JP2621125B2

JP2621125B2 - オントラック判定方法

Info

Publication number: JP2621125B2
Application number: JP4076441A
Authority: JP
Inventors: 伸幸鈴木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1997-06-18
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JPH05282814A; US5661617A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサーボ面サーボ方式を用
いた各種の磁気ディスク装置に利用されるものであり、
特に、オフトラック補正時に行うオントラック判定方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０〜図１８は、従来例を示した図で
あり、図１０は磁気ディスク装置のブロック図（全体
図）、図１１はディスク機構部の説明図、図１２はヘッ
ド位置決めサーボ制御部のブロック図、図１３はオント
ラック判定回路のブロック図、図１４はオフトラック補
正回路のブロック図、図１５はオフトラック量の説明
図、図１６は従来例の処理説明図（その１）、図１７は
従来例の処理説明図（その２）、図１８はオフトラック
補正時のオントラック判定処理フローチャートである。

【０００３】図１０〜図１８中、１は磁気ディスク装
置、２は上位コントローラ、３はリード／ライト制御
部、４はディスク機構部、５はヘッド位置決めサーボ制
御部、６はスピンドルモータ制御部、７はオフトラック
補正部、９はＶＣＭ（ボイスコイルモータ）、１０はア
クチュエータ、１１はスピンドル、１２はサーボヘッ
ド、１３はデータヘッド、１４はデータ面、１５はサー
ボ面、１６は磁気ディスク、１７はオントラック判定回
路、１８はパワーアンプ、１９は速度制御／位置制御切
り換え回路、２０〜２２はコンパレータ、２３は位置信
号作成回路、２４は速度信号作成回路、２５はサーボブ
ロック制御部を示す。

【０００４】また、２６は比較回路、２７はカウンタ、
２８は変化検出部、２９はアンドゲート、３０は比較回
路、３１はパルス発生回路、３３はアナログ／ディジタ
ルコンバータ、３４はワークレジスタ、３５は演算部、
３６はオフトラック補正値レジスタ、３７はオントラッ
クスライスレジスタを示す。

【０００５】従来、磁気ディスク装置として、サーボ面
サーボ方式を用いた磁気ディスク装置が知られていた。
このような磁気ディスク装置では、データヘッド自身で
位置を検出せず、データヘッドと機械的に結合されたサ
ーボヘッドによってのみ、位置検出を行っていた。

【０００６】従って、周辺温度の変化等が原因で、その
相対位置にずれが発生する。また、オフトラック現象が
発生することも、原理的に避けられない。そこで、上述
のずれ量を計測し、補正するためのオフトラック補正技
術がある。

【０００７】オフトラック補正を行うには、サーボヘッ
ドとデータヘッドの相対的な位置ずれ量を計測し、その
ずれ量を打ち消す方向にオフセットして、データヘッド
を位置ずけする補償を行う。

【０００８】また、データヘッドが、アーム上に複数あ
る装置では、データヘッド毎に、上記のずれ量及び補正
量が異なる。即ち、シークを伴わないため、高速なアク
セスが期待できるとして、頻繁に用いられているヘッド
スイッチオペレーション時でも、ヘッド間のオフトラッ
ク量のばらつきのため、ヘッドを微小に移動させて補正
を行う必要がある。

【０００９】以下、図面に基づいて、上記のサーボ面サ
ーボ方式を採用した磁気ディスク装置の従来技術を説明
する。図１０に示したように、磁気ディスク装置１は、
上位コントローラ２、リード／ライト制御部３、ディス
ク機構部４、ヘッド位置決めサーボ制御部５、スピンド
ルモータ制御部６、オフトラック補正部７等で構成され
ている。

【００１０】上位コントローラ２は、磁気ディスク装置
１内の各種制御等を行うと共に、上位装置（ホスト）と
の間のコマンドやデータの制御等を行うものである。リ
ード／ライト制御部３は、上位コントローラ２からの指
示に基づいて、ディスク機構部４に対するデータのリー
ド／ライト制御等を行うものである。

【００１１】ヘッド位置決めサーボ制御部５は、上位コ
ントローラ２からのシーク命令を受けて、ディスク機構
部４内のヘッドの位置決め制御等を行うものである。オ
フトラック補正部７は、リード／ライト制御部３からの
オフトラックデータと、上位コントローラ２からのヘッ
ド番号等の情報を受け取って、オフトラック補正用のデ
ータ等を作成するものである。

【００１２】スピンドルモータ制御部６は、ディスク機
構部４内のスピンドルモータの回転を制御するものであ
る。上記のディスク機構部４は、例えば図１１のように
構成されている。

【００１３】図１１に示したように、ディスク機構部４
には、スピンドル１１に結合され、スピンドルモータ
（図示省略）によって回転駆動される複数の磁気ディス
ク１６が設けてある。

【００１４】これら複数の磁気ディスク１６の内、いず
れか１つの磁気ディスクの一面に、サーボ面１５が設け
てあり、他の磁気ディスク１６の面は、全てデータ面１
４となっている。

【００１５】そして、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）９
によって駆動されるアクチュエータ（ヘッドアクチュエ
ータ）１０上には、複数の磁気ヘッドが設けてある。こ
れらの磁気ヘッドの内、サーボ面１５側の磁気ヘッド
を、サーボヘッド１２とし、データ面１４側の磁気ヘッ
ドを全て、データヘッド１３としている。

【００１６】上記サーボヘッド１２は、サーボ面１５の
サーボ情報を読み取るものであり、読み取ったサーボ情
報は、ヘッド位置決めサーボ制御部５へ送り、ヘッドの
位置決め制御を行う際の情報とするものである。

