JPH01253814A - 磁気ディスク装置のサーボトラック書込み方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は磁気ディスク装置において、ディスク媒体の回
転周期に非同期な位置変動成分を補償するようにしたサ
ーボ面へのサーボトラック書込み方法および装置に関す
るものである。

（従来の技術） 磁気ディスク装置においては専用のサーボ面に書込まれ
たサーボトラックから所要のトラック位置情報を得て、
データ用ヘッドとともにサーチへ。

ラドを搭載したアクチュエータを目的のトラックに位置
決めするだめの閉ループ制御を行っている。

このため磁気ディスク装置のデータトラックの高密度化
を実現するには、データ用ヘッドの位置決めの基準とな
るサーボトランクにサーボ情報を精度良く書込み、高精
度の位置決め制御を行うことが重要である。一般にサー
ボトラックにサーボ情報を精度良く書込むためには、外
乱を除去できるエアー支持形の除振機構上で行うととも
に、スピンドルモータの回転数音、装置使用時の規定回
転数よりも下げて回転による振動を抑えながら、アクチ
ュエータの位置をレーデ測長システムを用いて位置決め
する等の工夫がなされている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記のレーザ測長システムはサーボトラ
ック書込み装置のペースに対してサーボ−，ツドを位置
決めしているだけであり、ヘッドと回転しているディス
ク媒体との相対位置に対して位置決めを行うように構成
されていない。このため、スピンドルモータを支持する
玉軸受けからの玉通過振動、ディスク媒体がつれまわる
空気流によって生ず、るフラッタ振動、サーボトラック
書込み時のサー、ｔ＝”ヘッド用アーム及びソンノ４ル
の振動等が、そのままサーｙｊ？）ラックのうねりとし
て転写されるという欠点があった。

このうちディスクの回転に同期した振動成分によって生
じたうねりは、ディスク媒体面上で同位相であるだめ、
サーボトラックの重なり合いを生しない。またサーボヘ
ラＰで再生する場合にも、サーボトラックの位置に関係
なく同じうねりを繰返すためサー＆）ラックから構成さ
れる装置信号のうねりはすべてのサーボトラックで共通
となる。

従って、データトラックはうねりながらも並行して書か
れることになり、位置決めに影響を与えることはない。

一方、回転に非同期なランダム振動成分によって生じた
うねりは、媒体面上で同位相にならないため、サーボト
ラックの重なり合を生じる。サーボトラックの重なり合
いがあると読出される位置情報にひずみを生じさせ、こ
のサーボトラックから読出された位置信号をもとにデー
タヘッドも位置決めされるのでデータトラックは部分的
に重なり合って書込まれるおそれがあるので、該データ
トラックの高密度化を計る上で、前記のランダム振動に
よる位置ずれ成分を除去することが重要な課題となって
いた。

本発明は前記の従来技術の持っていた問題点を除去し、
サー＆）ラック書込み時に発生する回転に非同期なラン
ダム振動によるサーチヘッドの位置ずれを、補助ヘッド
の位置ずれ成分によって補償することにより、サーボト
ランク書込み精度を向上したサーバートラック書込み方
法および装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は磁気ディスク装置のディスク媒体のサーボ面へ
サーボヘッドによりサーボトラックを書込むとき、該書
込みに先立って、ディスク媒体の半径方向に微動可能な
補助ヘッドにより、回転するディスク媒体上の少なくと
も２つの補助トラックに、夫々周波数の異る単一周波ｆ
１およびｆ２の磁化Ａ’ターンよりなる補助サーボ情報
を書込む。

この補助すτ、ポ情報を形成する１つの周波数１１の磁
化パターンの幅は前記ディスク媒体の一周に渡って一定
に書込むようにし、該周波数１１は、前記サーボヘッド
による前記サーボトランク書込みに用いるクロック信号
の整数倍の周波数とする。

