JP2591255B2 - 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、固定磁気ディスク装置等のディスク装置に
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、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とがある。

ところで、いずれの方式においても、ヘッドを目的ト
ラックに移動する時には、ヘッドの現在位置（現在トラ
ック）を知り、現在トラックと目的トラックとの差だけ
ヘッドをディスク半径方向（トラック交差方向）に移動
させる。この種のヘッドの移動は通常米国特許4,807,07
2等に開示されているようにボイスコイルモータによっ
て行う。このシーク時においてシーク時間を短くするた
めに、ヘッドをディスク半径方向に移動させながら、ヘ
ッドの現在位置（現在トラック）を検出する場合には、
現在トラックを正確に判定することが不可能な場合があ
る。ヘッドをディスクの有効記録領域の最外周トラック
（トラック零）又はこの近傍に移動する場合、又は最内
周トラック又はこの近傍又は内側の非有効記録領域に移
動する場合において、前述の現在トラックの判定が不正
確になると、ヘッドはディスク外周側の非有効記録領域
又はディスク内周側の非有効記録領域に至る。一般に、
ヘッド移動機構には、ヘッドが有効記録領域から大幅に
はみ出すことを防止するための外側ストッパと内側スト
ッパとが設けられている。このため、ヘッドの移動制御
に大幅な誤りが生じた時には、ヘッドを支持するアーム
又はキャリッジがストッパに激突し、ヘッドが振動して
ヘッド及びディスクが損傷することがある。なお、スト
ッパが設けられていない装置の場合には、ディスク装置
の容器等にヘッド又はこの移動機構が激突する恐れがあ
る。

そこで、本発明の目的はヘッドがディスク上の有効記
録領域から大幅に外れることを防ぐことができるディス
ク装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明は、情報が記録され
た複数の同心円状トラックを含む有効記録領域を有して
いる記録媒体ディスクと、前記ディスクの回転手段と、
前記ディスクから前記情報を読み取るための信号変換ヘ
ッドと、前記ヘッドを前記トラックに対して交差する方
向に移動させるためのヘッド移動手段と、前記ヘッドに
接続され且つ前記情報に対応するリードデータを得るよ
うに形成されたリード回路と、前記ヘッドを所望トラッ
クに移動させるための指令を与えるためのトラック指令
手段と、前記リード回路に接続された積分回路と、基準
電圧を発生する基準電圧源と、前記積分回路に接続され
た一方の入力端子と前記基準電圧源に接続された他方の
入力端子とを有し、前記積分回路の出力と前記基準電圧
源の基準電圧とを比較し、前記積分回路の出力が前記基
準電圧よりも低い時に前記ヘッドが前記有効記録領域か
ら外れていることを示す出力を発生する電圧コンパレー
タと、前記電圧コンパレータと前記ヘッド移動手段と前
記トラック指令手段とに接続され、且つ前記トラック指
令手段から与えられた指令に応答して前記所望トラック
に前記ヘッドを移動させるための信号を形成し、この移
動させるための信号を前記ヘッド移動手段に与え、且つ
前記電圧コンパレータから前記ヘッドが前記有効記録領
域から外れていることを示す出力が発生した時にこの出
力に応答して前記ヘッドの移動を停止させるように前記
ヘッド移動手段を制御する制御手段とから成るディスク
装置に係わるものである。

なお、ヘッドが有効記録領域から外れる恐れを検出す
るために、請求項２に示すようにトラック識別コードの
読み取りのエラーを検出し、このエラーの発生回数が所
定回数以上になったらヘッドの移動を停止させることが
できる。

また、請求項３に示すようにセクタパルスの読み取り
エラーを検出し、このエラー回数が所定回数以上になっ
た時にヘッドの移動を停止させることができる。

また、請求項４に示すように非有効領域にこれを示す
判別信号を記録し、これによる判別でヘッドの移動を停
止制御することができる。

［発明の作用及び効果］ 上述から明らかなように各請求項の発明によれば、デ
ィスクの非有効記録領域を検知するための特別なセンサ
を設けることなしに、非有効記録領域にヘッドが至った
ことを正確且つ容易に判別し、ヘッドの移動を停止制御
することができる。これにより、ヘッドを移動させる部
材のストッパに対する激突を容易に防止し、ヘッド及び
／又はディスクの損傷を防止することができる。

