の検出信号
に応答してリセット信号を供給する。従って、カウンタ
26はサーボセクタ毎にトラック認識コード（磁化領域12
〜18）を計数する。第６図のt1時点よりも前の期間では
７個の磁化領域12〜18に応答して７個のコンパレータ出
力パルス12a〜18aが発生しているので、カウンタ26の出
力は２進数の［111］になり、t1時点よりも後では３個
の磁化領域12、13、14の検出に基づいて３個のパルス12
a、13a、14aが発生しているので、カウンタ26の出力は
２進数の［011］になる。今、第３図のトラックT0〜T7
に注目すると、カウンタ26はトラックT0〜T7に対応して
［000］［001］［010］［011］［100］［101］［110］
［111］の出力を発生し、８個のトラックT0〜T7を完全
に区別することができる。８個のトラックT0〜T7を区別
するために、一般には３ビットの２進数をディスク１に
記録する。しかし、本実施例のディスク１では２進数で
トラック８の判別信号（アドレス）が記録されずに、第
３図に示す如く磁化領域12〜18の数を変えることによっ
てトラックを区別している。従って、８個のトラックT0
〜T7を区別するために７個の磁化領域12〜18が必要にな
る。磁化領域12〜18は漸増及び漸減するように配置され
ているので、誤りの少ないトラック認識コード検出が可
能になる。即ち、磁化領域12〜18が漸増及び漸減してい
るので、カウンタ26で磁化領域12〜18の個数を計数する
時に大幅な誤差が生じ難い。

トラックT0〜T7の前半分グループとトラックT8〜T15
の後半分グループとの区別は磁化領域11の有無によって
達成する。マイクロコンピュータ27は内蔵するソフトに
よって次の変換を行う。磁化領域11が有ることに対応し
てフラグ検知ラッチ回路25の出力ライン33のフラグが論
理の［１］の場合には、カウンタ26の出力をそのままト
ラック識別データとする。即ち、トラックT0〜T7におい
ては、第６図（Ｅ）に示すカウンタ26による磁化領域12
〜18の読み取り出力がそのままトラック識別データとな
る。一方、磁化領域11が無いためにフラグが論理の
［０］である場合には、10進数における15−カウンタ出
力値に対応する演算が行われる。即ちトラックT8に対応
して15−７＝８、トラックT9に対応して15−６＝９、ト
ラックT10に対応して15−５＝10、トラックT11に対応し
て15−４＝11、トラックT12に対応して15−３＝12、ト
ラックT13に対応して15−２＝13、トラック14に対応し
て15−１＝14、トラックT15に対応して15−０＝15と等
価な演算が２進数で行われる。この結果、16個のトラッ
クT0〜T15を８個の磁化領域11〜18で完全に区別するこ
とが可能になる。

あるトラック群から別のトラック群の目的トラックに
ヘッド５を移動させるシーク動作は後で述べる。

第１図の位置信号形成回路22は、ヘッド５が目的トラ
ック８の中心に一致するように位置決めされているか否
かを示す位置信号を形成する回路である。この位置信号
形成回路22は、第５図に示す如く第１及び第２のピーク
ホールド回路36、37と、２つの差動増幅器38、39と、切
換スイッチ40とから成る。第１のピークホールド回路36
はリード増幅器20から得られる第２図に示すサーボバー
ストＡの読み取り信号のピークをライン31のタイミング
信号によって抽出し、これをホールドして出力する。第
２のピークホールド回路37はリード増幅器20から得られ
る第２図に示すサーボバーストＢの読み取り信号のピー
クをライン32のタイミング信号によって抽出し、これを
ホールドして出力する。一対の差動増幅器38、39は共に
第１及び第２のピークホールド回路36、37の出力の差を
求めるものであるが、互いに反対極性となるように第１
及び第２のピークホールド回路36、37に接続されてい
る。これは、第２図に示す如くサーボバーストＡ、Ｂが
２つのトラックで共用するように書き込まれているため
に、サーボバーストＡ、Ｂのトラック中心に対する片寄
りの方向が１トラック毎に変化することを補正するため
である。トラックが奇数であるか偶数であるかを示す信
号がマイクロコンピュータ27からライン41によって位置
信号形成回路22の切換スイッチ40に与えられる。偶数ト
ラックにヘッド５が位置している時には第１の差動増幅
器38の出力即ち第２のピークホールド回路37の出力から
第１のピークホールド回路36の出力を減算した信号がス
イッチ40を介して送出され、奇数トラックにヘッド５が
位置している時には第２の差動増幅器39の出力即ち第１
のピークホールド回路36の出力から第２のピークホール
ド回路37の出力を減算した信号がスイッチ40を介して送
出される。差動増幅器38、39の出力は第７図に示す如
く、トラック８の中心とヘッド５の中心が一致している
時に零になり、トラックずれが生じると、このずれに対
応した値になる。位置信号形成回路22は位置サーボのた
めにライン42によって第１図の制御回路43に接続されて
いる。