この周波数ｆ１を前記補助ヘッドによって読出し、分周
して前記ディスク媒体の回転に同期したクロックＡ’ル
スを生成する。一方、他の周波数１２の磁化Ａ？ターン
は前記ディスク媒体の一周に渡ってｎ回（ｎは整数）ト
ラック幅が変化するように書込み、前記補助ヘッドによ
り読出されたときの周波数ｆ２の信号成分の振幅の変化
から前記ディスク媒体の回転に同期したｎ個のインデッ
クスパルスを生成する。

また、前記の磁化・母ターンから、前記補助ヘッドによ
り読出された前記２つの周波数１１およびｆ２の信号成
分の振幅差から前記補助ヘッドの位置信号の検出を行い
、該検出を複数回繰返して、該位置信号の時間平均化処
理を行い、該処理によって得られる前記回転に同期した
補助ヘッドの位置信号と、その後読出される前記補助ヘ
ッドの前記回転に非同期な位置ずれ成分を含むリアルタ
イムの位置信号との差から、該位置ずれ成分を算出し、
該算出された位置ずれ成分によって前記サーボヘッドの
位置をリアルタイムで補正しつつ、該サーボヘッドによ
るサーボトランク書込みを行うようにする。

−・般にサー＆）ラック書込み装置はディスク媒体のサ
ーボ面にサーボヘッドによりサーボトラックの書込みを
行う第１の手段と、前記サーボ面に補助ヘッドにより補
助サーボトラックの書込み並びに読出しを行う第２の手
段とによって構成されているが、これに前記補助ヘッド
をディスク媒体の半径方向に微動させる微動位置決め機
構と、該機構を制御する微動機構制御回路と、前記補助
ヘッドにより前記補助サーｙＪｒ）ラックの書込みを行
う補助サーボ書込み回路と、前記補助ヘッドにより前記
補助サーボトラックから読出されだ補助サーチ情報の検
出を行う補助サーボ検出回路と該補助サーボ検出回路の
出力を受けてインデックスパルスを発生す、るインデッ
クスパルス発生回路と、前記第２の手段の制御並びに前
記補助サーボ情報の処理を行うとともに、該処理によっ
て得られる前記補助ヘッドの回転に非同期な位置ずれ成
分を前記第１の手段へ送出するマイクロプロセッサとを
付加して構成したものである。

（作用） 本発明によれば、前記のように構成し、ディスク媒体の
サーボ面の一部に、予め補助ヘッドによって補助トラッ
クに補助サーボ情報を書込んでおき、これを補助ヘッド
により読出してディスク媒体の回転に同期した補助ヘッ
ドの位置信号を検出し、この検出を複数回繰返えして、
時間平均化処理を行い、この処理によって得られた位置
信号と、その後読出される補助ヘッドのディスク媒体の
回転に非同期な位置ずれ成分を含むリアルタイムの位置
信号との差を算出し、この算出された位置ずれ成分によ
ってサーボトランク書込用ヘッドの位置をリアルタイム
で補正しながらサーボヘッドによるサーボトラックの書
込みを行うようにしだので高精度のサーボトラックの書
込みを行うことができるのである。

（実施例） 第１図はディスク媒体の回転に非同期なランダム位置ず
れ成分検出方法の説明図である。第１図において（ａ）
はディスク媒体の回転に同期した振動による位置ずれを
示し、（ｂ）は前記回転に非同期なランダム振動による
位置ずれを示しており、該位置ずれを■とする。この状
態で補助ヘッドにより、補助サーボトラックの書込みを
行うと、ランダム振動による位置ずれ■は回転に同期し
た位置ずれとして（ｃ！、）に示すように転写される。

この補助サーボトランクから補助ヘッドにより読出され
る位置信号をマイクロプロセッサにより時間平均化処理
を行うと（、）に示すような位置信号が抽出される。引
続いて補助ヘッドからリアルタイムで読出される位置信
号は（ｄ）に示すように回転に非同期なランダム振動に
よる位置ずれ■、■。