［第１の実施例］ 次に、第１図〜第９図によって本発明の第１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。なお、説明の都合上１枚のディスク１のみが示され
ているが、実際には複数枚のディスクがハブ２に固着さ
れ、各記録面に対応して複数のヘッドを有する。モータ
３は制御回路４にて速度制御され、ディスク１を高速回
転させる。

磁気ヘッド５を先端で支持しているアーム６は、軸７
を中心に回動自在に支持され且つボイスコイル型モータ
８に結合されている。ボイスコイルモータ８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）を有する。図示の都合上、第１図では最外
周トラックT0と最内周トラックTnとが示されているが、
これ等の間にトラックを有する。各トラックT0〜Tn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９と斜線を付して示す多数（16個）のサー
ボセクタ10とを有する。なお、各トラックT0〜Tnのサー
ボセクタ10はディスク１の放射線状に伸びる角度位置に
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
にトラック番号によって行う。

ディスク１におけるトラックT0〜Tnの区間は有効記録
領域11であり、最外周トラックToよりも外側は外周側非
有効記録領域12であり、最内周トラックTnよりも内側は
内周側非有効記録領域13である。

第３図はサーボセクタを説明するためのトラック９の
展開図である。各トラック９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識
別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
９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４図は第３図の同期信号領域に記憶された同期信号
及びトラック識別コード領域に記録されたトラック識別
コードのパターンを示す。同期信号は各トラック９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100と、同期位置を決定する直流消去領域100aとか
ら成る。ディスク１のトラック９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識別コード
が記録されている。即ち、第４図に示すトラックT0から
トラックT15までの第１のトラック群のトラック識別コ
ードのパターンとトラックT16からT31までの第２のトラ
ック群のトラック識別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To〜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
応する位置に磁化領域111が設けられ、後半分トラックT
8〜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にはトラック識別コードとして
磁化領域111が設けられているのみであり、第16のトラ
ックT15には何らの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112〜118を有する。なお、各
磁化領域100〜118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９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
100〜118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100〜118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112
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112の他に、第２の角度位置θ２に
第２の磁化領域113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の磁化領域112、113を
有している他に、第３の角度位置θ３に第３の磁化領域
114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の磁化領域
115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116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117を有している。

第８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118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100〜118が
繰返して形成されている。

トラックT0〜T15にトラック識別コードとして磁化領
域111〜118を第４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、トラック識別コード領域には第４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、Z2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。信号Z2
はトラックT0に限定されて記録されているが、ここのみ
でなく、隣接するトラックT1、T2にも記録することがで
きる。このように記録しても、Z2と領域111、112〜118
との組み合せによってトラック零T0を判断することがで
きる。

ヘッド５にはライト（記録）回路14及びリード（再
生）回路15が接続されている。ライト回路14はライトモ
ード時に例えばMFM方式又はFM方式のライトデータに対
応した電流をヘッド５に供給するものである。

リード回路15はリードモード時にトラックT0〜Tnから
ヘッド５で再生した信号の増幅、微分、波形整形してリ
ードデータを出力するものである。このリード回路15に
は、トラック零検出回路151、フラグ検出回路152、コー
ド検出回路153、データ検出回路154、セクタパルス発生
回路155、及びタイミング信号発生器156が夫々接続され
ている。

タイミング信号発生器156は、トラック零検出回路15
1、フラグ検出回路152、コード検出回路153、データ検
出回路154、及びセクタパルス発生回路155を制御するた
めの種々のタイミング信号を発生するために、リード回
路15の出力に含まれている同期信号を抽出し、これに基
づいて種々のタイミング信号を形成する。タイミング信
号発生器156には周波数発生器（FG）27が接続されてい
る。タイミング信号発生回路156は、周波数発生器27の
出力周波数信号に基づいて同期信号の抽出のタイミング
を決定する。

