JP2603988B2 - ディスク装置 - Google Patents
ディスク装置Info
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- JP2603988B2 JP2603988B2 JP6567388A JP6567388A JP2603988B2 JP 2603988 B2 JP2603988 B2 JP 2603988B2 JP 6567388 A JP6567388 A JP 6567388A JP 6567388 A JP6567388 A JP 6567388A JP 2603988 B2 JP2603988 B2 JP 2603988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- disk
- head
- servo
- sector
- servo information
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ディスク上に設けられたセクタの一部の領
域に予め形成されたサーボ情報に従ってヘッドを目標と
するデータトラックに位置決めするディスク装置に関す
る。
域に予め形成されたサーボ情報に従ってヘッドを目標と
するデータトラックに位置決めするディスク装置に関す
る。
（従来の技術） 従来、ディスクの掛替えを行うフレキシブルディスク
装置や数枚のディスクを持つディスク装置の多くではト
ラック密度をあげる為に、フォーマット効率が高く、し
かも熱的オフトラックが無く高精度位置決めが可能なセ
クタサーボ方式が取られている。
装置や数枚のディスクを持つディスク装置の多くではト
ラック密度をあげる為に、フォーマット効率が高く、し
かも熱的オフトラックが無く高精度位置決めが可能なセ
クタサーボ方式が取られている。
このセクタサーボ方式は、第４図（ｂ）に示すように
セクタの一部の領域すなわちサーボセクタ24に所定の周
期で繰り返すサーボ情報パターンを内周から外周に亙っ
て予め形成し、セクタ数とディスクの回転数で決まるサ
ンプリング周期でそのサーボ情報パターンをセクタ毎に
ヘッドによって読みだし、更にそれから得られる１相あ
るいは複数相の位置信号に従ってヘッドを目標トラック
に追従させるものである。
セクタの一部の領域すなわちサーボセクタ24に所定の周
期で繰り返すサーボ情報パターンを内周から外周に亙っ
て予め形成し、セクタ数とディスクの回転数で決まるサ
ンプリング周期でそのサーボ情報パターンをセクタ毎に
ヘッドによって読みだし、更にそれから得られる１相あ
るいは複数相の位置信号に従ってヘッドを目標トラック
に追従させるものである。
そして、セクタサーボ方式を用いたディスクの中で高
速高精度のヘッド位置決めが可能なボイスコイルモータ
を用いたディスク装置では、一般に、目標トラック付近
まで高速でヘッドを移動させるための速度制御とデータ
トラックに正確に追従させるためのトラック追従制御に
よって目標トラックへのヘッド位置決めを行う。例え
ば、第４図（ｂ）に示すサーボパターンA26,B27,C28,D2
9からは、第４図（ａ）中のＸ（＝Ａ−Ｂ）13,Y（＝Ｃ
−Ｄ）14という２相の位置信号が得られ、トラック追従
制御では、Ａ−ＢまたはＣ−Ｄが零となるようにすなわ
ちX,Yが零となるように制御してヘッドをデータトラッ
クに追従させる。また速度制御では、予め設定された速
度テーブルに従って目標トラック付近までヘッドが高速
で移動するようヘッドの移動速度を制御するが、ヘッド
の速度は連続した２つのセクタの位置から求められる。
例えば１つのセクタと次にくるセクタで得られるヘッド
の位置がPPaおよびPPbであるならヘッドの速度Ｖは、Ｖ
＝PPb−PPaで与えられる。
速高精度のヘッド位置決めが可能なボイスコイルモータ
を用いたディスク装置では、一般に、目標トラック付近
まで高速でヘッドを移動させるための速度制御とデータ
トラックに正確に追従させるためのトラック追従制御に
よって目標トラックへのヘッド位置決めを行う。例え
ば、第４図（ｂ）に示すサーボパターンA26,B27,C28,D2
9からは、第４図（ａ）中のＸ（＝Ａ−Ｂ）13,Y（＝Ｃ
−Ｄ）14という２相の位置信号が得られ、トラック追従
制御では、Ａ−ＢまたはＣ−Ｄが零となるようにすなわ
ちX,Yが零となるように制御してヘッドをデータトラッ
クに追従させる。また速度制御では、予め設定された速
度テーブルに従って目標トラック付近までヘッドが高速
で移動するようヘッドの移動速度を制御するが、ヘッド
の速度は連続した２つのセクタの位置から求められる。
例えば１つのセクタと次にくるセクタで得られるヘッド
の位置がPPaおよびPPbであるならヘッドの速度Ｖは、Ｖ
＝PPb−PPaで与えられる。
そしてディスク上のヘッドの絶対位置すなわち基準位
置からの距離PPは、第４図のゾーン信号25によって基準
位置であるトラック0017が決まると共に、第１の位置信
号群X,Yと第２の位置信号群Ｕ（＝Ｘ＋Ｙ）22,V（＝Ｘ
−Ｙ）23によって得られる。第４図から明らかなように
X,Yの大小判定を行うことによってヘッドの存在する区
間L0,L1,L2,L3の判別ができ、さらにはこの判別された
区間内にある位置D0,D1,D2,D3がU,Vを用いることによっ
て以下のように求まる。
置からの距離PPは、第４図のゾーン信号25によって基準