【００１７】また、データヘッド１３は、データ面１４
に対して、データのリード／ライトを行うものであり、
リード／ライト制御部３により制御されるものである。
ＶＣＭ９は、ヘッド位置決めサーボ制御部５により駆動
され、アクチュエータ１０を介して、データヘッド１３
及びサーボヘッド１２を、磁気ディスク１６の半径方向
に移動させるものである。

【００１８】上記ヘッド位置決めサーボ制御部５は、例
えば図１２のように構成されている。図１２において、
サーボブロック制御部２５は、上位コントローラ２から
のシーク命令を受け取り、ヘッド位置決めサーボ制御全
体の制御をするものである。

【００１９】位置信号作成回路２３は、サーボヘッド１
２で読み出したサーボ信号を復調して、位置信号を作成
するものである。速度信号作成回路２４は、上記サーボ
信号を入力して、速度信号（実速度）を作成するもので
ある。

【００２０】コンパレータ２１は、サーボブロック制御
部２５からの目標位置（指令値）と、オフトラック補正
データ（オフトラック補正部７からのデータ）との差を
求めるものであり、コンパレータ２１では、コンパレー
タ２１の前記差の値と、位置信号（実位置）との差、す
なわち位置誤差を求めるものである。

【００２１】コンパレータ２２は、サーボブロック制御
部２５からの目標速度（指令値）と、速度信号作成回路
２４で作成した速度信号（実速度）との差、すなわち、
速度誤差を求めるものである。

【００２２】速度制御／位置制御切り換え部１９は、サ
ーボブロック制御部２５からの切り換え信号により、コ
ンパレータ２０の出力（位置誤差信号）と、コンパレー
タ２２の出力（速度誤差信号）とを切り換え、操作量を
パワーアンプ１８に出力するものである。

【００２３】パワーアンプ１８は、前記の操作量に応じ
た出力により、ＶＣＭ９を駆動して、ヘッドの位置決め
を行うものである。オントラック判定回路１７は、オフ
トラック補正部７からのオントラックスライスレベル
と、上位コントローラ２からのヘッド番号と、コンパレ
ータ２０の出力（位置誤差信号）を入力して、オントラ
ックの判定を行うものである。

【００２４】上記オントラック判定回路１７は、例えば
図１３のように構成されている。図１３において、比較
回路３０は、オントラックスライスレベルと、位置誤差
信号との比較を行うものであり、位置誤差が、オントラ
ックスライスレベルの範囲内であれば、その出力をハイ
レベル「１」とし、オントラックスライスレベルの範囲
外であれば、その出力をローレベル「０」にするもので
ある（インスライス信号）。

【００２５】パルス発生回路は、一定周期のパルスを出
力するものであり、アンドゲート２９は、比較回路３０
の出力がハイレベルとなっている間、パルス発生回路３
１の出力パルスを出力するものである。

【００２６】変化検出部２８は、上位コントローラ２か
らのヘッド番号を入力して、ヘッドの切り換え等の変化
を検出するものである。カウンタ２７は、アンドゲート
２９から出力されるパルスをカウントするものであり、
比較回路３０の出力がローレベル「０」になった時、及
び変化検出部２８が、ヘッドの変化（例えばヘッドの切
り換え）を検出した時、リセットされる。

【００２７】比較回路２６は、内部に比較の基準値ＬＯ
を格納してあり、カウンタ２７から出力されるカウンタ
値を、基準値ＬＯ（例えばＬＯ＝５）と比較するもので
ある。

【００２８】そして、前記カウンタ値が、基準値以上と
なった時、オントラック信号を出力する。上記オフトラ
ック補正部７は、例えば図１４のように構成されてい
る。

【００２９】図１４において、アナログ／ディジタルコ
ンバータ（ＡＤＣ）３３は、リード／ライト制御部３か
らのオフトラックデータを受け取り、ディジタル信号に
変換するものである。

【００３０】演算部３５は、ディジタル化されたオフト
ラックデータをもとに、ワークレジスタ３４を使用して
各種の演算処理を行い、オフトラック補正値とオフトラ
ックスライスレベルのデータを出力するものである。

【００３１】オフトラック補正値レジスタ３６は、上位
コントローラ２からのヘッド番号と、上記オフトラック
補正値を入力し、ヘッド番号に対応したオフトラック補
正値を格納しておくものである。

【００３２】オントラックスライスレジスタ３７は、上
位コントローラ２からのヘッド番号と、上記オントラッ
クスライスレベルを入力し、ヘッド番号に対応したオン
トラックスライスレベルを格納しておくものである。

【００３３】ところで、データのリード／ライトを許可
する条件として、オントラック信号がある。オフトラッ
ク補正技術を用いないディスク装置では、ヘッドスイッ
チオペレーション（複数のヘッドの切り換え）を行って
も、原理的に非トラックフォロー状態が発生せず、上記
のオントラック状態の判定は不要であった。

【００３４】ところが、オフトラック補正を行うと、ヘ
ッドスイッチオペレーション時に各ヘッドに対応したオ
フトラック補正を行うための微小動作が入るため、非ト
ラックフォロー状態が存在することになり、上記のオン
トラック状態の判定が必要になる。

【００３５】以下、従来のオフトラック補正中に行うオ
ントラック判定処理について詳しく説明する。上記のよ
うに、サーボ面サーボ方式の磁気ディスク装置では、デ
ータヘッドの位置決めは、サーボヘッドで読み出したサ
ーボ情報に基づいて行っている。

【００３６】例えば、データヘッド１３により、データ
の書き込みを行う場合には、サーボトラックを基準とし
て位置決めしたデータヘッドの位置で行っている。従っ
て、オフトラック量は、サーボトラックセンタ（サーボ
トラックの中心位置）を基準として決められる。