周波数発生器（FG）27はディスク１の回転速度及びセ
クタの位置を検出するものであり、ディスク１のセクタ
の配列に対応するように配置された複数の磁極を有し、
且つモータ３及びディスク１と共に回転するマグネット
28と、マグネット28の磁極の通過を検知するピックアッ
プ即ちセンサ30とから成る。ディスク１に対するサーボ
セクタ10の書き込みは、周波数発生器27の出力に同期し
てなされる。従って、サーボセクタ10を読み取る時に必
然的に周波数発生器27の出力パルスがセクタ10に同期し
て発生する。この実施例では１トラツクに16センサが設
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30から16個のパルスが出力する。センサ30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、モータ制御回路４においてモータの定速
度制御に利用される。

トラック零検出回路151は、タイミング信号発生器156
で制御されて第４図のトラック零信号Z2を検出し、ライ
ン157でマイクロコンピュータ（マイコン）16に通知す
る。フラグ検出回路152は第４図のフラグを示す磁化領
域111に対応する第５図（Ａ）に示すパルス111aを第５
図（Ｂ）のタイミング信号に基づいて抽出し、ここに内
蔵されているラッチ回路でフラグをラッチして第５図
（Ｄ）に示す高レベルのラッチ出力即ちフラグをライン
158でマイコン16に通知する。勿論トラック群の後半分
（T8〜T15）においてはフラグが検出されない。

コード検出回路153はカウンタから成り、第５図
（Ｃ）に示すコード検出用タイミング信号が高レベルの
期間のみ第５図（Ａ）のリード回路15の出力パルスに応
答する。即ち、第４図のトラック識別コードの磁化領域
112〜118に対応する第５図（Ａ）のパルス112a〜118aを
第５図（Ｅ）に示すように計数し、この結果を３ビット
の伝送路159によってマイコン16に通知する。なお、タ
イミング信号発生器156はコード検出回路153及びフラグ
検出回路152に第３図及び第４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、
コード検出回路153はサーボセクタ毎にトラック識別コ
ード（磁化領域12〜18）を計数する。第５図のt1時点よ
りも前の期間では７個の磁化領域112〜118に対応して７
個のパルス112a〜118aが発生しているので、コード検出
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112、113、114の検出に基づいて３個の
パルス112a、113a、114aが発生しているので、コード検
出回路153の出力は２進数の［011］になる。今、第４図
のトラックT0〜T7に注目すると、コード検出回路153は
トラックT0〜T7に対応して［000］［001］［010］［01
1］［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４図に示す如く磁化領域112
〜118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112〜118が必要になる。磁化領域112〜118
は漸増及び漸減するように配置されているので、誤りの
少ないトラック識別コード検出が可能になる。即ち、磁
化領域112〜118が漸増及び漸減しているので、コード検
出回路153のカウンタで磁化領域112〜118の個数を計数
する時に大幅な誤差が生じ難い。

データ検出回路154は、リード回路15の出力からデー
タセクタにおける主データを抽出してライン160でマイ
コン16に送る。

セクタパルス発生回路161は、リード回路15の出力が
次の３つの条件を満しているか否かを判定し、満してい
る時にセクタパルスを発生させ、ライン161でマイコン1
6に通知する。

条件1.第３図のデータセクサの終りから同期信号領域ま
でに所定の間隔がある。

条件2.第３図の直流消去領域がある。

条件3.第４図の磁化領域Z1が検出された。

常に３つの条件を満足したことによるセクタパルスが
一定周期で発生するとは限らない。何らかの原因でサー
ボセクタの読み取りができない時には、サーボセクタの
位置を予想してタイマで補間用セクタパルスを発生させ
る。

マイコン16には、ライン157、158、160、161、伝送路
159が接続されている他に、所望トラックを指令するた
めのトラック指令ライン17及び電源投入を知らせるライ
ン162が接続されている。

第２図はマイコン16の本発明に関係す部分を等価回路
で示す。即ち、マイコン16はCPU、RAM、ROMを有し、ROM
に書き込まれているプログラムに従って動作するが、第
２図はこのプログラムに従うマイコン16の動作を等価的
に示す。