位置であるトラック0017が決まると共に、第１の位置信
号群X,Yと第２の位置信号群Ｕ（＝Ｘ＋Ｙ）22,V（＝Ｘ
−Ｙ）23によって得られる。第４図から明らかなように
X,Yの大小判定を行うことによってヘッドの存在する区
間L0,L1,L2,L3の判別ができ、さらにはこの判別された
区間内にある位置D0,D1,D2,D3がU,Vを用いることによっ
て以下のように求まる。
D0＝V/a＋0.5:L0 D1＝0.5−U/a:L1 D2＝0.5−V/a:L2 D3＝U/a＋0.5:L3 ここで、ａは第４図（ａ）に示すX,Yの振幅値であ
る。かくして、第４図（ｂ）の４トラック周期のサーボ
情報パターンの場合、ヘッドの移動距離が１セクタ時間
経過する間に４トラック未満であれば、１つ前のセクタ
で決まる絶対位置PPbと現在ヘッドが位置している区間L
aおよび区間内の位置Daとによって現在の絶対位置PPaが
求まる。
る。かくして、第４図（ｂ）の４トラック周期のサーボ
情報パターンの場合、ヘッドの移動距離が１セクタ時間
経過する間に４トラック未満であれば、１つ前のセクタ
で決まる絶対位置PPbと現在ヘッドが位置している区間L
aおよび区間内の位置Daとによって現在の絶対位置PPaが
求まる。
（発明が解決しようとする課題） このように位置決め方式にセクタサーボ方式を、位置
決め機構にボイスコイルモータを用いたディスク装置例
えば高速大容量フレキシブルディスク装置では、予めサ
ーボ情報が書き込まれているディスクでないと、データ
トラックにヘッドを位置決め出来ない。そのため、サー
ボ情報が無くトラック密度が低い下位のディスクでは、
ヘッドをデータトラックに位置決めすることが出来ず、
そのディスクのデータは、全く読むことができない。
決め機構にボイスコイルモータを用いたディスク装置例
えば高速大容量フレキシブルディスク装置では、予めサ
ーボ情報が書き込まれているディスクでないと、データ
トラックにヘッドを位置決め出来ない。そのため、サー
ボ情報が無くトラック密度が低い下位のディスクでは、
ヘッドをデータトラックに位置決めすることが出来ず、
そのディスクのデータは、全く読むことができない。
また、従来のセクタサーボ方式のみを用いたディスク
装置では、１つのセクタから次のセクタの期間に亙って
位置情報が得られないため、データライト時に外乱など
によってヘッドがオフトラックした場合、１つのセクタ
期間内でオフトラックする量が隣のトラックに達しない
範囲ならば問題はないが、その期間内でオフトラックす
る量が隣のトラックに達するほど大きな場合は、隣のト
ラックのデータを消してしまい問題となる。
装置では、１つのセクタから次のセクタの期間に亙って
位置情報が得られないため、データライト時に外乱など
によってヘッドがオフトラックした場合、１つのセクタ
期間内でオフトラックする量が隣のトラックに達しない
範囲ならば問題はないが、その期間内でオフトラックす
る量が隣のトラックに達するほど大きな場合は、隣のト
ラックのデータを消してしまい問題となる。
さらにセクタサーボ方式では、セクタ毎の間欠的な少
ない情報により制御を行っているため、ディスクの欠陥
等によってセクタが１回でも検出できない場合も問題と
なる。例えば、上記のようにデータライト中に１セクタ
検出できない場合、ヘッドの位置情報が得られなくなり
位置が分からなくなるため、従来は、前のセクタからあ
る一定時間内に次のセクタが検出できなかった場合、検
出エラーと見なして位置制御信号を零にすると共にライ
トを禁止し、データライトをそこで中断していた。但
し、２セクタ期間の間にヘッドが移動した距離が４トラ
ック未満ならば、検出できなかったセクタの次のセクタ
が検出されるとそこで、ヘッドの絶対位置はまた求める
ことができる。ところがこれも、速度制御中にセクタが
検出不可能となると速度が出ているため、その次のセク
タで位置情報を検出できても、もはや絶対位置を求める
ことが不可能となる場合を生じる。
ない情報により制御を行っているため、ディスクの欠陥
等によってセクタが１回でも検出できない場合も問題と
なる。例えば、上記のようにデータライト中に１セクタ
検出できない場合、ヘッドの位置情報が得られなくなり
位置が分からなくなるため、従来は、前のセクタからあ
る一定時間内に次のセクタが検出できなかった場合、検
出エラーと見なして位置制御信号を零にすると共にライ
トを禁止し、データライトをそこで中断していた。但
し、２セクタ期間の間にヘッドが移動した距離が４トラ
ック未満ならば、検出できなかったセクタの次のセクタ
が検出されるとそこで、ヘッドの絶対位置はまた求める
ことができる。ところがこれも、速度制御中にセクタが
検出不可能となると速度が出ているため、その次のセク
タで位置情報を検出できても、もはや絶対位置を求める
ことが不可能となる場合を生じる。
さらに、磁気ディスク装置などでは一般に、少々オフ
トラックしても隣のトラックデータを消さないようヘッ
ドのトラック幅はトラックのピッチより小さく取ってい
る。しかし、セクタサーボ方式では、データR/W（リー
ド／ライト）用のヘッドで位置情報も読むため、実際に
得られる位置信号群は第５図に示すようになり、トラッ
ク内の位置信号のリニアリティは悪く、特に図中30の部
分では絶対位置検出精度が最も悪くなる。ところが、図
中30の部分はデータトラックの中心より0.5トラック離
れた位置であり、速度制御からトラック追従制御へ切り