【００３７】図１５Ａは、オフトラック量が、オントラ
ックスライスレベルと比較して大きい場合の例であり、
図１５Ｂは、オフトラック量がオントラックスライスレ
ベルと比較して小さい場合を示してある。

【００３８】図１５Ａの例は、サーボヘッド１２のオン
トラックスライスレベルがＷｓであり、このサーボヘッ
ド１２の中心であるサーボトラックセンタからのオフト
ラック量がａの位置にヘッド１（データヘッド）があ
り、オフトラック量がｂの位置にヘッド２（データヘッ
ド）がある例である。

【００３９】この場合、オフトラック量ａ、ｂは、サー
ボヘッド１２のオントラックスライスレベルＷｓにくら
べて大きい例である。また、図１５Ｂの例は、サーボト
ラックセンタからのオフトラック量がｃの位置にヘッド
１があり、オフトラック量がｄの位置にヘッド２がある
例である。この場合、ｃ、ｄは、オントラックスライス
レベルＷｓに比べて小さい例である。

【００４０】次に、オフトラック補正時のオントラック
判定方法を説明する。（例１）・・・図１６参照この例は、図１５Ａに示したオフトラック量ａ、ｂを有
する２つのデータヘッド１３（ヘッド１、ヘッド２）を
切り換えた例である。

【００４１】図１６において、はヘッド１のセレクト
信号、はヘッド２のセレクト信号、はサーボトラッ
クセンタ、はインスライス信号（図１３の比較回路３
０の出力信号）、はオントラック信号（図１３の比較
回路２６の出力信号）、ＰＯＳはサーボヘッドの位置信
号を示す。

【００４２】また、Ｗａは、ヘッド１のオントラックス
ライスレベル、Ｗｂはヘッド２のオントラックスライス
レベル、ＨＳ₁、ＨＳ₂はヘッド切り換えタイミング、
Ｔｓは静定時間、−ａ、−ｂはオフトラック量（図１５
参照）である。

【００４３】今、時刻ｔ₁で、の信号によりヘッド１
がセレクトされたとする。このヘッドの切り換えタイミ
ングＨＳ₁は、図１３の変化検出部２８で検出（ヘッド
番号で検出）し、カウンタ２７をリセットする。

【００４４】時刻ｔ₁からｔ₂までの間は、位置信号Ｐ
ＯＳがＷａの範囲外にあるため、のインスライス信号
はローレベル「０」となっているため、カウンタ２７は
カウントを開始しない。

【００４５】時刻ｔ₂で、位置信号ＰＯＳがＷａの範囲
内に入ると、インスライス信号がハイレベル「１」とな
り、アンドゲート２９からパルスが出力され、このパル
スをカウンタ２７がカウントする。

【００４６】そして、該パルスを１〜５までカウントし
た時刻ｔ₃で、のオントラック信号がハイレベル
「１」となる。続いて、時刻ｔ₄でによりヘッド２が
セレクトされると、上記と同様にして、カウンタ２７は
リセットされる。

【００４７】そして、時刻ｔ₄からｔ₅までの間は、位
置信号ＰＯＳが、Ｗｂの範囲外にあるため、のインス
ライス信号はローレベル「０」となっており、カウンタ
２７はカウントしない。

【００４８】時刻ｔ₅になると、位置信号ＰＯＳがＷｂ
の範囲内に入るため、アンドゲート２９からパルスが出
力され、カウンタ２７はカウントを開始する。そして、
時刻ｔ₆で１〜５までのカウントが終了すると、のオ
ントラック信号が「１」となりオントラック状態と判断
される。

【００４９】上記の場合、時刻ｔ₂〜ｔ₃、ｔ₅〜ｔ₆
はオントラック状態が安定するまでの静定時間Ｔｓとな
っている。（例２）・・・図１７参照この例は、図１５Ｂに示したオフトラック量ｃ、ｄを有
する２つのデータヘッド（ヘッド１、ヘッド２）を切り
換えた例である。

【００５０】図１７において、〜、ＰＯＳ、Ｈ
Ｓ₁、Ｔｓは、図１６と同じである。この場合は、ヘッ
ド１のオフトラック量がｃで、ヘッド２のオフトラック
量がｄであり、いずれもオントラックスライスレベルに
比べて小さい。

【００５１】そして、ヘッド１のオントラックスライス
レベルはＷｃで示し、ヘッド２のオントラックスライス
レベルはＷｄで示してある。この例のように、オフトラ
ック量が小さく、ヘッド１がセレクトされた時刻ｔ
₁で、すでに位置信号ＰＯＳがＷｄの範囲内に入ってい
れば、ヘッドの切り換えタイミングＨＳ₁に合わせてカ
ウンタ２７のカウント動作を開始する。

【００５２】そして、時刻ｔ₂でカウンタ２７が１〜５
までカウントすると、のオントラック信号がハイレベ
ルの「１」になりオントラック状態と判定される。この
場合にも、ヘッドの切り換えタイミングＨＳ₁からＴｓ
時間（時刻ｔ₁〜ｔ₂の区間）を静定時間Ｔｓとしてい
る。

【００５３】次に、オフトラック補正時のオントラック
判定処理を、図１８に基づいて説明する。なお、図１８
の各処理番号は、カッコ内に示す。先ず、データヘッド
１３の切り換えが発生すると（Ｓ１）、ヘッド位置決め
サーボ制御部５では、切り換わったヘッドのオフセット
量を、オフセット補正部７の表（オフトラック補正値レ
ジスタ３６）から読み出して、これを打ち消す方向に、
オフセットシークを開始する（Ｓ２）。

【００５４】次に、ヘッド位置決めサーボ制御部５で
は、オフトラック補正部７のオントラックスライスレジ
スタ３７からオントラックスライスデータを読んで、オ
ントラックスライスの範囲を、ヘッドのオフトラック量
に応じた値にセットする（Ｓ３）。