マイコン16におけるトラックデータ作成回路32には、
第１図のトラック零検出回路151の出力ライン157、フラ
グ検出回路152の出力ライン158、コード検出回路153の
出力伝送路159、セクタパルス発生回路155の出力ライン
161が接続されている。このトラックデータ作成回路32
はライン161からセクタパルスが発生する毎に伝送路159
のトラック識別コードを読み込み、現在位置しているト
ラックを示すデータを出力し、これをシークデータ発生
回路33に与える。なお、トラックデータ作成回路32はラ
イン161のセクタパルスの欠落が生じた時にこれを補う
パルスを発生し、伝送路159のトラック識別コードの読
み込みを確保する。

シークデータ発生回路33は、ライン17で与えられるト
ラック指令信号（目的トラック）とトラックデータ（現
在トラック）との差を零にするためのシークデータを形
成する。このシークデータは現在トラックと目的トラッ
クとの差を迅速に解消するために最適と思われるヘッド
５の移動速度を示すデータであり、伝送路18に送り出さ
れる。この実施例では、速度制御信号（データ）とヘッ
ド５の実際の速度との対応関係を良くするために、速度
データを第８図で実線で示す速度制御線Ｘに対応させて
いる。この速度制御線Ｘは、速度零から一定速度まで一
定の傾きに沿って階段的に増加する加速領域X1と、一定
速度を維持する定速領域X2と、一定の傾きに沿って段階
的に減少する減速領域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。この様
に制御すると、点線Ｙで示すヘッド５の実際の速度は制
御線Ｘにほぼ一致する。なお、目的トラックと現在トラ
ックとの差が小さい場合は定速領域X2がなくなる。

第２図においてシークデータ発生回路33はライン19に
ヘッド５の移動方向を示す信号も送出する。

トラックデータ検出回路32に接続されているエラー検
出回路34は、セクタ周期毎にトラックデータが正確又は
ほぼ正確に検出されているか否かを判定する。また、こ
のエラー検出回路34はライン161にセクタパルスが正常
に得られているか否かを判定する。従って、エラー検出
回路34は、トラックデータが正常でない時及びセクタパ
ルスが正常でない時のいずれにおいてもエラー出力を送
出する。エラーについては後で更に詳しく説明する。

エラーカウンタ35はエラー検出回路34から発生したエ
ラーが所定回数（３回）以上になった時にシークデータ
発生回路33にシーク停止即ちヘッド５の移動の停止を指
令する。

第１図においてマイコン16のシークデータ（速度デー
タ）伝送路18はD/A変換器20に接続されている。D/A変換
器20は速度データをアナログ信号に変換してボイスコイ
ルモータ制御回路21に与える。制御回路21にはシーク方
向を示す信号を与えるライン19も接続されている。

制御回路21はボイスコイルモータ８の速度センサ22か
ら得られる検出速度信号とD/A変動器20から与えられる
シーク速度信号とを誤差増幅器で比較し、シーク速度信
号で指定された速度でヘッド５が移動するようにボイス
コイルモータ８を制御するものである。

速度センサ22はアーム６と共に移動してヘッド５の移
動速度及び移動方向に対応する電圧を発生する速度検出
コイルとこのコイルに磁界を与える磁石とから成り、検
出速度信号を制御回路21に与える。なお、第１図におい
てトラッキング制御系の図示は省略されている。

ヘッド５の移動範囲を外周側非有効記録領域12の中の
破線で示す第１の位置23と内周側非有効記録領域13の中
の破線で示す第２の位置24との間に制限するために、ア
ーム６が当接する第１のストッパ25と第２のストッパ26
とが設けられている。これにより、ヘッド５の必要以外
の移動が阻止される。

［トラックデータの作成方法］ 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111の有無によっ
て達成する。マイクロコンピュータ16は内蔵するソフト
によって次の変換を行う。磁化領域111が有ることに対
応してフラグ検出回路152の出力ライン158のフラグが論
理の［１］の場合には、コード検出回路153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５図（Ｅ）に示すコード検出回路153
による磁化領域112〜118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111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11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T14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。