替える位置となる。この位置が不正確であるとトラック
追従制御に入ってからの制御がうまくいかないことがあ
る。
トラックしても隣のトラックデータを消さないようヘッ
ドのトラック幅はトラックのピッチより小さく取ってい
る。しかし、セクタサーボ方式では、データR/W（リー
ド／ライト）用のヘッドで位置情報も読むため、実際に
得られる位置信号群は第５図に示すようになり、トラッ
ク内の位置信号のリニアリティは悪く、特に図中30の部
分では絶対位置検出精度が最も悪くなる。ところが、図
中30の部分はデータトラックの中心より0.5トラック離
れた位置であり、速度制御からトラック追従制御へ切り
替える位置となる。この位置が不正確であるとトラック
追従制御に入ってからの制御がうまくいかないことがあ
る。
本発明は、このような情報を考慮してなされたもの
で、ディスクにサーボ情報がなくてもヘッドをデータト
ラックに位置決めすることができると共に、セクタサー
ボ方式のディスクに対しては、ディスクのサーボ情報を
増やすことなくすなわちフォーマット効率の低下を全く
招くことなく、高精度で確実にヘッドの位置を検出で
き、しかも外乱に対して強く、高速高精度のヘッド位置
決めができるディスク装置を提供することにある。
で、ディスクにサーボ情報がなくてもヘッドをデータト
ラックに位置決めすることができると共に、セクタサー
ボ方式のディスクに対しては、ディスクのサーボ情報を
増やすことなくすなわちフォーマット効率の低下を全く
招くことなく、高精度で確実にヘッドの位置を検出で
き、しかも外乱に対して強く、高速高精度のヘッド位置
決めができる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） 本発明は、ディスク上に設けられたセクタの一部のサ
ーボセクタに予め所定の周期で繰返すヘッドの位置決め
のためのサーボ情報が内周から外周に形成され、セクタ
数とディスクの回転数で決まるサンプリング周囲でこの
サーボ情報をサーボセクタ毎にヘッドによって読みだ
し、これにより得られる複数組の位置信号に従ってヘッ
ドを目標トラックへ位置決めするディスク装置におい
て、ヘッド位置決めのための位置信号が連続的で複数相
得られると共に、サーボ情報と同じ繰返し周期かあるい
はその整数倍の周期で得られる位置センサをディスク外
部に設け、サーボ情報のないディスクが使用された場
合、この装置センサから得られる位置信号を用いてヘッ
ドを目標トラックへ位置決めし、サーボ情報が予め形成
されているディスクに対しては、ディスク上のヘッド位
置を、サンプリング周期毎にディスクのサーボセクタで
得られるサーボ情報より求めると共に、予め各サーボセ
クタから得られるディスク上のヘッドの位置と位置セン
サ上のヘッドの位置の相対位置偏差量をディスク１回転
に亙ってセクタ毎に求め、この相対位置偏差量と位置セ
ンサ上のヘッドの位置を用いてディスク上のヘッドの位
置を補正または補間して目標トラックへ位置決めするこ
とを特徴とするディスク装置である。
ーボセクタに予め所定の周期で繰返すヘッドの位置決め
のためのサーボ情報が内周から外周に形成され、セクタ
数とディスクの回転数で決まるサンプリング周囲でこの
サーボ情報をサーボセクタ毎にヘッドによって読みだ
し、これにより得られる複数組の位置信号に従ってヘッ
ドを目標トラックへ位置決めするディスク装置におい
て、ヘッド位置決めのための位置信号が連続的で複数相
得られると共に、サーボ情報と同じ繰返し周期かあるい
はその整数倍の周期で得られる位置センサをディスク外
部に設け、サーボ情報のないディスクが使用された場
合、この装置センサから得られる位置信号を用いてヘッ
ドを目標トラックへ位置決めし、サーボ情報が予め形成
されているディスクに対しては、ディスク上のヘッド位
置を、サンプリング周期毎にディスクのサーボセクタで
得られるサーボ情報より求めると共に、予め各サーボセ
クタから得られるディスク上のヘッドの位置と位置セン
サ上のヘッドの位置の相対位置偏差量をディスク１回転
に亙ってセクタ毎に求め、この相対位置偏差量と位置セ
ンサ上のヘッドの位置を用いてディスク上のヘッドの位
置を補正または補間して目標トラックへ位置決めするこ
とを特徴とするディスク装置である。
（作用） ヘッドの位置信号が連続的で複数相得られると共に前
記サーボ情報パターンと同じ繰返し周期あるいはその整
数倍の周期で得られる位置センサをディスク外部に設
け、サーボ情報のないディスクが使用された場合、前記
外部位置センサから得られる位置信号を用いてヘッドを
目標トラックへ位置決めし、サーボ情報が予め形成され
ているディスクに対しては、ディスク上のヘッドの絶対
位置を、サンプリング周期毎にディスクのセクタ位置で
得られる位置信号より求めると共に、予め各サーボセク
タから得られる前記ディスク上のヘッドの絶対位置と外
部位置センサ上のヘッドの絶対位置の相対位置偏差量を
ディスク１回転に亙ってセクタ位置で求め、この相対位
置偏差と外部位置センサ上のヘッドの絶対位置を用いて
ディスク上のヘッドの絶対位置を補正または離間して目
標トラックへ位置決めすることにより、サーボ情報のな
いディスクに対しても、データトラックに高速でヘッド
位置決めが可能となり、しかも、ディスクからの位置信
号と同じような位置信号が得られるため、ディスクから
のみ位置信号を用いて行う位置決め制御の制御プログラ