・・・を伴っているがこのリアルタイムの位置信号から
時間平均化処理された位置信号を差引くことによって、
（ｆ）に示すようなランダムな位置ずれ成分のみを求め
ることができる。

第２図は本発明の一実施例のブロック図である。

第２図において１は補助ヘッド、２は補助ヘッド用アー
ム、３は微動位置決め機構、４は微動機構制御回路、５
は補助サーボ書込み回路、６は補助サーボ読出し回路、
７はインデックスパルス発生回路、８はマイクロプロセ
ッサ、９はサーボヘッド、１０はサーボヘッド用アーム
、１１はアクチーエータ、１２はレーザ測長回路、１３
は位置指示制御回路、１４はループ補償回路、１５は駆
動回路、１６はスイッチ、１７は加算回路、３０はスピ
ンドルモータ、３１はディスク媒体である。

第３図はチーがヘッドによるチーｙｌ−”）ランク書込
み手順の流れ図である。

第２図において、チーざヘッド９は、アクチュエータ１
１にサーボヘッド用アーム１０を介して取りつけられて
おり、ディスク媒体３ノの半径方向に全トラックに渡っ
て移動できる。チーｉｆｆトラック書込み時にはこのア
クチュエータ１１に、図に示していないレーデ光反射用
のミラーを取シつけ、図に示していないレーザ発光装置
からレーザ光反射ミラーまでの距離を測定することによ
りサーボヘツド９の動きを読み取る。そしてループ補償
回路１４および駆動回路１５によって閉ルーグを構成し
、サーボヘツド９をディスク媒体３１に対して位置決め
する。位置指示制御回路１３は、サーボトラック書込み
時にサーボトランクの書込み位置をし、−デ測長回路１
２に指示するだめの制御信号を与える役目をする。

また補助ヘッドｌは、ディスク媒体３ノを中心にサーボ
ヘッド９と同方向あるいは、１８０度対向した位置に、
補助ヘッド用の微動位置決め機構３に補助ヘッド用アー
ム２を介して取りつけられており、マイクロゾロセッサ
８の管理のもとて微動機構制御回路４によって、ディス
ク媒体３１の半径方向に数トラック幅程度微動できるよ
うに構成されている。マイクロゾロセッサ８は、実際の
チーざトラックの書込みに先立って、第３図に示したチ
ー＆）ラック書込み前の処理の流れに従って、補助サー
ボ書込み回路５を補助ヘッド１に接続するとともに、微
動機構制御回路４を介して補助ヘッド用の微動位置決め
機構３を制御し、補助ヘッドによりディスク媒体３ノ上
に少なくとも２つのサーボトランク（ＯＤＤトラック、
　ＥＶＥＮ　）ラック）を書込む。その後前記２つのサ
ーｙｔ’トランクから位置信号が読出しできる位置へ補
助ヘッドの位置決めを行い、スイッチ１６を補助サーボ
読出し回路６に接続して位置信号を読出す。

続いて補助サーボ読出し回路６に接続されたインデック
スパルス発生回路７から出力されるディスク媒体３１の
回転に同期したパルスをもとにして補助ヘッド１から読
出された位置信号の時間平均処理を行う。ランダムな位
置ずれ成分は、リアルタイムで読出された位置信号から
この時間平均処理された位置信号を差し引くことにより
求められる。

実際にサーボトラックを書込む際には、このランダムな
位置ずれ成分をレーザ測長回路１２から構成される装置
信号に加算回路１７を介して加え、ランダムな位置ずれ
成分をリアルタイムで修正しながらサーボトランクを書
込むのでサーボトラックはうねｐながらも重なり合うこ
となく、並行に書込むことができる。