トラック零検出回路60はコンパレータ23の出力からト
ラック零検出信号Z1、Z2を検出し、トラック零であるか
否かを示す信号をライン61によってマイクロコンピュー
タ27に送る。なお、トラック零検出信号の抽出のタイミ
ングを決定するために、トラック零検出回路60はライン
62でタイミング信号発生回路24に接続されている。

マイクロコンピュータ27はライン44によって与えられ
るトラック指令信号で指定された目的トラックにヘッド
５を位置決めするための制御を司る。このため、マイク
ロコンピュータ27は８ビットのシークデータライン45と
D/A変換器46とライン47とを介して制御回路43に接続さ
れ、且つシーク方向信号ライン48及びモード指示信号ラ
イン49によっても制御回路43に接続されている。ライン
45のシークデータはボイスコイルモータ７によってヘッ
ド５を目的トラックに移動させるために必要なヘッド移
動量に対応した８ビットデータであり、シーク速度情報
を含むものである。なお、D/A変換器46はシークデータ
をヘッド５の移動速度に対応したアナログ信号に変換し
て制御回路43に送るものである。なお、シークが完了し
た後の位置決めモード時には、D/A変換器46から位置指
示基準信号（例えば零ボルト）が発生する。

マイクロコンピュータ27からライン45に送出するシー
クデータ（速度データ）は第10図で実線で示す速度制御
線Ｘに対応している。この速度制御線Ｘは速度零から一
定速度まで直線的に立上る加速領域X1と、一定速度を維
持する低速領域X2と、直線的に立下る減速領域X3とを有
する。この実施例では、現在トラックと目的トラックの
差に応じて加速領域X1、定速領域X2、減速領域X3の時間
幅が変えられる。これ等の速度制御データは、マイクロ
コンピュータ27に内蔵されているROM（リード・オンリ
ー・メモリ）27aに予め書き込まれている。

マイクロコンピュータ27から導出されているライン48
のシーク方向信号はヘッド５をディスク１の内側に移動
させるか外側に移動させるかを区別するためのものであ
る。

ライン49のモード指示信号はシークモードか位置決め
（トラッキング）モードかを区別する信号である。

速度センサ50はアーム６に取付けられた速度検出コイ
ルと、この速度検出コイルに磁界を与えるマグネットと
から成り、ヘッド５の移動速度及び移動方向に対応する
電圧（速度信号）を発生し、この速度信号をライン51を
介して制御回路43に与える。

制御回路43は第４図に原理的に示す如く、位置制御用
誤差増幅器52と速度制御用誤差増幅器53とを含む。位置
制御用誤差増幅器52の一方の入力端子はスイッチ54を介
して位置信号ライン42に接続され、他方の入力端子はス
イッチ55の接点ａを介して又は反転回路56とスイッチ55
の接点ｂを介して第１図のD/A変換器46の出力ライン47
に接続されている。速度制御用誤差増幅器53の一方に入
力端子は速度信号ライン51に接続され、他方の入力端子
は前段の誤差増幅器52の出力端子に接続され、出力端子
は第１図の駆動回路57を介してボイスコイルモータ７に
接続されている。