ムをそのまま用いて行うことができ、プログラム量の増
加はほとんど無い。
記サーボ情報パターンと同じ繰返し周期あるいはその整
数倍の周期で得られる位置センサをディスク外部に設
け、サーボ情報のないディスクが使用された場合、前記
外部位置センサから得られる位置信号を用いてヘッドを
目標トラックへ位置決めし、サーボ情報が予め形成され
ているディスクに対しては、ディスク上のヘッドの絶対
位置を、サンプリング周期毎にディスクのセクタ位置で
得られる位置信号より求めると共に、予め各サーボセク
タから得られる前記ディスク上のヘッドの絶対位置と外
部位置センサ上のヘッドの絶対位置の相対位置偏差量を
ディスク１回転に亙ってセクタ位置で求め、この相対位
置偏差と外部位置センサ上のヘッドの絶対位置を用いて
ディスク上のヘッドの絶対位置を補正または離間して目
標トラックへ位置決めすることにより、サーボ情報のな
いディスクに対しても、データトラックに高速でヘッド
位置決めが可能となり、しかも、ディスクからの位置信
号と同じような位置信号が得られるため、ディスクから
のみ位置信号を用いて行う位置決め制御の制御プログラ
ムをそのまま用いて行うことができ、プログラム量の増
加はほとんど無い。
またセクタサーボ方式のディスクに対しては、更に正
確で連続的な位置情報が得られるため、外乱などによっ
てオフトラックした場合でも即座に位置を検出でき、隣
のトラックのデータを消してしまうようなことがない。
また、ディスクの欠陥などによりセクタが検出不可能で
位置情報が得られなくても、正確な位置が得られように
なる。さらには、トラック間のリニアリティの悪い位置
情報も外部位置センサからの位置情報で置き換える事で
正確なディスク上のヘッドの絶対位置が得られようにな
る。
確で連続的な位置情報が得られるため、外乱などによっ
てオフトラックした場合でも即座に位置を検出でき、隣
のトラックのデータを消してしまうようなことがない。
また、ディスクの欠陥などによりセクタが検出不可能で
位置情報が得られなくても、正確な位置が得られように
なる。さらには、トラック間のリニアリティの悪い位置
情報も外部位置センサからの位置情報で置き換える事で
正確なディスク上のヘッドの絶対位置が得られようにな
る。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例に係わるディスク装置のブ
ロック構成を示す。ディスク装置は、位置決め機構にボ
イスコイルモータ（VCM）４を用いたフレキシブルディ
スク装置であり、ディスク１以外からもヘッドの位置が
得られるようにディスク１外部のキャリッジ３部分に位
置検出センサ５が設けられている。図中位置信号検出回
路6,7によって作成された位置信号のうち、ディスクか
らの位置信号は、セクタ毎にサンプリングは０次ホール
ドされた離散信号であり、セクタ毎のサンプリング周期
でA/D変換器11によりアナログ−デジタル変換されμCPU
8に取り込まれる。また、外部位置センサ５からの位置
信号は連続信号であり、任意の周期でA/D変換されμCPU
に取り込むことができる。μCPU11は、取込まれた位置
信号から以下に説明するヘッドの絶対位置やヘッドの速
度を求める。位置追従制御回路９には、サーボ情報のな
い下位のディスクを使用する場合、外部位置センサから
の連続的な位置信号が送られ、ディスク上の目標トラッ
クに対応する位置センサ上の位置への追従制御が行われ
る。また、サーボ情報が形成されているディスクが用い
られる場合、ディスクからの離散的な位置信号が送ら
れ、目標とするトラックに追従制御が行われる。速度制
御では、サーボ情報のない下位のディスクおよびサーボ
情報が形成されているディスクの双方ともμCPU内で目
標速度テーブルとの差に応じた速度制御信号が作られ
る。そして、この速度制御信号はD/A変換器12を介して
電流アンプ10へ送られ速度制御がなされる。
ロック構成を示す。ディスク装置は、位置決め機構にボ
イスコイルモータ（VCM）４を用いたフレキシブルディ
スク装置であり、ディスク１以外からもヘッドの位置が
得られるようにディスク１外部のキャリッジ３部分に位
置検出センサ５が設けられている。図中位置信号検出回
路6,7によって作成された位置信号のうち、ディスクか
らの位置信号は、セクタ毎にサンプリングは０次ホール
ドされた離散信号であり、セクタ毎のサンプリング周期
でA/D変換器11によりアナログ−デジタル変換されμCPU
8に取り込まれる。また、外部位置センサ５からの位置
信号は連続信号であり、任意の周期でA/D変換されμCPU
に取り込むことができる。μCPU11は、取込まれた位置
信号から以下に説明するヘッドの絶対位置やヘッドの速
度を求める。位置追従制御回路９には、サーボ情報のな
い下位のディスクを使用する場合、外部位置センサから
の連続的な位置信号が送られ、ディスク上の目標トラッ
クに対応する位置センサ上の位置への追従制御が行われ
る。また、サーボ情報が形成されているディスクが用い
られる場合、ディスクからの離散的な位置信号が送ら
れ、目標とするトラックに追従制御が行われる。速度制
御では、サーボ情報のない下位のディスクおよびサーボ
情報が形成されているディスクの双方ともμCPU内で目
標速度テーブルとの差に応じた速度制御信号が作られ
る。そして、この速度制御信号はD/A変換器12を介して
電流アンプ10へ送られ速度制御がなされる。
第２図の（イ）にディスクから得られる位置信号X13,