第４図は第２図の補助サーざ読出し回路６の一実施例の
ブロック図で、補助ヘッドにより簀込まれ磁化パターン
の一例も示しである。

第４図において１８ａ、１８ｂけ夫々ｆ、ｒ　ｆ２用の
帯域通」フィルタ、１９ａ、１９ｂは夫々ｆ、　９　ｆ
２用の信号振幅検出回路、２０は引算回路、２１はクロ
ック発生回路である。また図中の磁化・ぐターンは奇数
番目のトラックにｆ、を、偶数番目のトラックにｆ２を
書込んだ場合の一例である。周波数ｆ、は所要のサーｙ
ｊ？）ラックの書込みに必要なディスク媒体の回転に同
期したクロックＡ？ルスの周波数の整数倍になるように
設定されており、磁化パターンはディスク媒体−周に渡
って書込んである。

一方、周波数１２の磁化・？ターンはｆ、の磁化・母タ
ーンの幅より広くとりディスク媒体−周に渡ってｎ個所
、磁化パターンの幅が変化するように書込んでおく。そ
の方法としては第３図の流れ図の「補助ヘッドによる補
助サーざトラックの書込み」の手順に従って、先づＯＤ
Ｄトラックにｆ、を連続的に書込む。続いて微動機構制
御回路４を操作して微動位置決め機構３を動作させて補
助ヘッドを１．５トラック幅前進させる。そこで１２を
連続的に書込んだのち、０．５トラック幅後退させて再
びｆ２を書込むようにするが、このとき所望のインデッ
クスパルス幅に相当する時間だけ書込み電流が零になる
ように間欠的に書込む。この間欠数はディスク媒体−周
に渡って必要により１〜ｎ回に設定する。

前記のように補助ヘッド１により書込まれた２つの補助
サーボトラックから補助ヘッドにより同時に読出された
２つの周波数ｆ１　ｔ　ｆ２は帯域通過フィルタ１８ａ
および１８ｂによって各周波数成分ＣｆＪ　Ｉ　ｆ２）
が分解され、それぞれ信号振幅検出回路１９ａおよび１
９ｂによって検出される。この後、引算回路２０によっ
て２つの周波数（ｆ、。

ｆ２）の信号振幅の差を求められ位置信号となる。

この時１つの周波数（ｆ、）が実際のサーボトラックの
書込みに必要なディスク媒体の回転に同期したクロック
・にルスの周波数の整数倍になるように設定されている
ので、カウンタによって構成されたクロック発生回路２
１により容易にクロックツぞルスを生成することができ
る。また、周波数１２の信号振幅の変化からインデック
スパルス発生回路７によっズ容易にインデックスＡルス
を得ることができる。なお周波数１２の信号振幅の変化
により位置信号も変化するが、これは第１図に示したラ
ンダム振動が転写された場合と等価であり、ランダムな
位置ずれ成分は、インデックス・ぐルスの生成に係わり
なくディスク媒体−周に渡って検出される。