［シーク動作］ 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図の電源オン検出ライン162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16で作成さ
れ、ヘッド５が識別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151からトラック
零を示す信号がライン157でマイクロコンピュータ16に
送られ、マイクロコンピュータ16はヘッド５の移動を停
止する。また、マイクロコンピュータ16に内蔵されてい
るトラックアドレスカウンタ（図示せず）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上の現在位置に対応した値を出力す
る。

ところで、ヘッドが第６図に示すような軌跡でゆっく
り移動しつつ、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
トラック識別コードを順次に正確に読み取ったと仮定す
れば、フラグ検出回路152の出力とコード検出回路153の
出力とに基づいてマイクロコンピュータ16内で第７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。

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識別コードを正確に読み取る
ことができるようにヘッド５の最大移動速度を低めに設
定すれば、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
ラック識別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。そして、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出しの有無を判断
し、トラック群を飛び越してコードの読み込みが行われ
たと判断した時にはヘッド５の移動量の訂正が行われ
る。

次に、第７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17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16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識別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16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16
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16はこ
の移動トラック数146に適合するシークデータ（シール
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８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ビット伝送路18に送る。シ
ーク速度データは、第８図に示すように一定の傾きを有
する加速及び減速領域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２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８
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22による速度制御回路が設けられているの
で、シーク速度データで指定された速度と速度センサ22
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８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を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６図において
矢印59で示すようにトラック９を斜めに横切る。マイク
ロコンピュータ16は、セクタパルス発生回路154から与
えられるセクタパルスに同期して一定周期（一定時間間
隔）Ｔでトラック識別コードの読み込みを行う。第７図
ではこの読み込みがR1〜R8で示されている。第７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識別コード
の読み取りが可能であったことを示す。なお、第７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４図に示す磁化領域111に対応す
るフラグ及び112、113、114、115に対応するコード検出
出力がライン158、伝送路159からマイクロコンピュータ
16に与えられると、マイクロコンピュータ16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。トラックT12、T24、T78、T96、T130、T142をヘッド
５が横切ってトラック識別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16はROMに書かれているプログ
ラムに従って第９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
のセクタパルス発生回路155からライン161によってマイ
クロコンピュータ16に与えられるセクタパルスが割込み
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20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、現在ド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（トラック識別コード）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M1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の識別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回目の値（前回）を
引いたものにＮ回目（現在）の値を加算する。第７図の
トラックT0からT24までのヘッド５の移動は、第８図の
加速領域X1に従っている。即ち、識別コードの読み取り
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９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７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９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７図において、トラックT78、T96の読み取りは、第
８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16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てで行われ、トラックT80〜R95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９
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
９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にトラック群のトラック数
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までの累積移動量即ちR4でのトラック番号T7
8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７図のトラックT130、T142、T146は第８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。

［エラー検出］ マイクロコンピュータ16は、ヘッド５によるトラック
識別コードの読み取り及びセクタの周期信号の読み取り
にエラーがあったか否かを判断する。トラック識別コー
ドの読み取りのエラーは、第２図のトラックデータ作成
回路32の出力で判断する。即ち、トラックデータ作成回
路32で作成されたトラックデータが予想されるトラック
と大幅に異なっている場合にはエラーとみなす。

また、マイクロコンピュータ16は、セクタパルス発生
回路155からセクタパルスが所定の周期で発生している
か否かを判断し、セクタパルスが所定の周期で発生して
いない時にはエラーとみなす。

エラーカウンタ35はエラー検出回路34で検出されたエ
ラーの回数を計数し、１シーク動作中に所定回数（３
回）以上のエラーが発生した時に、ヘッド５の移動を停
止させるためのデータを送出させるようにシークデータ
発生回路33を制御する。エラーが発生した場合には、ヘ
ッド５の現在トラック位置を正確に知ることが不可能又
は困難になり、この結果、誤ったシーク動作が生じ、ア
ーム６がストッパ25又は26に衝突する恐れがある。しか
し、本実施例では、所定回数以上のエラー検出に基づい
てヘッド５の移動を停止するので、上述のような問題が
生じない。