スイッチ55はライン48のシーク方向信号によって制御
されるものであり、シーク方向信号がディスク１の内周
から外周にヘッド５を移動することを示す状態（例えば
高レベル）の時には接点ｂがオンになり、外周から内周
にヘッド５を移動することを示す状態（例えば低レベ
ル）の時には接点ａがオンになる。

スイッチ54はライン49のモード指示信号で制御され
る。モード指示信号がシークモード即ち速度制御モード
を示す状態（例えば高レベル）の時にはスイッチ54がオ
フになり、モード指示信号が位置制御（トラッキング制
御）を示す状態（例えば低レベル）の時にはスイッチ54
がオンになる。

第１図のボイスコイルモータ７はストッパ58を有して
いる。このストッパ58はヘッド５がディスク１の最外周
のトラック零よりも大幅に外側に移動することを制限す
る。

ディスク１の回転速度の検出及びセクタ検出のため
に、一般に周波数発生器（FG）と呼ばれているパルス発
生器63が設けられている。このパルス発生器63はディス
ク１のセクタの配列に対応するように形成された光学ス
リットを有する回転板64とスリットの通過を光学的に検
出するセンサ65とから成る。回転板64はモータ３に結合
されているので、センサ63からディスク１のセクタに対
応したパルスを得ることができる。即ち、この実施例で
は１トラックに16セクタが設けられているので、ディス
ク１の１回転に対応してセンサ63から16個のパルスが出
力する。センサ63の出力ラインは、波形整形回路66を介
してモータ制御駆動回路４に接続されていると共に、タ
イミング信号発生器24に接続されている。センサ65から
得られるパルスの繰返し周波数はディスク１の回転速度
に比例しているので、制御駆動回路４においてモータの
定速度制御に利用される。また、センサ65の出力パルス
はセクタを示すので、タイミング信号発生器24におい
て、セクタの位置の決定に利用される。

［動作］ このディスク装置におけるシークはディスク１の最外
周のトラック零を基準にして行われる。このため、電源
投入又はキャリブレーション指令に応答してディスク１
が回転され、ヘッド５はトラック零に位置決めされる。
即ち、第１図の電源オン検出回路67から得られる電源投
入信号に同期してヘッド５をディスク１の外周方向に移
動させる指令がマイクロコンピュータ27で作成され、ヘ
ッド５が認識コードを読み取ることができるゆっくりし
た速度でトラック零に向うようにボイスコイルモータ７
が制御される。これにより、トラック零検出信号Z2が検
出され、トラック零が検出回路60からトラック零を示す
信号がライン61でマイクロコンピュータ27に送られ、マ
イクロコンピュータ27はヘッド５の移動制御を停止す
る。その後サーボバーストＡ、Ｂの検出による位置信号
に基づいてヘッド５をトラックT0の中心に位置決めす
る。そして、マイクロコンピュータ27に内蔵されている
トラックアドレスカウンタをリセットする。このアドレ
スカウンタはトラックT0を基準にしてヘッド５のディス
ク１上の位置に対応した値を出力する。

ところで、ヘッドが第８図に示すような軌跡によって
移動しつつ、ディスク１の外周から内周に向って配置さ
れているトラックT0からトラックTnまで全トラックをト
ラック認識コードを順次に正確に読み取ったと仮定すれ
ば、フラグ検知ラッチ回路25の出力とカウンタ26の出力
とに基づいてマイクロコンピュータ27内で第９図に示す
ように10進数の０〜15に対応する変換コード出力を周期
的に得ることができる。なお、変換コード出力はトラッ
クカウンタ出力及び前述した数値15からカウンタ値を減
算した値である。