Y14を（ロ）に前記外部位置センサから得られる位置信
号LX15,LY16を示し、またそれらの位置関係も示す。デ
ィスクから得られる位置信号は、従来例と同じ４トラッ
ク周期の２相信号であり、ディスク外部に設けた位置セ
ンサから得られる位置信号はディスクから得られる前記
位置信号の２倍の周期の２相信号である。ここで、フレ
キシブルディスクは温湿度による伸縮膨張やその掛替え
により大きな偏心を生じるため、実際は、外部位置セン
サからの位置信号に対してディスクから位置信号は、DC
オフセットを生じると共にその偏心分の振れ幅で正弦波
状に動いて見える。
Y14を（ロ）に前記外部位置センサから得られる位置信
号LX15,LY16を示し、またそれらの位置関係も示す。デ
ィスクから得られる位置信号は、従来例と同じ４トラッ
ク周期の２相信号であり、ディスク外部に設けた位置セ
ンサから得られる位置信号はディスクから得られる前記
位置信号の２倍の周期の２相信号である。ここで、フレ
キシブルディスクは温湿度による伸縮膨張やその掛替え
により大きな偏心を生じるため、実際は、外部位置セン
サからの位置信号に対してディスクから位置信号は、DC
オフセットを生じると共にその偏心分の振れ幅で正弦波
状に動いて見える。
今、ヘッド位置決めのためのサーボ情報がない下位の
ディスクを使用する場合、外部位置センサからの連続的
な位置信号によりヘッドを目標とするトラックに対応す
る外部位置センサ上の位置へ位置決めするが、従来のセ
クタサーボ方式の場合と同様に、第２図に示すような外
部位置センサからの位置信号LX,LYの大小判定を行うこ
とによってヘッドの存在する区間LL0,LL1,LL2,LL3の判
別ができると共にこの判別された区間内における位置LD
0,LD1,LD2,LD3が以下に示す（イ）または（ロ）によっ
て求められ、外部位置センサ上のヘッドの絶対位置が得
られる。
ディスクを使用する場合、外部位置センサからの連続的
な位置信号によりヘッドを目標とするトラックに対応す
る外部位置センサ上の位置へ位置決めするが、従来のセ
クタサーボ方式の場合と同様に、第２図に示すような外
部位置センサからの位置信号LX,LYの大小判定を行うこ
とによってヘッドの存在する区間LL0,LL1,LL2,LL3の判
別ができると共にこの判別された区間内における位置LD
0,LD1,LD2,LD3が以下に示す（イ）または（ロ）によっ
て求められ、外部位置センサ上のヘッドの絶対位置が得
られる。
（イ）LD0＝２×LX/b:LL0 LD1＝b/2−X:LL1 LD2＝−２×LX/b:LL2 LD3＝b/2＋LX:LL3 （イ）LD0＝b/2-LY:LL0 LD1＝−２×LY/b:LL1 LD2＝b/2＋LY:LL2 LD3＝２×LY/b:LL3 ｂは、第２図に示すLX15,LY16の振幅値である。ここ
で、サーボ情報がない下位のディスクのトラック密度
は、サーボ情報が形成されている上位ディスクの1/16で
あり、前記外部位置センサから得られる位置信号が零と
なる位置に下位ディスクのデータトラックの中心が来る
ように、しかも第２図に示すように最外周から５つ目の
零クロス点に前記下位ディスクのトラック0017が来るよ
うに外部位置センサは取り付けられている。また、従来
と同様に位置信号が零クロスする点と点の間隔を１トラ
ックと数えると、下位ディスクのデータトラックはこの
場合、８トラックおきに位置している。
で、サーボ情報がない下位のディスクのトラック密度
は、サーボ情報が形成されている上位ディスクの1/16で
あり、前記外部位置センサから得られる位置信号が零と
なる位置に下位ディスクのデータトラックの中心が来る
ように、しかも第２図に示すように最外周から５つ目の
零クロス点に前記下位ディスクのトラック0017が来るよ
うに外部位置センサは取り付けられている。また、従来
と同様に位置信号が零クロスする点と点の間隔を１トラ
ックと数えると、下位ディスクのデータトラックはこの
場合、８トラックおきに位置している。
しかして、上記のように外部位置センサから得られる
位置に従って、目標トラックに対応する外部位置センサ
上の位置付近までは速度制御を行って高速でヘッドを移
動させ、前記目標位置から0.5トラック以内に到達した
ならば位置信号が零となるようにヘッドを制御する位置
追従制御を切り替えて目標位置に位置決めを行う。外部
位置センサから得られる位置信号は連続なので、広いサ
ーボ帯域が得られ安心した位置決めサーボ系を実現でき
る。また、連続信号であることから、位置信号のサンプ
リング周期は任意に設定できるが、サーボ情報が形成さ
れている上位のディスクと速度の単位を同じ扱いにして
ソフトウェアを共有するために、すなわち１サンプリン
グ周期当たりの移動トラック数を同じとするためには、
サンプリング周期は上位ディスクの２倍とすればよい。
但し、サンプリング数を増やせば更に高速でも位置が検
出できるので速度制御が可能となり、速度シークを実現
できる。
位置に従って、目標トラックに対応する外部位置センサ
上の位置付近までは速度制御を行って高速でヘッドを移
動させ、前記目標位置から0.5トラック以内に到達した
ならば位置信号が零となるようにヘッドを制御する位置
追従制御を切り替えて目標位置に位置決めを行う。外部
位置センサから得られる位置信号は連続なので、広いサ
ーボ帯域が得られ安心した位置決めサーボ系を実現でき