［第２の実施例］ 次に、第10図を参照して第２の実施例のディスク装置
を説明する。但し、第２の実施例のディスク装置の多く
の部分は第１図の第１の実施例のディスク装置と同一で
あるので、共通する部分の図示は省略し、異なる部分の
みを説明する。

このディスク装置は、第１図のリード回路15の出力ラ
インに接続されたリード信号有無判定回路40を有してい
る。このリード信号有無判定回路40は積分回路41と電圧
コンパレータ42と基準電圧源43とから成る。積分回路41
はリード回路15から出力される信号を積分する。ヘッド
５が有効記録領域11に位置する時には何らかのリードデ
ータがリード回路15から出力されるので、これに応じた
積分出力（平滑出力）を得ることができる。一方、ヘッ
ド５が非有効記録領域12又は13に位置する時には、リー
ドデータが得られないので、積分出力は低下する。コン
パレータ42は積分回路41の出力と基準電圧源43の電圧と
比較し、基準電圧よりも高いレベルの積分出力が入力し
ている時には、有効記録領域11を示す出力を発生し、基
準電圧よりも低い積分出力が入力した時には非有効記録
領域12又は13を示す出力を発生する。従って、リード信
号有無判定回路40は非有効記録領域判定回路として機能
する。マイクロコンピュータ16aは第１図のマイクロコ
ンピュータ16と実質的に同一のものであり、ライン17で
与えられるトラック指令信号（目的トラック）と検出ト
ラック（現在トラック）の差を解消するためのシークデ
ータ（速度データ）をライン18に発生する。現在トラッ
ク検出回路は図示されていないが、第１図と同様なもの
が設けられている。マイクロコンピュータ16aはコンパ
レータ42から発生するリードデータが無いことを示す信
号即ち非有効記録領域を示す信号に応答してヘッド５の
移動速度を零にするためのデータを出力する。

第２の実施例の方式によれば、第１の実施例の方式と
同様に非有効記録領域12又は13を判定するための特別な
センサを使用しないでこれを判定し、ヘッド５の移動を
停止することができる。

［第３の実施例］ 次に、第11図及び第12図を参照して第３の実施例のデ
ィスク装置を説明する。但し、第３の実施例のディスク
装置の大部分は第１図のディスク装置と同一であるの
で、共通する部分に同一の符号を付し、異なる部分のみ
を説明する。

この第３の実施例では、第１図に示すディスク1aの非
有効記録領域12、13の少なくとも最外周トラックT0の近
傍及び最内周トラックTnの近傍に第12図（Ａ）の非有効
記録領域に示すように周期の長い判別信号が書き込まれ
た領域12a、13aを有する。この領域12a、13aに書き込む
信号の周波数は、有効記録領域11の最低周波数の1/2よ
りも低く設定されている。

第11図においてリード回路15に接続されている非有効
記録領域検出回路としてのリトリガブル（再トリガ可
能）モノマルチバイブレータ50は、トリガパルス（リー
ドパルス）に応答して有効記録領域11のリード信号の最
大の周期よりも幾らか大きな時間幅Ｔのパルスを発生す
る。再トリガ可能であるので、モノマルチバイブレータ
50からパルスが発生している期間に次のトリガパルスが
発生すると、モノマルチバイブレータの出力パルスは第
12図（Ｂ）の前半に示すように継続して発生し続ける。
一方、ヘッド５が非有効記録領域12又は13に至ると、第
12図（Ａ）の後半に示すようにリードパルス（トリガパ
ルス）の周期がモノマルチバイブレータ50の出力パルス
の時間幅Ｔよりも長くなるので、モノマルチバイブレー
タ50の出力が第12図（Ｂ）の後半に示すように変化す
る。リトリガモノマルチバイブレータ50から非有効記録
領域とを示す出力が発生すると、マイクロコンピュータ
16aは、ヘッド５の移動速度を零にするためのデータを
発生する。従って、この第３の実施例によっても特別な
センサを設けることなしに、非有効記録領域12、13を判
定し、ヘッド５の移動を停止することができる。