ところで、シーク時に、各トラック群において確実に
１回以上の確率でトラック認識コードを正確に読み取る
ことができるようにヘッド５の最大移動速度を設定すれ
ば、最大移動速度が小さくなり、必然的にシーク時間が
長くなる。一方、ヘッド５の最大移動速度を高めると、
あるトラック群ではトラック認識コードを読み取ること
が不可能になり、ヘッドの現在位置が不明になる。この
問題を解決するために、本実施例ではヘッド５の移動の
立上り及び立下りをゆっくりにし、速度制御信号によっ
てヘッド５の移動量が予想できるように構成されてい
る。ヘッド５のコード読み取りに基づく検出移動量M1と
予想移動量M2との比較によってトラック群の飛び越しの
有無を判断し、トラック群を飛び越してコードの読み込
みが行われたと判断したときにはヘッド５の移動量の訂
正が行われる。

次に、第９図を参照してトラックT0から所望トラック
T146にヘッド５を移動させる時の動作を原理的に説明す
る。まず、トラック指令ライン44から目的トラックT146
を示すトラック指令信号がマイクロコンピュータ27に与
えられる。このトラック指令信号は、トラック群とこの
群に属するトラック認識コードで与えるのではなく、デ
ィスクの全トラックの最外周のトラック零から最内周の
トラックまでに連続的に付けたトラック番号（シリンダ
番号）によって与える。

次に、マイクロコンピュータ27はヘッド５の現在位置
を判定する。この例ではヘッド５の現在位置はトラック
T0であると仮定しているので、マイクロコンピュータ27
は目的トラックT146と現在トラックT0との差T146−T0＝
146を求める。これにより、ヘッド５の移動トラック数
が146であることが分る。マイクロコンピュータ27はこ
の移動トラック数146に適合するシークデータ（シーク
速度データ）とシーク方向信号とを作成する。即ち、ヘ
ッド５を146トラック分高速移動させるために必要なボ
イスコイルモータ７の電流値の情報を有するシークデー
タ（シーク速度データ）を８ビットライン45に送る。シ
ーク速度データは、第10図に示すように一定の傾きを有
する加速および減速領域X1、X3と一定速度領域X2とを有
する。但し、シーク時におけるヘッド５の移動量が小さ
い時には、加速と減速領域X1、X3のみとなる場合もあ
る。D/A変換器46からはこのシークデータ（速度デー
タ）に対応するアナログ信号が得られ、ボイスコイルモ
ータ７はこのアナログ信号に対応した制御状態になる。
即ち、速度センサ50による速度制御回路が設けられてい
るので、シーク制御データで指定された速度と速度セン
サ50で検出された速度とが等しくなるような速度制御が
行われ、ヘッド５の実際の移動速度は第10図で点線Ｙで
示すように、目標速度制御線Ｘにほぼ一致する。

目的トラックT146にヘッド５が移動させるシークデー
タ（速度データ）が決定し、ヘッド５の移動が開始する
と、ディスク１は回転中であるので、ディスク１に渦巻
状のヘッド走査軌跡が生じ、ヘッド５は第８図において
矢印59で示すようにトラック８を斜めに横切る。マイク
ロコンピュータ27は、タイミング信号発生器24から与え
られるセクタを示すタイミング信号に同期して一定周期
（一定時間間隔）Ｔでトラック認識コード（カウンタ26
の出力）の読み込みを行う。第９図では、この読み込み
がR1〜R8で示されている。第９図では、説明の都合上、
トラックT4、T12、T24、T78、T96、T130、T142、T146の
サーボセクタのトラック認識コードの読み取りが可能で
あったことを示す。なお、第９図の横軸はトラック位置
を示す。

トラックT4をヘッド５が横切る時にコードの読み取り
を行うことによって第３図に示す磁化領域11に対応する
フラグ及び12、13、14、15に対応するカウンタ出力がラ
イン33、34からマイクロコンピュータ27に与えると、マ
イクロコンピュータはトラックT4であることを認識し、
残りのヘッド移動量T146−T4＝142を求め、更にこの移
動量142に適合する新しいシークデータ（シーク速度デ
ータ）を形成し、ライン45に出力する。これにより、常
に最適速度でヘッド５は移動する。T12、T24、T78、T9
6、T130、T142をヘッド５が横切ってトラック認識コー
ドが読み取られた場合にも同様に新しいシークデータ
（シーク速度データ）が形成される。