る。また、連続信号であることから、位置信号のサンプ
リング周期は任意に設定できるが、サーボ情報が形成さ
れている上位のディスクと速度の単位を同じ扱いにして
ソフトウェアを共有するために、すなわち１サンプリン
グ周期当たりの移動トラック数を同じとするためには、
サンプリング周期は上位ディスクの２倍とすればよい。
但し、サンプリング数を増やせば更に高速でも位置が検
出できるので速度制御が可能となり、速度シークを実現
できる。
次にサーボ情報が形成されているディスクを使用する
場合について説明する。
場合について説明する。
この場合、外部位置センサ上のヘッドの絶対位置は、
前記位置信号が零クロスする点と点の間隔を２トラック
としてディスク上のヘッドの位置と対応させる。サーボ
情報が形成されているディスクのヘッド位置決めでは、
予め外部位置センサ上のヘッドの絶対位置とディスク上
のヘッドの絶対位置の相対位置偏差量を求めておく。こ
れは前述したようにディスクの偏心によって外部位置セ
ンサからの位置信号に対してディスクからの位置信号が
DCオフセットを生じると共にディスクの偏心分の振れ幅
が動くからである。尚、この相対位置偏差量は±２トラ
ック以内である。そこでまず、外部位置センサを用いて
外部位置センサ上のトラック00位置にヘッドを位置決め
する。この時ディスク１回転に亙ってディスクの各セク
タで得られる位置信号は第３図の18に示すような信号と
なる。そしてこれは外部位置センサ上のヘッドの絶対位
置とディスク上のヘッドの絶対位置の相対位置偏差を示
している。しかしながら、第３図の19または20のように
この信号が位置信号の非線形な領域に入ってしまう場合
も生じる。そこで、外部位置センサからの位置信号にDC
オフセット信号を加えて、偏心による位置信号の変動分
が全て位置信号の線形領域に入るまでヘッドを動かす。
例えば、第２図に示すように外部位置センサからの位置
信号の振幅がｂならば、これは４トラック分に相当し、
ｄトラック分（：実数）オフセットさせるためには、４
×d/bだけ加えるか、引くことによって行う。しかもこ
の位置信号は０レベル付近が最も線形性が良いので、第
３図の21のように偏心による位置信号の変動分の中心が
０レベル付近に来るようにする。これは、偏心による位
置信号の変動分の最大値と最小値の和が０となるように
すれば良い。そしてこの時の外部位置センサ上のヘッド
の絶対位置LPP、各サーボセクタでのディスク上のヘッ
ドの絶対位置をPPとするとPPからこのLPPを差し引いた
値を相対位置偏差量としてメモリに蓄えておく。
前記位置信号が零クロスする点と点の間隔を２トラック
としてディスク上のヘッドの位置と対応させる。サーボ
情報が形成されているディスクのヘッド位置決めでは、
予め外部位置センサ上のヘッドの絶対位置とディスク上
のヘッドの絶対位置の相対位置偏差量を求めておく。こ
れは前述したようにディスクの偏心によって外部位置セ
ンサからの位置信号に対してディスクからの位置信号が
DCオフセットを生じると共にディスクの偏心分の振れ幅
が動くからである。尚、この相対位置偏差量は±２トラ
ック以内である。そこでまず、外部位置センサを用いて
外部位置センサ上のトラック00位置にヘッドを位置決め
する。この時ディスク１回転に亙ってディスクの各セク
タで得られる位置信号は第３図の18に示すような信号と
なる。そしてこれは外部位置センサ上のヘッドの絶対位
置とディスク上のヘッドの絶対位置の相対位置偏差を示
している。しかしながら、第３図の19または20のように
この信号が位置信号の非線形な領域に入ってしまう場合
も生じる。そこで、外部位置センサからの位置信号にDC
オフセット信号を加えて、偏心による位置信号の変動分
が全て位置信号の線形領域に入るまでヘッドを動かす。
例えば、第２図に示すように外部位置センサからの位置
信号の振幅がｂならば、これは４トラック分に相当し、
ｄトラック分（：実数）オフセットさせるためには、４
×d/bだけ加えるか、引くことによって行う。しかもこ
の位置信号は０レベル付近が最も線形性が良いので、第
３図の21のように偏心による位置信号の変動分の中心が
０レベル付近に来るようにする。これは、偏心による位
置信号の変動分の最大値と最小値の和が０となるように
すれば良い。そしてこの時の外部位置センサ上のヘッド
の絶対位置LPP、各サーボセクタでのディスク上のヘッ
ドの絶対位置をPPとするとPPからこのLPPを差し引いた
値を相対位置偏差量としてメモリに蓄えておく。
しかしてヘッド位置決め時には、サーボセクタが来る
たびにディスク上のヘッドの絶対位置と同時に位置セン
サ上のヘッドの絶対位置を求め、位置センサ上のヘッド
の絶対位置は、予め求めておいた相対位置偏差量を用い
てディスク上のヘッドの絶対位置に変換する。そして、
ディスクから直接得られるディスク上のヘッドの絶対位
置と前記変換して得られた絶対位置を比較し、それが0.
2トラック以上差がある場合は、ディスクから直接得ら
れるヘッドの絶対位置は誤りと見なし、変換して得られ
た絶対位置を替わりに用いる。
たびにディスク上のヘッドの絶対位置と同時に位置セン
サ上のヘッドの絶対位置を求め、位置センサ上のヘッド
の絶対位置は、予め求めておいた相対位置偏差量を用い
てディスク上のヘッドの絶対位置に変換する。そして、
ディスクから直接得られるディスク上のヘッドの絶対位
置と前記変換して得られた絶対位置を比較し、それが0.