【００５５】なお、前記オントラックスライスの範囲
は、オントラック判定回路１７内の比較回路３０にセッ
トする。そして、オントラック判定回路１７では、変化
検出部２８によりカウンタ２７をリセット（Count ←
０）し（Ｓ４）、比較回路３０によって、位置信号ＰＯ
Ｓがオントラックスライス内にあるか否かをみる（Ｓ
５）。

【００５６】もし、オントラックスライス内でなけれ
ば、比較回路２６から出力されるオントラック信号をロ
ーレベルの「０」にして（Ｓ７）、上記Ｓ４、Ｓ５の処
理を繰り返す。

【００５７】その後、位置信号ＰＯＳがオントラックス
ライス内に入ると（Ｓ５）、カウンタ２７で、パルス発
生回路３１から出力されるパルスをカウント（Count ←
Count ＋１）する（Ｓ６）。

【００５８】このカウント値は、比較回路２６により、
内部に格納してある定数ＬＯ（静定条件を決定する定数
であり、例えばＬＯ＝５とする）と比較する（Ｓ８）。
比較の結果、カウンタ２７のカウント値（Count ）が、
定数ＬＯ以下ならば（Count ≦ＬＯ）、Ｓ５の処理に戻
り、カウント値が定数ＬＯより大きくなれば（Count ＞
ＬＯ）、オントラック信号をハイレベルの「１」にして
（Ｓ９）、比較回路２６からオントラック信号を出力す
る。

【００５９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 (1) データのリード／ライトを許可する条件として、オ
ントラック信号がある。オフトラック補正技術を用いな
いディスク装置では、ヘッドスイッチオペレーションを
行っても、原理的に、非トラックフォロー状態は発生し
ない。

【００６０】ところが、オフトラック補正を行うと、ヘ
ッドスイッチオペレーション時に、非トラックフォロー
状態（例えば図１６のｔ₁〜ｔ₃、ｔ₄〜ｔ₆間の状
態、または図１７のｔ₁〜ｔ₂の間）が発生する。

【００６１】特に、図１７に示したように、ヘッドのオ
フトラック量が、オントラックスライスレベルと比較し
て小さい場合であって、非トラックフォロー状態にする
必要がないにもかかわらず、一律に静定時間Ｔｓを設定
している。

【００６２】従って、ヘッドスイッチオペレーションを
行った際のオントラックの判定処理が遅くなる。 (2) オントラックの判定処理が遅いため、データのリー
ド／ライトが遅くなり、ディスク装置のパフォーマンス
の低下にもつながる。

【００６３】本発明は、このような従来の課題を解決
し、ディスク装置のオントラック補正時に行うオントラ
ック判定処理を高速化することを目的とする。

【００６４】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
あり、（Ａ）はディスク装置の構成図、（Ｂ）はオント
ラック判定処理の説明図である。

【００６５】図１中、図１０〜図１８と同じものは同一
符号で示す。また、ＣＮＴは制御部を示す。本発明は上
記の課題を解決するため、次のように構成した。

【００６６】(1) いずれか一面をサーボ面１５とし、他
の面を全てデータ面１４とした複数のディスク１６と、
サーボ面側に配置されたサーボヘッド１２と、データ面
側に配置された複数のデータヘッド１３と、サーボヘッ
ド及びデータヘッドを所望のトラックに位置決めする位
置決め機構（ＶＣＭ）９と、該位置決め機構を制御する
制御部ＣＮＴとを具備し、該制御部が、データ面のサー
ボ情報を読み出し、オフトラック補正データを計算して
更新し、該サーボ情報と、オフトラック補正データを用
いてヘッド位置決め制御を行うディスク装置のオフトラ
ック補正時に行うオントラック判定方法において、デー
タヘッド１３を切り換えた際、上記制御部ＣＮＴでは、
新たに選択されたヘッドのオフトラック量−ｄを基準と
して決めたオントラックスライスレベルＷｄを用い、デ
ータヘッドの切り換え直後も含め、過去にさかのぼっ
て、サーボヘッド１２の位置信号ＰＯＳを評価すること
により、オントラックの判定を行うようにした。

【００６７】(2) 構成（１）において、位置信号ＰＯＳ
を評価する際、連続した複数（ｎ）の位置誤差のサンプ
ルデータが、全てオントラックスライスレベルＷｄの範
囲内であった場合に、オントラック状態と判定するよう
にした。

【００６８】(3) 構成（１）において、位置信号ＰＯＳ
を評価する際、連続した複数（ｎ）の位置誤差のサンプ
ルデータの内、一部のサンプルデータを除き、他の全て
のサンプルデータ（ｍ、ｍ＜ｎ）が、全てオントラック
スライスレベルＷｄの範囲内であった場合に、オントラ
ック状態と判定するようにした。

【００６９】(4) 構成（１）〜（４）において、位置信
号ＰＯＳを評価する際、過去にさかのぼった位置信号の
軌跡を、時系列データと見なしてローパスフィルタ処理
し、該ローパスフィルタ処理した位置信号を評価の対象
とした。

【００７０】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１を参照
しながら説明する。オフトラック補正部７では、リード
／ライト制御部３からのオフトラックデータと、上位コ
ントローラからのヘッド番号を入力して、オフトラック
補正データとオントラックスライスレベルを作成する。

【００７１】ヘッド位置決めサーボ制御部５では、サー
ボヘッド１２で読み出したサーボ信号と、オフトラック
補正部７からのオフトラック補正データ等を入力し、上
位コントローラからの指令等に従って、ヘッド位置決め
サーボ制御を行う。