マイクロコンピュータ27はROM27aに書かれているプロ
グラムに従って第11図に示すフローチャートのように動
作し、現在トラックを正確に判断する。このフローチャ
ートに従えば、ブロック70でシークが開始すると、第１
図のタイミング信号発生器24からライン28によってマイ
クロコンピュータ27に与えられるセクタ信号が割込み信
号となってブロック71に示すようにシーク速度データが
D/A変換器46に送出され、ヘッド５の移動が開始する。
次に、ブロック72においてトラック情報を取り込む。即
ち、現在トラックを検出するためにセクタ周期（１セク
タに対応する角度だけディスク１が回転するために要す
る時間であって例えば620μsec）毎にトラック情報（ト
ラック認識コード）を読み取る。

次に、ブロック73に示すように一定時間（例えば１セ
クタ周期）におけるヘッドの検出移動量M1を求める。こ
の移動量はブロック72でのＮ回目（現在）のトラック情
報（トラック番号）とＮ−１（１回前）のトラック情報
（トラック番号）との差である。今、T4、T12、T24の読
み取り時の変換コード出力値が、４、12、８であったと
すれば、トラックT4の認識コードが読み取られた時に
は、現在トラック番号と１回前のトラック番号との差４
−０＝４により一定時間間隔での移動量M1を求める。

トラックT12の時には、移動量M1は12−４＝８とな
る。

トラックT24の時には８−12＝−４であるので、群が
変わったと判断して移動量M1は（16−12）＋８＝12とな
る。

即ち、Ｎ回目（現在）の変換コード出力からＮ−１回
目（前回）の変換コード出力を引いた値が正の時には、
そのまま引き算をなし、負の時にはトラック群のトラッ
ク数（この実施例では16）からＮ−１回目（前回）を引
いたものにＮ回目（現在）の値を加算する。第９図のト
ラックT0からT24までのヘッド５の移動は、第10図の加
速領域X1に従っている。即ち、認識コードの読み取りは
一定時間間隔Ｔで行われているにも拘らず、一定時間Ｔ
におけるヘッドの移動量M1は４、８、12に示すように変
化している。これは、とりもなおさず加速していること
を意味する。この移動量M1の変化分（増加分）は、８−
４＝４、12−８＝４であり、各読み取り時点で一定であ
る。この様に移動量M1の変化分が一定であるということ
は、現在の読み取り時点（Ｎ）から次の読み取り時点
（Ｎ＋１）までの移動量を予想するために好都合であ
る。

第11図のブロック74において、検出移動量M1の補正の
要否が判定される。第９図のコード読み取りR1、R2、R3
においては、Ｎ−１回目からＮ回目までに１つのトラッ
ク群を飛び越していないので、検出移動量M1の補正は不
要である。このブロック74における判定方法を次に説明
する。

この実施例では、Ｎ−１回目からＮ回目までの予想移
動量M2を決定し、この予想移動量M2と検出移動量M1との
差の絶対値（|M2−M1|）が所定値〔好ましくはヘッド５
の１周期における最大移動量（18）の40〜80％の範囲
（７〜14）から選ばれた値例えば９）〕以上の場合には
補正の必要があることを示すYES出力を送出する。

予想移動量M2の決定方法は色々あるが、この実施例で
は、Ｎ−１回目のコード読み取りに基づいて設定された
速度とコード読み取りの周期とに基づいて求めている。
周期は一定であるので、速度情報が得られれば直ちにヘ
ッドの移動量（横切るトラックの数）が決定される。

今、R2をＮ回目のコード読み取りとし、R1をＮ−１回
目のコード読み取りとし、R1からR2までの予想移動量M2
が８であるとすれば、R1からR2までの検出移動量M1も８
であるので、検出移動量M1の補正の要否を決める|M2−M
1|は０となり、補正が不要であることが分る。