［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） 第１の実施例のエラーカウンタ35による所定回
数のエラーの発生検出を３回に限ることなく、任意の回
数にすることができる。また、トラック識別コードのみ
のエラー検出又はセクタを示す信号のみのエラー検出で
ヘッドを停止するようにしてもよい。

（２） 第２図のトラックデータ検出回路32、エラー検
出回路34、及びエラーカウンタ35の内の一部又は全部を
マイクロコンピュータ16の外部回路として設けることが
できる。

（３） サーボセクタ10に記録するトラック識別コード
をトラック群とせずに、最外周トラックT0から最内周ト
ラックTnに向った通し番号 （４） トラックデータ（トラック識別コード）をサー
ボセクタに記録せずに、データセクタにおけるIDフィー
ルドに記録してもよい。

（５） ボイスコイルモータ８を使用する代りに、直流
モータ等を使用することができる。

（６） ヘッド５をアーム６によって回動させることに
よってディスク半径方向の位置を変える代りに、ヘッド
を直線的にディスク半径方向に移動するように構成して
もよい。

（７） 第１の実施例のエラー検出によるヘッド５の停
止制御と第２又は第３の実施例のヘッドの停止制御とを
組み合せてヘッド５を停止制御することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる第１の実施例のディスク装置を
示すブロック図、 第２図は第１図のマイクロコンピュータを等価的に示す
機能ブロック図、 第３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４図は第３図のサーボセクタの一部を示す図、 第５図は第１図の各部の状態を示す波形図、 第６図はシーク時のヘッドの軌跡を示す図、 第７図はトラックと変換コード出力との関係を示す図、 第８図はシーク速度制御線を原理的に示す図、 第９図はシーク時の動作を示す流れ図、 第10図は第２の実施例のディスク装置を示すブロック
図、 第11図は第３の実施例のディスク装置を示すブロック
図、 第12図は第11図のリトリガブルモノマルチバイブレータ
の入力及び出力を示す波形図である。 １……ディスク、５……ヘッド、６……アーム、８……
ボイスコイルモータ、10……サーボセクタ、11……有効
記録領域、12……外周側非有効記録領域、13……内周側
非有効記録領域、16……マイクロコンピュータ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報が記録された複数の同心円状トラック
   を含む有効記録領域を有している記録媒体ディスクと、 前記ディスクの回転手段と、 前記ディスクから前記情報を読み取るための信号変換ヘ
   ッドと、 前記ヘッドを前記トラックに対して交差する方向に移動
   させるためのヘッド移動手段と、 前記ヘッドに接続され且つ前記情報に対応するリードデ
   ータを得るように形成されたリード回路と、 前記ヘッドを所望トラックに移動させるための指令を与
   えるためのトラック指令手段と、 前記リード回路に接続された積分回路と、 基準電圧を発生する基準電圧源と、 前記積分回路に接続された一方の入力端子と前記基準電
   圧源に接続された他方の入力端子とを有し、前記積分回
   路の出力と前記基準電圧源の基準電圧とを比較し、前記
   積分回路の出力が前記基準電圧よりも低い時に前記ヘッ
   ドが前記有効記録領域から外れていることを示す出力を
   発生する電圧コンパレータと、 前記電圧コンパレータと前記ヘッド移動手段と前記トラ
   ック指令手段とに接続され、且つ前記トラック指令手段
   から与えられた指令に応答して前記所望トラックに前記
   ヘッドを移動させるための信号を形成し、この移動させ
   るための信号を前記ヘッド移動手段に与え、且つ前記電
   圧コンパレータから前記ヘッドが前記有効記録領域から
   外れていることを示す出力が発生した時にこの出力に応
   答して前記ヘッドの移動を停止させるように前記ヘッド
   移動手段を制御する制御手段とから成るディスク装置。
2. 【請求項２】同心円状に配置された複数のトラックを有
   し、各トラックにはトラック識別コードが記録されてい
   る記録媒体ディスクと、 前記ディスクの回転手段と、 前記ディスクから少なくとも前記トラック識別コードを
   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、 前記ヘッドに接続され且つ前記トラック識別コードに対