【００７２】また、この時、ヘッド位置決めサーボ制御
部５内のオントラック判定回路１７では、オフトラック
補正部７からのオントラックスライスレベルを入力し、
更に、内部で作成した位置誤差信号を入力してオントラ
ックの判定処理を行いオントラック信号を出力する。

【００７３】このオントラック信号は、リード／ライト
制御部３へ送り、データヘッド１３により、データをリ
ード／ライトする際の許可条件とする。上記オントラッ
ク判定回路１７でオントラックの判定処理を行う際は、
上記構成（１）〜（４）のようにして行う。

【００７４】例えば図１の（Ｂ）では、ヘッド１とヘッ
ド２（データヘッド）を切り換える例を示してあり、ヘ
ッド１は、オフトラック量が−ｃで、オントラックスラ
イスレベルがＷｃである。

【００７５】また、ヘッド２は、オフトラック量が−ｄ
で、オントラックスライスレベルがＷｄである。今、例
えばヘッド１がセレクトされている状態で、ヘッド２へ
の切り換えが行われたとする。このヘッド切り換えタイ
ミングをＨｓとする。

【００７６】この場合、新たにセレクトされたヘッド２
のオントラックスライスレベルＷｄ内に、Ｈｓ以前の過
去の位置信号ＰＯＳ（図の１、２、３、４、５の○印の
部分）が入っている。

【００７７】従って、ヘッド１からヘッド２への切り換
えと同時に、オントラック状態（オントラック信号がハ
イレベルの「１」となる）と判定される。このように、
オフトラック量が、オントラックスライスレベルと比較
して小さい場合には、ヘッドの切り換えと同時にオント
ラック状態と判定される。

【００７８】また、オフトラック量が、オントラックス
ライスレベルと比較して大きい場合には、オフトラック
量に応じて判定時間が長くなるが、全体としては、オン
トラックの判定時間が短かくなる。

【００７９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。（１実施例の説明）図２〜図６は、本発明の１実施例を
示した図であり、図２はオントラック判定回路のブロッ
ク図、図３はオントラック判定処理フローチャート（そ
の１）、図４はオントラック判定処理フローチャート
（その２）、図５は処理説明図（例１）、図６は処理説
明図（例２）である。

【００８０】図２〜図６中、図１、図１０〜図１８と同
じものは同一符号で示してある。また、４０はシフトレ
ジスタ、４１は比較器、４２は判定回路を示す。第１実
施例は、上記従来例と同様に、サーボ面サーボ方式を採
用した磁気ディスク装置の例である。

【００８１】そして、磁気ディスク装置の構成として
は、オントラック判定回路を、図２のように構成した外
は、上記従来例の構成と同じである（従来例と同一構成
の部分は説明を省略する）。

【００８２】第１実施例で用いるオントラック判定回路
１７は、図２に示したように、シフトレジスタ４０と、
比較器４１と、判定回路４２で構成する。シフトレジス
タ４０は、Ｓ₁〜Ｓｎから成るｎ桁のシフトレジスタで
構成され、比較器４１は、Ｃ₁〜Ｃｎから成るｎ個の比
較部で構成されている。

【００８３】シフトレジスタ４０には、位置誤差信号
（サンプルデータ）が入力し、この信号を、Ｓ₁→Ｓ₂
→Ｓ₃→・・・→Ｓ_n-1→Ｓｎの順でシフトするように
構成されている。

【００８４】比較器４１の各比較部Ｃ₁〜Ｃｎには、シ
フトレジスタ４０の各桁Ｓ₁〜Ｓｎからのデータと、外
部からのオントラックスライスレベルとが入力し、両者
の比較（位置誤差が、オントラックスライスレベル内か
否かを比較）を行う。

【００８５】判定回路４２は、比較器４１の比較結果を
入力し、位置誤差信号が全てオントラックスライスレベ
ル内か否かを判定し、全てオントラックスライスレベル
以内であれば、オントラック信号をハイレベルの「１」
とし、それ以外であれば、オントラック信号をローレベ
ルの「０」にする。

【００８６】上記シフトレジスタ４０のデータをシフト
するには、例えば次のようにして行えばよい。オントラック判定回路１７に、パルス発生器を設けて
おき、このパルス発生器で発生したパルスに同期させて
シフトする。

【００８７】オントラック判定回路１７に、タイマ
（例えばインターバルタイマ）を設けておき、このタイ
マの出力に同期させてシフトする。位置誤差信号をサンプリングして求める場合には、例
えばサンプリング周期に同期させてシフトする。

【００８８】以上の構成によるオントラック判定回路１
７では、従来例のように、ヘッド番号を入力して、ヘッ
ド切り換えタイミングを検出し、このタイミングに合わ
せて判定回路４２の判定を行ってもよいし、また、ヘッ
ド番号を用いず、常時、判定を行うようにしてもよい。

【００８９】次に、オフトラック補正時のオントラック
判定処理を、図３、図４のフローチャートに基づいて説
明する。なお、図３、図４の各処理番号はカッコ内に示
す。以下の説明では、オントラック判定回路１７を、５
桁のシフトレジスタ（Ｓ₁〜Ｓ₅）４０と、５個の比較
部（Ｃ₁〜Ｃ₅）から成る比較器４１を用いた例とする
（ｎ＝５）。

【００９０】また、図３、図４において、Last Pos1 〜
Last Pos5 は、それぞれ１サンプル前〜５サンプル前の
位置信号の値（位置誤差信号）とし、Current Pos は現
在の位置信号の値（位置誤差信号）とする（ヘッド切り
換え直後の値）。

【００９１】即ち、シフトレジスタ４０のＳ₁桁にはＬ
ast Pos1、Ｓ₂桁にはLast Pos2 、Ｓ₃桁には、Last P
os３、Ｓ₄桁にはLast Pos４、Ｓ₅桁にはLast Pos５が
セットされる。