補正が不要な場合には、第11図のブロック76におい
て、移動すべき残りのトラック数が求められる。R2まで
のヘッド移動量の累計値は12であるので、R2における残
りのトラック数は、146−12＝134である。

次に、ブロック77で目的トラック（146）に至ったか
否かが判断され、NOの時にはブロック71に戻る。YESの
時にはブロック78に示すように目的トラック（146）に
達したことを示すフラグを立ててブロック79で終了とす
る。

第９図において、トラックT78、T96の読み取りは、第
10図の定速領域（最高速度領域）X2に従っている。この
定速領域においては、マイクロコンピュータ27がコード
を読み込むための１周期（一定時間間隔Ｔ）においてヘ
ッド５が約18トラックを横切るようにヘッド５の速度が
設定されている。従って、コードの読み取りがトラック
T78とT96で行われ、トラックT80〜T95の群で１度もコー
ドの読み取りが行われないような場合が生じる。第11図
の検出移動量M1の補正の要否の判定に使用される予想移
動量M2の値はR4、R5のいずれにおいても定速領域である
ので18である。今、R5をＮ回目のコード読み取りとし、
R4をＮ−１回目のコード読み取りとすると、Ｎ−１回目
からＮ回目までのヘッド５の検出移動量M1は、縦軸の変
換コード出力14、０によって（16−14）＋０＝２であ
る。

予想移動量M2（18）と検出移動量M1（２）との差の絶
対値|M2−M1|は16である。この値16はブロック75での判
定のための所定値（例えば９）よりも大きいので、M1の
補正が必要であることを示すYESの出力が発生する。

第11図のブロック75においては、検出移動量M1を補正
する。この補正は検出移動量M1にトラック数16を加算す
ること、即ち２＋16＝18を求めることによって行われ
る。これによって得られた補正後の移動量M1′（18）を
R4までの累計移動量即ちR4でのトラック番号T78に加算
することによってR5のトラック番号96が決定される。

第９図のトラックT130、T142、T146は第10図の減速領
域X3でのコード読み取りを原理的に示す。この減速領域
X3では一定時間におけるヘッド５の移動量が徐々に低下
する。しかし、速度は直線に沿うように徐々に低下され
るので、速度制御信号に対する実際のヘッド５の移動速
度の追従性は良く、一定時間における予想移動量M2を比
較的正確に求めることができる。

本実施例は次の利点を有する。

（１） ヘッド５を予め決められた速度で移動させ、且
つ現在トラック情報を補正する機能を持たせたので、シ
ーク速度が大きいためにヘッド５によるトラック認識コ
ードの読み取りが１つのトラック群を飛び越して行うよ
うな事態が生じても、正確な現在トラックの認識が可能
になる。

（２） 第３図のトラックT0〜T7の範囲に示すように磁
化領域12〜18が規則的に配置されているので、磁化領域
（磁化反転）の読み取り誤差が発生し難い。即ち磁化領
域12〜18の数が徐々に増大し、徐々に減少しているの
で、この読み取りにエラーが生じても、大幅に誤差が生
じない。

（３） トラック群に分けたので、トラック認識コード
の長さ（ビット数）を短くすることができ、高速読み取
りが可能になる。また、トラック認識コード長（ビット
数）が短くなると、ヘッド５を送りながら読み取る時
に、全ビットを読み取ることが可能になる。

（４） T0〜T15のトラック群をT0〜T7の前半分とT8〜T
15の後半分に分け、これを区別するために磁化領域11を
設けたので、16トラックを８個の磁化領域11〜18で区別
することができる。また、16トラックをフラグ１ビット
とカウンタ26の出力３ビットとの合計４ビットで区別す
ることができる。