2トラック以上差がある場合は、ディスクから直接得ら
れるヘッドの絶対位置は誤りと見なし、変換して得られ
た絶対位置を替わりに用いる。
また、ディスクの欠陥などにより信号が読み出せずサ
ーボディスクが検出できない場合、前のセクタから１セ
クタ経過する時間にほぼ相当する時間経過後に次のセク
タが検出できなかったら即座にセクタ検出失敗と判断
し、位置センサ上のヘッドの絶対位置のみを得る。そし
て、予め求めておいた相対位置偏差量を用いて変換され
たディスク上のヘッドの絶対位置を用いる。
ーボディスクが検出できない場合、前のセクタから１セ
クタ経過する時間にほぼ相当する時間経過後に次のセク
タが検出できなかったら即座にセクタ検出失敗と判断
し、位置センサ上のヘッドの絶対位置のみを得る。そし
て、予め求めておいた相対位置偏差量を用いて変換され
たディスク上のヘッドの絶対位置を用いる。
さらに、第５図において示したような位置情報のリニ
アリティが悪くディスク上のヘッドの絶対位置が正確に
得られない領域に入った場合、しかもそれが目標トラッ
クへのアクセスにおける速度制御からトラック追従制御
に切り替わる直前すなわち目標トラックの0.5トラック
手前付近にヘッドがいる時には、外部位置センサ上のヘ
ッドの絶対位置と予め求めておいた相対位置偏差量から
得られるディスク上のヘッドの絶対位置を替わりに用い
る。
アリティが悪くディスク上のヘッドの絶対位置が正確に
得られない領域に入った場合、しかもそれが目標トラッ
クへのアクセスにおける速度制御からトラック追従制御
に切り替わる直前すなわち目標トラックの0.5トラック
手前付近にヘッドがいる時には、外部位置センサ上のヘ
ッドの絶対位置と予め求めておいた相対位置偏差量から
得られるディスク上のヘッドの絶対位置を替わりに用い
る。
更に、セクタとセクタの間において、ディスク上のヘ
ッドの絶対位置を求めるには、まず予め求めた相対位置
偏差からセクタ間の相対位置偏差量を類推する。ディス
クの偏心は１回転では大きなものになるがセクタ間で動
く量は小さく、２セクタ間を直接近似して、セクタ間の
相対位置偏差を求めればよい。例えば、あるセクタで相
対位置偏差がΔPn，次のセクタ間でΔPn+1とすると、そ
れらの真ん中位置のでの相対位置偏差は（ΔPn+1−Δ
Pn）/2として得られる。そしてこの値は、やはりメモリ
に蓄えておき、セクタ間の絶対位置が必要なとき用い
る。位置センサ上のヘッドの絶対位置は何時でも得られ
るので、位置センサ上のヘッドの絶対位置と前記セクタ
間の相対位置偏差量からディスク上のヘッドの絶対位置
に変換して用いる。
ッドの絶対位置を求めるには、まず予め求めた相対位置
偏差からセクタ間の相対位置偏差量を類推する。ディス
クの偏心は１回転では大きなものになるがセクタ間で動
く量は小さく、２セクタ間を直接近似して、セクタ間の
相対位置偏差を求めればよい。例えば、あるセクタで相
対位置偏差がΔPn，次のセクタ間でΔPn+1とすると、そ
れらの真ん中位置のでの相対位置偏差は（ΔPn+1−Δ
Pn）/2として得られる。そしてこの値は、やはりメモリ
に蓄えておき、セクタ間の絶対位置が必要なとき用い
る。位置センサ上のヘッドの絶対位置は何時でも得られ
るので、位置センサ上のヘッドの絶対位置と前記セクタ
間の相対位置偏差量からディスク上のヘッドの絶対位置
に変換して用いる。
この発明によれば、ボイスコイルモータを用いたディ
スク装置において、サーボ情報のないディスクを使用し
ても、そのデータトラックに高速でヘッド位置決めが可
能となり、データのリードが可能となるため、広範なソ
フトウェアの利用が可能となる。しかも、ディスクから
の位置信号と同じような位置信号が得られるため、ディ
スクからの位置信号を用いて行う位置決め制御の制御プ
ログラムをそのまま用いて行うことができ、プログラム
量の増加はほとんど無い。
スク装置において、サーボ情報のないディスクを使用し
ても、そのデータトラックに高速でヘッド位置決めが可
能となり、データのリードが可能となるため、広範なソ
フトウェアの利用が可能となる。しかも、ディスクから
の位置信号と同じような位置信号が得られるため、ディ
スクからの位置信号を用いて行う位置決め制御の制御プ
ログラムをそのまま用いて行うことができ、プログラム
量の増加はほとんど無い。
またセクタサーボ方式のディスクに対しては、更に正
確で連続的な位置情報が得られるため、外乱などによっ
てオフトラックした場合でも即座に位置を検出でき、隣
のトラックのデータを消してしまうようなことがない。
また、ディスクの欠陥などによりセクタが検出不可能で
位置情報が得られなくても、正確な位置が得られるよう
になる。さらには、トラック間のリニアリティの悪い位
置情報も外部位置センサからの位置情報で置き換える事
で正確なディスク上のヘッドの絶対位置が得られるよう
になる。
確で連続的な位置情報が得られるため、外乱などによっ
てオフトラックした場合でも即座に位置を検出でき、隣
のトラックのデータを消してしまうようなことがない。
また、ディスクの欠陥などによりセクタが検出不可能で
位置情報が得られなくても、正確な位置が得られるよう
になる。さらには、トラック間のリニアリティの悪い位
置情報も外部位置センサからの位置情報で置き換える事
で正確なディスク上のヘッドの絶対位置が得られるよう
になる。
第１図は、本発明の一実施例に係わるディスク装置のブ
ロック構成図、第２図は、本発明の一実施例に係わる外
部位置センサから得られる位置信号とディスクから得ら
れる位置信号およびそれらの位置関係を示す図、第３図
は、本発明の一実施例に係わる外部位置センサ上のヘッ
ドの絶対位置とディスク上のヘッドの絶対位置の相対位
置偏差の求め方を説明する図、第４図は、従来の技術に
係わるサーボ情報パターンとそれから得られる位置信号
群の関係を示す図、第５図は、従来の技術に係わるディ
スクから得られる実際の位置信号の図である。 １…ディスク、２…ヘッド、３…キャリッジ、４…ボイ