（発明の効果） 本発明は以上説明したように構成されているので以下に
述べるような効果を奏する。

すなわち、磁気ディスク装置において、ディスク媒体の
データトラックの位置決めの基準となるサーボ面に、サ
ーボヘッドによりサーボトラックの書込みを行うときス
ピンドル回転部からの玉通過振動、ディスク媒体のフラ
ッタ等に起因して生ずるディスク媒体の回転に非同期な
位置ずれを検出し、この位置ズレ成分によってサーボヘ
ッドの位置を補正しながらサーボトラックの書込みを行
うようにしたので、サーボトラックの高密度化が可能と
なり、これによってデータトラックの密度を高めるのに
大いに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はランダムな位置ずれ成分検出方法の説明図、第
２図は本発明の一実施例のブロック図、第３図はサーボ
トラック書込み手順の流Ｄ、図、第４図は第２図の補助
サーが読出し回路６の−実施例のブロック図である。 １・・・補助ヘッド、Ｚ・・・補助ヘッド用アーム、３
・・・微動位置決め機構、４・・・微動機構制御回路、
５・・・補助サーホ書込み回路、６・・・補助サーボ読
出し回路、７・・・インデソクスノｅルス発生回路′、
８・・・マイクロプロセッサ、９・・・サーボヘッド、
１０・・・サーざヘッド用アーム、１１・・・アクチュ
エータ、１２・・・レーザ測長回路、１３・・・位置指
示制御回路、１４・・・ループ補償回路、１５・・・駆
動回路、１６・・・スイッチ、１７・・・加算回路、１
ａｔｈ、１８ｂ・・・帯域通過フィルタ、１９ａ、１９
ｂ・・・信号振幅検出回路、２０・・・引算回路、２１
・・・クロック発生回路、３０・・・スピンドルモータ
、３１・・・ディスク媒体。 特許出願人　　日本電信電話株式会社 代　理　人　　角　１）仁之助 第１図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気ディスク装置のサーボ面へのサーボトラック書
   込み方法において、サーボヘッドによるサーボトラック
   の書込みに先立って、ディスク媒体の半径方向に微動可
   能な補助ヘッドにより、回転するディスク媒体上の少な
   くとも２つの補助トラックに、夫々周波数の異る単一周
   波ｆ＿１およびｆ＿２の磁化パターンよりなる補助サー
   ボ情報を書込み、前記補助ヘッドにより前記２つの補助
   トラックから同時に、前記補助サーボ情報を読出し、前
   記２つの周波数ｆ＿１およびｆ＿２の信号成分の振幅差
   から前記補助ヘッドの位置信号の検出を行い、該検出を
   複数回繰返して、該位置信号の時間平均化処理を行い、
   該処理によって得られる前記回転に同期した補助ヘッド
   の位置信号と、その後読出される前記補助ヘッドの前記
   回転に非同期な位置ずれ成分を含むリアルタイムの位置
   信号との差から、該位置ずれ成分を算出し、該算出され
   た位置ずれ成分によって前記サーボヘッドの位置をリア
   ルタイムで補正しつつ、該サーボヘッドによるサーボト
   ラック書込みを行うようにしたことを特徴とする磁気デ
   ィスク装置のサーボトラック書込み方法。 ２、前記補助サーボ情報を形成する１つの周波数ｆ＿１
   の磁化パターンの幅は前記ディスク媒体の一周に渡って
   一定に書込み該周波数ｆ＿１は、前記サーボヘッドによ
   る前記サーボトラック書込みに用いるクロックパルスの
   整数倍の周波数として、前記補助ヘッドによって読出さ
   れた該周波数ｆ＿１より前記ディスク媒体の回転に同期
   したクロックパルスを生成するとともに、他の周波数ｆ
   ＿２の磁化パターンはディスク媒体の一周に渡ってｎ回
   （ｎは整数）トラック幅が変化するように書込み、前記
   補助ヘッドにより読出された前記周波数ｆ＿２の信号成
   分の振幅の変化から前記ディスク媒体の回転に同期した
   ｎ個のインデックスパルスを生成するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の磁気ディスク装置のサーボト
   ラック書込み方法。 ３、ディスク媒体のサーボ面にサーボヘッドによりサー
   ボトラックの書込みを行う第１の手段と、前記サーボ面
   に補助ヘッドにより補助サーボトラックの書込み並びに
   読出しを行う第２の手段とによって構成される磁気ディ
   スク装置のサーボトラック書込み装置において、 前記補助ヘッドをディスク媒体の半径方向に微動する微
   動位置決め機構と、該機構を制御する微動機構制御回路
   と、前記補助ヘッドにより前記補助サーボトラックの書
   込みを行う補助サーボ書込み回路と、前記補助ヘッドに
   より前記補助サーボトラックから読出された補助サーボ
   情報の検出を行う補助サーボ検出回路と該補助サーボ検
   出回路の出力を受けてインデックスパルスを発生するイ
   ンデックスパルス発生回路と、前記第２の手段の制御並
   びに前記補助サーボ情報の処理を行うとともに、該処理
   によって得られる前記補助ヘッドの回転に非同期な位置
   ずれ成分を前記第１の手段へ送出するマイクロプロセッ
   サとで構成されたものであることを特徴とする磁気ディ
   スク装置のサーボトラック書込み装置。