（５） 変換コード出力を第９図に示すように得ること
ができるので、トラック群の識別を容易に達成すること
ができる。

（６） エンコーダ方式に比較し、高価なエンコーダが
不要であるので、コストの低減ができる。

（７） サーボ面サーボ方式に比較し、専用のサーボ面
が不要になるので、ディスクの使用効率が良くなる。
又、高価なサーボ面の形成装置（記録装置）が不要にな
る。

（８） ステップモータを使用する方式に比較し、シー
ク時間の短縮が可能になる。

［別の実施例］ 第11図のブロック74における検出移動量M1の補正の要
否の判定を次のように変更することができる。まず、１
回前の周期即ちＮ−２回目のコードの読み込みからＮ−
１回目のコードの読み込みの間のヘッド５の移動量を、
この次の周期即ちＮ−１回目のコード読み込みからＮ回
目のコードの読み込みまでのヘッド５の予想移動量M2と
する。そして、この予想移動量M2がトラック群のトラッ
ク数（16個）以下の第１の所定値〔好ましくはトラック
群のトラック数の約60〜100％の範囲（10〜16）の値〕
よりも大きいと共に、予想移動量M2とブロック３の検出
移動量M1との差の絶対値が第２の所定値〔好ましくは、
Ｎ−２回目のコード読み取りからＮ−１回目のコード読
み取りまでのヘッド５の実際の移動量ＡとＮ−１回目の
コード読み取りからＮ回目のコード読み取りまでの実際
のヘッド移動量Ｂの差Ａ−Ｂの絶対値の最大値（例えば
４）よりもいくらか大きい数値（例えば６）か否かを判
断し、YESの時にはブロック75で検出移動量M1の補正を
行い、この補正後の移動量M1′によって正確な現在トラ
ックを決定する。

この方法が第９図において適用可能であることを次に
説明する。

第９図において今R3をＮ回目のコード読み取りとすれ
ば、R2で示すＮ−１回目からR3で示すＮ回目までの検出
移動量M1は（16−12）＋８＝12であり、R1で示すＮ−２
回目からR2で示すＮ−１回目までの移動量即ち予想移動
量M2は12−４＝８である。この予想移動量M2は第１の所
定値（10〜16）よりも大きくないので検出移動量M1の補
正は不要である。なお、この場合、M2−M1の絶対値は|8
−12|＝｜−4|＝４であり、第２の所定値（６）以下で
あるので、これによってもM1の補正が不要であることが
分る。

また、R5をＮ回目の読み取り、R4をＮ−１回目の読み
取りと仮定し、またＮ−２回目の読み取りのトラック番
号はT60であると仮定すれば、予想移動量M2は78−60＝1
8である。検出移動量M1は、０−14＝−14に基づいてト
ラック群が変わったと判断して、（16−14）＋０＝２で
求める。従って、予想移動量M2は第１の所定値（10〜1
6）よりも大きく、またM2−M1の絶対値は|18−2|＝16で
あって第２の所定値（６）よりも大きい。この結果、第
11図のブロック74からM1の補正が必要であることを示す
YESの出力が発生する。

［変形例］ 本発明は上述の実施例に限定されるものでなく、例え
ば次の変形が可能なものである。

（１） 最初の実施例において、Ｎ−２回目からＮ−１
回目までの移動量をＮ−１回目からＮ回目の予想移動量
M2とし、このM2とＮ−１回目〜Ｎ回目の検出移動量M1と
の差の絶対値|M2−M1|が前記所定値（例えば９）よりも
大きいか、小さいかによって第11図のブロック74の判定
を行うようにすることもできる。

（２） フラグを得るための磁化領域11を省き、トラッ
ク群の中の全トラックに異なるコードを記録するように
してもよい。

（３） トラック認識コードを２進数にしてもよい。

（４） 単数または複数のディスクの内の一面全部をト
ラック認識コードの記録に使用してもよい。この様に構
成すればシーク時にトラック認識コードを検出できる確
率が高くなるので、シーク速度を高めることが可能にな
る。