スコイルモータ（VCM） ５…位置センサ、６…ディスクからの位置信号検出回
路、７…外部位置センサからの位置信号検出回路、８…
μCPU、９…位置追従制御回路、10…電流アンプ、11…A
/D変換器、12…D/A変換器、13…Ｘ信号、14…Ｙ信号、1
5…LX信号、16…LY信号、17…トラック00、18,19,20,21
…外部位置センサ上のヘッドの絶対位置とディスク上の
ヘッドの絶対位置の相対位置偏差、22…Ｕ信号、23…Ｖ
信号、24…サーボセクタ、25…ゾーン信号、26,27,28,2
9…A,B,C,D信号、30…リニアティの悪い位置信号領域
ロック構成図、第２図は、本発明の一実施例に係わる外
部位置センサから得られる位置信号とディスクから得ら
れる位置信号およびそれらの位置関係を示す図、第３図
は、本発明の一実施例に係わる外部位置センサ上のヘッ
ドの絶対位置とディスク上のヘッドの絶対位置の相対位
置偏差の求め方を説明する図、第４図は、従来の技術に
係わるサーボ情報パターンとそれから得られる位置信号
群の関係を示す図、第５図は、従来の技術に係わるディ
スクから得られる実際の位置信号の図である。 １…ディスク、２…ヘッド、３…キャリッジ、４…ボイ
スコイルモータ（VCM） ５…位置センサ、６…ディスクからの位置信号検出回
路、７…外部位置センサからの位置信号検出回路、８…
μCPU、９…位置追従制御回路、10…電流アンプ、11…A
/D変換器、12…D/A変換器、13…Ｘ信号、14…Ｙ信号、1
5…LX信号、16…LY信号、17…トラック00、18,19,20,21
…外部位置センサ上のヘッドの絶対位置とディスク上の
ヘッドの絶対位置の相対位置偏差、22…Ｕ信号、23…Ｖ
信号、24…サーボセクタ、25…ゾーン信号、26,27,28,2
9…A,B,C,D信号、30…リニアティの悪い位置信号領域
Claims (3)
- 【請求項１】ディスク上に設けられたセクタの一部のサ
ーボ領域に予め所定の周期で繰返すヘッドの位置決めの
ためのサーボ情報が形成され、セクタ数とディスクの回
転数で決まるサンプリング周囲でこのサーボ情報をサー
ボ領域毎にヘッドによって読みだし、これにより得られ
る複数相の位置信号に従ってヘッドを目標トラックへ位
置決めするデイスク装置において、 ヘッド位置決めのための位置信号が連続的で複数相得ら
れると共に、前記サーボ情報と同じ繰返し周期かあるい
はその整数倍の周期で得られる位置センサをディスク外
部に設け、 前記サーボ情報のないディスクが使用された場合、この
位置センサから得られる位置信号を用いてヘッドを目標
トラックへ位置決めし、 前記サーボ情報が予め形成されているディスクに対して
は、ディスク上のヘッド位置を、サンプリング周期毎に
ディスクのサーボ領域で得られる前記サーボ情報より求
めると共に、予め各サーボセクタから得られる前記ディ
スク上のヘッドの位置と位置センサ上のヘッドの位置の
相対位置偏差量をディスク１回転に亙ってセクタ毎に求
め、この相対位置偏差量と位置センサ上のヘッドの位置
を用いてディスク上のヘッドの位置を補正または補間し
て目標トラックへ位置決めすることを特徴とするディス
ク装置。 - 【請求項２】ディスク上のヘッドの位置の補正は、位置
センサ上のヘッドの絶対位置と相対位置偏差量から得ら
れるディスク上のヘッドの絶対位置とディスクから直接
得られるディスク上のヘッドの絶対位置を常に比較し、
その差が所定の値より大きい場合は位置センサ上のヘッ
ドの絶対位置と前記相対位置偏差量から得られるディス
ク上のヘッドの位置をディスクから直接得られるディス
ク上のヘッドの絶対位置の替わりに用いるものであるこ
とを特徴とする請求項１記載のディスク装置。 - 【請求項３】ディスク上のヘッドの絶対位置の補正は、
ディスクのサーボセクタにおいてサーボ情報が検出不可
能な場合、サーボ情報が検出不可能と判断した直後に得
られる位置センサ上のヘッドの絶対位置と前記相対位置
偏差を用いてディスク上のヘッドの絶対位置を求めるも
のであることを特徴とする請求項１記載のディスク装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6567388A JP2603988B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ディスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6567388A JP2603988B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ディスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01241069A JPH01241069A (ja) | 1989-09-26 |
| JP2603988B2 true JP2603988B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=13293750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6567388A Expired - Lifetime JP2603988B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ディスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2603988B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP6567388A patent/JP2603988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01241069A (ja) | 1989-09-26 |
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