   応するリードデータを得るように形成されたリード回路
   と、 前記ヘッドを所望トラックに移動させるための指令を与
   えるためのトラック指令手段と、 前記リード回路と前記トラック指令手段と前記ヘッド移
   動手段とに接続されており、且つ前記リード回路から得
   られる前記トラック識別コードを所定の周期で間欠的に
   読み込み、この読み込まれたトラック識別コードに基づ
   いて前記ヘッドが現在位置している現在トラックを決定
   し、前記所望トラックと前記現在トラックとの差を解消
   するための制御信号を形成し、この制御信号を前記ヘッ
   ド移動手段に与え、且つ前記ヘッドによる前記トラック
   識別コードの読み取りにエラーがあったか否かを前記リ
   ード回路の出力に基づいて判断し、且つ前記エラーを計
   数し、前記エラーが所定回数以上発生した時に、前記ヘ
   ッドの移動を停止させるように前記ヘッド移動手段を制
   御する制御手段と から成るディスク装置。
3. 【請求項３】同心円状に配置された複数のトラックを有
   し、各トラックは複数のセクタを含み、各トラックの各
   セクタには、少なくともセクタの位置を示す信号とトラ
   ック識別コードとが記録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、 前記ディスクから少なくとも前記セクタの位置を示す信
   号と前記トラック識別コードと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、 前記ヘッドに接続され且つ前記セクタの位置を示す信号
   及び前記トラック識別コードに対応するリードデータを
   得るように形成されたリード回路と、 前記ヘッドを所望トラックに移動させるための指令を与
   えるためのトラック指令手段と、 前記リード回路に接続されており、且つ前記リードデー
   タに含まれている前記セクタの位置を示す信号に基づい
   て前記セクタパルスを発生するセクタパルス発生回路
   と、 前記リード回路と前記セクタパルス発生回路と前記ヘッ
   ド移動手段と前記トラック指令手段とに接続されてお
   り、且つ前記リード回路から得られる前記リードデータ
   に含まれている前記トラック識別コードを所定の周期で
   間欠的に読み込み、この読み込みに基づいて前記ヘッド
   が現在位置している現在トラックを決定し、前記所望ト
   ラックと前記現在トラックとの差を解消するための制御
   信号を形成し、この制御信号を前記ヘッド移動手段に与
   え、且つ前記ヘッドによる前記トラック識別コードの読
   み取りにエラーがあったか否かを前記リード回路から得
   られた前記トラック識別コードに基づいて判断し、且つ
   前記ヘッドによる前記セクタの位置を示す信号の読み取
   りエラーがあったか否かを前記セクタパルス発生回路か
   ら得られた前記セクタパルスに基づいて判断し、前記ト
   ラック識別コードの読み取りエラー及び／又は前記セク
   タの位置を示す信号の読み取りエラーを計数し、この計
   数値が所定値以上なった時に前記ヘッドの移動を停止さ
   せるように前記ヘッド移動手段を制御する制御手段と から成るディスク装置。
4. 【請求項４】情報が記録された複数の同心円状トラック
   を含む有効記録領域とこの有効記録領域に隣接している
   非有効記録領域とを有し、前記非有効記録領域には有効
   記録領域と非有効記録領域とを判別するための判別用信
   号が記録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、 前記ディスクから前記情報を読み取るための信号変換ヘ
   ッドと、 前記ヘッドを前記トラックに対して交差する方向に移動
   させるためのヘッド移動手段と、 前記ヘッドを所望トラックに移動させるための指令を与
   えるためのトラック指令手段と、 前記判別信号の有無を検出するために前記ヘッドに接続
   されているヘッド位置判別手段と、 前記ヘッド位置判別手段と前記ヘッド移動手段と前記ト
   ラック指令手段とに接続され、且つ前記トラック指令手
   段から与えられた指令に応答して前記所望トラックに前
   記ヘッドを移動させるための信号を形成し、この移動さ
   せるための信号を前記ヘッド移動手段に与え、且つ前記
   判別手段から前記判別信号が有ることを示す信号が発生
   した時に前記ヘッドの移動を停止させるように前記ヘッ
   ド移動手段を制御する制御手段と から成るディスク装置。