（５） ボイスコイルモータ７の代りに直流モータを使
用してもよい。

（６） トラック零検出信号Z1、Z2を書き込む代りに、
ストッパ58にトラック零検出スイッチを設け、これに基
づいてトラック零T0を検出してもよい。

（７） １トラックのセクタ数を32とすること、１トラ
ック群のトラック群を32とすること等の変形が可能であ
る。

（８） 速度制御線Ｘを現在トラックが決定される毎に
更新せず、シーク開始時にシーク終了又はこの直前まで
の速度制御線Ｘを与えてもよい。

［発明の効果］ 上述から明らかな如く本発明によれば、高速シーク時
にトラックの認識を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる磁気ディスク装置を示
すブロック図、 第２図は第１図のディスクのトラックの一部を展開して
示す図、 第３図は第２図のサーボセクタの一部を示す図、 第４図は第１図の制御回路を示すブロック図、 第５図は第１図の位置信号形成回路を示すブロック図、 第６図は第１図の各部の状態を示す波形図、 第７図はヘッド位置の変化と位置信号との関係を示す波
形図、 第８図はシーク時のヘッドの軌跡を示す図、 第９図はトラックと変換コード出力との関係を示す図、 第10図はシーク速度制御線を原理的に示す図、 第11図はシーク時の動作を示す流れ図である。 １……ディスク、５……ヘッド、７……ボイスコイルモ
ータ、８……トラック、９……サーボセクタ、11,12,1
3,14,15,16,17,18……磁化領域。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同心円状に形成された多数のトラックを有
   し、前記多数のトラックが複数のトラック群に分けら
   れ、各トラック群の中のトラックを互いに識別するため
   に、各トラック群の中のトラックにトラック認識コード
   が記録され、各トラック群の前記トラック認識コードが
   同一とされている記録媒体ディスクと、 前記ディスクの回転手段と、 少なくとも前記トラック認識コードを読み取るための信
   号変換ヘッドと、 前記ヘッドを前記ディスクのトラック交差方向に移動さ
   せるためのヘッド移動手段と、 前記ヘッドの移動速度を検出する速度検出手段と、 前記多数のトラックから選択された目的トラックを示す
   トラック指令信号を与えるトラック指令手段と、 前記ヘッドが現在位置している現在トラックと前記目的
   トラックとの差に基づいて前記ヘッドのための所定の速
   度制御信号を形成し、前記速度検出手段で検出した速度
   が前記速度制御信号で指定された速度に追従するように
   前記ヘッド移動手段を制御し、且つ前記ヘッドで読み取
   られた前記トラック認識コードを一定時間間隔で読み込
   むように形成されており、且つ前記一定時間間隔での前
   記トラック認識コードの読み込み毎に、前記一定時間間
   隔における前記ヘッドの検出移動量（M1）を前記トラッ
   ク認識コードに基づいて求め、且つ前記一定時間間隔に
   おける変換ヘッドの予想移動量（M2）を決定し、且つ前
   記検出移動量（M1）と前記予想移動量（M2）とを比較し
   て、前記検出移動量（M1）と前記予想移動量（M2）との
   差の絶対値（|M2−M1|）が所定値よりも大きい時には前
   記トラック群のトラック数又はこのトラック数の整数倍
   の値を前記検出移動量（M1）に加算して補正移動量（M
   1′）を求めて現在のトラック番号を決定し、前記差の
   絶対値（|M2−M1|）が前記所定値以下の時には前記検出
   移動量（M1）の補正を行わないで現在トラックの番号を
   決定するように形成されている制御手段と を備えたディスク装置。
2. 【請求項２】前記予想移動量（M2）は、現在の前記トラ
   ック認識コードの読み込みよりも一定時間前の前記トラ
   ック認識コード読み込みに基づいて決定された速度と前
   記一定時間との積である請求項１記載のディスク装置。
3. 【請求項３】前記予想移動量（M2）は、現在の前記トラ
   ック認識コード読み込みよりも２回前の前記トラック認
   識コード読み込みから１回前の前記トラック認識コード
   読み込みまでの一定時間の前記ヘッドの移動量である請
   求項１記載のディスク装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は、更に、前記検出移動量
   （M1）の補正の要否を決定するために、前記予想移動量
   （M2）が前記トラック群のトラック数以下の所定値より
   も大きいか否かを判断するように構成されている請求項
   ３記載のディスク装置。