【００９２】また、ヘッド切り換え直後の現在値である
Current Pos は、シフトレジスタ４０のＳ₁桁にセット
されるが、この時Ｓ₁〜Ｓ₅の各桁のデータは、それぞ
れＳ ₁→Ｓ₂→Ｓ₃→Ｓ₄→Ｓ₅の順でシフトされ、Ｓ
₅桁のデータが消失する。

【００９３】処理が開始されると、先ず、外部からの位
置誤差信号を、シフトレジスタ４０にセットする。この
場合、シフトレジスタ４０内では、上記の順でシフトを
行い、Last Pos４をLast Pos５に、Last Pos３をLast P
os４に、Last Pos2 をLost Pos3 に、LastPos1 をLast
Pos2 にシフトし、現在値であるCurrent Pos をＳ₁桁
にセットする（Ｓ１１）。

【００９４】この処理を繰り返して行い、その後、ヘッ
ドの切り換えが発生すると（Ｓ１２）、ヘッド位置決め
サーボ制御部５では、切り換わったヘッドのオフセット
量を、オフセット補正部７の表（オフトラック補正値レ
ジスタ３６）から読み出して、これを打ち消す方向に、
オフセットシークを開始する（Ｓ１３）。

【００９５】次に、ヘッド位置決めサーボ制御部５で
は、オフトラック補正部７のオントラックスライスレジ
スタ３７から、オントラックスライスデータを読んで、
オントラックの範囲を、ヘッドのオフトラック量に応じ
た値にセットする（Ｓ１４）。

【００９６】その後、オントラック判定回路１７の比較
器４１では、各比較部Ｃ₁〜Ｃ₅が比較を行う。この比
較処理では、シフトレジスタ４０のＳ₁〜Ｓ₅にセット
されているLastPos1 〜Last Pos5 の値が、それぞれオ
ントラックスライスレベル内か否かの比較を行い、その
結果を判定回路４２が判定する（Ｓ１５〜Ｓ１９）。

【００９７】判定の結果、Last Pos1 〜Last Pos5 の全
てが、オンスライスレベル内であれば、オントラック信
号をハイレベルの「１」にする（Ｓ２０）が、それ以外
の場合には、オントラック判定回路１７のデータを更新
しながら、上記の比較処理及び判定処理を繰り返す。

【００９８】即ち、Last Pos1 〜Last Pos5 の全てが、
オントラックスライスレベル内でない場合には、オント
ラック信号をローレベルの「０」とし（Ｓ２１）、シフ
トレジスタ４０のデータをシフトし（Ｓ２２）、上記処
理（Ｓ１５〜Ｓ１９）を繰り返して行う。

【００９９】なお、上記の処理において、オントラック
スライスレベルのデータは、ヘッド切り換え後の新たに
選択されたヘッドのオフトラック値を元にしたデータを
用いる。

【０１００】また、上記処理では、ヘッドが切り換えら
れた時に、判定回路４２の判定処理を行っているが、こ
の処理は、ヘッドの切り換えと無関係に常時行ってもよ
い。上記オントラック判定処理を、図５、図６の具体列
に基づいて説明する。

【０１０１】（例１）・・・図５参照この例は、オフトラック量が、オントラックスライスレ
ベルと比較して小さい場合の例である（図１７に対
応）。

【０１０２】図５のはヘッド１のセレクト信号、は
ヘッド２のセレクト信号、はサーボトラックセンタ、
はインスライス信号、はオントラック信号、ＰＯＳ
はサーボヘッドの位置信号を示す。

【０１０３】また、Ｗｃはヘッド１のオントラックスラ
イスレベル、Ｗｄはヘッド２のオントラックスライスレ
ベル、ＨＳ₁はヘッドの切り換えタイミング、−ｃ、−
ｄはオフトラック量を示す。

【０１０４】この例では、ヘッド１、ヘッド２のオフト
ラック量−ｃ、−ｄが、ヘッド１、ヘッド２のオントラ
ックスライスレベルＷｃ、Ｗｄにくらべて小さくなって
おり、サーボヘッドの位置信号が図５のようになってい
る。

【０１０５】このような例において、今、時刻ｔ₁で、
ヘッド２がセレクトされたとする。この時のヘッドの切
り換えタイミングＨＳ₁を基準として、過去５つのデー
タ、Last Pos1 〜Last Pos5 （図５の１、２、３、４、
５の○印の部分に対応）は、全て、切り換えられたヘッ
ド２のオントラックスライスレベルＷｄの範囲内となっ
ている。

【０１０６】このような場合には、時刻ｔ₁で、直ちに
判定回路４２から、ハイレベル「１」のオントラック信
号が出力される。従って、図５のに示したオントラッ
ク信号は、時刻ｔ₁の前後で、連続してハイレベルの
「１」になる。

【０１０７】このように、オフトラック量がオントラッ
クスライスレベルと比較して小さい場合には、図５の例
のように、ヘッド切り換えタイミングＨＳ₁時に、直ち
にオントラック信号をハイレベル「１」にすることがで
きる。

【０１０８】従って、オントラック判定時間は、ほとん
ど０に近くなり、極めて高速でオントラックの判定処理
ができる。（例２）・・・図６参照この例は、オフトラック量が、オントラックスライスレ
ベルと比較して大きい場合の例である（図１６に対
応）。

【０１０９】この例では、ヘッド１、ヘッド２のオフト
ラック量−ａ、−ｂがヘッド１、ヘッド２のオントラッ
クスライスレベルＷａ、Ｗｂにくらべて大きくなってい
る。このような例において、今、時刻ｔ₁において、ヘ
ッド１がセレクトされたとする。この時、位置信号ＰＯ
Ｓは、ヘッド１のオントラックスライスレベルＷａの範
囲内に入っていないため、で示したオントラック信号
（判定回路４２の出力信号）は、ローレベルの「０」と
なっている。

【０１１０】その後、時刻ｔ₂になると、位置信号ＰＯ
Ｓが、オントラックスライスレベルＷａの範囲内となる
が、過去５つのデータLast Pos1 〜Last Pos5 は全てＷ
ａの範囲内とはならないため、オントラック信号はロー
レベル「０」となっている。

【０１１１】そして、時刻ｔ₃になって、Last Pos1 〜
Last Pos5 （図６の１、２、３、４、５の○印に対応）
の全てがオントラックスライスレベルＷａの範囲内に入
ると、判定回路４２から、ハイレベルのオントラック信
号が出力され、ヘッド１がオントラック状態になったと
判定される。

【０１１２】次に、時刻ｔ₄になって、ヘッド２がセレ
クトされた場合、時刻ｔ₄からｔ₆になるまでの間は、L
ast Pos1 〜Last Pos5 の全てが、ヘッド２のオントラ
ックスライスレベルＷｂの範囲内には入らないため、オ
ントラック信号はローレベルの「０」となっている。

【０１１３】しかし、時刻ｔ₆になると、Last Pos1 〜
Last Pos5 （図６の１、２、３、４、５の○印に対応）
の全てが、オントラックスライスレベルＷｂの範囲内と
なるため、判定回路４２から、ハイレベルのオントラッ
ク信号が出力され、ヘッド２がオントラック状態になっ
たと判定される。

【０１１４】このように、オフトラック量がオントラッ
クスライスレベルに比べて大きい場合でも、ほぼ従来例
と同等の時間で、オントラックの判定ができる。（他の実施例の説明）図７〜図９は、他の実施例を示し
た図であり、図７はオントラック判定回路のブロック図
（その１）、図８はオントラック判定回路のブロック図
（その２）、図９はオントラック判定処理の説明図であ
る。図７〜図９中、図１〜図６、図１０〜図１８と同一
のものは同一符号で示す。また、４３は乗算器、４４は
加算器、４５は比較回路を示す。

【０１１５】他の実施例その１の説明・・・図７、図
９参照この例では、図２に示した第１実施例のオントラック判
定回路１７内の判定回路４２の判定条件を変えた例であ
る。

【０１１６】この例の判定回路４２（図７参照）では、
位置誤差信号がｎ個の内、ｍ個（ｎ＞ｍ）までオントラ
ックスライスレベルの範囲内であればオントラック状態
を判定する。

【０１１７】例えば、ｎ＝６、ｍ＝５とすれば、Last P
os1 〜Last Pos６の内、５個のLastPosがオントラック
スライスレベルの範囲内であれば、オントラック状態と
判定する。

【０１１８】図９において、位置信号ＰＯＳが図示のよ
うに変化したとし、ヘッド（ヘッド１あるいはヘッド
２）のオントラックスライスレベルＷｓが図示のように
設定されていたとする。

【０１１９】この場合、時刻ｔ₁からｔ₂までの区間で
は、Last Pos1 〜Last Pos６の全てがオントラックスラ
イスレベルの範囲外にあるため、判定回路４２から出力
されるオントラック信号はローレベルの「０」となって
いる。

【０１２０】しかし、時刻ｔ₃〜ｔ₄の区間では、Last
Pos1 〜Last Pos６の内、５つのLast Posがオントラッ
クスライスレベルＷｓの範囲内にあり、残りの１つのLa
st PosがオントラックスライスレベルＷｓの範囲外とな
っている。

【０１２１】このような場合、この例ではオントラック
状態と判定し、判定回路４２では、時刻ｔ₄に、オント
ラック信号をハイレベルの「１」にする。なお、この例
で、Last Pos1 〜Last Pos5 の５つのデータの内、１つ
のLast Posのみがオントラックスライスレベルの範囲外
となった場合に、オントラック状態と判定してもよい。

【０１２２】即ち、ある区間において、ｎ個のサンプル
中、ｍ個のサンプル（ｎ＞ｍ）がオントラックスライス
レベルの範囲内であれば、オントラック状態と判定す
る。他の実施例その２の説明・・・図８、図９Ｂ参照この例はヘッドスイッチオペレーション直後を含め、過
去の最近の位置信号の軌跡を時系列データと見なしてロ
ーパスフィルタ処理し、この出力をスライスした結果を
オントラック状態の判定に用いた例である。

【０１２３】フィルタとしては、ＦＩＲ（Finite Impul
se Response)型のディジタルフィルタを用いた。図８に
示したように、この例のオントラック判定回路１７に
は、シフトレジスタ４０と、乗算器４３と、加算器４４
と、比較回路４５を設け、上記のフィルタ処理を行う。

【０１２４】この場合、シフトレジスタ４０は、上記各
例と同じであるが、乗算器４３の各乗算部Ｑ₁〜Ｑｎで
は、シフトレジスタ４０の各桁Ｓ₁〜Ｓｎから出力され
たデータと、フィルタ係数との積を求める。

【０１２５】そして、前記の積の値を、加算器４４で加
算し、その結果の値と、オントラックスライスデータと
を、比較回路４５において比較する。この比較回路４５
では、比較結果によりオントラック信号を出力する。

【０１２６】例えば位置信号ＰＯＳが、高周波のノイズ
成分を含んでいると、図９ののように蛇行状の軌跡を
たどることがある。このような場合、例えば、図９の
に示した時刻ｔ₁〜ｔ₂の区間では、LastPosがオント
ラックスライスレベルＷｓの範囲内か、範囲外か、はっ
きりしない。

【０１２７】このためオントラック状態の判定ができる
のは、時刻ｔ₂以降となり、その判定処理が遅くなる。
そこで、図８に示したオントラック判定回路１７で、デ
ィジタルフィルタによるフィルタ処理を施した後、比較
回路４５でオントラックの判定を行えば、図９ののよ
うにオントラック判定処理が速く、かつ正確にできる。

【０１２８】即ち、上記のディジタルフィルタによるフ
ィルタ処理（ローパスフィルタ）で、位置信号ＰＯＳに
含まれている高周波のノイズ成分を除去すれば、位置信
号ＰＯＳは、図９ののように、安定した軌跡をたど
る。

【０１２９】従って、この例では、時刻ｔ₁〜ｔ₂の区
間でLast Pos1 〜Last Pos5 が全てオントラックスライ
スレベルＷｓの範囲内となり、時刻ｔ₂において、比較
回路４５からハイレベル「１」のオントラック信号が出
力され、オントラック状態と判定される。

【０１３０】なお、この場合、図９のに示したような
判定方法で、オントラックの判定を行ってもよい。

【０１３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1) ヘッドの切り換え時に、オントラック状態を判定す
るが、この場合、従来例では、一律に静定時間Ｔｓを設
定していたため、オントラックの判定時間が長くなって
いた。

【０１３２】しかし、本発明では、上記のような静定時
間の設定をやめ、過去にさかのぼって位置信号を評価す
ることで、オントラックの判定をしているため、オント
ラック判定処理が高速化可能である。

【０１３３】(2) 例えば、オフトラック量がオントラッ
クスライスレベルに比べて小さい場合には、オントラッ
クの判定に要する時間を、ほぼ０にできる。 (3) オフトラック量がオントラックスライスレベルに比
べて大きい場合には、オントラックの判定に要する時間
が、従来例と同じ程度になることもあるが、この場合で
も、従来例より遅くなることはない。

【０１３４】従って、上記（２）の点等を考慮すれば、
全体として、オントラックの判定処理は高速化できる。 (4) ディスク装置のアクセスタイムが短かくなり、パフ
ォーマンスの向上にもつながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の１実施例におけるオントラック判定回
路のブロック図である。

【図３】１実施例のオントラック判定処理フローチャー
ト（その１）である。

【図４】１実施例におけるオントラック判定処理フロー
チャート（その２）である。

【図５】１実施例の処理説明図（例１）である。

【図６】１実施例の処理説明図（例２）である。

【図７】他の実施例におけるオントラック判定回路のブ
ロック図（その１）である。

【図８】他の実施例におけるオントラック判定回路のブ
ロック図（その２）である。

【図９】他の実施例におけるオントラック判定処理の説
明図である。

【図１０】従来の磁気ディスク装置のブロック図であ
る。

【図１１】従来のディスク機構部の説明図である。

【図１２】従来のヘッド位置決めサーボ制御部のブロッ
ク図である。

【図１３】従来のオントラック判定回路のブロック図で
ある。

【図１４】従来のオフトラック補正回路のブロック図で
ある。

【図１５】従来のオフトラック量の説明図である。

【図１６】従来例の処理説明図（その１）である。

【図１７】従来例の処理説明図（その２）である。

【図１８】従来のオフトラック補正時のオントラック判
定処理フローチャートである。

【符号の説明】

３リード／ライト制御部５ヘッド位置決めサーボ制御部７オフトラック補正部９ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）１１スピンドル１２サーボヘッド１３データヘッド１４データ面１５サーボ面１７オントラック判定部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】いずれか一面をサーボ面（１５）とし、
他の面を全てデータ面（１４）とした複数のディスク
（１６）と、サーボ面側に配置されたサーボヘッド（１２）と、データ面側に配置された複数のデータヘッド（１３）
と、サーボヘッド及びデータヘッドを所望のトラックに位置
決めする位置決め機構（９）と、該位置決め機構を制御する制御部（ＣＮＴ）とを具備
し、該制御部が、データ面のサーボ情報を読み出し、オフト
ラック補正データを計算して更新し、サーボ面のサーボ情報と、オフトラック補正データを用
いてヘッド位置決め制御を行うディスク装置のオフトラ
ック補正時に行うオントラック判定方法において、データヘッド（１３）を切り換えた際、上記制御部（Ｃ
ＮＴ）では、新たに選択されたヘッドのオフトラック量（−ｄ）を基
準として決めたオントラックスライスレベル（Ｗｄ）を
用い、データヘッドの切り換え直後も含め、過去にさかのぼっ
て、サーボヘッド（１２）の位置信号（ＰＯＳ）を評価
することにより、オントラックの判定を行うことを特徴としたオントラッ
ク判定方法。
【請求項２】上記位置信号（ＰＯＳ）を評価する際、連続した複数（ｎ）の位置誤差のサンプルデータが、全
てオントラックスライスレベル（Ｗｄ）の範囲内であっ
た場合に、オントラック状態と判定することを特徴とした請求項１
記載のオントラック判定方法。
【請求項３】上記位置信号（ＰＯＳ）を評価する際、連続した複数（ｎ）の位置誤差のサンプルデータの内、一部のサンプルデータを除き、他の全てのサンプルデー
タ（ｍ、ｍ＜ｎ）が、全てオントラックスライスレベル
（Ｗｄ）の範囲内であった場合に、オントラック状態と判定することを特徴とした請求項１
記載のオントラック判定方法。
【請求項４】上記位置信号（ＰＯＳ）を評価する際、過去にさかのぼった位置信号（ＰＯＳ）の軌跡を、時系
列データと見なしてローパスフィルタ処理し、該ローパスフィルタ処理した位置信号を評価の対象とし
たことを特徴とする請求項１又は２又は３記載のオント
ラック判定方法。